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题型:简答题
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简答题

设函数f(x)=2x3﹣12x+c是定义在R上的奇函数.

(Ⅰ)求c的值及函数f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;

(Ⅱ)求函数f(x)的单调递增区间,并求函数f(x)在[﹣1,3]上的最大值和最小值.

正确答案

解:(Ⅰ)因为f(x)为奇函数,

所以f(﹣x)=﹣f(x).

即﹣2x3+12x+c=﹣2x3+12x﹣c.

解得c=0.

因为f'(x)=6x2﹣12,

所以切线的斜率k=f'(1)=﹣6.

因为f(1)=﹣10,所以切点为(1,﹣10).

所以切线方程为y+10=﹣6(x﹣1).

即6x+y+4=0.

(Ⅱ)由(Ⅰ)知f'(x)=6x2﹣12.

所以

列表如下:

所以函数f(x)的单调增区间是

因为f(﹣1)=10,,f(3)=18.

所以f(x)在[﹣1,3]上的最大值是f(3)=18,最小值是

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简答题

设函数的导数为,若函数的图象关于直线对称,且函数有最小值;

(1)求函数y=f(x)在A(-1,f(-1)),B(2,f(2))两点处的切线的夹角的正切值;

(2)已知函数,若方程只有一个实数根,求实数m的取值范围.

正确答案

解:(1)∵,

,,

解得,

,.

.

(2)由(1)得,

.

,

,

∴函数上单调递增,在上单调递减,在上单调递增.

,

∵方程只有一个实根,

.

解得,

的取值范围是

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简答题

已知函数f(x)=x3﹣ax2+bx+c的图象为曲线C.

(1)若曲线C上存在点P,使曲线C在P点处的切线与x轴平行,求a,b的关系;

(2)若函数f(x)可以在x=﹣1和x=3时取得极值,求此时a,b的值;

(3)在满足(2)的条件下,f(x)<2c在x∈[﹣2,6]恒成立,求c的取值范围.

正确答案

解:(1)f'(x)=3x2﹣2ax+b,设切点为P(x0,y0),

则曲线y=f(x)在点P的切线的斜率k=f'(x0)=3x02﹣2ax0+b

由题意知f'(x0)=3x02﹣2ax0+b=0有解,

∴△=4a2﹣12b≥0,即a2≥3b.

(2)若函数f(x)可以在x=﹣1和x=3处取得极值,

则f'(x)=3x2﹣2ax+b有两个解x=﹣1和x=3,且满足a2≥3b,

利用韦达定理得a=3,b=﹣9.

(3)由(2)得f(x)=x3﹣3x2﹣9x+c根据题意,

c>x3﹣3x2﹣9x(x∈[﹣2,6])恒成立,

令函数g(x)=x3﹣3x2﹣9x(x∈[﹣2,6]),

由g′(x)=3x2﹣6x﹣9,

令g′(x)=0得出x=﹣1或3,

当x∈[﹣2,﹣1)时,g′(x)>0,g(x)在x∈[﹣2,﹣1)上单调递增,

当x∈(﹣1,3)时,g′(x)<0,g(x)在x∈(﹣1,3)上单调递减,

当x∈(﹣1,6)时,g′(x)>0,g(x)在x∈(﹣1,6)上单调递增,

因此,g(x)在x=﹣1时有极大值5,且g(6)=54,g(﹣2)=﹣2.

∴函数g(x)=x3﹣3x2﹣9x(x∈[﹣2,6])的最大值为54,所以c>54.

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简答题

已知函数f(x)=x3+3ax2+(3﹣6a)x+12a﹣4(a∈R)

(Ⅰ)证明:曲线y=f(x)在x=0的切线过点(2,2);

(Ⅱ)若f(x)在x=x0处取得最小值,x0∈(1,3),求a的取值范围.

