一、 填空題
1.曲線y=在點(diǎn)(1,-1)處的切線方程為 .
2.函數(shù)f(x)=2x3-3x2-12x+5在[0,3]上的最大值是 .
3.當(dāng)x∈[-2,1]時(shí),不等式ax3-x2+4x+3≥0恒成立,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是 .
4.設(shè)f(x)=4x3+mx2+(m-3)x+n(m,n∈R)是R上的增函數(shù),則實(shí)數(shù)m的值為 .
5.若函數(shù)f(x)=+ln x在區(qū)間(m,m+2)上單調(diào)遞減,則實(shí)數(shù)m的取值范圍為 .
6.已知f(x)=sin x+2x,x∈R,f(1-a)+f(2a)<0,a的取值范圍是 .
7.函數(shù)f(x)=ax3+ax2-2ax+2a+1的圖象經(jīng)過(guò)四個(gè)象限的充要條件是 .
8.設(shè)函數(shù)f(x)=x3+bx2+cx+d(a>0),且方程f'(x)-9x=0的兩個(gè)根分別為1,4.若f(x)在(-∞,+∞)上無(wú)極值點(diǎn),則實(shí)數(shù)a的取值范圍為 .
二、 解答題
9.已知函數(shù)f(x)=x3+ax2+bx+c在x=-與x=1時(shí)都取得極值.
答案
1. y=-2x+1 【解析】由題意,得y'=,所以在點(diǎn)(1,-1)處的切線斜率為-2,所以在點(diǎn)(1,-1)處的切線方程為y=-2x+1.
2. 5 【解析】令f'(x)=6x2-6x-12=0x=2,x=-1().又f(0)=5,f(2)=-15,f(3)=-4,f(x)max=5.
3. [-6,-2] 【解析】當(dāng)x∈(0,1]時(shí),得a≥-3-4+.令t=,則t∈[1,+∞),a≥-3t3-4t2+t,令g(t)=-3t3-4t2+t,t∈[1,+∞),則g'(t)=-9t2-8t+1=-(t+1)(9t-1),顯然在[1,+∞)上,g'(t)<0,g(t)單調(diào)遞減,所以g(t)max=g(1)=-6,因此a≥-6.同理,當(dāng)x∈[-2,0)時(shí),得a≤-2.由以上兩種情況得-6≤a≤-2,顯然當(dāng)x=0時(shí)也成立,故實(shí)數(shù)a的取值范圍為[-6,-2].
4. 6 【解析】因?yàn)閒'(x)=12x2+2mx+(m-3),又函數(shù)f(x)是R上的增函數(shù),所以12x2+2mx+(m-3)≥0在R上恒成立,所以(2m)2-4×12(m-3)≤0,整理得m2-12m+36≤0,即(m-6)2≤0.又因?yàn)?m-6)2≥0,所以(m-6)2=0,所以m=6.
5. [0,1] 【解析】由f(x)=+ln x,得f'(x)=-+=,由f'(x)<0,得00,f(x)在(-∞,+∞).由f(1-a)+f(2a)<0,f(2a)0,“f(x)=x3+bx2+cx+d在(-∞,+∞)”等價(jià)于“f'(x)=ax2+2bx+c≥0在(-∞,+∞)”.
由(*)式得2b=9-5a,c=4a.
Δ=(2b)2-4ac=9(a-1)(a-9),
a∈[1,9].
即實(shí)數(shù)a的取值范圍為[1,9].
二、 解答題
9. (1) 因?yàn)閒(x)=x3+ax2+bx+c,
f'(x)=3x2+2ax+b.
由解得
f'(x)=3x2-x-2=(3x+2)(x-1),
所以函數(shù)f(x)的增區(qū)間為和(1,+∞),減區(qū)間為.
(2) f(x)=x3-x2-2x+c,x∈[-1,2],
x=-時(shí),f(x)=+c為極大值,且f(2)=2+c,所以f(2)=2+c為最大值.
要使f(x)f(2)=2+c,
c<-1或c>2,
c的取值范圍是(-∞,-1)∪(2,+∞).
10. (1) f(x)=ax3-4ax2+4ax,f'(x)=3ax2-8ax+4a.
f'(x)=0,3ax2-8ax+4a=0.
因?yàn)閍≠0,所以3x2-8x+4=0,所以x=或x=2.
因?yàn)閍>0,所以當(dāng)x∈或x∈(2,+∞)時(shí),f'(x)>0,所以函數(shù)f(x)的增區(qū)間為,(2,+∞);
當(dāng)x∈時(shí),f'(x)<0,
所以函數(shù)f(x)的減區(qū)間為
(2) 因?yàn)楫?dāng)x∈時(shí),f'(x)>0;
當(dāng)x∈時(shí),f'(x)<0;
當(dāng)x∈(2,+∞)時(shí),f'(x)>0,
所以函數(shù)f(x)在x=時(shí)取得極大值,
即a·2=32,解得a=27.
11. (1) 當(dāng)a=0時(shí),f(x)=3xln x,
所以f'(x)=3(ln x+1).
令f'(x)=0,得x=.
當(dāng)x∈時(shí),f'(x)<0;當(dāng)x∈時(shí),f'(x)>0,所以f(x)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.
所以當(dāng)x=時(shí),f(x)有極小值f=-.
(2) 設(shè)g(x)=f'(x)=3(ax2+1+ln x),D=.
由題意,g(x)在D上有且只有一個(gè)零點(diǎn)x0,且x0兩側(cè)g(x)異號(hào).
①當(dāng)a≥0時(shí),g(x)在D上單調(diào)遞增,且g(x)>g≥0,所以g(x)在D上無(wú)零點(diǎn).
②當(dāng)a<0時(shí),在(0,+∞)上考察g(x):
g'(x)=,
令g'(x)=0,得x1=.
所以g(x)在(0,x1)上單調(diào)遞增,在(x1,+∞)上單調(diào)遞減.
(ⅰ) 當(dāng)g(e)·g<0,即(ae2+2)·<0,即-0.
g=<0,所以g(x)在D上有且只有一個(gè)零點(diǎn)x0,且x0兩側(cè)g(x)異號(hào).
綜上所述,實(shí)數(shù)a的取值范圍是.
(1)求a,b的值及函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間;
(2)若對(duì)任意的x∈[-1,2],不等式f(x)0,函數(shù)f(x)=ax(x-2)2(x∈R)有極大值32.
(1)求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間;
(2)求實(shí)數(shù)a的值.
11.若函數(shù)y=f(x)在x=x0處取得極大值或極小值,則稱x0為函數(shù)y=f(x)的極值點(diǎn).已知函數(shù)f(x)=ax3+3xln x(a∈R).
(1)當(dāng)a=0時(shí),求f(x)的極值;
(2)若f(x)在區(qū)間上有且只有一個(gè)極值點(diǎn),求實(shí)數(shù)a的取值范圍.