- 函数的极值与导数的关系
- 共7619题
当x=______时,函数f(x)=x3-x2-x-1取得极小值,极小值为______.
正确答案
1
-2
解析
解:函数f(x)=x3-x2-x-1的导数为f′(x)=3x2-2x-1,
由f′(x)=0,可得x=1或-,
当-<x<1时,f′(x)<0,f(x)递减;
当x<-或x>1时,f′(x)>0,f(x)递增.
即有x=1处f(x)取得极小值,且为-2.
故答案为:1,-2.
已知函数f(x)=+2x(a∈R),g(x)=lnx.
(1)若函数h(x)=g(x)-f(x)存在单调递减区间,求a的取值范围;
(2)当a=l时,证明:x=1是函数y=f‘(x)--2的唯一极值点.
正确答案
解:(1)h(x)=lnx--2x (x>0),则h′(x)=
-ax-2
若函数h(x)=g(x)-f(x)存在单调递减区间,则h′(x)=-ax-2<0在(0,+∞)上有解
而当x>0时,-ax-2<0⇔ax>
-2⇔a>
-
问题转化为a>-
在(0,+∞)上有解
∵-
=
≥-1,即
-
在(0,+∞)上的值域为[-1,+∞)
∴a>-1
(2)当a=1时,f(x)=x2+2x,∴y=x-
,
函数y′=1-=
∵x=1时,y′=0,∴x=1是函数y′的零点
令M(x)=x2+lnx-1,则x=1是M(x)=0的根
下面证明M(x)=0无其它根
M′(x)=2x+,当x>0时,M′(x)>0,即y=M(x)在(0,+∞)上是单调增函数
∴M(x)=0有唯一根x=1
下面证明x=1是函数y=f‘(x)--2的极值点
当x∈(0,1)时,y′=<0,
∴y=f'(x)--2在(0,1)上是减函数
x∈(1,+∞)时,y′=>0,
∴y=f'(x)--2在(0,1)上是增函数
∴x=1是函数y=f'(x)--2的极值点.
综上所述,x=1是函数y=f'(x)--2的唯一极值点
解析
解:(1)h(x)=lnx--2x (x>0),则h′(x)=
-ax-2
若函数h(x)=g(x)-f(x)存在单调递减区间,则h′(x)=-ax-2<0在(0,+∞)上有解
而当x>0时,-ax-2<0⇔ax>
-2⇔a>
-
问题转化为a>-
在(0,+∞)上有解
∵-
=
≥-1,即
-
在(0,+∞)上的值域为[-1,+∞)
∴a>-1
(2)当a=1时,f(x)=x2+2x,∴y=x-
,
函数y′=1-=
∵x=1时,y′=0,∴x=1是函数y′的零点
令M(x)=x2+lnx-1,则x=1是M(x)=0的根
下面证明M(x)=0无其它根
M′(x)=2x+,当x>0时,M′(x)>0,即y=M(x)在(0,+∞)上是单调增函数
∴M(x)=0有唯一根x=1
下面证明x=1是函数y=f‘(x)--2的极值点
当x∈(0,1)时,y′=<0,
∴y=f'(x)--2在(0,1)上是减函数
x∈(1,+∞)时,y′=>0,
∴y=f'(x)--2在(0,1)上是增函数
∴x=1是函数y=f'(x)--2的极值点.
综上所述,x=1是函数y=f'(x)--2的唯一极值点
已知x=1是函数f(x)=+(a+1)x+5的一个极值点,求函数f(x)的解析式.
正确答案
解:对函数f(x)=+(a+1)x+5求导数,得y‘=ax2-3x+(a+1)
∵函数f(x)在x=1处有极值,
∴当x=1时,y'=2a-2=0,解之得a=1
由此可得函数解析式为f(x)=,
解析
解:对函数f(x)=+(a+1)x+5求导数,得y‘=ax2-3x+(a+1)
∵函数f(x)在x=1处有极值,
∴当x=1时,y'=2a-2=0,解之得a=1
由此可得函数解析式为f(x)=,
(2015秋•鹤壁月考)已知函数f(x)=lnx,g(x)=f(x)+ax2-3x,函数g(x)的图象在点(1,g(1))处的切线平行于x轴.