正确答案

解:(Ⅰ)f'(x)=3x2+6ax+3﹣6a

由f(0)=12a﹣4,f'(0)=3﹣6a,

可得曲线y=f(x)在x=0处的切线方程为y=(3﹣6a)x+12a﹣4,

当x=2时,y=2(3﹣6a)+12a﹣4=2,可得点(2,2)在切线上

∴曲线y=f(x)在x=0的切线过点(2,2)

(Ⅱ)由f'(x)=0得   x2+2ax+1﹣2a=0…(1)

方程(1)的根的判别式

①当时,函数f(x)没有极小值

②当时,由f'(x)=0得

故x0=x2,由题设可知

(i)当时,不等式没有实数解;

(ii)当时,不等式化为

解得

综合①②,得a的取值范围是

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简答题

已知函数f(x)=2x3+ax与g(x)=bx2+c的图象都过点P(2,0),且在点P处有相同的切线.

(1)求实数a、b、c的值;

(2)设函数F(x)=f(x)+g(x),求F(x)在[﹣2,m]上的最小值.

正确答案

解:(1)∵f(x),g(x)的图象过P(2,0),

∴f(2)=0 即2×23+a×2=0,a=﹣8.

∴f(x)=2x3﹣8x f ′(x)=6x2﹣8,g′(x)=2bx

f ′(2)=6×4﹣8=16

又g′(2)=4b ,16=4b ∴b=4

∴g(x)=4x2+c 把(2,0)代入得:0=16+c,

∴c=﹣16 ∴g(x)=4x2﹣16,

综上 a=﹣8,b=4,c=﹣16

(2)F(x)=2x3+4x2﹣8x﹣16,F′(x)=6x2+8x﹣8,

解不等式 得x≤﹣2或x .即函数的调增区间为:(﹣∞,﹣2],[ ,+∞)

同理,由F′(x)≤0,得﹣2≤x≤ ,即函数的减区间为 :

因此,当﹣2<m≤﹣8m﹣16;

m>

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简答题

设f(x)=+xlnx,g(x)=x3-x2-3.

(1)a=2时,求曲线y=f(x)在x=1处得切线方程;

(2)若果存在x1,x2∈[0,2],使得g(x1)-g(x2)≥M成立,求满足上述条件的最大整数M;

(3)如果对任意的s,t∈[,2],都有f(s)≥g(t)成立,求实数a的取值范围。

正确答案

解:(Ⅰ)当a=2时,,f(1)=2,

所以曲线y=f(x)在x=1处的切线方程为y=-x+3;

(Ⅱ)存在,使得成立,等价于:

考察

由上表可知:

所以满足条件的最大整数M=4;

(Ⅲ)解法一:对任意的s,t∈,都有f(s)≥g(t)成立,

等价于:在区间上,函数f(x)的最小值不小于g(x)的最大值,

由(2)知,在区间上,g(x)的最大值为g(2)=1。

f(1)=a≥1,下证当a≥1时,在区间上,函数f(x)≥1恒成立。

当a≥1且时,

;当

所以函数h(x)=在区间上递减,在区间(1,2]递增,

,即,所以当时,成立,

即对任意s,t,都有

解法二:当时,恒成立,

等价于恒成立,记

,由于

所以上递减,当时,

时,,即函数h(x)=在区间上递增,在区间上递减,

所以,所以a≥1。

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简答题

设函数f(x)=axn(1-x)+b(x>0),n为正整数,a,b为常数,曲线y=f(x)在(1,f(1))处的切线方程为x+y=1。

(1)求a,b的值;

(2)求函数f(x)的最大值;

(3)证明:f(x)<

正确答案

解:(1)因为f(1)=b,由点(1,b)在x+y=1上,可得1+b=1,即b=0

因为f′(x)=anxn-1-a(n+1)xn,所以f′(1)=-a.

