- 导数的概念及其几何意义
- 共3697题
设函数f(x)=x3-3ax+b(a≠0)。
(1)若曲线y=f(x)在点(2 ,f(2))处与直线y=8相切,求a,b的值;
(2)求函数f(x)的单调区间与极值点。
正确答案
解:(1)由题意知
∵曲线y= f(x)在点(2,f(2))处与直线y=8相切
∴
∴
(2)∵,
∴①当a<0时,f′(x)>0,函数f(x)在(-∞,+∞)上单调递增,此时函数f(x)没有极值点。
②当a>0时,由f′(x)=0可得
i)当时,f′(x)>0,函数f(x)单调递增;
ii)当时,f′(x)<0,函数f(x)单调递减;
iii)当时,f′(x)>0,函数f(x)单调递增
综上可知,是f(x)的极大值点,
是f(x)的极小值点。
过曲线上一点
的切线方程是 ▲ .
正确答案
或11x-4y-1=0
略
(13分)(2011•重庆)设f(x)=x3+ax2+bx+1的导数f′(x)满足f′(1)=2a,f′(2)=﹣b,其中常数a,b∈R.
(Ⅰ)求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程.
(Ⅱ)设g(x)=f′(x)e﹣x.求函数g(x)的极值.
正确答案
(Ⅰ)6x+2y﹣1=0(Ⅱ)g(x)=(3x2﹣3x﹣3)e﹣x在x=0时取极小值g(0)=﹣3,在x=3时取极大值g(3)=15e﹣3
试题分析:(I)根据已知中f(x)=x3+ax2+bx+1,我们根据求函数导函数的公式,易求出导数f'(x),结合f'(1)=2a,f'(2)=﹣b,计算出参数a,b的值,然后求出f(1)及f'(1)的值,然后代入点斜式方程,即可得到曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程.
(II)根据g(x)=f′(x)e﹣1求出函数g(x)的解析式,然后求出g(x)的导数g'(x)的解析式,求出导函数零点后,利用零点分段法,分类讨论后,即可得到函数g(x)的极值.
解:(I)∵f(x)=x3+ax2+bx+1∴f'(x)=3x2+2ax+b.令x=1,得f'(1)=3+2a+b=2a,解得b=﹣3
令x=2,得f'(2)=12+4a+b=﹣b,因此12+4a+b=﹣b,解得a=﹣,因此f(x)=x3﹣
x2﹣3x+1
∴f(1)=﹣,
又∵f'(1)=2×(﹣)=﹣3,
故曲线在点(1,f(1))处的切线方程为y﹣(﹣)=﹣3(x﹣1),即6x+2y﹣1=0.
(II)由(I)知g(x)=(3x2﹣3x﹣3)e﹣x
从而有g'(x)=(﹣3x2+9x)e﹣x
令g'(x)=0,则x=0或x=3
∵当x∈(﹣∞,0)时,g'(x)<0,
当x∈(0,3)时,g'(x)>0,
当x∈(3,+∞)时,g'(x)<0,
∴g(x)=(3x2﹣3x﹣3)e﹣x在x=0时取极小值g(0)=﹣3,在x=3时取极大值g(3)=15e﹣3
点评:本题主要考查了利用导数研究曲线上某点切线方程,以及方程组的求解等有关问题,属于中档题.
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+21n2-3=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.
(1)若,求曲线
在点
处的切线方程;
(2)若函数在其定义域内为增函数,求正实数
的取值范围;
(3)设函数,若在
上至少存在一点
,使得
>
成立,求实数
的取值范围.
正确答案
(1);(2)实数
的取值范围是
;(3)实数
的取值范围
.
试题分析:(1)求的导数,找出
处的导数即切线的斜率,由点斜式列出直线的方程即可;(2)求出函数的定义域,在定义域内利用导数与函数增减性的关系,转化为恒成立问题进行求解即可;(3)讨论
在定义域上的最值,分情况讨论
的增减性,进而解决
存在成立的问题即可.
(1)当时,函数
,
,曲线
在点
处的切线的斜率为
从而曲线在点
处的切线方程为
,即
3分
(2)
令,要使
在定义域
内是增函数,只需
在
内恒成立
由题意,
的图象为开口向上的抛物线,对称轴方程为
∴, 只需
,即
时,
∴在
内为增函数,正实数
的取值范围是
7分
(3)∵在
上是减函数
∴时,
;
时,
,即
①当时,
,其图象为开口向下的抛物线,对称轴
在
轴的左侧,且
,所以
在
内是减函数
当时,
,因为
,所以
,
此时,在
内是减函数
故当时,
在
上单调递减
,不合题意
②当时,由
,所以
又由(Ⅱ)知当时,
在
上是增函数
∴,不合题意 12分
③当时,由(Ⅱ)知
在
上是增函数,
又在
上是减函数,故只需
,
而,
即,解得
所以实数的取值范围是
15分.
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