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题型:简答题
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简答题

已知二次函数,关于x的不等式的解集为,其中m为非零常数.设.

(1)求a的值;

(2)如何取值时,函数存在极值点,并求出极值点;

(3)若m=1,且x>0,求证:

正确答案

(1)(2)当时,取任何实数, 函数有极小值点

时,,函数有极小值点,有极大值点.…9分

(其中, )(3)见解析

(1)解:∵关于的不等式的解集为

即不等式的解集为

.

.

.

.

(2)解法1:由(1)得.

的定义域为.

. ………3分

方程(*)的判别式

.………4分

①当时,,方程(*)的两个实根为

 ………5分

时,时,.

∴函数上单调递减,在上单调递增.

∴函数有极小值点. ………6分

②当时,由,得

,则

时,

∴函数上单调递增.

∴函数没有极值点.………7分

时,

时,时,时,.

∴函数上单调递增,在上单调递减,在上单调递增.

∴函数有极小值点,有极大值点. ………8分

综上所述, 当时,取任意实数, 函数有极小值点

时,,函数有极小值点,有极大值点.…9分

(其中, )

解法2:由(1)得.

的定义域为.

. ………3分

若函数存在极值点等价于函数有两个不等的零点,且

至少有一个零点在上. ………4分

,

, (*)

,(**)…………5分

方程(*)的两个实根为, .

,

①若,则,得,此时,取任意实数, (**)成立.

时,时,.

∴函数上单调递减,在上单调递增.

∴函数有极小值点. ………6分

②若,则

又由(**)解得,

.………7分

时,时,时,.

∴函数上单调递增,在上单调递减,在上单调递增.

∴函数有极小值点,有极大值点. ………8分

综上所述, 当时,取任何实数, 函数有极小值点

时,,函数有极小值点,有极大值点.…9分

(其中, )

(3)∵, ∴.

 

. ………10分

.

…11分

12分

.………13分

,即. ……………14分

证法2:下面用数学归纳法证明不等式.

① 当时,左边,右边,不等式成立;

………10分

②假设当N时,不等式成立,即

………11分

 ………12分

. ………13分

也就是说,当时,不等式也成立.

由①②可得,对N都成立. …14分

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题型:简答题
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简答题

某工厂生产某种产品,每日的成本C(单位:元)与日产量x(单位:吨)满足函数关系式C=10000+20x,每日的销售额R(单位:元)与日产量x满足函数关系式R=

已知每日的利润y=R-C,且当x=30时,y=-100.

(1)求a的值.

(2)求当日产量为多少吨时,每日的利润可以达到最大,并求出最大值.

正确答案

(1) a=3    (2) 当日产量为90吨时,每日的利润可以达到最大值14300元.

(1)由题意可得

y=

因为x=30时,y=-100,

所以-100=-×303+a×302+270×30-10000,

得a=3.

(2)当0

y=-x3+3x2+270x-10000,

y'=-x2+6x+270.

由y'=-x2+6x+270=0可得:

x1=90,x2=-30(舍),

所以当x∈(0,90)时,原函数是增函数,当x∈(90,120)时,原函数是减函数.

所以当x=90时,y取得最大值14300.

当x≥120时,y=10400-20x≤8000,

所以当日产量为90吨时,每日的利润可以达到最大值14300元.

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简答题

已知函数

(1)当时,求函数的单调递增区间;

(2)记函数的图象为曲线,设点是曲线上的不同两点.如果在曲线上存在点,使得:①;②曲线在点处的切线平行于直线,则称函数存在“中值相依切线”,试问:函数是否存在“中值相依切线”,请说明理由.

正确答案

(1)当时,的单调递增区间为;当的单调递增区间为;(2)函数不存在“中值相依切线”.

试题分析:(1)当时,分两种情况分别进行分析,当时, , 显然函数上单调递增;当时, ,令,解得;所以当时,函数上单调递增;当时,函数上单调递增;(2)先设是曲线上的不同两点,求出的表达式化简得到:,再经过求导分析得出函数不存在“中值相依切线”.

试题解析:(1)函数的定义域是. 由已知得, 

时, , 显然函数上单调递增;

时, ,令,解得

函数上单调递增,

综上所述:①当时,函数上单调递增;

②当时,函数上单调递增;

(2)假设函数存在“中值相依切线”

是曲线上的不同两点,且

.

  

曲线在点处的切线斜率  

依题意得: 

化简可得: , 即= 

 (),上式化为:,

.  令,

.

因为,显然,所以上递增,

显然有恒成立.  所以在内不存在,使得成立.

