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题型:简答题
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简答题

(14分)已知函数的定义域为[],值域为

],并且上为减函数.

(1)求的取值范围;     

(2)求证:

(3)若函数的最大值为M,

求证:

正确答案

解.(1)按题意,得

 

∴  即 .                                      3分

∴ 关于x的方程

在(2,+∞)内有二不等实根x=关于x的二次方程

在(2,+∞)内有二异根

.  故 .             6分

(2)令,则

∴ .                                                    10分

(3)∵ 

∵ , ∴ 当,4)时,;当(4,)是

在[]上连接,  ∴ 在[,4]上递增,在[4,]上递减.

故 .                                    12分

∵ ,  ∴ 0<9a<1.故M>0. 若M≥1,则

∴ ,矛盾.故0<M<1.                                   14分

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=+x+(a-1)lnx+15a,F(x)=-2x3+3(a+2)x2+6x-6a-4a2,其中a<0且a≠-1.

(Ⅰ)当a=-2,求函数f(x)的单调递增区间;

(Ⅱ)若x=1时,函数F(x)有极值,求函数F(x)图象的对称中心坐标;

(Ⅲ)设函数g(x)=(e是自然对数的底数),是否存在a使g(x)在[a,-a]上为减函数,若存在,求实数a的范围;若不存在,请说明理由.

正确答案

(Ⅰ)当a=-2,f(x)=-+x-3lnx-30(x>0)∴f′(x)=+1-=

设f'(x)>0,即x2-3x+2>0,

所以x<1,或x>2,

∴f(x)单调增区间是(0,1),(2,+∞);

(Ⅱ)∵F(x)=-2x3+3(a+2)x2+6x-6a-4a2,当x=1时,函数F(x)有极值,

∴F'(x)=-6x2+6(a+2)x+6,

且F'(1)=0,即a=-2,

∴F(x)=-2x3+6x-4,

又F(x)=-2x3+6x-4的图象可由F1(x)=-2x3+6x的图象向下平移4个单位长度得到,而F1(x)=-2x3+6x的图象关于(0,0)对称,

所以F(x)=-2x3+6x-4的图象的对称中心坐标为(0,-4);

(Ⅲ)假设存在a使g(x)在[a,-a]上为减函数,

设h1(x)=F(x)-6x2+6(a-1)x•ex,h2(x)=e•f(x)=e•(+x+(a-1)lnx+15a),

h′1(x)=(-2x3+3(a-2)x2+12ax-4a2)•ex

设m(x)=(-2x3+3(a-2)x2+12ax-4a2),

当g(x)在[a,-a]上为减函数,则h1(x)在[a,1]上为减函数,h2(x)在[1,-a]上为减函数,且h1(1)≥h2(1).

由(Ⅰ)知当a<-1时,f(x)的单调减区间是(1,-a),

由h1(1)≥h2(1)得:4a2+13a+3≤0,

解得:-3≤a≤-

当h1(x)在[a,1]上为减函数时,对于∀x∈[a,1],h'1(x)≤0即m(x)≤0恒成立,

因为m'(x)=-6(x+2)(x-a),

(1)当a<-2时,m(x)在[a,-2]上是增函数,在(-∞,a],[-2,+∞)是减函数,

所以m(x)在[a,1]上最大值为m(-2)=-4a2-12a-8,

故m(-2)=-4a2-12a-8≤0,

即a≤-2,或a≥-1,故a<-2;

(2)当a>-2时,m(x)在[-2,a]上是增函数,在(-∞,-2],[a,+∞)是减函数,

所以m(x)在[a,1]上最大值为m(a)=a2(a+2),

故m(a)=a2(a+2)≤0,则a≤-2与题设矛盾;

(3)当a=-2时,m(x)在[-2,1]上是减函数,

所以m(x)在[a,1]上最大值为m(-2)=-4a2-12a-8=0,

综上所述,符合条件的a满足[-3,-2].

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=-alnx,a∈R.

(Ⅰ)当f(x)存在最小值时,求其最小值φ(a)的解析式;

(Ⅱ)对(Ⅰ)中的φ(a),

(ⅰ)当a∈(0,+∞)时,证明:φ(a)≤1;

(ⅱ)当a>0,b>0时,证明:φ′()≤≤φ′().

正确答案

(Ⅰ)求导数,得f′(x)=-=(x>0).

(1)当a≤0时,f′(x)=>0,f(x)在(0,+∞)上是增函数,无最小值.

(2)当a>0时,令f′(x)=0,解得x=a2

当0<x<a2时,f′(x)<0,∴f(x)在(0,a2)上是减函数;

当x>a2时,f′(x)>0,∴f(x)在(a2,+∞)上是增函数.

∴f(x)在x=a2处取得最小值f(a2)=a-alna.

