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题型:简答题
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简答题

证明:f(x)=(x2+x)lnx-x3-x2在(0,+∞)是减函数.

正确答案

证明:f′(x)=(x+1)lnx-x2+1=(x+1)[lnx-x+1],

令g(x)=lnx-x+1,则g′(x)=-1=

令g′(x)>0,解得:0<x<1,令g′(x)<0,解得:x>1,

∴g(x)在(0,1)递增,在(1,+∞)递减,

∴g(x)max=g(1)=ln1-1+1=0,

∴f′(x)≤0,

∴f(x)在(0,+∞)是减函数.

解析

证明:f′(x)=(x+1)lnx-x2+1=(x+1)[lnx-x+1],

令g(x)=lnx-x+1,则g′(x)=-1=

令g′(x)>0,解得:0<x<1,令g′(x)<0,解得:x>1,

∴g(x)在(0,1)递增,在(1,+∞)递减,

∴g(x)max=g(1)=ln1-1+1=0,

∴f′(x)≤0,

∴f(x)在(0,+∞)是减函数.

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题型:简答题
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简答题

定义函数F(x,y)=(1+x)y,x,y∈(0,+∞).

(1)令函数f(x)=F[1,]的图象为曲线C1求与直线4x+15y-3=0垂直的曲线C1的切线方程;

(2)令函数g(x)=F[1,]的图象为曲线C2,若存在实数b使得曲线C2在x0(x0∈(1,4))处有斜率为-8的切线,求实数a的取值范围;

(3)当x,y∈N*,且x<y时,证明F(x,y)>F(y,x).

正确答案

解:(1)f(x)=F=x3-3x,

,得x3-3x>1.又,由f′(x)=0,得x=

∵x3-3x>1,∴x=.又f(-)=,∴切点为().

∴存在与直线4x+15y-3=0垂直的切线,其方程为,即15x-4y+27=0.

(2)g(x)==x3+ax2+bx+1.

>0,得x3+ax2+bx>0,

由g′(x)=3x2+2ax+b=-8,得b=-3x2-2ax-8,

x3+ax2+bx=x3+ax2+x(-3x2-2ax-8)=-2x3-ax2-8x>0在(1,4)上有解,

∴2x2+ax+8<0在(1,4)上有解,即a在(1,4)上有解,∴a(1<x<4),

而-2x-=-(2x+)≤-2=-8,当且仅当x=2时取等号,∴a<-8.

故实数a的取值范围为(-∞,-8).

证明:(3)F(x,y)>F(y,x)⇔(1+x)y>(1+y)x⇔yln(1+x)>xln(1+y)⇔

令h(x)=,则,当x≥2时,

∴h′(x)<0,h(x)单调递减.

∴当2≤x<y时,h(x)>h(y),又当x=1且y=2时,h(1)=ln2

故当x,y∈N*,且x<y时,h(x)>h(y),即F(x,y)>F(y,x).

解析

解:(1)f(x)=F=x3-3x,

,得x3-3x>1.又,由f′(x)=0,得x=

∵x3-3x>1,∴x=.又f(-)=,∴切点为().

∴存在与直线4x+15y-3=0垂直的切线,其方程为,即15x-4y+27=0.

(2)g(x)==x3+ax2+bx+1.

>0,得x3+ax2+bx>0,

由g′(x)=3x2+2ax+b=-8,得b=-3x2-2ax-8,

x3+ax2+bx=x3+ax2+x(-3x2-2ax-8)=-2x3-ax2-8x>0在(1,4)上有解,

∴2x2+ax+8<0在(1,4)上有解,即a在(1,4)上有解,∴a(1<x<4),

而-2x-=-(2x+)≤-2=-8,当且仅当x=2时取等号,∴a<-8.

故实数a的取值范围为(-∞,-8).

证明:(3)F(x,y)>F(y,x)⇔(1+x)y>(1+y)x⇔yln(1+x)>xln(1+y)⇔

令h(x)=,则,当x≥2时,

∴h′(x)<0,h(x)单调递减.

∴当2≤x<y时,h(x)>h(y),又当x=1且y=2时,h(1)=ln2

故当x,y∈N*,且x<y时,h(x)>h(y),即F(x,y)>F(y,x).

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=+2x,x=2是f(x)的一个极值点.

(Ⅰ)求f(x)的单调递增区间;

(Ⅱ)当x∈[-1,3]时,求f(x)的最大值.

