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考查复合函数求导的基础知识以及导数知识的综合应用.
已知函数,其中a>0.
(1)若f(x)在x=1处取得极值,求a的值;
(2)若f(x)的最小值为1,求a的取值范围.
【答案】分析:(1)求出f′(x),因为函数在x=1处取极值,所以f'(1)=0求出a即可;
(2)求出f′(x),再进行分类讨论:当a≥2时,f(x)在区间(0,+∞)上递增,f(x)的最小值为f(0)=1.
当0<a<2时,可确定f(x)的单调减区间,单调增区间从而可知,f(x)在处取得最小值,不合,故可求a的取值范围.
解答:解:(1)
因f(x)在x=1处取得极值,故f'(1)=0,解得a=1 (经检验).…(4分)
(2),因x≥0,a>0,故ax+1>0,1+x>0.
当a≥2时,在区间(0,+∞)上f'(x)≥0,f(x)递增,f(x)的最小值为f(0)=1.
当0<a<2时,由f'(x)>0,解得;由f'(x)<0,解得
∴f(x)的单调减区间为,单调增区间为
于是,f(x)在处取得最小值,不合.
综上可知,若f(x)得最小值为1,则a的取值范围是[2,+∞).…(10分)
注:不检验不扣分.
点评:本题以函数为载体,考查学生利用导数研究函数极值的能力,考查复合函数求导的基础知识以及导数知识的综合应用,注意分类讨论思想的运用
练习册系列答案
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考查复合函数求导的基础知识以及导数知识的综合应用.
已知函数f(x)=ln(ax+1)+
1-x1+x
,x≥0
,其中a>0.
(1)若f(x)在x=1处取得极值,求a的值;
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已知函数,求导函数,并确定的单调区间

 

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科目:高中数学 来源: 题型:解答题

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已知函数f(x)=ax3+bx2+cx在x=±1处取得极值,且在x=0处的切线的斜率为-3.

(1)求f(x)的解析式;

(2)若过点A(2,m)可作曲线y=f(x)的三条切线,求实数m的取值范围.

【解析】本试题主要考查了导数在研究函数中的运用。第一问,利用函数f(x)=ax3+bx2+cx在x=±1处取得极值,且在x=0处的切线的斜率为-3,得到c=-3 ∴a=1, f(x)=x3-3x

(2)中设切点为(x0,x03-3x0),因为过点A(2,m),所以∴m-(x03-3x0)=(3x02-3)(2-x0)分离参数∴m=-2x03+6x02-6

然后利用g(x)=-2x3+6x2-6函数求导数,判定单调性,从而得到要是有三解,则需要满足-6<m<2

解:(1)f′(x)=3ax2+2bx+c

依题意

又f′(0)=-3

∴c=-3 ∴a=1 ∴f(x)=x3-3x

(2)设切点为(x0,x03-3x0),

∵f′(x)=3x2-3,∴f′(x0)=3x02-3

∴切线方程为y-(x03-3x0)=(3x02-3)(x-x0)

又切线过点A(2,m)

∴m-(x03-3x0)=(3x02-3)(2-x0)

∴m=-2x03+6x02-6

令g(x)=-2x3+6x2-6

则g′(x)=-6x2+12x=-6x(x-2)

由g′(x)=0得x=0或x=2

∴g(x)在(-∞,0)单调递减,(0,2)单调递增,(2,+∞)单调递减.

∴g(x)极小值=g(0)=-6,g(x)极大值=g(2)=2

画出草图知,当-6<m<2时,m=-2x3+6x2-6有三解,

所以m的取值范围是(-6,2).

 

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