热门试卷

X 查看更多试卷
1
题型:简答题
|
简答题

已知函数

(Ⅰ)若函数y=f(x)存在极大值和极小值,求a的取值范围;

(Ⅱ)设m,n分别为f(x)的极大值和极小值,其中m=f(x1),n=f(x2),且,求m+n的取值范围.

正确答案

解:(Ⅰ),其中x>0,

由题设知a≠0,且关于x的方程ax2-2x+a=0有两个不相等的正数根,

记为x1,x2,满足,化简得0<a<1,

经检验0<a<1满足题设,故为所求;

(Ⅱ)由题设结合x1x2=1,x1<x2,知0<x1<1,

所以

=

=

在区间是减函数,

,且g(t)=

∴g(t)在区间上是减函数,

因此m+n

解析

解:(Ⅰ),其中x>0,

由题设知a≠0,且关于x的方程ax2-2x+a=0有两个不相等的正数根,

记为x1,x2,满足,化简得0<a<1,

经检验0<a<1满足题设,故为所求;

(Ⅱ)由题设结合x1x2=1,x1<x2,知0<x1<1,

所以

=

=

在区间是减函数,

,且g(t)=

∴g(t)在区间上是减函数,

因此m+n

1
题型:简答题
|
简答题

已知函数f(x)=lnx,g(x)=2-(a为实数).

(Ⅰ)当a=1时,求函数φ(x)=f(x)-g(x)的最小值;

(Ⅱ)若方程e2f(x)=1.5g(x)(其中e=2.71828…)在区间[0.5,2]上有解,求实数a的取值范围.

(Ⅲ)若u(x)=f(x)+x2+2mx,当y=u(x)存在极值时,求m的取值范围,并证明极值之和小于-3-ln2.

正确答案

(Ⅰ)解:当a=1时,函数φ(x)=f(x)-g(x)=lnx+-2,

则φ′(x)=

∴(0,1)上,φ′(x)<0,(1+∞)上,φ′(x)>0,

∴φ(x)在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,

∴φ(x)的最小值为-1;

(Ⅱ)解:方程e2f(x)=1.5g(x)在区间[0.5,2]上有解,可得a=2x-在区间[0.5,2]上有解

令h(x)=2x-(x∈[0.5,2]),则h′(x)=2(1-x)(1+x),

∴(0.5,1)上,h′(x)>0,(1,2)上,h′(x)<0,

∴h(x)在(0.5,1)上单调递增,在(1,2)上单调递减,

∵h(0.5)=,h(1)=,h(2)=-

∴h(x)∈[-],

∴a∈[-];

(Ⅲ)证明:∵u(x)=f(x)+x2+2mx,

∴u′(x)=

由-m>0且△>0,可得m<-,y=u(x)存在极值,

设y=u(x)的极值点为x1,x2,则y=u(x)的极值为u(x1),u(x2),

∴x1+x2=-m,x1x2=

∴u(x1)+u(x2)=-ln2-1-m2<-3-ln2.

解析

(Ⅰ)解:当a=1时,函数φ(x)=f(x)-g(x)=lnx+-2,

则φ′(x)=

∴(0,1)上,φ′(x)<0,(1+∞)上,φ′(x)>0,

∴φ(x)在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,

∴φ(x)的最小值为-1;

(Ⅱ)解:方程e2f(x)=1.5g(x)在区间[0.5,2]上有解,可得a=2x-在区间[0.5,2]上有解

令h(x)=2x-(x∈[0.5,2]),则h′(x)=2(1-x)(1+x),

∴(0.5,1)上,h′(x)>0,(1,2)上,h′(x)<0,

∴h(x)在(0.5,1)上单调递增,在(1,2)上单调递减,

∵h(0.5)=,h(1)=,h(2)=-

∴h(x)∈[-],

∴a∈[-];

(Ⅲ)证明:∵u(x)=f(x)+x2+2mx,

∴u′(x)=

由-m>0且△>0,可得m<-,y=u(x)存在极值,

设y=u(x)的极值点为x1,x2,则y=u(x)的极值为u(x1),u(x2),

∴x1+x2=-m,x1x2=

∴u(x1)+u(x2)=-ln2-1-m2<-3-ln2.

