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题型:简答题
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简答题

(2015春•九江期末)(重点中学做)甲乙两个人参加射击训练,射击一次中靶的概率分别是p1,p2,其中是函数f(x)=x3-x2+mx(x∈R)的两极值点,函数g(x)=sinx-2x+2在区间[0,2π]上的最大值为

(1)求p1,p2的值;

(2)两人各射击1次,求两人中至少中靶1次的概率.

正确答案

解:(1)g(x)的导数为g′(x)=cosx-2<0,

即有g(x)在[0,2π]递减,可得g(x)max=g(0)=2,

=2,可得p1=,f′(x)=x2-5x+m,

令f′(x)=0,可得+=5,

解得p2=

(2)两人中至少中靶1次分两种情况:

①恰好中靶一次的概率为×(1-)+(1-)×=

②恰好中靶两次的概率为×=

则两人中至少中靶1次的概率为+=

或两人均未中靶的概率为(1-)×(1-)=

则两人中至少中靶1次的概率为1-=

解析

解:(1)g(x)的导数为g′(x)=cosx-2<0,

即有g(x)在[0,2π]递减,可得g(x)max=g(0)=2,

=2,可得p1=,f′(x)=x2-5x+m,

令f′(x)=0,可得+=5,

解得p2=

(2)两人中至少中靶1次分两种情况:

①恰好中靶一次的概率为×(1-)+(1-)×=

②恰好中靶两次的概率为×=

则两人中至少中靶1次的概率为+=

或两人均未中靶的概率为(1-)×(1-)=

则两人中至少中靶1次的概率为1-=

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简答题

已知函数f(x)=lnx-x-1,g(x)=x2

(1)求函数f(x)的极大值;

(2)定义运算:=ac-bd,其中a,b,c,d∈R

①若M(x)=,k∈R,讨论函数M(x)的单调性;②设函数F(x)=f(x)+x+1,已知函数H(x)是F(x)的反函数,若关于x的不等式<1(m∈R)在x∈(0,+∞)上恒成立,求整数m的最大值.

正确答案

解:(1)∵f(x)=lnx-x-1,

∴f′(x)=-1=0,∴x=1,

∵x>1,f′(x)<0,0<x<1,f′(x)>0,

∴x=1时,函数f(x)的极大值为-2;

(2)①M(x)==-lnx+x+1(x>0),

∴M′(x)=

若k=0,则M′(x)>0,x>1,M′(x)<0,0<x<1,

∴M(x)的单调减区间为(0,1),单调增区间为(1,+∞);

若k>0,则令P(x)=kx2+x-1,恒过(0,-1),

∴P(x)=0有两个异号根x1,x2(x1<x2),

∴x2=

x>x2,M′(x)>0;0<x<x2,M′(x)<0

∴M(x)在(0,x2)上单调递减,在(x2,+∞)上单调递增;

若k<0,令N(x)=kx2+x-1,则对称轴为x=->0,△=+4k,

若1+4k≤0,N(x)≤0,M(x)在定义域内单调递减;

1+4k>0,即-<k<0,则N(x)=kx2+x-1有两个不相等的正根,记为x3,x4(x3<x4),

∴x3=,x4=

∴M(x)在(0,x3)、(x3,x4)上单调递减,在(x3,x4)上单调递增;

②F(x)=lnx,H(x)=ex

<1,

∴m<,x>0,

令x+1=t(t>1),G(t)=

∴G′(t)=

令R(t)=et-t-2(t>1),则R′(t)=et-1>0,

∴R(t)=et-t-2在(1,+∞)上单调递增,

∵R(1)=e-3<0,R(2)>0,

∴∃t1∈(1,2),使得R(t1)=0,

t∈(0,t1)时,R(t)<0,∴G′(t)<0;

t∈(t1,+∞)时,R(t)>0,∴G′(t)>0,

∴G(t)min=G(t1)=t1+1,

∵t1∈(1,2),

∴G(t1)∈(2,3),

∴整数m的最大值为2.

解析

解:(1)∵f(x)=lnx-x-1,

∴f′(x)=-1=0,∴x=1,

∵x>1,f′(x)<0,0<x<1,f′(x)>0,

∴x=1时,函数f(x)的极大值为-2;

(2)①M(x)==-lnx+x+1(x>0),

∴M′(x)=

若k=0,则M′(x)>0,x>1,M′(x)<0,0<x<1,

∴M(x)的单调减区间为(0,1),单调增区间为(1,+∞);

若k>0,则令P(x)=kx2+x-1,恒过(0,-1),

∴P(x)=0有两个异号根x1,x2(x1<x2),

∴x2=

x>x2,M′(x)>0;0<x<x2,M′(x)<0

∴M(x)在(0,x2)上单调递减,在(x2,+∞)上单调递增;

