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题型:填空题
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填空题

函数y=(x2-x)ex的单调递增区间是______.

正确答案

∵函数y=(x2-x)ex

∴y′=(2x-)ex+(x2-x)ex=(x2+x-)ex

令y′>0

即x2+x->0

解得x<-,或x>1

故答案为:(-∞,-),(1,+∞)

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=xlnx.

(I )设g(x)=f(x)-ax,若不等式g(x)≥-1对一切x∈e (0,+∞)恒成立,求实数a 的取值范围;

(II)设0<x1<x2,若实数x0满足,f(x0)=,证明:x1<x0<x2

正确答案

(I )不等式g(x)≥-1对一切x∈(0,+∞)恒成立,等价于对一切x∈(0,+∞),g(x)max≥-1成立

设g(x)=f(x)-ax,x>0,则g′(x)=lnx+1-a

令g′(x)>0,则x>ea-1,令g′(x)<0,则0<x<ea-1

∴g(x)max=g(ea-1)=-ea-1≥-1,∴a≤1;

(II)证明:由题意f′(x)=lnx+1,则f′(x0)=lnx0+1,∴lnx0=-1

①lnx0-lnx2=-lnx2-1=-lnx2-1=-1

=t,则lnx0-lnx2=,t>1

令u(t)=lnt-t+1,则u′(t)=-1<0,∴u(t)在(1,+∞)上单调递减

∴u(t)<u(1)=0,∴lnx0<lnx2,∴x0<x2

②lnx0-lnx1=-lnx1-1=-1

=t,则lnx0-lnx1=,t>1

令v(t)=tlnt-t+1,则v′(t)=lnt>0,∴v(t)在(1,+∞)上单调递增

∴v(t)>v(1)=0,∴lnx0>lnx1,∴x0>x1

由①②可得x1<x0<x2

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题型:填空题
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填空题

函数f(x)=(x2+x+1)ex(x∈R)的单调区间为______.

正确答案

∵函数f(x)=(x2+x+1)ex

∴f′(x)=(2x+1)ex+ex(x2+x+1)=ex(x2+3x+2),

令f′(x)<0,可得ex(x2+3x+2)<0,解得,-2<x<-1,

令f′(x)>0,解得,x<-2或x>-1.

∴函数f(x)的单调减区间为(-2,-1),单调增区间为(-∞,-2),(-1,+∞).

故答案为:(-2,-1),(-∞,-2),(-1,+∞).

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=x2-2x+alnx不是单调函数,且无最小值.

(Ⅰ)求实数a的取值范围;

(Ⅱ)设x0是函数f(x)的极值点,证明:-<f(x0)<0.

正确答案

(本小题满分14分)

(Ⅰ)函数f(x)的定义域是{x|x>0}.…(1分)

对f(x)导数,得f′(x)=2x-2+=.…(3分)

显然,方程f'(x)=0⇔2x2-2x+a=0(x>0).

若f(x)不是单调函数,且无最小值,

则方程2x2-2x+a=0必有2个不相等的正根.…(5分)

所以 解得0<a<.…(6分)

(Ⅱ)设方程2x2-2x+a=0的2个不相等的正根是x1,x2,其中x1<x2

所以f′(x)==,列表分析如下:

所以,x1是极大值点,x2是极小值点,f(x1)>f(x2).

故只需证明-<f(x2)<f(x1)<0.…(8分)

由 0<x1<x2,且x1+x2=1,得 0<x1<<x2<1.…(9分)

因为 0<a<,0<x1<,所以 f(x1)=x1(x1-2)+alnx1<0.…(10分)

由 2-2x2+a=0,得 a=-2+2x2,

所以 f(x2)=-2x2+(-2+2x2)lnx2.…(12分)

对x2求导数,得 f'(x2)=-2(2x2-1)lnx2

因为 <x2<1,所以f'(x2)>0,

所以 f(x2)是(,1)上的增函数,

故 f(x2)>f()=-.…(14分)

综上 -<f(x0)<0.

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=x3-x2-x.

(1)求函数f(x)的单调区间;

(2)求曲线y=f(x)在点P(-1,f(-1))处的切线方程.

正确答案

(本小题满分14分)

(1)函数f(x)的定义域为(-∞,+∞).(1分)f′(x)=3x2-2x-1=3(x+)(x-1).(4分)

当x∈(-∞,-)时,f'(x)>0,此时f(x)单调递增;                   (5分)

当x∈(-,1)时,f'(x)<0,此时f(x)单调递减;                     (6分)

当x∈(1,+∞)时,f'(x)>0,此时f(x)单调递增.(7分)

所以函数f(x)的单调增区间为(-∞,-)与(1,+∞),单调减区间为(-,1).(9分)

(2)因为f(-1)=(-1)3-(-1)2+1=-1,(10分)f'(-1)=3×(-1)2-2×(-1)-1=4,(12分)

所以所求切线方程为y+1=4(x+1),即y=4x+3.(14分)

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=x3-x2-x.

(1)求函数f(x)的单调区间;

(2)求曲线y=f(x)在点P(-1,f(-1))处的切线方程.

