- 函数概念与表示
- 共1891题
设函数,曲线
过P(1,0),且在P点处的切斜线率为2。
(1)求a,b的值;
(2)证明:。
正确答案
见解析。
解析
(1)
由已知条件得,解得
(2),由(I)知
设则
而
知识点
已知函数f(x)=,g(x)=f(x)+2k,若函数g(x)恰有两个不同的零点,则实数k的取值范围为 。
正确答案
(,
)∪{
}∪{0}
解析
由g(x)=f(x)+2k=0,即f(x)=﹣2k,
当x≤0时,f(x)=(2x﹣x2)ex,
则f'(x)=(2﹣x2)ex,由f'(x)=(2﹣x2)ex=0,解得x=,
当x=﹣时,函数f(x)取得极小值f(﹣
)=
,
当x>0时,f(x)=﹣x2+4x+3=﹣(x﹣2)2+7≤7,
作出函数f(x)的图象,由图象可知,要使f(x)=﹣2k有恰有两个不同的交点,
则满足3<﹣2k<7,=﹣2k,
即<k<
或k=
,
当k=0时,f(x)=﹣2k,有两个交点,满足条件。
知识点
设函数.
(1) 试问函数能否在
时取得极值?说明理由;
(2) 若a=-1,当时,函数
与
的图像有两个公共点,求c的取值范围。
正确答案
见解析。
解析
(1)由题意,
假设在时
取得极值,则有
………………4分
而此时,,函数
在R上为增函数,无极值。
这与在x=-1有极值矛盾,所以
在x=-1处无极值.……………………6分
(2)设,则有
设,令
.解得
或
.…8分
列表如下:
由此可知:F(x)在(-3,-1)、(3,4)上是增函数,在(-1,3)上是减函数。……10分
当x=-1时,F(x)取得极大值F(-1)=;当x=3时,F(X)取得极小值
F(-3)=F(3)=-9,而F(4)=-. …………………12分
如果函数与g(x)的图像有两个公共点,则函数
与
有两个公共点。
所以或
.……………………………………………………14分
知识点
已知函数
(1)当a=1时,求函数f(x)的极值;
(2)若函数f(x)在区间(0,1)上是单调增函数,求实数a的取值范围。
正确答案
见解析。
解析
(1)因为,所以当a=1时,
……2分
令则x=0,所以
的变化情况如下表:
所以x=0时,f(x)取得极小值f(0)=-1.
(2)因为函数f(x)在区间(0,1)上是单调增函数,所以
对
恒成立.……6分 又
,所以只要
对
恒成立,……8分
解法一:设,则要使
对
恒成立,
只要成立,……10分 即
解得
.……12分
解法二:要使对
恒成立,因为
,所以
对
恒成立,
因为函数在(0,1)上单调递减,所以只要
知识点
已知函数 。
(1)求函数的单调区间;
(2)若函数的图像在点
处的切线的斜率为
,
问: 在什么范围取值时,对于任意的
,函数
在区间
上总存在极值?
正确答案
见解析。
解析
(1)由知:
当时,函数
的单调增区间是
,单调减区间是
;
当时,函数
的单调增区间是
,单调减区间是
;………………6分
(2)由得
∴,
. ………………………8分
∴,
∵ 函数在区间
上总存在极值,
∴有两个不等实根且至少有一个在区间
内…………10分
又∵函数是开口向上的二次函数,且
,∴
…………12分
由,∵
在
上单调递减,
所以;∴
,由
,解得
;
综上得: 所以当
在
内取值时,对于任意
,函数
,在区间
上总存在极值 . …………14分
知识点
一个圆柱形圆木的底面半径为1m,长为10m,将此圆木沿轴所在的平面剖成两个部分,现要把其中一个部分加工成直四棱柱木梁,长度保持不变,底面为等腰梯形ABCD(如图所示,其中O为圆心,C,D在半圆上),设∠BOC=θ,木梁的体积为V(单位:m3),表面积为S(单位:m2)。
(1)求V关于θ的函数表达式;
(2)求θ的值,使体积V最大;
(3)问当木梁的体积V最大时,其表面积S是否也最大?请说明理由。
正确答案
见解析。
解析
(1)梯形ABCD的面积S==sinθcosθ+sinθ,θ∈(0,
),
体积V(θ)=10(sinθcosθ+sinθ),θ∈(0,),
(2)V′(θ)=10(2cos2θ+cosθ﹣1)=10(2cosθ﹣1)(cosθ+1)。
令V′(θ)=0,得cosθ=,或cosθ=﹣1(舍)。
∵θ∈(0,),∴θ=
,
当θ∈(0,)时,
<cosθ<1,V′(θ)>0,V(θ)为增函数;
当θ∈(,
)时,0<cosθ<
,V′(θ)<0,V(θ)为减函数,
∴当θ=时,体积V最大,
(3)木梁的侧面积S侧=10(AB+2BC+CD)=20(cosθ+2sin+1),θ∈(0,
)。
∴表面积S=2(siθcosθ+sinθ)+20(cosθ+2sin+1),θ∈(0,
),
设g(θ)=cosθ+2sin+1,θ∈(0,
)。
∵g(θ)=﹣2sin2+2sin
+2,
∴当sin=
,即q=
时,g(q)最大,
又由(2)知θ=时,sinθcosθ+sinθ取得最大值,
∴θ=时,木梁的表面积S最大,
综上,当木梁的体积V最大时,其表面积S也最大。
知识点
函数的值域为( )
正确答案
解析
令,则
,∴
,即函数
的值域为
,选D.
