- 函数的极值与导数的关系
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设函数,则( )
正确答案
解析
解:由,可得:
,
令>0,则0<x<e,
所以函数在(0,e)上递增,在(e,+∞)上递减,
所以当x=e时,函数有极大值
故答案为 A.
设函数f(x)=px--2lnx,其中e是自然对数的底数.
(Ⅰ)当p=时,求函数f(x)的极值;
(Ⅱ)设g(x)=,若在[1,e]上至少存在一点x0,使得f(x0)>g(x0)成立,求实数p的取值范围.
正确答案
解:(I)由已知f(x)=px--2lnx,得f′(x)=
,
p=时,f′(x)=
.
令f′(x)=0,可得x=或
,
函数在(0,),(
,+∞)上为单调增函数,在(
,
)上为单调减函数,
∴函数的极大值为2ln-1,极小值为1-2ln
;
(II))∵g(x)=,在[1,e]上是减函数,
∴x=e时,g(x)min=2;x=1时,g(x)max=2e,
即g(x)∈[2,2e]
①p≤0时,由(2)知f(x)在[1,e]递减⇒fmax(x)=f(1)=0<2,不合题意
②0<p<1时,由x∈[1,e]⇒x-∈[0,e-
]
∴f(x)=p(x-)-2lnx<x-
-2lnx<e-
-2lne=e-
-2<2不合题意
③p≥1时,由(1)知f(x)在[1,e]上是增函数,故只需f(x)max>g(x)min=2,
x∈[1,e],而f(x)max=f(e)=p(e-)-2lne,g(x)min=2,
∴,
解得p>.
故p的取值范围为(,+∞).
解析
解:(I)由已知f(x)=px--2lnx,得f′(x)=
,
p=时,f′(x)=
.
令f′(x)=0,可得x=或
,
函数在(0,),(
,+∞)上为单调增函数,在(
,
)上为单调减函数,
∴函数的极大值为2ln-1,极小值为1-2ln
;
(II))∵g(x)=,在[1,e]上是减函数,
∴x=e时,g(x)min=2;x=1时,g(x)max=2e,
即g(x)∈[2,2e]
①p≤0时,由(2)知f(x)在[1,e]递减⇒fmax(x)=f(1)=0<2,不合题意
②0<p<1时,由x∈[1,e]⇒x-∈[0,e-
]
∴f(x)=p(x-)-2lnx<x-
-2lnx<e-
-2lne=e-
-2<2不合题意
③p≥1时,由(1)知f(x)在[1,e]上是增函数,故只需f(x)max>g(x)min=2,
x∈[1,e],而f(x)max=f(e)=p(e-)-2lne,g(x)min=2,
∴,
解得p>.
故p的取值范围为(,+∞).
已知函数f(x)=4x3-3x2cosθ+cosθ其中x∈R,θ为参数,且0≤θ≤2π.
(1)当cosθ=0时,判断函数f(x)是否有极值;
(2)要使函数f(x)的极小值大于零,求参数θ的取值范围;
(3)若对(2)中所求的取值范围内的任意参数θ,函数f(x)在区间(2a-1,a)(其中a<1)内都是增函数,求实数a的取值范围.
正确答案
解:(1)当cosθ=0时,f(x)=4x3,f′(x)=12x2≥0,则f(x)在(-∞,+∞)内是增函数,故无极值.
(2)f′(x)=12x2-6xcosθ,.
当cosθ>0时容易判断f(x)在上是增函数,在
上是减函数,
故f(x)在.
由,即
>0,可得
,
故.
同理,可知当cosθ<0时,f(x)在x=0处取极小值f(0)=cosθ>0,即cosθ>0,与cosθ<0矛盾,
所以当cosθ<0时,f(x)的极小值不会大于零.
综上,要使函数f(x)在R上的极小值大于零,参数θ的取值范围为
(3)由(2)知函数f(x)在区间内都是增函数,由题设:
函数在(2a-1,a)内是增函数,则a需满足不等式
(其中θ∈时,
)从而可以解得
.
解析
解:(1)当cosθ=0时,f(x)=4x3,f′(x)=12x2≥0,则f(x)在(-∞,+∞)内是增函数,故无极值.
(2)f′(x)=12x2-6xcosθ,.
当cosθ>0时容易判断f(x)在上是增函数,在
上是减函数,
故f(x)在.
由,即
>0,可得
,
故.
同理,可知当cosθ<0时,f(x)在x=0处取极小值f(0)=cosθ>0,即cosθ>0,与cosθ<0矛盾,
所以当cosθ<0时,f(x)的极小值不会大于零.
综上,要使函数f(x)在R上的极小值大于零,参数θ的取值范围为
(3)由(2)知函数f(x)在区间内都是增函数,由题设:
函数在(2a-1,a)内是增函数,则a需满足不等式
(其中θ∈时,
)从而可以解得
.
函数在x=-1处取到极值,那么实数a的值为( )
正确答案
解析
解:∵函数
∴f′(x)=x2+2ax+a
∵f′(-1)=0,即1-2a+a=0
∴a=1
但此时f′(x)=x2+2x+1=(x+1)2≥0,函数无极值,
∴x=-1不是极值点,求不出符合条件的参数a的值,
故应选D
函数;
(1)当a=1时,求y=f(x)在[-4,-]上的最值;
(2)若a≥0,求f(x)的极值点.
正确答案
解:(1)
∴最大值为0,最小值-2
(2)设u=x2+4x+3a,△=16-12a
当时,△≤0,g′(x)≤0,所以y=g(x)没有极值点
当时,,
减区间:(-∞,x1),(x2,0),增区间:(x1,x2),∴有两个极值点x1,x2
当a=0时,减区间:(-∞,-4),增区间:(-4,0)∴有一个极值点x=-4
综上所述:a=0时,∴有一个极值点x=-4;时有两个极值点x1,x2;时没有极值点.
解析
解:(1)
∴最大值为0,最小值-2
(2)设u=x2+4x+3a,△=16-12a
当时,△≤0,g′(x)≤0,所以y=g(x)没有极值点
当时,,
减区间:(-∞,x1),(x2,0),增区间:(x1,x2),∴有两个极值点x1,x2
当a=0时,减区间:(-∞,-4),增区间:(-4,0)∴有一个极值点x=-4
综上所述:a=0时,∴有一个极值点x=-4;时有两个极值点x1,x2;时没有极值点.
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