综上所述,假设不成立.所以,函数不存在“中值相依切线”.

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题型:简答题
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简答题

设函数,若在点处的切线斜率为

(Ⅰ)用表示

(Ⅱ)设,若对定义域内的恒成立,求实数的取值范围;

正确答案

(Ⅰ);(Ⅱ)实数的取值范围为

试题分析:(Ⅰ)设函数,若在点处的切线斜率为,用表示,与函数的切线有关,可考虑利用导数来解,对求导,利用,即可得出;(Ⅱ)若对定义域内的恒成立,求实数的取值范围,即,这样转化为求的最大值,由于含有对数函数,可考虑利用导数来求的最大值,求导得,含有参数,需对参数进行分类讨论,分别求出最大值,验证是否符合题意,从而确定实数的取值范围.

试题解析:(Ⅰ),依题意有:; 

(Ⅱ)恒成立.

恒成立,即.  

①当时,单调递减,当 单调递增,则,不符题意;

②当时,

(1)若单调递减;当 单调递增,则,不符题意;

(2)若,若单调递减,

这时,不符题意;

单调递减,这时,不符题意;

单调递增;当 单调递减,则,符合题意;

综上,得恒成立,实数的取值范围为

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题型:简答题
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简答题

已知函数.

(Ⅰ)求函数的单调区间;

(Ⅱ)若函数在区间上是减函数,求实数的最小值;

(Ⅲ)若存在是自然对数的底数)使,求实数的取值范围.

正确答案

(Ⅰ)函数的减区间是,增区间是

(Ⅱ)的最小值为;(Ⅲ).

试题分析:(Ⅰ)求出的导数,由的符号确定的单调区间;

(Ⅱ)求出的导数,由上恒成立求得实数的最小值;(Ⅲ)注意左右两边的自变量是独立的.若存在使成立,则.故首先求出然后解不等式求实数的取值范围.

试题解析:解:(Ⅰ)由得, ,则函数的定义域为,

,令,即,解得

时, ;当,

函数的减区间是,增区间是                           4分

(Ⅱ)由题意得:函数上是减函数,

上恒成立,即上恒成立

,因此即可

当且仅当,即时取等号

因此,故的最小值为.                             8分

(Ⅲ)命题“若存在,使,”等价于

“当时,有”,

由(Ⅱ)得,当时,,则

故问题等价于:“当时,有”,

,由(Ⅱ)知,

(1)当时,上恒成立,因此 上为减函数,则,故,

(2)当时,上恒成立,因此上为增函数,

,不合题意

(3)当时,由于上为增函数,

的值域为,即

的单调性和值域知,存在唯一,使,且满足:当时,为减函数;当时,为增函数;

所以,

所以,矛盾,不合题意

综上,得.                                             12分

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=x3-x2+ax-a(a∈R).

(1)当a=-3时,求函数f(x)的极值.

(2)若函数f(x)的图象与x轴有且只有一个交点,求a的取值范围.

正确答案

(1) 当x=-1时,函数f(x)取得极大值为f(-1)=--1+3+3=,

当x=3时,函数f(x)取得极小值为f(3)=×27-9-9+3=-6.

(2) (0,+∞)

(1)当a=-3时,f(x)=x3-x2-3x+3.

f'(x)=x2-2x-3=(x-3)(x+1).

令f'(x)=0,得x1=-1,x2=3.

当x<-1时,f'(x)>0,

则函数在(-∞,-1)上是增函数,

当-1

则函数在(-1,3)上是减函数,

当x>3时,f'(x)>0,

则函数在(3,+∞)上是增函数.

所以当x=-1时,函数f(x)取得极大值为f(-1)=--1+3+3=,

当x=3时,函数f(x)取得极小值为f(3)=×27-9-9+3=-6.

(2)因为f'(x)=x2-2x+a,

所以Δ=4-4a=4(1-a).

①当a≥1时,则Δ≤0,∴f'(x)≥0在R上恒成立,所以f(x)在R上单调递增.

f(0)=-a<0,f(3)=2a>0,所以,当a≥1时函数的图象与x轴有且只有一个交点.

②a<1时,则Δ>0,∴f'(x)=0有两个不等实数根,不妨设为x1,x2(x12),∴x1+x2=2,x1·x2=a,

-2x1+a=0,∴a=-+2x1,

∴f(x1)=-+ax1-a

=-+ax1+-2x1

=+(a-2)x1

=x1[+3(a-2)],

同理f(x2)=x2[+3(a-2)].