1
题型:简答题
|
简答题

设函数f(x)=x2-ax+ln(ax+)(a∈R).

(1)若函数f(x)在x=处取极值,求函数f(x)的单调区间;

(2)若对任意的a∈(1,2),当x0∈[1,2]时,都有f(x0)>m(1-a2),求实数m的取值范围.

正确答案

解:(1)函数f(x)=x2-ax+ln(ax+)的导数为f′(x)=2x-a+a•

由题意可得f′()=0,即为1-a+a•=0,

解得a=2或-1,

当a=2时,f′(x)=2x-2+=

由f′(x)>0,解得x>或-<x<0,由f′(x)<0,解得0<x<

当a=-1时,f′(x)=2x+1+=(x<1),

由f′(x)>0,解得0<x<;由f′(x)<0,解得<x<1或x<0.

综上可得,当a=2时,f(x)的增区间为(,+∞),(-,0),减区间为(0,);

当a=-1时,f(x)的增区间为(0,),减区间为(,1),(-∞,0);

(2)y=f(x)的定义域为(-,+∞).

f′(x)=2x-a+==

当1<a<2时,-1==<0,即<1,

所以当1<x<2时,f′(x)>0,f(x)在[1,2]上单调递增,

所以f(x)在[1,2]上的最小值为f(1)=1-a+ln(a+).

依题意,对任意的a∈(1,2),当x0∈[1,2]时,都有f(x0)>m(1-a2),

即可转化为对任意的a∈(1,2),1-a+ln(a+)-m(1-a2)>0恒成立.

设g(a)=1-a+ln(a+)-m(1-a2)(1<a<2).

则g′(a)=-1++2ma==

①当m≤0时,2ma-(1-2m)<0,且>0,所以g′(a)<0,

所以g(a)在(1,2)上单调递减,且g(1)=0,则g(a)<0,与g(a)>0矛盾.

②当m>0时,g′(a)=(a-),

≥2,则g′(a)<0,g(a)在(1,2)上单调递减,

且g(1)=0,g(a)<0,与g(a)>0矛盾;

若1<<2,则g(a)在(1,)上单调递减,在(,2)上单调递增,

且g(1)=0,g(a)<g(1)=0,与g(a)>0矛盾;

≤1,则g(a)在(1,2)上单调递增,且g(1)=0,

则恒有g(a)>g(1)=0,所以 m>0且≤1,

解得m≥

所以m的取值范围为[,+∞).

解析

解:(1)函数f(x)=x2-ax+ln(ax+)的导数为f′(x)=2x-a+a•

由题意可得f′()=0,即为1-a+a•=0,

解得a=2或-1,

当a=2时,f′(x)=2x-2+=

由f′(x)>0,解得x>或-<x<0,由f′(x)<0,解得0<x<

当a=-1时,f′(x)=2x+1+=(x<1),

由f′(x)>0,解得0<x<;由f′(x)<0,解得<x<1或x<0.

综上可得,当a=2时,f(x)的增区间为(,+∞),(-,0),减区间为(0,);

当a=-1时,f(x)的增区间为(0,),减区间为(,1),(-∞,0);

(2)y=f(x)的定义域为(-,+∞).

f′(x)=2x-a+==

当1<a<2时,-1==<0,即<1,

所以当1<x<2时,f′(x)>0,f(x)在[1,2]上单调递增,

所以f(x)在[1,2]上的最小值为f(1)=1-a+ln(a+).

依题意,对任意的a∈(1,2),当x0∈[1,2]时,都有f(x0)>m(1-a2),

即可转化为对任意的a∈(1,2),1-a+ln(a+)-m(1-a2)>0恒成立.

设g(a)=1-a+ln(a+)-m(1-a2)(1<a<2).

则g′(a)=-1++2ma==

①当m≤0时,2ma-(1-2m)<0,且>0,所以g′(a)<0,

所以g(a)在(1,2)上单调递减,且g(1)=0,则g(a)<0,与g(a)>0矛盾.

