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题型:填空题
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填空题

已知函数f(x)=x3+3mx2+nx+m2在x=-1时有极值0,则m+n=______

正确答案

11

解析

解:∵f(x)=x3+3mx2+nx+m2  

∴f′(x)=3x2+6mx+n

依题意可得

联立可得

当m=1,n=3时函数f(x)=x3+3x2+3x+1,f′(x)=3x2+6x+3=3(x+1)2≥0

函数在R上单调递增,函数无极值,舍

故答案为:11

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=ax2-2ax+lnx有两个极值点x1、x2,且x1•x2

(Ⅰ)求实数a的取值范围M;

(Ⅱ)若∃x0∈[1+,2],使不等式f(x0)+ln(a+1)>b(a2-1)-(a+1)+2ln2对∀a∈M恒成立,求实数b的取值范围.

正确答案

解:(Ⅰ)对函数求导可得,=(x>0),…(2分)

令f′(x)=0可得ax2-2ax+1=0

,即,…(4分)

解得a的取值范围M=(1,2).                     …(6分)

(Ⅱ)由ax2-2ax+1=0,解得

而f(x)在(0,x1)上递增,在(x1,x2)上递减,在(x2,+∞)上递增

∵1<a<2,

∴f(x)在[1+,2]单调递增

∴在[1+,2]上,f(x)max=f(2)=-2a+ln2.    …(7分)

∴∃x0∈[1+,2],使不等式f(x0)+ln(a+1)>b(a2-1)-(a+1)+2ln2对∀a∈M恒成立,

等价于不等式-2a+ln2+ln(a+1)>b(a2-1)-(a+1)+2ln2恒成立

即不等式ln(a+1)-ba2-a+b-ln2+1>0对任意的a(1<a<2)恒成立.…(8分)

令g(a)=ln(a+1)-ba2-a+b-ln2+1,则g(1)=0.,

①当b≥0时,<0,g(a)在(1,2)上递减.

g(a)<g(1)=0,不合题意.

②当b<0时,

∵1<a<2

若-(1+>1,即-时,则g(a)在(1,2)上先递减,

∵g(1)=0,

∴1<a<2时,g(a)>0不能恒成立;

,即b时,则g(a)在(1,2)上单调递增,

∴g(a)>g(1)=0恒成立,

∴b的取值范围为(-∞,]…(12分)

解析

解:(Ⅰ)对函数求导可得,=(x>0),…(2分)

令f′(x)=0可得ax2-2ax+1=0

,即,…(4分)

解得a的取值范围M=(1,2).                     …(6分)

(Ⅱ)由ax2-2ax+1=0,解得

而f(x)在(0,x1)上递增,在(x1,x2)上递减,在(x2,+∞)上递增

∵1<a<2,

∴f(x)在[1+,2]单调递增

∴在[1+,2]上,f(x)max=f(2)=-2a+ln2.    …(7分)

∴∃x0∈[1+,2],使不等式f(x0)+ln(a+1)>b(a2-1)-(a+1)+2ln2对∀a∈M恒成立,

等价于不等式-2a+ln2+ln(a+1)>b(a2-1)-(a+1)+2ln2恒成立

即不等式ln(a+1)-ba2-a+b-ln2+1>0对任意的a(1<a<2)恒成立.…(8分)

令g(a)=ln(a+1)-ba2-a+b-ln2+1,则g(1)=0.,

①当b≥0时,<0,g(a)在(1,2)上递减.

g(a)<g(1)=0,不合题意.

②当b<0时,

∵1<a<2

若-(1+>1,即-时,则g(a)在(1,2)上先递减,

∵g(1)=0,

∴1<a<2时,g(a)>0不能恒成立;

,即b时,则g(a)在(1,2)上单调递增,

∴g(a)>g(1)=0恒成立,

∴b的取值范围为(-∞,]…(12分)

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题型:简答题
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简答题

设g(x)=ex,f(x)=g[λx+(1-λ)a]-λg(x),其中a,λ是常数,且0<λ<1.

(1)求函数f(x)的极值;

(2)证明:对任意正数a,存在正数x,使不等式成立;

(3)设,且λ12=1,证明:对任意正数a1,a2都有:

正确答案

解:(1)∵f′(x)=λg[λx+(1-λ)a]-λg′(x),-----------------(1分)

由f′(x)>0得,g[λx+(1-λ)a]>g′(x),

∴λx+(1-λ)a>x,即(1-λ)(x-a)<0,解得x<a,-----------------(3分)

故当x<a时,f′(x)>0;当x>a时,f′(x)<0;

∴当x=a时,f(x)取极大值f(a)=(1-λ)ea,但f(x)没有极小值.-----------------(4分)

(2)∵

又当x>0时,令h(x)=ex-x-1,则h′(x)=ex-1>0,

故h(x)>h(0)=0,

因此原不等式化为,即ex-(1+a)x-1<0,-----------------(6分)

令g(x)=ex-(1+a)x-1,则g′(x)=ex-(1+a),

由g′(x)=0得:ex=(1+a),解得x=ln(a+1),

当0<x<ln(a+1)时,g′(x)<0;当x>ln(a+1)时,g′(x)>0.

