题目内容
【题目】已知函数f(x)=x3+x2f'(1).
(1)求f'(1)和函数x的极值;
(2)若关于x的方程f(x)=a有3个不同实根,求实数a的取值范围;
(3)直线l为曲线y=f(x)的切线,且经过原点,求直线l的方程.
【答案】
(1)解:由f(x)=x3+x2f'(1),求导f′(x)=3x2+2f'(1)x,
则f′(1)=3+2f'(1),解得:f′(1)=﹣3,
∴f(x)=x3﹣3x2,f′(x)=3x(x﹣2),
令f′(x)=0,解得:x=0,x=2,
由x,f′(x),f(x)变化,
x | (﹣∞,0) | 0 | (0,2) | 2 | (2,+∞) |
f′(x) | + | 0 | ﹣ | 0 | + |
f(x) | ↑ | 极大值0 | ↓ | 极小值﹣4 | ↑ |
则当x=0,f(x)取极大值0,当x=2时,取极小值﹣4
(2)解:由题意可知:y=a与f(x)有三个不同的交点,
由函数图象可知:
∴﹣4<a<0
(3)解:设切点(x0,x03﹣3x02),切线斜率k=3x02﹣6x0,
则切线方程y﹣(x03﹣3x02)=(3x02﹣6x0)(x﹣x0),
由切线过(0,0),则﹣x03+3x02=﹣x0(3x02﹣6x0),解得:x0=0,或x0= ,
当x0=0,切线k=0,切线方程y=0,
当x0= ,切点( ,﹣ ),切线k=﹣ ,切线方程y=﹣ x,
直线l的方程y=0或y=﹣ x
【解析】(1)求导f′(x)=3x2+2f'(1)x,f′(1)=3+2f'(1),解得:f′(1)=﹣3,则f′(x)=3x(x﹣2),令f′(x)=0,解得:x=0,x=2,由函数的单调性与导数的关系,即可求得f(x)的极值;(2)由题意可知:y=a与f(x)有三个不同的交点,利用函数的图象即可求得实数a的取值范围;(3)设切点(x0 , x03﹣3x02),斜线斜率k=3x02﹣6x0 , 求得切线方程,由函数过(0,0),即可求得x0 , 即可求得直线l的方程.
【考点精析】根据题目的已知条件,利用函数的极值与导数的相关知识可以得到问题的答案,需要掌握求函数的极值的方法是:(1)如果在附近的左侧,右侧,那么是极大值(2)如果在附近的左侧,右侧,那么是极小值.
【题目】棉花的纤维长度是评价棉花质量的重要指标,某农科所的专家在土壤环境不同的甲、乙两块实验地分别种植某品种的棉花,为了评价该品种的棉花质量,在棉花成熟后,分别从甲、乙两地的棉花中各随机抽取20根棉花纤维进行统计,结果如下表:(记纤维长度不低于300的为“长纤维”,其余为“短纤维”)
纤维长度 | |||||
甲地(根数) | 3 | 4 | 4 | 5 | 4 |
乙地(根数) | 1 | 1 | 2 | 10 | 6 |
(1)由以上统计数据,填写下面列联表,并判断能否在犯错误概率不超过0.025的前提下认为“纤维长度与土壤环境有关系”.
甲地 | 乙地 | 总计 | |
长纤维 | |||
短纤维 | |||
总计 |
附:(1);
(2)临界值表;
0.10 | 0.05 | 0.025 | 0.010 | 0.005 | 0.001 | |
2.706 | 3.841 | 5.024 | 6.635 | 7.879 | 10.828 |
(2)现从上述40根纤维中,按纤维长度是否为“长纤维”还是“短纤维”采用分层抽样的方法抽取8根进行检测,在这8根纤维中,记乙地“短纤维”的根数为,求的分布列及数学期望.