正确答案

解:(I)f′(x)=x2-2bx+2,

∵x=2是f(x)的一个极值点,

∴f′(2)=22--4b+2=0,

解得b=

∴f′(x)=x2-3x+2,

令f′(x)>0,

解得x<1或x>2.

∴函数f(x)的单调递增区间是(-∞,1),(2,+∞);

(Ⅱ) 由(1)知:f(x)在[-1,1],[2,3]递增,在[1,2]递减,

解析

解:(I)f′(x)=x2-2bx+2,

∵x=2是f(x)的一个极值点,

∴f′(2)=22--4b+2=0,

解得b=

∴f′(x)=x2-3x+2,

令f′(x)>0,

解得x<1或x>2.

∴函数f(x)的单调递增区间是(-∞,1),(2,+∞);

(Ⅱ) 由(1)知:f(x)在[-1,1],[2,3]递增,在[1,2]递减,

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题型: 单选题
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单选题

若函数f(x)=kx+xcosx在区间(0,)上单调递增,则k的最小值是(  )

A1

B-1

C-

D

正确答案

D

解析

解:f′(x)=k+cosx-xsinx,x∈(0,),

令f′(x)>0,得:k>xsinx-cosx,

令g(x)=xsinx-cosx,x∈(0,),

∴g′(x)=2sinx+xcosx>0,

∴g(x)在(0,)单调递增,

∴k≥g()=

故选:D.

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题型:简答题
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简答题

设函数f(x)=+ln(1+x).

(Ⅰ)求函数f(x)的单调区间;

(Ⅱ)证明:当x∈(0,1)时,f(x)<(ln2-1)x3+x2+1.

注:函数ln(1+x)的导函数为(x>-1).

正确答案

解:(Ⅰ)函数f(x)的定义域为(-1,+∞),

f′(x)=-+=

故当x∈(-1,0)时,f′(x)<0,

当x∈(0,+∞)时,f′(x)>0,

故f(x)的单调减区间为(-1,0),单调增区间为(0,+∞);

(Ⅱ)证明:当x∈(0,1)时,

令h(x)=f(x)-[(ln2-1)x3+x2+1],

则h′(x)=-3(ln2-1)x2-x

=x(-3(ln2-1)x-1),

∵0<x<1,

∴x>0,-3(ln2-1)x-1<-1<0,

∴h′(x)<0,

故h(x)在(0,1)上是减函数,

故h(x)<h(1)=+ln2-(ln2-1++1)=0,

故f(x)-[(ln2-1)x3+x2+1]<0,

即f(x)<(ln2-1)x3+x2+1.

解析

解:(Ⅰ)函数f(x)的定义域为(-1,+∞),

f′(x)=-+=

故当x∈(-1,0)时,f′(x)<0,

当x∈(0,+∞)时,f′(x)>0,

故f(x)的单调减区间为(-1,0),单调增区间为(0,+∞);

(Ⅱ)证明:当x∈(0,1)时,

令h(x)=f(x)-[(ln2-1)x3+x2+1],

则h′(x)=-3(ln2-1)x2-x

=x(-3(ln2-1)x-1),

∵0<x<1,

∴x>0,-3(ln2-1)x-1<-1<0,

∴h′(x)<0,

故h(x)在(0,1)上是减函数,

故h(x)<h(1)=+ln2-(ln2-1++1)=0,

故f(x)-[(ln2-1)x3+x2+1]<0,

即f(x)<(ln2-1)x3+x2+1.

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题型: 单选题
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单选题

已知可导函数f(x)(x∈R)满足f′(x)>f(x),则当a>0时,f(a)和eaf(0)大小关系为(  )

Af(a)<eaf(0)

Bf(a)>eaf(0)

Cf(a)=eaf(0)

Df(a)≤eaf(0)

正确答案

B

解析

解:由题意知,可设函数f(x)=e2x

则导函数f′(x)=2•e2x,显然满足f‘(x)>f(x),

f(a)=e2a,eaf(0)=ea,当a>0时,显然  e2a>ea ,即f(a)>eaf(0),

故选 B.

