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题型:简答题
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简答题 · 12 分

已知函数f(x)=-x2+2lnx.

(1)求函数f(x)的最大值;

(2)若函数f(x)与g(x)=x+有相同极值点,

①求实数a的值;

②若对于∀x1,x2,不等式≤1恒成立,求实数k的取值范围。

正确答案

见解析

解析

(1)f′(x)=-2x+=-2 (x>0),

得0<x<1;由得x>1.

∴f(x)在(0,1)上为增函数,在(1,+∞)上为减函数。

∴函数f(x)的最大值为f(1)=-1

(2)∵g(x)=x+,∴g′(x)=1-.

①由(1)知,x=1是函数f(x)的极值点。

又∵函数f(x)与g(x)=x+有相同极值点,

∴x=1是函数g(x)的极值点。

∴g′(1)=1-a=0,解得a=1.

经检验,当a=1时,函数g(x)取到极小值,符合题意,

②∵f()=,f(1)=-1,f(3)=-9+2ln3,

∵-9+2ln3<<-1,即f(3)<f()<f(1),

∴∀x1, f(x1)min=f(3)=-9+2ln3,f(x1)max=f(1)=-1.

由①知g(x)=x+,∴g′(x)=1-.

故g(x)在时,g′(x)<0;当x∈(1,3]时,g′(x)>0.

故g(x)在上为减函数,在(1,3]上为增函数。

∵g()=e+,g(1)=2,g(3)=3+

而2<e<,∴g(1)<g()<g(3)。

∴∀x2,g(x2)min=g(1)=2,g(x2)max=g(3)=.

当k-1>0,即k>1时,

对于∀x1,x2,不等式≤1恒成立

⇔k-1≥[f(x1)-g(x2)]max⇔k≥[f(x1)-g(x2)]max+1.

∵f(x1)-g(x2)≤f(1)-g(1)=-1-2=-3,

∴k≥-3+1=-2,又∵k>1,∴k>1.

当k-1<0,即k<1时,

对于∀x1,x2,不等式≤1恒成立

⇔k-1≤[f(x1)-g(x2)]min⇔k≤[f(x1)-g(x2)]min+1.

∵f(x1)-g(x2)≥f(3)-g(3)=-9+2ln3-=-+2ln3,

∴k≤-+2ln3.

又∵k<1,∴k≤-+2ln3.

综上,所求的实数k的取值范围为∪(1,+∞)

知识点

函数的概念及其构成要素
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题型:简答题
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简答题 · 12 分

已知函数f(x)=,其中a∈R.

(1)当a=1时,求曲线y=f(x)在原点处的切线方程;

(2)求f(x)的单调区间。

正确答案

见解析

解析

解析:

(1)当a=1时,f(x)=,f′(x)=  

由f′(0)=2,得曲线y=f(x)在原点处的切线方程是2x-y=0.    

(2)f′(x)=.

①当a=0时,f′(x)=.

所以f(x)在(0,+∞)单调递增,在(-∞,0)单调递减,

当a≠0,f′(x)=.

当a>0时,令f′(x)=0,得x1=-a,x2=,f(x)与f′(x)的情况如下:

故f(x)的单调减区间是(-∞,-a),(,+∞);单调增区间是(-a,)

③  当a<0时,f(x)与f′(x)的情况如下:

所以f(x)的单调增区间是(-∞,),(-a,+∞);单调减区间是(,-a),

综上,a>0时,f(x)在(-∞,-a),(,+∞)单调递减;在(-a,)单调递增。

a=0时,f(x)在(0,+∞)单调递增;在(-∞,0)单调递减。

a<0时,f(x)在(-∞,),(-a,+∞)单调递增;在(,-a)单调递减,

知识点

函数的概念及其构成要素
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题型: 单选题
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单选题 · 5 分

已知函数的最小值为,则实数的取值范围是

A

B

C

D

正确答案

D

解析

知识点

函数的概念及其构成要素
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题型: 单选题
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单选题 · 5 分

设函数在区间上的导函数为在区间上的导函数为,若在区间恒成立,则称函数在区间上为“凸函数”;已知上为“凸函数”,则实数m的取值范围是

A

B

C

D

正确答案

D

解析

知识点

函数的概念及其构成要素
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题型: 单选题
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单选题 · 5 分

如图是函数图像的一部分,对不同的,若 ,有,则

A上是减函数

B上是减函数

C上是增函数

D上是减函数

正确答案

C

解析

知识点

函数的概念及其构成要素
下一知识点 : 判断两个函数是否为同一函数
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