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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=(m,n∈R)在x=1处取到极值2

(Ⅰ)求f(x)的解析式;

(Ⅱ)设函数g(x)=ax-lnx.若对任意的x1∈[,2],总存在唯一的x2∈[],使得g(x2)=f(x1),求实数a的取值范围.

正确答案

(Ⅰ)f′(x)==

f(x)在x=1处取到极值2,故f′(1)=0,f(1)=2即

解得m=4,n=1,经检验,此时f(x)在x=1处取得极值.故f(x)=

(Ⅱ)由(Ⅰ)知f′(x)=,故f(x)在(,1)上单调递增,在(1,2)上单调递减,由f(1)=2,f(2)=f()=,故f(x)的值域为[,2]

依题意g′(x)=a-=,记M=[],∵x∈M∴e≤≤e2

(ⅰ)当a≤e时,g'(x)≤0,g(x),依题意由得0≤a≤e,

故此时0≤a≤e

(ⅱ)当e<a≤e2时,当x∈()时,g′(x)<0,当x∈()时,g′(x)>0.依题意由g()≤,得1-ln,即a≤e35.与a>e矛盾

(ⅲ)当a>e2时,,此时g′(x)>0,g(x).依题意得此不等式组无解综上,所求a取值范围为0≤a≤e

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简答题

已知函数f(x)=ax2+bx+1+lnx.

(Ⅰ)当a=b=-1时,求f(x)的单调递增区间和极值;

(Ⅱ)若f(x)在x=1,和x=处取得极值.(1)求f(x)的解析式;(2)若在[,2]上存在x0,使得f(x0)≤m恒成立,求m的取值范围.

正确答案

(Ⅰ)当a=b=-1时,f′(x)=-2x-1+=-…(2分)

由于x>0,由f′(x)>0即<0,可得0<x<

∴f(x)的单调递增区间为(0,),

又函数的单调减区间是(,+∞)(4分)

∴f(x)极大值=f()=-ln2,f(x)无极小值…(6分)

(Ⅱ)(1)f′(x)=…(7分)

∵f(x)在x=1,和x=处取得极值

∴f′(1)=f′()=0…(8分)

∴a=1,b=-3

∴f(x)的解析式是f(x)=x2-3x+1+lnx…(9分)

(2)由(1)得f′(x)=

∴当x∈[]时,f′(x)>0,故f(x)在[]单调递增.

x∈[,1]时,f′(x)<0,故f(x)在[,1]单调递减

x∈[1,2]时,f′(x)>0,故f(x)在[1,2]上单调递增…(11分)

∴f(x)极大值=f()=-ln2…(12分)

而f(2)=-1+in2

∵f(2)-f()=-+ln4>0

∴f(x)max=-1+ln2,…(13分)

∴m≥-1+ln2…(14分)

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简答题

已知函数f(x)=+alnx,a∈R.

(Ⅰ)若a=4,求函数f(x)的单调区间;

(Ⅱ)若函数f(x)在[1,+∞)上单调递增,求实数a的取值范围;

(Ⅲ)记函数g(x)=x2f'(x)+2x3,若函数g(x)的最小值为-2-8,求函数f(x)的解析式.

正确答案

(Ⅰ)因为f(x)=+4lnx

所以f′(x)=-+=

当0<x<时,f'(x)<0,∴递减区间为(0,);

当x>时,f'(x)>0,∴递增区间为(,+∞)

(Ⅱ)令f′(x)=-+≥0

又∵x≥1

∴a≥恒成立

又因为≤2在x[1,+∞)上恒成立

∴a≥2

(Ⅲ)∵g(x)=x2(-+)+2x3=2x3+ax-2(x>0)

∴g'(x)=6x2+a

当a≥0时,g'(x)>0,∴g(x)在(0,+∞)上单调递增,无最小值;

∴a<0

令g'(x)=0则x0=⇒a=-6x02

当0<x<x0时,g'(x)<0,g(x)递减;

当x>x0时,g'(x)>0,g(x)递增;

∴当x=x0时,g(x)取最小值-2-8

g(x0)=2+ax0-2=2-6•x0-2=-4-2=-8-2

=2

∴x0=

∴a=-12

∴f(x)=-12lnx

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简答题

已知f(x)=x(x-a)(x-b),点A(s,f(s)),B(t,f(t)).

