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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=x-,g(x)=alnx(a∈R)

(1)a≥-2时,求F(x)=f(x)-g(x)的单调区间;

(2)设h(x)=f(x)+g(x),且h(x)有两个极值点为x1,x2,其中x1∈(0,],求h(x1)-h(x2)的最小值.

正确答案

解:(1)由题意知F(x)=f(x)-g(x)=x--alnx,其定义域为(0,+∞),

则F′(x)=1+-=

对于m(x)=x2-ax+1,有△=a2-4.

①当-2≤a≤2时,F′(x)≥0,∴F(x)的单调增区间为(0,+∞);

②当a>2时,F′(x)=0的两根为

∴F(x)的单调增区间为

F(x)的单调减区间为

综上:当-2≤a≤2时,F(x)的单调增区间为(0,+∞);

当a>2时,F(x)的单调增区间为

F(x)的单调减区间为

(2)由于h(x)=f(x)+g(x)=x-+alnx,其定义域为(0,+∞),

求导得,h′(x)=1++=

若h′(x)=0两根分别为x1,x2,则有x1•x2=1,x1+x2=-a,

∴x2=,从而有a=-x1-

令H(x)=[x-+(-x-)lnx]-[-x+(-x-)ln]=2[(-x-)lnx+x-],

则H′(x)=2(-1)lnx=

时,H′(x)<0,∴H(x)在上单调递减,

又H(x1)=h(x1)-h()=h(x1)-h(x2),

∴h(x1)-h(x2)的最小值为[H(x)]min=H()=5ln2-3.

解析

解:(1)由题意知F(x)=f(x)-g(x)=x--alnx,其定义域为(0,+∞),

则F′(x)=1+-=

对于m(x)=x2-ax+1,有△=a2-4.

①当-2≤a≤2时,F′(x)≥0,∴F(x)的单调增区间为(0,+∞);

②当a>2时,F′(x)=0的两根为

∴F(x)的单调增区间为

F(x)的单调减区间为

综上:当-2≤a≤2时,F(x)的单调增区间为(0,+∞);

当a>2时,F(x)的单调增区间为

F(x)的单调减区间为

(2)由于h(x)=f(x)+g(x)=x-+alnx,其定义域为(0,+∞),

求导得,h′(x)=1++=

若h′(x)=0两根分别为x1,x2,则有x1•x2=1,x1+x2=-a,

∴x2=,从而有a=-x1-

令H(x)=[x-+(-x-)lnx]-[-x+(-x-)ln]=2[(-x-)lnx+x-],

则H′(x)=2(-1)lnx=

时,H′(x)<0,∴H(x)在上单调递减,

又H(x1)=h(x1)-h()=h(x1)-h(x2),

∴h(x1)-h(x2)的最小值为[H(x)]min=H()=5ln2-3.

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=x2-3

(1)求函数g(x)=exf(x)的极值;

(2)过点A(2,t),存在与曲线y=x(f(x)-9)相切的3条切线,求实数t的取值范围.

正确答案

解:(1)函数g(x)=exf(x)=ex(x2-3),

g′(x)=ex(x2+2x-3)=)=ex(x+3)(x-1),

当x>1或x<-3时,g′(x)>0,g(x)在(-∞,-3),(1,+∞)递增,

当-3<x<1时,g′(x)<0,g(x)在(-3,1)递减.

即有g(x)在x=1处取得极小值,且为-2e,在x=-3处取得极大值,且为6e-3

(2)设点P(x0,x03-12x0)是过点A的直线与曲线y=x(f(x)-9)的切点,

y′=(x3-12x)′=3x2-12,

则在P点处的切线的方程为y-x03+12x0=3(x02-4)(x-x0

即y=3(x02-4)x-2x03

因为其过点A(2,t),所以,t=6(x02-4)-2x03=-2x03+6x02-24,

由于有三条切线,所以方程应有3个实根,

设h(x)=2x3-6x2+t+24,只要使函数h(x)有3个零点即可.

设h′(x)=6x2-12x=0,∴x=0或x=2分别为g(x)的极值点,

当x∈(-∞,0)和(2,+∞)时h′(x)>0,h(x)在(-∞,0)和(2,+∞)上单增,

当x∈(0,2)时h′(x)<0,h(x)在(0,2)上单减,

所以,x=0为极大值点,x=2为极小值点.

所以要使曲线与x轴有3个交点,

当且仅当

解得-24<t<-16.

即有t的范围为(-24,-16).

解析

解:(1)函数g(x)=exf(x)=ex(x2-3),

g′(x)=ex(x2+2x-3)=)=ex(x+3)(x-1),

当x>1或x<-3时,g′(x)>0,g(x)在(-∞,-3),(1,+∞)递增,

当-3<x<1时,g′(x)<0,g(x)在(-3,1)递减.

