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题型:简答题
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简答题

已知函数,当x=1时,函数y=f(x)取得极小值.

(1)求a的值;

(2)证明:若,则

正确答案

解:(1)函数的定义域为(0,+∞).

∵x=1时函数y=f(x)取得极小值,

∴f′(1)=0,得a=1.

当a=1时,在(0,1)内f′(x)<0,在(1,+∞)内f′(x)>0,

∴x=1是函数y=f(x)的极小值点.

故a=1.

(2)证明:f(x)-x等价于:f(x)+x

令g(x)=f(x)+x,则

令h(x)=x2+x-1,

∵h(0)=-1<0,h()=<0,

时,h(x)<0,

∴g′(x)<0,

∴g(x)在(0,)上单调递减.

∴g(x),即g(x)>2-ln2+=

∴f(x)+x

故f(x)

解析

解:(1)函数的定义域为(0,+∞).

∵x=1时函数y=f(x)取得极小值,

∴f′(1)=0,得a=1.

当a=1时,在(0,1)内f′(x)<0,在(1,+∞)内f′(x)>0,

∴x=1是函数y=f(x)的极小值点.

故a=1.

(2)证明:f(x)-x等价于:f(x)+x

令g(x)=f(x)+x,则

令h(x)=x2+x-1,

∵h(0)=-1<0,h()=<0,

时,h(x)<0,

∴g′(x)<0,

∴g(x)在(0,)上单调递减.

∴g(x),即g(x)>2-ln2+=

∴f(x)+x

故f(x)

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题型:简答题
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简答题

已知函数

(Ⅰ)若a=4,求曲线f(x)在点(e,f(e))处的切线方程;

(Ⅱ)求f(x)的极值;

(Ⅲ)若函数f(x)的图象与函数g(x)=1的图象在区间(0,e2]上有公共点,求实数a的取值范围.

正确答案

解:(Ⅰ)∵a=4,

.(1分)

又∵

.(3分)

∴f(x)在点(e,f(e))处的切线方程为:

即4x+e2y-9e=0.(4分)

(Ⅱ)f(x)的定义域为(0,+∞),,(5分)

令f‘(x)=0得x=e1-a

当x∈(0,e1-a)时,f'(x)>0,f(x)是增函数;

当x∈(e1-a,+∞)时,f'(x)<0,f(x)是减函数;(7分)

∴f(x)在x=e1-a处取得极大值,即f(x)极大值=f(e1-a)=ea-1.(8分)

(Ⅲ)(i)当e1-a<e2,即a>-1时,

由(Ⅱ)知f(x)在(0,e1-a)上是增函数,在(e1-a,e2]上是减函数,

∴当x=e1-a时,f(x)取得最大值,即f(x)max=ea-1

又当x=e-a时,f(x)=0,当x∈(0,e-a]时,f(x)<0,

当x∈(e-a,e2]时,f(x)∈(0,ea-1],

所以,f(x)的图象与g(x)=1的图象在(0,e2]上有公共点,

等价于ea-1≥1,解得a≥1,

又因为a>-1,所以a≥1.(11分)

(ii)当e1-a≥e2,即a≤-1时,f(x)在(0,e2]上是增函数,

∴f(x)在(0,e2]上的最大值为

∴原问题等价于,解得a≥e2-2,

又∵a≤-1∴无解

综上,a的取值范围是a≥1.(14分)

解析

解:(Ⅰ)∵a=4,

.(1分)

又∵

.(3分)

∴f(x)在点(e,f(e))处的切线方程为:

即4x+e2y-9e=0.(4分)

(Ⅱ)f(x)的定义域为(0,+∞),,(5分)

令f‘(x)=0得x=e1-a

当x∈(0,e1-a)时,f'(x)>0,f(x)是增函数;

当x∈(e1-a,+∞)时,f'(x)<0,f(x)是减函数;(7分)

∴f(x)在x=e1-a处取得极大值,即f(x)极大值=f(e1-a)=ea-1.(8分)

(Ⅲ)(i)当e1-a<e2,即a>-1时,

由(Ⅱ)知f(x)在(0,e1-a)上是增函数,在(e1-a,e2]上是减函数,

∴当x=e1-a时,f(x)取得最大值,即f(x)max=ea-1

又当x=e-a时,f(x)=0,当x∈(0,e-a]时,f(x)<0,

当x∈(e-a,e2]时,f(x)∈(0,ea-1],

所以,f(x)的图象与g(x)=1的图象在(0,e2]上有公共点,

等价于ea-1≥1,解得a≥1,

又因为a>-1,所以a≥1.(11分)

(ii)当e1-a≥e2,即a≤-1时,f(x)在(0,e2]上是增函数,

∴f(x)在(0,e2]上的最大值为

∴原问题等价于,解得a≥e2-2,

又∵a≤-1∴无解

综上,a的取值范围是a≥1.(14分)

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=,g(x)=clnx+b,且x=是函数y=f(x)的极值点.

