题目内容
【题目】已知函数f(x)=x2﹣2lnx,h(x)=x2﹣x+a.
(1)其求函数f(x)的极值;
(2)设函数k(x)=f(x)﹣h(x),若函数k(x)在[1,3]上恰有两个不同零点求实数a的取值范围.
【答案】
(1)解:∵f′(x)=2x﹣ ,令f′(x)=0,∵x>0,∴x=1,
所以f(x)的极小值为1,无极大值
(2)解:∵
x | (0,1) | 1 | (1,+∞) |
f′(x) | _ | 0 | + |
f(x) | 减 | 1 | 增 |
又∵k(x)=f(x)﹣g(x)=﹣2lnx+x﹣a,
∴k′(x)=﹣ +1,
若k′(x)=0,则x=2
当x∈[1,2)时,f′(x)<0;
当x∈(2,3]时,f′(x)>0.
故k(x)在x∈[1,2)上递减,在x∈(2,3]上递增.
∴ ,∴ ,∴2﹣2ln2<a≤3﹣2ln3.
所以实数a的取值范围是:(2﹣2ln2,3﹣2ln3]
【解析】(I)先在定义域内求出f′(x)=0的值,再讨论满足f′(x)=0的点附近的导数的符号的变化情况,来确定极值;(2)先求出函数k(x)的解析式,然后研究函数k(x)在[1,3]上的单调性,根据函数k(x)在[1,3]上恰有两个不同零点,建立不等关系 ,最后解之即可.
【考点精析】掌握利用导数研究函数的单调性和函数的极值与导数是解答本题的根本,需要知道一般的,函数的单调性与其导数的正负有如下关系: 在某个区间内,(1)如果,那么函数在这个区间单调递增;(2)如果,那么函数在这个区间单调递减;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】为了监控某种零件的一条生产线的生产过程,检验员每隔30 min从该生产线上随机抽取一个零件,并测量其尺寸(单位:cm).下面是检验员在一天内依次抽取的16个零件的尺寸:
抽取次序 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
零件尺寸 | 9.95 | 10.12 | 9.96 | 9.96 | 10.01 | 9.92 | 9.98 | 10.04 |
抽取次序 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 |
零件尺寸 | 10.26 | 9.91 | 10.13 | 10.02 | 9.22 | 10.04 | 10.05 | 9.95 |
经计算得, , , ,其中为抽取的第个零件的尺寸, .
(1)求 的相关系数,并回答是否可以认为这一天生产的零件尺寸不随生产过程的进行而系统地变大或变小(若,则可以认为零件的尺寸不随生产过程的进行而系统地变大或变小).
(2)一天内抽检零件中,如果出现了尺寸在之外的零件,就认为这条生产线在这一天的生产过程可能出现了异常情况,需对当天的生产过程进行检查.
(ⅰ)从这一天抽检的结果看,是否需对当天的生产过程进行检查?
(ⅱ)在之外的数据称为离群值,试剔除离群值,估计这条生产线当天生产的零件尺寸的均值与标准差.(精确到0.01)
附:样本 的相关系数, .