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题型:简答题
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简答题

已知时都取得极值.

(Ⅰ)求a,b的值;

(Ⅱ)若x∈[-1,2],都有f(x)-c2<0成立,求c的取值范围.

正确答案

解:(Ⅰ)由已知,f‘(x)=3x2+2ax+b,∵时取极值,

解得,故a,b的值为:

(Ⅱ)(解法一)由(I)知.由上恒成立.

.…(8分)

.…(10分)

∴[g(x)]max=2,∴2<c2-c解得,c<-1或c>2.,

∴c的取值范围为(-∞,-1)∪(2,+∞).

(解法二)由(I)知.,∴f'(x)=3x2-x-2.…(8分)

①当;②当

③当

,…(10分)

∴当x∈[1,2]时,f(x)的最大值为f(2)=2+c.

故c的取值范围为(-∞,-1)∪(2,+∞).…(12分)

解析

解:(Ⅰ)由已知,f‘(x)=3x2+2ax+b,∵时取极值,

解得,故a,b的值为:

(Ⅱ)(解法一)由(I)知.由上恒成立.

.…(8分)

.…(10分)

∴[g(x)]max=2,∴2<c2-c解得,c<-1或c>2.,

∴c的取值范围为(-∞,-1)∪(2,+∞).

(解法二)由(I)知.,∴f'(x)=3x2-x-2.…(8分)

①当;②当

③当

,…(10分)

∴当x∈[1,2]时,f(x)的最大值为f(2)=2+c.

故c的取值范围为(-∞,-1)∪(2,+∞).…(12分)

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题型:填空题
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填空题

已知a,b为正实数,且a+b=2,则的最小值为______

正确答案

解析

解:∵a,b为正实数,且a+b=2,

=a++=+a+b-1+=+1=f(a),0<a<2.

f′(a)=+=

令f′(a)>0,解得,此时函数f(a)单调递增;令f′(a)<0,解得,此时函数f(a)单调递减.

∴当且仅当a=6-3时函数f(a)取得极小值即最小值,

=

故答案为:

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=ax2-x(a∈R,a≠0),g(x)=1nx.

(1)若函数y=f(x)与y=g(x)的图象有两个不同的交点M,N,求a的取值范围;

(2)设点A(x1,y1),B(x2,y2)(x1<x2)是函数y=g(x)图象上的两点.平行于AB的切线以 P(x0,y0)为切点,求证:x1<x0<x2

正确答案

解:(1)函数y=f(x)与y=g(x)的图象有两个不同的交点⇔方程f(x)=g(x)有两个不等的实根

⇔ax2-x=1nx有两个不等的实根⇔有两个不等的实根

⇔函数y=a与y=的图象有两个不同的交点.

令r(x)=,则r′(x)=

当0<x<1时,r′(x)>0,则r(x)单调递增,且r(e-1)=

当x>1时,r′(x)<0,则r(x)单调递减,且

所以r(x)在x=1处取到最大值r(1)=1

所以要使函数y=a与y=的图象有两个不同的交点.只需0<a<1

(2)由已知:过点P的切线的斜率为k=,所以

=

设t=,构造函数y=t-1-lnt,

当t≥1时,y′=,所以函数y=t-1-lnt在t≥1时是增函数.

于是t>1时,t-1-lnt>0,则x0-x1>0即x0>x1成立.

同理可证x2>x0成立.

故有x1<x0<x2

解析

解:(1)函数y=f(x)与y=g(x)的图象有两个不同的交点⇔方程f(x)=g(x)有两个不等的实根

⇔ax2-x=1nx有两个不等的实根⇔有两个不等的实根

⇔函数y=a与y=的图象有两个不同的交点.

令r(x)=,则r′(x)=

当0<x<1时,r′(x)>0,则r(x)单调递增,且r(e-1)=

当x>1时,r′(x)<0,则r(x)单调递减,且

所以r(x)在x=1处取到最大值r(1)=1

所以要使函数y=a与y=的图象有两个不同的交点.只需0<a<1

(2)由已知:过点P的切线的斜率为k=,所以

=

设t=,构造函数y=t-1-lnt,

当t≥1时,y′=,所以函数y=t-1-lnt在t≥1时是增函数.

于是t>1时,t-1-lnt>0,则x0-x1>0即x0>x1成立.

同理可证x2>x0成立.

故有x1<x0<x2

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=ln(2ax+1)+-2ax(a∈R).

(1)若x=2为f(x)的极值点,求实数a的值;

(2)若y=f(x)在[3,+∞)上为增函数,求实数a的取值范围.

正确答案

解:(1)=

∵x=2为f(x)的极值点,∴f′(2)=0,即,解得a=0.

又当a=0时,f′(x)=x(x-2),可知:x=2为f(x)的极值点成立.

