- 函数的极值与导数的关系
- 共7619题
函数f(x)=lnx-ax2+x有极值且极值大于0,则a的取值范围是( )
正确答案
解析
解:=
,(x>0).
当a≤0时,f′(x)>0,函数f(x)单调递增,此时函数无极值.
△=1+4a≤0满足a≤0.
当△>0,a>0时,a>0.
f′(x)=.
令f′(x)=0,解得.
∵函数f(x)=lnx-ax2+x有极值且极值大于0,
∴是函数f(x)的唯一极大值点.
∴>0.
∵满足ax2-x=1.
∴>0,
令g(x)=,
g′(x)=>0,
∴函数g(x)在(0,+∞)单调递增,
而g(1)=0.
∴x>1,
∴,
解得0<a<2.
故选:C.
设函数f(x)=+lnx,则( )
正确答案
解析
解:f′(x)=-=
,
当0<x<2时,f′(x)<0;当x>2时f′(x)>0,
所以x=2为f(x)的极小值点,
故选:D.
已知f(x)=
(1)求f(x)的单调增区间
(2)求f(x)的极大值.
正确答案
解:(1)因为f(x)=
=(x≥0且x≠1)
则,
令f′(x)>0,即2-x>0
又由x≥0且x≠1,所以f(x)的单调增区间为(0,1),(1,2);
(2)令,则x=2
由(1)知,f(x)的单调增区间为(0,1),(1,2);
f(x)的单调减区间为(2,+∞);
故函数f(x)的极大值为f(2)==-2e2
解析
解:(1)因为f(x)=
=(x≥0且x≠1)
则,
令f′(x)>0,即2-x>0
又由x≥0且x≠1,所以f(x)的单调增区间为(0,1),(1,2);
(2)令,则x=2
由(1)知,f(x)的单调增区间为(0,1),(1,2);
f(x)的单调减区间为(2,+∞);
故函数f(x)的极大值为f(2)==-2e2
设函数f(x)=x3+2ax2+bx+a的导数为f‘(x),若函数y=f'(x)的图象关于直线对称,且函数y=f'(x)有最小值
.
(Ⅰ)求函数y=f(x)的极值;
(Ⅱ)已知函数g(x)=x2-14x+m,若方程f(x)+g(x)=0只有一个实根,求实数m的取值范围.
正确答案
解:(Ⅰ)求导数,可得
∵函数y=f‘(x)的图象关于直线对称,且函数y=f'(x)有最小值
.
∴,且
,解得a=-2、b=5…(3分)
∴f(x)=x3-4x2+5x-2
∴f'(x)=3x2-8x+5=(3x-5)(x-1)
∴当x<1或时,f'(x)>0,故函数y=f(x)在(-∞,1]或
上单调递增
当时,f'(x)<0,故函数y=f(x)在
上单调递减
∴x=1时,函数y=f(x)取得极大值f(1)=1-4+5-2=0;
时,函数y=f(x)取得极小值
…(6分)
(Ⅱ)由(Ⅰ)得f(x)=x3-4x2+5x-2,∴f(x)+g(x)=x3-3x2-9x+m-2
令h(x)=f(x)+g(x),则h'(x)=3x2-6x-9=3(x+1)(x-3)
∴函数h(x)在(-∞,-1]上单调递增,在[-1,3]上单调递减,在[3,+∞)上单调递增
∴h(x)极大值=h(-1)=3+m,h(x)极小值=h(3)=m-29…(9分)
∵方程f(x)+g(x)=0只有一个实根
∴或
,解得m<-3或m>29
∴m的取值范围是(-∞,-3)∪(29,+∞)…(12分)
解析
解:(Ⅰ)求导数,可得
∵函数y=f‘(x)的图象关于直线对称,且函数y=f'(x)有最小值
.
∴,且
,解得a=-2、b=5…(3分)
∴f(x)=x3-4x2+5x-2
∴f'(x)=3x2-8x+5=(3x-5)(x-1)
∴当x<1或时,f'(x)>0,故函数y=f(x)在(-∞,1]或
上单调递增
当时,f'(x)<0,故函数y=f(x)在
上单调递减
∴x=1时,函数y=f(x)取得极大值f(1)=1-4+5-2=0;
时,函数y=f(x)取得极小值
…(6分)
(Ⅱ)由(Ⅰ)得f(x)=x3-4x2+5x-2,∴f(x)+g(x)=x3-3x2-9x+m-2
令h(x)=f(x)+g(x),则h'(x)=3x2-6x-9=3(x+1)(x-3)
∴函数h(x)在(-∞,-1]上单调递增,在[-1,3]上单调递减,在[3,+∞)上单调递增
∴h(x)极大值=h(-1)=3+m,h(x)极小值=h(3)=m-29…(9分)
∵方程f(x)+g(x)=0只有一个实根
∴或
,解得m<-3或m>29
∴m的取值范围是(-∞,-3)∪(29,+∞)…(12分)
已知函数f(x)=x3-x2-x+a.
(Ⅰ)当a=2时,求函数y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程;
(Ⅱ)若函数y=f(x)有且仅有一个零点,求实数a的范围.
正确答案
解:(Ⅰ)f′(x)=3x2-2x-1,
∴f′(0)=-1,
当a=2时,f(0)=2.
∴切线方程为y-2=-x,即x+y-2=0.
(Ⅱ)f′(x)=(3x+1)(x-1),
令f′(x)=0,
解得,x=-或1.
由表格可知:f(x)极大值是=+a,f(x)极小值是f(1)=a-1,
函数y=f(x)有且仅有一个零点,须,或a-1>0.
解得或a>1时,函数有且仅有一个零点.
解析
解:(Ⅰ)f′(x)=3x2-2x-1,
∴f′(0)=-1,
当a=2时,f(0)=2.
∴切线方程为y-2=-x,即x+y-2=0.
(Ⅱ)f′(x)=(3x+1)(x-1),
令f′(x)=0,
解得,x=-或1.
由表格可知:f(x)极大值是=+a,f(x)极小值是f(1)=a-1,
函数y=f(x)有且仅有一个零点,须,或a-1>0.
解得或a>1时,函数有且仅有一个零点.
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