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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=ln(1+x2)+ax.(a≤0)

(1)若f(x)在x=0处取得极值,求a的值;

(2)讨论f(x)的单调性;

(3)证明:为自然对数的底数)

正确答案

解:(1)∵,∵x=0使f(x)的一个极值点,则f‘(0)=0,

∴a=0,验证知a=0符合条件.

(2)∵

①若a=0时,∴f(x)在(0,+∞)单调递增,在(-∞,0)单调递减;

②若得,当a≤-1时,f'(x)≤0对x∈R恒成立,

∴f(x)在R上单调递减.

③若-1<a<0时,由f'(x)>0得ax2+2x+a>0

再令f'(x)<0,可得

上单调递增,

综上所述,若a≤-1时,f(x)在(-∞,+∞)上单调递减;

若-1<a<0时,上单调递增上单调递减;

若a=0时,f(x)在(0,+∞)单调递增,在(-∞,0)单调递减.

(3)由(2)知,当a=-1时,f(x)在(-∞,+∞)单调递减

当x∈(0,+∞)时,由f(x)<f(0)=0

∴ln(1+x2)<x,∴ln[(1+)(1+)…(1+)]=ln(1+)+ln(1+)+…+ln(1+

++…+==(1-)<,∴(1+)(1+)…(1+)<=

解析

解:(1)∵,∵x=0使f(x)的一个极值点,则f‘(0)=0,

∴a=0,验证知a=0符合条件.

(2)∵

①若a=0时,∴f(x)在(0,+∞)单调递增,在(-∞,0)单调递减;

②若得,当a≤-1时,f'(x)≤0对x∈R恒成立,

∴f(x)在R上单调递减.

③若-1<a<0时,由f'(x)>0得ax2+2x+a>0

再令f'(x)<0,可得

上单调递增,

综上所述,若a≤-1时,f(x)在(-∞,+∞)上单调递减;

若-1<a<0时,上单调递增上单调递减;

若a=0时,f(x)在(0,+∞)单调递增,在(-∞,0)单调递减.

(3)由(2)知,当a=-1时,f(x)在(-∞,+∞)单调递减

当x∈(0,+∞)时,由f(x)<f(0)=0

∴ln(1+x2)<x,∴ln[(1+)(1+)…(1+)]=ln(1+)+ln(1+)+…+ln(1+

++…+==(1-)<,∴(1+)(1+)…(1+)<=

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题型:简答题
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简答题

设函数f(x)=2sinx-cosx.

(1)若x0是函数f(x)的一个零点,求cos2x0的值;

(2)若x0是函数f(x)的一个极值点,求sin2x0的值.

正确答案

解:(1)∵x0是函数f(x)的一个零点,∴2sinx0-cosx0=0,从而

(2)f‘(x)=2cosx+sinx,

∵x0是函数f(x)的一个极值点

∴f′(x0)=0,

∴2cosx0+sinx0=0,从而tanx0=-2.

解析

解:(1)∵x0是函数f(x)的一个零点,∴2sinx0-cosx0=0,从而

(2)f‘(x)=2cosx+sinx,

∵x0是函数f(x)的一个极值点

∴f′(x0)=0,

∴2cosx0+sinx0=0,从而tanx0=-2.

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题型: 单选题
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单选题

函数y=x3-3x极大值是(  )

A-9

B-2

C2

D不存在

正确答案

C

解析

解:∵y′=3x2-3=3(x+1)(x-1)

∴函数y=x3-3x在(-∞,-1)是增函数,在(-1,1)上是减函数,在(1,+∞)是增函数

∴函数y=x3-3x在x=-1时取得极大值2

故选C

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=x3+2x2+x.

(I)求函数f(x)的单调区间与极值;

(II)若对于任意x∈(0,+∞),f(x)≥ax2恒成立,求实数a的取值范围.

正确答案

解:(I)∵f‘(x)=3x2+4x+1=(3x+1)(x+1)

令f'(x)>0得x>-或x<-1

故函数在(-∞,-1)与(-,+∞)是增函数,在(-1,-)是减函数,故函数在x=-1处取到极大值,在x=-处取到极小值

极大值为0,极小值-

(II)若对于任意x∈(0,+∞),f(x)≥ax2恒成立,则必有a≤=x++2对于任意x∈(0,+∞),恒成立,

∵x++2≥4,等号当且仅当x==1时成立

∴a≤4

∴实数a的取值范围(-∞,4]

解析

解:(I)∵f‘(x)=3x2+4x+1=(3x+1)(x+1)

令f'(x)>0得x>-或x<-1

故函数在(-∞,-1)与(-,+∞)是增函数,在(-1,-)是减函数,故函数在x=-1处取到极大值,在x=-处取到极小值

极大值为0,极小值-

(II)若对于任意x∈(0,+∞),f(x)≥ax2恒成立,则必有a≤=x++2对于任意x∈(0,+∞),恒成立,

∵x++2≥4,等号当且仅当x==1时成立

∴a≤4

∴实数a的取值范围(-∞,4]

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=mx-lnx-3(m∈R).

(1)讨论函数f(x)在定义域内的极值点的个数;

(2)若函数f(x)在x=1处取得极值,存在x∈(0,+∞)使f(x)≤nx-4有解,求实数n的取值范围;

(3)当0<a<b<4且b≠e时试比较

正确答案

解:(1)

当m≤0时,f‘(x)<0无极值

当m>0时,f'(x)=0时

则函数f(x)在区间上单调递减,在区间上单调递增.

为极小值点,无极大值点

(2)f'(1)=m-1=0,∴m=1,∴f(x)=x-lnx-3

由题意知,x-ln3-3≤nx-4在x∈(0,+∞)有解

有解,

,即n≥g(x)min

则函数f(x)在区间(0,e2)上单调递减,在区间(e2,+∞)上单调递增.

(3)由 (2)知在 (0,4)上是减函数

∵0<a<b<4,∴g(a)>g(b)

,∴b(1-lna)>a(1-lnb)

当0<b<e时,1-lnb>0,∴

当e<b<4时,1-lnb<0,∴

解析

解:(1)

当m≤0时,f‘(x)<0无极值

当m>0时,f'(x)=0时

则函数f(x)在区间上单调递减,在区间上单调递增.

为极小值点,无极大值点

(2)f'(1)=m-1=0,∴m=1,∴f(x)=x-lnx-3

由题意知,x-ln3-3≤nx-4在x∈(0,+∞)有解

有解,

,即n≥g(x)min

则函数f(x)在区间(0,e2)上单调递减,在区间(e2,+∞)上单调递增.

(3)由 (2)知在 (0,4)上是减函数

∵0<a<b<4,∴g(a)>g(b)

,∴b(1-lna)>a(1-lnb)

当0<b<e时,1-lnb>0,∴

当e<b<4时,1-lnb<0,∴

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