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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=ex(x2-2ax-2a).

(Ⅰ)设当x=2时为函数f(x)的一个极值点,求a的值;

(Ⅱ)若,讨论关于x的方程f(x)=g(x)的实数根的个数.

正确答案

解:(Ⅰ)函数f′(x)=ex(x2-2ax-2a)+ex(2x-2a)

=ex(x2-2ax+2x-4a)=ex(x+2)(x-2a).

∵x=2时,函数f(x)取得极值,

∴f′(2)=0,

∴a=1;

(Ⅱ)∵

∴若f(x)=g(x),

=ex(x2-2ax-2a).

即-x3+x2-6a=x2-2ax-2a.

x3-2ax+4a=0,

设g(x)=x3-2ax+4a,

则g′(x)=x2-2a,

若a≤0,此时函数g(x)单调递增,则g(x)=x3-2ax+4a只有一个零点,即方程f(x)=g(x)的实数根的个数为1个,

若a>0,由g′(x)=x2-2a=0,得x=±

此时函数的极小值为g()=a(4-),

极大值为g(-)═a(4+),

∵a>0,∴极大值为g(-)=a(4+)>0,

①若极小值为g()=a(4-)>0,即0<a<,此时方程x3-2ax+4a=0只有一个根,

即方程f(x)=g(x)的实数根的个数为1个.

②若极小值为g()=a(4-)=0,即a=,此时方程x3-2ax+4a=0有2个根,

即方程f(x)=g(x)的实数根的个数为2个.

③若极小值为g()=a(4-)<0,即a>,此时方程x3-2ax+4a=0有3个根,

即方程f(x)=g(x)的实数根的个数为3个.

解析

解:(Ⅰ)函数f′(x)=ex(x2-2ax-2a)+ex(2x-2a)

=ex(x2-2ax+2x-4a)=ex(x+2)(x-2a).

∵x=2时,函数f(x)取得极值,

∴f′(2)=0,

∴a=1;

(Ⅱ)∵

∴若f(x)=g(x),

=ex(x2-2ax-2a).

即-x3+x2-6a=x2-2ax-2a.

x3-2ax+4a=0,

设g(x)=x3-2ax+4a,

则g′(x)=x2-2a,

若a≤0,此时函数g(x)单调递增,则g(x)=x3-2ax+4a只有一个零点,即方程f(x)=g(x)的实数根的个数为1个,

若a>0,由g′(x)=x2-2a=0,得x=±

此时函数的极小值为g()=a(4-),

极大值为g(-)═a(4+),

∵a>0,∴极大值为g(-)=a(4+)>0,

①若极小值为g()=a(4-)>0,即0<a<,此时方程x3-2ax+4a=0只有一个根,

即方程f(x)=g(x)的实数根的个数为1个.

②若极小值为g()=a(4-)=0,即a=,此时方程x3-2ax+4a=0有2个根,

即方程f(x)=g(x)的实数根的个数为2个.

③若极小值为g()=a(4-)<0,即a>,此时方程x3-2ax+4a=0有3个根,

即方程f(x)=g(x)的实数根的个数为3个.

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=x+alnx.

(Ⅰ)求f(x)的单调区间;

(Ⅱ)若函数f(x)没有零点,求a的取值范围.

正确答案

解:(I)∵f(x)=x+alnx,∴x>0,

∴当a≥0时,在x∈(0,+∞)时,f′(x)>0,

∴f(x)的单调增区间是(0,+∞),没的减区间;

当a<0时,函数f(x)与f′(x)在定义域上的情况如下:

函数的增区间是(-a,+∞),减区间是(0,a).

(II)由(I)可知

当a>0时,(0,+∞)是函数f(x)的单调增区间,且有f(e)=-1<1-1=0,f(1)=1>0,

所以,此时函数有零点,不符合题意;

当a=0时,函数f(x)在定义域(0,+∞)上没零点;

当a<0时,f(-a)是函数f(x)的极小值,也是函数f(x)的最小值,

所以,当f(-a)=a[ln(-a)-1]>0,即a>-e时,函数f(x)没有零点,

综上所述,当-e<a≤0时,f(x)没有零点.

解析

解:(I)∵f(x)=x+alnx,∴x>0,

∴当a≥0时,在x∈(0,+∞)时,f′(x)>0,

∴f(x)的单调增区间是(0,+∞),没的减区间;

当a<0时,函数f(x)与f′(x)在定义域上的情况如下:

函数的增区间是(-a,+∞),减区间是(0,a).

