- 变化率与导数
- 共3697题
设函数y=f(x)=ax3+bx2+cx+d的图象在x=0处的切线方程为24x+y-12=0,
(Ⅰ)求c,d;
(Ⅱ)若函数在x=2处取得极值-16,试求函数解析式并确定函数的单调区间。
正确答案
解:(Ⅰ)f(x)的定义域为R,,
∴;
∵切线24x+y-12=0的斜率为k=-24,
∴c=-24;
把x=0代入24x+y-12=0得y=12,
∴P(0,12),
∴d=12,
∴c=-24,d=12。
(Ⅱ)由(Ⅰ),
由已知得:,
∴,
∴,
∴,
由;
由;
∴f(x)的单调增区间为;单调减区间为(-4,2)。
已知函数f(x)=ax2-(2a+1)x+2lnx(a∈R),
(Ⅰ)若曲线y=f(x)在x=1和x=3处的切线互相平行,求a的值;
(Ⅱ)求f(x)的单调区间。
正确答案
解:,
(Ⅰ),解得
;
(Ⅱ),
①当a≤0时,,
在区间(0,2)上,f′(x)>0;在区间(2,+∞)上f′(x)<0,
故f(x)的单调递增区间是(0,2),单调递减区间是(2,+∞);
②当,
在区间(0,2)和上,f′(x)>0;在区间
上f′(x)<0,
故f(x)的单调递增区间是(0,2)和,单调递减区间是
;
③当,
故f(x)的单调递增区间是(0,+∞);
④当,
在区间和(2,+∞)上,f′(x)>0;在区间
上f′(x)<0,
故f(x)的单调递增区间是和(2,+∞),单调递减区间是
。
已知函数f(x)=ln(1+x)-x+x2(k≥0)。
(1)当k=2时,求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;
(2)求f(x)的单调区间。
正确答案
解:(1)当k=2时,f(x)=ln(1+x)-x+x2,f′(x)=
由于f(1)=ln2,
所以曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为
即3x-2y+2ln2-3=0;
(2),
当k=0时,
所以,在区间(-1,0)上,f′(x)>0;
在区间(0,+∞)上,f′(x)<0
故f(x)的单调递增区间是(-1,0),单调递减区间是(0,+∞)
当0<k<1时,由
得
所以,在区间(-1,0)和上,f′(x)>0;
在区间上,f′(x)<0
故f(x)的单调递增区间是(-1,0)和,单调递减区间是
当k=1时,
故f(x)的单调递增区间是(-1,+∞)
当k>1时,由
得
所以,在区间和(0,+∞)上,f′(x)>0
在区间上,f′(x)<0
故f(x)的单调递增区间是和(0,+∞)
单调递减区间是。
已知函数f(x)=x3+2x2﹣ax+1.
(I)若函数f(x)在点(1,f(1))处的切线斜率为4,求实数a的值;
(II)若函数f(x)在区间(﹣1,1)上是单调函数,求实数m的取值范围.
正确答案
解:(I)f′(x)=3x2+4x﹣a,
k=f′(1)=3+4﹣a=4,故a=3;
(II)f′(x)=3x2+4x﹣a是二次函数,开口向上,对称轴是 x=﹣
要使函数f(x)在区间(﹣1,1)上是单调函数,
只需
解得即a>7
所以实数a的取值范围是 a>7
已知函数f(x)=lnx,g(x)=(a>0),设h(x)=f(x)+g(x),
(Ⅰ)求h(x)的单调区间;
(Ⅱ)若在y=h(x)在x∈(0,3]的图象上存在一点P(x0,y0),使得以P(x0,y0)为切点的切线的斜率k≥成立,求实数a的最大值。
正确答案
解:(Ⅰ),其定义域为(0,+∞),
,
令,则x=a,
于是,当x>a时,h′(x)>0,h(x)为增函数,
当0<x<a时,h′(x)<0,h(x)为减函数,
所以h(x)的单调增区间是(a,+∞),单调减区间是(0,a);
(Ⅱ)因为,
所以在区间x∈(0,3]上存在一点P(x0,y0),
使得以P(x0,y0)为切点的切线的斜率,
等价于,
因为,
所以在x∈(0,3]的最大值为
,
于是a≤,a的最大值为
。
已知函数f(x)=x2﹣(1+2a)x+alnx(a为常数).