若k<0,令N(x)=kx2+x-1,则对称轴为x=->0,△=+4k,

若1+4k≤0,N(x)≤0,M(x)在定义域内单调递减;

1+4k>0,即-<k<0,则N(x)=kx2+x-1有两个不相等的正根,记为x3,x4(x3<x4),

∴x3=,x4=

∴M(x)在(0,x3)、(x3,x4)上单调递减,在(x3,x4)上单调递增;

②F(x)=lnx,H(x)=ex

<1,

∴m<,x>0,

令x+1=t(t>1),G(t)=

∴G′(t)=

令R(t)=et-t-2(t>1),则R′(t)=et-1>0,

∴R(t)=et-t-2在(1,+∞)上单调递增,

∵R(1)=e-3<0,R(2)>0,

∴∃t1∈(1,2),使得R(t1)=0,

t∈(0,t1)时,R(t)<0,∴G′(t)<0;

t∈(t1,+∞)时,R(t)>0,∴G′(t)>0,

∴G(t)min=G(t1)=t1+1,

∵t1∈(1,2),

∴G(t1)∈(2,3),

∴整数m的最大值为2.

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简答题

已知函数f(x)=x3-3x2+ax+b在x=-1处的切线与x轴平行

(1)求a的值和函数f(x)的单调区间;

(2)若函数y=f(x)的图象与抛物线y=x2-15x+3恰有三个不同交点,求b的取值范围.

正确答案

解:(1)由已知得f′(x)=3x2-6x+a,

∵在x=-1处的切线与x轴平行

∴f′(-1)=0,解得a=-9.

这时f′(x)=3x2-6x-9=3(x+1)(x-3)

由f′(x)>0,解得x>3或x<-1;

由f′(x)<0,解-1<x<3.

∴f(x)的单调增区间为(-∞,-1),(3,+∞);单调减区间为(-1,3).

(2)令g(x)=f(x)-(x2-15x+3)=x3-x2+6x+b-3,

则原题意等价于g(x)图象与x轴有三个交点

∵g′(x)=3x2-9x+6=3(x-1)(x-2)

∴由g′(x)>0,解得x>2或x<1;

由g′(x)<0,解得1<x<2.

∴g(x)在x=1时取得极大值g(1)=b-;g(x)在x=2时取得极小值g(2)=b-1.

<b<1.

解析

解:(1)由已知得f′(x)=3x2-6x+a,

∵在x=-1处的切线与x轴平行

∴f′(-1)=0,解得a=-9.

这时f′(x)=3x2-6x-9=3(x+1)(x-3)

由f′(x)>0,解得x>3或x<-1;

由f′(x)<0,解-1<x<3.

∴f(x)的单调增区间为(-∞,-1),(3,+∞);单调减区间为(-1,3).

(2)令g(x)=f(x)-(x2-15x+3)=x3-x2+6x+b-3,

则原题意等价于g(x)图象与x轴有三个交点

∵g′(x)=3x2-9x+6=3(x-1)(x-2)

∴由g′(x)>0,解得x>2或x<1;

由g′(x)<0,解得1<x<2.

∴g(x)在x=1时取得极大值g(1)=b-;g(x)在x=2时取得极小值g(2)=b-1.

<b<1.

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简答题

已知函数

(1)求函数f(x)的极值;

(2)若x∈[0,3],求函数f(x)的最大值与最小值.

正确答案

解:(1)由,得f′(x)=x2-4,解得x=±2.

当x∈(-∞,-2),x∈(2,+∞)时,f′(x)>0,

函数f(x)在(-∞,-2),(2,+∞)上为增函数;

当x∈(-2,2)时,f′(x)<0,

函数f(x)在(-2,2)上为减函数,所以

当x=-2时,函数f(x)有极大值为f(-2)=

当x=2时,函数f(x)有极小值为f(2)=

(2)由(1)得,f(x)在[0,2]上递减,在(2,3]上递增,

又f(0)=4,f(3)=

所以,x∈[0,3]时,函数f(x)的最大值为1,最小值为

解析

解:(1)由,得f′(x)=x2-4,解得x=±2.

当x∈(-∞,-2),x∈(2,+∞)时,f′(x)>0,

函数f(x)在(-∞,-2),(2,+∞)上为增函数;

当x∈(-2,2)时,f′(x)<0,

函数f(x)在(-2,2)上为减函数,所以

当x=-2时,函数f(x)有极大值为f(-2)=

当x=2时,函数f(x)有极小值为f(2)=

(2)由(1)得,f(x)在[0,2]上递减,在(2,3]上递增,

又f(0)=4,f(3)=

所以,x∈[0,3]时,函数f(x)的最大值为1,最小值为

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简答题

已知函数f(x)=x(lnx-ax)(a∈R),g(x)=f′(x).

