- 函数的极值与导数的关系
- 共7619题
已知:函数f(x)=x3-6x2+3x+t,t∈R.
(1)①证明:a3-b3=(a-b)(a2+ab+b2)
②求函数f(x)两个极值点所对应的图象上两点之间的距离;
(2)设函数g(x)=exf(x)有三个不同的极值点,求t的取值范围.
正确答案
(1)①证明:∵(a-b)3=a3-3a2b+3ab2-b3
∴a3-b3=(a-b)3+3a2b-3ab2=(a-b)[(a-b)2+3ab]=(a-b)(a2+ab+b2)
②解:令f′(x)=3x2-12x+3=0,设其两根为(x1,x2)(x1<x2)
∴x1+x2=4,x1x2=1
∴
设两个极值点所对应的图象上两点的坐标为(x1,y1),(x2,y2)
则
=
∴函数f(x)两个极值点所对应的图象上两点之间的距离为
(2)解:f′(x)=(3x2-12x+3)ex+(x3-6x2+3x+t)ex=(x3-3x2-9x+t+3)ex∵g(x)有三个不同的极值点
∴x3-3x2-9x+t+3=0有三个不等根;
令h(x)=x3-3x2-9x+t+3,则h′(x)=3x2-6x-9=3(x+1)(x-3)
∴h(x)在(-∞,-1),(3,+∞)上递增,在(-1,3)上递减
∵h(x)有三个零点
∴h(-1)>0,h(3)<0
∴t+8>0,t-24<0
∴-8<t<24
解析
(1)①证明:∵(a-b)3=a3-3a2b+3ab2-b3
∴a3-b3=(a-b)3+3a2b-3ab2=(a-b)[(a-b)2+3ab]=(a-b)(a2+ab+b2)
②解:令f′(x)=3x2-12x+3=0,设其两根为(x1,x2)(x1<x2)
∴x1+x2=4,x1x2=1
∴
设两个极值点所对应的图象上两点的坐标为(x1,y1),(x2,y2)
则
=
∴函数f(x)两个极值点所对应的图象上两点之间的距离为
(2)解:f′(x)=(3x2-12x+3)ex+(x3-6x2+3x+t)ex=(x3-3x2-9x+t+3)ex∵g(x)有三个不同的极值点
∴x3-3x2-9x+t+3=0有三个不等根;
令h(x)=x3-3x2-9x+t+3,则h′(x)=3x2-6x-9=3(x+1)(x-3)
∴h(x)在(-∞,-1),(3,+∞)上递增,在(-1,3)上递减
∵h(x)有三个零点
∴h(-1)>0,h(3)<0
∴t+8>0,t-24<0
∴-8<t<24
若函数f(x)=,则函数的极值点为______.
正确答案
1,-3
解析
解:∵函数f(x)=,
∴f′(x)==
,
令f′(x)=0,解得:x=1或-3,
则函数的极值点为1,-3,
故答案为:1,-3.
已知平面向量=
,
=
,
(1)证明:⊥
;
(2)若存在不同时为零的实数k和g,使=
+(g2-3)
,
=-k
+g
,且
⊥
,试求函数关系式k=f(g);
(3)椐(2)的结论,讨论关于g的方程f(g)-k=0的解的情况.
正确答案
解:(1)∵,∴
.
(2)∵,∴
=0,即(
+(g2-3)
)•(-k
+g
)=0.
整理得:-k2+[g-k(g2-3)]
•
+g(g2-3)•
2=0.
∵=0,
2=4,
2=1,∴上式化为-4k+g(g2-3)=0⇒
(3)讨论方程=k的解的情况,可以看作曲线
与直线y=k的交
点个数.,令f‘(g)═0,解得g1=1,g2=-1,当g变化时,f'(g)、f(g)
的变化情况如下表:
当g=-1时,f(g)有极大值,当g=1时,f(g)有极小值
,
而时,得:
,0,
,
可得:f(g)的大致图象(如右图).
于是当或
时,直线与曲线有且仅有一个交点,则方程有一解:
当或
时,直线与曲线有两个交点,则方程有两解;
当k=0时,直线与曲线有三个交点,但k、g不同时为零,故此时也有二解;
当或
时,直线与曲线有三个交点,则方程有三个解.
解析
解:(1)∵,∴
.
(2)∵,∴
=0,即(
+(g2-3)
)•(-k
+g
)=0.
整理得:-k2+[g-k(g2-3)]
•
+g(g2-3)•
2=0.
∵=0,
2=4,
2=1,∴上式化为-4k+g(g2-3)=0⇒
(3)讨论方程=k的解的情况,可以看作曲线
与直线y=k的交
点个数.,令f‘(g)═0,解得g1=1,g2=-1,当g变化时,f'(g)、f(g)
的变化情况如下表:
当g=-1时,f(g)有极大值,当g=1时,f(g)有极小值
,
而时,得:
,0,
,
可得:f(g)的大致图象(如右图).
于是当或
时,直线与曲线有且仅有一个交点,则方程有一解:
当或
时,直线与曲线有两个交点,则方程有两解;
当k=0时,直线与曲线有三个交点,但k、g不同时为零,故此时也有二解;
当或
时,直线与曲线有三个交点,则方程有三个解.
函数f(x)=x3+ax2+bx+a2,在x=1时有极值10,那么a,b的值分别为______.
正确答案
4,-11
解析
解:∵f(x)=x3+ax2+bx+a2,∴f′(x)=3x2+2ax+b,
∴f′(1)=2a+b+3=0,f(1)=a2+a+b+1=10
∴,
当a=-3时,f′(x)=3x2-6x+3=3(x-1)2≥0,
∴x=1不是极值点
故答案为:4,-11.
(2014秋•重庆校级月考)已知函数f(x)=ax3-(a+2)x2+6x-3,a=-2时,
(1)求函数f(x)的单调区间;
(2)求函数f(x)在的极值.
正确答案
解:(1)当a=-2时,f(x)=-2x3+6x-3,
f′(x)=-6x2+6=-6(x-1)(x+1),
令f′(x)>0,解得-1<x<1;令f′(x)<0,解得x<-1或x>1.
∴函数f(x)的单调递增区间为[-1,1],函数f(x)的单调递减区间为(-∞,-1),(1,+∞).
(2)由(1)可知:
由表格可知:当x=-1时,函数f(x)取得极小值,f(-1)=2-6-3=-7;当x=1时,函数f(x)取得极大值,f(1)=-2+6-3=1.
解析
解:(1)当a=-2时,f(x)=-2x3+6x-3,
f′(x)=-6x2+6=-6(x-1)(x+1),
令f′(x)>0,解得-1<x<1;令f′(x)<0,解得x<-1或x>1.
∴函数f(x)的单调递增区间为[-1,1],函数f(x)的单调递减区间为(-∞,-1),(1,+∞).
(2)由(1)可知:
由表格可知:当x=-1时,函数f(x)取得极小值,f(-1)=2-6-3=-7;当x=1时,函数f(x)取得极大值,f(1)=-2+6-3=1.
扫码查看完整答案与解析