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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=x3-ax2-2ax,其中a∈R.

(Ⅰ)若x=1是函数f(x)的极值点,求a的值;

(Ⅱ)若f(x)在区间(2,+∞)上单调递增,求a的取值范围.

正确答案

解:(Ⅰ)由,得f′(x)=2x2-2ax-2a.

因为x=1是函数f(x)的极值点,

所以f′(1)=2-2a-2a=0,解得

经检验x=1为函数f(x)的极值点,

所以

(Ⅱ)∵f(x)在区间(2,+∞)上单调递增,

∴f‘(x)=2x2-2ax-2a≥0在区间(2,+∞)上恒成立,

∴a≤对区间x∈(2,+∞)恒成立,

令g(x)=,则g'(x)==

∴当x∈(2,+∞)时,g'(x)>0,有g(x)=>g(2)=

∴a的取值范围为(-∞,].

解析

解:(Ⅰ)由,得f′(x)=2x2-2ax-2a.

因为x=1是函数f(x)的极值点,

所以f′(1)=2-2a-2a=0,解得

经检验x=1为函数f(x)的极值点,

所以

(Ⅱ)∵f(x)在区间(2,+∞)上单调递增,

∴f‘(x)=2x2-2ax-2a≥0在区间(2,+∞)上恒成立,

∴a≤对区间x∈(2,+∞)恒成立,

令g(x)=,则g'(x)==

∴当x∈(2,+∞)时,g'(x)>0,有g(x)=>g(2)=

∴a的取值范围为(-∞,].

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题型:简答题
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简答题

(2015春•天津期末)已知函数f(x)=x3+ax2+bx+4在x=0处取得极值.

(Ⅰ)b的值;

(Ⅱ)当a=-3时,若函数f(x)≥c2-10c在区间[-2,2]上恒成立,求实数c的取值范围;

(Ⅲ)设函数g(x)=ex,求g(x)在[0,1]上的单调区间.

正确答案

解:(Ⅰ)∵f(x)=x3+ax2+bx+4,

∴f′(x)=3x2+2ax+b…(1分)

又∵函数f(x)=0在x=0处取得极值

∴f′(0)=b=0;                    …(2分)

(Ⅱ) 当a=-3时,f(x)=x3-3x2+4

∴f′(x)=3x2-6x=0

得x=0或x=2                  …(3分)

当x变化时,f′(x),f(x)的变化情况如表

由表可知,当x=-2时,f(x)取得最小值f(-2)=-16           …(5分)

∵函数f(x)≥c2-10c在区间[-2,2]上恒成立,

∴-16≥c2-10c,解得2≤c≤8;           …(7分)

(Ⅲ)∵g(x)=ex=ex(3x+2a),

∴g′(x)=ex(3x+2a+3),x∈[0,1]…(8分)

①当a≤-3时,-≥1,

∴x∈[0,1]时,g′(x)≤0,

∴g(x)的单调递减区间为[0,1];                …(9分)

②当-3<a<-时,0<-<1

当x∈(0,-)时,g′(x)<0,∴g(x)的单调递减区间为(0,-),

当x∈(-,1)时,g′(x)>0,∴g(x)的单调递增区间(-,1),…(11分)

③当a≥-时,-≤0

∴当x∈[0,1]时,g′(x)≥0,

∴g(x)的单调递增区间为[0,1]…(12分)

解析

解:(Ⅰ)∵f(x)=x3+ax2+bx+4,

∴f′(x)=3x2+2ax+b…(1分)

又∵函数f(x)=0在x=0处取得极值

∴f′(0)=b=0;                    …(2分)

(Ⅱ) 当a=-3时,f(x)=x3-3x2+4

∴f′(x)=3x2-6x=0

得x=0或x=2                  …(3分)

当x变化时,f′(x),f(x)的变化情况如表

由表可知,当x=-2时,f(x)取得最小值f(-2)=-16           …(5分)

∵函数f(x)≥c2-10c在区间[-2,2]上恒成立,

∴-16≥c2-10c,解得2≤c≤8;           …(7分)

(Ⅲ)∵g(x)=ex=ex(3x+2a),

∴g′(x)=ex(3x+2a+3),x∈[0,1]…(8分)

①当a≤-3时,-≥1,

∴x∈[0,1]时,g′(x)≤0,

∴g(x)的单调递减区间为[0,1];                …(9分)

②当-3<a<-时,0<-<1

当x∈(0,-)时,g′(x)<0,∴g(x)的单调递减区间为(0,-),

当x∈(-,1)时,g′(x)>0,∴g(x)的单调递增区间(-,1),…(11分)

③当a≥-时,-≤0

∴当x∈[0,1]时,g′(x)≥0,

∴g(x)的单调递增区间为[0,1]…(12分)

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=|x-a|-lnx,a∈R.

