令y??0得x?1或?1 3 -------------11分
x、y、y?的关系如表所示
x (??,?1) y? + ↑ -1 0 极大值1 1(?1,) 3- ↓ 1 30 极小值?1(,??) 3+
y
5 27↑ 32因此函数y?x?x?x在x??1处有极大值1,在x?15处有极小值?。 327-------------15分 20.(本题满分15分)
解:设长方体的宽为x(m),则长为2x(m),高为
h?18?12x?4.5?3x(m)43???0<x<?. -------------3分
2??故长方体的体积为
V(x)?2x2(4.5?3x)?9x2?6x3(m3)3(0<x<). -------------6分
2从而V?(x)?18x?18x2?18x(1?x). -------------8分
令V′(x)=0,解得x=0(舍去)或x=1,因此x=1. -------------10分 当0<x<1时,V′(x)>0;当1<x<时,V′(x)<0,
故在x=1处V(x)取得极大值,并且这个极大值就是V(x)的最大值。 ------13
分
23从而最大体积V=V′(x)=9×12-6×13(m3),此时长方体的长为2 m,高为1.5 m.
答:长方体的长为2 m时,宽为1 m,高为1.5 m时,体积最大为3 m3。 ------15
分
21.(本题满分16分)
解:(Ⅰ)f?(x)=1?a …………………1分 xf(1)=?a+1,kl=f?(1)=1?a,所以切线 l 的方程为 …………………3分
y?f(1)=kl(x?1),即y=(1?a)x. …………………5分
(Ⅱ)f(x)定义域为?0,??? …………………7分
f?(x)=1?ax1?a?x x(1)当a?0时,f??x??1?0,f(x)在?0,???为增函数 …………………9分 x(2)当a?0时, 令
1?axx?0得,x?0或x?1a ①当a?0时,f(x)在?0,???为增函数 ②当a?0时,f(x)在??0,1??a??上是增数,在??1?a,?????是减函数(Ⅲ)令F(x)=f(x)?(1-a)x=lnx?x+1,x>0, 则F?(x)=1x?1=1x(1?x), 解F?(x)=0得x=1. x (0 , 1) (1 , ??) F?(x) ? 0 ? F(x) ↗ 最大值 ↘ F(1)<0,所以?x>0且x?1,F(x)<0,f(x)<(1?a)x,
即函数y=f(x)(x?1)的图像在直线 l 的下方.
…………………11分 …………………13分 ……………16分