(Ⅰ)若曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线与直线3x-y-1=0平行,求实数a的值;

(Ⅱ)若a>0,求函数g(x)在[1,e]上的最大值;

(Ⅲ)若函数F(x)=g(x)+两个极值点x1,x2,且x1<x2,求证:f(x2)<-1<f(x1).

正确答案

(Ⅰ)解:

f′(1)=1-2a,∵直线3x-y-1=0的斜率为3,∴1-2a=3.

解得a=-1;

(Ⅱ)解:g(x)=f′(x)=lnx-2ax+1,

①当,即时,x∈(1,e)时,g′(x)<0,g(x)在(1,e)上单调递减,

g(x)max=g(1)=1-2a;

②当,即时,x∈(1,e)时,g′(x)>0,g(x)在(1,e)上单调递增,

g(x)max=g(e)=2-2ae;

③当,即时,x∈(1,)时,g′(x)>0,x∈(,e)时,g′(x)<0,g(x)在(1,)上单调递增,在(,e)上单调递减,

(Ⅲ)证明:∵F(x)=g(x)+=lnx-2ax+1+

∴F′(x)=

函数F(x)=g(x)+有两个极值点x1,x2

即h(x)=x2-2ax+1在(0,+∞)上有两个相异零点x1,x2

∵x1x2=1>0,∴,则a>1.

当0<x<x1 或x>x2时,F′(x)>0,当x1<x<x2时,F′(x)<0,

∴F(x)在(0,x1),(x2,+∞)上单调递增,在(x1,x2)上单调递减;

∵h(1)=2-2a<0,∴0<x1<1<a<x2

令x2-2ax+1=0,得a=

∴f(x)=x(lnx-ax)=xlnx-,则f′(x)=lnx-

设s(x)=lnx-,s′(x)=

①当x>1时,s′(x)<0,s(x)在(1,+∞)上单调递减,从而s(x)在(a,+∞)上单调递减,

∴s(x)<s(a)<s(1)=-1<0,∴f(x)在(1,+∞)上单调递减,

∴f(x)<f(1)=-1<0,

∵1<a<x2,∴f(x2)<-1;

②当0<x<1时,由s′(x)=,得0<x<

由s′(x)=,得,∴s(x)在(0,)上单调递增,在()上单调递减,

,∴f(x)在(0,1)上单调递减,则f(x)>f(1)=-1,

∵x1∈(0,1),∴f(x1)>-1.

综上可知:f(x2)<-1<f(x1).

解析

(Ⅰ)解:

f′(1)=1-2a,∵直线3x-y-1=0的斜率为3,∴1-2a=3.

解得a=-1;

(Ⅱ)解:g(x)=f′(x)=lnx-2ax+1,

①当,即时,x∈(1,e)时,g′(x)<0,g(x)在(1,e)上单调递减,

g(x)max=g(1)=1-2a;

②当,即时,x∈(1,e)时,g′(x)>0,g(x)在(1,e)上单调递增,

g(x)max=g(e)=2-2ae;

③当,即时,x∈(1,)时,g′(x)>0,x∈(,e)时,g′(x)<0,g(x)在(1,)上单调递增,在(,e)上单调递减,

(Ⅲ)证明:∵F(x)=g(x)+=lnx-2ax+1+

∴F′(x)=

函数F(x)=g(x)+有两个极值点x1,x2

即h(x)=x2-2ax+1在(0,+∞)上有两个相异零点x1,x2

∵x1x2=1>0,∴,则a>1.

当0<x<x1 或x>x2时,F′(x)>0,当x1<x<x2时,F′(x)<0,

∴F(x)在(0,x1),(x2,+∞)上单调递增,在(x1,x2)上单调递减;

∵h(1)=2-2a<0,∴0<x1<1<a<x2

令x2-2ax+1=0,得a=

∴f(x)=x(lnx-ax)=xlnx-,则f′(x)=lnx-

设s(x)=lnx-,s′(x)=

①当x>1时,s′(x)<0,s(x)在(1,+∞)上单调递减,从而s(x)在(a,+∞)上单调递减,

∴s(x)<s(a)<s(1)=-1<0,∴f(x)在(1,+∞)上单调递减,

∴f(x)<f(1)=-1<0,

∵1<a<x2,∴f(x2)<-1;

②当0<x<1时,由s′(x)=,得0<x<

由s′(x)=,得,∴s(x)在(0,)上单调递增,在()上单调递减,

,∴f(x)在(0,1)上单调递减,则f(x)>f(1)=-1,

∵x1∈(0,1),∴f(x1)>-1.

综上可知:f(x2)<-1<f(x1).

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