已知函数 $f\left(x\right)=\dfrac{ax}{\left(x+r\right)^2}$($a>0$,$r>0$).
【难度】
【出处】
2015年高考安徽卷(文)
【标注】
  • 知识点
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    微积分初步
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    利用导数研究函数的性质
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    利用导数研究函数的单调性
  • 知识点
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    微积分初步
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    利用导数研究函数的性质
    >
    利用导数研究函数的极值
  1. 求 $f\left(x\right)$ 的定义域,并讨论 $f\left(x\right)$ 的单调性;
    标注
    • 知识点
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      微积分初步
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      利用导数研究函数的性质
      >
      利用导数研究函数的单调性
    答案
    $f(x)$ 的定义域为 $(-\infty ,-r)\cup (-r,+\infty )$,在 $(-\infty ,-r)$ 和 $(r,+\infty )$ 上单调递减,在 $(-r,r)$ 上单调递增
    解析
    函数 $f(x)$ 的定义域为 $(-\infty ,-r)\cup (-r,+\infty )$,导函数$$f'(x)=-\dfrac{a(x+r)(x-r)}{(x+r)^4},$$于是函数 $f(x)$ 在 $(-\infty ,-r)$ 上单调递减,在 $(-r,r)$ 上单调递增,在 $(r,+\infty )$ 上单调递减,如图.
  2. 若 $\dfrac ar=400$,求 $f\left(x\right)$ 在 $\left(0,+\infty\right)$ 内的极值.
    标注
    • 知识点
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      微积分初步
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      利用导数研究函数的性质
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      利用导数研究函数的极值
    答案
    在 $x=r$ 处取得极大值 $100$
    解析
    根据第 $(1)$ 小题的结果,函数 $f(x)$ 在 $x=r$ 处取得极大值$$f(r)=\dfrac{ar}{(2r)^2}=\dfrac 14\cdot\dfrac ar=100.$$
题目 问题1 答案1 解析1 备注1 问题2 答案2 解析2 备注2
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