- 导数的概念及其几何意义
- 共3697题
已知函数y=f(x)=-x3+ax2+b(a,b∈R).
(Ⅰ)要使f(x)在(0,2)上单调递增,试求a的取值范围;
(Ⅱ)当a<0时,若函数满足y极大值=1,y极小值=-3,
(1)求函数y=f(x)的解析式;
(2)求函数y=f(x)的图象上斜率最小的切线方程.
(Ⅲ)求a取值范围.
正确答案
(Ⅰ)f'(x)=-3x2+2ax,要使f(x)在(0,2)上单调递增,
则f'(x)≥0在(0,2)上恒成立 …(2分)
∵f'(x)是开口向下的抛物线∴∴a≥3…(5分)
(Ⅱ)(1)令f′(x)=-3x2+2ax=0,得x1=0,x2=a
∵a<0,∴y极大值=f(0)=b=1
∴y极小值=f(a)=-
a3+
a3+1=-3,
∴a=-3
∴f(x)=-x3-3x+1…(9分)
(2)∵当x=0,k=f′(x)=-3x2-3取得最大值-3,
∴函数y=f(x)的图象上斜率最大的切线方程为:y-1=-3(x-0),
即y=-3x+1.
(Ⅲ)∵0≤θ≤,∴tanθ=-3x2+2ax∈[0,1]
据题意 0≤-3x2+3ax≤1在(0,1]上恒成立 …(10分)
由 -3x2+2ax≥0,得a≥x,a≥
由-3x2+2ax≤1,得a≤x+
又x+
≥
(当且仅当x=
时取”=”),∴a≤
…(14分)
综上,a的取值范围是≤a≤
…(15分)
已知函数).
(Ⅰ) 若,试确定函数
的单调区间;
(Ⅱ) 若函数在其图象上任意一点
处切线的斜率都小于
,求实数
的取值范围.
正确答案
(Ⅰ)单调增区间为,减区间为
(Ⅱ) 或
本试题主要是考查了导数在研究函数中的运用。利用导数符号与函数单调性的关系得到求解,同时考查了导数的几何意义的运用。
(1)由于函数的导函数为二次函数,借助于二次不等式得到增减区间。
(2)利用导数要使得函数在其图象上任意一点
处切线的斜率都小于
,则只要导数恒小于
即可,转化为恒成立问题来解得。
因为对任意,
恒成立, 所以
,解得
或
, 所以,实数
的取值范围为
或
.
质量为的物体按
的规律作直线运动,动能
,则物体在运动
后的动能是
正确答案
3125J
先求瞬时速度后,再代入公式求解提3125J
在边长为的正方形铁皮的四切去相等的正方形,再把它的边沿虚线折起,做成一个无盖的方底箱子,箱底的边长是多少时,箱子的容积最大?最大容积是多少?
正确答案
当箱底边长为时,箱子容积最大,最大容积是
.
试题分析:设箱底边长为,则无盖的方底箱子的高
,其体积为
,从而可得
,通过求导,讨论导数的正负得函数的增减性,根据函数的单调性可求体积的最大值.
试题解析:设箱底边长为,则无盖的方底箱子的高
,其体积为
则
令,得
,解得
(
舍去)
当时,
;当
时,
所以时,
单调递增;
时,
单调递减,所以函数
在
时取得极大值, 结合实际情况,这个极大值就是函数
的最大值.
故当箱底边长为时,箱子容积最大,最大容积是
.
已知函数
(1)若在
处取得极值,求实数
的值;
(2)若恒成立,求实数
的取值范围.
正确答案
(Ⅰ)
∵在
处取
得极值,∴
,解得
(Ⅱ)首先,由定义域知:对于
恒成立,可得
;
由于:
①当时,在
上,
恒成立,所以,
的单调递减区间为
;
,故此时
不恒成立;
②当时,在区间
恒成立,所以,
的单调增区间为
,
,故此时恒成立;
③当时,
∴
在
处取得最小值,只需
恒成立,
设
,
设,
,
递减;又
所以即
,解得
综上可知,若恒成立,只需
的取值范围是
略
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