∫π每天一道数学题

含对数与分式的函数极值

ƒ 函数与导数

若函数 f(x)=aln⁡x+bx+cx2f(x)=a\ln x+\frac{b}{x}+\frac{c}{x^2}(a≠0a\neq 0)既有极大值也有极小值,则( )

A. bc>0bc>0

B. ab>0ab>0

C. b2+8ac>0b^2+8ac>0

D. ac<0ac<0

解析

f(x)=aln⁡x+bx+cx2f(x)=a\ln x+\dfrac{b}{x}+\dfrac{c}{x^2},a≠0a\neq 0。

f′(x)=ax−bx2−2cx3=ax2−bx−2cx3f'(x)=\dfrac{a}{x}-\dfrac{b}{x^2}-\dfrac{2c}{x^3}=\dfrac{ax^2-bx-2c}{x^3}

ff 既有极大值也有极小值 ⇔\Leftrightarrow f′(x)=0f'(x)=0 有两个不同正根 ⇔\Leftrightarrow ax2−bx−2c=0ax^2-bx-2c=0 有两个不同正根。

判别式 Δ=b2+8ac>0\Delta=b^2+8ac>0(C 正确)。

两个正根:x1x2=−2ca>0x_1x_2=\dfrac{-2c}{a}>0(同号),x1+x2=ba>0x_1+x_2=\dfrac{b}{a}>0(同正)。

−2ca>0\dfrac{-2c}{a}>0 即 cc 与 aa 异号,ac<0ac<0(D 正确))。

ba>0\dfrac{b}{a}>0 即 ab>0ab>0(B 正确))。

ac<0ac<0 时 b2+8acb^2+8ac 不一定 >0>0(cc 与 aa 异号,8ac<08ac<0,但 b2b^2 可补偿)。但既有极大也有极小需 Δ>0\Delta>0,C 是必要条件。

bcbc:由 ab>0ab>0 和 ac<0ac<0,bb 与 aa 同号,cc 与 aa 异号,故 bc<0bc<0,A 错误。

B、C、D 正确。

答案

选 B、C、D。