题目内容
【题目】已知函数.
(Ⅰ)若,求的单调性和极值;
(Ⅱ)若函数至少有1个零点,求的取值范围.
【答案】(Ⅰ)在上单调递减,在上单调递增,极小值为-2,无极大值 (Ⅱ)
【解析】
(Ⅰ)求导得到,分别得到当时,,当时,,判断出单调性,从而得到其极值;
(Ⅱ)根据题意得到,令,求导得到,由得,令,由零点存在定理得到存在,使得,由得到的最小值,再对的零点进行分类讨论,得到答案.
(Ⅰ)当时,,
∴
当时,,,
∴,
当时,,,
∴
∴在上单调递减,在上单调递增
在处取得极小值,极小值为,无极大值
(Ⅱ)∵,
由得
令,
则
由得.
令,当时,,
∴在单调递增,
∵,,
∴存在,使得
且当时,,即,
当时,,即
∵,,
∴当时,;
当时,,
∴在上单调递减,在上单调递增
∴在处取得最小值
∵,
∴,即,
∴,即
∴当时,函数无零点,
当时,∵,
∴函数至少有1个零点,
故的取值范围是.
【题目】某高中数学建模兴趣小组的同学为了研究所在地区男高中生的身高与体重的关系,从若干个高中男学生中抽取了1000个样本,得到如下数据.
数据一:身高在(单位:)的体重频数统计
体重 () | ||||||||
人数 | 20 | 60 | 100 | 100 | 80 | 20 | 10 | 10 |
数据二:身高所在的区间含样本的个数及部分数据
身高 | |||||
平均体重 | 45 | 53.6 | 60 | 75 |
(1)依据数据一将上面男高中生身高在(单位:)体重的频率分布直方图补充完整,并利用频率分布直方图估计身高在(单位:)的中学生的平均体重;(保留小数点后一位)
(2)依据数据一、二,计算身高(取值为区间中点)和体重的相关系数约为0.99,能否用线性回归直线来刻画中学生身高与体重的相关关系,请说明理由;若能,求出该回归直线方程;
(3)说明残差平方和或相关指数与线性回归模型拟合效果之间关系.(只需写出结论,不需要计算)
参考公式:,.
参考数据:(1);(2);(3),,;(4).