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).
f(x) |
g(x) |
已知函數(shù),
.
(Ⅰ)若函數(shù)和函數(shù)
在區(qū)間
上均為增函數(shù),求實(shí)數(shù)
的取值范圍;
(Ⅱ)若方程有唯一解,求實(shí)數(shù)
的值.
【解析】第一問(wèn),
當(dāng)0<x<2時(shí),,當(dāng)x>2時(shí),
,
要使在(a,a+1)上遞增,必須
如使在(a,a+1)上遞增,必須
,即
由上得出,當(dāng)時(shí)
,
在
上均為增函數(shù)
(Ⅱ)中方程有唯一解
有唯一解
設(shè) (x>0)
隨x變化如下表
x |
|
|
|
|
- |
|
+ |
|
|
極小值 |
|
由于在上,
只有一個(gè)極小值,
的最小值為-24-16ln2,
當(dāng)m=-24-16ln2時(shí),方程有唯一解得到結(jié)論。
(Ⅰ)解:
當(dāng)0<x<2時(shí),,當(dāng)x>2時(shí),
,
要使在(a,a+1)上遞增,必須
如使在(a,a+1)上遞增,必須
,即
由上得出,當(dāng)時(shí)
,
在
上均為增函數(shù) ……………6分
(Ⅱ)方程有唯一解
有唯一解
設(shè) (x>0)
隨x變化如下表
x |
|
|
|
|
- |
|
+ |
|
|
極小值 |
|
由于在上,
只有一個(gè)極小值,
的最小值為-24-16ln2,
當(dāng)m=-24-16ln2時(shí),方程有唯一解
f(x) |
g(x) |
A.有極大值點(diǎn)1,極小值點(diǎn)0 |
B.有極大值點(diǎn)0,極小值點(diǎn)1 |
C.有極大值點(diǎn)1,無(wú)極小值點(diǎn) |
D.有極小值點(diǎn)0,無(wú)極大值點(diǎn) |
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