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题型:简答题
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简答题

设函数f(x)=-x3+x2+(a2-1)x,其中a>0.

(1)若函数y=f(x)在x=-1处取得极值,求a的值;

(2)已知函数f(x)有3个不同的零点,分别为0、x1、x2,且x1<x2,若对任意的x∈[x1,x2],f(x)>f(1)恒成立,求a的取值范围.

正确答案

(1)求导函数,可得f′(x)=-x2+2x+(a2-1)

∵函数y=f(x)在x=-1处取得极值,

∴f′(-1)=0

∴-1-2+(a2-1)=0

∴a=±2

经检验,a=2符合题意;

(2)由题意,f(x)=-x3+x2+(a2-1)x=x(-x2+x+a2-1)=-x(x-x1)(x-x2)

∵函数f(x)有3个不同的零点,分别为0、x1、x2

∴-x2+x+a2-1=0有两个相异的实根x1、x2

∴△=1+(a2-1)>0,∴a<-(舍去),或a>

且x1+x2=3

∵x1<x2,∴2x2>x1+x2=3,∴x2>1

①若x1≤1<x2,则f(1)=-(1-x1)(1-x2)≥0,而f(x1)=0,不符合题意;

②若1<x1<x2,则对任意的x∈[x1,x2],有x-x1≥0,x-x2≤0,

∴f(x)=-x(x-x1)(x-x2)≥0

又f(x1)=0,∴f(x)在[x1,x2]上的最小值为0

∴对任意的x∈[x1,x2],f(x)>f(1)恒成立,等价于f(1)=a2-<0

∴-<a<

综上可得a的取值范围为().

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题型:填空题
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填空题

已知关于x的方程2x2-(+1)x+m=0的两根为sinθ和cosθ,θ∈(0,2π),则m的值为______.

正确答案

因为方程2x2-(+1)x+m=0的两根为sinθ和cosθ,θ∈(0,2π),

所以sin⁡θ+cos⁡θ=,sin⁡θcos⁡θ=

因为(sinθ+cosθ)2=1+2sinθcosθ,

所以(

3

+1

2

)2=1+2×=1+m,

即1+=1+m,所以m=

故答案为:

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题型:简答题
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简答题

设函数f(x)=(x+a)lnx-x+a.

(Ⅰ)设g(x)=f'(x),求g(x)函数的单调区间;

(Ⅱ)若a≥,试研究函数f(x)=(x+a)lnx-x+a的零点个数.

正确答案

(Ⅰ)g(x)的定义域是(0,+∞)∵g(x)=f'(x)=+lnx,

∴g'(x)=-+=,…(2分)

(1)当a≤0时,g'(x)>0,∴g(x)在(0,+∞)上单调递增,

故g(x)单调区间是(0,+∞)…(4分)

(2)当a>0时,g'(x)>0,∴g(x)在(a,+∞)上单调递增,

再由g'(x)<0得g(x)在(0,a)上单调递减.

g(x)的单调区间是(0,a)与(a,+∞)…(7分)

(Ⅱ)由题(Ⅰ)知,g(x)在x=a时取到最小值,且为g(a)=+lna=1+lna.…(9分)

∵a≥,∴lna≥-1,∴g(a)≥0.

∴f'(x)≥g(a)≥0.f(x)在(0,+∞)上单调递增,…(11分)

∵f(e)=(e+a)lne-e+a=2a>0,f()=(+a)ln-+a=-<0,,

∴f(x)在(,e)内有零点.…(13分)

故函数f(x)=(x+a)lnx-x+a的零点个数为1.…(14分)

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题型:填空题
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填空题

关于x的方程ax3-x2+x+1=0在(0,+∞)上有且仅有一个实数解,则a的取值范围为______.

正确答案

关于实数x的方程ax3-x2+x+1=0的所有解中,仅有一个正数解⇔a=--有仅有一个正实数解.

=t(t≠0),t的符号与x的符号一致,则a=-t3-t2+t有且

仅有一个正实数解,

令f(t)=-t3-t2+t(t≠0),

f′(t)=-3t2-2t+1,由f′(t)=0得t=或t=-1.

又t∈(-1,)时,f′(t)>0;t∈(-∞,-1),(,+∞)时,f′(t)<0.所以[f(t)]极大值=f()=

又t→-∞,f(t)→+∞;t→+∞,f(t)→-∞.

结合三次函数图象,如图.

综上所述,实数a的取值范围为a≤0或a=

故答案为:a≤0或a=

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题型:简答题
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简答题

已知二次函数f(x)=ax2+bx+c.

(1)若a>b>c,且f(1)=0,证明f(x)有两个零点;

(2)若x1,x2∈R,x1<x2,f(x1)≠f(x2),证明方程f(x)-[f(x1)+f(x2)]=0在区间(x1,x2)内有一个实根.

正确答案

证明:(1)∵f(1)=0,∴a+b+c=0,

又∵a>b>c,∴3a>a+b+c>3c,即a>0>c.

∴a>0,c<0,即ac<0,

∴△=b2-4ac≥-4ac>0,

∴方程ax2+bx+c=0有两个不等实根,∴f(x)有两个零点. 

