导数综合题集锦1(3)

2019-01-19 10:46

(Ⅰ)当t=1时,求函数y?f(x)在区间[0,2]的最值; (Ⅱ)若f(x)在区间[-2,2]上是单调函数,求t的取值范围;

(Ⅲ))是否存在常数t,使得任意x?[?2,2]都有|f(x)|?6恒成立,若存在,请求出t,

若不存在请说明理由.

57. 设x1、x2(x1?x2)是函数f(x)?ax3?bx2?a2x(a?0) 的两个极值点. (1)若x1??1,x2?2,求函数f(x)的解析式; (2)若|x1|?|x2|?22,求b的最大值;

(3)若x1?x?x2,且x2?a,函数g(x)?f?(x)?a(x?x1),求证:|g(x)|?1a(3a?2)2. 1258. 已知函数f(x)?ax3?3x2?6ax?11,g(x)?3x2?6x?12,和直线m:y?kx?9,又f?(?1)?0. (Ⅰ)求a的值;

(Ⅱ)是否存在k的值,使直线m既是曲线y?f(x)的切线,又是y?g(x)的切线;如果

存在,求出k的值;如果不存在,说明理由.

(Ⅲ)如果对于所有x??2的x,都有f(x)?kx?9?g(x)成立,求k的取值范围. 59. 设函数f(x)?x?ax?bx(x?0)的图象与直线y?4相切于M(1,4). (Ⅰ)求f(x)?x?ax?bx在区间(0,4]上的最大值与最小值;

(Ⅱ)是否存在两个不等正数s,t(s?t),当x?[s,t]时,函数f(x)?x?ax?bx的值域也是[s,t],若存在,求出所有这样的正数s,t;若不存在,请说明理由;

(Ⅲ)设存在两个不等正数s,t(s?t),当x?[s,t]时,函数f(x)?x?ax?bx的值域是[ks,kt],求正数k的取值范围.

60. 已知函数f(x)=x4+ax3+bx2+c,在y轴上的截距为-5,在区间[0,1]上单调递增,在[1,2]上单调递减,又当x=0,x=2时取得极小值. (Ⅰ)求函数f(x)的解析式;

(Ⅱ)能否找到函数f(x)垂直于x轴的对称轴,并证明你的结论; (Ⅲ)设使关于x的方程f(x)=λ2x2-5恰有三个不同实根的实数λ的取值范围为集合A,且两个非零实根为x1、x2.试问:是否存在实数m,使得不等式m2+tm+2≤|x1-x2|对任意 t∈[-3,3], λ∈A恒成立?若存在,求m的取值范围;若不存在,请说明理由.

3232323261. 已知f(x)=x3+bx2+cx+2.

(Ⅰ)若f(x)在x=1时,有极值-1,求b、c的值;

(Ⅱ)当b为非零实数时,证明f(x)的图像不存在与直线(b2-c)x+y+1=0平行的切线; (Ⅲ)记函数|f′(x)|(-1≤x≤1)的最大值为M,求证:M≥

3. 211)=f()(a∈R,aa62. 设函数f(x)=|x+1|+|ax+1|,已知f(-1)=f(1) ,且f(-且a≠0),函数g(x)?ax3?bx2?cx(b∈R,c为正整数)有两个不同的极值点,且该函数图象上取得极值的两点A、B与坐标原点O在同一直线上。

(1)试求a、b的值;

(2)若x?0时,函数g(x)的图象恒在函数f(x)图象的下方,求正整数c的值。 363. 已知函数f(x)?x3?bx2?3cx?8和g(x)?x3?bx2?cx(其中??b?0),

2Fx()f?x()5()gx?,f?(1)?g?(m)?0.

(1)求m的取值范围;

(2)方程F(x)?0有几个实根?为什么?

64. 已知函数f(x)=x3?bx2?cx?d(b,c,d?R且都为常数)的导函数为f′(x)=3x2?4x, 且f(1)=7,设F(x)=f(x)-ax(a∈R). (Ⅰ)当a<2时,求F(x)的极小值;

2???,都有F(x)≥0成立,求a的取值范围并证明不等式(Ⅱ)若对任意的x∈?0,a2?13a?39?

答案及解析 1.解:(Ⅰ)当a??1时,f(x)?x?lnx,

1. a?61 得f?(x)?1?,

x 令f?(x)?0,即1? ………………2分

1?0,解得x?1,所以函数f(x)在(1,??)上为增函数, x

………………4分

据此,函数f(x)在[e,e2]上为增函数,

而f(e)?e?1,f(e2)?e2?2,所以函数f(x)在[e,e2]上的值域为[e?1,e2?2]

………………6分

aa(Ⅱ)由f?(x)?1?,令f?(x)?0,得1??0,即x??a,

xx 当x?(0,?a)时,f?(x)?0,函数f(x)在(0,?a)上单调递减;

当x?(?a,??)时,f?(x)?0,函数f(x)在(?a,??)上单调递增; ……………7分 若1??a?e,即?e?a??1,易得函数f(x)在[e,e2]上为增函数,

此时,f(x)max?f(e2),要使f(x)?e?1对x?[e,e2]恒成立,只需f(e2)?e?1即可,

?e2?e?1所以有e?2a?e?1,即a?