又因为切线x+y=1的斜率为-1,

所以-a=-1,即a=1,

故a=1,b=0 。

(2)由(1)知,f(x)=xn(1-x),则有f′(x)=(n+1)xn-1-x),

令f′(x)=0,解得x=在(0,)上,导数为正,

故函数f(x)是增函数;在(,+∞)上导数为负,故函数f(x)是减函数;

故函数f(x)在(0,+∞)上的最大值为f()=(n(1-)=

(3)令φ(t)=lnt-1+,则φ′(t)=-=(t>0)

在(0,1)上,φ′(t)<0,故φ(t)单调减;

在(1,+∞),φ′(t)>0,故φ(t)单调增;

故φ(t)在(0,∞)上的最小值为φ(1)=0,

所以φ(t)>0(t>1)

则lnt>1-,(t>1),

令t=1+,得ln(1+)>

即ln(1+)n+1>lne

所以(1+)n+1>e,

由(2)知,f(x)≤

故所证不等式成立。

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简答题

设函数

(1)若a=0,求f(x)在(0,m](m>0)上的最大值g(m).

(2)若f(x)在区间[1,2]上为减函数,求a的取值范围.

(3)若直线y=x为函数f(x)的图象的一条切线,求a的值.

正确答案

解:(1),x>0,

∴f(x)在为增函数,

同理可得f(x)在为减函数,

时,f(x)最大值为

时,f(x)最大值为

综上:

(2)∵f(x)在[1,2]上为减函数

∴x∈[1,2]有x+a>0恒成立a>﹣1且恒成立,而在[1,2为减函数],

,又a>﹣1

为所求.

(3)设切点为P(x0,x0),

,即:

再令h(x)=x+x2+ln(1+2x),

∴h(x)在为增函数,又h(0)=0,

∴h(x0)=0x0=0.

则 a=1为所求.

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简答题

已知在函数f(x)=mx3-x的图像上以N(1,n)为切点的切线的倾斜角为

(Ⅰ)求m,n的值;

(Ⅱ)若方程f(x)=a有三个不同实根,求a的取值范围;

(Ⅲ)是否存在最小的正整数k,使得不等式f(x)≤k-2011,对x∈[-1,3]恒成立?如果存在,请求出最小的正整数k;如果不存在,请说明理由。

正确答案

解:(Ⅰ)

(Ⅱ)

依题意,

(Ⅲ)只须求得y=f(x)在[-1,3]上的max,

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简答题

已知函数f(x)=ex(x2+ax-a),其中a是常数,

(1)当a=1时,求f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;

(2)求f(x)在区间[0,+∞)上的最小值。

正确答案

(1 )由可得

时,

所以 曲线在点处的切线方程为,即。 

(2)令,解得

,即时,在区间上,

所以 上的增函数,

所以的最小值为

,即时,的变化情况如下表

由上表可知函数f(x)的最小值为

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简答题

已知函数f(x)=x3﹣ax2+(a2﹣1)x+b(a,b∈R),其图象在点(1,f(1))处的切线方程为x+y﹣3=0.

(1)求a,b的值;

(2)求函数f(x)的单调区间,并求出f(x)在区间[﹣2,4]上的最大值.

正确答案

解:(1)f′(x)=x2﹣2ax+a2﹣1,

∵(1,f(1))在x+y﹣3=0上,

∴f(1)=2,

∵(1,2)在y=f(x)上,

∴2=﹣a+a2﹣1+b,

又f′(1)=﹣1,

∴a2﹣2a+1=0,

解得a=1,b=

(2)∵f(x)=x3﹣x2+

∴f′(x)=x2﹣2x,

由f′(x)=0可知x=0和x=2是f(x)的极值点,所以有

所以f(x)的单调递增区间是(﹣∞,0)和(2,+∞),单调递减区间是(0,2).