即有g(x)在x=1处取得极小值,且为-2e,在x=-3处取得极大值,且为6e-3

(2)设点P(x0,x03-12x0)是过点A的直线与曲线y=x(f(x)-9)的切点,

y′=(x3-12x)′=3x2-12,

则在P点处的切线的方程为y-x03+12x0=3(x02-4)(x-x0

即y=3(x02-4)x-2x03

因为其过点A(2,t),所以,t=6(x02-4)-2x03=-2x03+6x02-24,

由于有三条切线,所以方程应有3个实根,

设h(x)=2x3-6x2+t+24,只要使函数h(x)有3个零点即可.

设h′(x)=6x2-12x=0,∴x=0或x=2分别为g(x)的极值点,

当x∈(-∞,0)和(2,+∞)时h′(x)>0,h(x)在(-∞,0)和(2,+∞)上单增,

当x∈(0,2)时h′(x)<0,h(x)在(0,2)上单减,

所以,x=0为极大值点,x=2为极小值点.

所以要使曲线与x轴有3个交点,

当且仅当

解得-24<t<-16.

即有t的范围为(-24,-16).

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题型: 单选题
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单选题

函数y=f(x)的导函数图象如图所示,则下面判断正确的是 (  )

A在(-3,1)上f(x)是增函数

B在x=1处f(x)有极大值

C在x=2处f(x)取极大值

D在(1,3)上f(x)为减函数

正确答案

C

解析

解:根据导函数看正负,原函数看增减,可得在x=2的左右附近,导数值先正后负,可得函数先增后减,从而可知在x=2处函数取得极大值,故选C.

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题型:简答题
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简答题

设函数f(x)=(x-a)2lnx,a∈R.若x=e为y=f(x)的极值点,求实数a.

正确答案

解:f′(x)=2(x-a)lnx+

∵x=e为y=f(x)的极值点,

∴f′(e)=2(e-a)+=0,化为(e-a)(a-3e)=0,

解得a=e或a=3e.

此时f′(x)=2(x-3e)+=

可知:满足x=e是函数f(x)的极值点.

∴a=e或a=3e.

解析

解:f′(x)=2(x-a)lnx+

∵x=e为y=f(x)的极值点,

∴f′(e)=2(e-a)+=0,化为(e-a)(a-3e)=0,

解得a=e或a=3e.

此时f′(x)=2(x-3e)+=

可知:满足x=e是函数f(x)的极值点.

∴a=e或a=3e.

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=2ax++(2-a)lnx(a∈R).

(Ⅰ)当a=-1时,求f(x)的极值;

(Ⅱ)当-3<a<-2时,若存在x1,x2∈[1,3],使得|f(x1)-f(x2)|>(m+ln3)a-2ln3成立,求实数m的取值范围.

正确答案

解:由题可知函数y=f(x)的定义域为(0,+∞),.--------(2分)

(Ⅰ) 当a=-1时,

令f‘(x)<0,解得或x>1;

令f'(x)>0,解得

所以f(x)的单调递减区间是和(1,+∞),单调递增区间是;--(5分)

所以当时,f(x)的极小值为

当x=1时,f(x)的极大值为f(1)=-1.--------------------(7分)

(Ⅱ)当-3<a<-2时,f(x)的单调递减区间是

单调递增区间是

所以f(x)在[1,3]上单调递减,-----------------------------------(9分)

所以f(x)max=f(1)=2a+1,

所以=.------------------------------------------(11分)

因为存在x1,x2∈[1,3],使得|f(x1)-f(x2)|>(m+ln3)a-2ln3成立,

所以,----------------------(12分)

整理得

又a<0,所以,又因为-3<a<-2,得

所以,所以.------------------------(15分)

解析

解:由题可知函数y=f(x)的定义域为(0,+∞),.--------(2分)

(Ⅰ) 当a=-1时,

令f‘(x)<0,解得或x>1;

令f'(x)>0,解得

所以f(x)的单调递减区间是和(1,+∞),单调递增区间是;--(5分)

所以当时,f(x)的极小值为

当x=1时,f(x)的极大值为f(1)=-1.--------------------(7分)

(Ⅱ)当-3<a<-2时,f(x)的单调递减区间是

单调递增区间是

所以f(x)在[1,3]上单调递减,-----------------------------------(9分)

所以f(x)max=f(1)=2a+1,

所以=.------------------------------------------(11分)

因为存在x1,x2∈[1,3],使得|f(x1)-f(x2)|>(m+ln3)a-2ln3成立,

所以,----------------------(12分)

整理得

又a<0,所以,又因为-3<a<-2,得

所以,所以.------------------------(15分)

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