求函数f(x)的解析式

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-06-01
求函数的解析式

已知f(x)=x/ax+b,(a,b为常数a不等于0,)满足f(2)=1,可以算出2=2*a+b
f(x)=x,可得a*x*x+(b-1)*x=0,有唯一解且a不等于0,为抛物线,抛物线与x轴只有一个交点,所以为a*x*x=0的形式,b-1=0,b=1,a=1/2.

原命题:
已知:函数f(x)=ax^3+bx²+cx+2的单调递增区间是(-1,3),且函数f(x)有极大值11/3,求函数f(x)的解析式。

【说明:^表幂运算符号,即^2表示2次方(或次幂);^3表示3次方(或次幂),依次类推^(),表示()中的数值次方(或次幂),依此类推】

解:
∵ 函数f(x)=ax^3+bx²+cx+2
∴ 函数f(x)=ax^3+bx²+cx+2的导数函数f"(x)为:
f"(x)=3ax²+2bx+c,
设f"(x)=0时,根的判别式为△,即:△=4b²-12ac

∵ 函数f(x)=ax^3+bx²+cx+2的单调递增区间是(-1,3),且函数f(x)有极大值11/3;
∴ 函数f(x)=ax^3+bx²+cx+2的单调递增区间是(-1,3),其它区间函数f(x)不存在递减,
这样:根据函数,及其函数导数的极值点和极值情况,大致分析如下:
(-∞,-1) -1 (-1,3) 3 (3,+∞)
f"(x) 必须+ f"(-1) - f"(3) 必须+
f(x) 必须↑ 有极大值 ↓ 有极小值 必须↑

根据上述表述,可知道:
函数f(x)=ax^3+bx²+cx+2的单调递增区间是(-1,3),且函数f(x)有极大值11/3,那么:
1)函数f(x)的导数f"(x)=3ax²+2bx+c在(-1,3)必须小于0;
2)函数f(x)在(-∞,-1)、(3,+∞)必须是递增函数,即:不存在递减情况;
3)函数f(x)的极大值点在f(-1)=11/3,那么导数f"(x)=0时,两个根为:-1、3;
   【函数极值的必要条件为】
若函数y=f(x)在x0处可导,且f(x0) 为极值(即:x0 为值点),则f"(x0)=0;

∴ 根据上述已知条件,可知道如下不等式组、等式关系组如下:
1) 不等式组
f"(-1)<0 或: f"(-1)<0
f"(3)<0 f"(3)<0
△=4b²-12ac>0 △=4b²-12ac, △∈R 【f"(x)=0时的△】
f(3)< f(-1) f(3)< f(-1)
a>0 a<0
2) 等式关系组(上下对应的,也就是与不等式组对应的)
f(-1)=11/3 f(-1)=11/3
f"(-1)=0 f"(-1)=0
f"(3)=0 f"(3)=0

【补充说明】:f"(-1)=0 ,f"(3)=0,也可以用韦达定理:
-1+3=-2b/3a -1+3=-2b/3a 【f"(x)=0,根据韦达定理】
-1×3=c/3a -1×3=c/3a 【f"(x)=0,根据韦达定理】

因此,可得到方程式组:
f(-1)=-a+b-c+2=11/3
-1+3=-2b/3a
-1×3=c/3a
解方程组得到:
a=1/3,b=-1,c=-3,代入不等式组验证结果为:验证合格

综上所述:
函数f(x)的解析式为: 函数f(x)=(1/3)x^3-x²-3x+2



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【补充说明】
如果原命题为:函数f(x)在(-1,3)区间上单调递增,那么情况就有变了,具体如下:

函数f(x)在(-1,3)区间上单调递增,这样:根据函数,及其函数导数的极值点和极值情况,大致分析如下:
(-∞,-1) -1 (-1,3) 3 (3,+∞)
f"(x) 必须+ ,也可能- f"(-1) - f"(3) 可能+,也可能-
f(x) 必须↑,也可能↓ 可能为极大值 ↓ 可能为极小值 可能↑,也可能↓

根据上述表述,可知道:
函数f(x)在(-1,3)区间上单调递增,且函数f(x)有极大值11/3,那么:
1)函数f(x)的导数f"(x)=3ax²+2bx+c在(-1,3)必须小于0;
2)函数f(x)的极大值点可能是:f(-1)=11/3,也可能不是
3)函数f(x)的极大值点在函数导数f"(x)=0时的两根对应的点,那么,导数f"(x)=0
时的两根:有可能是:-1和3,或者是其中的一个,或者都不是
4)区间(-1,3)的相邻的区间,函数f(x)也肯能存在递减;

     【函数极值的必要条件为】
若函数y=f(x)在x0处可导,且f(x0) 为极值(即:x0 为值点),则f"(x0)=0;

∴ 根据上述已知条件,可知道如下关系式组:
f"(-1)<0 或: f"(-1)<0
f"(3)<0 f"(3)<0
△=4b²-12ac>0 △=4b²-12ac ∈R
f(3)< f(-1) f(3)< f(-1)
a>0 a<0
f(-1)=11/3 f(-1)=11/3
f"(-1)=0 f"(-1)=0

综合分析上述关系式,无法求出a、b、c的值,这样,就无法求出f(x)的解析式。

解:由于函数图像与y轴交点纵坐标为1,可设该函数解析式为f(x)=ax�0�5+bx+1 (a≠0)由于f(x-2)=f(-x-2)所以a(x-2)�0�5+b(x-2)+1=a(-x-2)�0�5+b(-x-2)+1a(x�0�5-4x+4)+b(x-2)=a(x�0�5+4x+4)+b(-x-2)-4ax+bx=4ax-2bx3bx=8ax3b=8a所以b=8a/3则函数解析式为f(x)=ax�0�5+8a/3x+1由题意可得函数与x轴有两个交点,其横坐标分别设为x1,x2则△=b�0�5-4ac=64a�0�5/9-4a>016a�0�5/9-a>0a(16a/9 -1)>0a<0或a>9/16x1+x2=-8/3,x1x2=1/a|x1-x2|=2√ 2(x1-x2)�0�5=8(x1+x2)�0�5-4x1x2=864/9-4/a=816/9-1/a=21/a=-2/9a=-9/2又因为a<0或a>9/16所以a=-9/2满足条件。因此函数的解析式为f(x)=-9/2x�0�5-12x+1

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