题型九 函数的单调性、最值、极值问题
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1.已知函数f(x)=ax3+bx2+cx在点x0处取得极小值5,其导函数的图象经过(1,0),(2,0),如图所示,求:
(1)x0的值;
(2)a,b,c的值;
(3)f(x)的极大值.
2.已知函数f(x)=xln x.
(1)求f(x)的最小值;
(2)讨论关于x的方程f(x)-m=0 (m∈R)的解的个数.
答 案
1.解 f′(x)=3ax2+2bx+c,
(1)观察图象,我们可发现当x∈(-∞,1)时,f′(x)>0,此时f(x)为增函数;
当x∈(1,2)时,f′(x)<0,此时f(x)为减函数;
当x∈(2,+∞)时,f′(x)>0,此时f(x)为增函数,
因此在x=2处函数取得极小值.
结合已知,可得x0=2.
(2)由(1)知f(2)=5,即8a+4b+2c=5.
再结合f′(x)的图象可知,方程f′(x)=3ax2+2bx+c=0的两根分别为1,2,
那么1+2=-2b3a,1×2=c3a 即2b=-9a,c=6a.
联立8a+4b+2c=5,得a=52,b=-454,c=15.
(3)由(1)知f(x)在x=1处函数取得极大值,
∴f(x)极大值=f(1)=a+b+c=52-454+15=254.
2.解 (1)f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=ln x+1,
令f′(x)=0,得x=1e,
当x∈(0,+∞)时,f′(x),f(x)的变化情况如下:
x0,1e
1e
1e,+∞
f′(x)-0+
f(x) ?
极小值?
所以,f(x)在(0,+∞)上的最小值是f1e=-1e.
(2)当x∈0,1e时,f(x)单调递减且f(x)的取值范围是-1e,0;
当x∈1e,+∞时,f(x)单调递增且f(x)的取值范围是-1e,+∞,
下面讨论f(x)-m=0的解,
当m<-1e时,原方程无解;
当m=-1e或m≥0,原方程有唯一解;
当-1e<m<0时,原方程有两解.
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