故当x=ln(a+1)时,g(x)取最小值g[ln(a+1)]=a-(1+a)ln(a+1),---------------(8分)

令s(a)=,则s′(a)=

故s(a)<s(0)=0,即g[ln(a+1)]=a-(1+a)ln(a+1)<0.

因此,存在正数x=ln(a+1),使原不等式成立.-----------------(10分)

(3)对任意正数a1,a2,存在实数x1,x2使a1=e,a2=e

=

原不等式

⇔g(λ1x12x2)≤λ1g(x1)+λ2g(x2)-----------------(14分)

由(1)f(x)≤(1-λ)g(a)

故g[λx+(1-λ)a]≤λg(x)+(1-λ)g(a)

令x=x1,a=x2,λ=λ1,1-λ=λ2

从而g(λ1x12x2)≤λ1g(x1)+λ2g(x2

成立,得证(14分)

解析

解:(1)∵f′(x)=λg[λx+(1-λ)a]-λg′(x),-----------------(1分)

由f′(x)>0得,g[λx+(1-λ)a]>g′(x),

∴λx+(1-λ)a>x,即(1-λ)(x-a)<0,解得x<a,-----------------(3分)

故当x<a时,f′(x)>0;当x>a时,f′(x)<0;

∴当x=a时,f(x)取极大值f(a)=(1-λ)ea,但f(x)没有极小值.-----------------(4分)

(2)∵

又当x>0时,令h(x)=ex-x-1,则h′(x)=ex-1>0,

故h(x)>h(0)=0,

因此原不等式化为,即ex-(1+a)x-1<0,-----------------(6分)

令g(x)=ex-(1+a)x-1,则g′(x)=ex-(1+a),

由g′(x)=0得:ex=(1+a),解得x=ln(a+1),

当0<x<ln(a+1)时,g′(x)<0;当x>ln(a+1)时,g′(x)>0.

故当x=ln(a+1)时,g(x)取最小值g[ln(a+1)]=a-(1+a)ln(a+1),---------------(8分)

令s(a)=,则s′(a)=

故s(a)<s(0)=0,即g[ln(a+1)]=a-(1+a)ln(a+1)<0.

因此,存在正数x=ln(a+1),使原不等式成立.-----------------(10分)

(3)对任意正数a1,a2,存在实数x1,x2使a1=e,a2=e

=

原不等式

⇔g(λ1x12x2)≤λ1g(x1)+λ2g(x2)-----------------(14分)

由(1)f(x)≤(1-λ)g(a)

故g[λx+(1-λ)a]≤λg(x)+(1-λ)g(a)

令x=x1,a=x2,λ=λ1,1-λ=λ2

从而g(λ1x12x2)≤λ1g(x1)+λ2g(x2

成立,得证(14分)

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题型:简答题
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简答题

(2015秋•赤峰校级期末)设f(x)=ax3+bx2+cx+d(a≠0)

(Ⅰ)f(x)的图象关于原点对称,当x=时,f(x)的极小值为-1,求f(x)的解析式.

(Ⅱ)若a=b=d=1,f(x)是R上的单调函数,求c的取值范围.

正确答案

解::(I)因为图象关于原点对称,所以f(x)为奇函数,所以b=0,d=0;

可得f(x)=ax3+cx,因此f‘(x)=3ax2+c

∵当x=时,f(x)的极小值为-1,

=+c=0,且f()=a+c=-1

解之得a=4,c=-3,得f(x)=4x3-3x

∴所求函数的解析式为f(x)=4x3-3x;

(Ⅱ)∵a=b=d=1,∴f(x)=ax3+bx2+cx+d=x3+x2+cx+1

∵f(x)是R上的单调函数,∴f'(x)在R上恒为非负或者恒为非正

∵f'(x)=3x2+2x+c,

∴△=4-12c≤0,解之得c.可得实数c的取值范围为[

解析

解::(I)因为图象关于原点对称,所以f(x)为奇函数,所以b=0,d=0;

可得f(x)=ax3+cx,因此f‘(x)=3ax2+c

∵当x=时,f(x)的极小值为-1,

=+c=0,且f()=a+c=-1

解之得a=4,c=-3,得f(x)=4x3-3x

∴所求函数的解析式为f(x)=4x3-3x;

(Ⅱ)∵a=b=d=1,∴f(x)=ax3+bx2+cx+d=x3+x2+cx+1

∵f(x)是R上的单调函数,∴f'(x)在R上恒为非负或者恒为非正

∵f'(x)=3x2+2x+c,

∴△=4-12c≤0,解之得c.可得实数c的取值范围为[

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题型: 单选题
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单选题

已知函数f(x)=x2(ax+b)(a,b∈R)在x=2处有极小值,则函数f(x)的单调递减区间为(  )

A(-∞,0)

B(0,2)

C(2,+∞)

D无法判断

正确答案

B

解析

解:求导函数可得f′(x)=3ax2+2bx

∵函数f(x)=x2(ax+b)(a,b∈R)在x=2处有极小值,

∴f′(2)=12a+4b=0

∴b=-3a

∴f′(x)=3ax2-6ax=3ax(x-2)

∵函数f(x)=x2(ax+b)(a,b∈R)在x=2处有极小值

∴a>0

由f′(x)=3ax2-6ax=3ax(x-2)<0,可得0<x<2

∴函数f(x)的单调递减区间为(0,2)

故选B.

下一知识点 : 函数的最值与导数的关系
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