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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=ln(2-x)+a(x-2)(a∈R,e是自然对数的底)

(1)求f(x)的单调区间;

(2)当a>0时,若方程f(x)-b=0在区间[2-,2)上有两个不同的实根,求证:1-e-lna≤b<-1-lna.

正确答案

(1)f′(x)=+a=(x<2)

当a≤02时,f'(x)<0,∴f(x)是减函数

当a>06时,x∈(-∞,2-),f'(x)>0;x∈(2-,2)时,f'(x)<0

此时,f(x)的单调增减区间分别为(-∞,2-),(2-,2)

(2)∵a>0,由(1)知fmax(x)=f(2-)=ln-1

当x∈[2-,2)时,f(x)的值域是(-∞,ln-1]

当函数y=f(x)与函数y=b的图象有两个交点时,

得出f(2-)≤b<f(2-),

即ln-e≤b<ln-1

∴1-e-lna≤b<-1-lna.

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简答题

已知函数f(x)=+1nx,且m>0.

(Ⅰ)若函数f(x)在[1,+∞)上是增函数,求m的取值范围;

(Ⅱ)求函数f(x)在[1,e]的最大值和最小值.

正确答案

(Ⅰ)求导函数,可得f′(x)=-+=(m>0).        …(1分)

因为函数f(x)在[1,+∞)上为增函数,所以f'(x)≥0在[1+∞)上恒成立,

所以mx-1≥0在[1,+∞)上恒成立,

所以m≥在[1,+∞)上恒成立.

所以m的取值范围是[1,+∞).                        …(3分)

(Ⅱ)令f′(x)=0,∴x=(m>0).                …(4分)

①若<1,即m>1,则x∈[1,e]时,有f'(x)>0,所以f(x)在[1,e]上递增,

所以f(x)的最大值是f(e)=;f(x)的最小值是f(1)=0…(6分)

②若1≤<e,即<m≤1,则x∈(1,)时,f′(x)<0,所以f(x)在(1,)上递减;x∈(,e)时,f′(x)>0,所以f(x)在(,e)上递增.

所以f(x)的最小值是f()=-lnm.

又f(1)=0,f(e)=

所以当1-e+me>0,即1-<m≤1时,有f(e)>f(1),所以f(x)的最大值是f(e)=

当1-e+me≤0,即<m≤1-时,有f(e)≤f(1),

所以f(x)的最大值是f(1)=0.                  …(9分)

③若≥e,即0<m≤,则x∈[1,e]时,有f'(x)<0,

所以f(x)在[1,e]上递增,

所以f(x)的最大值是f(1)=0;f(x)的最小值是f(e)=.…(11分)

所以f(x)的最大值是,f(x)的最小值是…(12分)

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简答题

已知f(x)=x3+3x2-9x+1,

(1)求f(x)的单调区间和极值.

(2)求f(x)在区间[-4,4]上的最大值与最小值.

正确答案

(1)f′(x)=3x2+6x-9,

由f′(x)>0,得x<-3或x>1,由f′(x)<0,得-3<x<1,

所以f(x)的增区间是(-∞,-3),(1,+∞),减区间是(-3,1).

所以当x=-3时f(x)取得极大值f(-3)=28,当x=1时f(x)取得极小值f(1)=-4.

(2)f(-4)=21,f(4)=77,又由(1)知极大值f(-3)=28,极小值f(1)=-4,

所以f(x)在[-4,4]上的最大值为77,最小值为-4.

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简答题

已知函数f(x)=ln(ax+1)+,x≥0,其中a>0.

(Ⅰ)求f(x)的单调区间;

(Ⅱ)若f(x)的最小值为1,求a的取值范围.

正确答案

(Ⅰ)求导函数,可得f′(x)=

∵x≥0,a>0,∴ax+1>0.

①当a≥2时,在区间(0,+∞)上,f'(x)>0,∴f(x)的单调增区间为(0,+∞).

②当0<a<2时,由f'(x)>0解得x>,由f'(x)<0解得x<

∴f(x)的单调减区间为(0,),单调增区间为(,+∞).

(Ⅱ)当a≥2,由(Ⅰ)①知,f(x)的最小值为f(0)=1;

当0<a<2时,由(Ⅰ)②知,f(x)在x=处取得最小值f()<f(0)=1,

综上可知,若f(x)的最小值为1,则a的取值范围是[2,+∞).

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简答题

已知函数

(1)当时,求函数的单调区间;

(2)若函数处取得极值,对恒成立,求实数的取值范围;

(3)当时,求证:

正确答案

(1)上递减,在上递增;(2);(3)证明详见解析.

试题分析:(1)先求函数的导函数,然后分别求解不等式,即可求出函数的单调增、减区间,注意函数的定义域;(2)先根据函数在取得极值,得到,进而求出的值,进而采用分离参数法得到,该不等式恒成立,进一步转化为,利用导数与最值的关系求出函数的最小值即可;(3)先将要证明的问题进行等价转化,进而构造函数,转化为证明该函数在单调递增,根据函数的单调性与导数的关系进行证明即可.

