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题型:简答题
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简答题

已知实数a>0,函数f(x)=ax(x-2)2(x∈R)有极大值8.

(Ⅰ)求函数f(x)的单调区间;

(Ⅱ)求实数a的值.

正确答案

(Ⅰ)函数的导数为f'(x)=a(x-2)2+2(x-2)ax=3ax2-8ax+4a=3a(x-2)(x-),

因为a>0,

则由f'(x)>0,则x>2或x<,此时函数单调递增,

由f'(x)<0,则<x<2,此时函数单调递减.

即函数的单调增区间为(2,+∞)和(-∞,).

函数的单调递减区间为(,2).

(Ⅱ)由(Ⅰ)知当x=时,函数取得极大值,

所以由f()=8得,f()=a(

2

3

-2)2==8,

解得a=

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题型:简答题
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简答题

已知b>-1,c>0,函数f(x)=x+b的图象与函数g(x)=x2+bx+c的图象相切.

(1)设b=φ(c),求φ(c);

(2)设D(x)=(其中x>-b)在[-1,+∞)上是增函数,求c的最小值;

(3)是否存在常数c,使得函数H(x)=f(x)g(x)在(-∞,+∞)内有极值点?若存在,求出c的取值范围;若不存在,请说明理由.

正确答案

(1)∵函数f(x)=x+b的图象与函数g(x)=x2+bx+c的图象相切,

∴方程x+b=x2+bx+c只有一个根,即x2+(b-1)x+c-b=0,

∴△=(b-1)2-4×(c-b),

∴(b+1)2=4c,b>-1,c>0,

∴b+1>0,∴b=2-1,

∴b=φ(c)=2-1;

(2)依题意设D(x)==x+

∴D′(x)=1-=(1+)(1-

∵D(x)在[-1,+∞)上是增函数,

∴(1+)(1-)≥0在[-1,+∞)上恒成立,

又x>-b,c>0,

∴上式等价于1-≥0在[-1,+∞)上恒成立,

≤x+b,而由(Ⅰ)可知≤x+2-1,

≥1-x,

又函数1-x在[-1,+∞)上的最大值为2,

≥2,解得c≥4,即c的最小值为4.

(3)由H(x)=(x+b)(x2+bx+c)=x3+2bx2+(b2+c)x+bc

可得H′(x)=3x2+4bx+(b2+c)

令3x2+4bx+(b2+c)=0,依题意设欲使函数H(x)在(-∞,+∞)内有极值点,

则需满足△=4(b2-3c)=4(c-4+1)>0,

亦即c-4+1>0,解得<2->2+

又c>0,∴0<c<7-4或c>7+4

故存在常数c∈(0,7-4)∪(7+4,+∞),使得函数H(x)在(-∞,+∞)内有极值点.

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题型:填空题
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填空题

若函数f(x)=x3-12x在(k-1,k+1)上不是单调函数,则实数k的取值范围为______.

正确答案

由题意可得f′(x)=3x2-12 在区间(k-1,k+1)上至少有一个零点,

而f′(x)=3x2-12的零点为±2,区间(k-1,k+1)的长度为2,

故区间(k-1,k+1)内必须含有2或-2.

∴k-1<2<k+1或k-1<-2<k+1,

∴1<k<3 或-3<k<-1,

故答案为:(-3,-1)∪(1,3).

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题型:简答题
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简答题

设函数f(x)=axn(1-x)+b(x>0),n为正整数,ab为常数.曲线yf(x)在(1,f(1))处的切线方程为xy=1.

(1)求ab的值;

(2)求函数f(x)的最大值.

正确答案

(1) a=1,b=0. (2)

(1)因为f(1)=b,由点(1,b)在xy=1上,可得1+b=1,即b=0.

因为f′(x)=anxn-1a(n+1)xn,所以f′(1)=-a.

又因为切线xy=1的斜率为-1,所以-a=-1,即a=1.故a=1,b=0.

(2)由(1)知,f(x)=xn(1-x)=xnxn+1f′(x)=(n+1)xn-1.

f′(x)=0,解得x,在上,f′(x)>0,故f(x)单调递增;

而在上,f′(x)<0,故f(x)单调递减.

f(x)在(0,+∞)上的最大值为fn·.

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题型:简答题
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简答题

已知函数

(I)求f(x)的单调区间;

(II)当时,若存在使得对任意的恒成立,求的取值范围。

正确答案

(I)①当时,的单调递增区间为的单调递增区间为;②当时, 的单调递增区间为的单调递增区间为;③当时,的单调递增区间为,无单调减区间;④当时,的单调递增区间为的单调递增区间为;(II)

试题分析:(I)先求函数的定义域及导数,,由此可知需要分四种情况讨论,求的单调区间;(II)根据已知条件:存在使得对任意的恒成立,则,再利用的单调性求,最后解不等式得的取值范围.

试题解析:(I)        2分

①当时,由,此时的单调递增区间为.由,此时的单调递增区间为

②当时,由,此时的单调递增区间为.由,此时的单调递增区间为

③当时,,此时的单调递增区间为,无单调减区间.