(Ⅰ)若a=b=1,求函数f(x)的单调递增区间;

(Ⅱ)若函数f(x)的导函数f'(x)满足:当|x|≤1时,有|f'(x)|≤恒成立,求函数f(x)的解析表达式;

(Ⅲ)若0<a<b,函数f(x)在x=s和x=t处取得极值,且a+b=2,证明:不可能垂直.

正确答案

(Ⅰ)由题意可得:f(x)=x3-2x2+x,、

所以f'(x)=3x2-4x+1,

令f'(x)≥0得3x2-4x+1≥0,解得x≤或x≥1

故f(x)的增区间(-∞,]和[1,+∞)(4分)

(Ⅱ)由题意可得:f'(x)=3x2-2(a+b)x+ab,

并且当x∈[-1,1]时,恒有|f'(x)|≤.(5分)

故有-≤f'(1)≤,-≤f'(-1)≤,及-≤f'(0)≤,(6分)

…(8分)

①+②,得-≤ab≤-,…(8分)   

又由③,得ab=-,将上式代回①和②,得a+b=0,

故f(x)=x3-x.(10分)

(Ⅲ)假设,即=(s,f(s))•(t,f(t))=st+f(s)f(t)=0(11分)

所以有:(s-a)(s-b)(t-a)(t-b)=-1[st-(s+t)a+a2][st-(s+t)b+b2]=-1,…(11分)

由s,t为f'(x)=0的两根可得,s+t=(a+b),st=,(0<a<b)

从而有ab(a-b)2=9.…(12分)

这样(a+b)2=(a-b)2+4ab=+4ab≥2=12

即 a+b≥2,这与a+b<2矛盾.…(14分)

不可能垂直.…(16分)

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简答题

定义在R上的函数f(x)=ax3+cx,满足:①函数f(x)图象过点(3,-6);②函数f(x)在x1,x1处取得极值且|x1-x2|=4.

求:(1)函数f(x)的表达式;

(2)若a,β∈R,求证:|f(2cosa)-f(2sinβ)|≤

正确答案

(1)f′(x)=3ax2+c=0 

由②知c=-12a

∵函数f(x)图象过点(3,-6);

∴27a+3c=-6

∴a=,c=-8,

故f(x)=x3-8x;

(2)若α,β∈R,2cosα,2sinβ∈[-2,2],

而y′=2x2-8≤0在[-2,2]恒成立,故y=f(x)在[-2,2上是减函数

∴ymin=f(2)=-,ymax=

∴∴|f(2cosα)-f(2sinβ)|≤|-(-)|=

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简答题

已知函数f(x)是二次函数,不等式f(x)<0的解集是(2,4),且f(x)在[0,4]上的最大值是8,

(1)求f(x)的解析式.

(2)若g(x)=-1,当关于x的方程f(x)=g(x)有且只有一个根时,求实数k的取值范围.

正确答案

(1)∵函数f(x)是二次函数,不等式f(x)<0的解集是(2,4)

∴可设f(x)=a(x-2)(x-4)(其中a>0)

∴f(x)图象的对称轴为x=3

∴f(x)在[0,4]上的最大值是f(0)

∵f(x)在[0,4]上的最大值是8

∴f(0)=8a=8

∴a=1

∴f(x)=x2-6x+8

(2)方程f(x)=g(x)恒等变形为x3-6x2+9x-k=0(x≠0)

设F(x)=x3-6x2+9x(x∈R)

则F′(x)=3x2-12x+9=3(x-1)(x-3)

∴当x∈(-∞,1)∪(3,+∞)时,F'(x)>0

  当x∈(1,3)时,F′(x)<0

∴F(x)在(-∞,1)和(3,+∞)上单调递增,在(1,3)上递减

∴当x=1时,F(x)取得极大值4

  当x=3时,F(x)取得极小值0      

又∵F(0)=0

∴当方程x3-6x2+9x-k=0(x≠0)有且只有一个根时k≤0或k>4

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简答题

若函数f(x)=ax2+bx+c(a≠0)且f(1)=4,f′(1)=1,∫01f(x)dx=,求函数f(x)的解析式.

