- 函数的极值与导数的关系
- 共7619题
函数f(x)=x3-3x2+3x的极值点的个数是______.
正确答案
0
解析
解:由题知f(x)的导函数f‘(x)=3x2-6x+3=3(x-1)2≥0恒成立,
∴函数f(x)在R上单调递增,
∴函数 f(x)=x3-3x2+3x没有极值点.
故答案为:0.
“a≥2”是“f(x)=x3-ax2+4x-8有极值”的( )
正确答案
解析
解:若f(x)=x3-ax2+4x-8有极值,
则f′(x)=3x2-2ax+4=0有两个不同的根,
即△=4a2-4×3×4>0,
即a2>12,
∴a或a
,
∴当a≥2时,a
或a
,不成立,
当a或a
时,a≥2
不成立,
即“a≥2”是“f(x)=x3-ax2+4x-8有极值”的既不充分也不必要条件.
故选:D.
函数f(x)=x3-3x-m在[0,2]上有零点,则实数m的取值范围是( )
正确答案
解析
解:由函数f(x)=x3-3x-m,
得:f′(x)=3x2-3=3(x-1)(x+1),
当x∈(0,1)时,f′(x)<0,函数f(x)在(0,1)上为减函数,
当x∈(1,2)时,f′(x)>0,函数f(x)在(1,2)上为增函数,
所以函数f(x)=x3-3x-m在[0,2]上有极小值,也就是最小值,最小值是f(1)=-2-m,
f(x)在[0,2]内的最大值是f(0)=-m和f(2)=2-m中的较大者,是f(2)=2-m,
要使得函数f(x)=x3-3x-m在[0,2]上有零点,
则:f(1)≤0且f(2)≥0
即,解得:-2≤m≤2.
所以,函数f(x)=x3-3x-m在[0,2]上有零点的实数m的取值范围是[-2,2].
故选A.
已知函数f(x)=ax2+(1-a)x-lnx,其中a>-1.
(Ⅰ)若f(x)有两个极值点,求实数a的取值范围;
(Ⅱ)讨论f(x)的单调性;
(Ⅲ)证明:当-1<a<0时,方程f(x)=0有且只有一个实数根.
正确答案
(Ⅰ)解:,…(2分)
f(x)有两个极值点等价于方程f‘(x)=0在(0,+∞)上有两个不等的实根,
等价于,解得-1<a<0,即为所求的实数a的取值范围.…(5分)
(Ⅱ)解:(1)当-1<a<0时,,
,
由得,
,解得
,…(6分)
由得,
,解得
,…(7分)
此时f(x)在(0,1)、上递减,在
上递增,…(8分)
(2)当a≥0时,因为x>0,所以ax+1>0,则当0<x<1时,f'(x)<0;当x>1时,f'(x)>0.从而f(x)在(0,1)上递减,在(1,+∞)上递增,…(10分)
(Ⅲ)证明:由(Ⅱ)知,(1)当-1<a<0时,,…(11分)
,
因为-1<a<0,
所以,又
,所以
,从而
.…(14分)
又f(x)的图象连续不断,故当-1<a<0时,f(x)的图象与x轴有且仅有一个交点.
所以当-1<a<0时,方程f(x)=0有且只有一个实数根.…(15分)
解析
(Ⅰ)解:,…(2分)
f(x)有两个极值点等价于方程f‘(x)=0在(0,+∞)上有两个不等的实根,
等价于,解得-1<a<0,即为所求的实数a的取值范围.…(5分)
(Ⅱ)解:(1)当-1<a<0时,,
,
由得,
,解得
,…(6分)
由得,
,解得
,…(7分)
此时f(x)在(0,1)、上递减,在
上递增,…(8分)
(2)当a≥0时,因为x>0,所以ax+1>0,则当0<x<1时,f'(x)<0;当x>1时,f'(x)>0.从而f(x)在(0,1)上递减,在(1,+∞)上递增,…(10分)
(Ⅲ)证明:由(Ⅱ)知,(1)当-1<a<0时,,…(11分)
,
因为-1<a<0,
所以,又
,所以
,从而
.…(14分)
又f(x)的图象连续不断,故当-1<a<0时,f(x)的图象与x轴有且仅有一个交点.
所以当-1<a<0时,方程f(x)=0有且只有一个实数根.…(15分)
已知f(x)=x3+ax2+bx+b2,当x=-1时,有极值8,则a+b=______.
正确答案
解析
解:由f(x)=x3+ax2+bx+b2,
得f′(x)=3x2+2ax+b,
,即
,
解得 或
,
当时,f′(x)=3x2+6x+3=3(x+1)2,
当x<-1时,f′(x)>0;当x>-1时,f′(x)>0,
故函数f(x)在-1的两边都是增函数,
此时,函数在x=-1时没有极值,应舍去.
当时,f′(x)=3x2+
x-
=
(x+1)(6x-5)
当x<-1时,f′(x)>0;当>x>-1时,f′(x)<0,
故函数f(x)在-1的两边导数值异号,
此时,函数在x=-1时有极值.
∴,
∴a+b=,
故答案为:.
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