- 导数的概念及其几何意义
- 共3697题
设函数的导数为
,若函数
的图象关于直线
对称,且函数
有最小值
;
(1)求函数y=f(x)在A(-1,f(-1)),B(2,f(2))两点处的切线的夹角的正切值;
(2)已知函数,若方程
只有一个实数根,求实数m的取值范围.
正确答案
解:(1)∵,
∴,
,
解得,
∴,
.
.
(2)由(1)得,
∴.
令,
则,
∴函数在
上单调递增,在
上单调递减,在
上单调递增.
∴,
∵方程只有一个实根,
∴或
.
解得或
,
∴的取值范围是
已知函数f(x)=x3﹣ax2+bx+c的图象为曲线C.
(1)若曲线C上存在点P,使曲线C在P点处的切线与x轴平行,求a,b的关系;
(2)若函数f(x)可以在x=﹣1和x=3时取得极值,求此时a,b的值;
(3)在满足(2)的条件下,f(x)<2c在x∈[﹣2,6]恒成立,求c的取值范围.
正确答案
解:(1)f'(x)=3x2﹣2ax+b,设切点为P(x0,y0),
则曲线y=f(x)在点P的切线的斜率k=f'(x0)=3x02﹣2ax0+b
由题意知f'(x0)=3x02﹣2ax0+b=0有解,
∴△=4a2﹣12b≥0,即a2≥3b.
(2)若函数f(x)可以在x=﹣1和x=3处取得极值,
则f'(x)=3x2﹣2ax+b有两个解x=﹣1和x=3,且满足a2≥3b,
利用韦达定理得a=3,b=﹣9.
(3)由(2)得f(x)=x3﹣3x2﹣9x+c根据题意,
c>x3﹣3x2﹣9x(x∈[﹣2,6])恒成立,
令函数g(x)=x3﹣3x2﹣9x(x∈[﹣2,6]),
由g′(x)=3x2﹣6x﹣9,
令g′(x)=0得出x=﹣1或3,
当x∈[﹣2,﹣1)时,g′(x)>0,g(x)在x∈[﹣2,﹣1)上单调递增,
当x∈(﹣1,3)时,g′(x)<0,g(x)在x∈(﹣1,3)上单调递减,
当x∈(﹣1,6)时,g′(x)>0,g(x)在x∈(﹣1,6)上单调递增,
因此,g(x)在x=﹣1时有极大值5,且g(6)=54,g(﹣2)=﹣2.
∴函数g(x)=x3﹣3x2﹣9x(x∈[﹣2,6])的最大值为54,所以c>54.
已知函数f(x)=x3+3ax2+(3﹣6a)x+12a﹣4(a∈R)
(Ⅰ)证明:曲线y=f(x)在x=0的切线过点(2,2);
(Ⅱ)若f(x)在x=x0处取得最小值,x0∈(1,3),求a的取值范围.
正确答案
解:(Ⅰ)f'(x)=3x2+6ax+3﹣6a
由f(0)=12a﹣4,f'(0)=3﹣6a,
可得曲线y=f(x)在x=0处的切线方程为y=(3﹣6a)x+12a﹣4,
当x=2时,y=2(3﹣6a)+12a﹣4=2,可得点(2,2)在切线上
∴曲线y=f(x)在x=0的切线过点(2,2)
(Ⅱ)由f'(x)=0得 x2+2ax+1﹣2a=0…(1)
方程(1)的根的判别式
①当时,函数f(x)没有极小值
②当或
时,由f'(x)=0得
故x0=x2,由题设可知
(i)当时,不等式
没有实数解;
(ii)当时,不等式
化为
,
解得
综合①②,得a的取值范围是
已知函数f(x)=2x3+ax与g(x)=bx2+c的图象都过点P(2,0),且在点P处有相同的切线.
(1)求实数a、b、c的值;
(2)设函数F(x)=f(x)+g(x),求F(x)在[﹣2,m]上的最小值.
正确答案
解:(1)∵f(x),g(x)的图象过P(2,0),
∴f(2)=0 即2×23+a×2=0,a=﹣8.
∴f(x)=2x3﹣8x f ′(x)=6x2﹣8,g′(x)=2bx
f ′(2)=6×4﹣8=16
又g′(2)=4b ,16=4b ∴b=4
∴g(x)=4x2+c 把(2,0)代入得:0=16+c,
∴c=﹣16 ∴g(x)=4x2﹣16,
综上 a=﹣8,b=4,c=﹣16
(2)F(x)=2x3+4x2﹣8x﹣16,F′(x)=6x2+8x﹣8,
解不等式 得x≤﹣2或x .即函数的调增区间为:(﹣∞,﹣2],[ ,+∞)
同理,由F′(x)≤0,得﹣2≤x≤ ,即函数的减区间为 :
因此,当﹣2<m≤﹣8m﹣16;
m>.
已知在函数f(x)=mx3-x的图像上以N(1,n)为切点的切线的倾斜角为,
(Ⅰ)求m,n的值;
(Ⅱ)若方程f(x)=a有三个不同实根,求a的取值范围;
(Ⅲ)是否存在最小的正整数k,使得不等式f(x)≤k-2011,对x∈[-1,3]恒成立?如果存在,请求出最小的正整数k;如果不存在,请说明理由。
正确答案
解:(Ⅰ) ,
;
(Ⅱ),
,
,
依题意,;
(Ⅲ)只须求得y=f(x)在[-1,3]上的max,
,
,
∴,
∴,
∴。
扫码查看完整答案与解析