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题型: 单选题
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单选题

函数y=x2+x+1的极小值是(  )

A1

B

C

D不存在

正确答案

B

解析

解:y′=2x+1,

令y′>0,解得:x>-

令y′<0,解得:x<-

∴函数在(-∞,-)递减,在(-,+∞)递增,

∴x=-时,函数取得极小值:

故选:B.

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=+alnx,其中a∈R,

(Ⅰ)若函数f(x)在x=1处取得极值,求实数a的值,

(Ⅱ)在(1)的结论下,若关于x的不等式f(x+1)>(t∈N*),当x≥1时恒成立,求t的值;

(Ⅲ)令g(x)=x-f(x),若关于x的方程g(x)+g(3-x)=0在(0,1)内至少有两个解,求出实数a的取值范围.

正确答案

解:(Ⅰ)∵f(x)=+alnx,

∴f′(x)=

当x=1时,f′(x)=0,解得a=1,

经验证a=1满足条件,…(3分)

(II)当a=1时,f(x+1)>

整理得t<(x+2)ln(x+1)-x

令h(x)=(x+2)ln(x+1)-x,

则h′(x)=+ln(x+1)(x≥1)…(5分)

∴h(x)min=3ln2-1,即t<3ln2-1∈(0,2)…(7分)

∴t=1….(8分)

(III)g(x)+g(3-x)=3--aln[x(3-x)]

令t=x(3-x)∈(0,2),构造函数F(t)=3--alnt

即方程F(t)=3--alnt=0在区间(0,2)上至少有两个解

又F(1)=0,

∴方程F(t)=3--alnt=0在区间(0,1)∪(1,2)上有解 …(10分)

F′(t)=

当a≤0时,F′(t)>0,即函数y=F(t)在(0,2)上是增函数,且F(1)=0,

∴此时方程在区间(0,1)∪(1,2)上无解;

当0<a≤1时,F′(t)>0,同上方程无解;

当1<a<3时,函数F(t)在(0,)上递增,在(,2)上递减,且>1,

要使方程F(t)=3--alnt=0在区间(0,1)∪(1,2)上有解,则F(2)=0,

-aln2<0,

∴a>

<a<3;

当a>3时,函数F(t)在(0,)上递增,在(,2)上递减,且<1,

此时方程F(t)=0在(0,)内必有解,

当a=3时,函数F(t)在(0,1)上递增,在(1,2)上递减,且F(1)=0

∴方程F(t)=3--alnt=0在区间(0,1)∪(1,2)上无解.

综上,实数a的范围是(,3)∪(3,+∞)    …(14分)

解析

解:(Ⅰ)∵f(x)=+alnx,

∴f′(x)=

当x=1时,f′(x)=0,解得a=1,

经验证a=1满足条件,…(3分)

(II)当a=1时,f(x+1)>

整理得t<(x+2)ln(x+1)-x

令h(x)=(x+2)ln(x+1)-x,

则h′(x)=+ln(x+1)(x≥1)…(5分)

∴h(x)min=3ln2-1,即t<3ln2-1∈(0,2)…(7分)

∴t=1….(8分)

(III)g(x)+g(3-x)=3--aln[x(3-x)]

令t=x(3-x)∈(0,2),构造函数F(t)=3--alnt

即方程F(t)=3--alnt=0在区间(0,2)上至少有两个解

又F(1)=0,

∴方程F(t)=3--alnt=0在区间(0,1)∪(1,2)上有解 …(10分)

F′(t)=

当a≤0时,F′(t)>0,即函数y=F(t)在(0,2)上是增函数,且F(1)=0,

∴此时方程在区间(0,1)∪(1,2)上无解;

当0<a≤1时,F′(t)>0,同上方程无解;

当1<a<3时,函数F(t)在(0,)上递增,在(,2)上递减,且>1,

要使方程F(t)=3--alnt=0在区间(0,1)∪(1,2)上有解,则F(2)=0,

-aln2<0,

∴a>

<a<3;

当a>3时,函数F(t)在(0,)上递增,在(,2)上递减,且<1,

此时方程F(t)=0在(0,)内必有解,

当a=3时,函数F(t)在(0,1)上递增,在(1,2)上递减,且F(1)=0

∴方程F(t)=3--alnt=0在区间(0,1)∪(1,2)上无解.

综上,实数a的范围是(,3)∪(3,+∞)    …(14分)

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=

(Ⅰ)若曲线f(x)在点(2,f(2))处的切线与直线2x+3y+1=0垂直,求a的值;

(Ⅱ)讨论函数y=f(x)的单调性;

(Ⅲ)当a=2时,关于x的方程f(x)=m有三个不同的实数根,求实数m的取值范围.

正确答案

解:(I)由已知可知f(x)的定义域为{x|x>0}

f‘(x)=x-a-1+(x>0)

根据题意可得,f'(2)=2-a-1+=

∴a=-1.

(II)∵f'(x)=x-a-1+=(x>0)

①当a>1时,由f′(x)>0可得x>a或0<x<1;

由f′(x)<0可得0<x<2a

∴f(x)在(2a,+∞)上单调递增,在(0,2a)上单调递减

②当0<a<1时,由f′(x)>0可得x>1或0<x<a;

③当a=1时,在区间(0,+∞)上f′(x)≥0恒成立.

