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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=2x3+ax2+bx+3在x=-1和x=2处取得极值.

(1)求f(x)的表达式和极值.

(2)若f(x)在区间[m,m+4]上是单调增函数,试求m的取值范围.

正确答案

解:(1)∵函数f(x)=2x3+ax2+bx+3在x=-1和x=2处取得极值,

∴f′(x)=6x2+2ax+b=0的两根为-1和2,

由根与系数关系得:,解得

∴f(x)=2x3-3x2-12x+3.

∴f′(x)=6x2-6x-12=6(x+1)(x-2).

令f′(x)>0,得x<-1或x>2;

令f′(x)<0,得-1<x<2.

∴f(x)在(-∞,-1],[2,+∞)上为增函数,在(-1,2)上为减函数.

∴f(x)极大值=f(-1)=10,f(x)极小值=f(2)=-17;

(2)由(1)知,f(x)在(-∞,-1],[2,+∞)上为增函数,

∴要使f(x)在区间[m,m+4]上是单调增函数,

则m+4≤-1或m≥2.

∴m≤-5或m≥2.

即m的取值范围是(-∞,-5]∪[2,+∞).

解析

解:(1)∵函数f(x)=2x3+ax2+bx+3在x=-1和x=2处取得极值,

∴f′(x)=6x2+2ax+b=0的两根为-1和2,

由根与系数关系得:,解得

∴f(x)=2x3-3x2-12x+3.

∴f′(x)=6x2-6x-12=6(x+1)(x-2).

令f′(x)>0,得x<-1或x>2;

令f′(x)<0,得-1<x<2.

∴f(x)在(-∞,-1],[2,+∞)上为增函数,在(-1,2)上为减函数.

∴f(x)极大值=f(-1)=10,f(x)极小值=f(2)=-17;

(2)由(1)知,f(x)在(-∞,-1],[2,+∞)上为增函数,

∴要使f(x)在区间[m,m+4]上是单调增函数,

则m+4≤-1或m≥2.

∴m≤-5或m≥2.

即m的取值范围是(-∞,-5]∪[2,+∞).

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题型: 单选题
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单选题

若函数f(x)的定义域为(a,b),导函数f′(x)在(a,b)内的图象如图所示,则函数y=f(x)在(a,b)内有极大值点的个数为(  )

A4

B3

C2

D1

正确答案

B

解析

解:因为极大值点两侧函数的单调性是先增后减,对应导函数值是先正后负,

由图得:导函数值先证后负的点有3个.

所以函数f(x)在区间(a,b)内极大值点的个数是3.

故选B.

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=ex-lnx,

(Ⅰ)求函数f(x)的单调区间;

(Ⅱ)在区间内存在x0,使不等式f(x)<x+m成立,求m的取值范围.

正确答案

解:(Ⅰ)函数f(x)的定义域为(0,+∞),

当f′(x)>0,即时,f(x)为单调递增函数;

当f′(x)<0,即时,f(x)为单调递减函数;

所以,f(x)的单调递增区间是,f(x)的单调递减区间是

(Ⅱ)由不等式f(x)<x+m,得f(x)-x<m,令F(x)=f(x)-x,则F(x)=(e-1)x-lnx

由题意可转化为:在区间内,F(x)min<m,,令F′(x)=0,得

由表可知:F(x)的极小值是且唯一,

所以F(x)min=1+ln(e-1).因此,所求m的取值范围是(1+ln(e-1),+∞).

解析

解:(Ⅰ)函数f(x)的定义域为(0,+∞),

当f′(x)>0,即时,f(x)为单调递增函数;

当f′(x)<0,即时,f(x)为单调递减函数;

所以,f(x)的单调递增区间是,f(x)的单调递减区间是

(Ⅱ)由不等式f(x)<x+m,得f(x)-x<m,令F(x)=f(x)-x,则F(x)=(e-1)x-lnx

由题意可转化为:在区间内,F(x)min<m,,令F′(x)=0,得

由表可知:F(x)的极小值是且唯一,

所以F(x)min=1+ln(e-1).因此,所求m的取值范围是(1+ln(e-1),+∞).

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题型:填空题
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填空题

若函数f(x)=ax3-ax2+(a-2)x(a≠0)在R上无极值,则实数a的取值范围为______

正确答案

a≥3或a<0

解析

解:∵f(x)=ax3-ax2+(a-2)x

∴f′(x)=3ax2-2ax+(a-2)

∵a≠0,

①a>0时,则△=4a2-12a(a-2)≤0,

即a≥3时,f′(x)≥0恒成立,f(x)在R上为增函数,满足条件

②a<0时,则△=4a2-12a(a-2)≤0,

解得a<0时,f′(x)<0恒成立,f(x)在R上为减函数,满足条件

综上,函数f(x)=ax3-ax2+(a-2)x不存在极值点的充要条件是:a≥3,或a<0

故答案为:a≥3,或a<0.

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题型:简答题
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简答题

若函数f(x)=ax3+bx2-12x的极值点为-1和2.

(Ⅰ)求a,b的值;   

(Ⅱ)求f(x)的单调区间.

正确答案

解:(Ⅰ)∵f‘(x)=3ax2+2bx-12(3分)

由题意有,f'(-1)=0,f'(2)=0(6分)

,解得(8分)

(Ⅱ)当x∈(-∞,-1)时,f'(x)>0,f(x)单调递增;(10分)

当x∈(-1,2)时,f'(x)<0,f(x)单调递减;(12分)

当x∈(2,+∞)时,f'(x)>0,f(x)单调递增.(14分)

∴f(x)的单调递增区间为(-∞,-1)和(2,+∞);单调递减区间为(-1,2)(15分)

解析

解:(Ⅰ)∵f‘(x)=3ax2+2bx-12(3分)

由题意有,f'(-1)=0,f'(2)=0(6分)

,解得(8分)

(Ⅱ)当x∈(-∞,-1)时,f'(x)>0,f(x)单调递增;(10分)

当x∈(-1,2)时,f'(x)<0,f(x)单调递减;(12分)

当x∈(2,+∞)时,f'(x)>0,f(x)单调递增.(14分)

∴f(x)的单调递增区间为(-∞,-1)和(2,+∞);单调递减区间为(-1,2)(15分)

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