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题型:简答题
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简答题

设f(x)=ax3+bx+c为奇函数,其图象在点(1,f(1))处的切线与直线x-6y-7=0垂直,导函数f′(x)的最小值为-12.

(1)求a,b,c的值;

(2)求函数f(x)的单调递增区间,极大值和极小值,并求函数f(x)在[-1,3]上的最大值与最小值.

正确答案

解:(1)∵f(x)为奇函数,

∴f(-x)=-f(x)

即-ax3-bx+c=-ax3-bx-c

∴c=0

∵f‘(x)=3ax2+b的最小值为-12

∴b=-12

又直线x-6y-7=0的斜率为因此,f'(1)=3a+b=-6

∴a=2,b=-12,c=0.

(2)f(x)=2x3-12x.f′(x)=6(x+)(x-),列表如下:

所以函数f(x)的单调增区间是(-∞,)和(,+∞),

∵f(-1)=10,f()=-8,f(3)=18

∴f(x)在[-1,3]上的最大值是f(3)=18,最小值是f()=-8

解析

解:(1)∵f(x)为奇函数,

∴f(-x)=-f(x)

即-ax3-bx+c=-ax3-bx-c

∴c=0

∵f‘(x)=3ax2+b的最小值为-12

∴b=-12

又直线x-6y-7=0的斜率为因此,f'(1)=3a+b=-6

∴a=2,b=-12,c=0.

(2)f(x)=2x3-12x.f′(x)=6(x+)(x-),列表如下:

所以函数f(x)的单调增区间是(-∞,)和(,+∞),

∵f(-1)=10,f()=-8,f(3)=18

∴f(x)在[-1,3]上的最大值是f(3)=18,最小值是f()=-8

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题型:简答题
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简答题

设函数f(x)=x3+3ax2-9x+5,若f(x)在x=1处有极值

(1)求实数a的值

(2)求函数f(x)的极值

(3)若对任意的x∈[-4,4],都有f(x)<c2,求实数c的取值范围.

正确答案

解:(1)f′(x)=3x2+6ax-9,

由已知得f′(1)=0,即3+6a-9=0,

解得a=1.

(2)由(1)得:f(x)=x3+3x2-9x+5,

则f′(x)=3x2+6x-9,

令f′(x)=0,解得x1=-3,x2=1,

当x∈(-∞,-3),f′(x)>0,当x∈(-3,1),f′(x)<0,

当x∈(1,+∞),f′(x)>0,

所以f(x)在x=-3处取得极大值,极大值f(-3)=32,

在x=1处取得极小值,极小值f(1)=0;

(3)由(2)可知极大值f(-3)=32,极小值f(1)=0,

又f(-4)=25,f(4)=81,

所以函数f(x)在[-4,4]上的最大值为81,

对任意的x∈[-4,4],都有f(x)<c2

则81<c2

解得c>9或c<-9.

即有c的范围为(-∞,-9)∪(9,+∞).

解析

解:(1)f′(x)=3x2+6ax-9,

由已知得f′(1)=0,即3+6a-9=0,

解得a=1.

(2)由(1)得:f(x)=x3+3x2-9x+5,

则f′(x)=3x2+6x-9,

令f′(x)=0,解得x1=-3,x2=1,

当x∈(-∞,-3),f′(x)>0,当x∈(-3,1),f′(x)<0,

当x∈(1,+∞),f′(x)>0,

所以f(x)在x=-3处取得极大值,极大值f(-3)=32,

在x=1处取得极小值,极小值f(1)=0;

(3)由(2)可知极大值f(-3)=32,极小值f(1)=0,

又f(-4)=25,f(4)=81,

所以函数f(x)在[-4,4]上的最大值为81,

对任意的x∈[-4,4],都有f(x)<c2

则81<c2

解得c>9或c<-9.

即有c的范围为(-∞,-9)∪(9,+∞).

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题型:简答题
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简答题

已知函数y=ax3+bx2,当x=1时,有极大值3.

(1)求a,b的值;

(2)求函数y的极小值.

