题目列表(包括答案和解析)
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).
![]()
已知函数![]()
(1)若
的极值点,求实数a的值;
(2)若
上为增函数,求实数a的取值范围;
(3)当
有实根,求实数b的最大值。
【解析】本试题主要是考查了导数在研究函数中的运用。主要是极值的概念和根据单调区间,求解参数的取值范围,以及利用函数与方程的思想求解参数b的最值。
已知函数f(x)=
,
为常数。
(I)当
=1时,求f(x)的单调区间;
(II)若函数f(x)在区间[1,2]上为单调函数,求
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。第一问中,利用当a=1时,f(x)=
,则f(x)的定义域是
然后求导,
,得到由
,得0<x<1;由
,得x>1;得到单调区间。第二问函数f(x)在区间[1,2]上为单调函数,则
或
在区间[1,2]上恒成立,即即
,或
在区间[1,2]上恒成立,解得a的范围。
(1)当a=1时,f(x)=
,则f(x)的定义域是![]()
。
由
,得0<x<1;由
,得x>1;
∴f(x)在(0,1)上是增函数,在(1,
上是减函数。……………6分
(2)
。若函数f(x)在区间[1,2]上为单调函数,
则
或
在区间[1,2]上恒成立。∴
,或
在区间[1,2]上恒成立。即
,或
在区间[1,2]上恒成立。
又h(x)=
在区间[1,2]上是增函数。h(x)max=(2)=
,h(x)min=h(1)=3
即![]()
,或
。 ∴![]()
,或
。
已知函数![]()
(Ⅰ)若函数f(x)在[1,2]上是减函数,求实数a的取值范围;
(Ⅱ)令g(x)= f(x)-x2,是否存在实数a,当x∈(0,e](e是自然常数)时,函数g(x)的最小值是3,若存在,求出a的值;若不存在,说明理由;
(Ⅲ)当x∈(0,e]时,证明:![]()
【解析】本试题主要是考查了导数在研究函数中的运用。第一问中利用函数f(x)在[1,2]上是减函数,的导函数恒小于等于零,然后分离参数求解得到a的取值范围。第二问中,
假设存在实数a,使
有最小值3,利用
,对a分类讨论,进行求解得到a的值。
第三问中,![]()
因为
,这样利用单调性证明得到不等式成立。
解:(Ⅰ) ![]()
(Ⅱ) ![]()
(Ⅲ)见解析
汕头二中拟建一座长
米,宽
米的长方形体育馆.按照建筑要求,每隔
米(
,
为正常数)需打建一个桩位,每个桩位需花费
万元(桩位视为一点且打在长方形的边上),桩位之间的
米墙面需花
万元,在不计地板和天花板的情况下,当
为何值时,所需总费用最少?
【解析】本试题主要考查了导数在研究函数中的运用。先求需打
个桩位.再求解墙面所需费用为:
,最后表示总费用
,利用导数判定单调性,求解最值。
解:由题意可知,需打
个桩位.
…………………2分
墙面所需费用为:
,……4分
∴所需总费用![]()
(
)…7分
令
,则
当
时,
;当
时,
.
∴当
时,
取极小值为
.而在
内极值点唯一,所以
.∴当
时,
(万元),即每隔3米打建一个桩位时,所需总费用最小为1170万元.
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