- 函数的极值与导数的关系
- 共7619题
已知函数的两个极值点分别为x1,x2,且x1∈(0,1),x2∈(1,2),则b-3a的取值范围是( )
正确答案
解析
解:∵f′(x)=x2+ax+2b
由题意可得f′(x)=0的两根x1,x2,
且x1∈(0,1),x2∈(1,2)
∴,∴
,
令Z=-3a+b做出不等式表示的平面区域:
如图中的△ABC内部区域(不包括边界)A(-3,1)B(-1,0)C(-2,0)
由线性规划的知识可得Z=-3a+b,
在A(-3,1) B(-1,0)分别取得最大值10,最小值3,但由于不包括边界
∴3<Z<10
故选A.
已知定义在实数集上的函数,n∈N*,其导函数记为f′n(x),且满足.
(Ⅰ)设函数g(x)=f2n-1(x)•fn(1-x),求g(x)的极大值与极小值;
(Ⅱ)试求关于x的方程在区间(0,1)上的实数根的个数.
正确答案
解:(Ⅰ)∵y=g(x)=f2n-1(x)•fn(1-x)=(1-x)n•x2n-1,
则y′=-n(1-x)n-1•x2n-1+(2n-1)x2n-2•(1-x)n=x2n-2•(1-x)n-1[(2n-1)-(3n-1)x],…(3分)
令y′=0,得x1=0,x2=,x3=1,且x1<x2<x3,
当n为正偶数时,随x的变化,y′与y的变化如下:
所以当x=时,y极大=;当x=1时,y极小=0.
当n为正奇数时,随x的变化,y‘与y的变化如下:
所以x=时,y极大=;无极小值.
(II)=,即=(x≠-1),
所以方程为•=(x≠-1),
∴x==>0,
又x-1=,而对于n∈N*,有2n+1>n+2(利用二项式定理可证),
∴x<1.
综上,对于任意给定的正整数n,方程只有唯一实根,且总在区间(0,1)内,所以原方程在区间(0,1)上有唯一实根.
解析
解:(Ⅰ)∵y=g(x)=f2n-1(x)•fn(1-x)=(1-x)n•x2n-1,
则y′=-n(1-x)n-1•x2n-1+(2n-1)x2n-2•(1-x)n=x2n-2•(1-x)n-1[(2n-1)-(3n-1)x],…(3分)
令y′=0,得x1=0,x2=,x3=1,且x1<x2<x3,
当n为正偶数时,随x的变化,y′与y的变化如下:
所以当x=时,y极大=;当x=1时,y极小=0.
当n为正奇数时,随x的变化,y‘与y的变化如下:
所以x=时,y极大=;无极小值.
(II)=,即=(x≠-1),
所以方程为•=(x≠-1),
∴x==>0,
又x-1=,而对于n∈N*,有2n+1>n+2(利用二项式定理可证),
∴x<1.
综上,对于任意给定的正整数n,方程只有唯一实根,且总在区间(0,1)内,所以原方程在区间(0,1)上有唯一实根.
已知函数f(x)=-x2+2ex+m-1,g(x)=x+(x>0)(e为自然对数的底)
(1)若f(x)的两个零点x1,x2,满足x1<1<x2,试求m的取值范围;
(2)若g(x)=m有零点,求m的取值范围;
(3)确定m的取值范围,使得函数h(x)=g(x)-f(x)存在两个零点.
正确答案
解:(1)函数f(x)=-x2+2ex+m-1,
令f(x)=0,则x2-2ex+1-m=0,
则x1+x2=2e,x1•x2=1-m,
若f(x)的两个零点x1,x2,满足x1<1<x2,
则(x1-1)(x2-1)<0,
∴x1x2-(x1+x2)+1<0,
∴1-m-2e+1<0,
解得:m>2-2e;
(2)当x>0时,g(x)=x+≥2
=2e,
当且仅当x=e时,g(x)取得最小值,且为2e,
若g(x)=m有零点,只需m≥g(x)最小值=2e,
∴m≥2e;
(3)函数h(x)=g(x)-f(x)有两个零点,
即为y=f(x)和y=g(x)的图象有两个交点,
由于g(x)在x=e处取得最小值2e,
f(x)=-(x-e)2+e2+m-1,即有f(x)在x=e处取得最大值e2+m-1,
则有e2+m-1>2e,
解得m>2e+1-e2.
则实数m的取值范围是(2e+1-e2,+∞).
解析
解:(1)函数f(x)=-x2+2ex+m-1,
令f(x)=0,则x2-2ex+1-m=0,
则x1+x2=2e,x1•x2=1-m,
若f(x)的两个零点x1,x2,满足x1<1<x2,
则(x1-1)(x2-1)<0,
∴x1x2-(x1+x2)+1<0,
∴1-m-2e+1<0,
解得:m>2-2e;
(2)当x>0时,g(x)=x+≥2
=2e,
当且仅当x=e时,g(x)取得最小值,且为2e,
若g(x)=m有零点,只需m≥g(x)最小值=2e,
∴m≥2e;
(3)函数h(x)=g(x)-f(x)有两个零点,
即为y=f(x)和y=g(x)的图象有两个交点,
由于g(x)在x=e处取得最小值2e,
f(x)=-(x-e)2+e2+m-1,即有f(x)在x=e处取得最大值e2+m-1,
则有e2+m-1>2e,
解得m>2e+1-e2.
则实数m的取值范围是(2e+1-e2,+∞).
已知函数f(x)=ex-m-ln(x+1),其中m∈R.
(Ⅰ)若x=0是函数f(x)的极值点,求m的值并讨论函数f(x)的单调性;
(Ⅱ)当m≤-1时,证明:f(x)>0.
正确答案
解:(Ⅰ)f′(x)=ex-m-,
因为x=0是函数的极值点,所以f‘(0)=0,即e-m-1=0,解得m=0,
当m=0时,f(x)=ex-ln(x+1),
为(-1,+∞)上的增函数,
又由于f'(0)=0,
故x∈(-1,0)时,f'(x)<0,f(x)递减;
x∈(0,+∞)时,f'(x)>0,f(x)递增;
(Ⅱ)当m≤-1时,对于x∈(-1,+∞),
首先:x∈R时,ex≥x+1恒成立;
其次:x∈(-1,+∞)时,x≥ln(x+1)恒成立;
所以ex-m≥ex+1>ex≥x+1>x≥ln(x+1),
所以,ex-m>ln(x+1),即ex-m-ln(x+1)=f(x)>0成立.
解析
解:(Ⅰ)f′(x)=ex-m-,
因为x=0是函数的极值点,所以f‘(0)=0,即e-m-1=0,解得m=0,
当m=0时,f(x)=ex-ln(x+1),
为(-1,+∞)上的增函数,
又由于f'(0)=0,
故x∈(-1,0)时,f'(x)<0,f(x)递减;
x∈(0,+∞)时,f'(x)>0,f(x)递增;
(Ⅱ)当m≤-1时,对于x∈(-1,+∞),
首先:x∈R时,ex≥x+1恒成立;
其次:x∈(-1,+∞)时,x≥ln(x+1)恒成立;
所以ex-m≥ex+1>ex≥x+1>x≥ln(x+1),
所以,ex-m>ln(x+1),即ex-m-ln(x+1)=f(x)>0成立.
曲线y=3x5-5x3共有______个极值.
正确答案
2
解析
解:由题意,y′=15x4-15x2=15x2(x+1)(x-1)
当x<-1或x>1时,y′>0;当-1<x<1时,y′<0
∴x=±1时,函数取得极值
故答案为:2
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