- 函数的极值与导数的关系
- 共7619题
己知函数f(x)=ax3+bx2+c,其导数f′(x)的图象如图所示,则函数f(x)的极大值是( )
正确答案
解析
解:由导函数的图象知,
f(x)在(1,2)递增;在(2,+∞)上递减
所以当x=2时取得极大值,
极大值为:f(2)=8a+4b+c
则函数f(x)的极大值是8a+4b+c
故选B.
已知f(x)=x3+ax2+bx+a2在x=1处的极值为10,则a+b=( )
正确答案
解析
解:f′(x)=3x2+2ax+b,
∴f′(1)=3+2a+b=0,①,
f(1)=1+a+b+a2=10,②,
由①②得:或
,
而要在x=1能取到极值,则△=4a2-12b>0,舍去,
所以只有
∴a+b=-7,
故选:B.
已知函数y=x-ln(1+x2),则函数y的极值情况是( )
正确答案
解析
解:y′=1-=
;
∴该函数无极值.
故选:D.
设x1、x2(x1≠x2)是函数f(x)=ax3+bx2-a2x(a>0)的两个极值点.
(Ⅰ)若x1=-1,x2=2,求函数f(x)的解析式;
(Ⅱ)若,求b的最大值;
(Ⅲ)设函数g(x)=f‘(x)-a(x-x1),x∈(x1,x2),当x2=a时,求证:.
正确答案
解 (Ⅰ)∵f(x)=ax3+bx2-a2x(a>0)
∴f‘(x)=3ax2+2bx-a2(a>0)
依题意有,
∴.
解得,
∴f(x)=6x3-9x2-36x.
(Ⅱ)∵f'(x)=3ax2+2bx-a2(a>0),
依题意,x1,x2是方程f'(x)=0的两个根,且,
∴(x1+x2)2-2x1x2+2|x1x2|=8.
∴,
∴b2=3a2(6-a).
∵b2≥0,
∴0<a≤6.
设p(a)=3a2(6-a),则p'(a)=-9a2+36a.
由p'(a)>0得0<a<4,由p'(a)<0得a>4.
即:函数p(a)在区间(0,4]上是增函数,在区间[4,6]上是减函数,
∴当a=4时,p(a)有极大值为96,
∴p(a)在(0,6]上的最大值是96,
∴b的最大值为.
(Ⅲ)证明:∵x1,x2是方程f'(x)=0的两根,
∴f'(x)=3a(x-x1)(x-x2).
∵,x2=a,
∴.
∴
∵x1<x<x2,即.
∴
∴|g(x)|==
=
.
∴|g(x)|成立.
解析
解 (Ⅰ)∵f(x)=ax3+bx2-a2x(a>0)
∴f‘(x)=3ax2+2bx-a2(a>0)
依题意有,
∴.
解得,
∴f(x)=6x3-9x2-36x.
(Ⅱ)∵f'(x)=3ax2+2bx-a2(a>0),
依题意,x1,x2是方程f'(x)=0的两个根,且,
∴(x1+x2)2-2x1x2+2|x1x2|=8.
∴,
∴b2=3a2(6-a).
∵b2≥0,
∴0<a≤6.
设p(a)=3a2(6-a),则p'(a)=-9a2+36a.
由p'(a)>0得0<a<4,由p'(a)<0得a>4.
即:函数p(a)在区间(0,4]上是增函数,在区间[4,6]上是减函数,
∴当a=4时,p(a)有极大值为96,
∴p(a)在(0,6]上的最大值是96,
∴b的最大值为.
(Ⅲ)证明:∵x1,x2是方程f'(x)=0的两根,
∴f'(x)=3a(x-x1)(x-x2).
∵,x2=a,
∴.
∴
∵x1<x<x2,即.
∴
∴|g(x)|==
=
.
∴|g(x)|成立.
设函数f(x)=ax3+
bx2+(1-2a)x,a,b∈R,a≠0.
(1)若b=4a,求f(x)的单调递增区间;
(2)若曲线y=f(x)与x轴相切于异于原点的一点,且f(x)的极小值为-a,求a,b的值.
正确答案
解:(1)∵f(x)=
ax3+
bx2+(1-2a)x,
∴f′(x)=ax2+4ax2+(1-2a).
令f′(x)=0,△=4a(6a-1)
当a<0或a>时,由f′(x)=0得x=-2±
.
①当a<0时,f(x)的单调递增区间为(-2+,-2-
);…(3分)
②当0<a≤时,f(x)的单调递增区间为R;…(5分)
③当a>时,f(x)的单调递增区间为(-∞,-2-
),(-2+
,+∞)…(7分)
(2)依据题意得:=
≠0,
f′(x)=a(x+)(x+
)=0,得x=-
或x=-
.
如图,得f(-)=-
a,
∴=-
a,则b=4a,
代入=
得,b=
,a=
.…(15分)
解析
解:(1)∵f(x)=
ax3+
bx2+(1-2a)x,
∴f′(x)=ax2+4ax2+(1-2a).
令f′(x)=0,△=4a(6a-1)
当a<0或a>时,由f′(x)=0得x=-2±
.
①当a<0时,f(x)的单调递增区间为(-2+,-2-
);…(3分)
②当0<a≤时,f(x)的单调递增区间为R;…(5分)
③当a>时,f(x)的单调递增区间为(-∞,-2-
),(-2+
,+∞)…(7分)
(2)依据题意得:=
≠0,
f′(x)=a(x+)(x+
)=0,得x=-
或x=-
.
如图,得f(-)=-
a,
∴=-
a,则b=4a,
代入=
得,b=
,a=
.…(15分)
扫码查看完整答案与解析