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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=x3+ax2+bx+c的图象经过原点,且是f′(x)=0的两个根.

(Ⅰ) 求a、b、c的值;

(Ⅱ)若方程f(x)=mx有三个互不相同的实根0,x1,x2,其中x1<x2,且对任意的x∈[x1,x2],f(x)<m(x-1)恒成立,求实数m的取值范围.

正确答案

解:(Ⅰ)函数f(x)=x3+ax2+bx+c的图象经过原点,则c=0…(1分)

所以f(x)=x3+ax2+bxf‘(x)=3x2+2ax+b,…(2分)

是f'(x)=0的两个根

,得a=-3…(3分)

,得b=2…(4分)

(II)由(Ⅰ)得f(x)=x3-3x2+2x.

依题意,方程x(x2-3x+2-m)=0有三个互不相同的实根0、x1、x2,…(5分)

故x1、x2是方程x2-3x+2-m=0的两相异的实根.

所以△=9-4(2-m)>0,即.…(6分)

又对任意的x∈[x1,x2],f(x)<m(x-1)成立.

特别地,取x=x1时,f(x1)-mx1<-m成立,得m<0.…(7分)

由韦达定理,可得x1+x2=3>0,x1x2=2-m>0,故…(8分)

对任意的x∈[x1,x2],有x-x2≤0,x-x1≥0,x>0.…(9分)

则f(x)-mx=x(x-x1)(x-x2)≤0.

又f(x1)-mx1=0,…(10分)

所以函数f(x)-mx在x∈[x1,x2]的最大值为0.

于是当m<0时,对任意的x∈[x1,x2],f(x)<m(x-1)恒成立.…(11分)

综上,m的取值范围是.…(12分)

解析

解:(Ⅰ)函数f(x)=x3+ax2+bx+c的图象经过原点,则c=0…(1分)

所以f(x)=x3+ax2+bxf‘(x)=3x2+2ax+b,…(2分)

是f'(x)=0的两个根

,得a=-3…(3分)

,得b=2…(4分)

(II)由(Ⅰ)得f(x)=x3-3x2+2x.

依题意,方程x(x2-3x+2-m)=0有三个互不相同的实根0、x1、x2,…(5分)

故x1、x2是方程x2-3x+2-m=0的两相异的实根.

所以△=9-4(2-m)>0,即.…(6分)

又对任意的x∈[x1,x2],f(x)<m(x-1)成立.

特别地,取x=x1时,f(x1)-mx1<-m成立,得m<0.…(7分)

由韦达定理,可得x1+x2=3>0,x1x2=2-m>0,故…(8分)

对任意的x∈[x1,x2],有x-x2≤0,x-x1≥0,x>0.…(9分)

则f(x)-mx=x(x-x1)(x-x2)≤0.

又f(x1)-mx1=0,…(10分)

所以函数f(x)-mx在x∈[x1,x2]的最大值为0.

于是当m<0时,对任意的x∈[x1,x2],f(x)<m(x-1)恒成立.…(11分)

综上,m的取值范围是.…(12分)

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题型:简答题
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简答题

设函数f(x)=(x+2)2-2ln(x+2).

(Ⅰ)求f(x)的单调区间;

(Ⅱ)若关于x的方程f(x)=x2+3x+a在区间[-1,1]上只有一个实数根,求实数a的取值范围.

正确答案

解:(Ⅰ)函数f(x)的定义域为(-2,+∞),

因为f′(x)=2[(x+2)-]=

所以 当-2<x<-1时,f′(x)<0;

当x>-1时,f′(x)>0.

