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题型:简答题
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简答题

一元三次函数f(x)的三次项系数为,f′(x)+9x<0的解集为(1,2),

(1)若f′(x)+7a=0,求f′(x)的解析式;

(2)若f(x)在R上单调增,求a的范围.

正确答案

解∵一元三次函数f(x)的三次项系数为

设f(x)=x3+bx2+cx+d,∴f'(x)=ax2+2bx+c

∵f′(x)+9x=ax2+2bx+c+9x<0的解集为(1,2),

∴f′(x)+9x=ax2+2bx+c+9x=a(x-1)(x-2)<0

b=-,c=2a(a>0)

(1)由上f'(x)+7a=ax2-(9+3a)x+9a=0成立

∴△=(9+3a)2-36a2≥0

∴-1≤a≤3又因为a>0∴0<a≤3

∴f′(x)=ax2-(9+3a)x+2a(0<a≤3)

(2)∵f(x)在R上单调增,

∴f'(x)=ax2-(9+3a)x+2a≥0在R上恒成立

∴△=(9+3a)2-8a2=a2+54a+81≤0

∴-27-18 ≤a≤-27+18

又因为a>0∴0<a≤-27+18

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题型:简答题
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简答题

已知函数上为增函数,且

(1)求的值;

(2)当时,求函数的单调区间和极值;

(3)若在上至少存在一个,使得成立,求的取值范围.

正确答案

(1)

(2)函数的单调递增区间是,递减区间为,极大值

(3)的取值范围为

试题分析:(1)利用上恒成立,

转化成上恒成立,从而只需

,结合正弦函数的有界性,得到,求得

(2)研究函数的单调性、极值,一般遵循“求导数,求驻点,讨论区间导数值的正负,确定单调性及极值”,利用“表解法”,往往形象直观,易于理解.

(3)构造函数

讨论时,的取值情况,根据上恒成立,得到上单调递增,利用大于0,求得.

试题解析:(1)由已知上恒成立,

,∵,∴

上恒成立,只需

,∴只有,由;            4分

(2)∵,∴

,则

的变化情况如下表:

即函数的单调递增区间是,递减区间为,有极大值

7分

(3)令

时,由,且

∴此时不存在使得成立;

时,

,∴,又,∴上恒成立,

上单调递增,∴

,则

故所求的取值范围为.                          12分

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简答题

已知函数>0)

(1)若的一个极值点,求的值;

(2)上是增函数,求a的取值范围

(3)若对任意的总存在成立,求实数m的取值范围

正确答案

(1); (2); (3)

试题分析:(1)先求函数的导函数,然后由的一个极值点,有求得:,(2),从而可知 ,从而解得 ;(3)先由已知条件由化归与转化思想,对任意的总存在成立转化为对任意的,不等式恒成立,设左边为,然后对函数进行讨论,从而得出的取值范围

试题解析:

由已知,得

                3分

6分

(3)时,由(2)知,上的最大值为

于是问题等价于:对任意的,不等式恒成立 ---8分

,(

时,2ma—1+2m<0,∴g’(a)<0在区间上递减,

此时,

时不可能使恒成立,故必有    10分

 

,可知在区间上递减,

在此区间上,有,与恒成立矛盾,

,这时,上递增,

恒有,满足题设要求,,即

所以,实数的取值范围为                         14分

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=-x3+ax2-4

(1)若f(x)在x=处取得极值,求函数f(x)的单调区间.

(2)若存在x0∈(0,+∞),时,使得不等式f(x0)>0成立,求实数a的取值范围.

正确答案

(1)f'(x)=-3x2+2ax,由题意得 f′()=0,解得a=2,此时f′(x)=-3x(x-),

可知函数在(0,)上,f′(x)>0,函数单调增,在(-∞,0),(,+∞)上,f′(x)<0,函数单调减,

所以函数单调增区间为(0,),函数单调减区间为(-∞,0),(,+∞).

(2)根据题意,只需要不等式f(x)>0在(0,+∞)上有解即可,

即-x3+ax2-4>0在(0,+∞)上有解.即不等式 a>x+在(0,+∞)上有解即可.

