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题型:简答题
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简答题

若实数a≠0,函数f(x)=-2ax3-ax2+12ax+1,g(x)=2ax2+3.

(1)令h(x)=f(x)-g(x),求函数h(x)的极值;

(2)若在区间(0,+∞)上至少存在一点x0,使得f(x0)>g(x0)成立,求实数a的取值范围.

正确答案

解:(1)∵h(x)=f(x)-g(x)=-2ax3-3ax2+12ax-2

∴h‘(x)=-6ax2-6ax+12a=-6a(x+2)(x-1)

令h'(x)=0,∴x=-2或x=1

若a>0,当x>-2时,h'(x)>0;当x<-2时,h'(x)<0

∴x=-2是函数h(x)的极小值点,极小值为h(-2)=-20a-2;

当x>1时,h'(x)<0;当x<1时,h'(x)>0

∴x=1是函数h(x)的极大值点,极大值为h(1)=7a-2

若a<0,易知,x=-2是函数h(x)的极大值点,极大值为h(-2)=-20a-2;x=1是函数h(x)的极小值点,

极小值为h(1)=7a-2

(2)若在(0,+∞)上至少存在一点x0使得f(x0)>g(x0)成立,

则f(x)>g(x)在(0,+∞)上至少存在一解,即h(x)>0在(0,+∞)上至少存在一解

由(1)知,当a<0时,函数h(x)在区间(0,+∞)上递增,且极小值为h(1)=7a-2<0

∴此时h(x)>0在(0,+∞)上至少存在一解;

当a>0时,函数h(x)在区间(0,1)上递增,在(1,+∞)上递减,

∴要满足条件应有函数h(x)的极大值h(1)=7a-2>0,即

综上,实数a的取值范围为a<0或

解析

解:(1)∵h(x)=f(x)-g(x)=-2ax3-3ax2+12ax-2

∴h‘(x)=-6ax2-6ax+12a=-6a(x+2)(x-1)

令h'(x)=0,∴x=-2或x=1

若a>0,当x>-2时,h'(x)>0;当x<-2时,h'(x)<0

∴x=-2是函数h(x)的极小值点,极小值为h(-2)=-20a-2;

当x>1时,h'(x)<0;当x<1时,h'(x)>0

∴x=1是函数h(x)的极大值点,极大值为h(1)=7a-2

若a<0,易知,x=-2是函数h(x)的极大值点,极大值为h(-2)=-20a-2;x=1是函数h(x)的极小值点,

极小值为h(1)=7a-2

(2)若在(0,+∞)上至少存在一点x0使得f(x0)>g(x0)成立,

则f(x)>g(x)在(0,+∞)上至少存在一解,即h(x)>0在(0,+∞)上至少存在一解

由(1)知,当a<0时,函数h(x)在区间(0,+∞)上递增,且极小值为h(1)=7a-2<0

∴此时h(x)>0在(0,+∞)上至少存在一解;

当a>0时,函数h(x)在区间(0,1)上递增,在(1,+∞)上递减,

∴要满足条件应有函数h(x)的极大值h(1)=7a-2>0,即

综上,实数a的取值范围为a<0或

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题型:简答题
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简答题

设a>0,函数的导函数为f‘(x).

(Ⅰ)求f'(0),f'(1)的值,并比较它们的大小;

(Ⅱ)求函数f(x)的极值.

正确答案

解:由于函数(a>0)的导函数为f‘(x),

==

(1)f'(0)=,f'(1)=

由于a>0,a2<a2+1,则,故f'(0)>f'(1)

(2)令f′(x)=0,则x=-a或x=a

当x变化时f′(x),f(x)的变化情况如下表:

所以,当x=a时,函数有极大值,且f(a)=

当x=-a时,函数有极小值,且f(-a)=-

解析

解:由于函数(a>0)的导函数为f‘(x),

==

(1)f'(0)=,f'(1)=

由于a>0,a2<a2+1,则,故f'(0)>f'(1)

(2)令f′(x)=0,则x=-a或x=a

当x变化时f′(x),f(x)的变化情况如下表:

所以,当x=a时,函数有极大值,且f(a)=

当x=-a时,函数有极小值,且f(-a)=-

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题型: 单选题
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单选题

设三次函数f(x)的导函数f′(x),函数y=xf′(x)的图形的一部分如图所示,则(  )

Af(x)的极大值为f(),极小值为f(-

Bf(x)的极大值为f(0),极小值为f(-3)

Cf(x)的极大值为f(3),极小值为f(-3)

Df(x)的极大值为f(3),极小值为f(0)

正确答案

C

解析

解:观察图象知,x<-3时,y=x•f′(x)>0,

∴f′(x)<0,f(x)递减;

当-3<x<0时,y=x•f′(x)<0,

∴f′(x)>0,f(x)递增.

由此知f(x)的极小值为f(-3);

当0<x<3时,y=x•f′(x)>0,

∴f′(x)>0,f(x)递增,

当x>3时,y=x•f′(x)<0,

∴f′(x)<0,f(x)递减.

由此知f(x)的极大值为f(3).

故选:C.

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题型:填空题
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填空题

函数f(x)=x3+ax2+bx+a2在x=1时有极值10,则a的值为______

正确答案

4

解析

解:求导函数,可得f′(x)=3x2+2ax+b

∵函数f(x)=x3+ax2+bx+a2在x=1时有极值10

∴f′(1)=2a+b+3=0,f(1)=a2+a+b+1=10

解得a=-3,b=3或a=4,b=-11,

当a=-3时,f′(x)=3x2-6x+3=3(x-1)2≥0,∴x=1不是极值点

当a=4,b=-11时,f′(x)=3x2+8x-11=(x-1)(3x+11),在x=1的左右附近,导数符号改变,满足题意

∴a=4

故答案为:4.

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题型:填空题
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填空题

若函数f(x)=ax2+2x-lnx在x=1处取得极值.则函数f(x)的极大值为______

正确答案

-ln2

解析

解:函数f(x)=ax2+2x-lnx在x=1处取得极值,(x>0)

则f′(x)=2ax+2-,f′(1)=2a+2-=0,解得:a=-

∴f(x)=-x2+2x-lnx,f′(x)=-x+2-=

令f′(x)>0,解得:1<x<2,令f′(x)<0,解得:x>2或0<x<1,

∴函数f(x)在(0,1),(2,+∞)递减,在(1,2)递增,

∴f(x)极大值=f(2)=-ln 2,

故答案为:-ln2.

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