- 函数奇偶性的性质及其判断
- 共6028题
已知函数f(x)=ax3+x2+bx(其中常数a,b∈R),g(x)=f(x)+f′(x)是奇函数,
(Ⅰ)求f(x)的表达式;
(Ⅱ)讨论g(x)的单调性,并求g(x)在区间[1,2]上的最大值与最小值.
正确答案
解:(Ⅰ)由题意得,f′(x)=3ax2+2x+b,
因此g(x)=f(x)+f′(x)=ax3+(3a+1)x2+(b+2)x+b,
因为函数g(x)是奇函数,
所以g(-x)=-g(x),
即对任意实数x,有a(-x)3+(3a+1)(-x)2+(b+2)(-x)+b=-[ax3+(3a+1)x2+(b+2)x+b],
从而3a+1=0,b=0,
解得a=,b=0,
因此f(x)的解析表达式为。
(Ⅱ)由(I)知g(x)=x3+2x,
所以g′(x)=-x2+2,
令g′(x)=0,解得,
则当或
时,g′(x)<0,从而g(x)在区间
上是减函数;
当时,g′(x)>0,从而g(x)在区间
上是增函数。
由前面讨论知,g(x)在区间[1,2]上的最大值与最小值只能在x=1,,2时取得,
而,
因此g(x)在区间[1,2]上的最大值为,最小值为
。
已知函数f(x)=ax3+bx2+cx(a≠0,x∈R)为奇函数,且f(x)在x=1处取得极大值2.
(1)求函数y=f(x)的解析式;
(2)记,求函数y=g(x)的单调区间;
(3)在(2)的条件下,当k=2时,若函数y=g(x)的图象在直线y=x+m的下方,求m的取值范围.
正确答案
解:(1)由f(x)=ax3+bx2+cx(a≠0)为奇函数,
∴f(﹣x)=﹣f(x),代入得,b=0
∴f'(x)=3ax2+c,且f(x)在x=1取得极大值2.
∴
解得a=﹣1,c=3,
∴f(x)=﹣x3+3x
(2)∵g(x)=﹣x2+3+(k+1)lnx,
∴
因为函数定义域为(0,+∞),
所以①当,k=﹣1时,g'(x)=﹣2x<0,函数在(0,+∞)上单调递减;
②当k<﹣1时,k+1<0,
∵x>0,
∴.可得函数在(0,+∞)上单调递减;
③k>﹣1时,k+1>0,
令g'(x)>0,得,
∵x>0,
∴﹣2x2+(k+1)>0,得,
结合x>0,得;
令g'(x)<0,得,
同上得2x2>(k+1),解得,
∴k>﹣1时,单调递增区间为(0,),单调递增区间为(
,+∞)
综上,当k≤﹣1时,函数的单调递减区间为(0,+∞),无单调递增区间;
当k>﹣1时,函数的单调递增区间为(0,),单调递减区间为(
,+∞)
(3)当k=2时,g(x)=﹣x2+3+3lnx,
令h(x)=g(x)﹣(x+m)=﹣x2﹣x+3lnx+3﹣m
,
令h'(x)=0,,得x=1,
(舍去).
由函数y=h(x)定义域为(0,+∞),
则当0<x<1时,h'(x)>0,
当x>1时h'(x)<0,
∴当x=1时,函数h(x)取得最大值1﹣m.
由1﹣m<0得m>1
故m的取值范围是(1,+∞).
若函数f(x)=ax3+bx2+cx+d是奇函数,且f(x)最小值=f()=
。
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)求函数f(x)在[-1,m](m>-1)上的最大值;
(3)设函数g(x)=,若不等式g(x)·g(2k-x)≥(
-k)2在(0,2k)上恒成立,求实数k的取值范围。
正确答案
解:(1)函数f(x)=ax3+bx2+cx+d是奇函数,则b=d=0,
∴f ′(x)=3ax2+c
则
故f(x)=-x3+x;
(2)∵f ′(x)=-3x2+1=
∴f(x)在(-∞,-),(
,+∞)上是增函数,
在[-,
]上是减函数
由f(x)=0解得x=±1,x=0,
如图所示,当-1<m<0时,f(x)max=f(-1)=0;
当0≤m<时,f(x)max=f(m)=-m3+m,
当m≥时,f(x)max=f(
)=
故f(x)max=。
(3)g(x)=(-x),令y=2k-x,则x、y∈R+,且2k=x+y≥2
,
又令t=xy,则0<t≤k2,
故函数F(x)=g(x)·g(2k-x)=(-x)(
-y)=
+xy-
=+xy-
=
+t+2,t∈(0,k2]
当1-4k2≤0时,F(x)无最小值,不合题意
当1-4k2>0时,F(x)在(0,]上递减,在[
,+∞)上递增,
且F(k2)=(-k)2,
∴要F(k2)≥(-k)2恒成立,
必须,
故实数k的取值范围是(0,]。
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)的单调增区间是和
.
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.
已知函数f(x)=x3+px2+9qx+p+q+3(x∈R)的图像关于原点对称,其中p,q是常实数。
(Ⅰ)求p,q的值;
(Ⅱ)求函数f(x)在区间[-1,4]上的最值。
正确答案
解:(Ⅰ)由函数图像关于原点对称得,f(x)为奇函数,
所以偶次项系数,
解得p=0,q=-3。
(Ⅱ),
∴,
所以当时,
单调递减;当
时,
单调递增,
而,
所以。
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