- 导数的概念及其几何意义
- 共3697题
设函数f(x)=ax3+bx2+cx+d(a、b、c、d∈R)满足:x∈R都有f(x)+f(﹣x)=0,且x=1时,f(x)取极小值
.
(1)f(x)的解析式;
(2)当x∈[﹣1,1]时,证明:函数图象上任意两点处的切线不可能互相垂直:
(3)设F(x)=|xf(x)|,证明:时,
.
正确答案
解:(1)因为,x∈R,f(﹣x)=﹣f(x)成立,
所以:b=d=0,
由:f'(1)=0,得3a+c=0,
由:,得
解之得:,c=﹣1
从而,函数解析式为:
(2)由于,f'(x)=x2﹣1,
设:任意两数x1,x2∈[﹣1,1]是函数f(x)图象上两点的横坐标,
则这两点的切线的斜率分别是:k1=f'(x1)=x12﹣1,k2=f'(x2)=x22﹣1
又因为:﹣1≤x1≤1,﹣1≤x2≤1,
所以,k1≤0,k2≤0,得:k1k2≥0知:k1k2≠﹣1 故,
当x∈[﹣1,1] 是函数f(x)图象上任意两点的切线不可能垂直
(3)当:时,x2∈(0,3)且3﹣x2>0此时F(x)=|xf(x)|=
=
=
当且仅当:x2=3﹣x2,即,取等号,故;
已知函数,
(1)若函数y=f(x)点处的切线斜率为1,求a的值;
(2)在(1)的条件下,对任意,函数
在区间(t,3)总存在极值,求m的取值范围;
(3)若a=2,对于函数在
上至少存在一个x0使得
成立,求实数p的取值范围。
正确答案
解:(1)由得a=-2
(2)由(1)知,,
故
由g′(x)图像知,解得
(3)∵a=2∴
令则
,
①若,由于
,
所以不存在x0使得
②若,此时
,
所以F(x)在上是增函数,
∴,
只要即可,解得
,即
已知函数f(x)=x3+bx2+cx+d有两个极值点x1=1,x2=2,且直线y=6x+1与曲线y=f(x)相切于P点.
(1)求b和c
(2)求函数y=f(x)的解析式;
(3)在d为整数时,求过P点和y=f(x)相切于一异于P点的直线方程
正确答案
解:(1)由题意可得:
函数f(x)=x3+bx2+cx+d的导数为:f ’(x)=3x2+2bx+c
因为函数f(x)=x3+bx2+cx+d有两个极值点x1=1,x2=2
所以3x2+2bx+c=0的两个根为x1=1,x2=2
所以2b+c+3=0,并且4b+c+12=0,解得:b=﹣,c=6.
(2)设切点为(x0,y0),由(1)可得:f ’(x)=3x2﹣9x+6,因为直线y=6x+1与曲线y=f(x)相切于P点,所以f ’(x0)=6,即x0=3或者x0=0,当x0=3时,y0=19,所以函数y=f(x)的解析式为f(x)=x3x2+6x+
.当x0=0时,y0=1,所以函数y=f(x)的解析式为f(x)=x3
x2+6x+1.
(3)由题意可得:f(x)=x3x2+6x+1,并且P(0,1),
设切点的坐标为(x1,y1),
所以=
=
…①.
又因为f ’(x)=3x2﹣9x+6,所以K切=3x12﹣9x1+6…②,由①②可得:,
所以切点为(,
),
所以,
所以切线方程为15x﹣16y+16=0.
所以过P点和y=f(x)相切于一异于P点的直线方程为
15x﹣16y+16=0.
已知函数f(x)=x3-x2+bx+c,
(Ⅰ)若f(x)的图象有与x轴平行的切线,求b的取值范围;
(Ⅱ)若f(x)在x=1时取得极值,且x∈[-1,2]时,f(x)<c2恒成立,求c的取值范围。
正确答案
解:(Ⅰ)f′(x)=3x2-x+b,
f(x)的图象上有与x轴平行的切线,则f′(x)=0有实数解,即方程3x2-x+b=0有实数解,
由Δ=1-12b≥0,得;
(Ⅱ)由题意,x=1是方程3x2-x+b=0的一个根,
设另一根为x0,则,
∴,
∴,f′(x)=3x2-x-2,
当时,f′(x)>0;当
时,f′(x)<0;当x∈(1,2)时,f′(x)>0,
∴当时,f(x)有极大值
,
又,f(2)=2+c,即当x∈[-1,2]时,f(x)的最大值为f(2)=2+c,
∵对x∈[-1,2]时,f(x)<c2恒成立,
∴c2>2+c,解得c<-1或c>2,
故c的取值范围为(-∞,-1)∪(2,+∞)。
设定函数,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]
扫码查看完整答案与解析