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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=x3+3ax2+3bx+c在x=2处有极值,且其图象在x=1处的切线与直线6x+2y+5=0平行.

(1)求f(x)的解析式(含字母c);

(2)求函数的极大值与极小值的差.

正确答案

解:(1)∵函数y=x3+3ax2+3bx+c,

∴y‘=3x2+6ax+3b,

∵函数y=x3+3ax2+3bx+c在x=2处有极值,

∴当x=2时,y′=0,即12+12a+3b=0,①

∵函数图象在x=1处的切线与直线6x+2y+5=0平行,

∴k=y′|x=1=3+6a+3b=-3,②

联立①②,解得a=-1,b=0,

∴y=x3-3x2+c,.

(2)由(1)可知,y'=3x2-6x,

令y′=0,即3x2-6x=0,解得x=0,x=2,

∵函数在(-∞,0)上单调递增,在(0,2)上单调递减,在(2,+∞)上单调递增,

∴函数在x=0时取得极大值c,在x=2时取得极小值c-4,

∴函数的极大值与极小值的差为c-(c-4)=4.

解析

解:(1)∵函数y=x3+3ax2+3bx+c,

∴y‘=3x2+6ax+3b,

∵函数y=x3+3ax2+3bx+c在x=2处有极值,

∴当x=2时,y′=0,即12+12a+3b=0,①

∵函数图象在x=1处的切线与直线6x+2y+5=0平行,

∴k=y′|x=1=3+6a+3b=-3,②

联立①②,解得a=-1,b=0,

∴y=x3-3x2+c,.

(2)由(1)可知,y'=3x2-6x,

令y′=0,即3x2-6x=0,解得x=0,x=2,

∵函数在(-∞,0)上单调递增,在(0,2)上单调递减,在(2,+∞)上单调递增,

∴函数在x=0时取得极大值c,在x=2时取得极小值c-4,

∴函数的极大值与极小值的差为c-(c-4)=4.

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题型:简答题
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简答题

设函数f(x)=clnx++bx(b,c∈R,c≠0),且x=1为f(x)的极值点.

(Ⅰ)若x=1为f(x)的极大值点,求f(x)的单调区间(用c表示);

(Ⅱ)若f(x)=0恰有1解,求实数c的取值范围.

正确答案

解:(Ⅰ)∵(b,c∈R,c≠0),

=

∵x=1为f(x)的极值点,

∴f′(1)=0,

∴b+c+1=0,且c≠1,

∵x=1为f(x)的极大值点,

∴c>1.

当0<x<1时,f′(x)>0;

当1<x<c时,f′(x)<0;

当x>c时,f′(x)>0.

∴f(x)的递增区间为(0,1),(c,+∞);递减区间为(1,c).

( II)若c<0,则f(x)在(0,1)上递减,

在(1,+∞)上递增f(x)=0恰有1解,

则f(1)=0,

,所以

若0<c<1,则

因为b=-1-c,则

从而f(x)=0恰有一解;

若c>1,则

从而f(x)=0恰有一解;

所以所求c的范围为{c|}..

解析

解:(Ⅰ)∵(b,c∈R,c≠0),

=

∵x=1为f(x)的极值点,

∴f′(1)=0,

∴b+c+1=0,且c≠1,

∵x=1为f(x)的极大值点,

∴c>1.

当0<x<1时,f′(x)>0;

当1<x<c时,f′(x)<0;

当x>c时,f′(x)>0.

∴f(x)的递增区间为(0,1),(c,+∞);递减区间为(1,c).

( II)若c<0,则f(x)在(0,1)上递减,

在(1,+∞)上递增f(x)=0恰有1解,

则f(1)=0,

,所以

若0<c<1,则

因为b=-1-c,则

从而f(x)=0恰有一解;

若c>1,则

从而f(x)=0恰有一解;

所以所求c的范围为{c|}..

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题型:填空题
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填空题

函数y=8x2-lnx的单调减区间是______,极小值是______

正确答案

(0,

解析

解:因为y=f(x)=8x2-lnx,

∴f‘(x)=16x-==

∵x>0

∴当x>时,f'(x)>0,即f(x)递增;

当0<x<时,f'(x)<0,f(x)递减.

