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题型:填空题
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填空题

已知曲线y=(a-3)x3+ln x存在垂直于y轴的切线,函数f(x)=x3-ax2-3x+1在[1,2]上单调递增,则a的取值范围为________.

正确答案

(-∞,0]

由已知条件可得方程y′=3(a-3)x2=0(x>0),即3(a-3)x3+1=0有大于0的实数根,即得x3=->0,解得a<3,又由函数f(x)=x3-ax2-3x+1在[1,2]上单调递增,可得不等式f′(x)=3x2-2ax-3≥0在[1,2]上恒成立,即得a≤在[1,2]上恒成立,由函数y=x-在[1,2]上单调递增可得,该函数的最小值为0,∴a≤0,综上可得实数a的取值范围为(-∞,0].

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题型:简答题
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简答题

设函数.

(1)研究函数的极值点;

(2)当时,若对任意的,恒有,求的取值范围;

(3)证明:.

正确答案

(1)详见解析;(2)实数的取值范围是;(3)详见解析.

试题分析:(1)先求出函数的导数,对的符号进行分类讨论,即对函数是否存在极值点进行分类讨论,结合函数的单调性或导数符号确定函数的极大值或极小值;(2)利用(1)中的结论,将问题转化为,结合(1)中的结论列不等式解参数的取值范围;(3)在(2)中,令,得到不等式上恒成立,然后令得到,两边同除以得到

,结合放缩法得到,最后;利用累加法即可得到所证明的不等式.

试题解析:(1)

 

 上无极值点 

当p>0时,令的变化情况如下表:

从上表可以看出:当p>0 时,有唯一的极大值点 

(2)当时在处取得极大值

此极大值也是最大值,要使恒成立,只需

,即p的取值范围为[1,+∞

(3)令,由(2)知,

,∴

 

,∴结论成立

另解:设函数,则,令,解得,则

==

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题型:简答题
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简答题

已知函数

(1)求函数的单调区间;

(2)若 恒成立,试确定实数的取值范围;

(3)证明:

正确答案

(14分)

(1)上为增函数;

上为增函数;在上为减函数;

(2)易知k>0,则

(3)令恒成立

即:恒成立

,则

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题型:简答题
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简答题

已知函数,其中

(Ⅰ)若的最小值为,试判断函数的零点个数,并说明理由;

(Ⅱ)若函数的极小值大于零,求的取值范围.

正确答案

(I)函数的零点个数有3个;(Ⅱ) 

试题分析:(I)为确定函数零点的个数,可通过研究函数图象的形态、函数的单调性完成,具体遵循“求导数、求驻点、分区间讨论导数的正负、确定函数的单调性”等步骤.

(Ⅱ)为确定函数的极值,往往遵循“求导数、求驻点、分区间讨论导数的正负、确定函数的极值”等步骤.

本小题利用“表解法”,形象直观,易于理解.为使满足,从而得到.

试题解析:

(I),  1分

时,有最小值为

所以,即,  2分

因为,所以,  3分

所以

所以上是减函数,在上是增函数,  4分

,  5分

故函数的零点个数有3个;  6分

(Ⅱ),得,  7分

,根据(I),当变化时,的符号及的变化情况如下表:

因此,函数处取得极小值,  9分

要使,必有可得,  10分

所以的取值范围是 . 12分

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题型:填空题
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填空题

函数的值域为     

正确答案

试题分析:由.所以当时,单调减,时,单调增,所以值域为

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题型:简答题
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简答题

设函数 

(1)当时,求的单调区间;

(2)若当恒成立,求实数的取值范围。

正确答案

(1)的单调递增区间为的单调递减区间为

(2)

试题分析:(1)将代入,求导即可 (2)注意恒大于等于0,故只需对任意恒成立即可 接下来就利用导数研究函数 

试题解析:(1)当时,

 

,得;令,得

的单调递增区间为

的单调递减区间为                            6分

(2)因为对任意,设 

    

时,恒成立, 符合题意   9分

时,由;由

所以上是减函数,在上是增函数

,故不符合题意            12分

综上所述的取值范围是            13分

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题型:简答题
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简答题

已知是二次函数,不等式的解集是(0,5),且f(x)在区间[-1,4]上的最大值是12.

(1)求的解析式;

(2)是否存在自然数m,使得方程=0在区间(m,m+1)内有且只有两个不等的实数根?若存在,求出所有m的值;若不存在,请说明理由.

正确答案

(1)

(2)存在唯一的自然数m=3,使得方程在区间(m,m+1)内有且只有两个不等的实数根.

试题分析:(1)为求函数的解析式,可根据是二次函数,且的解集是(0,5),

设出应用“待定系数法”.

(2)首先注意到方程=0等价于方程,从而,可通过研究函数

达到解题目的.

具体地,通过“求导数、求驻点、讨论导数的正负、确定函数的单调区间”,认识方程的根分布情况.

试题解析:

(1)∵是二次函数,且的解集是(0,5),

∴可设

在区间[-1,4]上的最大值是.

由已知,得                   5分

(2)方程=0等价于方程

.                          7分

当x∈时,,因此在此区间上是减少的;

当x∈时,,因此是在此区间上是增加的.

∵h(3)=1>0,h<0,h(4)=5>0,               10分

∴方程=0在区间内分别有唯一实数根,而在区间(0,3),(4,+∞)内没有实数根,

∴存在唯一的自然数m=3,使得方程在区间(m,m+1)内有且只有两个不等的实数根.                                       12分

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题型:简答题
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简答题

设函数.

⑴求函数的单调区间;

⑵求函数的值域;

⑶已知恒成立,求实数的取值范围.

正确答案

(1)详见解析;(2);(3).

试题分析:(1)判断函数的单调区间,一般利用其导数的符号判断,使导函数为正的区间是增区间,使函数为负的区间是减区间;(2)函数的值域则可利用(1)中得到的函数的单调性进行求解;(3)恒成立问题则常用分离参数的方法,转化为求函数的最值问题,而求函数的最值则仍可利用导数去判断函数的单调性.

试题解析:⑴,由解得

解得,

故函数的单调递增区间是,单调递减区间是.

4分

⑵当时,解得,由⑴可知函数上递增,在上递减,

在区间上,

在区间上,函数的值域为.        8分

,两边取自然对数得

恒成立,则

由⑵可知当时,.   12分

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题型:简答题
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简答题

已知函数 (1)若在区间上是增函数,求实数的取值范围; (2)若的极值点,求上的最大值;(3)在(2)的条件下,是否存在实数,使得函数的图像与函数的图象恰有3个交点?若存在,请求出实数的取值范围;若不存在,试说明理由。

正确答案

(13分)

(1)                              (2)

(3)

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题型:简答题
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简答题

的定义域为,的导函数为,且对任意正数均有

(1)判断函数上的单调性;

(2)设,比较的大小,并证明你的结论;

(3)设,若,比较的大小,并证明你的结论.

正确答案

(Ⅰ) 上是增函数.

(Ⅱ) .

(Ⅲ)

(Ⅰ)由于得,,而,则

,因此上是增函数.

(Ⅱ)由于,则,而上是增函数,

,即,∴(1),

同理 (2)

(1)+(2)得:,而

因此 .

(Ⅲ)证法1: 由于,则,而上是增函数,则,即

同理

以上个不等式相加得:

证法2:数学归纳法

(1)当时,由(Ⅱ)知,不等式成立;

(2)当时,不等式成立,

成立,

则当时, +

再由(Ⅱ)的结论, +

+

因此不等式对任意的自然数均成立.

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