- 函数的极值与导数的关系
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若函数f(x)=x3-3x+m在[0,2]上存在两个不同的零点,则实数m的取值范围是______.
正确答案
0≤m<2
解析
解:f′(x)=3x2-3=3(x+1)(x-1),
当x<-1或x>1时,f′(x)>0,当-1<x<1时,f′(x)<0,
所以f(x)在(-∞,-1),(1,+∞)上单调递增;在(-1,1)上单调递减.
所以当x=-1时f(x)取得极大值f(-1)=2+m,当x=1时f(x)取得极小值f(1)=-2+m,f(0)=m,f(2)=2+m.
因为函数f(x)=x3-3x+m在[0,2]上存在两个不同的零点,
所以,即
,解得0≤m<2.
故答案为:0≤m<2.
函数f(x)=x+2sinx在区间(0,2π)内的极大值为______.
正确答案
解析
解:因为f(x)=x+2sinx,
∴f‘(x)=1+2cosx
∵x∈(0,2π)
∴当0<x<时,f'(x)>0,即f(x)递增;
当<x<
时,f'(x)<0,f(x)递减.
且f(x) 极小值为f( )=
.
故答案为:.
函数f(x)=x3+bx2+cx+d,x∈(0,1)时取极大值,x∈(1,2)取极小值,则(b+)2+(c-3)2的取值范围为______.
正确答案
(5,25)
解析
解:∵f(x)=x3+bx2+cx+d,
∴f′(x)=3x2+2bx+c,
∵函数f(x)在x∈(0,1)时取得极大值,当x∈(1,2)时取极小值,
∴f′(x)=3x2+2bx+c=0在(0,1)和(1,2)内各有一个根,
∴f′(0)>0,f′(1)<0,f′(2)>0,
即,
作出不等式组对应的平面区域如图,
(b+)2+(c-3)2的几何意义表示点G(-
,3)与可行域内的点连线的距离的平方,
点G(-,3)到直线3+2b+c=0的距离为d=
,此时(b+
)2+(c-3)2最小为5,
由,解得
,即A(-
,6),
此时AG的距离最大为AG=5,此时(b+)2+(c-3)2最大为25,
∴(b+)2+(c-3)2的取值范围是(5,25),
故答案为:(5,25).
已知函数f(x)=x(lnx-ax)有两个极值点,则实数a的取值范围是______.
正确答案
解析
解:f(x)=xlnx-ax2(x>0),f′(x)=lnx+1-2ax.
令g(x)=lnx+1-2ax,
∵函数f(x)=x(lnx-ax)有两个极值点,则g(x)=0在区间(0,+∞)上有两个实数根.
g′(x)==
,
当a≤0时,g′(x)>0,则函数g(x)在区间(0,+∞)单调递增,因此g(x)=0在区间(0,+∞)上不可能有两个实数根,应舍去.
当a>0时,令g′(x)=0,解得x=.
令g′(x)>0,解得,此时函数g(x)单调递增;
令g′(x)<0,解得,此时函数g(x)单调递减.
∴当x=时,函数g(x)取得极大值.
当x趋近于0与x趋近于+∞时,g(x)→-∞,
要使g(x)=0在区间(0,+∞)上有两个实数根,则,解得
.
∴实数a的取值范围是.
故答案为:.
下列关于函数f(x)=(2x-x2)ex的判断正确的是( )
①f(x)>0的解集是{x|0<x<2};
②f(-)是极小值,f(
)是极大值;
③f(x)没有最小值,也没有最大值.
正确答案
解析
解:由f(x)>0⇒(2x-x2)ex>0⇒2x-x2>0⇒0<x<2,故①正确;
f′(x)=ex(2-x2),由f′(x)=0得x=±,
由f′(x)<0得x>或x<-
,
由f′(x)>0得-<x<
,
∴f(x)的单调减区间为(-∞,-),(
,+∞).单调增区间为(-,
).
∴f(x)的极大值为f(),极小值为f(-
),故②正确.
∵x<-时,f(x)<0恒成立.
∴f(x)无最小值,但有最大值f()
∴③不正确.
故选D.
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