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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=ax2-(a+2)x+lnx

(1)当a=1时,求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;

(2)求f(x)的单调区间.

正确答案

(1)当a=1时,f(x)=x2-3x+lnx,f′(x)=2x-3+.         

因为f′(1)=0,f(1)=-2,所以切线方程为 y=-2.                                     

(2)函数f(x)=ax2-(a+2)x+lnx的定义域为(0,+∞).

当a>0时,f′(x)=2ax-(a+2)+=(x>0),

令f′(x)=0,即f′(x)===0,

所以x=或x=.          

①a>2时,令f′(x)>0,可得x>或0<x<;令f′(x)<0,可得<x<

②a=2时,f′(x)≥0恒成立;

③0<a<2时,令f′(x)>0,可得x>或0<x<;令f′(x)<0,可得<x<

④a≤0时,令f′(x)>0,可得0<x<;令f′(x)<0,可得x>

∴a>2时,函数的单调增区间是(0,),(0,);单调减区间为();a=2时,f(x)在(0,+∞上单调递增;0<a<2时,函数的单调增区间是(,+∞),(0,);单调减区间是();a≤0时,函数的单调增区间是(0,);单调减区间是(,+∞).

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简答题

数列an中,a1=t,a2=t2,其中t≠0且t≠1,x=是函数f(x)=an-1x3-3[(t+1)an-an+1]x+1(n≥2)的一个极值点.

(1)证明:数列an+1-an是等比数列;

(2)求an

正确答案

(1)证明:∵f(x)=an-1x3-3[(t+1)an-an+1]x+1∴f'(x)=3an-1x2-3[(t+1)an-an+1],

根据已知f′()=0,即tan-1-(t+1)an+an+1=0,即an+1-an=t(an-an-1),当t≠1时,数列an+1-an是等比数列.(6分)

(2)由于a2-a1=t2-t=t(t-1),所以an+1-an=(t-1)tn

所以an=(an-an-1)+(an-1-an-2)++(a2-a1)+a1=(t-1)tn-1+(t-1)tn-1++(t-1)t+t=(t-1)×+t=tn

所以数列an的通项公式an=tn.(12分)

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简答题

已知函数f(x)=alnx+

(1)当a>0时,求函数f(x)的单调区间和极值;

(2)当a>0时,若对任意x>0,均有ax(2-lnx)≤1,求实数a的取值范围;

(3)若a<0,对任意x1、x2∈(0,+∞),且x1≠x2,试比较f()与的大小.

正确答案

由题意x>0,f′(x)=-

(1)当a>0时,由f′(x)>0得,解得x>

即函数f(x)的单调增区间是(,+∞);

由f′(x)<0得-<0,解得x<

即函数f(x)的单调减区间是(0,)

∴当x=时,函数f(x)有极小值,

极小值为f()=aln+a=a-alna

(2)当a>0时,∵对任意x>0,

均有ax(2-lnx)≤1,即有对任意x>0,2a≤alnx+恒成立,

∴对任意x>0,只须2a≤f(x)min

由(1)可知,函f(x)的极小值,即为最小值,

∴2a≤f(x)min=a-alna,,解得0<a≤

即a的取值范围为0<a≤

(3)f() -=aln-

∵x1>0,x2>0且x1≠x2,a<0,

∴x1+x2>2,∴>1,aln<0

<0,

∴aln+<0,

∴f()-<0,即f()<

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简答题

设函数f(x)=x3+ax2-9x-1(a<0),若曲线y=f(x)的斜率最小的切线与直线12x+y=6平行,

求:(Ⅰ)a的值;

(Ⅱ)函数f(x)的单调区间。

正确答案

解:(Ⅰ)因

所以

即当时,f′(x)取得最小值

因斜率最小的切线与12x+y=6平行,即该切线的斜率为-12,

所以,解得a=±3,

由题设a<0,所以a=-3。

(Ⅱ)由(Ⅰ)知a=-3,因此,

令f′(x)=0,解得

当x∈(-∞,-1)时,f′(x)>0,故f(x)在(-∞,-1)上为增函数;

当x∈(-1,3)时,f′(x)<0,故f(x)在(-∞,-1)上为减函数;

当x∈(3,+∞)时,f′(x)>0,故f(x)在(3,+∞)上为增函数,

由此可见,函数f(x)的单调递增区间为(-∞,-1)和(3,+∞),单调递减区间为(-1,3)。

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简答题

设函数f(x)=ex-1-x -ax2(1)若a=0,求f(x)的单调区间;

(2)若当x≥0时f(x)≥0,求a的取值范围。

正确答案

解:(1)a=0时,f(x)=ex-1-x,f'(x)=ex-1

当x∈(-∞,0)时,f'(x)<0;当x∈(0,+∞)时,f'(x)>0

故f(x)在(-∞,0)单调减少,在(0,+∞)单调增加;

(2)f '(x)=ex-1-2ax

由(1)知ex≥1+x,当且仅当x=0时等号成立

故f'(x)≥x-2ax=(1-2a)x,

从而当1-2a≥0,即时,f'(x)≥0(x≥0),而f(0)= 0,

于是当x≥0时,f(x)≥0

由ex>1+x(x≠0)可得e-x>1-x(x≠0)

从而当a>时,f'(x)<ex-1+2a(e-x-1)=e-x(ex-1)(ex-2a),

故当x∈(0,ln2a)时,f'(x)<0,而f(0)=0,于是当x∈(0,ln2a)时,f(x)<0

综合得a的取值范围为

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简答题

(本小题满分12分)

已知函数

(I)证明:当时,上是增函数;

(II)对于给定的闭区间,试说明存在实数   ,当时,在闭区间上是减函数;

(III)证明:

正确答案

(I)当时,上是增函数

(II)取中较大者记为k,易知当tk时,<0在闭区[a,b]成立,即在闭区间[a,b]上为减函数.

