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设函数![]()
(1)当
时,求曲线
处的切线方程;
(2)当
时,求
的极大值和极小值;
(3)若函数
在区间
上是增函数,求实数
的取值范围.
【解析】(1)中,先利用
,表示出点
的斜率值
这样可以得到切线方程。(2)中,当
,再令
,利用导数的正负确定单调性,进而得到极值。(3)中,利用函数在给定区间递增,说明了
在区间
导数恒大于等于零,分离参数求解范围的思想。
解:(1)当
……2分
∴![]()
即
为所求切线方程。………………4分
(2)当![]()
令
………………6分
∴
递减,在(3,+
)递增
∴
的极大值为
…………8分
(3)![]()
①若
上单调递增。∴满足要求。…10分
②若![]()
∵
恒成立,
恒成立,即a>0……………11分
时,不合题意。综上所述,实数
的取值范围是![]()
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已知
,函数![]()
(1)当
时,求函数
在点(1,
)的切线方程;
(2)求函数
在[-1,1]的极值;
(3)若在
上至少存在一个实数x0,使
>g(xo)成立,求正实数
的取值范围。
【解析】本试题中导数在研究函数中的运用。(1)中
,那么当
时,
又
所以函数
在点(1,
)的切线方程为
;(2)中令
有 ![]()
![]()
对a分类讨论
,和
得到极值。(3)中,设
,
,依题意,只需
那么可以解得。
解:(Ⅰ)∵
∴ ![]()
∴ 当
时,
又
∴ 函数
在点(1,
)的切线方程为
--------4分
(Ⅱ)令
有 ![]()
![]()
①
当
即
时
|
|
(-1,0) |
0 |
(0, |
|
( |
|
|
+ |
0 |
- |
0 |
+ |
|
|
|
极大值 |
|
极小值 |
|
故
的极大值是
,极小值是![]()
②
当
即
时,
在(-1,0)上递增,在(0,1)上递减,则
的极大值为
,无极小值。
综上所述
时,极大值为
,无极小值
时 极大值是
,极小值是
----------8分
(Ⅲ)设
,![]()
对
求导,得![]()
∵
,
![]()
∴
在区间
上为增函数,则![]()
依题意,只需
,即
解得
或
(舍去)
则正实数
的取值范围是(![]()
,
)
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(本小题满分12分)已知函数![]()
(I)若函数
在区间
上存在极值,求实数a的取值范围;
(II)当
时,不等式
恒成立,求实数k的取值范围.
(Ⅲ)求证:解:(1)
,其定义域为
,则
令
,
则
,
当
时,
;当
时,![]()
在(0,1)上单调递增,在
上单调递减,
即当
时,函数
取得极大值. (3分)
函数
在区间
上存在极值,
,解得
(4分)
(2)不等式
,即![]()
令![]()
(6分)
令
,则
,
,即
在
上单调递增, (7分)
,从而
,故
在
上单调递增, (7分)
(8分)
(3)由(2)知,当
时,
恒成立,即
,
令
,则
, (9分)
![]()
(10分)
以上各式相加得,
![]()
即
,
即
(12分)
。
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已知函数
.
(Ⅰ)求函数
的单调区间;
(Ⅱ)设
,若对任意
,
,不等式
恒成立,求实数
的取值范围.
【解析】第一问利用
的定义域是
由x>0及
得1<x<3;由x>0及
得0<x<1或x>3,
故函数
的单调递增区间是(1,3);单调递减区间是![]()
第二问中,若对任意
不等式
恒成立,问题等价于
只需研究最值即可。
解: (I)
的定义域是
......1分
............. 2分
由x>0及
得1<x<3;由x>0及
得0<x<1或x>3,
故函数
的单调递增区间是(1,3);单调递减区间是
........4分
(II)若对任意
不等式
恒成立,
问题等价于
,
.........5分
由(I)可知,在
上,x=1是函数极小值点,这个极小值是唯一的极值点,
故也是最小值点,所以
; ............6分
![]()
当b<1时,
;
当
时,
;
当b>2时,
;
............8分
问题等价于![]()
........11分
解得b<1 或
或
即
,所以实数b的取值范围是
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已知函数f(x)=ax3+bx2+cx在x=±1处取得极值,且在x=0处的切线的斜率为-3.
(1)求f(x)的解析式;
(2)若过点A(2,m)可作曲线y=f(x)的三条切线,求实数m的取值范围.
【解析】本试题主要考查了导数在研究函数中的运用。第一问,利用函数f(x)=ax3+bx2+cx在x=±1处取得极值,且在x=0处的切线的斜率为-3,得到c=-3 ∴a=1, f(x)=x3-3x
(2)中设切点为(x0,x03-3x0),因为过点A(2,m),所以∴m-(x03-3x0)=(3x02-3)(2-x0)分离参数∴m=-2x03+6x02-6
然后利用g(x)=-2x3+6x2-6函数求导数,判定单调性,从而得到要是有三解,则需要满足-6<m<2
解:(1)f′(x)=3ax2+2bx+c
依题意![]()
又f′(0)=-3
∴c=-3 ∴a=1 ∴f(x)=x3-3x
(2)设切点为(x0,x03-3x0),
∵f′(x)=3x2-3,∴f′(x0)=3x02-3
∴切线方程为y-(x03-3x0)=(3x02-3)(x-x0)
又切线过点A(2,m)
∴m-(x03-3x0)=(3x02-3)(2-x0)
∴m=-2x03+6x02-6
令g(x)=-2x3+6x2-6
则g′(x)=-6x2+12x=-6x(x-2)
由g′(x)=0得x=0或x=2
∴g(x)在(-∞,0)单调递减,(0,2)单调递增,(2,+∞)单调递减.
∴g(x)极小值=g(0)=-6,g(x)极大值=g(2)=2
画出草图知,当-6<m<2时,m=-2x3+6x2-6有三解,
所以m的取值范围是(-6,2).
![]()
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