- 函数的极值与导数的关系
- 共7619题
函数f(x)=ex+ax在x=0处取得极值,则a等于( )
正确答案
解析
解:∵f′(x)=ex+a,
∴f′(0)=e0+a=0,
∴a=-1,
故选:D.
已知f(x)=x3+3ax2+bx+a2在x=-1时有极值0,求常数a,b的值.
正确答案
解:∵f(x)在x=-1时有极值0,
且f′(x)=3x2+6ax+b,
∴,即
,
解得:,或
,
当a=1,b=3时,
f′(x)=3x2+6x+3=3(x+1)2≥0,
∴f(x)在R上为增函数,无极值,故舍去.
当a=2,b=9时,
f′(x)=3x2+12x+9=3(x+1)(x+3),
当x∈(-∞,-3)时,f(x)为增函数;
当x∈(-3,-1)时,f(x)为减函数;
当x∈(-1,+∞)时,f(x)为增函数;
∴f(x)在x=-1时取得极小值.
∴a=2,b=9.
解析
解:∵f(x)在x=-1时有极值0,
且f′(x)=3x2+6ax+b,
∴,即
,
解得:,或
,
当a=1,b=3时,
f′(x)=3x2+6x+3=3(x+1)2≥0,
∴f(x)在R上为增函数,无极值,故舍去.
当a=2,b=9时,
f′(x)=3x2+12x+9=3(x+1)(x+3),
当x∈(-∞,-3)时,f(x)为增函数;
当x∈(-3,-1)时,f(x)为减函数;
当x∈(-1,+∞)时,f(x)为增函数;
∴f(x)在x=-1时取得极小值.
∴a=2,b=9.
已知函数f(x)=x3+bx2+cx,其导函数y=f′(x)的图象经过点(1,0),(2,0),如图所示.则下列说法中不正确的编号是______.(写出所有不正确说法的编号)
(1)当x=时函数取得极小值;
(2)f(x)有两个极值点;
(3)c=6;
(4)当x=1时函数取得极大值.
正确答案
(1)
解析
解:由f(x)=x3+bx2+cx,所以f′(x)=3x2+2bx+c.
由导函数的图象可知,当x∈(-∞,1),(2,+∞)时f′(x)>0,
当x∈(1,2)时f′(x)<0.
所以函数f(x)的增区间为(-∞,1),(2,+∞)
减区间为(1,2).
则函数f(x)在x=1时取得极大值,在x=2时取得极小值.
由此可知(1)不正确,(2),(4)正确,
把(1,0),(2,0)代入导函数解析式得,解得c=6.
所以(3)正确.
故答案为(1).
设定函数f(x)=x3+bx2+cx+d(a>0),且方程f′(x)-9x=0的两个根分别为1,4.
(Ⅰ)当a=3且曲线y=f(x)过原点时,求f(x)的解析式;
(Ⅱ)若f(x)在(-∞,+∞)无极值点,求a的取值范围.
正确答案
解:由得f′(x)=ax2+2bx+c
因为f′(x)-9x=ax2+2bx+c-9x=0的两个根分别为1,4,所以(*)
(Ⅰ)当a=3时,又由(*)式得
解得b=-3,c=12
又因为曲线y=f(x)过原点,所以d=0,
故f(x)=x3-3x2+12x.
(Ⅱ)由于a>0,所以“在(-∞,+∞)内无极值点”等价于“f′(x)=ax2+2bx+c≥0在(-∞,+∞)内恒成立”.
由(*)式得2b=9-5a,c=4a.
又△=(2b)2-4ac=9(a-1)(a-9)
解得a∈[1,9]
即a的取值范围[1,9]
解析
解:由得f′(x)=ax2+2bx+c
因为f′(x)-9x=ax2+2bx+c-9x=0的两个根分别为1,4,所以(*)
(Ⅰ)当a=3时,又由(*)式得
解得b=-3,c=12
又因为曲线y=f(x)过原点,所以d=0,
故f(x)=x3-3x2+12x.
(Ⅱ)由于a>0,所以“在(-∞,+∞)内无极值点”等价于“f′(x)=ax2+2bx+c≥0在(-∞,+∞)内恒成立”.
由(*)式得2b=9-5a,c=4a.
又△=(2b)2-4ac=9(a-1)(a-9)
解得a∈[1,9]
即a的取值范围[1,9]
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.
(Ⅰ)求函数f(x)的另一个极值点;
(Ⅱ)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:(Ⅰ),
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).
(Ⅱ)由(*)式得,即
.
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.
∴,
,
由及k>0,解得
.
(ii)当k<-2时,f(x)在(-∞,-c)和(1,+∞)内是增函数,在(-c,1)内是减函数.
∴,
恒成立.
综上可知,所求k的取值范围为.
解析
解:(Ⅰ),
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).
(Ⅱ)由(*)式得,即
.
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.
∴,
,
由及k>0,解得
.
(ii)当k<-2时,f(x)在(-∞,-c)和(1,+∞)内是增函数,在(-c,1)内是减函数.
∴,
恒成立.
综上可知,所求k的取值范围为.
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