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题型: 单选题
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单选题

若函数f(x)=ax3+ax2-a+1的图象经过四个象限,则实数a的取值范围是(  )

A<a<1

Ba<1或a>

Ca>-或a<-1

D1<a<

正确答案

D

解析

解:f′(x)=ax2+ax=ax(x+1);

x∈(-∞,-1)时f′(x)的符号,与x∈(-1,0)时的f′(x)符号相反;x∈(-1,0)时的f′(x)符号与x∈(0,+∞)时f′(x)符号相反;

∴f(-1)=1-,与f(0)=1-a是极值;

,解得1<a<

∴实数a的取值范围是

故选:D.

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题型:简答题
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简答题

已知f(x)=x3+ax2+bx+c在x=-2与x=处都取得极值.

(1)求a、b的值;

(2)若对∀x∈[-3,1],不等式f(x)<0恒成立,求c的取值范围.

正确答案

解:(1)∵f(x)=x3+ax2+bx+c,

∴f′(x)=3x2+2ax+b  …(1分)

∵f(x)=x3+ax2+bx+c在x=-2与x=处都取得极值

∴f′(-2)=12-4a+b=0,f′()=+a+b=0…(3分)

解得a=2,b=-4 …(4分)

(Ⅱ) 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)取得极大值也是最大值f(-2)=c+8 …(10)

∵对∀x∈[-3,1],不等式f(x)<0恒成立,

∴c+8<0,解得c<-8.…(12分)

解析

解:(1)∵f(x)=x3+ax2+bx+c,

∴f′(x)=3x2+2ax+b  …(1分)

∵f(x)=x3+ax2+bx+c在x=-2与x=处都取得极值

∴f′(-2)=12-4a+b=0,f′()=+a+b=0…(3分)

解得a=2,b=-4 …(4分)

(Ⅱ) 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)取得极大值也是最大值f(-2)=c+8 …(10)

∵对∀x∈[-3,1],不等式f(x)<0恒成立,

∴c+8<0,解得c<-8.…(12分)

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题型: 单选题
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单选题

若函数f(x)=-x2+x+1在区间(,3)上有极值点,则实数a的取值范围是(  )

A(2,

B[2,

C(2,

D[2,

正确答案

C

解析

解:∵函数f(x)=-x2+x+1,

∴f′(x)=x2-ax+1,

若函数f(x)=-x2+x+1在区间(,3)上有极值点,

则f′(x)=x2-ax+1在区间(,3)内有零点

由x2-ax+1=0可得a=x+

∵x∈(,3),

∴2≤a<

当a=2时,函数f(x)的导函数等于零时值只有1,可是两边的单调性相同,所以a不能等于2.

故选C.

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题型:简答题
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简答题

(2015春•龙岩期末)已知函数h(x)=1+bx+clnx(b,c∈R)在x=1处取得极值0,f(x)=-x+(a-1)h(x)-a+1(a∈R).

(Ⅰ)求实数b,c的值及h(x)的最大值;

(Ⅱ)若f(x)是单调函数,数列{an}满足:a1=6,an+1=f(an),试证明数列{an}为递增数列;

(Ⅲ)设n∈N*,求证:(n+(n+(n+…+(n(e为自然对数的底数)

正确答案

解:(Ⅰ)∵h′(x)=b+,h(x)在x=1处取得极值0,

∴h′(1)=b+c=0,h(1)=1+b=0,解得:b=-1,c=1;

∴h(x)=1-x+lnx,h′(x)=(x>0),

令h′(x)=0,解得:x=1,

∴当x∈(0,1)时,h′(x)>0,h(x)单调递增,

当x∈(1,+∞)时,h′(x)<0,h(x)单调递减,

∴h(x)最大值=h(1)=0;

(Ⅱ)由(Ⅰ)得:h(x)=1-x+lnx,

∴f(x)=x2-ax+(a-1)lnx,

∴f′(x)=,(x>0),

∵f(x)是单调函数,

∴f′(x)≥0或f′(x)≤0在x∈(0,+∞)恒成立,

令g(x)=x2-ax+a-1,则g(x)≥0或g(x)≤0在x∈(0,+∞)恒成立,

∵g(x)是开口向上的二次函数,∴g(x)≤0在x∈(0,+∞)不恒成立,

∴g(x)≥0在x∈(0,+∞)恒成立,

方法一:

∴△≤0或即(a-2)2≤0或

解得:a=2;

方法二:

设g(x)≥0的解集是A,B={x|x>0},

则g(x)≥0在x∈(0,+∞)恒成立⇔B⊆A,

①若a=2,则A=B,B⊆A成立,

②若a>2,则A={x|x<1或x>a-1},B⊆A不成立,

③若a<2,则A={x|x<a-1或x>1},B⊆A不成立,

综上:a=2;

方法三:

由g(x)≥0在x∈(0,+∞)恒成立,

得(x-1)a≤x2-1在x∈(0,+∞)恒成立,

①若x=1,则a∈R,

②若x>1,则a≤x+1恒成立,得a≤2,

③若0<x<1,则a≥x+1恒成立,得:a≥2,

综上:a=2;

∴a=2时,f(x)在(0,+∞)递增;

下面证明数列{an}为递增数列:

①∵a1=6,an+1=f(an),

∴a2>a1>0,

②假设ak+1>ak>0,(k∈N*),

∵函数f(x)在区间(0,+∞)单调递增,

∴f(ak+1)>f(ak),即ak+2>ak+1>0,

由①②得:an+1>an对一切正整数n都成立;

(Ⅲ)证明:令g(x)=ex-x,∴g′(x)=ex-1,令g′(x)=0,得x=0.

