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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=,其a中为常数,a≤2.

(Ⅰ)当a=1时,求曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程;

(Ⅱ)是否存在实数a,使f(x)的极大值为2?若存在,求出a的值;若不存在,说明理由.

正确答案

解:(Ⅰ)当a=1时,,f(0)=

=

∴f′(0)=0.

则曲线在点(0,f(0))处的切线方程为y=1;

(Ⅱ)由f(x)=,得

=

由f′(x)=0,得x1=0,x2=2-a,

∵a≤2,

∴2-a≥0.

当a=2时,

∴f(x)在(-∞,+∞)上递减,无极值;

当a<2时,2-a>0,f(x)在(-∞,2),(2-a,+∞)上递减,在(0,2-a)上递增;

∴f(2-a)=(4-a)ea-2为f(x)的极大值,

令u(a)=(4-a)ea-2(a<2),则u′(a)=(3-a)ea-2>0,

∴u(a)在(-∞,2)上递增,

∴u(a)<u(2)=2,

∴不存在实数a,使f(x)的极大值为2.

解析

解:(Ⅰ)当a=1时,,f(0)=

=

∴f′(0)=0.

则曲线在点(0,f(0))处的切线方程为y=1;

(Ⅱ)由f(x)=,得

=

由f′(x)=0,得x1=0,x2=2-a,

∵a≤2,

∴2-a≥0.

当a=2时,

∴f(x)在(-∞,+∞)上递减,无极值;

当a<2时,2-a>0,f(x)在(-∞,2),(2-a,+∞)上递减,在(0,2-a)上递增;

∴f(2-a)=(4-a)ea-2为f(x)的极大值,

令u(a)=(4-a)ea-2(a<2),则u′(a)=(3-a)ea-2>0,

∴u(a)在(-∞,2)上递增,

∴u(a)<u(2)=2,

∴不存在实数a,使f(x)的极大值为2.

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题型: 单选题
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单选题

已知a为常数,函数f(x)=x(lnx-ax)有两个极值点x1,x2(x1<x2)(  )

A

B

C

D

正确答案

D

解析

解:∵f′(x)=lnx+1-2ax,(x>0)

令f′(x)=0,由题意可得lnx=2ax-1有两个解x1,x2⇔函数g(x)=lnx+1-2ax有且只有两个零点⇔g′(x)在(0,+∞)上的唯一的极值不等于0.

①当a≤0时,g′(x)>0,f′(x)单调递增,因此g(x)=f′(x)至多有一个零点,不符合题意,应舍去.

②当a>0时,令g′(x)=0,解得x=

∵x,g′(x)>0,函数g(x)单调递增;时,g′(x)<0,函数g(x)单调递减.

∴x=是函数g(x)的极大值点,则>0,即>0,

∴ln(2a)<0,∴0<2a<1,即

故当0<a<时,g(x)=0有两个根x1,x2,且x1<x2,又g(1)=1-2a>0,

∴x1<1<<x2,从而可知函数f(x)在区间(0,x1)上递减,在区间(x1,x2)上递增,在区间(x2,+∞)上递减.

∴f(x1)<f(1)=-a<0,f(x2)>f(1)=-a>-

故选:D.

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=x2-(a+2)x+2alnx(0<a<1)

(1)当a=时,求函数f(x)的单调区间;

(2)判断方程f(x)+a+=0根的个数并说明理由.(参考数据:ln2≈0.693,ln3≈1.099)

正确答案

解:(1)当a=时,f(x)=x2-x+lnx,

f′(x)=x-+=

则x∈(0,),(2,+∞)时,f′(x)>0,x∈(,2)时,f′(x)<0;

即,f(x)在(0,),(2,+∞)上单调递增,在(,2)上单调递减.

(2)令g(x)=f(x)+a+=x2-(a+2)x+2alnx+a+

=

又∵0<a<1,

∴g(x)在(0,a),(2,+∞)上单调递增,在(a,2)上单调递减.

又∵g(1)==0,

∴g(a)>0,g(2)<0

又∵g(3)=

=2a(ln3-1)>0,

则函数g(x)在(0,a),(2,+∞)内分别有一个零点.

综上所述,则函数g(x)一共有三个零点,

因此方程f(x)+a+=0根有3个.