②当m>0时,g′(a)=(a-),

≥2,则g′(a)<0,g(a)在(1,2)上单调递减,

且g(1)=0,g(a)<0,与g(a)>0矛盾;

若1<<2,则g(a)在(1,)上单调递减,在(,2)上单调递增,

且g(1)=0,g(a)<g(1)=0,与g(a)>0矛盾;

≤1,则g(a)在(1,2)上单调递增,且g(1)=0,

则恒有g(a)>g(1)=0,所以 m>0且≤1,

解得m≥

所以m的取值范围为[,+∞).

1
题型:简答题
|
简答题

已知函数f(x)=ax3-bx2+(2-b)x+1(a,b是实数,a≠0)在x=x1处取得极大值,在x=x2处取得极小值,且0<x1<1<x2<2.

(1)求证:0<a<2b<3a:

(2)若函数g(x)=f′(x)-2+a-2b.设g(x)的零点为α,β,求|α-β|的取值范围.

正确答案

(1)证明:由题意f‘(x)=ax2-2bx+(2-b),

f'(x)=0的根为x1,x2,且0<x1<1<x2<2,

且f(x)在区间(-∞,x1),(x2,+∞)上单调递增,即f'(x)>0,

f(x)在(x1,x2)上单调递减,即f'(x)<0,

所以a>0,

所以

又a>0,所以0<a<2b<3a;

(2)解:函数g(x)=f'(x)-2+a-2b.设g(x)的零点为α,β,

即有g(x)=ax2-2bx+a-3b,α+β=

由(1)知

解析

(1)证明:由题意f‘(x)=ax2-2bx+(2-b),

f'(x)=0的根为x1,x2,且0<x1<1<x2<2,

且f(x)在区间(-∞,x1),(x2,+∞)上单调递增,即f'(x)>0,

f(x)在(x1,x2)上单调递减,即f'(x)<0,

所以a>0,

所以

又a>0,所以0<a<2b<3a;

(2)解:函数g(x)=f'(x)-2+a-2b.设g(x)的零点为α,β,

即有g(x)=ax2-2bx+a-3b,α+β=

由(1)知

1
题型:简答题
|
简答题

如图:是y=f(x)=x3-2x2+3a2x的导函数y=f′(x)的简图,它与x轴的交点是(1,0)和(3,0)

(1)求y=f(x)的极小值点和单调区间

(2)求实数a的值和极值.

正确答案

解:(1)由f(x)=x3-2x2+3a2x的导函数y=f′(x)的图象可知:导函数f′(x)小于0的解集是(1,3);

函数f(x)=x3-2x2+3a2x在x=1,x=3处取得极值,且在x=3的左侧导数为负右侧导数为正.

即y=f(x)的极小值点是3,函数的单调减区间为(1,3).单调增区间是(-∞,1),(3,+∞);

(2)由于f(x)=x3-2x2+3a2x的导函数f′(x)=ax2-4x+3a2

又由(1)知,f′(1)=0且f′(3)=0

解得 a=1.

y极大值=f(1)=,y极小值=f(3)=0.

解析

解:(1)由f(x)=x3-2x2+3a2x的导函数y=f′(x)的图象可知:导函数f′(x)小于0的解集是(1,3);

函数f(x)=x3-2x2+3a2x在x=1,x=3处取得极值,且在x=3的左侧导数为负右侧导数为正.

即y=f(x)的极小值点是3,函数的单调减区间为(1,3).单调增区间是(-∞,1),(3,+∞);

(2)由于f(x)=x3-2x2+3a2x的导函数f′(x)=ax2-4x+3a2

又由(1)知,f′(1)=0且f′(3)=0

解得 a=1.

y极大值=f(1)=,y极小值=f(3)=0.

下一知识点 : 函数的最值与导数的关系
百度题库 > 高考 > 数学 > 函数的极值与导数的关系

扫码查看完整答案与解析

  • 上一题
  • 1/5
  • 下一题