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题型:简答题
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简答题

设f(x)=x3--2x+5

(1)求函数f(x)的极值;

(2)当x∈[-1,2]时,f(x)<m恒成立,求实数m的取值范围..

正确答案

解:(1)f′(x)=3x2-x-2=0,解得x=1,-

∵函数在(-∞,-),(1,+∞)上单调增,在(-,1)上单调减

∴函数的极大值为f(-)=5 ,极小值f(1)=3

(2)∵f(-1)=5 ,f(-)=5 ,f(1)=3 ,f(2)=7;

即f(x)max=7,

要使当x∈[-1,2]时,f(x)<m恒成立,只需f(x)max<m即可

故实数m的取值范围为(7,+∞)

解析

解:(1)f′(x)=3x2-x-2=0,解得x=1,-

∵函数在(-∞,-),(1,+∞)上单调增,在(-,1)上单调减

∴函数的极大值为f(-)=5 ,极小值f(1)=3

(2)∵f(-1)=5 ,f(-)=5 ,f(1)=3 ,f(2)=7;

即f(x)max=7,

要使当x∈[-1,2]时,f(x)<m恒成立,只需f(x)max<m即可

故实数m的取值范围为(7,+∞)

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简答题

已知函数f(x)=[tln(x+2)-ln(x-2)],且f(x)≥f(4)恒成立.

(1)求t的值;

(2)求x为何值时,f(x)在[3,7]上取得最大值;

(3)设F(x)=aln(x-1)-f(x),若F(x)是单调递增函数,求a的取值范围.

正确答案

解:(1)f(4)是f(x)的最小值

对f(x)求导,有f‘(x)=),

∴x=4时,f'(x)=0,∴=0,∴t=3;

(2)f'(x)==

∴在x∈(3,4)时,f'(x)<0,函数f(x)单调减,在x∈(4,7)时,f'(x)>0,函数f(x)单调增

∴求f(x)在[3,7]的最大值只要去比f(3)和f(7)的大小就可以了

∵f(3)=ln5,f(7)=

∴f(3)<f(7),∴x=7时,f(x)在[3,7]上取得最大值,为

(3)F′(x)=-f′(x)=≥0在(2,+∞)上恒成立

≥0在(2,+∞)上恒成立

∴(a-1)x2+5x-4(a+1)≥0在(2,+∞)上恒成立.

下面分情况讨论(a-1)x2+5x-4(a+1)>0在(2,+∞)上恒成立时,a的解的情况.

当a-1<0时,显然不可能有(a-1)x2+5x-4(a+1)≥0在(2,+∞)上恒成立.

当a-1=0时(a-1)x2+5x-4(a+1)=5x-8>0在(2,+∞)上恒成立.

当a-1>0时,又有两种情况:①52+16(a-1)(a+1)≤0;

②-≤2且(a-1)×22+5×2-4(a+1)≥0

由①得16a2+9≤0,无解;由②得a≥-,a-1>0,∴a>1

综上所述各种情况,当a≥1时(a-1)x2+5x-4(a+1)≥0在(2,+∞)上恒成立.

∴所求的a的取值范围为[1,+∞).

解析

解:(1)f(4)是f(x)的最小值

对f(x)求导,有f‘(x)=),

∴x=4时,f'(x)=0,∴=0,∴t=3;

(2)f'(x)==

∴在x∈(3,4)时,f'(x)<0,函数f(x)单调减,在x∈(4,7)时,f'(x)>0,函数f(x)单调增

∴求f(x)在[3,7]的最大值只要去比f(3)和f(7)的大小就可以了

∵f(3)=ln5,f(7)=

∴f(3)<f(7),∴x=7时,f(x)在[3,7]上取得最大值,为

(3)F′(x)=-f′(x)=≥0在(2,+∞)上恒成立

≥0在(2,+∞)上恒成立

∴(a-1)x2+5x-4(a+1)≥0在(2,+∞)上恒成立.

下面分情况讨论(a-1)x2+5x-4(a+1)>0在(2,+∞)上恒成立时,a的解的情况.

当a-1<0时,显然不可能有(a-1)x2+5x-4(a+1)≥0在(2,+∞)上恒成立.

当a-1=0时(a-1)x2+5x-4(a+1)=5x-8>0在(2,+∞)上恒成立.

当a-1>0时,又有两种情况:①52+16(a-1)(a+1)≤0;

②-≤2且(a-1)×22+5×2-4(a+1)≥0

由①得16a2+9≤0,无解;由②得a≥-,a-1>0,∴a>1

综上所述各种情况,当a≥1时(a-1)x2+5x-4(a+1)≥0在(2,+∞)上恒成立.

∴所求的a的取值范围为[1,+∞).

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简答题

已知函数

(Ⅰ)若函数f(x)在[1,+∞)上为增函数,求正实数a的取值范围;

(Ⅱ)当a=1时,求f(x)在上的最大值和最小值.

正确答案

解:(Ⅰ)∵f(x)=+lnx,

∴f‘(x)=   (a>0)

∵函数f(x)在[1,+∞)上为增函数

∴f'(x)=≥0对 x∈[1,+∞)恒成立 

∴ax-1≥0 在x∈[1,+∞)上恒成立 

∴a≥,对x∈[1,+∞)恒成立 

∴a≥1.