(2)设g(x)=f(x)-[f(x1)+f(x2],

则g(x1)=f(x1)-[f(x1)+f(x2)]=[f(x1)-f(x2)],

g(x2)=f(x2)-[f(x1)+f(x2)]=[f(x2)-f(x1)],

g(x1)•g(x2)=[f(x1)-f(x2)]•[f(x2)-f(x1)]=-[f(x1)-f(x2)]2

∵f(x1)≠f(x2),∴g(x1)•g(x2)<0,

又函数g(x)在区间[x1,x2]上的图象是连续不断的一条曲线,由函数零点的判定定理可得:

g(x)=0在(x1,x2)内有一个实根.

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=ln(ax+1)+x3-x2-ax.(1)若x=为y=f(x)的极值点,求实数a的值; (2)若a=-1时,方程f(1-x)-(1-x)3=有实根,求实数b的取值范围.

正确答案

(1)f′(x)=+3x2-2x-a=

∵x=为f(x)的极值点,∴f′()=0

∴3a(

2

3

)2+(3-2a)-(a2+2)=0且a+1≠0

∴a=0.

又当a=0时,f′(x)=x(3x-2),从而x=为f(x)的极值点成立.

(2)若a=-1时,方程f(1-x)-(1-x)3=

可得lnx-(1-x)2+(1-x)=

即b=xlnx-x(1-x)2+x(1-x)=xlnx+x2-x3在x>0上有解

即求函数g(x)=xlnx+x2-x3的值域.

b=x(lnx+x-x2)       令h(x)=lnx+x-x2

由h′(x)=+1-2x=∵x>0

∴当0<x<1时,h′(x)>0,从而h(x)在(0,1)上为增函数;

当x>1时,h′(x)<0,从而h(x)在(1,+∞)上为减函数.

∴h(x)≤h(1)=0,而h(x)可以无穷小.∴b的取值范围为(-∞,0].

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题型:简答题
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简答题

已知函数f=ln|x|,函数g=+af′

(I)当x≠0时,求函数y=g的表达式;

(Ⅱ)若a>0,且函数y=g上的最小值是2,求a的值;

(Ⅲ)对于(Ⅱ)中所求的a值,若函数h(x)=x3-x2+bx,x∈R,恰有三个零点,求b的取值范围.

正确答案

(Ⅰ)∵f=ln|x|,

∴当x>0时,f=lnx; 当x<0时,f=ln

∴当x>0时,f′=; 当x<0时,f′==

∴当x≠0时,函数y=g=x+

(Ⅱ)∵由(1)知当x>0时,g=x+

∴当a>0,x>0时,g≥2当且仅当x=时取等号.

由2=2,得a=1,

(Ⅲ)h′(x)=x2-(b+1)x+b=(x-1)(x-b)

令h′(x)=0,得x=1或x=b.

(1)若b>1,则当0<x<1时,h′(x)>0,当1<x<b,时h′(x)<0,当x>b时,h′(x)>0;

(2)若b<1,且b≠0,则当0<x<b时,h′(x)>0,当b<x<1时,h′(x)<0,当x>1时,h′(x)>0.

所以函数h(x)有三个零点的充要条件为解得b<或b>3.

综合:b∈(-∞,0)∪(0,)∪(3,+∞)

另h(x)=x3-x2+bx=x[2x2-3(b+1)x+6b]

所以,方程2x2-3(b+1)x+6b=0,有两个不等实根,且不含零根.

,解得:b∈(-∞,0)∪(0,)∪(3,+∞).

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题型:填空题
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填空题

方程lgx+x-3=0的实数解的个数是______个

正确答案

设y=lgx,y=3-x,在同一坐标系中作出其简图,如图,

由图知,交点一个.

故填1.

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题型:填空题
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填空题

若函数f(x)=x3-ax2(a>0)在区间上是单调增函数,则使方程f(x)=1 000有整数解的实数a的个数是________.

正确答案

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令f′(x)=3x2-2ax>0,则x>或x<0.

由f(x)在区间上是单调增函数知,从而a∈(0,10].由f(x)=1 000得a=x-,令g(x)=x-,则g(x)在(0,+∞)上单调递增,且与x轴交于点(10,0),在同一直角坐标系中作出函数g(x)与y=a(03-10x2-1 000=0.令h(x)=x3-10x2-1 000,因为h(14)=-216<0,h(15)=125>0,所以方程x3-10x2-1 000=0在区间(14,15)上存在根x0,因此从图像可以看出在(10,x0]之间f(x)=1 000共有4个整数解.

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题型:简答题
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简答题

关于x的二次方程x2+(m-1)x+1=0在区间[0,2]上有解,求实数m的取值范围.

正确答案

(-∞,-1)

解:设f(x)=x2+(m-1)x+1,x∈[0,2],

①若f(x)=0在区间[0,2]上有一解,

∵f(0)=1>0,则应有f(2)<0,

又∵f(2)=22+(m-1)×2+1,

∴m<-.

②若f(x)=0在区间[0,2]上有两解,则

∴-≤m<-1.

由①②可知m的取值范围(-∞,-1).

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