22?e2?e?1?(e2?3e?1)?e2?e?1而?(?e)??0,即??e,所以此时无解.

222………………8分

若e??a?e2,即?e?a??e2,易知函数f(x)在[e,?a]上为减函数,在[?a,e2]上为增函数, a??1??f(e)?e?1?要使f(x)?e?1对x?[e,e]恒成立,只需?,即??e2?e?1, 2?f(e)?e?1?a??22?e2?e?1?e2?e?1?e2?e?1e2?e?12由?(?1)??0和?(?e)??0

2222?e2?e?1得?e?a?.

22 ………………10分

若?a?e2,即a??e2,易得函数f(x)在[e,e2]上为减函数,

此时,f(x)max?f(e),要使f(x)?e?1对x?[e,e2]恒成立,只需f(e)?e?1即可, 所以有e?a?e?1,即a??1,又因为a??e2,所以a??e2.

……………12分 ……………13分

?e2?e?1 综合上述,实数a的取值范围是(??,].

22. 解:(I)函数f(x)的定义域为{x|x?0},

f?(x)?a1?2.??????????????????????????2分 xx又曲线y?f(x)在点(1,f(1))处的切线与直线x?2y?0垂直, 所以f?(1)?a?1?2.

即a=1.??????????????????????????????4分

Z_X_X_K][来源学科网][来源学_科_网 (II)由于f?(x)?

ax?1. x2当a?0时,对于x?(0,??),有f?(x)?0在定义域上恒成立, 即f(x)在(0,??)上是增函数.

当a?0时,由f?(x)?0,得x??1?(0,??). a当x?(0,?)时,f?(x)?0,f(x)单调递增; 当x?(?1a1,??)时,f?(x)?0,f(x)单调递减.??????????8分 a1,x?[2,??). (III)当a=1时,f(x?1)?ln(x?1)?x?11?2x?5. 令g(x)?ln(x?1)?x?1 g?(x)?11(2x?1)(x?2)??2?.??????10分 x?1(x?1)2(x?1)2

当x?2时,g?x(x)?0,g(x)在(2,??)单调递减. 又g(2)?0,所以g(x)时,g(x)?0. 即ln(x?1)?1?2x?5?0. x?1故当a=1,且x?2时,f(x?1)?2x?5成立.????????13分

3解:(Ⅰ)f'(x)?3x2?12ax?9a2?3(x?a)(x?3a)?0

2 (1)当a?3a,即a?0时,f'(x)?3x?0,不成立.

(2)当a?3a,即a?0时,单调减区间为(3a,a).

(3)当a?3a,即a?0时,单调减区间为(a,3a).-------------------5分 (Ⅱ)f'(x)?3x?12ax?9a?3(x?a)(x?3a),

22f(x)在(0,a)上递增,在(a,3a)上递减,在(3a,??)上递增.

(1)当a?3时,函数f(x)在[0,3]上递增, 所以函数f(x)在[0,3]上的最大值是f(3),

若对?x??0,3?有f(x)?4恒成立,需要有??f(3)?4,解得a??.

a?3,? (2)当1?a?3时,有a?3?3a,此时函数f(x)在[0,a]上递增,在[a,3]上递

减,所以函数f(x)在[0,3]上的最大值是f(a),

若对?x??0,3?有f(x)?4恒成立,需要有??f(a)?4, 解得a?1.

?1?a?3,(3)当a?1时,有3?3a,此时函数f(x)在[a,3a]上递减,在[3a,3]上递增, 所以函数f(x)在[0,3]上的最大值是f(a)或者是f(3).

由f(a)?f(3)?(a?3)2(4a?3), ①0?a?3时,f(a)?f(3), 4?f(3)?4,?若对?x??0,3?有f(x)?4恒成立,需要有?3

0?a?,??4解得a?[1?②

233,]. 943?a?1时,f(a)?f(3), 4?f(a)?4,3?若对?x??0,3?有f(x)?4恒成立,需要有?3 解得a?(,1).

4?a?1,??4 综上所述,a?[1?23,1]. -------------14分 94.解:(1)f?(x)?x2?2ax?a2?1.

?x?1是极值点

?f?(1)?0,即a?2a?0

?x?0或2.??????????????????????3分 (2)?(1,f(1))在x?y?3?0上. ?f(1)?2 ∵(1,2)在y?f(x)上 ?2? 又f?(1)?k??1 ?a?2a?1?0 ?f(x)?221?a?a2?1?b 3?1?2a?a2?1??1

a?1,b?8 3128x?x2?,f?(x)?x2?2x. 33[来源:Zxxk.Com] (i)由f?(x)?0可知x=0和x=2是f(x)的极值点. ?f(0)?

84,f(2)?,f(?2)??4,f(4)?8, 33 ?f(x)在区间[-2,4]上的最大值为8.??????????8分 (ii)G(x)?(x?mx?m)e2?x


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