- 函数的概念及其构成要素
- 共2084题
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),
由得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
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
已知函数在
的最小值为
,则实数
的取值范围是
正确答案
解析
略
知识点
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
上
恒成立,则称函数
在区间
上为“凸函数”;已知
在
上为“凸函数”,则实数m的取值范围是
正确答案
解析
略
知识点
如图是函数图像的一部分,对不同的
,若
,有
,则
正确答案
解析
略
知识点
扫码查看完整答案与解析