(Ⅱ)当a=1时,f'(x)=

当x∈[,1)时,f'(x)<0,故f(x)在x∈[,1)上单调递减;

当x∈[1,2]时,f'(x)>0,f(x)在x∈[1,2]上单调递增.

∴f(x)在x∈[,2]上有唯一极小值点,

故f(x)min=f(x)极小值=f(1)=0

∵f()=1-ln2,f(2)=-+ln2,f()-f(2)=-2ln2=

∵e3>16,∴f()-f(2)>0⇒f()>f(2).(10分)

∴f(x)在区间[,2]上的最大值f(x)=f()=1-ln2.

综上可知,函数f(x)在上的最大值是1-ln2,最小值是0.

解析

解:(Ⅰ)∵f(x)=+lnx,

∴f‘(x)=   (a>0)

∵函数f(x)在[1,+∞)上为增函数

∴f'(x)=≥0对 x∈[1,+∞)恒成立 

∴ax-1≥0 在x∈[1,+∞)上恒成立 

∴a≥,对x∈[1,+∞)恒成立 

∴a≥1.

(Ⅱ)当a=1时,f'(x)=

当x∈[,1)时,f'(x)<0,故f(x)在x∈[,1)上单调递减;

当x∈[1,2]时,f'(x)>0,f(x)在x∈[1,2]上单调递增.

∴f(x)在x∈[,2]上有唯一极小值点,

故f(x)min=f(x)极小值=f(1)=0

∵f()=1-ln2,f(2)=-+ln2,f()-f(2)=-2ln2=

∵e3>16,∴f()-f(2)>0⇒f()>f(2).(10分)

∴f(x)在区间[,2]上的最大值f(x)=f()=1-ln2.

综上可知,函数f(x)在上的最大值是1-ln2,最小值是0.

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简答题

已知函数f(x)=x3-bx2

(I)当b=3时,函数在(t,t+3)上既存在极大值,又有在极小值,求t的取值范围.

(II)若对于任意的x∈[2,+∞)恒有g(x)≥0成立,求b的取值范围.

正确答案

解:(I)b=3时,f(x)=x3-3x2,f‘(x)=3x2-6x.

由f'(x)=0得x1=0,x2=2…(1分)

当-∞<x<0或x>2时f'(x)>0;0<x<2时f'(x)<0

故得f(x)在x=0时取得极大值,在x=2时取得极小值,函数在(t,t+3)上既能取到最大值又能取得最小值只须t<0且t+3>2,即-1<t<0.

∴t取值范围为(-1,0);

(II)对于任意的x∈[2,+∞)上恒成立

即x2-bx+1≥0对任意的x∈[2,+∞)上恒成立,

可得在x∈[2,+∞)上恒成立                 …(7分)

∴x∈[2,+∞),g'(x)>0,

∴g(x)在[2,+∞)上为增函数,

∴x=2时,g(x)有最小值

∴b取值值围为…(12分)

解析

解:(I)b=3时,f(x)=x3-3x2,f‘(x)=3x2-6x.

由f'(x)=0得x1=0,x2=2…(1分)

当-∞<x<0或x>2时f'(x)>0;0<x<2时f'(x)<0

故得f(x)在x=0时取得极大值,在x=2时取得极小值,函数在(t,t+3)上既能取到最大值又能取得最小值只须t<0且t+3>2,即-1<t<0.

∴t取值范围为(-1,0);

(II)对于任意的x∈[2,+∞)上恒成立

即x2-bx+1≥0对任意的x∈[2,+∞)上恒成立,

可得在x∈[2,+∞)上恒成立                 …(7分)

∴x∈[2,+∞),g'(x)>0,

∴g(x)在[2,+∞)上为增函数,

∴x=2时,g(x)有最小值

∴b取值值围为…(12分)

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简答题

已知函数f(x)=x3+ax2+bx+c在x=-1与x=处取得极值.

(1)求a,b的值;

(2)求f(x)的单调区间;

(3)若当x∈[-1,2]时恒有f(x)<c2+3c成立,求实数c的取值范围.

正确答案

解:(1)f(x)=x3+ax2+bx+c,f′(x)=3x2+2ax+b;

解得,

(2)由题意,f′(x)=3(x+1)(x-);

故当x∈(-∞,-1)∪(,+∞)时,f′(x)>0;

当x∈(-1,)时,f′(x)<0;

,在上递减;

(3)由(2)可知f(x)在x∈[-1,2]的最大值在f(-1),f(2)中产生,

又∵

∴8+c<c2+3c,

解得:c>2或c<-4.

解析

解:(1)f(x)=x3+ax2+bx+c,f′(x)=3x2+2ax+b;

解得,

(2)由题意,f′(x)=3(x+1)(x-);

故当x∈(-∞,-1)∪(,+∞)时,f′(x)>0;

当x∈(-1,)时,f′(x)<0;

,在上递减;

(3)由(2)可知f(x)在x∈[-1,2]的最大值在f(-1),f(2)中产生,

又∵

∴8+c<c2+3c,

解得:c>2或c<-4.

百度题库 > 高考 > 数学 > 函数的最值与导数的关系

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