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  • 已知函數(shù)f(x)=1/2x4+bx3+cx2+dx+e(x∈R)在x=0和x=1處取得極值. (1)求d的值及b,c的關(guān)系式(用c表示b),并指出c的取值范圍; (2)若函數(shù)f(x)在x=0處取得極大值 ①判斷c的取值范圍; ②

    已知函數(shù)f(x)=
    1
    2
    x4+bx3+cx2+dx+e(x∈R)在x=0和x=1處取得極值.
    (1)求d的值及b,c的關(guān)系式(用c表示b),并指出c的取值范圍;
    (2)若函數(shù)f(x)在x=0處取得極大值
    ①判斷c的取值范圍;
    ②若此時(shí)函數(shù)f(x)在x=1時(shí)取得最小值,求c的取值范圍.
    數(shù)學(xué)人氣:487 ℃時(shí)間:2019-08-20 06:09:07
    優(yōu)質(zhì)解答
    (1)求導(dǎo)數(shù),得f'(x)=2x3+3bx2+2cx+d
    ∵函數(shù)f(x)在x=0和x=1處取得極值,
    f/(0)=d=0
    f/(1)=2+3b+2c+d=0
    可得d=0,b=-
    2
    3
    (c+1)
    因此,f'(x)=2x3-2(c+1)x2+2cx=2x(x-1)(x-c)
    ∴當(dāng)且僅當(dāng)c≠0且c≠1時(shí),函數(shù)在x=0和x=1處取得極值.
    由此可得c的取值范圍是{x|c≠0且c≠1}
    (2)①∵函數(shù)f(x)在x=0處取得極大值
    ∴f(x)在x=0的左側(cè)為增函數(shù),在x=0的右側(cè)為減函數(shù),
    因此,f'(x)在x=0的左側(cè)大于0,在x=0的右側(cè)小于于0,
    又∵f'(x)=2x(x-1)(x-c),
    ∴f'(x)在(0,1)上為負(fù)數(shù),得c<0且f'(x)在(c,0)上為正數(shù)
    綜上所述,得c的取值范圍是(-∞,0)
    ②因?yàn)閏<0,得
    當(dāng)x<c或0<x<1時(shí),f'(x)<0;當(dāng)c<x<0或x>1時(shí),f'(x)>0
    ∴函數(shù)f(x)在(-∞,c)和(0,1)上為減函數(shù);在(c,0)和(1,+∞)上為增函數(shù)
    因此,函數(shù)的極小值為f(c)和f(1),并且它們中的較小值就是函數(shù)f(x)的最小值
    ∵函數(shù)f(x)在x=1時(shí)取得最小值,
    ∴f(c)≥f(1),即
    1
    2
    c4-
    2
    3
    (c+1)c3+c3+e≥
    1
    2
    -
    2
    3
    (c+1)+1+e
    整理,得c4-2c3+2c-1≤0,即(c-1)3(c+1)≤0
    解這個(gè)不等式,得-1≤c≤1
    ∵c的取值范圍是(-∞,0),
    ∴c∈[-1,0),即為所求c的取值范圍.
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