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题型: 单选题
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单选题

在区间[-1,3]上的最大值是(  )

A-2

B0

C2

D

正确答案

D

解析

解:f′(x)=x2-x=x(x-1)

令f′(x)=0得x=0或x=1

当(-1,0)时,f′(x)>0;当0<x<3时,f′(x)<0

所以当x=0时,f(x)有极大值2;当x=1时f(x)有极小值

又当x=-1时,f(x)的值为

当x=3时,f(x)的值为

所以函数的最大值为

故选D

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题型:简答题
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简答题

设函数f(x)=+ln(1+x)

(1)求函数f(x)的单调区间;

(2)证明:当x∈(0,1)时,f(x)<(ln2-1)x3+x2+1.

正确答案

解:(Ⅰ)函数f(x)的定义域为(-1,+∞),

f′(x)=-+=

故当x∈(-1,0)时,f′(x)<0,

当x∈(0,+∞)时,f′(x)>0,

故f(x)的单调减区间为(-1,0),单调增区间为(0,+∞);

(Ⅱ)证明:当x∈(0,1)时,

令h(x)=f(x)-[(ln2-1)x3+x2+1],

则h′(x)=-3(ln2-1)x2-x

=x(-3(ln2-1)x-1),

∵0<x<1,

∴x>0,-3(ln2-1)x-1<-1<0,

∴h′(x)<0,

故h(x)在(0,1)上是减函数,

故h(x)<h(1)=+ln2-(ln2-1++1)=0,

故f(x)-[(ln2-1)x3+x2+1]<0,

即f(x)<(ln2-1)x3+x2+1.

解析

解:(Ⅰ)函数f(x)的定义域为(-1,+∞),

f′(x)=-+=

故当x∈(-1,0)时,f′(x)<0,

当x∈(0,+∞)时,f′(x)>0,

故f(x)的单调减区间为(-1,0),单调增区间为(0,+∞);

(Ⅱ)证明:当x∈(0,1)时,

令h(x)=f(x)-[(ln2-1)x3+x2+1],

则h′(x)=-3(ln2-1)x2-x

=x(-3(ln2-1)x-1),

∵0<x<1,

∴x>0,-3(ln2-1)x-1<-1<0,

∴h′(x)<0,

故h(x)在(0,1)上是减函数,

故h(x)<h(1)=+ln2-(ln2-1++1)=0,

故f(x)-[(ln2-1)x3+x2+1]<0,

即f(x)<(ln2-1)x3+x2+1.

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=a(x+)+2lnx,g(x)=x2

(Ⅰ)若a>0,求函数f(x)的单调区间;

(Ⅱ)若∀x1[e-1,e],∃x2[-1,2],使不等式f(x1)>g(x2)成立,求a的取值范围.

正确答案

解:(Ⅰ)f(x)的定义域为x>0,f(x)=a(1-)+=

∵a>0,∴f′(x)>0只需ax2+2x-a>0,

即x>

∴f(x)在(0,)上递减,在(,+∞)递增,

(Ⅱ)当x∈[-1,2]时,g(x)min=0,

若∀x1∈[e-1,e],∃x2∈[-1,2],使不等式f(x1 )>g(x2)成立,

只需∀x∈[e-1,e]时,f(x)>0成立,即a(x+)+2lnx>0,

解得a>

设u(x)=,u′(x)=

∵x∈[e-1,e],∴-1≤lnx≤1,∴u′(x)>0,u(x)在[e-1,e]递增,

∴u(x)min=u(e-1)=-

的最大值为,只需a>

故a的范围是(,+∞).

解析

解:(Ⅰ)f(x)的定义域为x>0,f(x)=a(1-)+=

∵a>0,∴f′(x)>0只需ax2+2x-a>0,

即x>

∴f(x)在(0,)上递减,在(,+∞)递增,

(Ⅱ)当x∈[-1,2]时,g(x)min=0,

若∀x1∈[e-1,e],∃x2∈[-1,2],使不等式f(x1 )>g(x2)成立,

只需∀x∈[e-1,e]时,f(x)>0成立,即a(x+)+2lnx>0,

解得a>

设u(x)=,u′(x)=

∵x∈[e-1,e],∴-1≤lnx≤1,∴u′(x)>0,u(x)在[e-1,e]递增,

∴u(x)min=u(e-1)=-

的最大值为,只需a>

故a的范围是(,+∞).

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)同时满足如下三个条件:①定义域为[-1,1];②f(x)是偶函数;③x∈[-1,0]时,,其中a∈R.

(Ⅰ)求f(x)在[0,1]上的解析式,并求出函数f(x)的最大值;

(Ⅱ)当a≠0,x∈[0,1]时,函数,若g(x)的图象恒在直线y=e上方,求实数a的取值范围(其中e为自然对数的底数,e=2.71828…).

正确答案

解:(Ⅰ)任取x∈[0,1],

又f(x)是偶函数,故x∈[0,1]时,f(x)=f(-x)=e2x-aex

由f(x)是定义域为[-1,1]的偶函数可知,f(x)在x∈[0,1]的最大值即可为f(x)的最大值.