令 g(x)=x+,只需要a>g(x)min

而 g(x)=x+=++≥3=3,当且仅当 =,即x=2时“=”成立.

故a>3,即a的取值范围是(3,+∞).

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简答题

(本小题满分14分)已知函数为常数,).

(Ⅰ)若是函数的一个极值点,求的值;

(Ⅱ)求证:当时,上是增函数;

(Ⅲ)若对任意的(1,2),总存在,使不等式成立,求实数的取范围.

正确答案

(Ⅰ)满足条件;(Ⅱ)上是增函数;(Ⅲ)实数的取值范围为.

本试题主要是考查了导数在研究函数中的运用。以及不等是的求解,和函数单调性的判定的综合运用。

(1)因为

由已知,得, 得到a的值,

(2)当时, 

时,.又上是增函数

(3)当时,由(Ⅱ)知,上的最大值为

于是问题等价于:对任意的,不等式恒成立.

利用构造函数得到结论。

解:……………1分

(Ⅰ)由已知,得……3分

经检验,满足条件.……………………………………4分

(Ⅱ)当时,…………5分

时,.又上是增函数

(Ⅲ)当时,由(Ⅱ)知,上的最大值为

于是问题等价于:对任意的,不等式恒成立.

…………………………9分

时,有,且在区间(1,2)上递减,且,则不可能使恒成立,故必有…………11分

,且

,可知在区间上递减,在此区间上有,与恒成立矛盾,故,这时,即在(1,2)上递增,恒有满足题设要求.

,即,所以,实数的取值范围为.……………………14分

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简答题

(本小题满分14分) 设函数.

(Ⅰ)当时,求函数的单调区间和极大值点;

(Ⅱ)已知,若函数的图象总在直线的下方,求的取值范围;

(Ⅲ)记为函数的导函数.若,试问:在区间上是否存在)个正数,使得成立?请证明你的结论.

正确答案

(Ⅰ)单调增区间为,单调减区间为,极大值点

(Ⅱ).

(Ⅲ)在区间上不存在使得成立的)个正数.

(1)当时,求出的导函数,令,列表研究其单调性和极值;

(2)只要求出的最大值小于即可,求出函数的导数,研究单调性可得到的最大值就是其极大值,解不等式得的取值范围;

(3)时,,要研究的单调性,记,其中.,即上为增函数.又,所以,对任意的,总有

.。故不存在

解:(Ⅰ)当时,

得到,列表如下:

所以的单调增区间为,单调减区间为

极大值点

(Ⅱ).

,则.

时,;当时,.

为函数的唯一极大值点,

所以的最大值为=.

由题意有,解得.

所以的取值范围为.

(Ⅲ)当时,.    记,其中.

∵当时,,∴上为增函数,

上为增函数.又

所以,对任意的,总有.

所以

又因为,所以.

故在区间上不存在使得成立的)个正数.

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简答题

已知函数

(1)求函数的单调区间与极值点;

(2)若对,函数满足对都有成立,求实数的取值范围(其中是自然对数的底数)。

正确答案

时,在(0,+∞)上单调递增,

此时函数无极值点

上单调递减,

上单调递增,

此时函数仅有极小值点

解:(1)

时,在(0,+∞)上单调递增,

此时函数无极值点;

,令

时,

上单调递减;

时,

上单调递增;

上单调递减,

上单调递增,

此时函数仅有极小值点   6分

(2)函数满足:

函数满足对都有成立,

上的最大值小于

由(1)知:

上单调递减,在上单调递增,

所以

恒成立

故实数的取值范围是    13分

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简答题

已知f(x)=x2+ax+a(a≤2,x∈R),g(x)=e-x,φ(x)=f(x)•g(x).

(1)当a=1时,求φ(x)的单调区间;

(2)求g(x)在点(0,1)处的切线与直线x=1及曲线g(x)所围成的封闭图形的面积;

(3)是否存在实数a,使φ(x)的极大值为3?若存在,求出a的值,若不存在,请说明理由.