④当时,由,此时的单调递增区间为.由,此时的单调递增区间为.                     6分

(II)由题意知.由(I)知上为增函数,.  8分

上为减函数,,              10分

.                                    12分

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=-x3+ax在(0,1)上是增函数.

(1)求实数a的取值范围A;

(2)当a为A中最小值时,定义数列{an}满足:a1=b∈(0,1),且2an+1=f(an),试比较an与an+1的大小.

正确答案

(1)∵f(x)=-x3+ax,

∴f′(x)=-3x2+a,

∵f(x)=-x3+ax在(0,1)上是增函数,

∴f′(1)=-3+a≥0,

∴a≥3,即A=[3,+∞).

(2)当a=3时,由题意:an+1=f(an)=-an3+an,且a1=b∈(0,1),

以下用数学归纳法证明:an∈(0,1),对n∈N*恒成立.

①当n=1时,a1=b∈(0,1)成立;

②假设n=k时,ak∈(0,1)成立,那么当n=k+1时,

ak+1=-ak3+ak,由①知g(x)=(-x3+3x)在(0,1)上单调递增,

∴g(0)<g(ak)<g(1)

即0<ak+1<1,

 由①②知对一切n∈N*都有an∈(0,1)

 而an+1-an=-an3+an-an=an(1-an2)>0

∴an+1>an

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题型:填空题
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填空题

已知曲线f(x)=alnx+bx+1在点(1,f(1))处的切线斜率为-2,且x=是y=f(x)的极值点,则a-b=______.

正确答案

∵f(x)=alnx+bx+1,

∴f(x)=+b,

∵曲线f(x)=alnx+bx+1在点(1,f(1))处的切线斜率为-2,

∴f′(1)=a+b=-2,①

∵x=是y=f(x)的极值点,

∴f()=a+b=0,②

由①②,解得a=4,b=-6,

∴a-b=4+6=10,

故答案为:10.

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题型:简答题
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简答题

已知函数 (x) =(2 -a )(x -1 )-2lnx ,(a ∈R ,e 为自然对数的底数)

(1 )当a =1 时,求 (x) 的单调区间;

(2 )若函数 (x) 在(0 ,)上无零点,求a的最小值

正确答案

解:(Ⅰ)当 a=1时, 

 由 

 的单调减区间为 单调增区间为 

(Ⅱ)因为 在 上恒成立不可能,故要使函数 在 上无零点,

只要对任意的 恒成立,即对 恒成立.

令  则  

再令   

 上为减函数,

于是 

从而, ,

于是 在 上为增函数  故要使 恒成立,

只要 

综上,若函数 在 上无零点,则 的最小值为 

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题型:填空题
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填空题

已知f(x)=x3-6x2+9x-abc,a

①f(0)f(1)>0;        ②f(0)f(1)<0;

③f(0)f(3)>0;        ④f(0)f(3)<0.

其中正确结论的序号是________.

正确答案

②③

∵f′(x)=3x2-12x+9=3(x-1)(x-3),

由f′(x)<0,得1

由f′(x)>0,

得x<1或x>3,

∴f(x)在区间(1,3)上是减函数,在区间(-∞,1),(3,+∞)上是增函数.

又a

∴y极大值=f(1)=4-abc>0,

y极小值=f(3)=-abc<0.

∴0

∴a,b,c均大于零,或者a<0,b<0,c>0.又x=1,x=3为函数f(x)的极值点,后一种情况不可能成立,如图.

∴f(0)<0.∴f(0)f(1)<0,f(0)f(3)>0.∴正确结论的序号是②③.

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题型:简答题
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简答题

已知函数(其中为自然对数的底数).

(1)求函数的单调区间;

(2)定义:若函数在区间上的取值范围为,则称区间为函数的“域同区间”.试问函数上是否存在“域同区间”?若存在,求出所有符合条件的“域同区间”;若不存在,请说明理由.

正确答案

(1)单调递增区间为,单调递减区间为;(2)详见解析.

试题分析:(1)先求出函数的定义域与导数,求出极值点,解有关导数的不等式,从而确定函数的单调增区间和减区间;(2)结合(1)中的结论可知,函数在区间上单调递增,根据定义得到,问题转化为求方程在区间上的实数根,结合导数来讨论方程在区间上的实根的个数,从而确定函数在区间上是否存在“域同区间”.

试题解析:(1),定义域为

,即,解得;令,即,解得

故函数的单调递增区间为,单调递减区间为

(2)由(1)知,函数在区间上是单调递增函数,

假设函数在区间上存在“域同区间”,则有

则方程在区间上有两个相异实根,

构造新函数,定义域为

,则

时,,则恒成立,

因此函数在区间上单调递增,

故函数在区间上存在唯一零点,则有

时,;当时,

故函数在区间上是单调递减函数,在区间上是单调递增函数,

因为

所以函数在区间有且只有一个零点,

这与方程有两个大于的实根相矛盾,所以假设不成立!

所以函数在区间上不存在“域同区间”.

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