正确答案

由f(1)=4得,a+b+c=4  ①

又∵f′(x)=2ax+b,∴f′(1)=2a+b=1,②

∵∫01f(x)dx=∫01(ax2+bx+c)dx=a+b+c

a+b+c=  ③

联立①②③式解得,a=-1,b=3,c=2

∴f(x)=-x2+3x+2.

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简答题

已知函数f(x)=,在x=1处取得极值为2.

(Ⅰ)求函数f(x)的解析式;

(Ⅱ)若函数f(x)在区间(m,2m+1)上为增函数,求实数m的取值范围;

(Ⅲ)若直线l与f(x)=图象相切于点P(x0,y0),求直线l的斜率的取值范围.

正确答案

(Ⅰ)已知函数f(x)=,∴f′(x)=.(2分)

又函数f(x)在x=1处取得极值2,

∴f(x)=.(4分)

(Ⅱ)∵f′(x)==

由f′(x)>0,得4-4x2>0,即-1<x<1,

所以f(x)=的单调增区间为(-1,1).(6分)

因函数f(x)在(m,2m+1)上单调递增,则有解得-1<m≤0,

即m∈(-1,0]时,函数f(x)在(m,2m+1)上为增函数.(9分)

(Ⅲ)∵f′(x)=

∴直线l的斜率为k=f′(x0)==4[-](11分)

=t,t∈(0,1),则直线l的斜率k=4(2t2-t)(t∈(0,1)

∴k∈[-,4],即直线l的斜率k的取值范围是[-,4](14分)

[或者由k=f(x0)转化为关于x02的方程,根据该方程有非负根求解].

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简答题

若x1、x2(x1≠x2)是函数f(x)=ax3+bx2-a2x(a>0)的两个极值点.

(1)若x1=-,x2=1,求函数f(x)的解析式;

(2)若|x1|+|x2|=2,求b的最大值.

正确答案

(1)∵f(x)=ax3+bx2-a2x(a>0),∴f′(x)=3ax2+2bx-a2(a>0)

依题意有-和1是方程3ax2+2bx-a2=0的两根

解得 ,∴f(x)=x3-x2-x.(经检验,适合).

(2)∵f′(x)=3ax2+2bx-a2(a>0)

依题意,x1,x2是方程f′(x)=0的两个根,∵x1x2=-<0且 |x1|+|x2|=2

∴(-

2b

3a

)2+=12,∴b2=3a2(9-a)

∵b2≥0∴0<a≤9.

设p(a)=3a2(9-a),则p'(a)=54a-9a2

由p′(a)>0得0<a<6,由p′(a)<0得a>6.

即函数p(a)在区间(0,6]上是增函数,在区间[6,9]上是减函数,

∴当a=6时,p(a)有极大值为324,∴p(a)在(0,9]上的最大值是324,

∴b的最大值为18.

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简答题

设函数f(x)=x3+ax,g(x)=2x2+b,已知它们的图象在x=1处有相同的切线.

(Ⅰ)求函数f(x)和g(x)的解析式;

(Ⅱ)若函数F(x)=f(x)-m•g(x)在区间[,3]上是单调减函数,求实数m的取值范围.

正确答案

(I)f'(x)=3x2+a,g'(x)=4x

∴f(x)=x3+x,g(x)=2x2

(Ⅱ)∵F(x)=f(x)-mg(x)=x3+x-2mx2

∴F'(x)=3x2-4mx+1若x∈[,3]时,F(x)是减函数,

则3x2-4mx+1≤0恒成立,

∴m≥

实数m的取值范围m≥

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