(1)求a的值;
(2)求函数g(x)的极值;
(3)设斜率为k的直线与函数f(x)的图象交于两点A(x1,y1),B(x2,y2),(x1<x2),证明<k<
.
正确答案
解:(1)依题意得:g(x)=lnx+ax2-3x,则g′(x)=+2ax-3,
函数g(x)的图象在点(1,g(1))处的切线平行于x轴
g′(1)=1+2a-3=0,∴a=1…(2分)
(2)由(1)得g′(x)=+2x-3=
∵函数g(x)的定义域为:(0,+∞),令g′(x)=0,得x=,或x=1.
函数g(x)在(0,)上单调递增,在(
)单调递减;在(1,+∞)上单调递增.故函数g(x)的极小值为g(1)=-2.…(6分).
(3)证明:依题意得⇒lnx2-kx2=lnx1-kx1,
令h(x)=lnx=kx,则h′(x)=,
由h′(x)=0得:x=,当x>
时,h′(x)<0,当0<x<
时,h′(x)>0,
h(x)在(0,)单调递增,在(
,+∞)单调递减,又h(x1)=h(x2),
x1<<x2,
即 <k<
…(12分)
解析
解:(1)依题意得:g(x)=lnx+ax2-3x,则g′(x)=+2ax-3,
函数g(x)的图象在点(1,g(1))处的切线平行于x轴
g′(1)=1+2a-3=0,∴a=1…(2分)
(2)由(1)得g′(x)=+2x-3=
∵函数g(x)的定义域为:(0,+∞),令g′(x)=0,得x=,或x=1.
函数g(x)在(0,)上单调递增,在(
)单调递减;在(1,+∞)上单调递增.故函数g(x)的极小值为g(1)=-2.…(6分).
(3)证明:依题意得⇒lnx2-kx2=lnx1-kx1,
令h(x)=lnx=kx,则h′(x)=,
由h′(x)=0得:x=,当x>
时,h′(x)<0,当0<x<
时,h′(x)>0,
h(x)在(0,)单调递增,在(
,+∞)单调递减,又h(x1)=h(x2),
x1<<x2,
即 <k<
…(12分)
已知函数f(x)=(x-1)-alnx
(1)讨论函数f(x)的单调区间和极值;
(2)若f(x)≥0对x∈[1,+∞)上恒成立,求实数a的取值范围.
正确答案
解:(1)(x>0)(1分)
当a≤0时,f‘(x)>0,在(0,+∞)上为增函数,无极值 (2分)
当a>0时,,(0,a)上为减函数,在(a,+∞)上为增函数 (2分)
有极小值f(a)=(a-1)-alna,无极大值(1分)
(2)
当a≤1时,f'(x)≥0在[1,+∞)上恒成立,则f(x)是单调递增的,
则f(x)≥f(1)=0恒成立,则a≤1(13分)
当a>1时,在(1,a)上单调递减,在(a,+∞)上单调递增,所以x∈(1,a)时,f(x)≤f(1)=0这与f(x)≥0恒成立矛盾,故不成立(3分)
综上:a≤1
解析
解:(1)(x>0)(1分)
当a≤0时,f‘(x)>0,在(0,+∞)上为增函数,无极值 (2分)
当a>0时,,(0,a)上为减函数,在(a,+∞)上为增函数 (2分)
有极小值f(a)=(a-1)-alna,无极大值(1分)
(2)
当a≤1时,f'(x)≥0在[1,+∞)上恒成立,则f(x)是单调递增的,
则f(x)≥f(1)=0恒成立,则a≤1(13分)
当a>1时,在(1,a)上单调递减,在(a,+∞)上单调递增,所以x∈(1,a)时,f(x)≤f(1)=0这与f(x)≥0恒成立矛盾,故不成立(3分)
综上:a≤1
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