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题型:简答题
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简答题

若函数f(x)=x3-x2+bx+c在x=1时取得极值,且当x∈[-1,2]时,f(x)<c2恒成立.

(1)求实数b的值;

(2)求实数c的取值范围.

正确答案

解:(1)∵f(x)=x3-x2+bx+c,

∴f′(x)=3x2-x+b,

∵x=1是方程3x2-x+b=0的一个根,

设另一个根是x0,则

∴x0=-,b=-2;

(2)由(1)知,f(x)=x3-x2-2x+c,

∴f′(x)=3x2-x-2=(3x+2)(x-1),

令f′(x)=0,解得x1=-,x2=1;

列表如下:

由表格知,f(x)取得极大值f(-)=+c,

又f(2)=2+c,

∴当x=2时,函数取得最大值f(x)max=2+c;

∴2+c<c2

解得c<-1或c>2,

∴c的取值范围是(-∞,-1)∪(2,+∞).

解析

解:(1)∵f(x)=x3-x2+bx+c,

∴f′(x)=3x2-x+b,

∵x=1是方程3x2-x+b=0的一个根,

设另一个根是x0,则

∴x0=-,b=-2;

(2)由(1)知,f(x)=x3-x2-2x+c,

∴f′(x)=3x2-x-2=(3x+2)(x-1),

令f′(x)=0,解得x1=-,x2=1;

列表如下:

由表格知,f(x)取得极大值f(-)=+c,

又f(2)=2+c,

∴当x=2时,函数取得最大值f(x)max=2+c;

∴2+c<c2

解得c<-1或c>2,

∴c的取值范围是(-∞,-1)∪(2,+∞).

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题型:简答题
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简答题

已知g(x)=bx2+cx+1,f(x)=x2+ax-lnx+1,g(x)在x=1处的切线为y=2x.

(1)求b,c的值;

(2)若a=-1,求f(x)的极值;

(3)设h(x)=f(x)-g(x),是否存在实数a,当x∈(0,e](e≈2.718为自然常数)时,函数h(x)的最小值为3,若存在,请求出实数a的值;若不存在,请说明理由.

正确答案

解:(1)g‘(x)=2bx+c在x=1处的切线为y=2x,所以g'(1)=2,又在x=1处y=2,所以g(1)=2.

可得所以g(x)=x2+1.

(2)当a=-1时,f(x)=x2-x-lnx+1,定义域为(0,+∞)

f'(x)=2x-1-=

由表格可知,当x=1时,函数f(x)有极小值f(x)极小值=f(1)=1

(3)因为f(x)=x2+ax-lnx+1,g(x)=x2+1

所以h(x)=f(x)-g(x)=x2+ax-lnx+1-(x2+1)=ax-lnx,

假设存在实数a,使得h(x)=ax-lnx(x∈(0,e])有最小值3,h'(x)=a-

①当a≤0时,h'(x)<0,所以h(x)在(0,e]上单调递减,h(x)min=h(e)=ae-1=3,a=(舍去);

②当a>0时,h'(x)=

1°,当时,,h'(x)<0在(0,e]上恒成立.

所以h(x)在(0,e]上单调递减,h(x)min=h(e)=ae-1=3,a=(舍去);

2°,当时,,当时,h'(x)<0,所以h(x)在()上递减,

时,h'(x)>0,h(x)在()上递增,

所以h(x)min=h()=1+lna=3,a=e2,满足条件;

综上可知,存在a=e2使得x∈(0,e]时h(x)有最小值3.

解析

解:(1)g‘(x)=2bx+c在x=1处的切线为y=2x,所以g'(1)=2,又在x=1处y=2,所以g(1)=2.

可得所以g(x)=x2+1.

(2)当a=-1时,f(x)=x2-x-lnx+1,定义域为(0,+∞)

f'(x)=2x-1-=

由表格可知,当x=1时,函数f(x)有极小值f(x)极小值=f(1)=1

(3)因为f(x)=x2+ax-lnx+1,g(x)=x2+1

所以h(x)=f(x)-g(x)=x2+ax-lnx+1-(x2+1)=ax-lnx,

假设存在实数a,使得h(x)=ax-lnx(x∈(0,e])有最小值3,h'(x)=a-

①当a≤0时,h'(x)<0,所以h(x)在(0,e]上单调递减,h(x)min=h(e)=ae-1=3,a=(舍去);

②当a>0时,h'(x)=

1°,当时,,h'(x)<0在(0,e]上恒成立.

