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1、高考數(shù)學(xué)一輪總復(fù)習(xí) 必考解答題 模板成形練 函數(shù)與導(dǎo)數(shù) 理 蘇教版
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1.已知函數(shù)f(x)=-x3+ax2+b(a,b∈R).
(1)求函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間;
(2)若對(duì)任意a∈[3,4],函數(shù)f(x)在R上都有三個(gè)零點(diǎn),求實(shí)數(shù)b的取值范圍.
解 (1)因?yàn)閒(x)=-x3+ax2+b,
所以f′(x)=-3x2+2ax=-3x.
當(dāng)a=0時(shí),f′(x)≤0,函數(shù)f(x)沒有單調(diào)遞增區(qū)間;
當(dāng)a>0時(shí),令f′(x)>0,得0<x<.
故f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為;
當(dāng)a<0時(shí),令f′(x)>0,得<x<0.
故f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為.
2、
綜上所述,當(dāng)a=0時(shí),函數(shù)f(x)沒有單調(diào)遞增區(qū)間;
當(dāng)a>0時(shí),函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為;
當(dāng)a<0時(shí),函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為.
(2)由(1)知,a∈[3,4]時(shí),f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為,單調(diào)遞減區(qū)間為
(-∞,0)和,
所以函數(shù)f(x)在x=0處取得極小值f(0)=b,
函數(shù)f(x)在x=處取得極大值f=+b,
由于對(duì)任意a∈[3,4],函數(shù)f(x)在R上都有三個(gè)零點(diǎn),
所以即解得-<b<0,
因?yàn)閷?duì)任意a∈[3,4],b>-恒成立,
所以b>max=-=-4,
所以實(shí)數(shù)b的取值范圍是(-4,0).
2.已知函數(shù)f(x)=+ln x-1,a∈R.
3、(1)若曲線y=f(x)在點(diǎn)P(1,y0)處的切線平行于直線y=-x+1,求函數(shù)y=f(x)的單調(diào)區(qū)間;
(2)若a>0,且對(duì)x∈(0,2e]時(shí),f(x)>0恒成立,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.
解 (1)直線y=-x+1的斜率k=-1,
函數(shù)y=f(x)的導(dǎo)數(shù)為f′(x)=-+,
f′(1)=-a+1=-1,即a=2.
∴f(x)=+ln x-1,f′(x)=-+=.
∵f(x)的定義域?yàn)?0,+∞).
由f′(x)>0,得x>2;由f′(x)<0,得0<x<2.
∴函數(shù)f(x)的單調(diào)增區(qū)間是(2,+∞),單調(diào)減區(qū)間是(0,2).
(2)∵a>0,f(x)>0對(duì)x∈(0,2e]恒成
4、立,
即+ln x-1>0對(duì)x∈(0,2e]恒成立.
即a>x(1-ln x)對(duì)x∈(0,2e]恒成立,
設(shè)g(x)=x(1-ln x)=x-xln x,x∈(0,2e].
g′(x)=1-ln x-1=-ln x,
當(dāng)0<x<1時(shí),g′(x)>0,g(x)為增函數(shù),
當(dāng)1<x≤2e時(shí),g′(x)<0,g(x)為減函數(shù),
所以當(dāng)x=1時(shí),函數(shù)g(x)在x∈(0,2e]上取到最大值.
∴g(x)≤g(1)=1-ln 1=1,∴a的取值范圍是(1,+∞).
3.已知函數(shù)f(x)=x3+bx2+cx-3,y=f′(x)為f(x)的導(dǎo)函數(shù),滿足f′(2-x)=f′(x);f′(x)=
5、0有解,但解卻不是函數(shù)f(x)的極值點(diǎn).
(1)求f(x);
(2)設(shè)g(x)=x,m>0,求函數(shù)g(x)在[0,m]上的最大值;
(3)設(shè)h(x)=lnf′(x),若對(duì)于一切x∈[0,1],不等式h(x+1-t)<h(2x+2)恒成立,求實(shí)數(shù)t的取值范圍.
解 (1)f′(x)=x2+2bx+c,
∵f′(2-x)=f′(x),∴函數(shù)f(x)的圖象關(guān)于直線x=1對(duì)稱,b=-1.
由題意,f′(x)=x2-2x+c=0中Δ=4-4c=0,故c=1.
所以f(x)=x3-x2+x-3.
(2)∵f′(x)=x2-2bx+1
=(x-1)2,
∴g(x)=x|x-1|
6、
=
當(dāng)0<m≤時(shí),g(x)max=g(m)=m-m2
當(dāng)<m≤時(shí),g(x)max=g=,
當(dāng)m>時(shí),g(x)max=g(m)=m2-m,
綜上g(x)max=
(3)h(x)=2ln|x-1|,h(x+1-t)=2ln|x-t|,h(2x+2)=2ln|2x+1|
當(dāng)x∈[0,1]時(shí),|2x+1|=2x+1,所以不等式等價(jià)于0<|x-t|<2x+1恒成立,
解得-x-1<t<3x+1,且x≠t,
由x∈[0,1],得-x-1∈[-2,-1],3x+1∈[1,4],所以-1<t<1,
又x≠t,∴t∈[0,1],∴所求的實(shí)數(shù)t的取值范圍是(-1,0).
4.已知函數(shù)f(
7、x)=k[(logax)2+(logxa)2]-(logax)3-(logxa)3,
g(x)=(3-k2)(logax+logxa),
(其中a>1),設(shè)t=logax+logxa.
(1)當(dāng)x∈(1,a)∪(a,+∞)時(shí),試將f(x)表示成t的函數(shù)h(t),并探究函數(shù)h(t)是否有極值;
(2)當(dāng)∈(1,+∞)時(shí),若存在x0∈(1,+∞),使f(x0)>g(x0)成立,試求k的范圍.
解 (1)∵(logax)2+(logxa)2=(logax+logxa)2-2
=t2-2,
(logax)3+(logxa)3=(logax+logxa)[(logax+logxa)2-3]
8、=t3-3t,
∴h(t)=-t3+kt2+3t-2k,(t>2).
∴h′(t)=-3t2+2kt+3
設(shè)t1,t2是h′(t)=0的兩根,則t1t2<0,∴h′(t)=0在定義域內(nèi)至多有一解,
欲使h(t)在定義域內(nèi)有極值,只需h′(t)=-3t2+2kt+3=0在(2,+∞)內(nèi)有解,且h′(t)的值在根的左右兩側(cè)異號(hào),∴h′(2)>0得k>.
綜上:當(dāng)k>時(shí)h(t)在定義域內(nèi)有且僅有一個(gè)極植,當(dāng)k≤時(shí)h(t)在定義域內(nèi)無(wú)極值.
(2)∵存在x0∈(1,+∞),使f(x0)>g(x0)成立等價(jià)于f(x)-g(x)的最大值大于0.
∵t=logax+logxa,∴m(t)=-t3+kt2+k2t-2k,(t≥2),
∴m′(t)=-3t2+2kt+k2=0得t1=k,t2=-.
當(dāng)k>2時(shí),m(t)max=m(k)>0得k>2;
當(dāng)0<k≤2時(shí),m(t)max=m(2)>0得<k≤2;
當(dāng)k=0時(shí),m(t)max=m(2)<0不成立.
當(dāng)-6≤k<0時(shí),
m(t)max=m(2)>0得-6≤k<;
當(dāng)k<-6時(shí),m(t)max=m>0得k<-6.
綜上得:k的取值范圍是∪.