热门试卷

X 查看更多试卷
1
题型:简答题
|
简答题

设f(x)=ex(x2+ax+1).

(1)讨论f(x)的单调性;

(2)如若x=1时,f(x)有极值,证明:当θ∈[0,]时,f(cosθ)-f(sinθ)≤e.

正确答案

解:(1)f′(x)=ex(x2+(2+a)x+1+a)

=ex(x+1)(x+a+1);

①当a=0时,f′(x)≥0,

故f(x)在R上是增函数,

②当a<0时,x∈(-1,-a-1)时,f′(x)<0;

当x>-a-1或x<-1时,f′(x)>0;

故f(x)的单调减区间为(-1,-a-1),

单调增区间为(-∞,-1),(-a-1,+∞);

③当a>0时,x∈(-a-1,-1)时,f′(x)<0;

当x<-a-1或x>-1时,f′(x)>0;

故f(x)的单调减区间为(-a-1,-1),

单调增区间为(-∞,-1-a),(-1,+∞);

(2)证明:∵当x=1时,f(x)有极值,

∴-a-1=1;∴a=-2;

∴f(x)=ex(x2-2x+1)在[-1,1]上是减函数,

故当θ∈[0,]时,

f(cosθ)-f(sinθ)≤f(0)-f(1)=1-0=1<e.

解析

解:(1)f′(x)=ex(x2+(2+a)x+1+a)

=ex(x+1)(x+a+1);

①当a=0时,f′(x)≥0,

故f(x)在R上是增函数,

②当a<0时,x∈(-1,-a-1)时,f′(x)<0;

当x>-a-1或x<-1时,f′(x)>0;

故f(x)的单调减区间为(-1,-a-1),

单调增区间为(-∞,-1),(-a-1,+∞);

③当a>0时,x∈(-a-1,-1)时,f′(x)<0;

当x<-a-1或x>-1时,f′(x)>0;

故f(x)的单调减区间为(-a-1,-1),

单调增区间为(-∞,-1-a),(-1,+∞);

(2)证明:∵当x=1时,f(x)有极值,

∴-a-1=1;∴a=-2;

∴f(x)=ex(x2-2x+1)在[-1,1]上是减函数,

故当θ∈[0,]时,

f(cosθ)-f(sinθ)≤f(0)-f(1)=1-0=1<e.

1
题型:简答题
|
简答题

已知函数,其中m∈R.

(1)求函数y=f(x)的单调区间;

(2)若对任意的x1,x2∈[-1,1],都有|f′(x1)-f′(x2)|≤4,求实数m的取值范围;

(3)求函数f(x)的零点个数.

正确答案

解:(1)f´(x)=x2-2mx-1,

由f´(x)≥0,得x≤m-,或x≥m+

故函数f(x)的单调增区间为(-∞,m-),(m+,+∞),减区间(m-,m+).

(2)“对任意的x1,x2∈[-1,1],都有|f′(x1)-f′(x2)|≤4”等价于“函数y=f´(x),x∈[-1,1]的最大值与最小值的差小于等于4”.

对于f´(x)=x2-2mx-1,对称轴x=m.

①当m<-1时,f´(x)的最大值为f´(1),最小值为f´(-1),由 f´(1)-f´(-1)≤4,即-4m≤4,解得m≥-1,舍去;                                  

②当-1≤m≤1时,f´(x)的最大值为f´(1)或f´(-1),最小值为f´(m),由 ,即,解得-1≤m≤1;     

③当m>1时,f´(x)的最大值为f´(-1),最小值为f´(1),由 f´(-1)-f´(1)≤4,即4m≤4,解得m≤1,舍去;

综上,实数m的取值范围是[-1,1].

(3)由f´(x)=0,得x2-2mx-1=0,

因为△=4m2+4>0,所以y=f(x)既有极大值也有极小值.

设f´(x0)=0,即x02-2mx0-1=0,

则f (x0)=x03-mx02-x0+m=-mx02-x0+m=-x0(m2+1),

由(1)知:极大值f(m-)=-(m-)(m2+1)>0,

极小值f(m+)=-(m+)(m2+1)<0,

故函数f(x)有三个零点.

解析

解:(1)f´(x)=x2-2mx-1,

由f´(x)≥0,得x≤m-,或x≥m+

故函数f(x)的单调增区间为(-∞,m-),(m+,+∞),减区间(m-,m+).

(2)“对任意的x1,x2∈[-1,1],都有|f′(x1)-f′(x2)|≤4”等价于“函数y=f´(x),x∈[-1,1]的最大值与最小值的差小于等于4”.

对于f´(x)=x2-2mx-1,对称轴x=m.

①当m<-1时,f´(x)的最大值为f´(1),最小值为f´(-1),由 f´(1)-f´(-1)≤4,即-4m≤4,解得m≥-1,舍去;                                  

②当-1≤m≤1时,f´(x)的最大值为f´(1)或f´(-1),最小值为f´(m),由 ,即,解得-1≤m≤1;     

③当m>1时,f´(x)的最大值为f´(-1),最小值为f´(1),由 f´(-1)-f´(1)≤4,即4m≤4,解得m≤1,舍去;

综上,实数m的取值范围是[-1,1].

(3)由f´(x)=0,得x2-2mx-1=0,

因为△=4m2+4>0,所以y=f(x)既有极大值也有极小值.

