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题型:填空题
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填空题

函数f(x)=x(x-c)2在x=-2处有极大值,则常数c的值为______

正确答案

-2

解析

解:函数f(x)=x(x-c)2的导数为f′(x)=(x-c)2+2x(x-c)

=(x-c)(3x-c),

由f(x)在x=-2处有极大值,即有f′(-2)=0,

解得c=-2或-6,

若c=-2时,f′(x)=0,可得x=-2或-

由f(x)在x=-2处导数左正右负,取得极大值,

若c=-6,f′(x)=0,可得x=-6或-2

由f(x)在x=-2处导数左负右正,取得极小值.

综上可得c=-2.

故答案为:-2.

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题型:简答题
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简答题

设函数f(x)=ax2+bx+clnx,(其中a,b,c为实常数) 

(Ⅰ)当b=0,c=1时,讨论f(x)的单调区间;

(Ⅱ)曲线y=f(x)(其中a>0)在点(1,f(1))处的切线方程为y=3x-3,

(ⅰ)若函数f(x)无极值点且f′(x)存在零点,求a,b,c的值;

(ⅱ)若函数f(x)有两个极值点,证明f(x)的极小值小于-

正确答案

解:(1当b=0,c=1时,f(x)=x2+lnx,定义域是(0,+∞),

当a≥0时,f′(x)>0恒成立,此时f(x)的单调递增区间是(0,+∞),无单调递减区间,

当a<0时,令f′(x)>0,解得0;令f′(x)<0时,

解得x,∴f(x)的单调的递增区间是(0,),单调递减区间(,+∞),

综上当a≥0时,f(x)的单调递增区间是(0,+∞),无单调递减区间;

当a<0时,f(x)的单调的递增区间是(0,),单调递减区间(,+∞),

(2)(i)曲线y=f(x)(其中a>0)在点(1,f(1))处的切线方程为y=3x-3,

f′(x)=2ax+b+

斜率k═f′(1)=2a+b+c=3,

由点(1,f(1))在y=3x-3上,

∴f(1)=3-3=0,

∴f(1)=a+b+cln1=a+b=0,

即b=-a,c=3-a,

则f(x)=ax2-ax+(3-a)lnx,

f′(x)=

当F(x)无极值点且f′(x)存在零点时,则方程f′(x)==0,

即关于的方程2ax2-ax+3-a=0

有两个相等的实数根,(a>0),∴△=a2-8a(3-a)=0,解得a=,b=-a=-,c=3-a=,即a=,b=-,c=

(ii)由f′(x)=(x>0)

要使函数f(x)有两个极值点,只要方程

2ax2-ax+3-a=0有两个不相等的实数根,

时两正根为x1,x2,x1<x2,∴△=a2-8a(3-a)>0,(a>0),

解得:a,∴x1=>0,x2=,∴<a<3,

∴0<x2

∴当<x<x2时,f′(x)<0时,

当x2<x时,f′(x)>0时,

∴当x=x2时,有极小值f(x2),

由2ax-ax2+3=0,得:a=

∴f(x2)=ax22-ax2+(3-a)lnx2=a(x-ax2-lnx2)+3lnx2

=3lnx2-<x2

而f′(x)=

即g(x)=x2-x-lnx,(<x≤1),有g′(x)=2x-1

=对于x∈(,1]恒成立,

又g(1)=0,故对x∈(),恒有g(x)>g(1),

即g(x)>0,∴f′(x)>0,对于<x2,恒成立.