(III)

证明:由题设得

又由,且t<得t<,即

>0.

由此可知,为R上的增函数.

(Ⅱ)证法一:因为<0是为减函数的充分条件,所以只要找到实数k,使得t

<0,即t

在闭区间[a,b]上成立即可.

因此y=在闭区间[a,b]上连续,故在闭区[a,b]上有最大值,设其为ktk时,<0在闭区间[a,b]上恒成立,即在闭区间[a,b]上为减函数.

证法二:因为<0是为减函数的充分条件,所以只要找到实数k,使得tk

<0,

在闭区间[a,b]上成立即可.

<0()当且仅当

<0().

而上式成立只需

成立.取中较大者记为k,易知当tk时,<0在闭区[a,b]成立,即在闭区间[a,b]上为减函数.

(Ⅲ)证法一:设

易得

.

易知x>0时, >0;当x<0, <0.故当x=0时,取最小值,所以

于是对任意xt,有,即.

证法二:设=

,当且仅当

≥0

只需证明

≤0,即

≥1

以下同证法一.

证法三:设=,则

易得t时, >0; t时, <0,故当t=取最小值

以下同证法一.

证法四:

设点AB的坐标分别为,易知点B在直线y=x上,令点A到直线y=离为d,则

以下同证法一.

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简答题

已知函数f(x)=x3+ax2+x+1,a∈R.

(Ⅰ)求函数f(x)的单调区间;

(Ⅱ)设函数f(x)在区间(-,-)内是减函数,求a的取值范围.

正确答案

(1)f(x)=x3+ax2+x+1求导:f'(x)=3x2+2ax+1

当a2≤3时,△≤0,f'(x)≥0,f(x)在R上递增

当a2>3,f'(x)=0求得两根为x=

即f(x)在(-∞,)递增,()递减,(,+∞)递增

(2)f'(x)=3x2+2ax+1≤0在(-,-)恒成立.

即2a≥在(-,-)恒成立.

可知在(-,-)上为减函数,在(-,-)上为增函数.<4.

所以a≥2.a的取值范围是[2,+∞).

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简答题

已知函数

(1)当时,求函数的极值;(2)当时,讨论的单调性。

正确答案

(1)的极小值为,无极大值(2)当时,的单调递增区间是,单调递减区间是;当时,单调递减区间是时,的单调递增区间是,单调递减区间是

试题分析:(1)当时,,求导,令,同时讨论的单调性即可.

(2)当时,,故二次不等式的二次项系数为负,故不等式的解集取决于两个根

的大小,分类讨论即可得到的单调区间.

(1)函数的定义域为

时,       

,得

时,;当时,

上单调递减,在上单调递增

的极小值为,无极大值.

(2)………6分

①当时,,故函数在上是减函数;

②当时,

,得;令,得

③当时,

,得;令,得

综上所述,

时,的单调递增区间是,单调递减区间是

时,单调递减区间是

时,的单调递增区间是,单调递减区间是

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简答题

已知函数.

(I)若处取得极值,

①求的值;②存在,使得不等式成立,求的最小值;

(II)当时,若上是单调函数,求的取值范围.(参考数据

正确答案

(1)①,②;(2)

试题分析:(1)①根据处取得极值,求导将带入到导函数中,联立方程组求出的值;②存在性恒成立问题,,只需,进入通过求导求出的极值,最值.(2)当的未知时,要根据中分子是二次函数形式按进行讨论.

试题解析:(1)定义域为.

,

因为处取和极值,故,

,解得.

②由题意:存在,使得不等式成立,则只需

,令,令

所以上单调递减,上单调递增,上单调递减

所以处取得极小值,

而最大值需要比较的大小,

,

,

比较与4的大小,而,所以

所以

所以.

(2)当 时,

①当时,上单调递增;

②当时,∵ ,则上单调递增;

③当时,设,只需,从而得,此时上单调递减;

综上可得,.

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简答题

已知函数.

(Ⅰ)求函数的单调区间;

(Ⅱ)若对定义域每的任意恒成立,求实数的取值范围;

(Ⅲ)证明:对于任意正整数,不等式恒成立。

正确答案

.

(Ⅰ)当时,若,则,若,则,故此时函数的单调递减区间是,单调递增区间是

时,的变化情况如下表:

单调递增

极大值

单调递减

极小值

单调递增

所以函数的单调递增区间是,单调递减区间是

时,,函数的单调递增区间是

时,同可得,函数的单调递增区间是,单调递减区间是

(Ⅱ)由于,显然当时,,此时对定义域每的任意不是恒成立的,

时,根据(1),函数在区间的极小值、也是最小值即是,此时只要即可,解得,故得实数的取值范围是

(Ⅲ)当时,,等号当且仅当成立,这个不等式即,当时,可以变换为

在上面不等式中分别令

所以 

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