- 函数的极值与导数的关系
- 共7619题
函数f(x)=(1+x-+
-
+…-
+
-
+
)•sin2x在区间[-3,3]上的零点的个数为( )
正确答案
解析
解:在区间[-3,3]上,y=sin2x的零点为0,±,
令g(x)=1+x-+
-
+…-
+
-
+
,
则g′(x)=1-x+x2-x3+…+x2014,
当x=-1时,g′(x)>0;
当x≠-1时,在区间[-3,3]上,g′(x)=1-x+x2-x3+…+x2014==
>0恒成立,
∴函数是单调递增函数,
当x→+∞时,1+x-+
-
+…-
+
-
+
→+∞,当x→-∞时,1+x-
+
-
+…-
+
-
+
→-∞,故有一个零点,
故共有4个零点,
故答案为B.
关于x的方程x3-3x+m-3=0有三个不同的实数根,则m的取值范围是( )
正确答案
解析
解:原方程化为:x3-3x=3-m,
设f(x)=x3-3x,f‘(x)=3x2-3=3(x+1)(x-1),
当x∈(-∞,-1),f'(x)>0;
x∈(-1,1),f'(x)<0;
x∈(1,+∞),f'(x)>0.
∴f(x)在x=-1取极大值2,在x=1时取极小值-2.
根据f(x)的大致图象的变化情况,有三个不同的实数解时,
-2<3-m<2
解得a的取值范围是1<m<5.
故选C.
已知函数f(x)=,g(x)=clnx+b,其中b<0,且x=
是函数y=f(x)的极值点.
(Ⅰ)求实数a的值,并确定实数m的取值范围,使得函数φ(x)=f(x)-m有两个零点;
(Ⅱ)是否存在这样的直线l,同时满足:①l是曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线;②l与曲线y=g(x)相切于点P(x0,y0),x0∈[e-1,e]?若存在,求实数b的取值范围;若不存在,请说明理由.
正确答案
解:(I)x>0时,f(x)=(x2-2ax)ex,∴f‘(x)=(2x-2a)ex+(x2-2ax)ex=[x2+2(1-a)x-2a]ex,
由已知,∴
,∴
得a=1,所以x>0时,f(x)=(x2-2x)ex,∴f'(x)=(2x-2)ex+(x2-2x)ex=(x2-2)ex.(3分)
令f'(x)=0得舍去).
当x>0时,
当时,f(x)单调递减,
当f(x)单调递增,
∴x>0时,
要使函数ϕ(x)=f(x)-m有两个零点,即方程f(x)-m=0有两不相等的实数根,也即函数y=f(x)的图象与直线y=m有两个不同的交点.
由于b<0,.(6分)
(II)假设存在,x>0时,f(x)=(x2-2x)ex,f'(x)=(x2-2)ex,∴f(2)=0,f'(2)=2e2.
函数f(x)的图象在点(2,f(2))处的切线l的方程为:y=2e2(x-2),
因直线l与函数g(x)的图象相切于点P(x0,y0),x0∈[e-1,e],∴y0=clnx0+b.,
所以切线l的斜率为,
所以切线l的方程为:即l的方程为:
,
得.
得b=2e2(x0-x0lnx0-2)其中x0∈[e-1,e](10分)
记h(x0)=2e2(x0-x0lnx0-2)其中x0∈[e-1,e],h'(x0)=-2e2lnx0,
令h'(x0)=0,得x0=1.
又h(e)=-4e2,h(e-1)=4e-4e2>-4e2.∵x0∈[e-1,e],∴h(x0)∈[-4e2,-2e2],
所以实数b的取值范围为:b|-4e2≤b≤-2e2.(14分)
解析
解:(I)x>0时,f(x)=(x2-2ax)ex,∴f‘(x)=(2x-2a)ex+(x2-2ax)ex=[x2+2(1-a)x-2a]ex,
由已知,∴
,∴
得a=1,所以x>0时,f(x)=(x2-2x)ex,∴f'(x)=(2x-2)ex+(x2-2x)ex=(x2-2)ex.(3分)
令f'(x)=0得舍去).
当x>0时,
当时,f(x)单调递减,
当f(x)单调递增,
∴x>0时,
要使函数ϕ(x)=f(x)-m有两个零点,即方程f(x)-m=0有两不相等的实数根,也即函数y=f(x)的图象与直线y=m有两个不同的交点.
由于b<0,.(6分)
(II)假设存在,x>0时,f(x)=(x2-2x)ex,f'(x)=(x2-2)ex,∴f(2)=0,f'(2)=2e2.
函数f(x)的图象在点(2,f(2))处的切线l的方程为:y=2e2(x-2),
因直线l与函数g(x)的图象相切于点P(x0,y0),x0∈[e-1,e],∴y0=clnx0+b.,
所以切线l的斜率为,
所以切线l的方程为:即l的方程为:
,
得.
得b=2e2(x0-x0lnx0-2)其中x0∈[e-1,e](10分)
记h(x0)=2e2(x0-x0lnx0-2)其中x0∈[e-1,e],h'(x0)=-2e2lnx0,
令h'(x0)=0,得x0=1.
又h(e)=-4e2,h(e-1)=4e-4e2>-4e2.∵x0∈[e-1,e],∴h(x0)∈[-4e2,-2e2],
所以实数b的取值范围为:b|-4e2≤b≤-2e2.(14分)
已知函数,且f‘(-1)=0,得到b关于a的函数为y=g(a),则函数g(a)( )
正确答案
解析
解:由题意,f′(x)=x2+2ax+b,∵f‘(-1)=0,∴b=2a-1,由于其是单调函数,故无极值.故选D.
已知2和-2是函数f(x)=x3+ax2+bx+4的两个极值点,a,b∈R.
(1)求a,b的值,
(2)求函数f(x)的极值.
正确答案
解:(1)∵f(x)=x3+ax2+bx+4,
∴f′(x)=x2+2ax+b,
….(4分)
(2)由(1)可知,∴f′(x)=x2-4….(5分)
令f′(x)>0,得x<-2或x>2
令f′(x)<0,得-2<x<2….(7分)
则x,f′(x)与f(x)的关系如下表:
∴f(x)的极大值为:;极小值为:….(12分)
解析
解:(1)∵f(x)=x3+ax2+bx+4,
∴f′(x)=x2+2ax+b,
….(4分)
(2)由(1)可知,∴f′(x)=x2-4….(5分)
令f′(x)>0,得x<-2或x>2
令f′(x)<0,得-2<x<2….(7分)
则x,f′(x)与f(x)的关系如下表:
∴f(x)的极大值为:;极小值为:….(12分)
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