題目列表(包括答案和解析)
已知函數(shù).
(Ⅰ)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;
(Ⅱ)設(shè),若對任意
,
,不等式
恒成立,求實數(shù)
的取值范圍.
【解析】第一問利用的定義域是
由x>0及 得1<x<3;由x>0及
得0<x<1或x>3,
故函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間是(1,3);單調(diào)遞減區(qū)間是
第二問中,若對任意不等式
恒成立,問題等價于
只需研究最值即可。
解: (I)的定義域是
......1分
............. 2分
由x>0及 得1<x<3;由x>0及
得0<x<1或x>3,
故函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間是(1,3);單調(diào)遞減區(qū)間是
........4分
(II)若對任意不等式
恒成立,
問題等價于,
.........5分
由(I)可知,在上,x=1是函數(shù)極小值點,這個極小值是唯一的極值點,
故也是最小值點,所以; ............6分
當(dāng)b<1時,;
當(dāng)時,
;
當(dāng)b>2時,;
............8分
問題等價于 ........11分
解得b<1 或 或
即
,所以實數(shù)b的取值范圍是
若函數(shù)在定義域內(nèi)存在區(qū)間
,滿足
在
上的值域為
,則稱這樣的函數(shù)
為“優(yōu)美函數(shù)”.
(Ⅰ)判斷函數(shù)是否為“優(yōu)美函數(shù)”?若是,求出
;若不是,說明理由;
(Ⅱ)若函數(shù)為“優(yōu)美函數(shù)”,求實數(shù)
的取值范圍.
【解析】第一問中,利用定義,判定由題意得,由
,所以
第二問中, 由題意得方程有兩實根
設(shè)所以關(guān)于m的方程
在
有兩實根,
即函數(shù)與函數(shù)
的圖像在
上有兩個不同交點,從而得到t的范圍。
解(I)由題意得,由
,所以
(6分)
(II)由題意得方程有兩實根
設(shè)所以關(guān)于m的方程
在
有兩實根,
即函數(shù)與函數(shù)
的圖像在
上有兩個不同交點。
已知函數(shù).
(1)試求的值域;
(2)設(shè),若對
,
,恒
成立,試求實數(shù)
的取值范圍
【解析】第一問利用
第二問中若,則
,即當(dāng)
時,
,又由(Ⅰ)知
若對,
,恒有
成立,即
轉(zhuǎn)化得到。
解:(1)函數(shù)可化為,
……5分
(2) 若,則
,即當(dāng)
時,
,又由(Ⅰ)知
. …………8分
若對,
,恒有
成立,即
,
,即
的取值范圍是
已知函數(shù),
.
(Ⅰ)若函數(shù)和函數(shù)
在區(qū)間
上均為增函數(shù),求實數(shù)
的取值范圍;
(Ⅱ)若方程有唯一解,求實數(shù)
的值.
【解析】第一問,
當(dāng)0<x<2時,,當(dāng)x>2時,
,
要使在(a,a+1)上遞增,必須
如使在(a,a+1)上遞增,必須
,即
由上得出,當(dāng)時
,
在
上均為增函數(shù)
(Ⅱ)中方程有唯一解
有唯一解
設(shè) (x>0)
隨x變化如下表
x |
|
|
|
|
- |
|
+ |
|
|
極小值 |
|
由于在上,
只有一個極小值,
的最小值為-24-16ln2,
當(dāng)m=-24-16ln2時,方程有唯一解得到結(jié)論。
(Ⅰ)解:
當(dāng)0<x<2時,,當(dāng)x>2時,
,
要使在(a,a+1)上遞增,必須
如使在(a,a+1)上遞增,必須
,即
由上得出,當(dāng)時
,
在
上均為增函數(shù) ……………6分
(Ⅱ)方程有唯一解
有唯一解
設(shè) (x>0)
隨x變化如下表
x |
|
|
|
|
- |
|
+ |
|
|
極小值 |
|
由于在上,
只有一個極小值,
的最小值為-24-16ln2,
當(dāng)m=-24-16ln2時,方程有唯一解
已知函數(shù)f(x)=ax3+bx2+cx在x=±1處取得極值,且在x=0處的切線的斜率為-3.
(1)求f(x)的解析式;
(2)若過點A(2,m)可作曲線y=f(x)的三條切線,求實數(shù)m的取值范圍.
【解析】本試題主要考查了導(dǎo)數(shù)在研究函數(shù)中的運用。第一問,利用函數(shù)f(x)=ax3+bx2+cx在x=±1處取得極值,且在x=0處的切線的斜率為-3,得到c=-3 ∴a=1, f(x)=x3-3x
(2)中設(shè)切點為(x0,x03-3x0),因為過點A(2,m),所以∴m-(x03-3x0)=(3x02-3)(2-x0)分離參數(shù)∴m=-2x03+6x02-6
然后利用g(x)=-2x3+6x2-6函數(shù)求導(dǎo)數(shù),判定單調(diào)性,從而得到要是有三解,則需要滿足-6<m<2
解:(1)f′(x)=3ax2+2bx+c
依題意
又f′(0)=-3
∴c=-3 ∴a=1 ∴f(x)=x3-3x
(2)設(shè)切點為(x0,x03-3x0),
∵f′(x)=3x2-3,∴f′(x0)=3x02-3
∴切線方程為y-(x03-3x0)=(3x02-3)(x-x0)
又切線過點A(2,m)
∴m-(x03-3x0)=(3x02-3)(2-x0)
∴m=-2x03+6x02-6
令g(x)=-2x3+6x2-6
則g′(x)=-6x2+12x=-6x(x-2)
由g′(x)=0得x=0或x=2
∴g(x)在(-∞,0)單調(diào)遞減,(0,2)單調(diào)遞增,(2,+∞)單調(diào)遞減.
∴g(x)極小值=g(0)=-6,g(x)極大值=g(2)=2
畫出草圖知,當(dāng)-6<m<2時,m=-2x3+6x2-6有三解,
所以m的取值范圍是(-6,2).
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