且f(x) 极小值为f()=8×-ln=+2ln2.

故答案为:(0,),+2ln2.

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=ex-c,g(x)=ax3+bx2+cx(a,b,c∈R).

(1)若ac<0,求证:函数y=g(x)有极值;

(2)若a=b=0,且函数y=f(x)与y=g(x)的图象有两个相异交点,求证:c>1.

正确答案

证明:(1)由g(x)=ax3+bx2+cx得g′(x)=ax2+bx+c,

∵ac<0,∴△>0且a≠0.   …(4分)

∴函数g′(x)有两个零点,则可设为g′(x)=a(x-α)(x-β)

∴若x1<α<x2<β<x3,则g′(x1)g′(x2)<0,g′(x2)g′(x3)<0.

∴g(x)有极值.  …(6分)

(2)由ex-c=cx,得ex-cx-c=0,

记h(x)=ex-cx-c,则h′(x)=ex-c,

由函数y=f(x)与y=g(x)的图象有两个相异交点知函数h(x)有两互异零点…(9分)

若c≤0,h(x)单调递增,则h(x)最多1个零点,矛盾.  …(11分)

∴c>0.此时,令h′(x)=0,则x=lnc.

列表:

∴h(x)min=h(lnc)=-clnc<0,∴c>1.…(16分)

解析

证明:(1)由g(x)=ax3+bx2+cx得g′(x)=ax2+bx+c,

∵ac<0,∴△>0且a≠0.   …(4分)

∴函数g′(x)有两个零点,则可设为g′(x)=a(x-α)(x-β)

∴若x1<α<x2<β<x3,则g′(x1)g′(x2)<0,g′(x2)g′(x3)<0.

∴g(x)有极值.  …(6分)

(2)由ex-c=cx,得ex-cx-c=0,

记h(x)=ex-cx-c,则h′(x)=ex-c,

由函数y=f(x)与y=g(x)的图象有两个相异交点知函数h(x)有两互异零点…(9分)

若c≤0,h(x)单调递增,则h(x)最多1个零点,矛盾.  …(11分)

∴c>0.此时,令h′(x)=0,则x=lnc.

列表:

∴h(x)min=h(lnc)=-clnc<0,∴c>1.…(16分)

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题型:简答题
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简答题

已知函数在x=a处取得极值.

(Ⅰ)求

(Ⅱ)设函数g(x)=2x3-3af′(x)-6a3,如果g(x)在开区间(0,1)上存在极小值,求实数a的取值范围.

正确答案

解(1)f‘(x)=-x2+2bx-3a2

由题意知f'(a)=-a2+2ba-3a2=0则b=2a

(2)由已知可得g(x)=2x3+3ax2-12a2x+3a3

则g'(x)=6x2+6ax-12a2=6(x-a)(x+2a)

令g'(x)=0,得x=a或x=-2a

若a>0,当x<-2a或x>a时,g'(x)>0;

当-2a<x<a时,g'(x)<0

所以当x=a时,g(x)有极小值,

∴0<a<1

若a<0,当x<a或x>-2a时,g'(x)>0;

当a<x<-2a时,g'(x)<0

所以当x=-2a时,g(x)有极小值,

∴0<-2a<1即

所以当或0<a<1时,g(x)在开区间(0,1)上存在极小值.

解析

解(1)f‘(x)=-x2+2bx-3a2

由题意知f'(a)=-a2+2ba-3a2=0则b=2a

(2)由已知可得g(x)=2x3+3ax2-12a2x+3a3

则g'(x)=6x2+6ax-12a2=6(x-a)(x+2a)

令g'(x)=0,得x=a或x=-2a

若a>0,当x<-2a或x>a时,g'(x)>0;

当-2a<x<a时,g'(x)<0

所以当x=a时,g(x)有极小值,

∴0<a<1

若a<0,当x<a或x>-2a时,g'(x)>0;

当a<x<-2a时,g'(x)<0

所以当x=-2a时,g(x)有极小值,

∴0<-2a<1即

所以当或0<a<1时,g(x)在开区间(0,1)上存在极小值.

下一知识点 : 函数的最值与导数的关系
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