试题解析:(1)当时,

上递减,在上递增

(2)∵函数处取得极值,∴

,可得上递减,在上递增

,即 

(3)证明:

,则只要证明上单调递增

又∵

显然函数上单调递增

,即

上单调递增,即

∴当时,有

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简答题

已知函数f(x)=(x≥1).

(Ⅰ)试判断函数f(x)的单调性,并说明理由;

(Ⅱ)若f(x)≥恒成立,求实数k的取值范围.

正确答案

(I)求导函数,可得f′(x)=-

∵x≥1,∴lnx≥0,∴f′(x)≤0

∴f(x)在[1,+∞)上单调递减;

(II)f(x)≥恒成立,即≥k恒成立,

记g(x)=,则g′(x)=

再令h(x)=x-lnx,则h′(x)=1-

∵x≥1,∴h′(x)≥0,∴h(x)在[1,+∞)上单调递增.

∴[h(x)]min=h(1)=1>0,从而g′(x)>0  

故g(x)在[1,+∞)上也单调递增

∴[g(x)]min=g(1)=2

∴k≤2.

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简答题

已知函数f(x)=ln(x-2)-(a为常数且a≠0)

(1)求导数f′(x);

(2)求f(x)的单调区间.

正确答案

(1)f′(x)=-

(2)f(x)的定义域为(2,+∞)(1分)

f′(x)=-;(2分)

令f'(x)>0得:

当a<0时,f(x)在(2,+∞)时f'(x)>0恒成立;

当a>0时,解得:2<x<1+

令f'(x)>0得:

当a<0时,f(x)在(2,+∞)时f'(x)<0不成立;

当a>0时,解得:x>1+

故当a<0时,f(x)在(2,+∞)上为增函数;

当a>0时,f(x)在(2,1+)上为增函数,在(1+,+∞)上为减函数.

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简答题

已知两数x1,x2满足下列条件:

(1)它们的和是等差数列1,3,…的第20项;

(2)它们的积是等比数列2,-6,…的前4项和.

求根为的方程.

正确答案

x1+x2=39 ①,x1x2=-40 ②,故得:1/x1+1/x2=-

由②式得.=-

由初中所学一元二次函数根与系数关系得所求方程为:40x2+39x-1=0.

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简答题

已知函数f(x)=aln(x-a)-x2+x(a<0).

(I)当-1<a<0时,求f(x)的单调区间;

(II)若-1<a<2(ln2-1),求证:函数f(x)只有一个零点x0,且a+1<x0<a+2;

(III)当a=-时,记函数f(x)的零点为x0,若对任意x1,x2∈[0,x0]且x2-x1=1,都有|f(x2)-f(x1)|≥m成立,求实数m的最大值.

(本题可参考数据:ln2=0.7,ln=0.8,ln=0.59)

正确答案

(I)f(x)的定义域为(a,+∞).

f′(x)=-x+1=

令f'(x)=0⇒x=0或x=a+1.

当-1<a<0时,a+1>0,函数f(x)与f'(x)随x的变化情况如下表:

所以,函数f(x)的单调递增区间是(0,a+1),单调递减区间是(a,0)和(a+1,+∞).…(4分)

(II)证明:当-1<a<2(ln2-1)<0时,

由(I)知,f(x)的极小值为f(0),极大值为f(a+1).

因为f(0)=aln(-a)>0,f(a+1)=-(a+1)2+(a+1)=(1-a2)>0,

且f(x)在(a+1,+∞)上是减函数,

所以f(x)至多有一个零点.

又因为f(a+2)=aln2-a2-a=-a[a-2(ln2-1)]<0,

所以函数f(x)只有一个零点x0,且a+1<x0<a+2.…(9分)

(III)因为-1<-<2(ln2-1),

所以任意x1,x2∈[0,x0]且x2-x1=1,

由(II)可知x1∈[0,a+1],x2∈(a+1,x0],且x2≥1.

因为函数f(x)在[0,a+1]上是增函数,在(a+1,+∞)上是减函数,

所以f(x1)≥f(0),f(x2)≤f(1),

∴f(x1)-f(x2)≥f(0)-f(1).

当a=-时,f(0)-f(1)=aln()-=ln->0.

所以f(x1)-f(x2)≥f(0)-f(1)>0

所以|f(x2)-f(x1)|的最小值为f(0)-f(1)=ln-

所以使得|f(x2)-f(x1)|≥m恒成立的m的最大值为ln-.…(14分)

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简答题

已知a,b∈R+,函数f(x)=(x∈R).

(1)判断函数f(x)的单调性,并证明你的结论;

(2)比较的大小.

正确答案

(1)函数f(x)=(x∈R)递增函数,证明如下:

设x<y,则x-y<0,f(x)-f(y)=

①当a=b时,f(x)为常数函数,此时不单调.

②若a>b,则a-b>0,ax-y<bx-y,ax-y-bx-y<0,所以f(x)<f(y),

此时函数f(x)=(x∈R)递增函数.

③当a<b,则a-b<0,ax-y>bx-y,ax-y-bx-y>0,所以f(x)<f(y),

此时函数f(x)=(x∈R)递增函数.

(2)-===

因为幂函数x32,x12在(0,+∞)上单调递增,具有相同的单调性.

所以当a=b时,=

当a≠b时,

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