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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=ax3-lnx(a∈R).

(1)若f(x)的极小值为1,求a的值.

(2)若对任意x∈(0,1],都有|f(x)|≥1成立,求a的取值范围.

正确答案

解:(1)∵f(x)=ax3-lnx,∴f′(x)==,x>0,

当a≤0时,

f(x)在定义域(0,+∞)上单调递减,不存在极小值.

当a>0时,令f′(x)=0,得x=

x∈(0,)时,f′(x)<0,f(x)单调递减,

当x∈()时,f′(x)>0,f(x)单调递增,

∴x=是函数f(x)的极小值点,

f(x)的极小值为f()=

解得a=

(2)由(1)知,当a≤1时,f(x)在定义域(0,+∞)上单调递减,

且f(x)在x=0附近趋于无穷大,而f(1)=a≤0,

由零点存在定理知f(x)在(0,1]内存在一个零点,

|f(x)|≥1不恒成立.

当a>0时,若|f(x)|≥1恒成立,则|f(1)|≥1,即a≥1,

结合(1)知a≥1时,函数f(x)在(0,1]内先减后增,

要使|f(x)|≥1恒成立,则f(x)的极小值大于或等于1成立,

解得a

综上,a的取值范围是[,+∞).

解析

解:(1)∵f(x)=ax3-lnx,∴f′(x)==,x>0,

当a≤0时,

f(x)在定义域(0,+∞)上单调递减,不存在极小值.

当a>0时,令f′(x)=0,得x=

x∈(0,)时,f′(x)<0,f(x)单调递减,

当x∈()时,f′(x)>0,f(x)单调递增,

∴x=是函数f(x)的极小值点,

f(x)的极小值为f()=

解得a=

(2)由(1)知,当a≤1时,f(x)在定义域(0,+∞)上单调递减,

且f(x)在x=0附近趋于无穷大,而f(1)=a≤0,

由零点存在定理知f(x)在(0,1]内存在一个零点,

|f(x)|≥1不恒成立.

当a>0时,若|f(x)|≥1恒成立,则|f(1)|≥1,即a≥1,

结合(1)知a≥1时,函数f(x)在(0,1]内先减后增,

要使|f(x)|≥1恒成立,则f(x)的极小值大于或等于1成立,

解得a

综上,a的取值范围是[,+∞).

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题型: 单选题
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单选题

(2015秋•和平区期末)已知函数f(x)=x3-12x+8在区间[-3,3]上的最大值与最小值分别为M、m,则等于(  )

A-24

B-17

C-3

D3

正确答案

C

解析

解:函数f(x)=x3-12x+8的导数为f′(x)=3x2-12,

由f′(x)=0可得x=±2,

由f(-3)=-27+36+8=7,f(3)=27-36+8=-1,

f(-2)=-8+24+8=24,f(2)=8-24+8=-8,

可得f(x)的最小值为m=-8,最大值为M=24,

即有=-3,

故选:C.

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题型:简答题
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简答题

设函数f(x)=x2+x+aln(x+1),其中a≠0.

(1)若a=-6,求f(x)在[0,3]上的最值;

(2)若f(x)在定义域内既有极大值又有极小值,求实数a的取值范围;

(3)求证:不等式(n∈N*)恒成立.

正确答案

解:(1)由题意知,f(x)的定义域为(-1,+∞),

a=-6时,由f‘(x)=2x+1-==0,得x=1(x=-舍去),

当x∈(0,1)时,f′(x)<0,当x∈(1,3]时,f′(x)>0,

所以当x∈(0,1)时,f(x)单调递减;当x∈(1,3]时,f(x)单调递增,

所以f(x)min=f(1)=2-6ln2,f(x)max=f(3)=12-12ln2,

(2)由题意f'(x)=2x+1+==0在(-1,+∞)有两个不等实根,

即2x2+3x+1+a=0在(-1,+∞)有两个不等实根,

设g(x)=2x2+3x+1+a,则 ,解之得0<a<

(3)对于函数g(x)=x2-ln(x+1),令函数h(x)=x3-g(x)=x3-x2+ln(x+1)

则h′(x)=3x2-2x+=

∴当x∈[0,+∞)时,h′(x)>0

所以函数h(x)在[0,+∞)上单调递增,

又h(0)=0,

∴x∈(0,+∞)时,恒有h(x)>h(0)=0

即x2<x3+ln(x+1)恒成立.

取x=∈(0,+∞),则有ln( +1)>-恒成立.