设f´(x0)=0,即x02-2mx0-1=0,

则f (x0)=x03-mx02-x0+m=-mx02-x0+m=-x0(m2+1),

由(1)知:极大值f(m-)=-(m-)(m2+1)>0,

极小值f(m+)=-(m+)(m2+1)<0,

故函数f(x)有三个零点.

1
题型:简答题
|
简答题

已知函数f(x)=lnx+ax-a2x2(a∈R).

(1)求f(x)的单调区间与极值.

(2)若函数f(x)在区间(1,+∞)上是单调递减函数,求实数a的取值范围.

正确答案

解:(1)函数f(x)的定义域为(0,+∞),==-

①当a=0时,f(x)=lnx,在(0,+∞)上单调递增,函数无极值;

②当a>0,令f′(x)=0,得,且x1<0<x2,当x∈(0,)时,f′(x)>0,f(x)单调递增,当时,f′(x)<0,f(x)单调递减;

时f(x)有极小值为

③当a<0,令f′(x)=0,得,且x2<0<x1,当x∈(0,)时,f′(x)>0,f(x)单调递增,当时,f′(x)<0,f(x)单调递减;当时,f(x)有极大值

(2)由(1)知当a>0,时f(x)在()上单调递减,∴,得a≥1,当a<0时,f(x)在()上单调递减,∴,得

综上得:a的取值范围为(-∞,-]∪[1,+∞).

解析

解:(1)函数f(x)的定义域为(0,+∞),==-

①当a=0时,f(x)=lnx,在(0,+∞)上单调递增,函数无极值;

②当a>0,令f′(x)=0,得,且x1<0<x2,当x∈(0,)时,f′(x)>0,f(x)单调递增,当时,f′(x)<0,f(x)单调递减;

时f(x)有极小值为

③当a<0,令f′(x)=0,得,且x2<0<x1,当x∈(0,)时,f′(x)>0,f(x)单调递增,当时,f′(x)<0,f(x)单调递减;当时,f(x)有极大值

(2)由(1)知当a>0,时f(x)在()上单调递减,∴,得a≥1,当a<0时,f(x)在()上单调递减,∴,得

综上得:a的取值范围为(-∞,-]∪[1,+∞).

1
题型:填空题
|
填空题

函数f(x)=(x-1)2的极小值是______

正确答案

0

解析

解:由于f(x)=(x-1)2,则

==

可得x=1或

,可得x>1或,令,可得

∴函数在x=1时,函数取得极小值,极小值是0.

故答案为:0

1
题型:简答题
|
简答题

已知函数f(x)=lnx,g(x)=

(1)当k=e时,求函数h(x)=f(x)-g(x)的单调区间和极值;

(2)若f(x)≥g(x)恒成立,求实数k的值.

正确答案

解:(1)注意到函数f(x)的定义域为(0,+∞),

∴h(x)=lnx-

当k=e时,

∴h(x)=lnx-

∴h′(x)=-=

若0<x<e,则h′(x)<0;若x>e,则h′(x)>0.

∴h(x)是(0,e)上的减函数,是(e,+∞)上的增函数,

故h(x)min=h(e)=2-e,

故函数h(x)的减区间为(0,e),增区间为(e,+∞),极小值为2-e,无极大值.

(2)由(1)知,h′(x)=-=

当k≤0时,h′(x)>0对x>0恒成立,

∴h(x)是(0,+∞)上的增函数,

注意到h(1)=0,∴0<x<1时,h(x)<0不合题意.

当k>0时,若0<x<k,h′(x)<0;

若x>k,h′(x)>0.

∴h(x)是(0,k)上的减函数,是(k,+∞)上的增函数,

故只需h(x)min=h(k)=lnk-k+1≥0.

令u(x)=lnx-x+1(x>0),

∴u′(x)=-1=

当0<x<1时,u′(x)>0; 当x>1时,u′(x)<0.

∴u(x)是(0,1)上的增函数,是(1,+∞)上的减函数.

故u(x)≤u(1)=0当且仅当x=1时等号成立.

∴当且仅当k=1时,h(x)≥0成立,

即k=1为所求.

解析

解:(1)注意到函数f(x)的定义域为(0,+∞),

∴h(x)=lnx-

当k=e时,

∴h(x)=lnx-

∴h′(x)=-=

若0<x<e,则h′(x)<0;若x>e,则h′(x)>0.

∴h(x)是(0,e)上的减函数,是(e,+∞)上的增函数,

故h(x)min=h(e)=2-e,

故函数h(x)的减区间为(0,e),增区间为(e,+∞),极小值为2-e,无极大值.

(2)由(1)知,h′(x)=-=

当k≤0时,h′(x)>0对x>0恒成立,

∴h(x)是(0,+∞)上的增函数,

注意到h(1)=0,∴0<x<1时,h(x)<0不合题意.

当k>0时,若0<x<k,h′(x)<0;

若x>k,h′(x)>0.

∴h(x)是(0,k)上的减函数,是(k,+∞)上的增函数,

故只需h(x)min=h(k)=lnk-k+1≥0.

令u(x)=lnx-x+1(x>0),

∴u′(x)=-1=

当0<x<1时,u′(x)>0; 当x>1时,u′(x)<0.

∴u(x)是(0,1)上的增函数,是(1,+∞)上的减函数.

故u(x)≤u(1)=0当且仅当x=1时等号成立.

∴当且仅当k=1时,h(x)≥0成立,

即k=1为所求.

下一知识点 : 函数的最值与导数的关系
百度题库 > 高考 > 数学 > 函数的极值与导数的关系

扫码查看完整答案与解析

  • 上一题
  • 1/5
  • 下一题