知识点
已知函数f(x)=mx﹣αlnx﹣m,g(x)=,其中m,α均为实数。
(1)求g(x)的极值;
(2)设m=1,α<0,若对任意的x1,x2∈[3,4](x1≠x2),|f(x2)﹣f(x1)|<|﹣
|恒成立,求a的最小值;
(3)设α=2,若对任意给定的x0∈(0,e],在区间(0,e]上总存在t1、t2(t1≠t2),使得f(t1)=f(t2)=g(x0)成立,求m的取值范围。
正确答案
见解析。
解析
(1)g′(x)=,令
,解得x=1,
∵ex>0,∴x∈(﹣∞,1)时,g′(x)>0;x∈(1,+∞)时,g′(x)<0,根据极大值的定义知:g(x)极大值是g(1)=1,无极小值。
(2)当m=1,a<0时,f(x)=x﹣alnx﹣1,所以在[3,4]上f′(x)=>0,所以f(x)在[3,4]上是增函数。
设h(x)=,所以在[3,4]上h′(x)=
>0,所以h(x)在[3,4]上为增函数。
设x2>x1,则恒成立,变成
恒成立,即:f(x2)﹣f(x1)<h(x2)﹣h(x1)恒成立,即:f(x2)﹣h(x2)<f(x1)﹣h(x1),设u(x)=f(x)﹣h(x)=
,则u(x)在[3,4]上为减函数。
∴u′(x)=1﹣≤0在[3,4]上恒成立。
∴恒成立,设v(x)=x﹣
,所以v′(x)=1﹣
=
,因为x∈[3,4],所以
,所以v′(x)<0,所以v(x)为减函数。
∴v(x)在[3,4]上的最大值为v(3)=。
∴a≥,∴a的最小值为:
。
(3)由(1)知g(x)在(0,1]上单调递增,在(1,e]单调单调递减,又g(0)=0,g(e)=,所以g(x)的值域是(0,1]。
∵f(x)=mx﹣2lnx﹣m;
∴当m=0时,f(x)=﹣2lnx,在(0,e]为减函数,由题意知,f(x)在(0,e]不是单调函数;故m=0不合题意;
当m≠0时,f′(x)=,由于f(x)在(0,e]上不单调,所以
,即
;①
此时f(x)在(0,)递减,在(
,e]递增;
∴f(e)≥1,即me﹣2﹣m≥1,解得;②
所以由①②,得;
∵1∈(0,e],∴f()≤f(1)=0满足条件。
下证存在t∈(0,]使得f(t)≥1;
取t=e﹣m,先证,即证2em﹣m>0;③
设w(x)=2ex﹣x,则w′(x)=2ex﹣1>0在[,+∞)时恒成立;
∴w(x)在[,+∞)上递增,∴w(x)≥
>0,所以③成立;
再证f(e﹣m)≥1;
∵f,∴
时,命题成立。
所以m的取值范围是:[,+∞)。
知识点
已知函数,若a、b、c互不相等,且
, 则
的取值范围是( )
正确答案
解析
依题意,设,
,如图,
又,函数
的图像时半个周期,更具图形的对称性,有
,而
,∴
,故选C.
知识点
已知函数.
(1)求函数的最小正周期及单调递增区间;
(2)若,求
的值.
正确答案
见解析。
解析
(1),
增区间为;
(2)即
,所以
,
或
.
知识点
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