∴当a>1时,f(x)在(0,1),(a,+∞)上单调递增,在(1,a)上单调递减;

当0<a<1时,f(x)在(0,a),(1,+∞)上单调递增,在(a,1)上单调递减;

当a=1时,f(x)在(0,+∞)上单调递增.

当a≤0时,f(x)在(1,+∞)上单调递增,在(0,1)上单调递减.

(III)当a=2时,f(x)=

由(II)问知,f(x)在(0,1),(2,+∞)上单调递增,在(1,2)上单调递减;

∴f(x)的极大值为f(1)=-,f(x)的极小值为f(2)=2ln2-4,

当m∈(2ln2-4,-),函数方程f(x)=m在(0,+∞)上有三个不同的实数根,

因此实数m的取值范围是(2ln2-4,-).

解析

解:(I)由已知可知f(x)的定义域为{x|x>0}

f‘(x)=x-a-1+(x>0)

根据题意可得,f'(2)=2-a-1+=

∴a=-1.

(II)∵f'(x)=x-a-1+=(x>0)

①当a>1时,由f′(x)>0可得x>a或0<x<1;

由f′(x)<0可得0<x<2a

∴f(x)在(2a,+∞)上单调递增,在(0,2a)上单调递减

②当0<a<1时,由f′(x)>0可得x>1或0<x<a;

③当a=1时,在区间(0,+∞)上f′(x)≥0恒成立.

∴当a>1时,f(x)在(0,1),(a,+∞)上单调递增,在(1,a)上单调递减;

当0<a<1时,f(x)在(0,a),(1,+∞)上单调递增,在(a,1)上单调递减;

当a=1时,f(x)在(0,+∞)上单调递增.

当a≤0时,f(x)在(1,+∞)上单调递增,在(0,1)上单调递减.

(III)当a=2时,f(x)=

由(II)问知,f(x)在(0,1),(2,+∞)上单调递增,在(1,2)上单调递减;

∴f(x)的极大值为f(1)=-,f(x)的极小值为f(2)=2ln2-4,

当m∈(2ln2-4,-),函数方程f(x)=m在(0,+∞)上有三个不同的实数根,

因此实数m的取值范围是(2ln2-4,-).

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题型:简答题
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简答题

函数f(x)=x3-3ax-1,a≠0,

(Ⅰ)当a=2求f(x)在(1,f(1))处的切线方程;

(Ⅱ)若f(x)在x=-1处取得极值,关于x的方程f(x)=m有3个不同实根,求实数m的取值范围.

正确答案

解:(Ⅰ)∵a=2,f(x)=x3-6x-1,

∴f′(x)=3(x2-2),f(1)=-6,

∴f′(1)=-3,

∴f(x)在(1,f(1))处的切线方程为y+6=-3(x-1),

即3x+y+3=0;

(Ⅱ)∵f(x)的导数是f′(x)=3x2-3a=3(x2-a),

且f(x)在x=-1处取得极值,

∴3[(-1)2-a]=0,∴a=1;

∴f′(x)=3(x+1)(x-1);

由(1)知,当x=-1时,f(x)有极大值1;

当x=1时,f(x)有极小值-3;如图,

方程f(x)=m有三个不等的实根时,-3<m<1;

∴m的取值范围是{m|-3<m<1}.

解析

解:(Ⅰ)∵a=2,f(x)=x3-6x-1,

∴f′(x)=3(x2-2),f(1)=-6,

∴f′(1)=-3,

∴f(x)在(1,f(1))处的切线方程为y+6=-3(x-1),

即3x+y+3=0;

(Ⅱ)∵f(x)的导数是f′(x)=3x2-3a=3(x2-a),

且f(x)在x=-1处取得极值,

∴3[(-1)2-a]=0,∴a=1;

∴f′(x)=3(x+1)(x-1);

由(1)知,当x=-1时,f(x)有极大值1;

当x=1时,f(x)有极小值-3;如图,

方程f(x)=m有三个不等的实根时,-3<m<1;

∴m的取值范围是{m|-3<m<1}.

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题型: 单选题
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单选题

已知函数f(x)=x3-2x2-4x-7,其导函数为f′(x).

①f(x)的单调减区间是

②f(x)的极小值是-15;

③当a>2时,对任意的x>2且x≠a,恒有f(x)>f(a)+f′(a)(x-a)

④函数f(x)满足

其中假命题的个数为(  )

A0个

B1个

C2个

D3个

正确答案

C

解析

解:∵f(x)=x3-2x2-4x-7,

∴f′(x)=3x2-4x-4,

令f′(x)=3x2-4x-4=0,得x,x2=2.

列表讨论

∴减区间为(-∞,2],增区间为[2,+∞),

当x=2时,函数有极小值f(2)=8-2×4-4×2-7=-15,

故①错误,②正确;

∵a>2,x>2且x≠a,

∴f(x)-f(a)-f′(a)(x-a)

=x3-2x2-4x-a3+2a2+4a-(3a2-4a-4)(x-a)

=x3+2a3-2x2-2a2-3a2x+4ax>0,

∴恒有f(x)>f(a)+f′(a)(x-a),

故③正确;

∵f(x)=x3-2x2-4x-7,

∴函数f(x)不满足

故④不正确,

故选C.

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