所以h(x)在(0,e]上单调递减,h(x)min=h(e)=ae-1=3,a=(舍去);

2°,当时,,当时,h'(x)<0,所以h(x)在()上递减,

时,h'(x)>0,h(x)在()上递增,

所以h(x)min=h()=1+lna=3,a=e2,满足条件;

综上可知,存在a=e2使得x∈(0,e]时h(x)有最小值3.

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=(x2-2x+a)•ex,函数f(x)图象在(0,f(0))处切线的斜率为-1;

(1)求实数a的值;

(2)求函数f(x)的单调区间和极值.

正确答案

解:(1)由函数f(x)=(x2-2x+a)•ex,得f′(x)=(x2+a-2)ex

∵函数f(x)图象在(0,f(0))处切线的斜率为-1,

∴f′(0)=a-2=-1⇒a=1;

(2)由f′(x)=(x2-1)ex<0,得-1<x<1.

由f′(x)=(x2-1)ex>0,得x<-1或x>1.

∴f(x)的单调增区间为(-∞,1),(1,+∞),单调减区间为(-1,1),

∴f(x)极大=f(-1)=4e-1,f(x)极小=f(1)=0.

解析

解:(1)由函数f(x)=(x2-2x+a)•ex,得f′(x)=(x2+a-2)ex

∵函数f(x)图象在(0,f(0))处切线的斜率为-1,

∴f′(0)=a-2=-1⇒a=1;

(2)由f′(x)=(x2-1)ex<0,得-1<x<1.

由f′(x)=(x2-1)ex>0,得x<-1或x>1.

∴f(x)的单调增区间为(-∞,1),(1,+∞),单调减区间为(-1,1),

∴f(x)极大=f(-1)=4e-1,f(x)极小=f(1)=0.

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题型:简答题
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简答题

(文科做)函数f(x)=ax3-6ax2+3bx+b,其图象在x=2处的切线方程为3x+y-11=0.

(1)求函数f(x)的解析式;

(2)若函数y=f(x)的图象与的图象有三个不同的交点,求实数m的取值范围.

正确答案

解:(1)由题意得f‘(x)=3ax2-12ax+3b,f'(2)=-3且f(2)=5,

解得a=1,b=3,

∴f(x)=x3-6x2+9x+3. (6分)

(2)由f(x)=x3-6x2+9x+3,可得f'(x)=3x2-12x+9,=x2+x+3+m,

则由题意可得x3-6x2+9x+3=x2+x+3+m有三个不相等的实根,

即g(x)=x3-7x2+8x-m的图象与x轴有三个不同的交点,g'(x)=3x2-14x+8=(3x-2)(x-4),则g(x),g'(x)的变化情况如下表.

则函数f(x)的极大值为,极小值为g(4)=-16-m.y=f(x)的图象与的图象有三个不同交点,则有:解得.(12分)

解析

解:(1)由题意得f‘(x)=3ax2-12ax+3b,f'(2)=-3且f(2)=5,

解得a=1,b=3,

∴f(x)=x3-6x2+9x+3. (6分)

(2)由f(x)=x3-6x2+9x+3,可得f'(x)=3x2-12x+9,=x2+x+3+m,

则由题意可得x3-6x2+9x+3=x2+x+3+m有三个不相等的实根,

即g(x)=x3-7x2+8x-m的图象与x轴有三个不同的交点,g'(x)=3x2-14x+8=(3x-2)(x-4),则g(x),g'(x)的变化情况如下表.

则函数f(x)的极大值为,极小值为g(4)=-16-m.y=f(x)的图象与的图象有三个不同交点,则有:解得.(12分)

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题型: 单选题
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单选题

已知函数f(x)=ax3-x2+x-5在(-∞,+∞)上既有极大值,也有极小值,则实数a的取值范围为(  )

Aa>

Ba≥

Ca<且a≠0

Da≤且a≠0

正确答案

C

解析

解:求导函数:f′(x)=3ax2-2x+1,

∵函数f(x)=ax3-x2+x-6既有极大值又有极小值,

∴a≠0,且△=4-12a>0,∴a<且a≠0.

故选:C.

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