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题型:简答题
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简答题

已知f(x)=ax3-bx2+cx在区间[0,1]上是减函数,在区间(-∞,0],[1,+∞)上是增函数,又f′(2)=12.

(1)求f(x)的解析式;

(2)若在区间[0,m].(m>0)上恒有f(x)≤5x成立,求m的取值范围.

正确答案

(Ⅰ)f'(x)=3ax2-2bx+c,

由已知f'(0)=f'(1)=0,

解得

所以f'(x)=3ax2-3ax,因为f'(2)=12a-6a=6a=12,所以a=2,

所以f(x)=2x3-3x2

(Ⅱ)令f(x)≤5x,即2x3-3x2-5x≤0,

所以(2x-5)(x+1)≤0,解得x≤-1或0≤x≤

又f(x)≤5x在区间[0,m]上恒成立,所以0<m≤

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题型:简答题
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简答题

设函数f(x)=px-2lnx.

(1)若p>0,求函数f(x)的最小值;

(2)若函数g(x)=f(x)-在其定义域内为单调函数,求p的取值范围.

正确答案

(1)∵f′(x)=p-=,令f′(x)=0,得x=

∵p>0,列表如下,

从上表可以得,当x=时,f(x)有极小值2-2ln.(4分)

又此极小值也为最小值,所以当x=时,f(x)有最小值2-2ln.(5分)

(2)因为g(x)=f(x)-=px--2lnx,则g′(x)=p+-=

由函数g(x)=f(x)-在其定义域内为单调函数得,g′(x)≥0对x∈(0,+∞)恒成立或g′(x)≤0对x∈(0,+∞)恒成立.

①当p=0时,g′(x)=-<0对x∈(0,+∞)恒成立(7分)

此时g(x)在其定义域内为减函数,满足要求.

②当p>0时,g′(x)≤0对x∈(0,+∞)恒成立不可能,

由g′(x)≥0对x∈(0,+∞)恒成立得px2-2x+p≥0对x∈(0,+∞)恒成立,即p≥对x∈(0,+∞)恒成立,

∵当x∈(0,+∞)时,=≤1,

∴p≥1(9分)

③当p<0时,g′(x)≥0对x∈(0,+∞)恒成立不可能,

由g′(x)≤0对x∈(0,+∞)恒成立得px2-2x+p≤0对x∈(0,+∞)恒成立,即p≤对x∈(0,+∞)恒成立,

∵当x∈(0,+∞)时,>0,

∴p≤0;

又∵p<0,

∴此时p<0.(11分)

综上所述,P的取值范围为(-∞,0]∪[1,+∞)..(12分)

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=(x2-3x+3)•ex,其定义域为[-2,t](t>-2),设f(-2)=m,f(t)=n.

(1)试确定t的取值范围,使得函数f(x)在[-2,t]上为单调函数;

(2)试判断m,n的大小并说明理由.

正确答案

(1)∵f(x)=(x2-3x+3)•ex

∴f′(x)=(x2-x)ex(2分)

令f′(x)≥0,则x≥1或x≤0,

∴f(x)在(-∞,0],[1,+∞)上单调递增,在[0,1]上单调递减(5分)

∴-2<t≤0.(7分)

①若-2<t≤0,则f(x)在[-2,t]上单调递增,

∴f(t)>f(-2),

即n>m.(9分)

②若0<t≤1,则f(x)在[-2,0]上单调递增,在[0,t]上单调递减

又f(-2)=,f(1)=e,

∴f(t)≥f(1)>f(-2),即n>m.(11分)

③若t>1,则f(x)在(_∞,0],[1,t]上单调递增,在[0,1]上单调递减

∴f(t)>f(1)>f(-2),即n>m.(13分)     

综上,n>m.(15分)

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简答题

(本小题满分16分)

设函数其中是自然对数的底数.

(1)  求的关系;

(2)若在其定义域内为单调函数,求的取值范围.

(3)设若存在使得成立,求实数的取值范围.

正确答案

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简答题

已知函数的图像与直线 有且仅有三个交点,交点的横坐标的最大值为,求证:

      

正确答案

(证)的图象与直线 的三个交点如答13图所示,且在内相切,其切点为

由于,所以,即.    

因此

                                       

                                       

.        

解析见答案  

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题型:简答题
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简答题

设函数f(x)=x2+bln(x+1).

(I)若对定义域内的任意x,都有f(x)≥f(1)成立,求实数b的值;

(II)若函数f(x)的定义域上是单调函数,求实数b的取值范围;

(III)若b=-1,证明对任意的正整数n,不等式f()<1+++…+成立.

正确答案

(Ⅰ)由x+1>0,得x>-1.

∴f(x)的定义域为(-1,+∞).…(1分)

因为对x∈(-1,+∞),都有f(x)≥f(1),

∴f(1)是函数f(x)的最小值,故有f′(1)=0.…(2分)

f(x)=2x+

∴2+=0,解得b=-4.      …(3分)

经检验,b=-4时,f(x)在(-1,1)上单调减,在(1,+∞)上单调增.

f(1)为最小值.故得证. …(4分)

(Ⅱ)∵f(x)=2x+=

又函数f(x)在定义域上是单调函数,

∴f′(x)≥0或f′(x)≤0在(_1,+∞)上恒成立.…(6分)

若f′(x)≥0,则2x+≥0在(-1,+∞)上恒成立,

即b≥-2x2-2x=-2(x+2+恒成立,由此得b≥;…(8分)

若f′(x)≤0,则2x+≤0在(-1,+∞)上恒成立,

即b≤-2x2-2x=-2(x+2+恒成立.

