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题型:填空题
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填空题

已知函数f(x)=ln(x+1)+ax2-x,a∈R.

(Ⅰ)当时,求函数y=f(x)的极值;

(Ⅱ)是否存在实数b∈(1,2),使得当x∈(-1,b]时,函数f(x)的最大值为f(b)?若存在,求实数a的取值范围,若不存在,请说明理由.

正确答案

解析

解:(Ⅰ)当时,

化简得(x>-1)

∴函数f(x)在(-1,0),(1,+∞)上单调递增,在(0,1)上单调递减,

且f(0)=0,

∴函数y=f(x)在x=1处取到极小值为,在x=0处取到极大值为0;

(Ⅱ)由题意

①当a≤0时,函数f(x)在(-1,0)上单调递增,在(0,+∞)上单调递减,

此时,不存在实数b∈(0,1),使得当x∈(-1,b]时,函数f(x)的最大值为f(b);

②当a>0时,令f‘(x)=0有x=0或

(a)当时,

函数f(x)在和(0,+∞)上单调递增,

上单调递减,

要存在实数b∈(0,1),使得当x∈(-1,b]时,函数f(x)的最大值为f(b),

,代入化简得(1)

恒成立,

故恒有

时,(1)式恒成立;

(b)当时,函数f(x)在(-1,0)和上单调递增,

上单调递减,

此时由题,只需f(1)>0,解得a>1-ln2,

∴此时实数a的取值范围是

(c)当时,函数f(x)在(-1,+∞)上单调递增,显然符合题意;

综上,实数a的取值范围是(1-ln2,+∞).

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题型:填空题
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填空题

已知x,a∈R,a>1,直线y=x与函数f(x)=logax有且仅有一个公共点,则a=______;公共点坐标是______

正确答案

(a,e)

解析

解:构造新函数g(x)=logax-x,g′(x)=

=0,有x=

因为a>1,当时,g′(x)>0;当时,g′(x)<0

所以,g(x)=logax-x在x=处有最大值g(),

当g()时,直线y=x与函数f(x)=logax有且仅有一个公共点,即loga)=

∴ln(lna)=-1,lna=,∴

则y=,即公共点坐标是(a,e),

故答案为:,(a,e).

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=6lnx(x>0)和g(x)=ax2+8x-b(a,b为常数)的图象在x=3处有公切线.

(1)求实数a的值;

(2)求函数F(x)=f(x)-g(x)的极大值和极小值;

(3)关于x的方程f(x)=g(x)有几个不同的实数解?

正确答案

解:(1)f′(x)=,g′(x)=2ax+8,

根据题意,得f′(3)=g′(3)

解得a=-1;

(2)F(x)=f(x)-g(x)=6lnx+x2-8x+b.

令F′(x)=+2x-8,得x=1,3.

∵0<x<1时,F′(x)>0,F(x)单调递增;

1<x<3时,F′(x)<0,F(x)单调递减;

x>3时,F′(x)>0,F(x)单调递增.

∴F(x)的极大值为F(1)=-7+b,F(x)的极小值为F(3)=-15+6ln3+b;

(3)∵F(x)的极大值为F(1)=-7+b<0,F(x)的极小值为F(3)=-15+6ln3+b<0,

∴b≥7,关于x的方程f(x)=g(x)无解;15-6ln3<b<7,有1个不同的实数解;b≥15-6ln3无解.

解析

解:(1)f′(x)=,g′(x)=2ax+8,

根据题意,得f′(3)=g′(3)

解得a=-1;

(2)F(x)=f(x)-g(x)=6lnx+x2-8x+b.

令F′(x)=+2x-8,得x=1,3.

∵0<x<1时,F′(x)>0,F(x)单调递增;

1<x<3时,F′(x)<0,F(x)单调递减;

x>3时,F′(x)>0,F(x)单调递增.

∴F(x)的极大值为F(1)=-7+b,F(x)的极小值为F(3)=-15+6ln3+b;

(3)∵F(x)的极大值为F(1)=-7+b<0,F(x)的极小值为F(3)=-15+6ln3+b<0,

∴b≥7,关于x的方程f(x)=g(x)无解;15-6ln3<b<7,有1个不同的实数解;b≥15-6ln3无解.

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题型: 单选题
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单选题

下列函数中,既是奇函数又存在极值的是(  )

Ay=x3

By=ln(-x)

Cy=xe-x

Dy=x+

正确答案

D

解析

解:由题可知,B、C选项不是奇函数,A选项y=x3单调递增(无极值),而D选项既为奇函数又存在极值.

故选:D.

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=lnx(lnx-1)+b,且f′(1)=a,f(1)=0.

(Ⅰ)求a,b的值;

(Ⅱ)设F(x)=x[f′(x)-1],求函数F(x)的极值.

正确答案

解:(Ⅰ)∵,∴f‘(1)=-1,又∵f′(1)=a,所以a=-1

又f(1)=0,∴-1+b=0,b=1(5分)

(Ⅱ)由(Ⅰ)得

令F'(x)=0得x=2列表分析如下:

∴F(x)在(0,+∞)上的极大值为F(2)=2ln2-3无极小值.(12分)

解析

解:(Ⅰ)∵,∴f‘(1)=-1,又∵f′(1)=a,所以a=-1

又f(1)=0,∴-1+b=0,b=1(5分)

(Ⅱ)由(Ⅰ)得

令F'(x)=0得x=2列表分析如下:

∴F(x)在(0,+∞)上的极大值为F(2)=2ln2-3无极小值.(12分)

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