(1)当a=﹣1时,求曲线y=f(x)在x=1处切线的方程;
(2)当a>0时,讨论函数y=f(x)在区间(0,1)上的单调性,并写出相应的单调区间.
正确答案
解:(1)当a=﹣1时,f(x)=x2+x﹣lnx,
则
∴f(1)=2,f′(1)=2
∴曲线y=f(x)在x=1处切线的方程为y﹣2=2(x﹣1)即y=2x;
(2)由题意得,
由f′(x)=0,得
①当时,令f′(x)>0,x>0,可得0<x<a或
;
令f′(x)<0,x>0,可得
∴函数f(x)的单调增区间是(0,a)和,单调减区间是
;
②当时,
,当且仅当x=
时,f′(x)=0,
所以函数f(x)在区间(0,1)上是单调增函数;
③当时,令f′(x)>0,x>0,可得0<x<a或a<x<1;
令f′(x)<0,x>0,可得
∴函数f(x)的单调增区间是(0,)和(a,1),单调减区间是
;
④当a≥1时,令f′(x)>0,x>0,可得0<x<;
令f′(x)<0,x>0,可得
∴函数f(x)的单调增区间是(0,),单调减区间是
.
已知函数
(1)若,求曲线
在
处切线的斜率;
(2)当时,求
的单调区间;
(3)设,若对任意
,均存在
,使得
,求
的取值范围.
正确答案
解:(Ⅰ)由已知,
.
故曲线在
处切线的斜率为
.
(Ⅱ).
当时,由
,得
.在区间
上,
;
在区间上,
,
所以,函数的单调递增区间为
,单调递减区间为
(Ⅲ)由已知转化为.
由(Ⅱ)知,当时,
在
上单调递增,值域为
,故不符合题意
.(或者举出反例:存在,故不符合题意.)
当时,
在
上单调递增,在
上单调递减,
故的极大值即为最大值,
,
所以,解得
.
函数f(x)=x3﹣(a+1)x+a,g(x)=xlnx.
(Ⅰ)若y=f(x),y=g(x)在x=1处的切线相互垂直,求这两个切线方程.
(Ⅱ)若F(x)=f(x)﹣g(x)单调递增,求a的范围.
正确答案
解:(I)f'(x)=3x2﹣(a+1),g'(x)=lnx+1
∴f'(1)=2﹣a
g'(1)=1
∵两曲线在x=1处的切线互相垂直
∴(2﹣a)×1=﹣1
∴a=3
∴f'(1)=﹣1 f(1)=0
∴y=f(x)在x=1处的切线方程为x+y﹣1=0,
同理,y=g(x)在x=1处的切线方程为x﹣y﹣1=0
(II)由F(x)=x3﹣(a+1)x+a﹣xlnx
得F'(x)=3x2﹣(a+1)﹣lnx﹣1=3x2﹣lnx﹣a﹣2
∵F(x)=f(x)﹣g(x)单调递增
∴F'(x)≥0恒成立 即a≤3x2﹣lnx﹣2
令h(x)=3x2﹣lnx﹣2
令h'(x)>0得,
令h'(x)<0得
∴
∴a的范围为(-∞,)。
已知函数f(x)=(x2+bx+c)ex在点P(0,f(0))处的切线方程为2x+y-1=0,
(Ⅰ)求b,c的值;
(Ⅱ)求函数f(x)的单调区间;
(Ⅲ)若方程f(x)=m恰有两个不等的实根,求m的取值范围。
正确答案
解:(Ⅰ),
∵f(x)在点P(0,f(0))处的切线方程为2x+y-1=0,∴;
(Ⅱ)由(Ⅰ)知:,
,
∴f(x)的单调递增区间是:,
f(x)的单调递减区间是:(-1,2)。
(Ⅲ)由(Ⅱ)知:,
;
但当x→+∞时,f(x)→+∞;
又当x<0时,恒有f(x)>0,
则当且仅当时,方程f(x)=m恰有两个不等的实根。
已知函数,其中
。
(1)当时,求曲线
在点
处的切线方程;
(2)讨论函数的单调性。
正确答案
解:(1)当时,
。
所以曲线在点
处的切线斜率是
因为
所以曲线在点
处的切线方程是
,
即
(2)令,得
①当时,
,
故在R上为增函数。
②当,即
时,列表分析如下:
所以函数在
和
内单调递增,在
内单调递减。
综上,当时,
在R上单调递增;当
时,
在
和
内单调递增,在
内单调递减。
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