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题型: 单选题
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单选题

已知函数f(x)=-lnx,则有下列结论中错误的是(  )

A∃x0∈R,f(x)=0

B若x0是f(x)的最大值点,则f(x0)=x0

C若x0是f(x)的最大值点,则f(x0)<

D若x0是f(x)的极大值点,则f(x)在(x0,+∞)上单调递增

正确答案

D

解析

解:函数f(x)=-lnx的定义域为(0,+∞),

f′(x)=-1)-lnx

=-

∵f(1)=0,故A正确;

∵令y=lnx+x+1,

则存在x0∈(0,),使lnx0+x0+1=0;

又∵y=lnx+x+1是增函数,

故函数f(x)=-lnx在(0,x0)上是增函数,在(x0,+∞)上是减函数;

故当x=x0时,f(x)有最大值为f(x0)=ln(x0)(-1)=x0;故B正确;

由以上分析知,C正确;

D不正确;

故选D.

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题型:简答题
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简答题

判断并证明函数f(x)=2-3x的单调性.

正确答案

解:法一:函数f(x)在R上单调递减,

证明如下:∵f′x)=-3<0,

∴函数f(x)在R上递减;

法二:设x1>x2

∴f(x1)-f(x2)=2-3x1-2+3x2=3(x2-x1 )<0,

∴函数f(x)在R上递减.

解析

解:法一:函数f(x)在R上单调递减,

证明如下:∵f′x)=-3<0,

∴函数f(x)在R上递减;

法二:设x1>x2

∴f(x1)-f(x2)=2-3x1-2+3x2=3(x2-x1 )<0,

∴函数f(x)在R上递减.

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=x2+alnx(a为常数).

(1)若a=-4,讨论f(x)的单调性;

(2)若a≥-4,求f(x)在[1,e]上的最小值及相应的x的值;

(3)若对任意x∈[1,e],f(x)≤(a+2)x都成立,求实数a的取值范围.

正确答案

解:(1)f(x)=x2-4lnx(x>0),f‘(x)=2x-

∴当x∈(0,时,f(x)是减函数;

当x∈[,+∞),f(x)是增函数.

(2)a≥-4时,f(x)=x2+alnx,x∈[1,e],f'(x)=

若a≥-2,f'(x)≥0恒成立,f(x)在[1,e]上递增,

则当x=1时,f(x)取最小值f(1)=1;

若-4≤a<-2,f(x)在[1,]递减,在[,e]上递增,

则当x=时,f(x)取最小值f()=-+aln(-).

(3)对x∈[1,e],f(x)≤(a+2)x成立,

即x2+alnx≤(a+2)x,

即a(x-lnx)≥x2-2x,

而x∈[1,e],x>lnx,

,记,x∈[1,e],≥0(仅当x=1时取等号)

∴所求a的取值范围是[,+∞].

解析

解:(1)f(x)=x2-4lnx(x>0),f‘(x)=2x-

∴当x∈(0,时,f(x)是减函数;

当x∈[,+∞),f(x)是增函数.

(2)a≥-4时,f(x)=x2+alnx,x∈[1,e],f'(x)=

若a≥-2,f'(x)≥0恒成立,f(x)在[1,e]上递增,

则当x=1时,f(x)取最小值f(1)=1;

若-4≤a<-2,f(x)在[1,]递减,在[,e]上递增,

则当x=时,f(x)取最小值f()=-+aln(-).

(3)对x∈[1,e],f(x)≤(a+2)x成立,

即x2+alnx≤(a+2)x,

即a(x-lnx)≥x2-2x,

而x∈[1,e],x>lnx,

,记,x∈[1,e],≥0(仅当x=1时取等号)

∴所求a的取值范围是[,+∞].

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题型: 单选题
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单选题

设F(x)=f(x)g(x)是R上的奇函数,当x<0时,f′(x)g(x)+f(x)g′(x)<0,且g(2)=0,则不等式F(x)<0的解集是(  )

A(-2,0)∪(2,+∞)

B(-2,0)∪(0,2)

C(-∞,-2)∪(2,+∞)

D(-∞,-2)∪(0,2)

正确答案

A

解析

解:∵f′(x)g(x)+f(x)g′(x)<0,

即[f(x)g(x)]′<0

故F(x)在(-∞,0)上单调递减,

又∵F(x)=f(x)g(x)是R上的奇函数,

∴F(x)的图象关于原点对称,

所以F(x)在(0,+∞)上时也是单调减函数,

∵f(2)g(2)=0,

∴f(-2)g(-2)=0.

即F(-2)=0且F(2)=0

∴当x>0时,F(x)<0=F(2),则x>2,

当x<0时,F(x)<0=F(-2),-2<x<0,

综上所述:不等式F(x)<0的解集是(-2,0)∪(2,+∞).

故选A.

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