∴当x>0时,g′(x)>0,当x<0时,g′(x)<0.∴函数g(x)=ex-x在区间(-∞,0)上单调递减,

在区间(0,+∞)上单调递增.∴当x=0时,g(x)有最小值1.

∴对任意实数x均有ex-x≥1,即1+x≤ex

令x=-(n∈N*,i=0,1,2,…,n-1),则0<1-≤e-,即(1-n≤e-i

∴(n≤e0,(n≤e-1,(n≤e-2,…,(n≤e-(n-1)

∴(n+(n+(n+…+(n≤e0+e-1+e-2+e-3+…+e-(n-1)==

故不等式(n+(n+(n+…+(n(n∈N*)成立.

解析

解:(Ⅰ)∵h′(x)=b+,h(x)在x=1处取得极值0,

∴h′(1)=b+c=0,h(1)=1+b=0,解得:b=-1,c=1;

∴h(x)=1-x+lnx,h′(x)=(x>0),

令h′(x)=0,解得:x=1,

∴当x∈(0,1)时,h′(x)>0,h(x)单调递增,

当x∈(1,+∞)时,h′(x)<0,h(x)单调递减,

∴h(x)最大值=h(1)=0;

(Ⅱ)由(Ⅰ)得:h(x)=1-x+lnx,

∴f(x)=x2-ax+(a-1)lnx,

∴f′(x)=,(x>0),

∵f(x)是单调函数,

∴f′(x)≥0或f′(x)≤0在x∈(0,+∞)恒成立,

令g(x)=x2-ax+a-1,则g(x)≥0或g(x)≤0在x∈(0,+∞)恒成立,

∵g(x)是开口向上的二次函数,∴g(x)≤0在x∈(0,+∞)不恒成立,

∴g(x)≥0在x∈(0,+∞)恒成立,

方法一:

∴△≤0或即(a-2)2≤0或

解得:a=2;

方法二:

设g(x)≥0的解集是A,B={x|x>0},

则g(x)≥0在x∈(0,+∞)恒成立⇔B⊆A,

①若a=2,则A=B,B⊆A成立,

②若a>2,则A={x|x<1或x>a-1},B⊆A不成立,

③若a<2,则A={x|x<a-1或x>1},B⊆A不成立,

综上:a=2;

方法三:

由g(x)≥0在x∈(0,+∞)恒成立,

得(x-1)a≤x2-1在x∈(0,+∞)恒成立,

①若x=1,则a∈R,

②若x>1,则a≤x+1恒成立,得a≤2,

③若0<x<1,则a≥x+1恒成立,得:a≥2,

综上:a=2;

∴a=2时,f(x)在(0,+∞)递增;

下面证明数列{an}为递增数列:

①∵a1=6,an+1=f(an),

∴a2>a1>0,

②假设ak+1>ak>0,(k∈N*),

∵函数f(x)在区间(0,+∞)单调递增,

∴f(ak+1)>f(ak),即ak+2>ak+1>0,

由①②得:an+1>an对一切正整数n都成立;

(Ⅲ)证明:令g(x)=ex-x,∴g′(x)=ex-1,令g′(x)=0,得x=0.

∴当x>0时,g′(x)>0,当x<0时,g′(x)<0.∴函数g(x)=ex-x在区间(-∞,0)上单调递减,

在区间(0,+∞)上单调递增.∴当x=0时,g(x)有最小值1.

∴对任意实数x均有ex-x≥1,即1+x≤ex

令x=-(n∈N*,i=0,1,2,…,n-1),则0<1-≤e-,即(1-n≤e-i

∴(n≤e0,(n≤e-1,(n≤e-2,…,(n≤e-(n-1)

∴(n+(n+(n+…+(n≤e0+e-1+e-2+e-3+…+e-(n-1)==

故不等式(n+(n+(n+…+(n(n∈N*)成立.

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题型:简答题
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简答题

设函数f(x)=x4+ax3+x2+b.若f(x)仅在x=0处有极值,求a的取值范围.

正确答案

解:f′(x)=x(4x2+3ax+2)

因f(x)仅在x=0处有极值,等价于4x2+3ax+2≥0

对x∈R恒成立,

即(3a)2-4•4•2=9a2-32≤0,

得-≤a≤

此时,x∈(-∞,0),f′(x)≤0,x∈(0,+∞),f′(x)≥0

f(x)仅在x=0处有极小值,所求a的范围是:[-].

解析

解:f′(x)=x(4x2+3ax+2)

因f(x)仅在x=0处有极值,等价于4x2+3ax+2≥0

对x∈R恒成立,

即(3a)2-4•4•2=9a2-32≤0,

得-≤a≤

此时,x∈(-∞,0),f′(x)≤0,x∈(0,+∞),f′(x)≥0

f(x)仅在x=0处有极小值,所求a的范围是:[-].

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