∵f(0)=,f(2)=,f(﹣2)=﹣4,f(4)=8,

∴在区间[﹣2,4]上的最大值为8

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简答题

已知函数f(x)=ln(x-1)-k(x-1)+1(k ∈R),  

(1)若k=2,求以M(2,f(2))为切点的曲线的切线方程;

(2)若函数f(x)≤0恒成立,确定实数k的取值范围。

正确答案

解:(1)k=2,

当x=2时,f′(2)=-1,

切线方程为x+y=1;

(2),得

当k≤0时,f′(x)>0,函数f(x)在定义域内单调递增,f(x)≤0不恒成立;

当k>0时,函数f(x)在单调递增,在单调递减,

时,f(x)取最大值,

∴k≥1。

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简答题

已知函数f(x)=axlnx图象上点(e,f(e))处的切线方程与直线y=2x平行(其中e=2.71828…),g(x)=x2﹣tx﹣2.

(I)求函数f(x)的解析式;

(II)求函数f(x)在[n,n+2](n>0)上的最小值;

(III)对一切x∈(0,e],3f(x)≥g(x)恒成立,求实数t的取值范围.

正确答案

 解:(I)由点(e,f(e))处的切线方程与直线2x﹣y=0平行,

得该切线斜率为2,即f'(e)=2.

又∵f'(x)=a(lnx+1),

令a(lne+1)=2,a=1,

所以f(x)=xlnx.

(II)由(I)知f'(x)=lnx+1,

显然f'(x)=0时x=e﹣1

时f'(x)<0,所以函数上单调递减.

时f'(x)>0,所以函数f(x)在上单调递增,

时,

时,函数f(x)在[n,n+2]上单调递增,

因此f(x)min=f(n)=nlnnn;

所以

(III)对一切x∈(0,e],3f(x)≥g(x)恒成立,

又g(x)=x2﹣tx﹣2,

∴3xlnx≥x2﹣tx﹣2,即

由h'(x)=0得x=1或x=2,

∴x∈(0,1),h'(x)>0,h(x)单调递增,

x∈(1,2),h'(x)>0,h(x)单调递减,

x∈(2,e),h'(x)>0,h(x)单调递增,

∴h(x)极大值=h(1)=﹣1,且h(e)=e﹣3﹣2e﹣1<﹣1,

所以h(x)max=h(1)=﹣1.

因为对一切x∈(0,e],3f(x)≥g(x)恒成立,

∴t≥h(x)max=﹣1.

故实数t的取值范围为[﹣1,+∞).

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简答题

如图,已知M是函数y=4﹣x2(1<x<2)的图象C上一点,过M点作曲线C的切线与x轴、y轴分别交于点A,B,O是坐标原点,求△AOB面积的最小值.

正确答案

解:∵y=4﹣x2∴y'=﹣2x.

设M(m,4﹣m2),则过M点曲线C的切线斜率k=﹣2m.

∴切线方程y﹣(4﹣m2)=﹣2m(x﹣m).

由x=0,得y=4+m2,B(0,4+m2).

由y=0设△AOB的面积为S,则

上为减函数;

上为增函数;

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简答题

已知函数f(x)=ax+lnx(a∈R).

(Ⅰ)若a=2,求曲线y=f(x)在x=1处切线的斜率;

(Ⅱ)求f(x)的单调区间;

(Ⅲ)设g(x)=x2﹣2x+2,若对任意x1∈(0,+∞),均存在x2∈[0,1],使得f(x1)<g(

x2),求a的取值范围.

正确答案

解:(Ⅰ)由已知,则f'(1)=2+1=3.

故曲线y=f(x)在x=1处切线的斜率为3;

(Ⅱ)

①当a≥0时,由于x>0,故ax+1>0,f'(x)>0

所以,f(x)的单调递增区间为(0,+∞).

②当a<0时,由f'(x)=0,得

在区间上,f'(x)>0,

在区间上f'(x)<0,

所以,函数f(x)的单调递增区间为,单调递减区间为

(Ⅲ)由已知,转化为f(x)max<g(x)min

由x∈[0,1],得到g(x)min=g(1)=1,

由(Ⅱ)知,当a≥0时,f(x)在(0,+∞)上单调递增,值域为R,故不符合题意.

当a<0时,f(x)在上单调递增,在上单调递减,

故f(x)的极大值即为最大值,

所以1<﹣1﹣ln(﹣a),解得

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