解析

解:(1)当a=时,f(x)=x2-x+lnx,

f′(x)=x-+=

则x∈(0,),(2,+∞)时,f′(x)>0,x∈(,2)时,f′(x)<0;

即,f(x)在(0,),(2,+∞)上单调递增,在(,2)上单调递减.

(2)令g(x)=f(x)+a+=x2-(a+2)x+2alnx+a+

=

又∵0<a<1,

∴g(x)在(0,a),(2,+∞)上单调递增,在(a,2)上单调递减.

又∵g(1)==0,

∴g(a)>0,g(2)<0

又∵g(3)=

=2a(ln3-1)>0,

则函数g(x)在(0,a),(2,+∞)内分别有一个零点.

综上所述,则函数g(x)一共有三个零点,

因此方程f(x)+a+=0根有3个.

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=x3-2ax2-3x.

(1)当a=0时,求曲线y=f(x)在点(3,f(3))的切线方程;

(2)对一切x∈(0,+∞),af′(x)+4a2x≥lnx-3a-1恒成立,求实数a的取值范围;

(3)当a>0时,试讨论f(x)在(-1,1)内的极值点的个数.

正确答案

解:(Ⅰ)由题意知,所以f′(x)=2x2-3

又f(3)=9,f′(3)=15

所以曲线y=f(x)在点(3,f(3))的切线方程为15x-y-36=0…(4分)

(Ⅱ)由题意:2ax2+1≥lnx,即

,则

时,g‘(x)>0;当时,g′(x)<0

所以当时,g(x)取得最大值

故实数a的取值范围为.…(9分)

(Ⅲ)f′(x)=2x2-4ax-3,

①当时,∵

∴存在x0∈(-1,1),使得f′(x0)=0

因为f′(x)=2x2-4ax-3开口向上,所以在(-1,x0)内f′(x)>0,在(x0,1)内f′(x)<0

即f(x)在(-1,x0)内是增函数,f(x)在(x0,1)内是减函数

时,f(x)在(-1,1)内有且只有一个极值点,且是极大值点.…(11分)

②当时,因 

又因为f′(x)=2x2-4ax-3开口向上

所以在(-1,1)内f′(x)<0,则f(x)在(-1,1)内为减函数,故没有极值点…(13分)

综上可知:当,f(x)在(-1,1)内的极值点的个数为1;当时,f(x)在(-1,1)内的极值点的个数为0.…(14分)

解析

解:(Ⅰ)由题意知,所以f′(x)=2x2-3

又f(3)=9,f′(3)=15

所以曲线y=f(x)在点(3,f(3))的切线方程为15x-y-36=0…(4分)

(Ⅱ)由题意:2ax2+1≥lnx,即

,则

时,g‘(x)>0;当时,g′(x)<0

所以当时,g(x)取得最大值

故实数a的取值范围为.…(9分)

(Ⅲ)f′(x)=2x2-4ax-3,

①当时,∵

∴存在x0∈(-1,1),使得f′(x0)=0

因为f′(x)=2x2-4ax-3开口向上,所以在(-1,x0)内f′(x)>0,在(x0,1)内f′(x)<0

即f(x)在(-1,x0)内是增函数,f(x)在(x0,1)内是减函数

时,f(x)在(-1,1)内有且只有一个极值点,且是极大值点.…(11分)

②当时,因 

又因为f′(x)=2x2-4ax-3开口向上

所以在(-1,1)内f′(x)<0,则f(x)在(-1,1)内为减函数,故没有极值点…(13分)

综上可知:当,f(x)在(-1,1)内的极值点的个数为1;当时,f(x)在(-1,1)内的极值点的个数为0.…(14分)

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题型: 单选题
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单选题

已知函数的两个极值点x1,x2,若x1∈(-∞,-1].x2∈[2,+∞),则a+b的最大值是(  )

A-5

B-3

C1

D3

正确答案

B

解析

解:f′(x)=x2+ax+b,由题意知x1,x2,为f′(x)的两个零点,

,即

作出满足不等式组的点(a,b)构成的区域如图阴影所示:

令t=a+b,由图知当直线t=a+b经过点A时t最大,由解得A(-1,-2),

tmax=-1-2=-3,即a+b的最大值为-3.

故选B.

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