(1)当x>0时,求函数f(x)的单调区间;

(2)若函数y=f(x)-m有两个零点,求实数b,m满足的条件;

(3)直线l是函数y=f(x)与函数y=g(x)的图象在x0处的公切线,若x0∈[2,4],求的取值范围.

正确答案

解:(1)当x>0时,f(x)=(x2-2ax)ex

∴f‘(x)=(2x-2a)ex+(x2-2ax)ex=[x2+2(1-a)x-2a]ex

由已知得,,∴,解得a=1.          

∴f(x)=(x2-2x)ex,∴f'(x)=(x2-2)ex

时,f'(x)<0,当时,f'(x)>0.            

当x>0时,f(x)的递增区间为,递减区间为.         

(2)由(1)知,当时,f(x)单调递减,

,f(x)单调递增,

要使函数y=f(x)-m有两个零点,则函数y=f(x)的图象与直线y=m有两个不同的交点.

①当b>0时,m=0或;                                

②当b=0时,;                                   

③当

(3)x>0时,f(x)=(x2-2x)ex,∴f'(x)=(x2-2)ex

∵g(x)=clnx+b,∴,∴g(x0)=clnx0+b,

,∴

两式相除得,整理得

=

∵x0∈[2,4],∴h′(x0)<0,∴h(x0)在[2,4]递减,h(x)≤h(2)=0,

仅在x0=2取等号,∴在[2,4]递减,

解析

解:(1)当x>0时,f(x)=(x2-2ax)ex

∴f‘(x)=(2x-2a)ex+(x2-2ax)ex=[x2+2(1-a)x-2a]ex

由已知得,,∴,解得a=1.          

∴f(x)=(x2-2x)ex,∴f'(x)=(x2-2)ex

时,f'(x)<0,当时,f'(x)>0.            

当x>0时,f(x)的递增区间为,递减区间为.         

(2)由(1)知,当时,f(x)单调递减,

,f(x)单调递增,

要使函数y=f(x)-m有两个零点,则函数y=f(x)的图象与直线y=m有两个不同的交点.

①当b>0时,m=0或;                                

②当b=0时,;                                   

③当

(3)x>0时,f(x)=(x2-2x)ex,∴f'(x)=(x2-2)ex

∵g(x)=clnx+b,∴,∴g(x0)=clnx0+b,

,∴

两式相除得,整理得

=

∵x0∈[2,4],∴h′(x0)<0,∴h(x0)在[2,4]递减,h(x)≤h(2)=0,

仅在x0=2取等号,∴在[2,4]递减,

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题型:简答题
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简答题

已知=(cos x,sin x),=(1,x),函数f(x)=,其中x>0.

(Ⅰ)求f(x)的单调递增区间;

(Ⅱ)当x∈(0,11π]时,求f(x)所有极值的和.

正确答案

解:(Ⅰ)f(x)==cosx+xsinx,

∴f′(x)=xcosx,

由x>0,f′(x)>0,可得x∈(0,)∪(+2kπ,π+2kπ)(k∈Z),

∴f(x)的单调递增区间为(0,),(+2kπ,π+2kπ)(k∈Z);

(Ⅱ)x>0,由f′(x)=0,得cosx=0,即x=+kπ(k∈N),

∵f′(x)在x=+kπ(k∈N)两侧异号,

∴x=+kπ(k∈N)是函数的极值点,

∴x∈(0,11π]时,f(x)所有极值的和为=

解析

解:(Ⅰ)f(x)==cosx+xsinx,

∴f′(x)=xcosx,

由x>0,f′(x)>0,可得x∈(0,)∪(+2kπ,π+2kπ)(k∈Z),

∴f(x)的单调递增区间为(0,),(+2kπ,π+2kπ)(k∈Z);

(Ⅱ)x>0,由f′(x)=0,得cosx=0,即x=+kπ(k∈N),

∵f′(x)在x=+kπ(k∈N)两侧异号,

∴x=+kπ(k∈N)是函数的极值点,

∴x∈(0,11π]时,f(x)所有极值的和为=

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简答题

求函数y=2-5x-3x2的极值.

正确答案

解:y′=-5-6x解得x=-

当x∈(-∞,-)时,y′>0

当x∈(-,+∞)时,y′<0

∴当x=-时,y取极大值,y的极大值为

解析

解:y′=-5-6x解得x=-

当x∈(-∞,-)时,y′>0

当x∈(-,+∞)时,y′<0

∴当x=-时,y取极大值,y的极大值为

下一知识点 : 函数的最值与导数的关系
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