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题型: 单选题
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单选题

求y=(x2-1)3+1的极值为(  )

A0

B1

C-1

D0或1

正确答案

A

解析

解:求导可得y′=3(x2-1)2•(x2-1)′=6x(x+1)(x-1)(x+1)(x-1)

令y′≥0可得x≥0,y′<0可得x<0

函数在(-∞,0)单调递减,在(0,+∞)单调递增.

函数在x=0处取得极值y=0

故选A

1
题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=ax3+bx2在点(2,f(2))处的切线方程为6x+3y-10=0,且对任意的x∈[0,+∞),f′(x)≤kln(x+1)恒成立.

(1)求a,b的值;

(2)求实数k的最小值;

(3)证明:1+++…+<ln(n+1)+2(n∈N*).

正确答案

(1)解:f′(x)=3ax2+2bx,f′(2)=-2,∴12a+4b=-2①

将x=2代入切线方程得y=-,∴8a+4b=-

①②联立,解得a=-,b=

(2)解:由(1)得,f(x)=-x3+x2,f′(x)=-x2+x,

∴-x2+x≤kln(x+1)在x∈[0,+∞)上恒成立,

即x2-x+kln(x+1)≥0在x∈[0,+∞)恒成立;

设g(x)=x2-x+kln(x+1),g(0)=0,

∴只需对于任意的x∈[0,+∞)有g(x)≥g(0),

g′(x)=2x-1+=,x∈[0,+∞),

设h(x)=2x2+x+k-1,

1)当△=1-8(k-1)≤0,即k≥时,h(x)≥0,

∴g‘(x)≥0,g(x)在[0,+∞)单调递增,∴g(x)≥g(0);

2)当△=1-8(k-1)>0,即k<时,设x1,x2是方程2x2+x+k-1=0的两根且x1<x2

由x1+x2=-,可知x1<0,

分析题意可知当x2≤0时对任意x∈[0,+∞)有g(x)≥g(0);

∴k-1≥0,k≥1,∴1≤k<

综上分析,实数k的最小值为1.

(3)证明:令k=1,有-x2+x≤ln(x+1),

即x≤x2+ln(x+1)在x∈[0,+∞)恒成立,

令x=,得+ln(+1)=+ln(n+1)-lnn,

∴1+++…+≤1+++…++(ln2-ln1)+(ln3-ln2)+…+(ln(n+1)-lnn)

=1+++…++ln(n+1)<1++++…++ln(n+1)

=1+1-+-++…+-+ln(n+1)=2-+ln(n+1)

<ln(n+1)+2.

即原不等式得证.

解析

(1)解:f′(x)=3ax2+2bx,f′(2)=-2,∴12a+4b=-2①

将x=2代入切线方程得y=-,∴8a+4b=-

①②联立,解得a=-,b=

(2)解:由(1)得,f(x)=-x3+x2,f′(x)=-x2+x,

∴-x2+x≤kln(x+1)在x∈[0,+∞)上恒成立,

即x2-x+kln(x+1)≥0在x∈[0,+∞)恒成立;

设g(x)=x2-x+kln(x+1),g(0)=0,

∴只需对于任意的x∈[0,+∞)有g(x)≥g(0),

g′(x)=2x-1+=,x∈[0,+∞),

设h(x)=2x2+x+k-1,

1)当△=1-8(k-1)≤0,即k≥时,h(x)≥0,

∴g‘(x)≥0,g(x)在[0,+∞)单调递增,∴g(x)≥g(0);

2)当△=1-8(k-1)>0,即k<时,设x1,x2是方程2x2+x+k-1=0的两根且x1<x2

由x1+x2=-,可知x1<0,

分析题意可知当x2≤0时对任意x∈[0,+∞)有g(x)≥g(0);

∴k-1≥0,k≥1,∴1≤k<

综上分析,实数k的最小值为1.

