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题型:简答题
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简答题

已知函数(其中,e是自然对数的底数).

(Ⅰ)若,试判断函数在区间上的单调性;

(Ⅱ)若函数有两个极值点),求k的取值范围;

(Ⅲ)在(Ⅱ)的条件下,试证明

正确答案

(Ⅰ)在区间上是单调递减函数;(Ⅱ)k的取值范围是;(Ⅲ)详见解析.

试题分析:(Ⅰ)将代入求导,根据其符号即可得其单调性;(Ⅱ)函数有两个极值点,则的两个根,即方程有两个根.接下来就研究函数图象特征,结合图象便可知取何值时,方程有两个根.

(Ⅲ)结合图象可知,函数的两个极值点满足.

,这里面有两个变量,那么能否换掉一个呢?

,得,利用这个关系式便可将换掉而只留

,这样根据的范围,便可得,从而使问题得证.

试题解析:(Ⅰ)若,则

时,

故函数在区间上是单调递减函数. 4分

(Ⅱ)函数有两个极值点,则的两个根,

即方程有两个根,设,则

时,,函数单调递增且

时,,函数单调递增且

时,,函数单调递减且

要使有两个根,只需

故实数k的取值范围是. 9分

(Ⅲ)由(Ⅱ)的解法可知,函数的两个极值点满足, 10分

,得

所以

由于,故

所以. 14分

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简答题

已知函数R,

(1)求函数f(x)的值域;

(2)记函数,若的最小值与无关,求的取值范围;

(3)若,直接写出(不需给出演算步骤)关于的方程的解集

正确答案

(1);(2);(3)①时,解集为

②m>3时,解集为

试题分析:(1)因解析式中有绝对值,,则把分情况利用基本不等式讨论函数的值域;(2)易得函数的解析式,再分情况去掉绝对值,利用基本不等求函数的最小值,从而得结论;(3)分两种情况求方程的解

试题解析:(1)①时,

当且仅当,即时等号成立;

,由①②知函数的值域为

(2)

时,

,则,记

,当且仅当时等号成立,

(i),即时,结合①知无关;

(ii),即时,

上是增函数,

结合①知有关;

综上,若的最小值与无关,则实数的取值范围是

(3)①时,关于的方程的解集为

②m>3时,关于x的方程的解集为

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简答题

已知函数

(1)求函数上的最小值;

(2)对一切恒成立,求实数的取值范围.

正确答案

(1); (2)

试题分析:(1)先将所给进行化简,然后对其进行求导,令导数等于零求出函数的零点,利用已知的范围和零点的大小进行分类讨论,结合函数的单调性与导数的正负的关系,可以在各自情况下求出函数的最小值,最后用分段函数的形式表示出来; (2)根据题意将所给函数代入化简并参数分离可得,可令一个新函数故而转化为求函数的最小值,结合函数的特征运用导数不难求出它的最小值,即可求出的范围,最后由含有绝对值的不等式求出的范围.

试题解析:(1)当在区间时,,所以,当单调递减;当时,单调递增,又

所以当,即时,;当时,在区间时是递增的,,故; (2)由可得,则,设,则递增; 递减,,故所求的范围

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简答题

设函数.

(1)若时,求处的切线方程;

(2)当时,,求的取值范围.

正确答案

(1);(2)的取值范围是.

试题分析:本题考查函数与导数及运用导数求单调区间、最值等数学知识和方法,突出考查综合运用数学知识和方法分析问题解决问题的能力.第一问,将代入得到解析式,对求导,将代入得到切线的斜率,再将代入中得到切点的纵坐标,最后利用点斜式方程直接写出切线方程;第二问,将恒成立问题转化成函数的最小值问题,对求导,判断范围内的函数的单调性,判断出当时,,所以.

试题解析:(1)当

故所求切线方程为:

化简得:.(5分)

(2)

化简得:

求导得:.

时,;当时,.

单调减少,在单调增加.

时取极小值.

时,.

综上所述:,即的取值范围是.(13分)

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简答题

(本小题满分l4分)

已知函数f(x)=ax3+bx2-3x在x=±1处取得极值.

(1)求函数f(x)的解析式;

  (2)求证:对于区间[-1,1]上任意两个自变量的值x1,x2,都有

|f(x1)-f(x2)|≤4;

(3)若过点A(1,m)(m≠-2)可作曲线y=f(x)的三条切线,求实数m的取值范围.

正确答案

解: (I)f′(x)=3ax2+2bx-3,依题意,f′(1)=f′(-1)=0,

       解得a=1,b="0. " ∴f(x)=x3-3x.

(II)∵f(x)=x3-3x,∴f′(x)=3x2-3=3(x+1)(x-1),

当-1

fmax(x)=f(-1)=2,fmin(x)=f(1)=-2

∵对于区间[-1,1]上任意两个自变量的值x1,x2

都有|f(x1)-f(x2)|≤|fmax(x) -fmin(x)|

|f(x1)-f(x2)|≤|fmax(x)-fmin(x)|=2-(-2)=4

(III)f′(x)=3x2-3=3(x+1)(x-1),∵曲线方程为y=x3-3x,∴点A(1,m)不在曲线上.

