- 导数的概念及其几何意义
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已知函数。
(1)当时,求函数
在
处的切线方程;
(2)当时,判断方程
实根的个数。
正确答案
解:(1),
,
.
当时,
又
所以在
处的切线方程为
。
(2)函数的定义域为
当时,
,
所以
即在区间
上没有实数根.
当时,
,
令
只要讨论根的个数即可
,
当时,
,
是减函数;
当时,
,
是增函数
所以在区间
上的最小值为
时,
,即
有两个实根。
已知函数f(x)=ex(x2+ax﹣a),其中a是常数.
(Ⅰ)当a=1时,求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;
(Ⅱ)若存在实数k,使得关于x的方程f(x)=k在[0,+∞)上有两个不相等的实数根,求k的取值范围.
正确答案
解:(Ⅰ)由f(x)=ex(x2+ax﹣a)可得,f′(x)=ex[x2+(a+2)x)],
当a=1时,f(1)=e,f′(1)=4e.
所以 曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为y﹣e=4e(x﹣1),
即y=4ex﹣3e.
(Ⅱ) 令f′(x)=ex[x2+(a+2)x)]=0,
解得x=﹣(a+2)或x=0.
当﹣(a+2)≤0,即a≥﹣2时,在区间[0,+∞)上,f′(x)≥0,
所以f(x)是[0,+∞)上的增函数.
所以方程f(x)=k在[0,+∞)上不可能有两个不相等的实数根.
当﹣(a+2)>0,即a<﹣2时,f′(x),f(x)随x的变化情况如下表
由上表可知函数f(x)在[0,+∞)上的最小值为f(﹣(a+2))=.
因为 函数f(x)是(0,﹣(a+2))上的减函数,是(﹣(a+2),+∞)上的增函数,
且当x≥﹣a时,有f(x)≥e﹣a(﹣a)>﹣a.
所以要使方程x的方程f(x)=k在[0,+∞)上有两个不相等的实数根,
k的取值范围必须是(,﹣a].
设函数的极值点.
(I)若函数f(x)在x=2的切线平行于3x﹣4y+4=0,求函数f(x)的解析式;
(II)若f(x)=0恰有两解,求实数c的取值范围.
正确答案
解:(I)求导函数,可得
∵x=1是函数f(x)的极值点,函数f(x)在x=2的切线平行于3x﹣4y+4=0,
∴f′(1)=0,f′(2)=
∴
∴b=﹣ ,c=
∴函数f(x)的解析式为 ;
(II) (x>0)
①若c<0,则f(x)在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,f(x)=0恰有两解,则f(1)<0,即
∴
②若0<c<1,则f极大(x)=f(c)=clnc+ ,f极小(x)=f(1)=
∵b=﹣1﹣c,
∴f极大(x)=clnc ,f极小(x)=
∴f(x)=0不可能有两解
③若c≥1,则f极小(x)=clnc ,f极大(x)=
,
∴f(x)=0只有一解
综上可知,实数c的取值范围为
已知函数f(x)=x3+3ax2+bx+a2在x=﹣1和x=3处有极值.
(1)求a,b的值;
(2)求曲线y=f(x)在x=1处的切线方程.
正确答案
解:(1)由题意,∵函数f(x)=x3+3ax2+bx+a2在x=﹣1和x=3处有极值
∴f′(x)=3x2+6ax+b的解为﹣1,3
∴ ,
∴
(2)由(1)知,f′(x)=3x2﹣6x﹣9
当x=1时,f′(1)=3﹣6﹣9=﹣12
当x=1时,f(1)=1﹣3﹣9+1=﹣10
∴曲线y=f(x)在x=1处的切线方程为y+10=﹣12(x﹣1),即12x+y﹣2=0.
设,其中a∈R,曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线垂直于y轴。
(1)求a的值;
(2)求函数f(x)的极值。
正确答案
解:(1) 求导函数可得
∵曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线垂直于y轴
∴f′(1)=0,
∴,
∴a=-1;
(2)由(1)知,(x>0)
=
令f′(x)=0,可得x=1或x=(舍去)
∵0<x<1时,f′(x)<0,函数递减;
x>1时,f′(x)>0,函数递增
∴x=1时,函数f(x)取得极小值为3。
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