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题型: 单选题
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单选题

若函数y=x3-3ax+a在(1,2)内有极小值,则实数a的取值范围是(  )

A1<a<2

B1<a<4

C2<a<4

Da>4或a<1

正确答案

B

解析

解:对于函数y=x3-3ax+a,求导可得y′=3x2-3a,

∵函数y=x3-3ax+a在(1,2)内有极小值,

∴y′=3x2-3a=0,则其有一根在(1,2)内,

a>0时,3x2-3a=0两根为±

若有一根在(1,2)内,则1<<2,

即1<a<4,

a=0时,3x2-3a=0两根相等,均为0,f(x)在(1,2)内无极小值,

a<0时,3x2-3a=0无根,f(x)在(1,2)内无极小值,

综合可得,1<a<4,

故选B.

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=+2x-lnx

(1)当a=0时,求函数的极值

(2)若f(x)在上是增函数,求实数a的取值范围.

正确答案

解:(1)函数的定义域为(0,+∞)

∵f(x)=ax2+2x-lnx,当a=0时,f(x)=2x-lnx,则f′(x)=2-

∴x,f‘(x),f(x)的变化情况如下表

∴当x=时,f(x)的极小值为1+ln2,函数无极大值.

(2)由已知,得f(x)=ax2+2x-lnx,且x>0,

则f′(x)=ax+2-=

若a=0,由f′(x)>0得x>,显然不合题意,

若a≠0,∵函数f(x)区间[,2]是增函数,

∴f′(x)≥0对x∈[,2]恒成立,即不等式ax2+2x-1≥0对x∈[,2]恒成立

即 a≥=-=(-1)2-1恒成立   故a≥[(-1)2-1]max

而当x=,函数(-1)2-1的最大值为3,

∴实数a的取值范围为:[3,+∞).

解析

解:(1)函数的定义域为(0,+∞)

∵f(x)=ax2+2x-lnx,当a=0时,f(x)=2x-lnx,则f′(x)=2-

∴x,f‘(x),f(x)的变化情况如下表

∴当x=时,f(x)的极小值为1+ln2,函数无极大值.

(2)由已知,得f(x)=ax2+2x-lnx,且x>0,

则f′(x)=ax+2-=

若a=0,由f′(x)>0得x>,显然不合题意,

若a≠0,∵函数f(x)区间[,2]是增函数,

∴f′(x)≥0对x∈[,2]恒成立,即不等式ax2+2x-1≥0对x∈[,2]恒成立

即 a≥=-=(-1)2-1恒成立   故a≥[(-1)2-1]max

而当x=,函数(-1)2-1的最大值为3,

∴实数a的取值范围为:[3,+∞).

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=x(x-a)(x-b),异于坐标原点O点的两点A(m,f(m)),B(n,f(n)).

(Ⅰ)若a=0,b=3,函数f(x)在(t,t+3)上取得极小值,求实数t的取值范围;

(Ⅱ)若a=b=0时,讨论函数g(x)=lnx-在x∈[1,+∞)上的零点情况;

(Ⅲ)若0<a<b,函数f(x)在x=m和x=n处取得极值,且直线OA与直线OB垂直,求a+b的取值范围.

正确答案

解:(Ⅰ)由题意,f(x)=x•x•(x-3)=x3-3x2

f′(x)=3x2-6x=3x(x-2);

则函数f(x)在x=2时有极小值,

故t<2<t+3,

解得,-1<t<2;

(Ⅱ)由题意,g(x)=lnx-

=lnx-λx2

g′(x)=-2λx=

故λ≤0时,g′(x)≥0,x∈[1,+∞);

故g(x)在[1,+∞)上单调递增,

又∵g(1)=0-λ=-λ;

故g(x)≥-λ;

则当λ=0时,函数g(x)=lnx-λx2在[1,+∞)上有一个零点x=1;

当λ<0时,函数g(x)=lnx-λx2在[1,+∞)上没有零点;

