題目列表(包括答案和解析)
已知函數(shù)f(x)=ax3+bx2+cx在x=±1處取得極值,且在x=0處的切線的斜率為-3.
(1)求f(x)的解析式;
(2)若過(guò)點(diǎn)A(2,m)可作曲線y=f(x)的三條切線,求實(shí)數(shù)m的取值范圍.
【解析】本試題主要考查了導(dǎo)數(shù)在研究函數(shù)中的運(yùn)用。第一問(wèn),利用函數(shù)f(x)=ax3+bx2+cx在x=±1處取得極值,且在x=0處的切線的斜率為-3,得到c=-3 ∴a=1, f(x)=x3-3x
(2)中設(shè)切點(diǎn)為(x0,x03-3x0),因?yàn)檫^(guò)點(diǎn)A(2,m),所以∴m-(x03-3x0)=(3x02-3)(2-x0)分離參數(shù)∴m=-2x03+6x02-6
然后利用g(x)=-2x3+6x2-6函數(shù)求導(dǎo)數(shù),判定單調(diào)性,從而得到要是有三解,則需要滿足-6<m<2
解:(1)f′(x)=3ax2+2bx+c
依題意
又f′(0)=-3
∴c=-3 ∴a=1 ∴f(x)=x3-3x
(2)設(shè)切點(diǎn)為(x0,x03-3x0),
∵f′(x)=3x2-3,∴f′(x0)=3x02-3
∴切線方程為y-(x03-3x0)=(3x02-3)(x-x0)
又切線過(guò)點(diǎn)A(2,m)
∴m-(x03-3x0)=(3x02-3)(2-x0)
∴m=-2x03+6x02-6
令g(x)=-2x3+6x2-6
則g′(x)=-6x2+12x=-6x(x-2)
由g′(x)=0得x=0或x=2
∴g(x)在(-∞,0)單調(diào)遞減,(0,2)單調(diào)遞增,(2,+∞)單調(diào)遞減.
∴g(x)極小值=g(0)=-6,g(x)極大值=g(2)=2
畫出草圖知,當(dāng)-6<m<2時(shí),m=-2x3+6x2-6有三解,
所以m的取值范圍是(-6,2).
已知函數(shù)
(1)若的極值點(diǎn),求實(shí)數(shù)a的值;
(2)若上為增函數(shù),求實(shí)數(shù)a的取值范圍;
(3)當(dāng)有實(shí)根,求實(shí)數(shù)b的最大值。
【解析】本試題主要是考查了導(dǎo)數(shù)在研究函數(shù)中的運(yùn)用。主要是極值的概念和根據(jù)單調(diào)區(qū)間,求解參數(shù)的取值范圍,以及利用函數(shù)與方程的思想求解參數(shù)b的最值。
已知函數(shù)f(x)=,為常數(shù)。
(I)當(dāng)=1時(shí),求f(x)的單調(diào)區(qū)間;
(II)若函數(shù)f(x)在區(qū)間[1,2]上為單調(diào)函數(shù),求的取值范圍。
【解析】本試題主要考查了導(dǎo)數(shù)在研究函數(shù)中的運(yùn)用。第一問(wèn)中,利用當(dāng)a=1時(shí),f(x)=,則f(x)的定義域是然后求導(dǎo),,得到由,得0<x<1;由,得x>1;得到單調(diào)區(qū)間。第二問(wèn)函數(shù)f(x)在區(qū)間[1,2]上為單調(diào)函數(shù),則或在區(qū)間[1,2]上恒成立,即即,或在區(qū)間[1,2]上恒成立,解得a的范圍。
(1)當(dāng)a=1時(shí),f(x)=,則f(x)的定義域是
。
由,得0<x<1;由,得x>1;
∴f(x)在(0,1)上是增函數(shù),在(1,上是減函數(shù)。……………6分
(2)。若函數(shù)f(x)在區(qū)間[1,2]上為單調(diào)函數(shù),
則或在區(qū)間[1,2]上恒成立!,或在區(qū)間[1,2]上恒成立。即,或在區(qū)間[1,2]上恒成立。
又h(x)=在區(qū)間[1,2]上是增函數(shù)。h(x)max=(2)=,h(x)min=h(1)=3
即,或。 ∴,或。
已知函數(shù)
(Ⅰ)若函數(shù)f(x)在[1,2]上是減函數(shù),求實(shí)數(shù)a的取值范圍;
(Ⅱ)令g(x)= f(x)-x2,是否存在實(shí)數(shù)a,當(dāng)x∈(0,e](e是自然常數(shù))時(shí),函數(shù)g(x)的最小值是3,若存在,求出a的值;若不存在,說(shuō)明理由;
(Ⅲ)當(dāng)x∈(0,e]時(shí),證明:
【解析】本試題主要是考查了導(dǎo)數(shù)在研究函數(shù)中的運(yùn)用。第一問(wèn)中利用函數(shù)f(x)在[1,2]上是減函數(shù),的導(dǎo)函數(shù)恒小于等于零,然后分離參數(shù)求解得到a的取值范圍。第二問(wèn)中,
假設(shè)存在實(shí)數(shù)a,使有最小值3,利用,對(duì)a分類討論,進(jìn)行求解得到a的值。
第三問(wèn)中,
因?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzsx/web/STSource/2012061921190757897157/SYS201206192120293445381201_ST.files/image006.png">,這樣利用單調(diào)性證明得到不等式成立。
解:(Ⅰ)
(Ⅱ)
(Ⅲ)見(jiàn)解析
汕頭二中擬建一座長(zhǎng)米,寬米的長(zhǎng)方形體育館.按照建筑要求,每隔米(,為正常數(shù))需打建一個(gè)樁位,每個(gè)樁位需花費(fèi)萬(wàn)元(樁位視為一點(diǎn)且打在長(zhǎng)方形的邊上),樁位之間的米墻面需花萬(wàn)元,在不計(jì)地板和天花板的情況下,當(dāng)為何值時(shí),所需總費(fèi)用最少?
【解析】本試題主要考查了導(dǎo)數(shù)在研究函數(shù)中的運(yùn)用。先求需打個(gè)樁位.再求解墻面所需費(fèi)用為:,最后表示總費(fèi)用,利用導(dǎo)數(shù)判定單調(diào)性,求解最值。
解:由題意可知,需打個(gè)樁位. …………………2分
墻面所需費(fèi)用為:,……4分
∴所需總費(fèi)用()…7分
令,則
當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),.
∴當(dāng)時(shí),取極小值為.而在內(nèi)極值點(diǎn)唯一,所以.∴當(dāng)時(shí),(萬(wàn)元),即每隔3米打建一個(gè)樁位時(shí),所需總費(fèi)用最小為1170萬(wàn)元.
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