- 函数的极值与导数的关系
- 共7619题
已知函数f(x)=x4+2x2-4,g(x)=ax2-8(a∈R).
(1)求函数f(x)的极值.
(2)若对任意的x∈(0,+∞)都有f(x)-g(x)≥0,求实数a的取值范围.
正确答案
解:(1)f‘(x)=4x3+4x=4x(x2+1),令f'(x)=0,解得:x=0.
∴当x>0时f'(x)>0;当x<0时f'(x)<0.
∴当x=0时f(x)取得极小值为-4.
(2)由f(x)-g(x)≥0,得,
∵
∴a≤h(x)min=6.
解析
解:(1)f‘(x)=4x3+4x=4x(x2+1),令f'(x)=0,解得:x=0.
∴当x>0时f'(x)>0;当x<0时f'(x)<0.
∴当x=0时f(x)取得极小值为-4.
(2)由f(x)-g(x)≥0,得,
∵
∴a≤h(x)min=6.
函数y=f(x)的定义域为(a,b),y=f′(x)的图象如图,则函数y=f(x)在开区间(a,b)内取得极小值的点有( )
正确答案
解析
解:极小值点满足导数值为0,且左侧单调递减,右侧单调递增,
即该点处导数为0,且导数左侧负,右侧正,
即图象从左到右是从下方穿过x轴,
结合图象可知,仅函数y=f(x)在开区间(a,b)内取得极小值的点有1个,
故选:A.
已知函数f(x)=ex+ax-1
(1)求f(x)的增区间;
(2)若f(x)在(0,+∞)上恒正,求a的取值范围.
正确答案
解:(1)∵f(x)=ex+ax-1,
∴f′(x)=ex+a
∴a≥0时,增区间为(-∞,+∞);a<0时,增区间为(ln(-a),+∞);
(2)注意到f(0)=0,
a≥-1时,f′(x)=ex+a>0,
∴f(x)在(0,+∞)上为增函数,∴f(x)>0恒成立;
当a<-1时,f(x)在(0,ln(-a))上为减函数,所以f(ln(-a))<0,
综上,a≥-1.
解析
解:(1)∵f(x)=ex+ax-1,
∴f′(x)=ex+a
∴a≥0时,增区间为(-∞,+∞);a<0时,增区间为(ln(-a),+∞);
(2)注意到f(0)=0,
a≥-1时,f′(x)=ex+a>0,
∴f(x)在(0,+∞)上为增函数,∴f(x)>0恒成立;
当a<-1时,f(x)在(0,ln(-a))上为减函数,所以f(ln(-a))<0,
综上,a≥-1.
设函数f(x)=lnx-px+1,其中p为常数.
(Ⅰ)求函数f(x)的极值点;
(Ⅱ)当p>0时,若对任意的x>0,恒有在f(x)≤0,求p的取值范围;
(Ⅲ)求证:.
正确答案
解:(Ⅰ)∵f(x)=lnx-px+1定义域为(0,+∞),
∴,
当p≤0时,f′(x)>0,f(x)在(0,+∞)上无极值点
当p>0时,令f′(x)=0,∴x=∈(0,+∞),f′(x)、f(x)随x的变化情况如下表:
从上表可以看出:当p>0时,f(x)有唯一的极大值点
(Ⅱ)当p>0时,在处取得极大值,此极大值也是最大值,
要使f(x)≤0恒成立,只需,
∴p≥1
∴p的取值范围为[1,+∞)
(Ⅲ)令p=1,由(Ⅱ)知,lnx-x+1≤0,
∴lnx≤x-1,
∵n∈N,n≥2
∴lnn2≤n2-1,
∴
∴==
=
∴结论成立
解析
解:(Ⅰ)∵f(x)=lnx-px+1定义域为(0,+∞),
∴,
当p≤0时,f′(x)>0,f(x)在(0,+∞)上无极值点
当p>0时,令f′(x)=0,∴x=∈(0,+∞),f′(x)、f(x)随x的变化情况如下表:
从上表可以看出:当p>0时,f(x)有唯一的极大值点
(Ⅱ)当p>0时,在处取得极大值,此极大值也是最大值,
要使f(x)≤0恒成立,只需,
∴p≥1
∴p的取值范围为[1,+∞)
(Ⅲ)令p=1,由(Ⅱ)知,lnx-x+1≤0,
∴lnx≤x-1,
∵n∈N,n≥2
∴lnn2≤n2-1,
∴
∴==
=
∴结论成立
已知函数f(x)=2x3-3x2+3.
(1)求曲线y=f(x)在点x=2处的切线方程;
(2)若关于x的方程f(x)+m=0有三个不同的实根,求实数m的取值范围.
正确答案
解:(1)当x=2时,f(2)=7
故切点坐标为(2,7)
又∵f′(x)=6x2-6x.
∴f′(2)=12
即切线的斜率k=12
故曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线方程为y-7=12(x-2)
即12x-y-17=0
(2)令f′(x)=6x2-6x=0,解得x=0或x=1
当x<0,或x>1时,f′(x)>0,此时函数为增函数,
当0<x<1时,f′(x)<0,此时函数为减函数,
故当x=0时,函数f(x)取极大值3,
当x=1时,函数f(x)取极小值2,
若关于x的方程f(x)+m=0有三个不同的实根,则2<-m<3,即-3<m<-2
故实数m的取值范围为(-3,-2)
解析
解:(1)当x=2时,f(2)=7
故切点坐标为(2,7)
又∵f′(x)=6x2-6x.
∴f′(2)=12
即切线的斜率k=12
故曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线方程为y-7=12(x-2)
即12x-y-17=0
(2)令f′(x)=6x2-6x=0,解得x=0或x=1
当x<0,或x>1时,f′(x)>0,此时函数为增函数,
当0<x<1时,f′(x)<0,此时函数为减函数,
故当x=0时,函数f(x)取极大值3,
当x=1时,函数f(x)取极小值2,
若关于x的方程f(x)+m=0有三个不同的实根,则2<-m<3,即-3<m<-2
故实数m的取值范围为(-3,-2)
扫码查看完整答案与解析