热门试卷

X 查看更多试卷
1
题型:简答题
|
简答题

已知f(x)=xlnx,g(x)=x3+ax2-x+2

(Ⅰ)如果函数g(x)的单调递减区间为(-,1),求函数g(x)的解析式;

(Ⅱ)对一切的x∈(0,+∞),2f(x)≤g′(x)+2恒成立,求实数a的取值范围.

正确答案

(Ⅰ)g′(x)=3x2+2ax-1

由题意3x2+2ax-1>0的解集是(-,1),即3x2+2ax-1=0的两根分别是-,1

将x=1或-代入方程3x2+2ax-1=0得a=-1,

∴g(x)=x3-x2-x+2

(Ⅱ)由题意知,2xlnx≤3x2+2ax-1+2在x∈(0,+∞)上恒成立

即a≥lnx-x-

设h(x)=lnx-x-,则h′(x)=-+=-

令h′(x)=0,得x=1,x=-(舍),当0<x<1时,h′(x)>0;当x>1时,h′(x)<0

∴当x=1时,h(x)取得最大值,h(x)max=-2,.

∴a≥-2,即a的取值范围是[-2,+∞).

1
题型:简答题
|
简答题

已知函数f(x)=+lnx-1.

(1)求f(x)的单调区间.

(2)若a>0,求函数f(x)在区间(0,e]上的最小值;

(3)若0<a<e,g(x)=--lnx.∃x1∈(0,e],x2∈(0,e],使g(x1)=f(x2),求a的取值范围.

正确答案

(1)∵函数f(x)=+lnx-1,(x>0),∴f(x)=-+=

①当a≤0时,f′(x)>0,∴函数f(x)在区间(0,+∞)上单调递增;

②当a>0时,当x>a时,f′(x)>0,函数f(x)单调递增;当0<x<a时,f′(x)<0,函数f(x)单调递减.

(2)①若a≥e,由(1)可知:函数f(x)在区间(0,e]上单调递减,因此当x=e时,函数f(x)取得最小值f(e)=

②若0<a<e,由(1)可知:函数f(x)在区间(0,a)上单调递减,在区间(a,e)上单调递增,因此当x=a时,函数f(x)取得极小值,即最小值f(a)=lna.

(3)∵当0<x≤e时,∴g(x)=-=>0,∴g(x)在区间(0,e]上单调递增,∴g(x)≤g(e)=-3.

由(2)可知:对于函数f(x),当0<x≤e,0<a<e时,函数f(x)取得最小值f(a)=lna.

因此要使∃x1∈(0,e],x2∈(0,e],使g(x1)=f(x2),则必须g(x)max≥f(x)min,即-3≥lna,

解得0<a<

∴a的取值范围是(0,).

1
题型:简答题
|
简答题

20、已知函数f(x)=(a∈R),g(x)=

(1)求函数g(x)在x=1处的切线方程;

(2)求f(x)的单调区间与极值;

(3)若函数f(x)的图象与函数g(x)的图象在区间(0,e2]上有公共点,求实数a的取值范围.

正确答案

(1)∵g(x)=

∴g′(x)=-

∴g′(1)=-1,又g(1)=1,

∴函数g(x)在x=1处的切线方程为y-1=-(x-1),即y=-x+2.

(2)f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=,令f′(x)=0,得x=e1-a

当x∈(0,e1-a)时,f′(x)>0,f(x)在∈(0,e1-a]上是增函数;

当x∈(e1-a,+∞)时,f′(x)<0,f(x)在∈[e1-a,+∞)上是减函数;

∴函数f(x)的单调递增区间为(0,e1-a],单调递减区间为[e1-a,+∞),极大值为f(x)极大值=f(e1-a)=ea-1,无极小值.

(3)令F(x)=f(x)-g(x)=,则F′(x)=

令F′(x)=0得x=e2-a;令F′(x)>0,得0<x<e2-a;令F′(x)<0,得x>e2-a

故函数F(x)在区间(0,e2-a]上是增函数,在区间[e2-a,+∞)上是减函数.

①当e2-a<e2,即a>0时,函数F(x)在区间(0,e2-a]上是增函数,在区间[e2-a,e2]上是减函数.

∴F(x)max=F(e2-a)=ea-2

又F(e1-a)=0,F(e2)=>0.

∴当0<x<e1-a时,F(x)<0;

当e1-a<x≤e2时,F(x)>0;

此时函数f(x)的图象与函数g(x)的图象在区间(0,e2]上有一个公共点.

