- 函数的极值与导数的关系
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若函数f(x)=x3-ax2+2的一个极值点是2,则a=______,此函数在区间[-1,1]上的最大值是______.
正确答案
3
2
解析
解:(1)对函数f(x)求导得,f′(x)=3x2-2ax,
因为f(x)在x=2时取得极值,所以f‘(2)=0,
即12-4a=0,解得a=3.
(2)由(1)得 f(x)=x3-3x2+2.
∴f'(x)=3x2-6x,
令f'(x)>0,解得x<0或 x>2; 令f'(x)<0,解得0<x<2.
又x∈[-1,1]
所以f(x)在区间[-1,0)上单调递增,在 (0,1]内单调递减,
所以当x=0时,f(x)有最大值f(0)=2.
故答案为:3;2.
若函数f(x)=ax3-(ax)2-ax-a在x=1处取得极大值-2,则实数a的值为( )
正确答案
解析
解:∵f(x)=ax3-(ax)2-ax-a,
∴f′(x)=3ax2-2a2x-a,
∵f(x)=ax3-(ax)2-ax-a在x=1处取得极大值-2,
∴f′(1)=3a-2a2-a=0,
解得a=1或a=0,
当a=1时,f(x)=x3-x2-x-1,f(x)在x=1时取得极大值f(1)=13-12-1-1=-2,满足题意;
当a=0时,f(x)=0,不满足题意;
经验证只有a=1符合在x=1处取得极大值,
所以a=1.
故选B.
已知函数f(x)=(a<0).
(I)当a=-4时,试判断函数f(x)在(-4,+∞)上的单调性;
(II)若函数f(x)在x=t处取到极小值,
(i)求实数t的取值集合T;
(ii)问是否存在整数m,使得m≤f(t)≤m+1对于任意t∈T恒成立.若存在,求出整数m的值;若不存在,请说明理由.
正确答案
解:(I)求导函数可得
当a=-4时,≥0对x∈(-4,+∞)恒成立
∴函数f(x)在(-4,+∞)上为增函数;
(II)(i)∵函数f(x)在x=t处取到极小值,
∴t2-at-a=0
∴a2+4a>0
∵a<0,∴a<-4
由得t<-1
∵函数f(x)在x=t处取到极小值
∴
∴
∵a<-4,∴g′(a)<0
∴g(a)在a<-4时递减
∴t>g(-4)=-2
∴-2<t<-1
∴实数t的取值集合T=(-2,-1);
(ii)设h(t)=f(t)=
×(t+1)et=t2et,
∴h′(t)=t(t+2)et,
∴当-2<t<-1时,h′(t)<0,∴h(t)在(-2.-1)上递减
∴
∴存在m=0,使得m≤f(t)≤m+1对于任意t∈T恒成立.
解析
解:(I)求导函数可得
当a=-4时,≥0对x∈(-4,+∞)恒成立
∴函数f(x)在(-4,+∞)上为增函数;
(II)(i)∵函数f(x)在x=t处取到极小值,
∴t2-at-a=0
∴a2+4a>0
∵a<0,∴a<-4
由得t<-1
∵函数f(x)在x=t处取到极小值
∴
∴
∵a<-4,∴g′(a)<0
∴g(a)在a<-4时递减
∴t>g(-4)=-2
∴-2<t<-1
∴实数t的取值集合T=(-2,-1);
(ii)设h(t)=f(t)=
×(t+1)et=t2et,
∴h′(t)=t(t+2)et,
∴当-2<t<-1时,h′(t)<0,∴h(t)在(-2.-1)上递减
∴
∴存在m=0,使得m≤f(t)≤m+1对于任意t∈T恒成立.
已知函数f(x)=-
ax2+2a2x+b(a,b∈R)在区间(1,2)上存在极值,则实数a的取值范围是______.
正确答案
1<a<2或<a<1
解析
解:由已知f‘(x)=x2-3ax+2a2=(x-a)(x-2a)
∵函数f(x)=-
ax2+2a2x+b(a,b∈R)在区间(1,2)上存在极值,
∴1<a<2或1<2a<2,
∴1<a<2或<a<1,
故答案为:1<a<2或<a<1.
设a∈R,函数f(x)=2x3-3(a+2)x2+12ax+4,
(1)若x=3是f(x)的一个极值点,求常数a的值;
(2)若f(x)在(-∞,1)上为增函数,求a的取值范围.
正确答案
解:(1)f′(x)=6x2-6(a+2)x+12a
∵x=3是f(x)的一个极值点
∴f′(3)=0,即54-18(a+2)+12a=0
解得a=3,经检验知,a=3时,x=3是f(x)的一个极值点
∴a=3.
(2)∵f(x)在(-∞,1)上为增函数
∴f′(x)=6x2-6(a+2)x+12a≥0恒成立,x∈(-∞,1).
即x2+(2-x)a-2x≥0恒成立,
∵x∈(-∞,1).
∴2-x>0
∴a≥恒成立.
令g(x)==x<1
∴a≥1.
解析
解:(1)f′(x)=6x2-6(a+2)x+12a
∵x=3是f(x)的一个极值点
∴f′(3)=0,即54-18(a+2)+12a=0
解得a=3,经检验知,a=3时,x=3是f(x)的一个极值点
∴a=3.
(2)∵f(x)在(-∞,1)上为增函数
∴f′(x)=6x2-6(a+2)x+12a≥0恒成立,x∈(-∞,1).
即x2+(2-x)a-2x≥0恒成立,
∵x∈(-∞,1).
∴2-x>0
∴a≥恒成立.
令g(x)==x<1
∴a≥1.
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