∴f(x1)·f(x2)=x1x2[+3(a-2)][+3(a-2)]=a(a2-3a+3).

令f(x1)·f(x2)>0,解得a>0.

而当00.

故0

综上所述,a的取值范围是(0,+∞).

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=x3ax2+bx.

(1)若a=2b,试问函数f(x)能否在x=-1处取到极值?若有可能,求出实数a,b的值;否则说明理由.

(2)若函数f(x)在区间(-1,2),(2,3)内各有一个极值点,试求w=a-4b的取值范围.

正确答案

(1) 不能,理由见解析      (2)  (-29,10)

解:(1)由题意f′(x)=x2+ax+b,

∵a=2b,∴f′(x)=x2+2bx+b.

若f(x)在x=-1处取极值,

则f′(-1)=1-2b+b=0,即b=1,

此时f′(x)=x2+2x+1=(x+1)2≥0,

函数f(x)为单调递增函数,这与该函数能在x=-1处取极值矛盾,

故该函数不能在x=-1处取得极值.

(2)∵函数f(x)=x3ax2+bx在区间(-1,2),(2,3)内分别有一个极值点,

∴f′(x)=x2+ax+b=0在(-1,2),(2,3)内分别有一个实根,

画出不等式表示的平面区域,如图所示,

当目标函数w=a-4b过N(-5,6)时,

对应的w=-29;

当目标函数w=a-4b过M(-2,-3)时,

对应的w=10.

故w=a-4b的取值范围为(-29,10).

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题型:简答题
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简答题

,.

(Ⅰ)当时,求曲线处的切线的方程;

(Ⅱ)如果存在,使得成立,求满足上述条件的最大整数;

(Ⅲ)如果对任意的,都有成立,求实数的取值范围.

正确答案

(1);(2);(3).

试题分析:本题考查导数的运算,利用导数研究函数的单调性、最值等基础知识,考查函数思想和转化思想,考查综合分析和解决问题的能力.第一问,将代入得到解析式,求代入得到切线的斜率,再将代入到中得到切点的纵坐标,利用点斜式求出切线方程;第二问,先将问题转化为,进一步转化为求函数的最大值和最小值问题,对求导,通过画表判断函数的单调性和极值,求出最值代入即可;第三问,结合第二问的结论,将问题转化为恒成立,进一步转化为恒成立,设出新函数,求的最大值,所以即可.

试题解析:(1)当时,,,,,

所以曲线处的切线方程为;         2分

(2)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;                       7分

(3)当时,恒成立等价于恒成立,

,由于

,所以上递减,

时,时,

即函数在区间上递增,在区间上递减,

所以,所以.

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题型:简答题
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简答题

已知函数,其中.

(1)若,求曲线在点处的切线方程;

(2)求函数的极大值和极小值,若函数有三个零点,求的取值范围.

正确答案

(1);(2).

试题分析:(1)本小题首先代入求得原函数的导数,然后求出切点坐标和切线的斜率,最后利用点斜式求得切线方程

(2)本小题首先求得原函数的导数,通过导数零点的分析得出原函数单调性,做成表格,求得函数的极大值和极小值,若要有三个零点,只需即可,解不等式即可.

试题解析:(Ⅰ)当时, ;

所以曲线在点处的切线方程为

                            6分

(Ⅱ)=.令,解得   8分

,则 .当变化时,的变化情况如下表:

则极大值为:,极小值为:

若要有三个零点,

只需即可,

解得,又 .因此

故所求的取值范围为               13分

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题型:简答题
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简答题

已知函数(m为常数,e=2.71828…是自然对数的底数),函数 的最小值为1,其中 是函数f(x)的导数.

(1)求m的值.

(2)判断直线y=e是否为曲线f(x)的切线,若是,试求出切点坐标和函数f(x)的单调区间;若不是,请说明理由.

正确答案

(1) 1  ;(2)是,(1,e);单调减区间(0,+∞).

试题分析:(1)求导数,转化为分式不等式,最后根据不等式的基本性质求解即可.(2)利用导数的几何意义,求过(1,e)的切线即可验证.

试题解析:由,得∞),

=

所以2-m=1,解得m=1.

(2)由(1)得,得,令h(x)=,则=

时,>0,当∞)时,<0,所以h(x)max=h(1)=0.

又因为ex>0,所以可得当∞)时,恒成立.故当∞)时,函数单调递减.

因为,所以曲线在(1,e)点出的切线方程为y-e=0(x-1),即y=e.

所以直线y=e是曲线f(x)的切线,切点坐标(1,e),且∞)上单调递减.

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