即不等式(n∈N*)恒成立

解析

解:(1)由题意知,f(x)的定义域为(-1,+∞),

a=-6时,由f‘(x)=2x+1-==0,得x=1(x=-舍去),

当x∈(0,1)时,f′(x)<0,当x∈(1,3]时,f′(x)>0,

所以当x∈(0,1)时,f(x)单调递减;当x∈(1,3]时,f(x)单调递增,

所以f(x)min=f(1)=2-6ln2,f(x)max=f(3)=12-12ln2,

(2)由题意f'(x)=2x+1+==0在(-1,+∞)有两个不等实根,

即2x2+3x+1+a=0在(-1,+∞)有两个不等实根,

设g(x)=2x2+3x+1+a,则 ,解之得0<a<

(3)对于函数g(x)=x2-ln(x+1),令函数h(x)=x3-g(x)=x3-x2+ln(x+1)

则h′(x)=3x2-2x+=

∴当x∈[0,+∞)时,h′(x)>0

所以函数h(x)在[0,+∞)上单调递增,

又h(0)=0,

∴x∈(0,+∞)时,恒有h(x)>h(0)=0

即x2<x3+ln(x+1)恒成立.

取x=∈(0,+∞),则有ln( +1)>-恒成立.

即不等式(n∈N*)恒成立

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=x2lnx-a(x2-1),a∈R.

(1)当a=-1时,求曲线f(x)在(1,f(1))处的切线方程;

(2)当x≥1时,f(x)≥0成立,求a的取值范围.

正确答案

解:(1)当a=-1时,函数f(x)=x2lnx+x2-1,则f(1)=0,

函数的导数f′(x)=2xlnx+3x,

则f′(1)=3,

则曲线f(x)在(1,f(1))处的切线方程为y=3(x-1)=3x-3;

(2)当x≥1时,由f(x)≥0得x2lnx-a(x2-1)≥0,

当x=1时,不等式成立,

当x≠1时,得a≤,x≥1,

设g(x)=,x≥1,

则函数的导数为g′(x)=

问题转换为求函数g(x)=(x^2lnx)/(x^2-1)的最小值;

令h(x)=x(x2-1-2lnx),

则h‘(x)=3x2-2lnx-3,

h''(x)=6x-

∵x>1,∴h′′(x)>0

即h'(x)为增函数

则h'(x)>h'(1)=0

h(x)为增函数,

则h(x)>h(1)=0

即g'(x)>0即g(x)为增函数,

=(用洛必达法则),

则a≤

综上所述:a∈(-∞,]

解析

解:(1)当a=-1时,函数f(x)=x2lnx+x2-1,则f(1)=0,

函数的导数f′(x)=2xlnx+3x,

则f′(1)=3,

则曲线f(x)在(1,f(1))处的切线方程为y=3(x-1)=3x-3;

(2)当x≥1时,由f(x)≥0得x2lnx-a(x2-1)≥0,

当x=1时,不等式成立,

当x≠1时,得a≤,x≥1,

设g(x)=,x≥1,

则函数的导数为g′(x)=

问题转换为求函数g(x)=(x^2lnx)/(x^2-1)的最小值;

令h(x)=x(x2-1-2lnx),

则h‘(x)=3x2-2lnx-3,

h''(x)=6x-

∵x>1,∴h′′(x)>0

即h'(x)为增函数

则h'(x)>h'(1)=0

h(x)为增函数,

则h(x)>h(1)=0

即g'(x)>0即g(x)为增函数,

=(用洛必达法则),

则a≤

综上所述:a∈(-∞,]

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题型:简答题
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简答题

(2015春•眉山期末)已知函数f(x)=lnx,g(x)=,F(x)=f(x)+g(x).

(1)当a=-1时,求函数F(x)的单调区间;

(2)当1<a<e时,若函数F(x)在区间[1,e]上的最小值是,求a的值.

(3)设A(x1,y1),B(x2,y2)是函数f(x)图象上任意不同的两点,线段AB的中点为C(x0,y0),直线AB的斜率为k.证明:k>f′(x0).

正确答案

解:(1)a=-1,∴F(x)=lnx-,F′(x)=

∵x>0;

∴F′(x)>0;

∴F(x)在(0,+∞)上的单调递增,即(0,+∞)是F(x)的单调递增区间;

(2),F′(x)=

∴1≤x<a时,F′(x)<0,a<x≤e时,F′(x)>0;

∴F(x)在[1,e]上的最小值为F(a)=

,满足1<a<e.

(3)证明:=

,所以

要证k>f′(x0),即证

不妨设0<x1<x2,即证,即证

,即证

即证,其中t∈(1,+∞);

设h(t)=,t>1;

>0;

所以h(t)在(1,+∞)上单调递增,因此h(t)>h(1)=0;

∴k>f′(x0).

解析

解:(1)a=-1,∴F(x)=lnx-,F′(x)=

∵x>0;

∴F′(x)>0;

∴F(x)在(0,+∞)上的单调递增,即(0,+∞)是F(x)的单调递增区间;

(2),F′(x)=

∴1≤x<a时,F′(x)<0,a<x≤e时,F′(x)>0;

∴F(x)在[1,e]上的最小值为F(a)=

,满足1<a<e.

(3)证明:=

,所以

要证k>f′(x0),即证

不妨设0<x1<x2,即证,即证

,即证

即证,其中t∈(1,+∞);

设h(t)=,t>1;

>0;

所以h(t)在(1,+∞)上单调递增,因此h(t)>h(1)=0;

∴k>f′(x0).

百度题库 > 高考 > 数学 > 函数的最值与导数的关系

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