题目列表(包括答案和解析)
已知函数
在
处取得极值2.
⑴ 求函数
的解析式;
⑵ 若函数
在区间
上是单调函数,求实数m的取值范围;
【解析】第一问中利用导数![]()
又f(x)在x=1处取得极值2,所以
,
所以![]()
第二问中,
因为
,又f(x)的定义域是R,所以由
,得-1<x<1,所以f(x)在[-1,1]上单调递增,在
上单调递减,当f(x)在区间(m,2m+1)上单调递增,则有
,得![]()
解:⑴ 求导
,又f(x)在x=1处取得极值2,所以
,即
,所以
…………6分
⑵ 因为
,又f(x)的定义域是R,所以由
,得-1<x<1,所以f(x)在[-1,1]上单调递增,在
上单调递减,当f(x)在区间(m,2m+1)上单调递增,则有
,得
, …………9分
当f(x)在区间(m,2m+1)上单调递减,则有
得
…………12分
.综上所述,当
时,f(x)在(m,2m+1)上单调递增,当
时,f(x)在(m,2m+1)上单调递减;则实数m的取值范围是
或![]()
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
,其中
.
(1)若
在
处取得极值,求曲线
在点
处的切线方程;
(2)讨论函数
在
的单调性;
(3)若函数
在
上的最小值为2,求
的取值范围.
【解析】第一问,
因
在
处取得极值
所以,
,解得
,此时
,可得求曲线
在点
处的切线方程为:![]()
第二问中,易得
的分母大于零,
①当
时,
,函数
在
上单调递增;
②当
时,由
可得
,由
解得![]()
第三问,当
时由(2)可知,
在
上处取得最小值
,
当
时由(2)可知
在
处取得最小值
,不符合题意.
综上,函数
在
上的最小值为2时,求
的取值范围是![]()
已知函数
的最小值为0,其中![]()
(Ⅰ)求
的值;
(Ⅱ)若对任意的
有
≤
成立,求实数
的最小值;
(Ⅲ)证明
(
).
【解析】(1)解:
的定义域为![]()
![]()
由
,得![]()
当x变化时,
,
的变化情况如下表:
|
x |
|
|
|
|
|
- |
0 |
+ |
|
|
|
极小值 |
|
因此,
在
处取得最小值,故由题意
,所以![]()
(2)解:当
时,取
,有
,故
时不合题意.当
时,令
,即![]()
![]()
令
,得![]()
①当
时,
,
在
上恒成立。因此
在
上单调递减.从而对于任意的
,总有
,即
在
上恒成立,故
符合题意.
②当
时,
,对于
,
,故
在
上单调递增.因此当取
时,
,即
不成立.
故
不合题意.
综上,k的最小值为
.
(3)证明:当n=1时,不等式左边=
=右边,所以不等式成立.
当
时,![]()
![]()
![]()
在(2)中取
,得
,
从而![]()
![]()
所以有![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
综上,
,![]()
已知函数
,
.
(Ⅰ)若函数
依次在
处取到极值.求
的取值范围;
(Ⅱ)若存在实数
,使对任意的
,不等式
恒成立.求正整数
的最大值.
【解析】第一问中利用导数在在
处取到极值点可知导数为零可以解得方程有三个不同的实数根来分析求解。
第二问中,利用存在实数
,使对任意的
,不等式
恒成立转化为
,恒成立,分离参数法求解得到范围。
解:(1)
①
![]()
(2)不等式
,即
,即
.
转化为存在实数
,使对任意的
,不等式
恒成立.
即不等式
在
上恒成立.
即不等式
在
上恒成立.
设
,则.![]()
设
,则
,因为
,有
.
故
在区间
上是减函数。又![]()
故存在
,使得
.
当
时,有
,当
时,有
.
从而
在区间
上递增,在区间
上递减.
又
[来源:]
![]()
所以当
时,恒有
;当
时,恒有![]()
;
故使命题成立的正整数m的最大值为5
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