- 函数的极值与导数的关系
- 共7619题
若函数y=x3-2mx2+m2x在x=1处取得极小值,则实数m=______.
正确答案
1
解析
解:由题意,求导函数可得f‘(x)=(x-m)2+2x(x-m)
因为在x=1处取得极小值,所以f'(1)=0,即(1-m)2+2(1-m)=0
∴(1-m)(3-m)=0,∴m=1或m=3
①当m=1时,f'(x)=(x-1)2+2x(x-1)=(x-1)(3x-1),
若<x<1时,f'(x)<0;若x>1时,f'(x)>0,此时在x=1处取得极小值,满足题意;
②当m=3时,f'(x)=(x-3)2+2x(x-3)=(x-3)(3x-3),若x<1时,f'(x)>0,若1<x<3时,f'(x)<0,此时在x=1处取得极大值.不满足,舍去
综上:m=1
故答案为:1
函数f(x)=(1+x-+
)cos2x在区间[-3,3]上的零点的个数为______.
正确答案
5
解析
解:∵函数f(x)=(1+x-+
)cos2x,
∴设g(x)=1+x-+
,h(x)=cos2x,
∴g′(x)=1-x+x2>0恒成立,
即g(x)为单调递增函数,
g(0)=1,g(-1)=1-1--
<0
有一个零点在(-1,0)
由cos2x=0求x的个数,由2x=kπ得x=
,k∈z,又x∈[-3,3],∴
,
,
,
为零点
所以cos2x=0有4个零点,
g(-)≠0,
可以判断函数f(x)=(1+x-+
)cos2x在区间[-3,3]上的零点的个数为5个
故答案为:5
已知函数f(x)=-3x+(2-a)lnx(a∈R)
(1)当a=-2时,求函数f(x)的单调区间及极值;
(2)讨论函数f(x)的单调性.
正确答案
解:(1)当a=-2时,f(x)=-3x+4lnx定义域为(0,+∞)
f′(x)=-1/x2-3+,令f′(x)>0得3x2-4x+1<0⇒<x<1
∴f(x)的单调区间为(,1),单调减区间为(0,
)和(1,+∞)
极小值为f()=2-4ln3极大值为f(1)=-2
(2)f′(x)=-1/x2-3+ f(x)的定义域为(0,+∞)
令f′(x)>0得3x2-(2-a)x+1<0
△=(2-a)2-12-a2-4a-8 由△≤0得2-2≤a≤2+2
∴当2-2≤a≤2+2
时 不等式①无解 f′(x)≤0恒成立
∴f(x)在(0,+∞)单调递减
令g(x)=3x2-(2-a)x+1 其对称轴为x=
当即a≥2+2
g(0)=1>0
∴f′(x)<0在(0,+∞)恒成立
∴f(x)在(0,+∞)单调递减
当即a<2-2√3时
方程 3x2-(2-a)x+1=0的两根为x12=
则不等式①的解为<x
∴f(x)在(,
)单调递增
在(0,)和(
,+∞)上单调递减
综上:当a≥2-2时
f(x)在(0,+∞)单调递减
当a<2-2√3时
f(x)在(,
)单调递增
在(0,)和(
,+∞)上单调递减
解析
解:(1)当a=-2时,f(x)=-3x+4lnx定义域为(0,+∞)
f′(x)=-1/x2-3+,令f′(x)>0得3x2-4x+1<0⇒<x<1
∴f(x)的单调区间为(,1),单调减区间为(0,
)和(1,+∞)
极小值为f()=2-4ln3极大值为f(1)=-2
(2)f′(x)=-1/x2-3+ f(x)的定义域为(0,+∞)
令f′(x)>0得3x2-(2-a)x+1<0
△=(2-a)2-12-a2-4a-8 由△≤0得2-2≤a≤2+2
∴当2-2≤a≤2+2
时 不等式①无解 f′(x)≤0恒成立
∴f(x)在(0,+∞)单调递减
令g(x)=3x2-(2-a)x+1 其对称轴为x=
当即a≥2+2
g(0)=1>0
∴f′(x)<0在(0,+∞)恒成立
∴f(x)在(0,+∞)单调递减
当即a<2-2√3时
方程 3x2-(2-a)x+1=0的两根为x12=
则不等式①的解为<x
∴f(x)在(,
)单调递增
在(0,)和(
,+∞)上单调递减
综上:当a≥2-2时
f(x)在(0,+∞)单调递减
当a<2-2√3时
f(x)在(,
)单调递增
在(0,)和(
,+∞)上单调递减
函数y=lnx-x2的极值点为______.
正确答案
解析
解:函数的定义域为(0,+∞),
y′=,
令y′=0,得x=,
当0<x<时,y′>0,当x>
时,y′<0,
所以当x=时函数取得极大值,
为函数的极大值点,
故答案为:.
已知函数f(x)=lnx+ax2,(a∈R)
(1)若曲线y=f(x)在点(,f(
))处的切线与直线x+2y-2=0垂直,求a的值;
(2)若函数f(x)的极值点x0∈(1,2),求实数a的取值范围.
正确答案
解:(1).(x>0).∵曲线y=f(x)在点(
,f(
))处的切线与直线x+2y-2=0垂直,
∴切线的斜率k=2,∴=1+a=2,解得a=1,
∴a=1;
(2)∵.
①当a≥0时,f′(x)>0,函数f(x)在(0,+∞)单调递增,无极值,不合题意;
②当a<0时,令f′(x)=0,即1+4ax2=0,
∵x∈(0,+∞),故,
∴时,f′(x)>0;
时,f′(x)<0.
故是f(x)的极大值点;
依题意:,
解得:,
综上所述,a的取值范围为.
解析
解:(1).(x>0).∵曲线y=f(x)在点(
,f(
))处的切线与直线x+2y-2=0垂直,
∴切线的斜率k=2,∴=1+a=2,解得a=1,
∴a=1;
(2)∵.
①当a≥0时,f′(x)>0,函数f(x)在(0,+∞)单调递增,无极值,不合题意;
②当a<0时,令f′(x)=0,即1+4ax2=0,
∵x∈(0,+∞),故,
∴时,f′(x)>0;
时,f′(x)<0.
故是f(x)的极大值点;
依题意:,
解得:,
综上所述,a的取值范围为.
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