- 函数的极值与导数的关系
- 共7619题
设函数f(x)=x3-x2-ax(a∈R).
(I)当a=1时,求函数f(x)的极值;
(II)若函数f(x)的图象上存在与x轴平行的切线,求a的取值范围.
正确答案
解:(I)∵f′(x)=3x2-2x-1=(3x+1)(x-1).
由f‘(x)=0,得x=1或x=-,如下表
∴f(x)在x=-取得极大值为f(-
)=
;f(x)在x=1取得极小值为f(1)=-1.
(II)∵f'(x)=3x2-2x-a.
∵函数f(x)的图象上有与x轴平行的切线,∴f'(x)=0有实数解. …(10分)
∴△=(-2)2-4×3×(-a)≥0,
∴a≥-,即 a≥-
.
因此,所求实数a的取值范围是(-,+∞) …(12分)
解析
解:(I)∵f′(x)=3x2-2x-1=(3x+1)(x-1).
由f‘(x)=0,得x=1或x=-,如下表
∴f(x)在x=-取得极大值为f(-
)=
;f(x)在x=1取得极小值为f(1)=-1.
(II)∵f'(x)=3x2-2x-a.
∵函数f(x)的图象上有与x轴平行的切线,∴f'(x)=0有实数解. …(10分)
∴△=(-2)2-4×3×(-a)≥0,
∴a≥-,即 a≥-
.
因此,所求实数a的取值范围是(-,+∞) …(12分)
求函数y=2x2-2x+1的极小值.
正确答案
解:y′=4x-2=0
解得x=,
y、y′随x的变化如下表:
∴x=时,y取极小值.
解析
解:y′=4x-2=0
解得x=,
y、y′随x的变化如下表:
∴x=时,y取极小值.
设函数f(ex)=ex,g(x)=f(x)-(x+1)(e=2.718…)
(1)求函数g(x)的极大值;
(2)令F(x)=-f(x),求函数y=F(x)的单调区间.
正确答案
解:(1)函数f(ex)=ex,即有f(x)=elnx,
则g(x)=lnx-x-1(x>0),
g′(x)=-1,当x>1时,g′(x)<0,g(x)递减,
当0<x<1时,g′(x)>0,g(x)递增,
则有x=1处g(x)取得极大值,且为-2;
(2)F(x)=-elnx,F′(x)=x-
,
令F′(x)>0,解得,x>,令F′(x)<0,解得,0<x<
.
则F(x)的增区间为(,+∞),减区间为(0,
).
解析
解:(1)函数f(ex)=ex,即有f(x)=elnx,
则g(x)=lnx-x-1(x>0),
g′(x)=-1,当x>1时,g′(x)<0,g(x)递减,
当0<x<1时,g′(x)>0,g(x)递增,
则有x=1处g(x)取得极大值,且为-2;
(2)F(x)=-elnx,F′(x)=x-
,
令F′(x)>0,解得,x>,令F′(x)<0,解得,0<x<
.
则F(x)的增区间为(,+∞),减区间为(0,
).
(2015春•湖南校级月考)设函数f(x)=(x-1)ex-1,则( )
正确答案
解析
解:f′(x)=(x-1)′ex-1+(x-1)(ex-1)′=xex-1,
令f′(x)>0,解得:x>0,令f′(x)<0,解得:x<0,
∴f(x)在(-∞,0)递减,在(0,+∞)递增,
∴x=0是f(x)的极小值点,
故选:C.
已知函数f(x)=ax2+bx+c(a≠0),g(x)=xlnx.
(1)若函数f(x)<0的解集为(1,3),且f(x)的最小值为-1,求函数f(x)的解析式;
(2)当a=1,c=2时,若函数φ(x)=f(x)+g(x)有零点,求实数b的最大值.
正确答案
解:(1)∵函数f(x)<0的解集为(1,3),
∴1,3是方程ax2+bx+c=0的根,
∴f(x)=a(x-1)(x-3),
又∵f(x)的最小值为-1,
∴f(2)=-a=-1,
解得,a=1,
则f(x)=(x-1)(x-3)=x2-4x+3;
(2)由题意,
φ(x)=f(x)+g(x)=x2+bx+2+xlnx,(x>0),
则函数φ(x)=f(x)+g(x)有零点可化为
方程x2+bx+2+xlnx=0有解,
则b==-x-lnx-
,
则b′=-1-+
=
=
,
则当x∈(0,1)时,b′>0,b=-x-lnx-在(0,1)上是增函数,
当x∈(1,+∞)时,b′<0,b=-x-lnx-在(1,+∞)上是减函数,
则bmax=-x-lnx-|x=1=-1-0-2=-3.
即实数b的最大值为-3.
解析
解:(1)∵函数f(x)<0的解集为(1,3),
∴1,3是方程ax2+bx+c=0的根,
∴f(x)=a(x-1)(x-3),
又∵f(x)的最小值为-1,
∴f(2)=-a=-1,
解得,a=1,
则f(x)=(x-1)(x-3)=x2-4x+3;
(2)由题意,
φ(x)=f(x)+g(x)=x2+bx+2+xlnx,(x>0),
则函数φ(x)=f(x)+g(x)有零点可化为
方程x2+bx+2+xlnx=0有解,
则b==-x-lnx-
,
则b′=-1-+
=
=
,
则当x∈(0,1)时,b′>0,b=-x-lnx-在(0,1)上是增函数,
当x∈(1,+∞)时,b′<0,b=-x-lnx-在(1,+∞)上是减函数,
则bmax=-x-lnx-|x=1=-1-0-2=-3.
即实数b的最大值为-3.
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