(1)当a=-1时,求函数f(x)在x=1处的切线方程;

(2)若函数f(x)的最小值为a,求a的值;

(3)若函数f(x)有两个零点x1,x2(x1<x2),求证:1<x1<a<x2<a2

正确答案

解:(1)当a=-1时,f(x)=|x+1|+lnx,

由于x>0,则f(x)=x+1+lnx,

f′(x)=1+

f(x)在x=1处的切线斜率为k=,切点为(1,2),

即有f(x)在x=1处的切线方程为y-2=(x-1),

即为3x-2y+1=0;

(2)由题意,函数的定义域为(0,+∞),

当a≤0时,f(x)=|x-a|-lnx=x-a-lnx,f′(x)=1->0,

函数f(x)的单调递增区间为(0,+∞),无最小值;

当a>0时,f(x)=|x-a|-lnx=

若x≥a,f′(x)=1-=>0,此时函数f(x)单调递增,

若x<a,f′(x)=-1-<0,此时函数f(x)单调递减,

当a>0时,函数f(x)的单调递减区间为(0,a);单调递增区间为(a,+∞). 

即有x=a时,f(x)取得最小值,且为f(a)=a,即有-lna=a,

解得a=

(3)证明:由(1)知,当a≤0时,函数f(x)单调递增,

此时函数至多只有一个零点,不合题意;                      

则必有a>0,此时函数f(x)的单调递减区间为(0,a);单调递增区间为(a,+∞),

由题意,必须f(a)=-lna<0,解得a>1,

由f(1)=a-1-lna>0,f(a)<0,

得x1∈(1,a),

而f(a2)=a2-a-alna=a(a-1-lna),

下面证明:a>1时,a-1-lna>0,

设g(x)=x-1-lnx,x>1

则g′(x)=1-

所以g(x)在x>1时递增,则g(x)>g(1)=0,

所以f(a2)=a2-a-alna=a(a-1-lna)>0,

又f(a)<0,

所以x2∈(a,a2),

综上,1<x1<a<x2<a2

解析

解:(1)当a=-1时,f(x)=|x+1|+lnx,

由于x>0,则f(x)=x+1+lnx,

f′(x)=1+

f(x)在x=1处的切线斜率为k=,切点为(1,2),

即有f(x)在x=1处的切线方程为y-2=(x-1),

即为3x-2y+1=0;

(2)由题意,函数的定义域为(0,+∞),

当a≤0时,f(x)=|x-a|-lnx=x-a-lnx,f′(x)=1->0,

函数f(x)的单调递增区间为(0,+∞),无最小值;

当a>0时,f(x)=|x-a|-lnx=

若x≥a,f′(x)=1-=>0,此时函数f(x)单调递增,

若x<a,f′(x)=-1-<0,此时函数f(x)单调递减,

当a>0时,函数f(x)的单调递减区间为(0,a);单调递增区间为(a,+∞). 

即有x=a时,f(x)取得最小值,且为f(a)=a,即有-lna=a,

解得a=

(3)证明:由(1)知,当a≤0时,函数f(x)单调递增,

此时函数至多只有一个零点,不合题意;                      

则必有a>0,此时函数f(x)的单调递减区间为(0,a);单调递增区间为(a,+∞),

由题意,必须f(a)=-lna<0,解得a>1,

由f(1)=a-1-lna>0,f(a)<0,

得x1∈(1,a),

而f(a2)=a2-a-alna=a(a-1-lna),

下面证明:a>1时,a-1-lna>0,

设g(x)=x-1-lnx,x>1

则g′(x)=1-

所以g(x)在x>1时递增,则g(x)>g(1)=0,

所以f(a2)=a2-a-alna=a(a-1-lna)>0,

又f(a)<0,

所以x2∈(a,a2),

综上,1<x1<a<x2<a2

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题型:填空题
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填空题

将函数f(x)=cos2x+x的所有正的极大值点从小到大依次排成数列{xn},θn=x1+x2+…+xn,则下列命题正确的是______(写出你认为正确的所有命题的序号)

①函数f(x)=cos2x+x在x=处取得极大值;

②数列{xn}是等差数列;

③sinθn≥sinθn+1对于任意正整数n恒成立;

④存在正整数T,使得对于任意正整数n,都有sinθn=sinθn+T成立;

⑤n取所有的正整数,sinθn的最大值为

正确答案

②④⑤

解析

解:∵f(x)=cos2x+x,

∴f′(x)=-2sin2x+

画出函数y=-2sin2x+的图象,如图所示

由图象知f(x)的所有正极大值点为xn=+(n-1)π,n∈N*

∴对于①,f(x)=cos2x+x在x=处取得极大值是错误的;

对于②,数列{xn}是等差数列是正确的;

又∵θn=x1+x2+…+xn=+π,n∈N*

∴对于③,sinθn≥sinθn+1不一定恒成立;

对于④,根据正弦函数的周期性知,命题是正确的;

对于⑤,∵n=4时,sinθn=(sin+6π)=,取得最大值,∴命题正确.

综上,正确的命题是②④⑤.

故答案为:②④⑤.

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题型: 单选题
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单选题

已知函数f(x)=ax3+bx+c,其导数f′(x)的图象如右图所示,则(  )

A函数f(x)的有极小值a+b+c

B函数f(x)的有极小值c

C函数f(x)的有最大值a+b+c

D函数f(x)的有最大值c

正确答案

B

解析

解:由导函数的图象知,

f(x)在(0,2)递增;在(-∞,0)或(2,+∞)上递减

所以当x=0时取得极小值,

极小值为:f(0)=c

当x=2时取得极大值,

极大值为:f(2)=8a+2b+c

故选B.

下一知识点 : 函数的最值与导数的关系
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