设切点为M(x0,y0),则点M的坐标满足

,故切线的斜率为

整理得.∵过点A(1,m)可作曲线的三条切线,

∴关于x0方程=0有三个实根.

设g(0)= ,则g′(x0)=6,由g′(x0)=0,得x0=0或x0­=1.

∴g(x0)在(-∞,0),(1,+∞)上单调递增,在(0,1)上单调递减.

∴函数g(x0)= 的极值点为x0=0,x0=1

∴关于x0方程=0有三个实根的充要条件是

,解得-3

故所求的实数a的取值范围是-3

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简答题

已知函数

(1)求

(2)令

求证:

正确答案

(1)(2)见解析

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简答题

已知函数f(x)=lnx-ax2+bx(a>0)且f′(1)=0.

(Ⅰ)试用含a式子表示b;

(Ⅱ)求f(x)的单调区间;

(Ⅲ)若a=2,试求f(x)在区间[c,c+](c>0)上的最大值.

正确答案

(Ⅰ)f(x)的定义域为(0,+∞),…(2分)

∵f(x)=-ax+b,f′(1)=1-a+b=0,

得:b=a-1.…(4分)

(Ⅱ)将b=a-1代入f(x)=-ax+b,

得f(x)=-ax+a-1

=-.…(6分)

当f′(x)>0时,->0,

由x>0,得(ax+1)(x-1)<0,

∵a>0,

∴0<x<1,即f(x)在(0,1)上单调递增,

当f′(x)<0时,-<0,

由x>0,得(ax+1)(x-1)>0,

∵a>0,∴x>1,

即f(x)在(1,+∞)上单调递减.

∴f(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减.…(9分)

(Ⅲ)当c+≤1,即0<c≤时,f(x)在[c,c+]上单调递增.

所以f(x)max=f(c+)

=ln(c+)-(c+2+c+

=ln(c+)+-c2.…(11分)

,即<c<1时,f(x)在[c,1]上单调递增,在[1,c+]上单调递减,

所以f(x)max=f(1)=0.…(13分)

当c≥1时,f(x)在[c,c+]上单调递减.

所以f(x)max=f(c)=lnc-c2+c.…(15分)

综上:f(x)max=

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简答题

已知函数f(x)=2x2-xf′(2),则函数f(x)的图象在点(2,f(2))处的切线方程是______.

正确答案

∵函数f(x)=2x2-xf′(2),

∴f′(x)=4x-f′(2),

∴f′(2)=8-f′(2),

∴f′(2)=4

∴f(2)=8-2×4=0

∴函数f(x)的图象在点(2,f(2))处的切线方程是y-0=4(x-2)

即4x-y-8=0

故答案为:4x-y-8=0

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简答题

已知x=3是函数f(x)=aln(1+x)+x2-10x的一个极值点.

(1)求a

(2)求函数f(x)的单调区间;

(3)若直线yb与函数yf(x)的图象有3个交点,求b的取值范围.

正确答案

(1)a=16(2)单调增区间为(-1,1),(3,+∞),单调减区间为(1,3).(3)(32ln 2-21,16ln 2-9)

f(x)的定义域为(-1,+∞).

(1)f′(x)=+2x-10,又f′(3)=+6-10=0,

a=16.经检验此时x=3为f(x)的极值点,故a=16.

(2)由(1)知f′(x)=.

当-1<x<1或x>3时,f′(x)>0;

当1<x<3时,f′(x)<0.

f(x)的单调增区间为(-1,1),(3,+∞),

单调减区间为(1,3).

(3)由(2)知,f(x)在(-1,1)上单调递增,在(1,3)上单调递减,在(3,+∞)上单调递增,且当x=1或x=3时,f′(x)=0.所以f(x)的极大值为f(1)=16ln 2-9,极小值为f(3)=32ln 2-21.

因为f(16)>162-10×16>16ln 2-9=f(1),

f(e-2-1)<-32+11=-21<f(3),

所以根据函数f(x)的大致图象可判断,在f(x)的三个单调区间(-1,1),(1,3),(3,+∞)内,直线ybyf(x)的图象各有一个交点,当且仅当f(3)<b<f(1).

因此b的取值范围为(32ln 2-21,16ln 2-9).

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简答题

已知函数是R上的奇函数,当取得极值.

(I)求的单调区间和极大值

(II)证明对任意不等式恒成立.

正确答案

(Ⅰ)单增区间,单减区间,极大值;(Ⅱ)见解析.

试题分析:(Ⅰ)根据奇函数的定义可知,由此解得,由已知条件“当取得极值”可得以及,联立方程组解得,写出函数的解析式为,然后对函数求导,利用函数的单调性与导数的关系判断函数在实数集R上的单调性,并由此得到函数处取得极大值;(Ⅱ)根据函数在区间是单调递减的,可知函数在区间上的极大值和极小值,从而由对任意的都有不等式成立,即得结论.

试题解析:(Ⅰ)由奇函数的定义,有

,∴.

因此

由条件的极值,必有.

,解得.              4分

因此,

.

时,,故在单调区间上是增函数;

时,,故在单调区间上是减函数;

时,,故在单调区间上是增函数.

∴函数处取得极大值,极大值为.            8分

(Ⅱ)由(I)知,是减函数,

上的最大值

上的最小值

∴对任意恒有                12分    

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