一、选择题
1.设f(x),g(x)分别是定义在R上的奇函数和偶函数,当x<0时,f′(x)g(x) f(x)g′(x)>0且g(3)=0,则不等式f(x)g(x)<0的解集是()
A.(-3,0)(3, ∞)B.(-3,0)(0,3)
C.(-∞,-3)(3, ∞) D.(-∞,-3)(0,3)
答案:D 解题思路:因为f(x),g(x)分别是定义在R上的奇函数和偶函数,所以h(x)=f(x)g(x)为奇函数,当x<0时,h′(x)=f′(x)g(x) f(x)g′(x)>0,所以h(x)在(-∞,0)为单调增函数,h(-3)=-h(3)=0,所以当x<0时,h(x)<0=h(-3),解得x<-3,当x<0时,h(x)>0,解得-3
二、填空题
7.对于三次函数f(x)=ax3 bx2 cx d(a≠0),给出定义:设f′(x)是函数y=f(x)的导数,f″(x)是f′(x)的导数,若方程f″(x)=0有实数解x0,则称点(x0,f(x0))为函数y=f(x)的“拐点”.某同学经过探究发现:任何一个三次函数都有“拐点”;任何一个三次函数都有对称中心,且“拐点”就是对称中心.根据这一发现,则函数f(x)=x3-x2 3x-的对称中心为________.
答案: 解题思路:由f(x)=x3-x2 3x-,得f′(x)=x2-x 3,f″(x)=2x-1,由f″(x)=0,解得x=,且f=1,所以此函数的对称中心为.
8.设函数f(x)=(x 1)ln(x 1).若对所有的x≥0都有f(x)≥ax成立,则实数a的取值范围为________.
答案:(-∞,1] 解题思路:令g(x)=(1 x)ln(1 x)-ax,对函数g(x)求导数g′(x)=ln(1 x) 1-a,令g′(x)=0,解得x=ea-1-1.
当a≤1时,对所有x≥0,g′(x)≥0,所以g(x)在[0, ∞)上是增函数.
又g(0)=0,所以对x≥0,有g(x)≥0,
即当a≤1时,对于所有x≥0,都有f(x)≥ax.
当a>1时,对于0
三、解答题
9.已知函数f(x)=x3-ax 1.
(1)当x=1时,f(x)取得极值,求a的值;
(2)求f(x)在[0,1]上的最小值;
(3)若对任意mR,直线y=-x m都不是曲线y=f(x)的切线,求a的取值范围.
解析:(1)因为f′(x)=x2-a,
当x=1时,f(x)取得极值,所以f′(1)=1-a=0,a=1.
又当x(-1,1)时,f′(x)0,
所以f(x)在x=1处取得极小值,即a=1时符合题意.
(2)当a≤0时,f′(x)>0对x(0,1)恒成立,
所以f(x)在(0,1)上单调递增,f(x)在x=0处取得最小值f(0)=1.
当a>0时,令f′(x)=x2-a=0,
x1=-,x2=,
当00),
F′(x)=2ax =(x>0).
当a≥0时,恒有F′(x)>0,F(x)在(0, ∞)上是增函数;
当a0,得2ax2 1>0,
解得0.
综上,当a≥0时,F(x)在(0, ∞)上是增函数;
当a1时,g(t)=t-1-ln t>g(1)=0,
即t-1>ln t(t>1).
设h(t)=tln t-(t-1)(t≥1),
则h′(t)=ln t≥0(t≥1),
故h(t)在[1, ∞)上是增函数.
当t>1时,h(t)=tln t-(t-1)>h(1)=0,
即t-11).
由知(*)成立,得证.
12.已知函数f(x)=ln x-px 1.
(1)求函数f(x)的极值点;
(2)若对任意的x>0,恒有f(x)≤0,求p的取值范围;
(3)证明: … 0,当p≤0时,f′(x)>0, f(x)在(0, ∞)上单调递增,
f(x)无极值点;
当p>0时,令f′(x)=0, x=(0, ∞),f′(x),f(x)随x的变化情况如下表:
x f′(x) 0 - f(x) 增 极大 减 从上表可以看出:当p>0时,f(x)有唯一的极大值点x=.
(2)当p≤0时,f(x)在(0, ∞)上单调递增,
所以不可能对任意的x>0,恒有f(x)≤0,
当p>0时,由(1)知在x=处取得极大值f=ln ,此时极大值也是最大值.要使f(x)≤0恒成立,只需f=ln ≤0,解得p≥1,所以p的取值范围是[1, ∞).
(3)证明:令p=1,由(2)知ln x-x 1≤0,
ln x≤x-1,
n∈N,n≥2, 令x=n2,则ln n2≤n2-1,
≤=1-,
…
≤×
=×
