- 函数奇偶性的性质及其判断
- 共6028题
已知定义在R上的函数f(x)=ax3-2bx2+cx+4d(a,b,c,d∈R)的图象关于原点对称,且x=1时,f(x)取极小值-.
(Ⅰ)求f(x)的解析式;
(Ⅱ)当x∈[-1,1]时,图象上是否存在两点,使得此两点处的切线互相垂直?试证明你的结论;
(Ⅲ)若x1,x2∈[-1,1]时,求证:|f (x1)-f (x2)|≤.
正确答案
(Ⅰ)∵函数f(x)的图象关于原点对称,
∴f(0)=0,即4d=0,∴d=0
又f(-1)=-f(1),
即-a-2b-c=-a+2b-c,
∴b=0
∴f(x)=ax3+cx,f′(x)=3ax2+c.
∵x=1时,f(x)取极小值-,
∴3a+c=0且 a+c=-.
解得a=,c=-
.
∴f(x)=x3-
x…4
(Ⅱ)当x∈[-1,1]时,图象上不存在这样的两点使得结论成立.
假设图象上存在两点A(x1,y1),B(x2,y2),使得过此两点处的切线互相垂直,
则由f′(x)=(x2-1)知两点处的切线斜率分别为k1=
(
-1),k2=
(
-1),且
(
-1)(
-1)=1 (*)
∵x1,x2∈[-1,1],
∴-1≤0,
-1≤0
∴(-1)(
-1)≥0 此与(*)矛盾,故假设不成立 …(8分)(文12分)
(Ⅲ)证明:f′(x)=(x2-1),令f′(x)=0,得x=±1
∴x∈(-∞,-1)或x∈(1,+∞)时,f′(x)>0,x∈(-1,1)时,f′(x)<0
∴f(x)在[-1,1]上是减函数,且fmax(x)=f(-1)=,fmin(x)=f(1)=-
.
∴在[-1,1]上|f(x)|≤,于是x1,x2∈[-1,1]时,
|f(x1)-f(x2)|≤|f(x1)|+|f(x2)|≤+
=
…(12分)
设函数f(x)=x3-
x2+(a+1)x+1,其中a为实数.
(Ⅰ)已知函数f(x)在x=1处取得极值,求a的值;
(Ⅱ)已知不等式f′(x)>2x2-x-a+1对x∈[0,1]都成立,求实数a的取值范围.
正确答案
(Ⅰ)f′(x)=ax2-3x+(a+1),
由于函数f(x)在x=1时取得极值,
所以f′(1)=0,即a-3+a+1=0,
∴a=1.
(Ⅱ)由题设知:ax2-3x+(a+1)>x2-x-a+1,对任意x∈[0,1]都成立,
即(a-1)x2-2x+2a>0对任意x∈[0,1]都成立,
令g(x)=(a-1)x2-2x+2a,
①当a=1时,由g(x)>0解得x<1,显然x=1时不成立,故a≠1;
②当a-1<0,即a<1时,g(x)=(a-1)x2-2x+2a开口向下,g(x)的对称轴为x=-=
<0,
∴g(x)=(a-1)x2-2x+2a在[0,1]上单调递减,
∴g(x)>0⇔g(1)=(a-1)-2+2a>0,解得a>1,与a<1矛盾,故a<1不符合题意;
③当a-1>0,即a>1时,g(x)=(a-1)x2-2x+2a开口向上,g(x)的对称轴为x=-=
>0,
若0<≤1,即a≥2时,g(x)min=g(
)=2a-
>0⇒a>
或a<
,
∴a≥2;
若>1,即
>0⇒1<a<2时,g(x)=(a-1)x2-2x+2a开口向上,
∴g(x)>0⇔g(1)=(a-1)-2+2a>0,解得a>1,又1<a<2,
∴1<a<2.
综上所述,a>1.
不等式(m2-2m-3)x2-(m-3)x-1<0对一切x∈R恒成立,求实数m的取值范围.
正确答案
若m2-2m-3=0,则m=-1或m=3.…(2分)
若m=-1,不等式(m2-2m-3)x2-(m-3)x-1<0为4x-1<o不合题意;…(4分)
若m=3,不等式(m2-2m-3)x2-(m-3)x-1<0为-1<0对一切x∈R恒成立,所以m=3可取.…(6分)
设f(x)=(m2-2m-3)x2-(m-3)x-1,
当 m2-2m-3<0且△=[-(m-3)]2+4(m2-2m-3)<0,解得:-<m<3.…(9分)
即-<m<3时不等式(m2-2m-3)x2-(m-3)x-1<0对一切x∈R恒成立,
故m∈(-,3].…(12分)
若不等式x2+2xy≤m(2x2+y2)对于一切正数x,y恒成立,则实数m的最小值为______.
正确答案
由题意可得:不等式x2+2xy≤m(2x2+y2)对于一切正数x,y恒成立,
即不等式(2m-1)x2-2xy+my2≥0对于一切正数x,y恒成立,
即不等式(2m-1)(
x
y
)2-2•+m≥0对于一切正数x,y恒成立,
设t=,则有t>0,
所以(2m-1)t2-2t+m≥0对于一切t∈(0,+∞)恒成立,
设f(t)=(2m-1)t2-2t+m,(t>0),
①m=时,显然不符合题意,故舍去.
②当m≠时,函数的对称轴为t0=
,
所以由题意可得:,解得m≥1.
故答案为1.
已知定义在R上的函数f(x)=ax3-2bx2+cx+4d(a,b,c,d∈R)的图象关于原点对称,且x=1时,f(x)取极小值-.
(Ⅰ)求f(x)的解析式;
(Ⅱ)当x∈[-1,1]时,图象上是否存在两点,使得此两点处的切线互相垂直?试证明你的结论;
(Ⅲ)若x1,x2∈[-1,1]时,求证:|f (x1)-f (x2)|≤.
正确答案
(Ⅰ)∵函数f(x)的图象关于原点对称,
∴f(0)=0,即4d=0,∴d=0
又f(-1)=-f(1),
即-a-2b-c=-a+2b-c,
∴b=0
∴f(x)=ax3+cx,f′(x)=3ax2+c.
∵x=1时,f(x)取极小值-,
∴3a+c=0且 a+c=-.
解得a=,c=-
.
∴f(x)=x3-
x…4
(Ⅱ)当x∈[-1,1]时,图象上不存在这样的两点使得结论成立.
假设图象上存在两点A(x1,y1),B(x2,y2),使得过此两点处的切线互相垂直,
则由f′(x)=(x2-1)知两点处的切线斜率分别为k1=
(
-1),k2=
(
-1),且
(
-1)(
-1)=1 (*)
∵x1,x2∈[-1,1],
∴-1≤0,
-1≤0
∴(-1)(
-1)≥0 此与(*)矛盾,故假设不成立 …(8分)(文12分)
(Ⅲ)证明:f′(x)=(x2-1),令f′(x)=0,得x=±1
∴x∈(-∞,-1)或x∈(1,+∞)时,f′(x)>0,x∈(-1,1)时,f′(x)<0
∴f(x)在[-1,1]上是减函数,且fmax(x)=f(-1)=,fmin(x)=f(1)=-
.
∴在[-1,1]上|f(x)|≤,于是x1,x2∈[-1,1]时,
|f(x1)-f(x2)|≤|f(x1)|+|f(x2)|≤+
=
…(12分)
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