- 导数的概念及其几何意义
- 共3697题
已知a是实数,函数f(x)=x2(x-a),
(Ⅰ)若f′(1)=3,求a的值及曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;
(Ⅱ)求f(x)在区间[0,2]上的最大值。
正确答案
解:(Ⅰ),
因为f′(1)=3-2a=3,所以a=0,
又当a=0时,f(1)=1,f′(1)=3,
所以曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为3x-y-2=0;
(Ⅱ)令,解得
,
当,即a≤0时,f(x)在[0,2]上单调递增,从而
;
当时,即a≥3时,f(x)在[0,2]上单调递减,从而
;
当,即0<a<3,f(x)在
上单调递减,在
上单调递增,
从而;
综上所述,。
)已知函数f(x)=ax3+bx2-3x在x=±1处取得极值,
(1)讨论f(1)和f(-1)是函数f(x)的极大值还是极小值;
(2)过点A(0,16)作曲线y=f(x)的切线,求此切线方程。
正确答案
解:(1),
依题意,即
,解得
,
∴,
令f′(x)=0,得x=-1,x=1,
若x∈(-∞,-1)∪(1,+∞),则f′(x)>0,故f(x)在(-∞,-1)上是增函数,在(1,+∞)上是增函数;若x∈(-1,1),则f′(x)<0,故f(x)在(-1,1)上是减函数,
所以,f(-1)=2是极大值;f(1)=-2是极小值。
(2)设切点为,则点M的坐标满足
,
因,故切线的方程为
,
注意到点A(0,16)在切线上,有,
化简得,解得
,
所以,切点为M(-2,-2),
切线方程为9x-y+16=0。
已知函数f(x)=ln(x+1)-ax+(a≥
),
(1)当曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线与直线l:y=-2x+1平行时,求a的值;
(2)求函数f(x)的单调区间。
正确答案
解:,
(1)由题意可得,解得a=3,
因为f(1)=ln2-4,此时在点(1,f(1))处的切线方程为y-(ln2-4)=-2(x-1),即y=-2x+ln2-2,
与直线l:y=-2x+1平行,故所求a的值为3.
(2)令f′(x)=0,得到,
由可知
,即x1≤0,
①当时,
,
所以,,
故f(x)的单调递减区间为(-1,+∞).
②当时,
,即-1<x1<0=x2,
所以,在区间和(0,+∞)上,f′(x)<0;
在区间上,f′(x)>0,
故f(x)的单调递减区间是和(0,+∞),单调递增区间是
;
③当a≥1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,+∞);
综上讨论可得:当时,函数f(x)的单调递减区间是(-1,+∞);
当时,函数f(x)的单调递减区间是
和(0,+∞),单调递增区间是
;
当a≥1时,函数f(x)的单调递增区间是(-1,0),单调递减区间是(0,+∞).
设函数f(x)=xekx(k≠0),
(Ⅰ)求曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程;
(Ⅱ)求函数f(x)的单调区间;
(Ⅲ)若函数f(x)在区间(-1,1)内单调递增,求k的取值范围.
正确答案
解:(Ⅰ),f′(0)=1,f(0)=0,
曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程为y=x。
(Ⅱ)由,得
,
若k>0,则当时,f′(x)<0,函数f(x)单调递减;
当时,f′(x)>0,函数f(x)单调递增;
若k<0,则当时,f′(x)>0,函数f(x)单调递增;
当时,f′(x)<0,函数f(x)单调递减;
(Ⅲ)由(Ⅱ)知,若k>0,则当且仅当,即k≤1时,函数f(x)在(-1,1)内单调递增;
若k<0,则当且仅当,即k≥-1时,函数f(x)在(-1,1)内单调递增;
综上可知,函数f(x)在区间(-1,1)内单调递增时,k的取值范围是[-1,0)∪(0,1]。
设函数f(x)=x3-3ax+b(a≠0),
(Ⅰ)若曲线y=f(x)在点(2,f(2))处与直线y=8相切,求a,b的值;
(Ⅱ)求函数f(x)的单调区间与极值点.
正确答案
解:(I)f′(x)=3x2-3a,
因为曲线y=f(x)在点(2,f(2))处与直线y=8相切,
所以,即
,
解得a=4,b=24.
(Ⅱ)f′(x)=3(x2-a)(a≠0),
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;
当a>0时,由f′(x)=0,得x=±,
当时,f′(x)>0,函数f(x)单调递增;
当时,f′(x)<0,函数f(x)单调递减;
当时,f′(x)>0,函数f(x)单调递增,
此时x=-是f(x)的极大值点,x=
是f(x)的极小值点。
扫码查看完整答案与解析