故f(x)的最小值φ(a)的解析式为φ(a)=a-alna(a>0).…(6分)

(Ⅱ)由(Ⅰ),知φ(a)=a-alna(a>0),

求导数,得φ′(a)=-lna.

(ⅰ)令φ′(a)=0,解得a=1.

当0<a<1时,φ′(a)>0,∴φ(a)在(0,1)上是增函数;

当a>1时,φ′(a)<0,∴φ(a)在(1,+∞)上是减函数.

∴φ(a)在a=1处取得最大值φ(1)=1.

故当a∈(0,+∞)时,总有φ(a)≤1.…(10分)

(ⅱ)当a>0,b>0时,

=-=-ln,①

φ′()=-ln()≤-ln,②

φ′()=-ln()≥-ln=-ln,③

由①②③,得φ′()≤≤φ′().…(14分)

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简答题

(本题满分14分)已知函数满足对于,均有成立.

(1)求函数的解析式;

(2)求函数的最小值;

(3)证明:.

正确答案

(1)      (2)1   

(1)由已知等式,用代替得到一个关于得方程组,解出.

(2)用导数法求最值.(3) 在中令),用放缩法证明.

试题分析:(1)依题意得,

解之得 .                                  ……4分

(2)

  当

)在上递减在上递增,

.                                         ……8分

(3)由(2)得 恒成立,令,  则

   在中令),

   ∴,∴

, ,…,),

 

 .                             ……14分

点评:(1)解方程组是要注意把看作是两个变量.(3)要仔细分析要证明的不等式的结构,令是解决问题的关键.

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题型:简答题
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简答题

(本小题满分12分)(注意:在试题卷上作答无效)

已知函数.

(Ⅰ)若,求的取值范围;

(Ⅱ)证明: .

正确答案

(Ⅰ)

(Ⅱ)证明见解析

本小题主要考查函数导数的求法、导数的应用、不等式的恒成立问题、不等式的证明,同时考查转化的思想、逻辑思维能力、运算能力、综合分析与解决问题的能力.

(Ⅰ)

,

题设等价于.

,则

;当时,的最大值点,

综上,的取值范围是.

(Ⅱ)有(Ⅰ)知,.

时,

时,

所以

点评:本题考法相对新颖,特别是第(Ⅰ)小题在所求问题的设置上打破常规,不是单纯考查利用导数研究函数的几何意义、单调性、极值、最值,而是将这些知识融入一个不等式恒成立求参数范围问题中,这符合“稳中求变”的高考命题原则.

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题型:简答题
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简答题

已知函数的导函数。

(I)当a=2时,对于任意的的最小值;

(II)若存在,使a的取值范围。

正确答案

的最小值为-11。,

解:(1)由题意知

当x在[-1,1]上变化时,随x的变化情况如下表:

        的最小值为

的对称轴为且抛物线开口向下

的最小值为

的最小值为-11。                                                         …………6分

(2)

①若

上单调递减,

②若

从而上单调递增,在上单调递减,

根据题意,

综上,a的取值范围是                                                               …………12分

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题型:简答题
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简答题

已知曲线f(x)=x3+bx2+cx在点我A(-1,f(-1)),B(3,f(3))处的切线互相平行,且函数f(x)的一个极值点为x=0.

(I)求实数b,c的值;

(II )若函数y=f(x)(x∈[-,3])的图象与直线y=m恰有三个交点,求实数m的取值范围;

(III)若存在x0∈[1,e](e是自然对数的底数,e=2.71828…),使得f′(x0)+alnx0≤ax0成立(其中f′(x)为函数f(x)的导函数),求实数a的取值范围.

正确答案

(Ⅰ)由f(x)=x3+bx2+cx,得f(x)=3x2=2bx+c,

∵曲线f(x)=x3+bx2+cx在点A(-1,f(-1)),B(3,f(3))处的切线互相平行,且函数f(x)的一个极值点为x=0,

,即,解得:

∴实数b,c的值分别为-3,0;

(Ⅱ)由f(x)=x3-3x2,∴f(x)=3x2-6x,

由f(x)>0,得x<0或x>2,由f(x)<0,得0<x<2.

∴函数f(x)在区间[-,0),(2,3]上递增,在(0,2)上递减.

且f(-)=(-)3-3×(-)2=-,f(0)=0,f(2)=23-3×22=-4,f(3)=33-3×32=0.

∴函数y=f(x)(x∈[-,3])的图象与直线y=m恰有三个交点,则-≤m<0.

故所求实数m的取值范围是[-,0).

(Ⅲ)依题意知存在x0∈[1,e],使得f′(x0)+alnx0≤ax0成立,即x02-x0+alnx0≤ax0成立,

设g(x)=x2+alnx-(a+1)x,则g(x)min≤0,

g(x)=x+-(a+1)=

①当a≤1时,由x∈(1,e),g(x)>0,得函数g(x)在[1,e]上递增,

∴g(x)min=g(1)=-(a+1)≤0,得-≤a≤1.

