- 函数的极值与导数的关系
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已知f(x)=ax3+bx,若方程f(x)=0有三根x1,x2,x3,则f(x1)+f(x2)+f(x3)=______.
正确答案
0
解析
解:由于方程f(x)=0有三根x1,x2,x3,
故f(x1)=0,f(x2)=0,f(x3)=0,
则f(x1)+f(x2)+f(x3)=0
故答案为 0
(理工类考生做) 已知函数(c>0且c≠1,k∈R)恰有一个极大值点和一个极小值点,其中一个是x=-c.
(1)求函数f(x)的另一个极值点;
(2)求函数f(x)的极大值M和极小值m,并求M-m≥1时k的取值范围.
正确答案
解析
解:(1)f′(x)==
,
由题意知f′(-c)=0,即得c2k-2c-ck=0,(*)
∵c≠0,∴k≠0.
由f′(x)=0,得-kx2-2x+ck=0,
由韦达定理知另一个极值点为x=1(或x=c-).
(Ⅱ)由(*)式得k=,即c=1+
.
当c>1时,k>0;当0<c<1时,k<-2.
(i)当k>0时,f(x)在(-∞,-c)和(1,+∞)内是减函数,在(-c,1)内是增函数.
∴M=f(1)==
>0,m=f(-c)=
=
<0,
由M-m=+
≥1及k>0,解得k
.
(ii)当k<-2时,f(x)在(-∞,-c)和(1,+∞)内是增函数,在(-c,1)内是减函数.
∴M=f(-c)=>0,m=f(1)=
<0,M-m=
-
=1-
≥1恒成立.
综上可知,所求k的取值范围为(-∞,-2)∪[,+∞).
函数f(x)=x3+bx2+cx+d的大致图象,x1、x2是两个极值点,则x12+x22=______.
正确答案
解析
解:∵函数f(x)=x3+bx2+cx+d的零点有-1、0、2.
∴解得b=-1,c=-2,d=0.
∴f(x)=x3-x2-2x∴f′(x)=3x2-2x-2.
又x1、x2是f(x)的两个极值点,∴x1、x2是方程3x2-2x-2=0的两个根.
则x1+x2=,x1•x2=
因此x12+x22=(x1+x2)2-2x1•x2=+
=
.
故答案为.
已知函数f(x)=16ln(1+x)+x2-10x.
(1)求函数f(x)的单调区间;
(2)若直线y=b与函数y=f(x)的图象有3个交点,求b的取值范围.
正确答案
解:(1)f(x)=16ln(1+x)+x2-10x,x∈(-1,+∞)
令f‘(x)=0,得x=1,x=3.f'(x)和f(x)随x的变化情况如下:
f(x)的增区间是(-1,1),(3,+∞);减区间是(1,3).
(2)由(1)知,f(x)在(-1,1)上单调递增,在(3,+∞)上单调递增,在(1,3)上单调递减.
∴f(x)极大=f(1)=16ln2-9,f(x)极小=f(3)=32ln2-21.
又x→-1+时,f(x)→-∞;x→+∞时,f(x)→+∞;
可据此画出函数y=f(x)的草图(如图),由图可知,
当直线y=b与函数y=f(x)的图象有3个交点时,
当且仅当f(3)<b<f(1),
故b的取值范围为(32ln2-21,16ln2-9)
解析
解:(1)f(x)=16ln(1+x)+x2-10x,x∈(-1,+∞)
令f‘(x)=0,得x=1,x=3.f'(x)和f(x)随x的变化情况如下:
f(x)的增区间是(-1,1),(3,+∞);减区间是(1,3).
(2)由(1)知,f(x)在(-1,1)上单调递增,在(3,+∞)上单调递增,在(1,3)上单调递减.
∴f(x)极大=f(1)=16ln2-9,f(x)极小=f(3)=32ln2-21.
又x→-1+时,f(x)→-∞;x→+∞时,f(x)→+∞;
可据此画出函数y=f(x)的草图(如图),由图可知,
当直线y=b与函数y=f(x)的图象有3个交点时,
当且仅当f(3)<b<f(1),
故b的取值范围为(32ln2-21,16ln2-9)
已知函数f(x)=x3-3ax2+2bx在x=1处有极小值-1
(1)求a、b的值;
(2)求出函数f(x)的单调区间.
正确答案
解:(1)∵f′(x)=3x2-6ax+2b,函数f(x)=x3-3ax2+2bx在x=1处有极小值-1,
∴f(1)=-1,f′(1)=0
∴1-3a+2b=-1,3-6a+2b=0
解得a=,b=-
∴f(x)=x3-x2-x
(2)∵f′(x)=3x2-2x-1
∴由f′(x)=3x2-2x-1>0得x∈(-∞,-)或(1,+∞)
由f′(x)=3x2-2x-1<0得x∈(-,1)
∴函数f(x)的单调增区间为:(-∞,-),(1,+∞),减区间为:(-
,1).
解析
解:(1)∵f′(x)=3x2-6ax+2b,函数f(x)=x3-3ax2+2bx在x=1处有极小值-1,
∴f(1)=-1,f′(1)=0
∴1-3a+2b=-1,3-6a+2b=0
解得a=,b=-
∴f(x)=x3-x2-x
(2)∵f′(x)=3x2-2x-1
∴由f′(x)=3x2-2x-1>0得x∈(-∞,-)或(1,+∞)
由f′(x)=3x2-2x-1<0得x∈(-,1)
∴函数f(x)的单调增区间为:(-∞,-),(1,+∞),减区间为:(-
,1).
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