正确答案

解:(1)y′=3ax2+2bx,当x=1时,y′|x=1=3a+2b=0,y|x=1=a+b=3,

(2)y=-6x3+9x2,y′=-18x2+18x,令y′=0,得x=0,或x=1

当x>1或x<0时,y′<0函数为单调递减;当0<x<1时,y′>0,函数单调递增.

∴y极小值=y|x=0=0.

解析

解:(1)y′=3ax2+2bx,当x=1时,y′|x=1=3a+2b=0,y|x=1=a+b=3,

(2)y=-6x3+9x2,y′=-18x2+18x,令y′=0,得x=0,或x=1

当x>1或x<0时,y′<0函数为单调递减;当0<x<1时,y′>0,函数单调递增.

∴y极小值=y|x=0=0.

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题型: 单选题
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单选题

设a∈R,若函数f(x)=ex-x3,x∈R,则该函数的极值点的个数是(  )

A0

B1

C2

D3

正确答案

D

解析

解:∵函数f(x)=ex-x3,∴函数f′(x)=ex-3x2

令f′(x)=0,得ex=3x2在同一坐标系中作出y=ex与y=3x2的图象

可看出两个函数有三个交点.

∴f′(x)=0有三个解,即函数f(x)=ex-x3有三个极值点

故选D

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=lnx-ax+1(a>0)

(1)若x=2是函数f(x)的极值点,求实数a的值.

(2)若存在x0>0,使f(x0+a)=f(x0)+f(a),求a的取值范围.

(3)在(2)的条件下,当a取最小整数时,求f(x)的单调区间,并证明不等式:(1×2×3×…×n)2≤en(n-1)(n∈N*

正确答案

解:(1)∵f(x)=lnx-ax+1,

∴f′(x)=-a,

∵x=2是函数f(x)的极值点,

∴f′(2)=-a=0,

∴a=

(2)由已知,存在实数x0,使g(x0+a)=g(x0)+g(a)(a为常数),

即ln(x0+a)-a(x0+a)+1=lnx0-ax0+1+lnx-a2+1

∴ln=1

=e,

∴x0=>0

∵a>0,∴a>

(3)由(2)知,a=1,g(x)=lnx-x+1,g′(x)=(x>0)

∴x∈(0,1)时,g′(x)>0,

∴g(x)的增区间是(0,1);

x∈(1,+∞)时,g′(x)<0,∴g(x)的减区间是(1,+∞);

由上知x∈(0,+∞),g(x)≤g(1),即lnx-x+1≤0,∴lnx≤x-1

∴ln1=0,ln2<1,ln3<2,…,lnn<n-1

相加得:ln1+ln2+…+lnn≤1+2…+(n-1)

即lnn!≤

∴(n!)2≤en(n-1)(当且仅当n=1时取“=”号),

即1×2×3×…×n)2≤en(n-1)(n∈N*).

解析

解:(1)∵f(x)=lnx-ax+1,

∴f′(x)=-a,

∵x=2是函数f(x)的极值点,

∴f′(2)=-a=0,

∴a=

(2)由已知,存在实数x0,使g(x0+a)=g(x0)+g(a)(a为常数),

即ln(x0+a)-a(x0+a)+1=lnx0-ax0+1+lnx-a2+1

∴ln=1

=e,

∴x0=>0

∵a>0,∴a>

(3)由(2)知,a=1,g(x)=lnx-x+1,g′(x)=(x>0)

∴x∈(0,1)时,g′(x)>0,

∴g(x)的增区间是(0,1);

x∈(1,+∞)时,g′(x)<0,∴g(x)的减区间是(1,+∞);

由上知x∈(0,+∞),g(x)≤g(1),即lnx-x+1≤0,∴lnx≤x-1

∴ln1=0,ln2<1,ln3<2,…,lnn<n-1

相加得:ln1+ln2+…+lnn≤1+2…+(n-1)

即lnn!≤

∴(n!)2≤en(n-1)(当且仅当n=1时取“=”号),

即1×2×3×…×n)2≤en(n-1)(n∈N*).

下一知识点 : 函数的最值与导数的关系
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