(3)证明:令k=1,有-x2+x≤ln(x+1),

即x≤x2+ln(x+1)在x∈[0,+∞)恒成立,

令x=,得+ln(+1)=+ln(n+1)-lnn,

∴1+++…+≤1+++…++(ln2-ln1)+(ln3-ln2)+…+(ln(n+1)-lnn)

=1+++…++ln(n+1)<1++++…++ln(n+1)

=1+1-+-++…+-+ln(n+1)=2-+ln(n+1)

<ln(n+1)+2.

即原不等式得证.

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题型:填空题
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填空题

函数f(x)=+lnx的极小值为______

正确答案

1

解析

解:∵f(x)=+lnx,

∴f′(x)=

∵x>0

∴当x>1时,f′(x)>0,即f(x)递增;

当0<x<1时,f′(x)<0,f(x)递减.

且f(x) 极小值为f( 1)=1.

故答案为:1.

1
题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=ax3+bx2+x+3,其中a≠0.

(1)当实数a,b满足什么条件时,函数f(x)存在极值?

(2)若a=1,函数f(x)在区间(0,1]上是增加的,求实数b的取值范围.

正确答案

解:(1)由已知得,f′(x)=ax2+2bx+1,

由函数f(x)存在极值知,

ax2+2bx+1=0有两个不相等的实数根,

故△=4b2-4a>0,

故b2>a;

即满足b2>a时,函数f(x)存在极值;

(2)由题意,f(x)=x3+bx2+x+3,f′(x)=x2+2bx+1;

要使函数f(x)在区间(0,1]上是增加的,

需使f′(x)=x2+2bx+1≥0在(0,1]上恒成立;

故b≥--在(0,1]上恒成立,

设g(x)=--,则g′(x)=-≥0,

故g(x)=--在(0,1]上是增函数,

故当x=1时,gmax(x)=g(1)=-1;

故b≥-1;

即实数b的取值范围为[-1,+∞).

解析

解:(1)由已知得,f′(x)=ax2+2bx+1,

由函数f(x)存在极值知,

ax2+2bx+1=0有两个不相等的实数根,

故△=4b2-4a>0,

故b2>a;

即满足b2>a时,函数f(x)存在极值;

(2)由题意,f(x)=x3+bx2+x+3,f′(x)=x2+2bx+1;

要使函数f(x)在区间(0,1]上是增加的,

需使f′(x)=x2+2bx+1≥0在(0,1]上恒成立;

故b≥--在(0,1]上恒成立,

设g(x)=--,则g′(x)=-≥0,

故g(x)=--在(0,1]上是增函数,

故当x=1时,gmax(x)=g(1)=-1;

故b≥-1;

即实数b的取值范围为[-1,+∞).

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=x2+2x+alnx.

(Ⅰ)若a=-4,求函数f(x)的极值;

(Ⅱ)当t≥1时,不等式f(2t-1)≥2f(t)-3恒成立,求实数a的取值范围.

正确答案

解:(Ⅰ)由题意得,.由函数的定义域为x>0,

∴f‘(x)>0⇒x>1,f'(x)<0⇒0<x<1.∴函数f(x)有极小值f(1)=3.

(Ⅱ)∵f(x)=x2+2x+alnx,

当t≥1时,t2≥2t-1,∴.即t>1时,恒成立.又易证ln(1+x)≤x在x>-1上恒成立,

在t>1上恒成立.当t=1时取等号,∴当t≥1时,,∴由上知a≤2.故实数a的取值范围是(-∞,2].

解析

解:(Ⅰ)由题意得,.由函数的定义域为x>0,

∴f‘(x)>0⇒x>1,f'(x)<0⇒0<x<1.∴函数f(x)有极小值f(1)=3.

(Ⅱ)∵f(x)=x2+2x+alnx,

当t≥1时,t2≥2t-1,∴.即t>1时,恒成立.又易证ln(1+x)≤x在x>-1上恒成立,

在t>1上恒成立.当t=1时取等号,∴当t≥1时,,∴由上知a≤2.故实数a的取值范围是(-∞,2].

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