题目内容
已知x=-2和x=1为函数f(x)=x2ex-1+ax3+bx2(a,b∈R)的两个极值点.
(1)求a和b的值
(2)设g(x)=
x3-x2,比较f(x)和g(x)的大小.
(1)求a和b的值
(2)设g(x)=
| 2 |
| 3 |
考点:利用导数研究函数的极值,函数单调性的性质
专题:计算题,导数的综合应用
分析:(1)根据题意,求出f(x)的导函数,令导函数在-2,1处的值为0,列出方程组,求出a,b的值.
(2)求出f(x)-g(x)的解析式,将差因式分解,构造函数h(x),利用导函数求出h(x)的最小值,判断出差的符号,判断出f(x)与g(x)的大小关系.
(2)求出f(x)-g(x)的解析式,将差因式分解,构造函数h(x),利用导函数求出h(x)的最小值,判断出差的符号,判断出f(x)与g(x)的大小关系.
解答:
解:(1)f'(x)=2xex-1+x2ex-1+3ax2+2bx=xex-1(x+2)+x(3ax+2b),
由x=-2和x=1为f(x)的极值点,得
即
解得
(2)由(1)得f(x)=x2ex-1-
x3-x2,
故f(x)-g(x)=x2ex-1-
x3-x2-(
x3-x2)=x2(ex-1-x).
令h(x)=ex-1-x,则h'(x)=ex-1-1.
令h'(x)=0,得x=1.
h'(x)、h(x)随x的变化情况如表:
由上表可知,当x=1时,h(x)取得极小值,也是最小值;即当x∈(-∞,+∞)时,h(x)≥h(1),
也就是恒有h(x)≥0.
又x2≥0,所以f(x)-g(x)≥0,
故对任意x∈(-∞,+∞),恒有f(x)≥g(x).
由x=-2和x=1为f(x)的极值点,得
|
即
|
解得
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(2)由(1)得f(x)=x2ex-1-
| 1 |
| 3 |
故f(x)-g(x)=x2ex-1-
| 1 |
| 3 |
| 2 |
| 3 |
令h(x)=ex-1-x,则h'(x)=ex-1-1.
令h'(x)=0,得x=1.
h'(x)、h(x)随x的变化情况如表:
| x | (-∞,1) | 1 | (1,+∞) |
| h'(x) | - | 0 | + |
| h(x) | ↘ | 0 | ↗ |
也就是恒有h(x)≥0.
又x2≥0,所以f(x)-g(x)≥0,
故对任意x∈(-∞,+∞),恒有f(x)≥g(x).
点评:本题考查函数在极值点处的导数值为0;考查利用导数判断函数的单调性、考查通过导数求函数的最值进一步证明不等式.属于中档题.
练习册系列答案
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已知椭圆C:
+
=1(a>b>0)的右焦点是F,上顶点是A,点M满足
=
(
+
)(O为坐标原点),且sin∠MAF=
,则椭圆C的离心率为( )
| x2 |
| a2 |
| y2 |
| b2 |
| AM |
| 1 |
| 2 |
| AO |
| AF |
| 1 |
| 3 |
A、
| ||||
B、
| ||||
C、
| ||||
D、
|
设向量
=(x,0),
=(x-2,1),集合A={x|
•
≥0},B={x|0<x<4},则A∩B=( )
| a |
| b |
| a |
| b |
| A、[2,4) |
| B、(2,4) |
| C、(-∞,4) |
| D、(-∞,0] |