因-2(x+)2+在(-1,+∞)上没有最小值,

∴不存在实数b使f′(x)≤0恒成立.

综上所述,实数b的取值范围是[,+∞).…(10分)

(Ⅲ)当b=1时,函数f(x)=x2-ln(x+1).

令h(x)=f(x)-x3=-x3+x2-ln(x+1),

则h(x)=-3x2+2x-=-

当x∈(0,+∞)时,h′(x)<0,

所以函数h(x)在(0,+∞)上单调递减.

又h(0)=0,∴当x∈[0,+∞)时,恒有h(x)<h(0)=0,

即x2-ln(x+1)<x3恒成立.

故当x∈(0,+∞)时,有f(x)<x3.…(12分)

∵k∈N*,∴∈(0,+∞).

取x=,则有f() <

f() <1+++…+

所以结论成立. …(14分)

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简答题

已知f(x)=ax3+bx2+cx在区间[0,1]上是增函数,在区间(﹣∞,0),(1,+∞)上是减函数,又 

(1)求f(x)的解析式;

(2)若在区间[0,m](m>0)上恒有f(x)≤x成立,求m的取值范围、

正确答案

解:(1)f'(x)=3ax2+2bx+c,

由已知f'(0)=f'(1)=0,

解得

∴f'(x)=3ax2﹣3ax,

∴a=﹣2,

∴f(x)=﹣2x3+3x2

(2)令f(x)≤x,即﹣2x3+3x2﹣x≤0,

∴x(2x﹣1)(x﹣1)≥0,

或x≥1.

又f(x)≤x在区间[0,m]上恒成立,

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简答题

已知函数,且.(e是自然对数的底数)

(1)求a与b的关系式;

(2)若f(x)在其定义域内为单调函数,求a的取值范围.

正确答案

解:(1)由题意知,f(e)=ae﹣﹣2=be﹣﹣2,

∴(a﹣b)(e+)=0,∴a=b,

(2)由(1)知  f(x)=ax﹣﹣2lnx,

f'(x)=a+=

令 h(x)=ax2﹣2x+a,因为f(x)在其定义域(0,+∞)内为单调函数,

∴在其定义域(0,+∞)内,h(x)≥0或h(x)≤0恒成立.

①当a=0时,h(x)=﹣2x,

∵x>0,∴h(x)<0,f'(x)<0,f(x)在其定义域(0,+∞)内为单调函数,

故a=0满足条件.

②当a>0时,h(x)图象是开口向上的抛物线,对称轴是x=

h(x)的最小值是a﹣,只需 a﹣≥0,

∴a≥1,即a≥1时,f(x)在其定义域(0,+∞)内为单调函数,

故a≥1满足条件.

③当a<0时,h(x)图象是开口向下的抛物线,对称轴是x=∈(0,+∞),

∴在(0,+∞)内,h(x)≤0成立,

∴f(x)在其定义域(0,+∞)内为单调减函数,

∴当a<0时,满足条件.

综上可得,a的取值范围是a≥1或a≤0.

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简答题

已知函数.

(1)设,试讨论单调性;

(2)设,当时,若,存在,使,求实数

取值范围.

正确答案

(1)当时,上是增函数,在上是减函数;当时,上是减函数;当时,上是增函数,在上是减函数;(2).

试题分析:(1)先求出的导数,,然后在的范围内讨论的大小以确定的解集;(2)时,代入结合上问可知函数在在上是减函数,在上是增函数,即在取最小值,若,存在,使,即存在使得.从而得出实数的取值范围.注意不能用基本不等式,因为等号取不到,实际上为减函数.所以其值域为,从而,即有.

试题解析:(1)函数的定义域为

因为,所以

,可得              2分

①当时,由可得,故此时函数上是增函数.

同样可得上是减函数.               4分

②当时,恒成立,故此时函数上是减函数.            6分

③当时,由可得,故此时函数上是增函数,

上是减函数;              8分

(2)当时,由(1)可知上是减函数,在上是增函数,

所以对任意的,有

由条件存在,使,所以,              12分

即存在,使得

时有解,

亦即时有解,

由于为减函数,故其值域为

从而,即有,所以实数的取值范围是.              16分

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简答题

已知函数f(x)=x3+ax2-2x+5.

(1)若函数f(x)在(-,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,求实数a的值;

(2)是否存在正整数a,使得f(x)在x∈(-3,)上必为单调函数?若存在,试求出a的值,若不存在,请说明理由.

正确答案

(1)∵函数f(x)在(-,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,

∴函数f(x)在x=1处取极小值,故f′(1)=0,

求导数可得f′(x)=3x2+2ax-2,可得1+2a=0,解得a=-

(2)假设存在正整数a,使得f(x)在x∈(-3,)上必为单调函数,

则f′(x)=3x2+2ax-2在x∈(-3,)上恒大于等于0,或恒小于等于0,

∵△=4a2+12>0,∴f′(x)=3x2+2ax-2=0必有两不等实根x1,x2

要满足题意只需两根x1<-3,x2,即

解得≤a≤,可知存在正整数a=5满足要求.

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