- 导数的运算
- 共219题
设a+b=2,b>0,则当a=__________时,取得最小值。
正确答案
-2
解析
因为a+b=2,所以
1==
≥,
当a>0时,,
;
当a<0时,,
,当且仅当b=2|a|时等号成立。
因为b>0,所以原式取最小值时b=-2a.
又a+b=2,所以a=-2时,原式取得最小值。
知识点
已知函数 ,且
( )
正确答案
解析
由得
解得
,所以
,由
得
,即
,故选C
知识点
设函数,
,
,
,
,记
,
则 ( )
正确答案
解析
由 ,
故
由
故
=
故 ,故选B
知识点
已知函数f(x)=x2ln x.
(1)求函数f(x)的单调区间;
(2)证明:对任意的t>0,存在唯一的s,使t=f(s);
(3)设(2)中所确定的s关于t的函数为s=g(t),证明:当t>e2时,有.
正确答案
见解析
解析
(1)函数f(x)的定义域为(0,+∞)。
f′(x)=2xln x+x=x(2ln x+1),令f′(x)=0,得.
当x变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下表:
所以函数f(x)的单调递减区间是,单调递增区间是
.
(2)证明:当0<x≤1时,f(x)≤0.
设t>0,令h(x)=f(x)-t,x∈[1,+∞)。
由(1)知,h(x)在区间(1,+∞)内单调递增。
h(1)=-t<0,h(et)=e2tln et-t=t(e2t-1)>0.
故存在唯一的s∈(1,+∞),使得t=f(s)成立。
(3)证明:因为s=g(t),由(2)知,t=f(s),且s>1,从而
,
其中u=ln s.
要使成立,只需
.
当t>e2时,若s=g(t)≤e,则由f(s)的单调性,有t=f(s)≤f(e)=e2,矛盾。
所以s>e,即u>1,从而ln u>0成立。
另一方面,令F(u)=,u>1.F′(u)=
,令F′(u)=0,得u=2.
当1<u<2时,F′(u)>0;当u>2时,F′(u)<0.
故对u>1,F(u)≤F(2)<0.
因此成立。
综上,当t>e2时,有.
知识点
已知函数
(1) 若在
上的最大值和最小值分别记为
,求
;
(2) 设若
对
恒成立,求
的取值范围.
正确答案
(1)(2)
解析
(1)∵ ,
∴,由于
(ⅰ)当 时,有
,故
此时,f(x)在上是增函数,因此
,
,
故
(ⅱ)当时,若x∈(a,1),
,在(a,1)上是增函数;若x∈(-1,a),
,在(-1,a)上是减函数,
∴ ,
由于 ,因此
当 时,
;
当 时,
;
(ⅲ)当时,有
,故
,
此时 在
上是减函数,
因此,
,
故;
综上,
(2)令,则
,
因为[f(x)+b]2≤4对x∈[-1,1]恒成立,
即对x∈[-1,1]恒成立,
所以由(1)知,
(ⅰ)当时,
在
上是增函数,
在
上的最大值是
,最小值
,则
且
矛盾;
(ⅱ)当 时,
在
上的最小值是
,最大值是
,所以
且
,从而
且
令,则
,∴
在
上是增函数,
故,
因此
(ⅲ)当 时,
在
上的最小值是
,最大值是
,所以由
且
,解得
(ⅳ)当时,
在
上的最大值是
,最小值是
,
所以由且
,解得3a+b=0。
综上, 的取值范围是
.
知识点
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