正确答案

(1)当a=1时,φ(x)=(x2+x+1)e-x.φ′(x)=e-x(-x2+x)

当φ′(x)>0时,0<x<1;当φ′(x)<0时,x>1或x<0

∴φ(x)单调减区间,(-∞,0),(1,+∞),单调增区间为:(0,1)

(2)k=g'(0)=-e-x|x-0=-1,切线方程为:y=-x+1

所围成的封闭图形的面积为S=∫01[e-x-(-x+1)]dx=∫01(e-x+x-1)dx=(-e-x+x2-x)=-=-

(3)φ′(x)=(2x+a)e-x-e-x(x2+ax+a)=e-x[-x2+(2-a)x]

令φ′(x)=0,得x=0或x=2-a:

由表可知,φ(x)极大=φ(2-a)=(4-a)ea-2

设μ(a)=(4-a)ea-2,μ′(a)=(3-a)ea-2>,

∴μ(a)在(-∞,2)上是增函数,

∴μ(a)≤μ(2)=2<3,即(4-a)ea-2≠3,

∴不存在实数a,使φ(x)极大值为3.(14分)

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简答题

已知函数f(x)=lnx+,其中a为大于零的常数.

(Ⅰ)若a=1,求函数f(x)的单调区间;

(Ⅱ)求函数f(x)在区间[1,2]上的最小值;

(Ⅲ)求证:对于任意的n∈N*,n>1时,都有lnn>++…+成立.

正确答案

f′(x)=(x>0). (2分)

(Ⅰ)当a=1时,f′(x)=(x>0).

当x>1时,f′(x)>0;当0<x<1时,f′(x)<0.

∴f(x)的增区间为(1,+∞),减区间为(0,1).(4分)

(Ⅱ)当a≥1时,f′(x)>0在(1,2)上恒成立,

这时f(x)在[1,2]上为增函数∴f(x)min=f(1)=0.

当0<a≤,∵f′(x)<0在(1,2)上恒成立,

这时f(x)在[1,2]上为减函数∴f(x)min=f(2)=ln2-

<a<1时,令f′(x)=0,得x=∈(1,2).

又∵对于x∈[1,)有f′(x)<0,

对于x∈(,2]有f′(x)>0,

∴f(x)min=f()=ln+1-,(6分)

综上,f(x)在[1,2]上的最小值为

①当0<a≤时,f(x)mim=ln2-

②当<a<1时,f(x)min=ln+1-.

③当a≥1时,f(x)min=0;(8分)

(Ⅲ)由(Ⅰ)知函数f(x)=-1+lnx在[1,+∞)上为增函数,

当n>1时,∵>1,∴f()>f(1),

即lnn-ln(n-1)>,对于n∈N*且n>1恒成立.(10分)

lnn=[lnn-ln(n-1)]+[ln(n-1)-ln(n-2)]++[ln3-ln2]+[ln2-ln1]>++++

∴对于n∈N*,且n>1时,lnn>+++恒成立.(12分)

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简答题

已知函数f(x)=ax3-12x2+9x+2,若f(x)在x=1处的切线斜率为-3

(Ⅰ)求f(x)的解析式及单调区间;

(Ⅱ)若对任意x∈[0,2]都有f(t)≥t2-2t-1成立,求实数t的取值范围.

正确答案

(Ⅰ)求导函数f′(x)=3ax2-24x+9

∵f(x)在x=1处的切线斜率为-3

∴f′(1)=2a-24+9=-3,∴a=4

∴f(x)=4x3-12x2+9x+2

∴f′(x)=12x2-24x+93(2x-3)(2x-1),

令f′(x)>0得x>或x<;f′(x)<0得 <x<

∴f(x)的单调增区间( ,+∞),(-∞,),

f(x)的单调减区间(

(Ⅱ)由(Ⅰ)可f(x)的极大值f( )=2,

∵f(0)=2,f(2)=4,f()=4

∴f(x)[0,2]上的最小值2,

f(x)≥t2-2t-1在x∈[0,2]上恒成立,等价于t2-2t-1≤2,

∴t2-2t-3≤0,

解得-1≤t≤3.

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