題目列表(包括答案和解析)
已知函數(shù)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(shù)m的取值范圍.
【解析】本試題主要考查了導數(shù)在研究函數(shù)中的運用。第一問,利用函數(shù)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(shè)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(shù)∴m=-2x03+6x02-6
然后利用g(x)=-2x3+6x2-6函數(shù)求導數(shù),判定單調(diào)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(shè)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(diào)遞減,(0,2)單調(diào)遞增,(2,+∞)單調(diào)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).
![]()
在△ABC中,a、b、c分別是角A、B、C的對邊,cosB=
.
⑴ 若cosA=-
,求cosC的值; ⑵
若AC=
,BC=5,求△ABC的面積.
【解析】第一問中sinB=
=
, sinA=
=![]()
cosC=cos(180°-A-B)=-cos(A+B) =sinA.sinB-cosA·cosB
=
×
-(-
)×
=![]()
第二問中,由
=
+
-2AB×BC×cosB得 10=
+25-8AB
解得AB=5或AB=3綜合得△ABC的面積為
或![]()
解:⑴ sinB=
=
, sinA=
=
,………………2分
∴cosC=cos(180°-A-B)=-cos(A+B) ……………………3分
=sinA.sinB-cosA·cosB ……………………4分
=
×
-(-
)×
=
……………………6分
⑵ 由
=
+
-2AB×BC×cosB得 10=
+25-8AB
………………7分
解得AB=5或AB=3, ……………………9分
若AB=5,則S△ABC=
AB×BC×sinB=
×5×5×
=
………………10分
若AB=3,則S△ABC=
AB×BC×sinB=
×5×3×
=
……………………11分
綜合得△ABC的面積為
或![]()
已知
,設(shè)![]()
和
是方程
的兩個根,不等式
對任意實數(shù)
恒成立;
函數(shù)
有兩個不同的零點.求使“P且Q”為真命題的實數(shù)
的取值范圍.
【解析】本試題主要考查了命題和函數(shù)零點的運用。由題設(shè)x1+x2=a,x1x2=-2,
∴|x1-x2|=
=
.
當a∈[1,2]時,
的最小值為3. 當a∈[1,2]時,
的最小值為3.
要使|m-5|≤|x1-x2|對任意實數(shù)a∈[1,2]恒成立,只須|m-5|≤3,即2≤m≤8.
由已知,得f(x)=3x2+2mx+m+
=0的判別式
Δ=4m2-12(m+
)=4m2-12m-16>0,
得m<-1或m>4.
可得到要使“P∧Q”為真命題,只需P真Q真即可。
解:由題設(shè)x1+x2=a,x1x2=-2,
∴|x1-x2|=
=
.
當a∈[1,2]時,
的最小值為3.
要使|m-5|≤|x1-x2|對任意實數(shù)a∈[1,2]恒成立,只須|m-5|≤3,即2≤m≤8.
由已知,得f(x)=3x2+2mx+m+
=0的判別式
Δ=4m2-12(m+
)=4m2-12m-16>0,
得m<-1或m>4.
綜上,要使“P∧Q”為真命題,只需P真Q真,即![]()
解得實數(shù)m的取值范圍是(4,8]
已知函數(shù)
的圖象過坐標原點O,且在點
處的切線的斜率是
.
(Ⅰ)求實數(shù)
的值;
(Ⅱ)求
在區(qū)間
上的最大值;
(Ⅲ)對任意給定的正實數(shù)
,曲線
上是否存在兩點P、Q,使得
是以O(shè)為直角頂點的直角三角形,且此三角形斜邊中點在
軸上?說明理由.
【解析】第一問當
時,
,則
。
依題意得:
,即
解得
第二問當
時,
,令
得
,結(jié)合導數(shù)和函數(shù)之間的關(guān)系得到單調(diào)性的判定,得到極值和最值
第三問假設(shè)曲線
上存在兩點P、Q滿足題設(shè)要求,則點P、Q只能在
軸兩側(cè)。
不妨設(shè)
,則
,顯然![]()
∵
是以O(shè)為直角頂點的直角三角形,∴![]()
即
(*)若方程(*)有解,存在滿足題設(shè)要求的兩點P、Q;
若方程(*)無解,不存在滿足題設(shè)要求的兩點P、Q.
(Ⅰ)當
時,
,則
。
依題意得:
,即
解得![]()
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,![]()
①當
時,
,令
得![]()
當
變化時,
的變化情況如下表:
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
— |
0 |
+ |
0 |
— |
|
|
|
極小值 |
單調(diào)遞增 |
極大值 |
|
又
,
,
!
在
上的最大值為2.
②當
時,
.當
時,
,
最大值為0;
當
時,
在
上單調(diào)遞增!
在
最大值為
。
綜上,當
時,即
時,
在區(qū)間
上的最大值為2;
當
時,即
時,
在區(qū)間
上的最大值為
。
(Ⅲ)假設(shè)曲線
上存在兩點P、Q滿足題設(shè)要求,則點P、Q只能在
軸兩側(cè)。
不妨設(shè)
,則
,顯然![]()
∵
是以O(shè)為直角頂點的直角三角形,∴![]()
即
(*)若方程(*)有解,存在滿足題設(shè)要求的兩點P、Q;
若方程(*)無解,不存在滿足題設(shè)要求的兩點P、Q.
若
,則
代入(*)式得:![]()
即
,而此方程無解,因此
。此時
,
代入(*)式得:
即
(**)
令
,則![]()
∴
在
上單調(diào)遞增, ∵
∴
,∴
的取值范圍是
。
∴對于
,方程(**)總有解,即方程(*)總有解。
因此,對任意給定的正實數(shù)
,曲線
上存在兩點P、Q,使得
是以O(shè)為直角頂點的直角三角形,且此三角形斜邊中點在
軸上
已知
,函數(shù)![]()
(1)當
時,求函數(shù)
在點(1,
)的切線方程;
(2)求函數(shù)
在[-1,1]的極值;
(3)若在
上至少存在一個實數(shù)x0,使
>g(xo)成立,求正實數(shù)
的取值范圍。
【解析】本試題中導數(shù)在研究函數(shù)中的運用。(1)中
,那么當
時,
又
所以函數(shù)
在點(1,
)的切線方程為
;(2)中令
有 ![]()
![]()
對a分類討論
,和
得到極值。(3)中,設(shè)
,
,依題意,只需
那么可以解得。
解:(Ⅰ)∵
∴ ![]()
∴ 當
時,
又
∴ 函數(shù)
在點(1,
)的切線方程為
--------4分
(Ⅱ)令
有 ![]()
![]()
①
當
即
時
|
|
(-1,0) |
0 |
(0, |
|
( |
|
|
+ |
0 |
- |
0 |
+ |
|
|
|
極大值 |
|
極小值 |
|
故
的極大值是
,極小值是![]()
②
當
即
時,
在(-1,0)上遞增,在(0,1)上遞減,則
的極大值為
,無極小值。
綜上所述
時,極大值為
,無極小值
時 極大值是
,極小值是
----------8分
(Ⅲ)設(shè)
,![]()
對
求導,得![]()
∵
,
![]()
∴
在區(qū)間
上為增函數(shù),則![]()
依題意,只需
,即
解得
或
(舍去)
則正實數(shù)
的取值范圍是(![]()
,
)
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