(II)由(I)可知

当a>0时,(0,+∞)是函数f(x)的单调增区间,且有f(e)=-1<1-1=0,f(1)=1>0,

所以,此时函数有零点,不符合题意;

当a=0时,函数f(x)在定义域(0,+∞)上没零点;

当a<0时,f(-a)是函数f(x)的极小值,也是函数f(x)的最小值,

所以,当f(-a)=a[ln(-a)-1]>0,即a>-e时,函数f(x)没有零点,

综上所述,当-e<a≤0时,f(x)没有零点.

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=x3+ax2+bx+c在x=-与x=1时都取得极值.

(1)求a、b的值与函数f(x)的单调区间;

(2)若对x∈[-1,2],不等式f(x)<c2恒成立,求c的取值范围.

正确答案

解;(1)f(x)=x3+ax2+bx+c,f‘(x)=3x2+2ax+b

解得,

f'(x)=3x2-x-2=(3x+2)(x-1),函数f(x)的单调区间如下表:

所以函数f(x)的递增区间是(-∞,-)和(1,+∞),递减区间是(-,1).

(2)

当x=-时,f(x)=+c为极大值,而f(2)=2+c,所以f(2)=2+c为最大值.

要使f(x)<c2对x∈[-1,2]恒成立,须且只需c2>f(2)=2+c.

解得c<-1或c>2.

解析

解;(1)f(x)=x3+ax2+bx+c,f‘(x)=3x2+2ax+b

解得,

f'(x)=3x2-x-2=(3x+2)(x-1),函数f(x)的单调区间如下表:

所以函数f(x)的递增区间是(-∞,-)和(1,+∞),递减区间是(-,1).

(2)

当x=-时,f(x)=+c为极大值,而f(2)=2+c,所以f(2)=2+c为最大值.

要使f(x)<c2对x∈[-1,2]恒成立,须且只需c2>f(2)=2+c.

解得c<-1或c>2.

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题型:简答题
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简答题

已知函数

(1)求函数f(x)的极值;

(2)若函数y=f(x)的图象与直线y=0恰有三个交点,求实数a的取值范围;

(3)已知不等式f‘(x)<x2-x+1对任意a∈(1,+∞)都成立,求实数x的取值范围.

正确答案

解:(1)∵f′(x)=x2-ax-2a2,令f′(x)=x2-ax-2a2=0,则  x=-a或x=2a

f′(x)=x2-ax-2a2>0时,x<-a或x>2a

x=-a时,f(x)取得极大值f(-a)=,x=2a时,f(x)取极小值

f(2a)=

(2)要使函数y=f(x)的图象与值线y=0恰有三个交点,则函数y=f(x)的极大值大于零,极小值小于零,由(1)的极值可得解之得

(3)要使f′(x)<x2-x+1对任意a∈(1,+∞)都成立

即x2-ax-2a2<x2-x+1,

(1-a)x<2a2+1

∵a∈(1,+∞)∴1-a<0

对任意a∈(1,+∞)都成立,则x大于的最大值

由a∈(1,+∞),

当且仅当时取等号,∴

解析

解:(1)∵f′(x)=x2-ax-2a2,令f′(x)=x2-ax-2a2=0,则  x=-a或x=2a

f′(x)=x2-ax-2a2>0时,x<-a或x>2a

x=-a时,f(x)取得极大值f(-a)=,x=2a时,f(x)取极小值

f(2a)=

(2)要使函数y=f(x)的图象与值线y=0恰有三个交点,则函数y=f(x)的极大值大于零,极小值小于零,由(1)的极值可得解之得

(3)要使f′(x)<x2-x+1对任意a∈(1,+∞)都成立

即x2-ax-2a2<x2-x+1,

(1-a)x<2a2+1

∵a∈(1,+∞)∴1-a<0

对任意a∈(1,+∞)都成立,则x大于的最大值

由a∈(1,+∞),

当且仅当时取等号,∴

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题型:填空题
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填空题

函数f(x)=lnx-的极值是______

正确答案

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解析

解:f′(x)=-x=,(x>0),

令f′(x)>0,解得:0<x<1,

令f′(x)<0,解得:x>1,

∴函数f(x)在(0,1)递增,在(1,+∞)递减,

∴f(x)极大值=f(1)=

故答案为:-

下一知识点 : 函数的最值与导数的关系
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