当x∈[0,1]时,

综上可知:

a≤e+1时,fmax(x)=f(1)=e2-ae;a>e+1时,fmax(x)=f(0)=1-a.

(Ⅱ)

==

要x∈[0,1]时,函数g(x)的图象恒在直线y=e上方,

即x∈[0,1]时,gmin(x)>e成立,

g′(x)f‘(x)=(x+a+3)(x-1)ex,令g′(x)=0,解得x1=-a-3,x2=1

①当-a-3≤0,即a≥-3且a≠0时,可得x∈[0,1]时g′(x)≤0,故g(x)在区间[0,1]单调递减.

此时gmin(x)=g(1)=(-2-a)e>e⇒a<-3,与a≥-3且a≠0矛盾.

②当0<-a-3<1,即-4<a<-3时,可得x∈[0,-a-3]时,g′(x)≥0,x∈[-a-3,1]时g′(x)≤0,可知f(x)在区间[0,-a-3]单调递增.在区间[-a-3,1]单调递减.

此时gmin(x)>e⇔g(0)>e,且g(1)>e,

故-4<a<-3时可满足题意;

③-a-3≥1,即a≤-4时,可得x∈[0,1]时g′(x)≥0,可知g(x)在区间[0,1]单调递增.

此时

综上可知:a<-3时,g(x)的图象恒在直线y=e上方.

解析

解:(Ⅰ)任取x∈[0,1],

又f(x)是偶函数,故x∈[0,1]时,f(x)=f(-x)=e2x-aex

由f(x)是定义域为[-1,1]的偶函数可知,f(x)在x∈[0,1]的最大值即可为f(x)的最大值.

当x∈[0,1]时,

综上可知:

a≤e+1时,fmax(x)=f(1)=e2-ae;a>e+1时,fmax(x)=f(0)=1-a.

(Ⅱ)

==

要x∈[0,1]时,函数g(x)的图象恒在直线y=e上方,

即x∈[0,1]时,gmin(x)>e成立,

g′(x)f‘(x)=(x+a+3)(x-1)ex,令g′(x)=0,解得x1=-a-3,x2=1

①当-a-3≤0,即a≥-3且a≠0时,可得x∈[0,1]时g′(x)≤0,故g(x)在区间[0,1]单调递减.

此时gmin(x)=g(1)=(-2-a)e>e⇒a<-3,与a≥-3且a≠0矛盾.

②当0<-a-3<1,即-4<a<-3时,可得x∈[0,-a-3]时,g′(x)≥0,x∈[-a-3,1]时g′(x)≤0,可知f(x)在区间[0,-a-3]单调递增.在区间[-a-3,1]单调递减.

此时gmin(x)>e⇔g(0)>e,且g(1)>e,

故-4<a<-3时可满足题意;

③-a-3≥1,即a≤-4时,可得x∈[0,1]时g′(x)≥0,可知g(x)在区间[0,1]单调递增.

此时

综上可知:a<-3时,g(x)的图象恒在直线y=e上方.

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题型:简答题
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简答题

设函数f(x)=mx3-3x+n,m,n∈R

(Ⅰ)已知f(x)在区间(m,+∞)上递增,求实数m的取值范围;

(Ⅱ)存在实数m,使得当x∈[0,n-2]时,2≤f(x)≤6恒成立,求n的最大值及此时m的值.

正确答案

解:(Ⅰ)f′(x)=3mx2-3;

m≤0时,f′(x)<0,∴函数f(x)在R上单调递减,不符合已知条件;

m>0时,在(-∞,)和(,+∞)上f′(x)>0,∴函数f(x)在这两个区间上单调递增;

,解得:m≥1.

∴实数m的取值范围为[1,+∞).

(Ⅱ)x=0时,2≤n≤6;

x≠0时,

设h(x)=,g(x)=,x∈(0,n-2];

h′(x)=

x∈[0,)时,h′(x)>0;x∈(,n-2]时,h′(x)<0,∴

g′(x)=<0;

∴函数g(x)在[0,n-2]上单调递减,∴

,要使不等式有解,则:

,解得:n≤4;

∴n的最大值是4,此时1≤m≤1,∴m=1.

解析

解:(Ⅰ)f′(x)=3mx2-3;

m≤0时,f′(x)<0,∴函数f(x)在R上单调递减,不符合已知条件;

m>0时,在(-∞,)和(,+∞)上f′(x)>0,∴函数f(x)在这两个区间上单调递增;

,解得:m≥1.

∴实数m的取值范围为[1,+∞).

(Ⅱ)x=0时,2≤n≤6;

x≠0时,

设h(x)=,g(x)=,x∈(0,n-2];

h′(x)=

x∈[0,)时,h′(x)>0;x∈(,n-2]时,h′(x)<0,∴

g′(x)=<0;

∴函数g(x)在[0,n-2]上单调递减,∴

,要使不等式有解,则:

,解得:n≤4;

∴n的最大值是4,此时1≤m≤1,∴m=1.

百度题库 > 高考 > 数学 > 函数的最值与导数的关系

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