- 函数的极值与导数的关系
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已知函数f(x)=x3-px2-qx的图象与x轴相切于(1,0)点,则f(x)( )
正确答案
解析
解:对函数求导可得,f′(x)=3x2-2px-q,
由f′(1)=0,f(1)=0可得
,解得
,
∴f(x)=x3-2x2+x.
由f′(x)=3x2-4x+1=0,得x=或x=1,
当x≥1或x≤时,函数单调递增;当
时,函数单调递减
∴当x=时,f(x)取极大值
,当x=1时,f(x)取极小值0,
故选A.
若函数f(x)=x--3lnx+k在其定义域上有三个零点,则实数k的取值范围是( )
正确答案
解析
解:函数f(x)的定义域为(0,+∞),
f′(x)=1+-
=
,
令f′(x)>0,解得:x>2或x<1,令f′(x)<0,解得:1<x<2,
∴函数f(x)在(0,1),(2,+∞)递增,在(1,2)递减,
而f(1)=-1+k,f(2)=1-3ln2+k,
要使f(x)在(0,+∞)有3个零点,
只需,解得:1<k<3ln2-1,
故选:B.
求函数f(x)=-9x+1(x∈R)的极值.
正确答案
解:因为函数f(x)=-9x+1(x∈R),
所以f‘(x)=x3-9=(x-3)(x+3)
令f′(x)=0,解得x=-3,或x=3.
由f′(x)>0,得x<-3,或x>3;由f′(x)<0,得-3<x<3.(4分)
当x变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下表:
(8分)
因此当x=-3时,f(x)有极大值,极大值为f(-3)=19;(10分)
当x=3时,f(x)有极小值,极小值为f(3)=-17.(12分)
解析
解:因为函数f(x)=-9x+1(x∈R),
所以f‘(x)=x3-9=(x-3)(x+3)
令f′(x)=0,解得x=-3,或x=3.
由f′(x)>0,得x<-3,或x>3;由f′(x)<0,得-3<x<3.(4分)
当x变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下表:
(8分)
因此当x=-3时,f(x)有极大值,极大值为f(-3)=19;(10分)
当x=3时,f(x)有极小值,极小值为f(3)=-17.(12分)
函数f(x)=ln2x+2lnx+2的极小值为( )
正确答案
解析
解:令f′(x)==0,解得x=e-1,又函数f(x)的定义域为(0,+∞),
当x变化时,f(x)及f′(x)的变化情况如下表:
所以得到函数f(x)的极小值为f(e-1)=(lne-1)2+2lne-1+2=1-2+2=1.
故选D
已知f(x)=-x2+(a+1)x-alnx.
(1)若a=2,求f(x)的极值;
(2)当a>0时,求f(x)的单调区间;
(3)若f(x)是单调函数,求实数a的取值范围.
正确答案
解:(1)a=2,f(x)=-x2+3x-2lnx,
∴f′(x)=-x+3-=0(x>0),可得(0,1),(2,+∞)上,f′(x)<0,(1,2)上,f′(x)>0,
∴x=1时,函数取得极小值2.5,x=2时,函数取得极大值4-2ln2;
(2)f′(x)=-,
∴0<a<1时,可得(0,a),(1,+∞)上,f′(x)<0,(a,1)上,f′(x)>0,函数的单调减区间为(0,a),(1,+∞);单调增区间为(a,1);
a=1时,f′(x)<0,∴单调减区间为(1,+∞);
a>1时,可得(0,1),(a,+∞)上,f′(x)<0,(1,a)上,f′(x)>0,函数的单调减区间为(0,1),(a,+∞);单调增区间为(1,a);
(3)由(2)知a=1,f(x)是单调函数.
解析
解:(1)a=2,f(x)=-x2+3x-2lnx,
∴f′(x)=-x+3-=0(x>0),可得(0,1),(2,+∞)上,f′(x)<0,(1,2)上,f′(x)>0,
∴x=1时,函数取得极小值2.5,x=2时,函数取得极大值4-2ln2;
(2)f′(x)=-,
∴0<a<1时,可得(0,a),(1,+∞)上,f′(x)<0,(a,1)上,f′(x)>0,函数的单调减区间为(0,a),(1,+∞);单调增区间为(a,1);
a=1时,f′(x)<0,∴单调减区间为(1,+∞);
a>1时,可得(0,1),(a,+∞)上,f′(x)<0,(1,a)上,f′(x)>0,函数的单调减区间为(0,1),(a,+∞);单调增区间为(1,a);
(3)由(2)知a=1,f(x)是单调函数.
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