故f(x)的单调递增区间是(-1,+∞);

f(x)的单调递减区间是(-2,-1)(注:-1处写成“闭的”亦可)

(Ⅱ)由f(x)=x2+3x+a得:x-a+4-2ln(2+x)=0,

设g(x)=x-a+4-2ln(2+x),求导数得g′(x)=1-=

在区间[-1,1]上加以讨论:

当-1<x<0时,g′(x)<0,而当0<x<1时,g′(x)>0,

故g(x)在[-1,0]上递减,在[0,1]上递增,

要使方程f(x)=x2+3x+a在区间[-1,-1]上只有一个实数根,

则必须且只需g(0)=0,或

接下来分类:

①当g(0)=0时,解之得a=4-2ln2;

②当时,

解之得a∈φ

③当时,

解之得a∈(5-2ln3,3]

综上所述,得a=4-2ln2,或a∈(5-2ln3,3]

所以实数a的取值范围(5-2ln3,3]∪{4-2ln2}.

解析

解:(Ⅰ)函数f(x)的定义域为(-2,+∞),

因为f′(x)=2[(x+2)-]=

所以 当-2<x<-1时,f′(x)<0;

当x>-1时,f′(x)>0.

故f(x)的单调递增区间是(-1,+∞);

f(x)的单调递减区间是(-2,-1)(注:-1处写成“闭的”亦可)

(Ⅱ)由f(x)=x2+3x+a得:x-a+4-2ln(2+x)=0,

设g(x)=x-a+4-2ln(2+x),求导数得g′(x)=1-=

在区间[-1,1]上加以讨论:

当-1<x<0时,g′(x)<0,而当0<x<1时,g′(x)>0,

故g(x)在[-1,0]上递减,在[0,1]上递增,

要使方程f(x)=x2+3x+a在区间[-1,-1]上只有一个实数根,

则必须且只需g(0)=0,或

接下来分类:

①当g(0)=0时,解之得a=4-2ln2;

②当时,

解之得a∈φ

③当时,

解之得a∈(5-2ln3,3]

综上所述,得a=4-2ln2,或a∈(5-2ln3,3]

所以实数a的取值范围(5-2ln3,3]∪{4-2ln2}.

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题型: 单选题
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单选题

已知f(x)=-lnx,f(x)在x=x0处取得最大值,以下各式正确的序号为(  )

①x0

②x0

③f(x0)<x0

④f(x0)=x0

⑤f(x0)>x0

A①③

B①④

C②④

D②⑤

正确答案

B

解析

解:求导函数,可得f′(x)=-

∵f′()<0,x→0,f′(x)→+∞,

∴x0,即①正确,②错误

令g(x)=x+1+lnx,

∵g(x)=lnx+x+1的零点看成y=lnx与y=1+x的交点,

∴-x0-1=lnx0

∴f(x0)=x0,故④正确,③⑤均错误.

故选:B.

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题型:填空题
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填空题

已知a,b,c,d均为实数,函数f(x)=+cx+d(a<0)有两个极值点x1,x2且x1<x2,满足f(x2)=x1,则方程af2(x)+bf(x)+c=0的实根的个数是______

正确答案

3

解析

解:∵f(x)=+cx+d(a<0)

∴f′(x)=ax2+bx+c,

由题意知x1,x2是方程ax2+bx+c=0的两根,即x1,x2是函数的两个极值点,

不妨设x2>x1,从而关于f(x)的方程a[f(x)]2+b[f(x)]+c=0有两个根,

所以f(x)=x1,或f(x)=x2根据题意画图,

所以f(x)=x1有两个不等实根,f(x)=x2只有一个不等实根,

综上方程a[f(x)]2+bf(x)+c=0的不同实根个数为3个.

故答案为:3.

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题型: 单选题
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单选题

设x1,x2是函数f(x)=+2bx的两个极值点,且x1∈(0,1),x2∈(1,2),则的取值范围是(  )

A(-2,1)

B(-∞,)∪(1,+∞)

C,1)

D(-∞,-2)∪(1,+∞)

正确答案

D

解析

解:由题意,f′(x)=x2+ax+2b.

∵f(x)的两个极值点分别是x1,x2,x1∈(0,1),

x2∈(1,2),

对应的平面区域如图所示,三个顶点坐标为A(-1,0),

B(-2,0),C(-3,1),则

在(-1,0)处,=-2,在(-3,1)处,=1,

的取值范围是(-∞,-2)∪(1,+∞).

故选:D.

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