- 导数的概念及其几何意义
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已知函数f(x)=x3-x2+ax+b的图象在点P(0,f(0))处的切线是3x-y-2=0。
(1)求a,b的值;
(2)设t∈[-2,-1],函数g(x)=f(x)+(m-3)x在(t,+∞)上为增函数,求m的取值范围。
正确答案
解:(1)
所以切线的斜率
又切线方程为
故
而点在切线上,则
;
(2)因为
所以
所以
又是
上的增函数
所以在
上恒成立
即在
上恒成立
又函数在
是递减函数
则
所以。
函数f(x)=ax3-6ax2+3bx+b,其图象在x=2处的切线方程为3x+y-11=0。
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)若函数y=f(x)的图象与y=f′(x)+5x+m的图象有三个不同的交点,求实数m的取值范围;
(3)是否存在点P,使得过点P的直线若能与曲线y=f(x)围成两个封闭图形,则这两个封闭图形的面积相等?若存在,求出P点的坐标;若不存在,说明理由。
正确答案
解:(1)由题意得
且
∴即
解得,b=3
∴;
(2)由可得
则由题意可得有三个不相等的实根,
即的图象与x轴有三个不同的交点,
,则g(x),g′(x)的变化情况如下表:
则函数f(x)的极大值为
极小值为
的图象与
的图象有三个不同交点,则有:
解得;
(3)存在点P满足条件
∵
∴
由得
,
当时,
当时,
当时,
可知极值点为,
线段AB中点在曲线
上,
且该曲线关于点成中心对称
证明如下:∵,
∴,
∴
上式表明,若点为曲线
上任一点,其关于
的对称点
也在曲线
上,曲线
关于点
对称
故存在点,使得过该点的直线若能与曲线
围成两个封闭图形,这两个封闭图形的面积相等。
已知函数,其中e为自然对数的底数,
(Ⅰ)当a=2时,求曲线y=f(x)在(1,f(1))处的切线与坐标轴围成的面积;
(Ⅱ)若函数f(x)存在一个极大值点和一个极小值点,且极大值与极小值的积为e5,求a的值。
正确答案
解:(Ⅰ),
当a=2时,,
,f(1)=-e,
所以曲线y=f(x)在(1,f(1))处的切线方程为y=ex-2e,
切线与x轴、y轴的交点坐标分别为(2,0),(0,-2e),
所以,所求面积为。
(Ⅱ)因为函数f(x)存在一个极大值点和一个极小值点,
所以,方程在(0,+∞)内存在两个不等实根,
则,
所以a>4,
设为函数f(x)的极大值点和极小值点,则
,
因为,
所以,
即,
解得:a=5,
此时f(x)有两个极值点,所以a=5。
已知函数f(x)=x++b(x≠0),其中a,b∈R,
(Ⅰ)若曲线y=f(x)在点P(2,f(2))处的切线方程为y=3x+1,求函数f(x)的解析式;
(Ⅱ)讨论函数f(x)的单调性;
(Ⅲ)若对于任意的a∈[,2],不等式f(x)≤10在[
,1]上恒成立,求b的取值范围。
正确答案
解:(Ⅰ),
由导数的几何意义得f′(2)=3,于是a=-8,
由切点P(2,f(2))在直线y=3x+1上可得-2+b=7,解得b=9,
所以函数f(x)的解析式为.
(Ⅱ),
当a≤0时,显然f′(x)>0(x≠0),这时f(x)在(-∞,0),(0,+∞)上内是增函数;
当a>0时,令f′(x)=0,解得,
当x变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下表:
所以f(x)在,
内是增函数,在
,
内是减函数.
(Ⅲ)由(Ⅱ)知,f(x)在上的最大值为
与f(1)的较大者,
对于任意的,不等式f(x)≤10在
上恒成立,
当且仅当,即
,对任意的
成立,
从而得,
所以满足条件的b的取值范围是.
已知函数,曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为x+2y-3=0,
(Ⅰ)求a,b的值;
(Ⅱ)证明:当x>0,且x≠1时,.
正确答案
解:(Ⅰ),
由于直线x+2y-3=0的斜率为,且过点(1,1),
故,即
,解得a=1,b=1。
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,
所以,
考虑函数(x>0),
则,
所以当x≠1时,,而h(1)=0,
故当x∈(0,1)时,h(x)>0,可得;
当x∈(1,+∞)时,h(x)<0,可得;
从而当x>0,且x≠1时,,即
。
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