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)若過點(diǎn)A(2,m)可作曲線y=f(x)的三條切線,求實數(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,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),因為過點(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,m=-2x3+6x2-6有三解,
所以m的取值范圍是(-6,2).
![]()
已知函數(shù) ![]()
R).
(Ⅰ)若
,求曲線
在點(diǎn)
處的的切線方程;
(Ⅱ)若
對任意 ![]()
恒成立,求實數(shù)a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。
第一問中,利用當(dāng)
時,
.
因為切點(diǎn)為(
),
則
,
所以在點(diǎn)(
)處的曲線的切線方程為:![]()
第二問中,由題意得,
即
即可。
Ⅰ)當(dāng)
時,
.
,
因為切點(diǎn)為(
),
則
,
所以在點(diǎn)(
)處的曲線的切線方程為:
. ……5分
(Ⅱ)解法一:由題意得,
即
. ……9分
(注:凡代入特殊值縮小范圍的均給4分)
,
因為
,所以
恒成立,
故
在
上單調(diào)遞增,
……12分
要使
恒成立,則
,解得
.……15分
解法二:
……7分
(1)當(dāng)
時,
在
上恒成立,
故
在
上單調(diào)遞增,
即
.
……10分
(2)當(dāng)
時,令
,對稱軸
,
則
在
上單調(diào)遞增,又
① 當(dāng)
,即
時,
在
上恒成立,
所以
在
單調(diào)遞增,
即
,不合題意,舍去
②當(dāng)
時,
,
不合題意,舍去 14分
綜上所述:
已知函數(shù)
.
(1)求
在區(qū)間
上的最大值;
(2)若函數(shù)
在區(qū)間
上存在遞減區(qū)間,求實數(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,求解函數(shù)的最值。第一問中,利用導(dǎo)數(shù)求解函數(shù)的最值,首先求解導(dǎo)數(shù)
,然后利用極值和端點(diǎn)值比較大小,得到結(jié)論。第二問中,我們利用函數(shù)在
上存在遞減區(qū)間,即
在
上有解,即
,即可,可得到。
解:(1)
,
令
,解得
……………3分
![]()
,
在
上為增函數(shù),在
上為減函數(shù),
.
…………6分
(2)![]()
在
上存在遞減區(qū)間,
在
上有解,……9分
![]()
在
上有解,
![]()
,
所以,實數(shù)
的取值范圍為
汕頭二中擬建一座長
米,寬
米的長方形體育館.按照建筑要求,每隔
米(
,
為正常數(shù))需打建一個樁位,每個樁位需花費(fèi)
萬元(樁位視為一點(diǎn)且打在長方形的邊上),樁位之間的
米墻面需花
萬元,在不計地板和天花板的情況下,當(dāng)
為何值時,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,
;當(dāng)
時,
.
∴當(dāng)
時,
取極小值為
.而在
內(nèi)極值點(diǎn)唯一,所以
.∴當(dāng)
時,
(萬元),即每隔3米打建一個樁位時,所需總費(fèi)用最小為1170萬元.
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