(2)∵y=f(x)在[3,+∞)上为增函数,

∴f′(x)=≥0,在[3,+∞)上恒成立.

①当a=0时,f′(x)=x(x-2)≥0在[3,+∞)上恒成立,∴f(x)在[3,+∞)上为增函数,故a=0符合题意.

②当a≠0时,由函数f(x)的定义域可知:必须2ax+1>0对x≥3恒成立,故只能a>0,

∴2ax2+(1-4a)x-(4a2+2)≥0在区间[3,+∞)上恒成立.

令g(x)=2ax2+(1-4a)x-(4a2+2),其对称轴为

∵a>0,,从而g(x)≥0在区间[3,+∞)上恒成立,只要g(3)≥0即可.

由g(3)=-4a2+6a+1≥0,解得

∵a>0,∴

综上所述,a的取值范围为

解析

解:(1)=

∵x=2为f(x)的极值点,∴f′(2)=0,即,解得a=0.

又当a=0时,f′(x)=x(x-2),可知:x=2为f(x)的极值点成立.

(2)∵y=f(x)在[3,+∞)上为增函数,

∴f′(x)=≥0,在[3,+∞)上恒成立.

①当a=0时,f′(x)=x(x-2)≥0在[3,+∞)上恒成立,∴f(x)在[3,+∞)上为增函数,故a=0符合题意.

②当a≠0时,由函数f(x)的定义域可知:必须2ax+1>0对x≥3恒成立,故只能a>0,

∴2ax2+(1-4a)x-(4a2+2)≥0在区间[3,+∞)上恒成立.

令g(x)=2ax2+(1-4a)x-(4a2+2),其对称轴为

∵a>0,,从而g(x)≥0在区间[3,+∞)上恒成立,只要g(3)≥0即可.

由g(3)=-4a2+6a+1≥0,解得

∵a>0,∴

综上所述,a的取值范围为

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=ax3-2bx2+cx(a,b,c∈R)的图象关于原点对称,且当x=1时,f(x)取得极值

(Ⅰ)求a,b,c的值;

(Ⅱ)若点A(x1,y1),B(x2,y2)是函数f(x)图象上任意两点,且x1,x2∈[-1,1].求证:过A点的切线不可能与过B点的切线垂直;

(Ⅲ)若x1,x2∈[-1,1],且|f(x1)-f(x2)|=λ|x1-x2|,求证:λ∈[0,1].

正确答案

解:(Ⅰ)f′(x)=3ax2-4bx+c,

∵函数f(x)=ax3-2bx2+cx(a,b,c∈R)的图象关于原点对称,

∴f(-x)=-ax3-2bx2-cx=f(x),∴b=0

∵当x=1时,f(x)取得极值.∴f′(1)=3a-4b+c=0,

f(1)=a-2b+c=

∴a=,b=0,c=-1

(Ⅱ)由(Ⅰ)知,f(x)=x3-x,f′(x)=x2-1

证明:假设过A点的切线与过B点的切线垂直.

则f‘(x1)•f'(x2)=-1

∴(x12-1)(x22-1)=-1

∵x1,x2∈[-1,1]所以x12-1,x22-1∈[-1,0]

∴(x12-1)(x22-1)∈[0,1],

∴假设不成立.

∴过A点的切线不可能与过B点的切线垂直.

(Ⅲ)∵|f(x1)-f(x2)|=λ|x1-x2|,∴λ==

=||=||

∵|x1,x2∈[-1,1],∴(x1+x22∈[0,]

x1x2∈[0,],∴||∈[0,1]

 即 λ∈[0,1].

解析

解:(Ⅰ)f′(x)=3ax2-4bx+c,

∵函数f(x)=ax3-2bx2+cx(a,b,c∈R)的图象关于原点对称,

∴f(-x)=-ax3-2bx2-cx=f(x),∴b=0

∵当x=1时,f(x)取得极值.∴f′(1)=3a-4b+c=0,

f(1)=a-2b+c=

∴a=,b=0,c=-1

(Ⅱ)由(Ⅰ)知,f(x)=x3-x,f′(x)=x2-1

证明:假设过A点的切线与过B点的切线垂直.

则f‘(x1)•f'(x2)=-1

∴(x12-1)(x22-1)=-1

∵x1,x2∈[-1,1]所以x12-1,x22-1∈[-1,0]

∴(x12-1)(x22-1)∈[0,1],

∴假设不成立.

∴过A点的切线不可能与过B点的切线垂直.

(Ⅲ)∵|f(x1)-f(x2)|=λ|x1-x2|,∴λ==

=||=||

∵|x1,x2∈[-1,1],∴(x1+x22∈[0,]

x1x2∈[0,],∴||∈[0,1]

 即 λ∈[0,1].

下一知识点 : 函数的最值与导数的关系
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