当0<λ<时,

=0得,x=

则函数g(x)=lnx-λx2在[1,)增函数,在[,+∞)上减函数;

g(1)=-λ<0,g()=-(ln2λ+1),x→+∞时,g(x)→-∞;

故当ln2λ+1=0,即λ=时,函数g(x)=lnx-λx2在[1,+∞)上有一个零点x=

当ln2λ+1<0,0<λ<时,函数g(x)=lnx-λx2在[1,+∞)上有两个零点;

当ln2λ+1>0,<λ<时,函数g(x)=lnx-λx2在[1,+∞)上没有零点;

当λ≥时,g′(x)≤0,x∈[1,+∞);

故g(x)在[1,+∞)上单调递减,

又∵g(1)=-λ<0,

∴函数g(x)=lnx-λx2在[1,+∞)上没有零点;

综上所述,

当λ<0或<λ时,函数g(x)=lnx-λx2在[1,+∞)上没有零点;

当λ=0或λ=时,函数g(x)=lnx-λx2在[1,+∞)上有一个零点;

当0<λ<时,函数g(x)=lnx-λx2在[1,+∞)上有两个零点;

(Ⅲ)f(x)=x(x-a)(x-b),

f′(x)=3x2-2(a+b)x+ab,

则由题意可得,m,n是f‘(x)=0的两根,

则m+n=,mn=②;

∵直线OA与直线OB垂直,

∴m•n+f(m)•f(n)=0,

∴mn+mn(m-a)(m-b)(n-a)(n-b)=0,

又∵0<a<b,知mn≠0;

∴(m-a)(m-b)(n-a)(n-b)=-1,①

②代入①得:ab(a-b)2=9,

∴(a+b)2=(a-b)2+4ab=+4ab≥2=12,

(当且仅当ab=时取“=”);

∴a+b≥2

解析

解:(Ⅰ)由题意,f(x)=x•x•(x-3)=x3-3x2

f′(x)=3x2-6x=3x(x-2);

则函数f(x)在x=2时有极小值,

故t<2<t+3,

解得,-1<t<2;

(Ⅱ)由题意,g(x)=lnx-

=lnx-λx2

g′(x)=-2λx=

故λ≤0时,g′(x)≥0,x∈[1,+∞);

故g(x)在[1,+∞)上单调递增,

又∵g(1)=0-λ=-λ;

故g(x)≥-λ;

则当λ=0时,函数g(x)=lnx-λx2在[1,+∞)上有一个零点x=1;

当λ<0时,函数g(x)=lnx-λx2在[1,+∞)上没有零点;

当0<λ<时,

=0得,x=

则函数g(x)=lnx-λx2在[1,)增函数,在[,+∞)上减函数;

g(1)=-λ<0,g()=-(ln2λ+1),x→+∞时,g(x)→-∞;

故当ln2λ+1=0,即λ=时,函数g(x)=lnx-λx2在[1,+∞)上有一个零点x=

当ln2λ+1<0,0<λ<时,函数g(x)=lnx-λx2在[1,+∞)上有两个零点;

当ln2λ+1>0,<λ<时,函数g(x)=lnx-λx2在[1,+∞)上没有零点;

当λ≥时,g′(x)≤0,x∈[1,+∞);

故g(x)在[1,+∞)上单调递减,

又∵g(1)=-λ<0,

∴函数g(x)=lnx-λx2在[1,+∞)上没有零点;

综上所述,

当λ<0或<λ时,函数g(x)=lnx-λx2在[1,+∞)上没有零点;

当λ=0或λ=时,函数g(x)=lnx-λx2在[1,+∞)上有一个零点;

当0<λ<时,函数g(x)=lnx-λx2在[1,+∞)上有两个零点;

(Ⅲ)f(x)=x(x-a)(x-b),

f′(x)=3x2-2(a+b)x+ab,

则由题意可得,m,n是f‘(x)=0的两根,

则m+n=,mn=②;

∵直线OA与直线OB垂直,

∴m•n+f(m)•f(n)=0,

∴mn+mn(m-a)(m-b)(n-a)(n-b)=0,

又∵0<a<b,知mn≠0;