②当e2-a≥e2,即a≤0时,函数F(x)在区间(0,e2]上是增函数,F(x)max=F(e2)=

若F(x)max=F(e2)=≥0,即-1≤a≤0时,e1-a≤e2

∵F(e1-a)=0,所以函数f(x)的图象与函数g(x)的图象在区间(0,e2]上有一个公共点;

若F(x)max=F(e2)=<0,即a<-1时,函数f(x)的图象与函数g(x)的图象在区间(0,e2]上没有公共点.

综上,实数a的取值范围是[-1,+∞).

1
题型:简答题
|
简答题

已知函数f(x)=ax-2lnx-

(I)若函数f(x)在其定义域内为单调函数,求实数a的取值范围;

(Ⅱ)设g(x)=,若存在x∈[1,e],使得f(x)>g(x)成立,求实数a的取值范围.

正确答案

(I)函数的定义域为(0,+∞),f′(x)=

①若f′(x)≥0,则ax2-2x+a≥0在(0,+∞)上恒成立,即a≥=在(0,+∞)上恒成立,∵≤1,∴a≥1,此时函数在(0,+∞)上单调递增;

②若f′(x)≤0,则ax2-2x+a≤0在(0,+∞)上恒成立,即a<=在(0,+∞)上恒成立,∵>0,∴a≤0,此时函数在(0,+∞)上单调递减;

综上,a≥1或a≤0;

(II)g(x)=在[1,e]上是减函数,且g(x)∈[2,2e].

①a≤0时,函数f(x)在[1,e]上是减函数,此时f(x)max=f(1)=0,不合题意;

②a≥1时,函数f(x)在[1,e]上是增函数,由题意,f(e)>g(e)

∴a(e-)-2>2

∴a>

②当0<a<1时,∵x-≥0∴f(x)=ax-2lnx-≤x--2lnx≤e--2<2,不合题意

综上,a>

1
题型:简答题
|
简答题

函数f(x)=lnx++ax(a∈R)

(1)a=0时,求f(x)最小值;

(2)若f(x)在[2,+∞)是单调增函数,求a取值范围.

正确答案

(1)a=0时,f(x)=lnx+f′(x)=-=

当0<x<1时f'(x)<0,此时函数f(x)递减.

当x>1时,f'(x)>0,此时函数f(x)递增.

∴f(x)在(0,1)单减,在(1,+∞)单增.

∴x=1时f(x)有最小值1…(6分)

(2)f′(x)=-+a=

∵f(x)在[2,+∞)为增函数,∴f'(x)≥0恒成立,

≥0x≥2恒成立,∴a≥()2-最大值…(9分)

令g(x)=()2-=(-)2-

则x≥2时,则0<-≤g(x)<0,

∴a≥0…(13分)

1
题型:简答题
|
简答题

由三个电子元件j1,j2,j3组成的线路系统如图所示,每个电子元件能正常工作的概率都是t(0<t<1).

(1)求该线路系统正常工作的概率P;

(2)试问函数P(t)在区间(0,1)上是否存在最值?

正确答案

(1)记线路A、线路B正常工作的概率分别为P(A)、P(B)

P(A)=P(j1)P(j2)=t2 P(B)=t

系统正常工作的概率P=1-P()•P()=1-(1-t2)(1-t)=-t3+t2+t

(2)P'(t)=-3t2+2t+1=-(3t+1)(t-1)

∵当0<t<1时,P'(t)>0

∴P(t)在(0,1)上单调递增

∴P(t)在开区间(0,1)上不存在最值

1
题型:简答题
|
简答题

已知x=1是f(x)=2x++lnx的一个极值点

(Ⅰ)求b的值;

(Ⅱ)求函数f(x)的单调减区间;

(Ⅲ)设g(x)=f(x)-,试问过点(2,5)可作多少条直线与曲线y=g(x)相切?请说明理由.

正确答案

(Ⅰ)∵x=1是f(x)=2x++lnx的一个极值点,

f′(x)=2-+

∴f′(1)=0,即2-b+1=0,

∴b=3,经检验,适合题意,

∴b=3.

(II)由f′(x)=2-+<0,

<0,∴-<x<1,

又∵x>0(定义域),

∴函数的单调减区间为(0,1].

(III)g(x)=f(x)-=2x+lnx,

设过点(2,5)与曲线g(x)的切线的切点坐标为(x0,y0),

=g(x0),

即2x0+lnx0-5=(2+)(x0-2),

∴lnx0+-5=(2+)(x0-2),

∴lnx0+-2=0,

令h(x)=lnx+-2,

h(x)=-=0,∴x=2.

