题目内容
【题目】已知函数,.
(Ⅰ)若是函数的一个极值点,求实数的值及在内的最小值;
(Ⅱ)当时,求证:函数存在唯一的极小值点,且.
【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)见解析
【解析】
(Ⅰ)由已知条件的导函数,以及,从而求出实数的值,利用导数求出函数在内的单调性,从而得到在内的最小值
(Ⅱ)由题可得,令,要证函数存在唯一的极小值点,即证只有唯一根,利用导数求出的单调区间与值域即可,且由零点定理可知,由,可得,代入中,利用导数求出在内的最值即可证明。
(Ⅰ)由题可得:,则,
是函数的一个极值点,
,即,解得:,经检验,当时,是函数的一个极值点;
;
当时,,令,解得:或,
当时,、的变化如下表:
所以当时,有最小值,
(Ⅱ)当时,,
令,,则,
由于恒成立,所以恒大于零,则在上单调递增,
由于,,根据零点定理,可得存在唯一的,使得,
令,解得:,,当或时,,即的单调增区间为,,当时,,即的单调减区间为,
函数存在唯一的极小值点,且,,则;
,
则,令,解得:或,
当时,,则在上单调递减,则,,所以
【题目】汽车“定速巡航”技术是用于控制汽车的定速行驶,当汽车被设定为定速巡航状态时,电脑根据道路状况和汽车的行驶阻力自动控制供油量,使汽车始终保持在所设定的车速行驶,而无需司机操纵油门,从而减轻疲劳,促进安全,节省燃料.某汽车公司为测量某型号汽车定速巡航状态下的油耗情况,选择一段长度为240km的平坦高速路段进行测试.经多次测试得到一辆汽车每小时耗油量F(单位:L)与速度v(单位:km/h)()的下列数据:
v | 0 | 40 | 60 | 80 | 120 |
F | 0 | 10 | 20 |
为了描述汽车每小时耗油量与速度的关系,现有以下三种函数模型供选择:
,,.
(1)请选出你认为最符合实际的函数模型,并求出相应的函数解析式.
(2)这辆车在该测试路段上以什么速度行驶才能使总耗油量最少?