∴(m-a)(m-b)(n-a)(n-b)=-1,①

②代入①得:ab(a-b)2=9,

∴(a+b)2=(a-b)2+4ab=+4ab≥2=12,

(当且仅当ab=时取“=”);

∴a+b≥2

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题型: 单选题
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单选题

已知函数y=x3+ax2+(a+6)x-1有极大值和极小值,则a的取值范围是(  )

A-1<a<2

B-3<a<6

Ca<-3或a>6

Da<-1或a>2

正确答案

C

解析

解:由于f(x)=x3+ax2+(a+6)x-1,

有f′(x)=3x2+2ax+(a+6).

若f(x)有极大值和极小值,

则△=4a2-12(a+6)>0,

从而有a>6或a<-3,

故选:C.

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题型:简答题
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简答题

(2014春•保山校级期中)已知函数f(x)=(ax2+x-1)ex,其中e是自然对数的底数,a∈R.

(Ⅰ)若a<0,求f(x)的单调区间;

(Ⅱ)若a=-1,函数f(x)的图象与函数g(x)=x3+x2+m的图象有3个不同的交点,求实数m的取值范围.

正确答案

解:(Ⅰ)f′(x)=(ax2+x-1)ex+(2ax+1)ex=x(ax+2a+1)ex

①若-<a<0,当x<0或x>-时,f′(x)<0;当0<x<-时,f′(x)>0.

∴f(x)的单调递减区间为(-∞,0],[-,+∞);单调递增区间为[0,-].

②若a=,f′(x)=-x2ex≤0,

∴f(x)的单调递减区间为R.

③若a,当x<-或x>0时,f′(x)<0;当-<x<0时,f′(x)>0.

∴f(x)的单调递减区间为(-∞,-],[0,+∞);单调递增区间为[-,0].

(Ⅱ)由(1)知,f(x)=(-x2+x-1)ex在(-∞,-1]]上单调递减,在[-1,0]单调递增,在[0,+∞)上单调递减,

f(x)在x=-1处取得极小值f(-1)=-,在x=0处取得极大值f(0)=-1.

由g(x)=x3+x2+m,得g′(x)=x2+x.

当x<-1或x>0时,g′(x)>0;当-1<x<0时,g′(x)<0.

∴g(x)在(-∞,-1]]上单调递增,在[-1,0]单调递减,在[0,+∞)上单调递增,

∴g(x)在x=-1处取得极大值g(-1)=+m,在x=0处取得极小值g(0)=m.

∵函数f(x)与函数g(x)的图象有3个不同的交点,

,解得,--<m<-1.

解析

解:(Ⅰ)f′(x)=(ax2+x-1)ex+(2ax+1)ex=x(ax+2a+1)ex

①若-<a<0,当x<0或x>-时,f′(x)<0;当0<x<-时,f′(x)>0.

∴f(x)的单调递减区间为(-∞,0],[-,+∞);单调递增区间为[0,-].

②若a=,f′(x)=-x2ex≤0,

∴f(x)的单调递减区间为R.

③若a,当x<-或x>0时,f′(x)<0;当-<x<0时,f′(x)>0.

∴f(x)的单调递减区间为(-∞,-],[0,+∞);单调递增区间为[-,0].

(Ⅱ)由(1)知,f(x)=(-x2+x-1)ex在(-∞,-1]]上单调递减,在[-1,0]单调递增,在[0,+∞)上单调递减,

f(x)在x=-1处取得极小值f(-1)=-,在x=0处取得极大值f(0)=-1.

由g(x)=x3+x2+m,得g′(x)=x2+x.

当x<-1或x>0时,g′(x)>0;当-1<x<0时,g′(x)<0.

∴g(x)在(-∞,-1]]上单调递增,在[-1,0]单调递减,在[0,+∞)上单调递增,

∴g(x)在x=-1处取得极大值g(-1)=+m,在x=0处取得极小值g(0)=m.

∵函数f(x)与函数g(x)的图象有3个不同的交点,

,解得,--<m<-1.

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