- 函数的极值与导数的关系
- 共7619题
设a为g(x)=x3+2x2-3x-1的极值点,且函数f(x)=
,则f(
)+f(
)的值等于______.
正确答案
8
解析
解:g′(x)=4x2+4x-3=(2x-1)(2x+3),
令g′(x)=0,得x=或x=-
,
由题意可知a=,
∴f(x)=,
∴f()+f(
)=
+
=2+
=2+6=8,
故答案为:8.
已知函数f(x)=aln(1+x)-aln(1-x)-x-.当0<x<1时,f(x)<0,求实数a的取值范围.
正确答案
解:f′(x)=,
依题知f(0)=0,故f′(x)≤0,则a≤.
令g(x)=-2x2+(3-6a)x+6a-3,x∈(0,1],△=(6a-3)(6a+5)
①-,△≤0,此时g(x)≤0,故f′(x)≤0,而f(0)=0,所以-
符合题意.
②a<-,△>0,而g(x)对称轴x=
>2,故g(x)在(0,1)单调递增
且g(1)=-2,则g(x)<0,故f′(x)≤0,而f(0)=0,所以a<-符合题意.
综上,a≤.
解析
解:f′(x)=,
依题知f(0)=0,故f′(x)≤0,则a≤.
令g(x)=-2x2+(3-6a)x+6a-3,x∈(0,1],△=(6a-3)(6a+5)
①-,△≤0,此时g(x)≤0,故f′(x)≤0,而f(0)=0,所以-
符合题意.
②a<-,△>0,而g(x)对称轴x=
>2,故g(x)在(0,1)单调递增
且g(1)=-2,则g(x)<0,故f′(x)≤0,而f(0)=0,所以a<-符合题意.
综上,a≤.
已知函数f(x)=x3+ax2+6x-9有两个极值点x1,x2,且x12+x22=5,则a=( )
正确答案
解析
解:∵f′(x)=3x2+2ax+6,
∴x1+x2=-,x1•x2=2,
∴=5+4,
∴a=±,
故选:C.
函数y=x2的极小值为______.
正确答案
0
解析
解:∵函数y=x2的导数为y‘=2x
∴当x<0时,y'<0;当x>0时,y'>0
可得函数y=x2在区间(-∞,0)上为减函数,在区间(0,+∞)上为增函数
因此,当x=0时,函数y=x2取得极小值0
故答案为:0
已知函数f(x)=ax2+lnx,
(1)若曲线y=f(x)在x=1处的切线与直线x+2y=0垂直,求dx的值;
(2)若函数f(x)在(,e)内有两个零点,求实数a的取值范围;
(3)证明:对任意的正整数n,不等式4++
…+(
)2>n-2ln(n+1)都成立.
正确答案
解:(1)由题意得,f′(x)=ax+,且x>0,
∵曲线y=f(x)在x=1处的切线与直线x+2y=0垂直,
∴f′(1)=a+1=2,解得a=1,则f(x)=x2+lnx,
∴dx=
=
的几何意义表示以(1,0)为圆心,以1为半径的圆的面积的四分之一,
∴=
=
,
故;
(2)f′(x)=ax+=
,
当a≥0时,,则f′(x)>0,函数f(x)在(0,+∞)单调递增,
函数f(x)在(,e)内有两个零点不成立;
当a<0时,由f′(x)=0得,,
<0舍去,
∴当时,f′(x)>0,则函数f(x)在区间
上递增,
当时,f′(x)<0,则函数f(x)在区间
上递减,
当时,函数f(x)取到极大值,也是最大值f(
)=
,
∵函数f(x)在(,e)内有两个零点,
∴,解得
,即
,
则实数a的取值范围是:();
(3)设g(x)=2lnx+x2-1(x>0),∴,
则g(x)=2lnx+x2-1在(0,+∞)上是增函数,
∴g(x)=2lnx+x2-1在(1,+∞)上是增函数,则g(x)>g(1)=0,
令(n为正整数),代入g(x)=2lnx+x2-1得,
>0,
∴=1-2[ln(n+1)-lnn]
分别取n=1,2,3,…,n得:
4>1-2(ln2-ln1),1-2(ln3-ln2),
1-2(ln4-ln3),
…,1-2[ln(n+1)-lnn],
以上n个式子相加得:4++
…+(
)2>n-2ln(n+1),
综上可得,对任意的正整数n,不等式4++
…+(
)2>n-2ln(n+1)都成立.
解析
解:(1)由题意得,f′(x)=ax+,且x>0,
∵曲线y=f(x)在x=1处的切线与直线x+2y=0垂直,
∴f′(1)=a+1=2,解得a=1,则f(x)=x2+lnx,
∴dx=
=
的几何意义表示以(1,0)为圆心,以1为半径的圆的面积的四分之一,
∴=
=
,
故;
(2)f′(x)=ax+=
,
当a≥0时,,则f′(x)>0,函数f(x)在(0,+∞)单调递增,
函数f(x)在(,e)内有两个零点不成立;
当a<0时,由f′(x)=0得,,
<0舍去,
∴当时,f′(x)>0,则函数f(x)在区间
上递增,
当时,f′(x)<0,则函数f(x)在区间
上递减,
当时,函数f(x)取到极大值,也是最大值f(
)=
,
∵函数f(x)在(,e)内有两个零点,
∴,解得
,即
,
则实数a的取值范围是:();
(3)设g(x)=2lnx+x2-1(x>0),∴,
则g(x)=2lnx+x2-1在(0,+∞)上是增函数,
∴g(x)=2lnx+x2-1在(1,+∞)上是增函数,则g(x)>g(1)=0,
令(n为正整数),代入g(x)=2lnx+x2-1得,
>0,
∴=1-2[ln(n+1)-lnn]
分别取n=1,2,3,…,n得:
4>1-2(ln2-ln1),1-2(ln3-ln2),
1-2(ln4-ln3),
…,1-2[ln(n+1)-lnn],
以上n个式子相加得:4++
…+(
)2>n-2ln(n+1),
综上可得,对任意的正整数n,不等式4++
…+(
)2>n-2ln(n+1)都成立.
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