- 函数的单调性与导数的关系
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若函数y=x3-ax2+4在区间(0,2)内是单调递减函数,则实数a的取值范围是( )
正确答案
解析
解解:∵函数f(x)=x3-ax2+4在(0,2)内单调递减,
∴f′(x)=3x2-2ax≤0在(0,2)内恒成立,
即 a≥x在(0,2)内恒成立,
∵x<3
∴a≥3,
故选A
函数f(x)=mx|x-a|-|x|+1
(1)若m=1,a=0,试讨论函数f(x)的单调性;
(2)若a=1,试讨论f(x)的零点的个数.
正确答案
解:(1)若m=1,a=0,
则f(x)=x|x|-|x|+1,
①x≥0时,f(x)=x2-x+1,
对称轴x=,开口向上,
∴f(x)在[0,)递减,在(
,+∞)递增;
②x<0时,f(x)=-x2+x+1,
对称轴x=-,开口向下,
∴f(x)在(-∞,0)递增;
综上:f(x)在(-∞,0)递增,在[0,)递减,在(
,+∞)递增.
(2)a=1时,f(x)=mx|x-1|-|x|+1,
①x<0时,f(x)=mx(1-x)+x+1=-mx2+(m+1)x+1,
△=(m+1)2+4m=m2+6m+1,
令m2+6m+1=0,解得:m=-3±2,
当m<-3-2或x>-3+2
时,△>0,有2个零点,
当-3-2<m<-3+2
时,△<0,没有零点,
当m=-3±2时,△=0,有1个零点;
②0≤x≤1时,f(x)=mx(1-x)-x+1=-mx2+(m-1)x+1,
△=(m+1)2≥0,
m=-1时,函数有1个零点,m≠-1时,有2个零点;
③x>1时,f(x)=mx(x-1)-x+1=mx2-(m+1)x+1,
△=(m-1)2≥0,
m=1时,函数有1个零点,m≠1时,函数有2个零点.
解析
解:(1)若m=1,a=0,
则f(x)=x|x|-|x|+1,
①x≥0时,f(x)=x2-x+1,
对称轴x=,开口向上,
∴f(x)在[0,)递减,在(
,+∞)递增;
②x<0时,f(x)=-x2+x+1,
对称轴x=-,开口向下,
∴f(x)在(-∞,0)递增;
综上:f(x)在(-∞,0)递增,在[0,)递减,在(
,+∞)递增.
(2)a=1时,f(x)=mx|x-1|-|x|+1,
①x<0时,f(x)=mx(1-x)+x+1=-mx2+(m+1)x+1,
△=(m+1)2+4m=m2+6m+1,
令m2+6m+1=0,解得:m=-3±2,
当m<-3-2或x>-3+2
时,△>0,有2个零点,
当-3-2<m<-3+2
时,△<0,没有零点,
当m=-3±2时,△=0,有1个零点;
②0≤x≤1时,f(x)=mx(1-x)-x+1=-mx2+(m-1)x+1,
△=(m+1)2≥0,
m=-1时,函数有1个零点,m≠-1时,有2个零点;
③x>1时,f(x)=mx(x-1)-x+1=mx2-(m+1)x+1,
△=(m-1)2≥0,
m=1时,函数有1个零点,m≠1时,函数有2个零点.
(2011春•于都县校级期末)如图是函数y=f(x)的导函数y=f′(x)的图象,则下面判断正确的是( )
正确答案
解析
解:由图象知当-<x<2或x>4时,f′(x)>0,函数为增函数,
当-3<x<-或2<x<4时,f′(x)<0,函数为减函数,
则当x=-或x=4函数取得极小值,在x=2时函数取得极大值,
故ABD错误,正确的是C,
故选:C
已知函数f(x)=lnx-mx+(m∈R)
(Ⅰ)当m≤时,讨论f(x)的单调性;
(Ⅱ)设g(x)=x2-2x+n,当m=时,若对任意x1∈(0,2),存在x2∈[1,2],使f(x1)≥g(x2),求实数n的取值范围.
正确答案
解:(Ⅰ)f′(x)=-m+
=
,
令h(x)=-mx2+x+m-1(x∈(0,+∞))
当m=0时,h(x)=x-1,令h(x)>0,x>1,h(x)<0,0<x<1
∴f(x)在(0,1)上是减函数,f(x)在(1,+∞)上是增函数
当m≠0时,h(x)=-m(x-1)[x-(-1)],
当m<0时,-1<0<1,f(x)在(0,1)上是减函数,f(x)在(1,+∞)上是增函数
0<m≤时,0<1<
-1,f(x)在(0,1),(
-1,+∞)上是减函数,f(x)在(1,
-1)上是增函数;
(Ⅱ)当m=时,f(x)在(0,1)上是减函数,f(x)在(1,2)上是增函数
∴对任意x1∈(0,2),f(x1)≥f(1)=,又已知存在x2∈[1,2],使f(x1)≥g(x2),
所以g(x2)≤,x2∈[1,2],
即存在x2∈[1,2]使g(x)=x2-2x+n≤ 即n-1≤
,解得n≤
.
解析
解:(Ⅰ)f′(x)=-m+
=
,
令h(x)=-mx2+x+m-1(x∈(0,+∞))
当m=0时,h(x)=x-1,令h(x)>0,x>1,h(x)<0,0<x<1
∴f(x)在(0,1)上是减函数,f(x)在(1,+∞)上是增函数
当m≠0时,h(x)=-m(x-1)[x-(-1)],
当m<0时,-1<0<1,f(x)在(0,1)上是减函数,f(x)在(1,+∞)上是增函数
0<m≤时,0<1<
-1,f(x)在(0,1),(
-1,+∞)上是减函数,f(x)在(1,
-1)上是增函数;
(Ⅱ)当m=时,f(x)在(0,1)上是减函数,f(x)在(1,2)上是增函数
∴对任意x1∈(0,2),f(x1)≥f(1)=,又已知存在x2∈[1,2],使f(x1)≥g(x2),
所以g(x2)≤,x2∈[1,2],
即存在x2∈[1,2]使g(x)=x2-2x+n≤ 即n-1≤
,解得n≤
.
已知函数g(x)=ax3+bx2+cx(a∈R且a≠0),g(-1)=0,且g(x)的导函数f(x)满足以f(0)f(1)≤0.若方程f(x)=0有两个实根,则的取值范围为( )
正确答案
解析
解:由题意得:f(x)=3ax2+2bx+c,
∵g(-1)=0,∴c=-a+b,
∵方程3ax2+2bx+c=0有两个实根,
∴△=4b2-12ac≥0,
即4b2-12a(b-a)≥0,b2-3ab+3a2≥0,它恒成立,
∵f(0)•f(1)≤0,f(0)=c=-a+b,f(1)=3a+2b+c=2a+3b,
∴(-a+b)(2a+3b)≤0,
即3(-1)(
+
)≤0,所以-
≤
≤1,
故选C.
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