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题型:简答题
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简答题

已知函数

(Ⅰ)若曲线y=f(x)在x=1和x=3处的切线互相平行,求a的值;

(Ⅱ)求f(x)的单调区间.

正确答案

解:∵函数

∴定义域为(0,+∞)

(x>0).

(Ⅰ)∵曲线y=f(x)在x=1和x=3处的切线互相平行

∴f'(1)=f'(3)

(Ⅱ)∵ (x>0).

∴①当a≤0 时,x>0,ax﹣1<0,在区间(0,2)上,f'(x)>0;

在区间(2,+∞)上f'(x)<0,

故f(x)的单调递增区间是(0,2),单调递减区间是(2,+∞).

②当 时,,在区间(0,2)和 上,f'(x)>0;

在区间 上f'(x)<0,

故f(x)的单调递增区间是(0,2)和,单调递减区间是

③当 时,,故f(x)的单调递增区间是(0,+∞).

④当时,,在区间 和(2,+∞)上,f'(x)>0;

在区间 上f'(x)<0,f(x)的单调递增区间是 和(2,+∞),单调递减区间是

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题型:简答题
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简答题

设函数x(x∈R),其中m>0.

(1)当m=1时,求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线的斜率;

(2)求函数f(x)的单调区间与极值;

(3)已知函数f(x)有三个互不相同的零点0,x1,x2,且x1<x2,若对任意的x∈[x1,x2],f(x)>f(1)恒成立,求m的取值范围.

正确答案

解:(1)当

故f'(1)=﹣1+2=1,

所以曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线的斜率为1.

(2)f'(x)=﹣x2+2x+m2﹣1,令f'(x)=0,解得x=1﹣m或x=1+m.

∵m>0,所以1+m>1﹣m,当x变化时,f'(x),f(x)的变化情况如下表:

∴f(x)在(﹣∞,1﹣m),(1+m,+∞)内是减函数,在(1﹣m,1+m)内是增函数.

函数f(x)在x=1-m处取得极小值f(1﹣m),且f(1﹣m)=

函数f(x)在x=1+m处取得极大值f(1+m),且f(1+m)=

(3)由题设,

∴方程有两个相异的实根x1,x2

,∵m>0

解得m

∵x1<x2,所以2x2>x1+x2=3,

故x2

∵对任意的x∈[x1,x2],x﹣x1≥0,x﹣x2≤0,

又f(x1)=0,所以f(x)在[x1,x2]上的最小值为0,

于是对任意的x∈[x1,x2],f(x)>f(1)恒成立的充要条件是f(1)=m2<0,

解得

∵由上m

综上,m的取值范围是().

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简答题

已知函数f(x)=x2+2ax,g(x)=3a2lnx+b,其中a>0。设它们的图像有公共点,且在该点处的切线相同。

(1)试用a表示b;

(2)求F(x)=f(x)-g(x)的极值;

(3)求b的最大值。

正确答案

解:(1)设的公共点为

由题意

得:(舍去),

即有。(2)

所以上为减函数,在上为增函数,

于是函数时有极小值,

无极大值。

(3)由(1)知,令

,即时,

,即时,

为增函数,在为减函数,

于是上的极大值即为最大值:

即b的最大值为

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=x﹣1﹣alnx(a∈R).

(1)若曲线y=f(x)在x=1处的切线方程为3x﹣y=3,求实数a的值;

(2)若f(x)的值域为[0,+  ∞),求a的值.

正确答案

解:(1)求导函数,可得f'(x)=1﹣

∴f'(1)=1﹣a

∵曲线y=f(x)在x=1处的切线方程为3x﹣y=3,

∴1﹣a=3

∴a=﹣2;

(2)f'(x)=1﹣=(x>0)

当a≤0时,f'(x)>0恒成立,

∴f(x)在(0,+ ∞)上单调递增,而f(1)=0

∴x∈(0,1)时,f(x)<0与f(x)≥0恒成立矛盾

∴a≤0不合题意

当a>0时,f(x)在(0,a)上单调递减,在(a,+ ∞)上单调递增

∴f(x)≥f(a)=a﹣1﹣alna=0

∴a=1.

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简答题

已知函数f(x)=(x+1)lnx.

(1)求f(x)在x=1处的切线方程;

(2)设,对任意x∈(0,1),g(x)<﹣2,求实数a的取值范围.

正确答案

解:(1)函数f(x)=(x+1)lnx定义域为(0,+∞),

∴f '(1)=2,且切点为(1,0)

故f(x)在x=1处的切线方程y=2x﹣2.

(2)由已知a≠0,因为x∈(0,1),

所以

①当a<0时,g(x)>0,不合题意.

②当a>0时,x∈(0,1),由g(x)<﹣2,得 lnx+

,则x∈(0,1),h(x)<0.

设m(x)=x2+(2﹣4a)x+1,方程m(x)=0 的判别式△=16a(a﹣1).

若a∈(0,1],△≤0,m(x)≥0,h'(x)≥0,h(x)在(0,1)上是增函数,

又h(1)=0,所以x∈(0,1),h(x)<0.

若a∈(1,+∞),△>0,m(0)=1>0,m(1)=4(1﹣a)<0,

所以存在x0∈(0,1),使得m(x0)=0,对任意x∈(x0,1),m(x)<0,

h'(x)<0,h(x)在(x0,1)上是减函数,

又h(1)=0,所以x∈(x0,1),h(x)>0.

综上,实数a的取值范围是(0,1].

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