②当1<a<e时,可知在(1,a)上g(x)0,

得函数g(x)在(1,a)上递减,在(a,e)上递增,

∴g(x)min=g(a)=-a2+alna-a≤0恒成立,∴1<a<e.

③当a≥e时,在x∈(1,e)上g(x)<0,∴函数g(x)在[1,e]上递减,

∴g(x)min=g(e)=-e2+a-ae-e≤0,∴a≥,又<e,

∴a≥e.

综上可知:a≥-

∴实数a的取值范围是[-,+∞).

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题型:简答题
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简答题

设函数f(x)=x3+ax2+x,a∈R.

(Ⅰ)当x=2时,f(x)取得极值,求a的值;

(Ⅱ)若f(x)在(0,+∞)内为增函数,求a的取值范围.

正确答案

f′(x)=2a2+ax+1,

(Ⅰ)由题意:f′(2)=8+2a+1=0

解得a=-.(3分)

(Ⅱ)方程2a2+ax+1=0的判别式△=a2-8,

(1)当△≤0,即-2≤a≤2时,2a2+ax+1≥0,

f′(x)≥0在(0.+∞)内恒成立,此时f(x)为增函数;

(2)当△>0,即a<-2或a>2时,

要使f(x)在(0.+∞)内为增函数,只需在(0.+∞)内有2a2+ax+1≥0即可,

设g(x)=2a2+ax+1,

得a>0,所.a>2

由(1)(2)可知,若f(x)在(0.+∞)内为增函数,a的取值范围是[-2,+∞).(13分)

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简答题

已知函数f(x)=x3-x2+bx+c.

(1)若f(x)有极值,求b的取值范围;

(2)当f(x)在x=1处取得极值时,①若当x∈[-1,2]时,f(x)<c2恒成立,求c的取值范围;②证明:对[-1,2]内的任意两个值x1,x2,都有|f(x1)-f(x2)|≤

正确答案

(1)∵f(x)=x3-x2+bx+c,

∴f′(x)=3x2-x+b,

要使f(x)有极值,则f′(x)=3x2-x+b=0有两不等实根,

从而△=1-12b>0,解得b<

(2)∵f(x)在x=1处取得极值,∴f′(1)=3-1+b=0,∴b=-2.

①∴f(x)=x3-x2-2x+c,∵f′(x)=3x2-x-2=(3x+2)(x-1)

∴当x∈(-,1)时,f′(x)<0,函数单调递减,

当x∈(-∞,-)和(1,+∞)时,f′(x)>0,函数单调递增,∴当x=-时,f(x)有极大值+c,

又f(2)=2+c>+c,f(-1)=+c<+c,

∴x∈[-1,2]时,f(x)max=f(2)=2+c,

∴c2>2+c

∴c<-1或c>2.

②由上可知,当x=1时,f(x)有极小值-+c又f(2)=2+c>-+c,f(-1)=+c

>-+c,∴x∈[-1,2]时,f(x)min=-+c,

∴|f(x1)-f(x2)|≤|fmax(x)-fmin(x)|=|2+c-(-+c)|=

故结论成立.

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=x3-x2+bx+c.

(1)若f(x)有极值,求b的取值范围;

(2)当f(x)在x=1处取得极值时,①若当x∈[-1,2]时,f(x)<c2恒成立,求c的取值范围;②证明:对[-1,2]内的任意两个值x1,x2,都有|f(x1)-f(x2)|≤

正确答案

(1)∵f(x)=x3-x2+bx+c,

∴f′(x)=3x2-x+b,

要使f(x)有极值,则f′(x)=3x2-x+b=0有两不等实根,

从而△=1-12b>0,解得b<

(2)∵f(x)在x=1处取得极值,∴f′(1)=3-1+b=0,∴b=-2.

①∴f(x)=x3-x2-2x+c,∵f′(x)=3x2-x-2=(3x+2)(x-1)

∴当x∈(-,1)时,f′(x)<0,函数单调递减,

当x∈(-∞,-)和(1,+∞)时,f′(x)>0,函数单调递增,∴当x=-时,f(x)有极大值+c,

又f(2)=2+c>+c,f(-1)=+c<+c,

∴x∈[-1,2]时,f(x)max=f(2)=2+c,

∴c2>2+c

∴c<-1或c>2.

②由上可知,当x=1时,f(x)有极小值-+c又f(2)=2+c>-+c,f(-1)=+c

>-+c,∴x∈[-1,2]时,f(x)min=-+c,

∴|f(x1)-f(x2)|≤|fmax(x)-fmin(x)|=|2+c-(-+c)|=

故结论成立.

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