即f(x2)在()上单调递增

∴f(x2

解析

解:(1当b=0,c=1时,f(x)=x2+lnx,定义域是(0,+∞),

当a≥0时,f′(x)>0恒成立,此时f(x)的单调递增区间是(0,+∞),无单调递减区间,

当a<0时,令f′(x)>0,解得0;令f′(x)<0时,

解得x,∴f(x)的单调的递增区间是(0,),单调递减区间(,+∞),

综上当a≥0时,f(x)的单调递增区间是(0,+∞),无单调递减区间;

当a<0时,f(x)的单调的递增区间是(0,),单调递减区间(,+∞),

(2)(i)曲线y=f(x)(其中a>0)在点(1,f(1))处的切线方程为y=3x-3,

f′(x)=2ax+b+

斜率k═f′(1)=2a+b+c=3,

由点(1,f(1))在y=3x-3上,

∴f(1)=3-3=0,

∴f(1)=a+b+cln1=a+b=0,

即b=-a,c=3-a,

则f(x)=ax2-ax+(3-a)lnx,

f′(x)=

当F(x)无极值点且f′(x)存在零点时,则方程f′(x)==0,

即关于的方程2ax2-ax+3-a=0

有两个相等的实数根,(a>0),∴△=a2-8a(3-a)=0,解得a=,b=-a=-,c=3-a=,即a=,b=-,c=

(ii)由f′(x)=(x>0)

要使函数f(x)有两个极值点,只要方程

2ax2-ax+3-a=0有两个不相等的实数根,

时两正根为x1,x2,x1<x2,∴△=a2-8a(3-a)>0,(a>0),

解得:a,∴x1=>0,x2=,∴<a<3,

∴0<x2

∴当<x<x2时,f′(x)<0时,

当x2<x时,f′(x)>0时,

∴当x=x2时,有极小值f(x2),

由2ax-ax2+3=0,得:a=

∴f(x2)=ax22-ax2+(3-a)lnx2=a(x-ax2-lnx2)+3lnx2

=3lnx2-<x2

而f′(x)=

即g(x)=x2-x-lnx,(<x≤1),有g′(x)=2x-1

=对于x∈(,1]恒成立,

又g(1)=0,故对x∈(),恒有g(x)>g(1),

即g(x)>0,∴f′(x)>0,对于<x2,恒成立.

即f(x2)在()上单调递增

∴f(x2

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题型:简答题
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简答题

已知函数y=x3+3ax2-9x+1,x∈[-5,5].

(1)当a=-1时,求函数的极值.

(2)求实数a的取值范围,使y=f(x)在区间[-5,5]上是单调减函数.

正确答案

解:(1)a=-1时,y=x3-3x2-9x+1,x∈[-5,5],

∴y′=3x2-6x-9=3(x-3)(x+1),

令f′(x)>0,解得:x>3或x<-1,令f′(x)<0,解得:-1<x<3,

∴函数在[-5,-1),(3,5]递增,在(-1,3)递减,

∴y极大值=y|x=-1=6,y极小值=y|x=3=-26;

(2)若y=f(x)在区间[-5,5]上是单调减函数,

则f′(x)=3x2+6ax-9≤0在[-5,5]上恒成立,

①x=0时,-9≤0,成立,

②-5≤x<0时,a≥-x+在[-5,0)上恒成立,

令g(x)=-x+,则g′(x)=--<0,

∴g(x)在[-5,0)单调递减,

∴g(x)最大值=g(-5)=

∴a≥

③0<x≤≤5时,a≤-x+在(0,5]上恒成立,

由②得g(x)在(0,5]上递减,

∴g(x)最小值=g(5)=-

∴a≤-

故a的范围是(-∞,-]∪[,+∞).

解析

解:(1)a=-1时,y=x3-3x2-9x+1,x∈[-5,5],

∴y′=3x2-6x-9=3(x-3)(x+1),

令f′(x)>0,解得:x>3或x<-1,令f′(x)<0,解得:-1<x<3,

∴函数在[-5,-1),(3,5]递增,在(-1,3)递减,

∴y极大值=y|x=-1=6,y极小值=y|x=3=-26;

(2)若y=f(x)在区间[-5,5]上是单调减函数,

则f′(x)=3x2+6ax-9≤0在[-5,5]上恒成立,

①x=0时,-9≤0,成立,

②-5≤x<0时,a≥-x+在[-5,0)上恒成立,

令g(x)=-x+,则g′(x)=--<0,

∴g(x)在[-5,0)单调递减,

∴g(x)最大值=g(-5)=

∴a≥

③0<x≤≤5时,a≤-x+在(0,5]上恒成立,

由②得g(x)在(0,5]上递减,

∴g(x)最小值=g(5)=-

∴a≤-

故a的范围是(-∞,-]∪[,+∞).