∴h(x)在(0,2)上单调递减,在(2,+∞)上单调递增,

∵h()=2-ln2>0,h(2)=ln2-1<0,h(e2)=>0,

∴h(x)与x轴有两个交点,

∴过点(2,5)可作2条直线与曲线y=g(x)相切.

1
题型:简答题
|
简答题

已知函数f(x)=x(x2-a),(a∈R)

(1)求f(x)的单调区间;

(2)若过点P(1,-2)可以向y=f(x)作两条切线,求a的取值范围.

正确答案

(1)由f(x)=x3-ax求导数得到f'(x)=3x2-a.

(i)当a≤0时,f'(x)≥0,则f(x)在R上单增.

(ii)当a>0时,f′(x)=3(x-)(x+).

则f(x)在[,+∞)和(-∞,-]上单调递增;

在[-,+]上单调递减.…(5分)

(2)设过P(1,-2)向y=f(x)作切线于切点(x0,y0),

则y-y0=(3x02-a)(x-x0),即y=(3x02-a)x-2x03

则y=(3x02-a)x-2x03过P(1,-2),

∴-2=3x02-a-2x03,即2x03-3x02+a-2=0.

由题意知关于x0的方程

2x03-3x02+a-2=0有两个不等的实根.

令g(x)=2x3-3x2+a-2,

则g'(x)=6x2-6x=6x(x-1).

于是g(x)极小=g(1)=a-3,

g(x)极大=g(0)=a-2.

方程g(x)=0有三个实根,其中两个根是等根.

∴a=3或a=2

∴所求a的取值范围为[2,3].…(13分)

1
题型:简答题
|
简答题

已知函数f(x)=x2+ax-lnx,a∈R.

(Ⅰ)若a=0时,求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;

(Ⅱ)若函数f(x)在[1,2]上是减函数,求实数a的取值范围;

(Ⅲ)令g(x)=f(x)-x2,是否存在实数a,当x∈(0,e](e是自然常数)时,函数g(x)的最小值是3,若存在,求出a的值;若不存在,说明理由.

正确答案

(I)a=0时,曲线y=f(x)=x2-lnx,

∴f′(x)=2x-,∴g′(1)=1,又f(1)=1

曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程x-y=0.

(II) f(x)=2x+a-=≤0在[1,2]上恒成立,

令h(x)=2x2+ax-1,有

得 a≤-

(II)假设存在实数a,使g(x)=ax-lnx(x∈(0,e])有最小值3,g(x)=a-=

①当a≤0时,g(x)在(0,e]上单调递减,g(x)min=g(e)=ae-1=3,a=(舍去),

②当 0<<e时,g(x)在 (0,)上单调递减,在 (,e]上单调递增

∴g(x)min=g()=1+lna=3,a=e2,满足条件.

③当 ≥e时,g(x)在(0,e]上单调递减,g(x)min=g(e)=ae-1=3,a=(舍去),

综上,存在实数a=e2,使得当x∈(0,e]时g(x)有最小值3.

1
题型:简答题
|
简答题

已知函数f(x)=lnx-a(x-1),(a>0)

(1)求函数f(x)的单调区间和极值;

(2)若函数f(x)在(1,+∞)是单调减函数,求实数a的取值范围;

(3)在(2)的条件下,当n∈N+时,证明:(1+)(1++)(1+)…(1+)<e.其中(e≈2.718…即自然对数的底数)

正确答案

(1)f(x)定义域为(0,+∞)…(1分)

求导数,得f′ (x)=-a=…(2分)

令f’ (x)=0,x1=0,x2=

当0<x<时,f′(x)>0;当x>时,f′(x)<0…(3分)

∴f(x)的单调增区间为(0,),f(x)的单调减区间为(,+∞),…(4分)

因此,f(x)的极大值为f()=-lna-1+a,无极小值…(5分)

(2)∵函数f(x)在(1,+∞)是单调减函数,

∴f′ (x)=-a≤0在区间(1,+∞)上恒成立.(7分)

∵x>1,可得0<<1

∴a≥1,即实数a的取值范围为[1,+∞)…(9分)

(3)由(2)得当a=1时,f(x)在(1,+∞)上单调递减,

,可得…(10分)

令x=1+,可得ln(1+)<…(11分)

分别取n=1,2,3,…,n得

ln(1+)+ln(1+)+ln(1+)+…+ln(1+)<+++…+=1-<1…(13分)

即ln[(1+)(1+)(1+)…(1+)]<lne

可得(1+)(1++)(1+)…(1+)<e,对任意的n∈N*成立.

下一知识点 : 生活中的优化问题举例
百度题库 > 高考 > 数学 > 导数在研究函数中的应用

扫码查看完整答案与解析

  • 上一题
  • 1/10
  • 下一题