正确答案

(本小题满分14分)

(1)函数f(x)的定义域为(-∞,+∞).(1分)f′(x)=3x2-2x-1=3(x+)(x-1).(4分)

当x∈(-∞,-)时,f'(x)>0,此时f(x)单调递增;                   (5分)

当x∈(-,1)时,f'(x)<0,此时f(x)单调递减;                     (6分)

当x∈(1,+∞)时,f'(x)>0,此时f(x)单调递增.(7分)

所以函数f(x)的单调增区间为(-∞,-)与(1,+∞),单调减区间为(-,1).(9分)

(2)因为f(-1)=(-1)3-(-1)2+1=-1,(10分)f'(-1)=3×(-1)2-2×(-1)-1=4,(12分)

所以所求切线方程为y+1=4(x+1),即y=4x+3.(14分)

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题型:简答题
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简答题

已知f(x)=ln(1+x2)+ax(a≤0).

(Ⅰ)讨论f(x)的单调性.

(Ⅱ)证明:(1+)•(1+)•…•(1+)<e(n∈N*,n≥2,其中无理数e=2.71828…)

正确答案

(Ⅰ)f′(x)=-+a=

当a=0时,f′(x)=>0⇔x>0

∴f(x)在(0,+∞)单调递增,在(-∝,0)单调递减.

当a<0且ax2+2x+a=0的判别式△≤0,

即a≤0时,f′(x)≤0对x∈R恒成立.

∴f(x)在R上单调递减.

当-1<a<0时,由f′(x)>0得:ax2+2x+a>0

解得:<x<

由f′(x)<0可得:x>或x<

∴f(x)在[]上单调递增,

在(-∝,],[,+∞)上单调递减.

(Ⅱ)由(Ⅰ)当a=-1时,f(x)在(-∞,+∞)上单调递减.

当x>0时f(x)<f(0)

∴ln(1+x2)-x<0,即ln(1+x2)<x

∴ln[(1+)•(1+)…(1+)]

=ln(1+)•(1+)…(1+)<++…+

++…+=(1-)+(-)+…+(-)=1-<1

∴(1+)•(1+)…(1+)<e.

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题型:简答题
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简答题

已知Sn=1+++…+,(n∈N*),设f (n)=S2n+1-Sn+1,试确定实数m的取值范围,使得对于一切大于1的自然数n,不等式f(n)>[logm(m-1)]2-[log(m-1)m]2恒成立.

正确答案

由题意,f(n)=S2n+1-Sn+1=++…+(n∈N*)

∵函数f(n)为增函数,

∴f(n)min=f(2)=

要使对于一切大于1的正整数n,不等式f(n)>[logm(m-1)]2-[log(m-1)m]2恒成立.

所以只要>[logm(m-1)]2-[log(m-1)m]2成立即可.

,得m>1且m≠2

此时设[logm(m-1)]2=t,则t>0

于是,解得0<t<1

由此得0<[logm(m-1)]2<1

解得m>且m≠2.

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题型:简答题
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简答题

已知函数,f(x)=alnx-ax-3(a∈R).

(1 )当a=1时,求函数f(x)的单调区间;

(2)若函数y=f(x)的图象在点(2,f(2))处的切线的倾斜角为45°,问:m在什么范围取值时,对于任意的t[1,2],函数g(x)=x3+x2[+f′(x)]在区间(t,3)丨上总存在极值?

正确答案

(Ⅰ) f′(x)=(x>0),

当a=1时,f′(x)=,(x>0)

令导数大于0,可解得0<x<1,令导数小于0,可解得x<0(舍)或x>1

故函数的单调增区间为(0,1),单调减区间是(1,+∞)

(Ⅱ) f′(2)=-=1得a=-2,f(x)=-2lnx+2x-3

∴g(x)=x3+(+2)x2-2x,

∴g'(x)=3x2+(m+4)x-2

∵g(x)在区间(t,3)上总不是单调函数,且g′(0)=-2

由题意知:对于任意的t∈[1,2],g′(t)<0恒成立,

所以有:

∴-<m<-9.

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题型:简答题
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简答题

已知a∈R,函数f(x)=x2+ax-2-lnx.

(1)若函数f(x)在[1,+∞)上为增函数,求实数a的取值范围;

(2)若a=1,且对于区间[,1]上任意两个自变量x1,x2,都有|f(x1)-f(x2)|≤c,求实数c的取值范围.

(参考数据:ln3≈1.0986)

正确答案

(1)∵函数f(x)在[1,+∞)上为增函数,

∴f′(x)=2x+a-≥0在[1,+∞)上恒成立,

即a≥-2x在[1,+∞)上恒成立,

令g(x)=-2x,则函数g(x)在[1,+∞)上为减函数

∴当x=1时,函数g(x)取最大值-1

∴a≥-1,即实数a的取值范围为[-1,+∞)

(2)当a=1时,f(x)=x2+x-2-lnx.f′(x)=2x+1-=

当x∈[]时,f′(x)≤0,此时函数为减函数

当x∈[,1]时,f′(x)≥0,此时函数为增函数

故当x=时,f(x)取最小值ln2-

当x=1时,f(x)取最大值0

∴|f(x1)-f(x2)|≤-ln2

∴c≥-ln2

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