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题型:简答题
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简答题

设函数f(x)=ax2-2x+lnx+c(a>0)在[2,4]上无极值点,求a的取值范围.

正确答案

解:f(x)的定义域是(0,+∞),

f′(x)=2ax-2+=

令g(x)=2ax2-2x+1,(x>0),

若函数f(x)(a>0)在[2,4]上无极值点,

则g(x)≥0(或g(x)≤0)在[2,4]恒成立,

 若g(x)≥0在[2,4]恒成立,

,或

解得:a≥

若g(x)≤0在[2,4]恒成立,

解得:<a<

综上:a≥<a<

解析

解:f(x)的定义域是(0,+∞),

f′(x)=2ax-2+=

令g(x)=2ax2-2x+1,(x>0),

若函数f(x)(a>0)在[2,4]上无极值点,

则g(x)≥0(或g(x)≤0)在[2,4]恒成立,

 若g(x)≥0在[2,4]恒成立,

,或

解得:a≥

若g(x)≤0在[2,4]恒成立,

解得:<a<

综上:a≥<a<

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=x2-x,g(x)=lnx.

(1)求函数G(x)=f(x)-g(x)的极值.

(2)若f(x)≥ag(x)恒成立,求实数a的值;

(3)设F(x)=f(x)+mg(x)(m∈R)有两个极值点x1、x2(x1<x2),求实数m的取值范围,并证明F(x2)>-

正确答案

解:(1)G(x)f(x)-g(x)=x2-x-lnx(x>0).

G′(x)=2x-1-=

令G′(x)>0,解得x>1,此时函数G(x)单调递增;令G′(x)<0,解得0<x<1,此时函数G(x)单调递减.

又G′(1)=0,∴x=1是函数G(x)的极小值点,且G(1)=0.

(2)令h(x)=f(x)-ag(x),则h(1)=0.

∴h(x)≥0即h(x)≥h(1)恒成立的必要条件是h′(1)=0,

,由h′(1)=2-1-a=0,解得:a=1.

当a=1时,h′(x)=,知h(x)min=h(1)=0,

故h(x)≥0(x>0),即f(x)≥ag(x)恒成立.                

(3)由F(x)=f(x)+mg(x)=x2-x+mlnx,得F′(x)=(x>0).

F(x)有两个极值点x1、x2等价于方程2x2-x+m=0在(0,+∞)上有两个不等的正根,即:,解得

由F′(x2)=0,得,其中

∴F(x2)=

设φ(x)=x2-x+(x-2x2)lnx().

φ′(x)=(1-4x)lnx>0,

∴φ(x)>φ=-,即

解析

解:(1)G(x)f(x)-g(x)=x2-x-lnx(x>0).

G′(x)=2x-1-=

令G′(x)>0,解得x>1,此时函数G(x)单调递增;令G′(x)<0,解得0<x<1,此时函数G(x)单调递减.

又G′(1)=0,∴x=1是函数G(x)的极小值点,且G(1)=0.

(2)令h(x)=f(x)-ag(x),则h(1)=0.

∴h(x)≥0即h(x)≥h(1)恒成立的必要条件是h′(1)=0,

,由h′(1)=2-1-a=0,解得:a=1.

当a=1时,h′(x)=,知h(x)min=h(1)=0,

故h(x)≥0(x>0),即f(x)≥ag(x)恒成立.                

(3)由F(x)=f(x)+mg(x)=x2-x+mlnx,得F′(x)=(x>0).

F(x)有两个极值点x1、x2等价于方程2x2-x+m=0在(0,+∞)上有两个不等的正根,即:,解得

由F′(x2)=0,得,其中

∴F(x2)=

设φ(x)=x2-x+(x-2x2)lnx().

φ′(x)=(1-4x)lnx>0,

∴φ(x)>φ=-,即

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