法則3 . (3)導數在研究函數中的應用 ① 了解函數單調性和導數的關系,能利用導數研究函數的單調性.會求函數的單調區(qū)間(其中多項式函數一般不超過三次). ② 了解函數在某點取得極值的必要條件和充分條件,會用導數求函數的極大值.極小值(其中多項式函數一般不超過三次),會求閉區(qū)間上函數的最大值.最小值(其中多項式函數一般不超過三次). (4)生活中的優(yōu)化問題. 會利用導數解決某些實際問題.. (5)定積分與微積分基本定理 ① 了解定積分的實際背景.了解定積分的基本思想.了解定積分的概念. ② 了解微積分基本定理的含義. 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

已知函數f(x)=ax3+bx2+cx在x=±1處取得極值,且在x=0處的切線的斜率為-3.

(1)求f(x)的解析式;

(2)若過點A(2,m)可作曲線y=f(x)的三條切線,求實數m的取值范圍.

【解析】本試題主要考查了導數在研究函數中的運用。第一問,利用函數f(x)=ax3+bx2+cx在x=±1處取得極值,且在x=0處的切線的斜率為-3,得到c=-3 ∴a=1, f(x)=x3-3x

(2)中設切點為(x0,x03-3x0),因為過點A(2,m),所以∴m-(x03-3x0)=(3x02-3)(2-x0)分離參數∴m=-2x03+6x02-6

然后利用g(x)=-2x3+6x2-6函數求導數,判定單調性,從而得到要是有三解,則需要滿足-6<m<2

解:(1)f′(x)=3ax2+2bx+c

依題意

又f′(0)=-3

∴c=-3 ∴a=1 ∴f(x)=x3-3x

(2)設切點為(x0,x03-3x0),

∵f′(x)=3x2-3,∴f′(x0)=3x02-3

∴切線方程為y-(x03-3x0)=(3x02-3)(x-x0)

又切線過點A(2,m)

∴m-(x03-3x0)=(3x02-3)(2-x0)

∴m=-2x03+6x02-6

令g(x)=-2x3+6x2-6

則g′(x)=-6x2+12x=-6x(x-2)

由g′(x)=0得x=0或x=2

∴g(x)在(-∞,0)單調遞減,(0,2)單調遞增,(2,+∞)單調遞減.

∴g(x)極小值=g(0)=-6,g(x)極大值=g(2)=2

畫出草圖知,當-6<m<2時,m=-2x3+6x2-6有三解,

所以m的取值范圍是(-6,2).

 

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已知函數

   (1)若的極值點,求實數a的值;

   (2)若上為增函數,求實數a的取值范圍;

   (3)當有實根,求實數b的最大值。

【解析】本試題主要是考查了導數在研究函數中的運用。主要是極值的概念和根據單調區(qū)間,求解參數的取值范圍,以及利用函數與方程的思想求解參數b的最值。

 

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已知函數f(x)=為常數。

(I)當=1時,求f(x)的單調區(qū)間;

(II)若函數f(x)在區(qū)間[1,2]上為單調函數,求的取值范圍。

【解析】本試題主要考查了導數在研究函數中的運用。第一問中,利用當a=1時,f(x)=,則f(x)的定義域是然后求導,,得到由,得0<x<1;由,得x>1;得到單調區(qū)間。第二問函數f(x)在區(qū)間[1,2]上為單調函數,則在區(qū)間[1,2]上恒成立,即即,或在區(qū)間[1,2]上恒成立,解得a的范圍。

(1)當a=1時,f(x)=,則f(x)的定義域是

。

,得0<x<1;由,得x>1;

∴f(x)在(0,1)上是增函數,在(1,上是減函數!6分

(2)。若函數f(x)在區(qū)間[1,2]上為單調函數,

在區(qū)間[1,2]上恒成立!,或在區(qū)間[1,2]上恒成立。即,或在區(qū)間[1,2]上恒成立。

又h(x)=在區(qū)間[1,2]上是增函數。h(x)max=(2)=,h(x)min=h(1)=3

,或。    ∴,或。

 

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已知函數

(Ⅰ)若函數f(x)在[1,2]上是減函數,求實數a的取值范圍;

(Ⅱ)令g(x)= f(x)-x2,是否存在實數a,當x∈(0,e](e是自然常數)時,函數g(x)的最小值是3,若存在,求出a的值;若不存在,說明理由;

(Ⅲ)當x∈(0,e]時,證明:

【解析】本試題主要是考查了導數在研究函數中的運用。第一問中利用函數f(x)在[1,2]上是減函數,的導函數恒小于等于零,然后分離參數求解得到a的取值范圍。第二問中,

假設存在實數a,使有最小值3,利用,對a分類討論,進行求解得到a的值。

第三問中,

因為,這樣利用單調性證明得到不等式成立。

解:(Ⅰ)

(Ⅱ) 

(Ⅲ)見解析

 

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汕頭二中擬建一座長米,寬米的長方形體育館.按照建筑要求,每隔米(為正常數)需打建一個樁位,每個樁位需花費萬元(樁位視為一點且打在長方形的邊上),樁位之間的米墻面需花萬元,在不計地板和天花板的情況下,當為何值時,所需總費用最少?

【解析】本試題主要考查了導數在研究函數中的運用。先求需打個樁位.再求解墻面所需費用為:,最后表示總費用,利用導數判定單調性,求解最值。

解:由題意可知,需打個樁位. …………………2分

墻面所需費用為:,……4分

∴所需總費用)…7分

,則 

時,;當時,

∴當時,取極小值為.而在內極值點唯一,所以.∴當時,(萬元),即每隔3米打建一個樁位時,所需總費用最小為1170萬元.

 

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