一、 填空题
1.曲线y=在点(1,-1)处的切线方程为.
2.函数f(x)=2x3-3x2-12x 5在[0,3]上的最大值是.
3.当x∈[-2,1]时,不等式ax3-x2 4x 3≥0恒成立,则实数a的取值范围是.
4.设f(x)=4x3 mx2 (m-3)x n(m,n∈R)是R上的增函数,则实数m的值为.
5.若函数f(x)= ln x在区间(m,m 2)上单调递减,则实数m的取值范围为.
6.已知f(x)=sin x 2x,x∈R,f(1-a) f(2a)<0,a的取值范围是.
7.函数f(x)=ax3 ax2-2ax 2a 1的图象经过四个象限的充要条件是.
8.设函数f(x)=x3 bx2 cx d(a>0),且方程f’(x)-9x=0的两个根分别为1,4.若f(x)在(-∞, ∞)上无极值点,则实数a的取值范围为.
二、 解答题
9.已知函数f(x)=x3 ax2 bx c在x=-与x=1时都取得极值.
答案
1. y=-2x 1 【解析】由题意,得y’=,所以在点(1,-1)处的切线斜率为-2,所以在点(1,-1)处的切线方程为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】当x∈(0,1]时,得a≥-3-4 .令t=,则t∈[1, ∞),a≥-3t3-4t2 t,令g(t)=-3t3-4t2 t,t∈[1, ∞),则g’(t)=-9t2-8t 1=-(t 1)(9t-1),显然在[1, ∞)上,g’(t)<0,g(t)单调递减,所以g(t)max=g(1)=-6,因此a≥-6.同理,当x∈[-2,0)时,得a≤-2.由以上两种情况得-6≤a≤-2,显然当x=0时也成立,故实数a的取值范围为[-6,-2].
4. 6 【解析】因为f’(x)=12x2 2mx (m-3),又函数f(x)是R上的增函数,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.又因为(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(-∞, ∞)”等价于“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].
即实数a的取值范围为[1,9].
二、 解答题
9. (1) 因为f(x)=x3 ax2 bx c,
f’(x)=3x2 2ax b.
由解得
f’(x)=3x2-x-2=(3x 2)(x-1),
所以函数f(x)的增区间为和(1, ∞),减区间为.
(2) f(x)=x3-x2-2x c,x∈[-1,2],
x=-时,f(x)= c为极大值,且f(2)=2 c,所以f(2)=2 c为最大值.
要使f(x)f(2)=2 c,
c<-1或c>2,
c的取值范围是(-∞,-1)∪(2, ∞).
10. (1) f(x)=ax3-4ax2 4ax,f’(x)=3ax2-8ax 4a.
f’(x)=0,3ax2-8ax 4a=0.
因为a≠0,所以3x2-8x 4=0,所以x=或x=2.
因为a>0,所以当x∈或x∈(2, ∞)时,f’(x)>0,所以函数f(x)的增区间为,(2, ∞);
当x∈时,f’(x)<0,
所以函数f(x)的减区间为
(2) 因为当x∈时,f’(x)>0;
当x∈时,f’(x)<0;
当x∈(2, ∞)时,f’(x)>0,
所以函数f(x)在x=时取得极大值,
即a·2=32,解得a=27.
11. (1) 当a=0时,f(x)=3xln x,
所以f’(x)=3(ln x 1).
令f’(x)=0,得x=.
当x∈时,f’(x)<0;当x∈时,f’(x)>0,所以f(x)在上单调递减,在上单调递增.
所以当x=时,f(x)有极小值f=-.
(2) 设g(x)=f’(x)=3(ax2 1 ln x),D=.
由题意,g(x)在D上有且只有一个零点x0,且x0两侧g(x)异号.
①当a≥0时,g(x)在D上单调递增,且g(x)>g≥0,所以g(x)在D上无零点.
②当a<0时,在(0, ∞)上考察g(x):
g’(x)=,
令g’(x)=0,得x1=.
所以g(x)在(0,x1)上单调递增,在(x1, ∞)上单调递减.
(ⅰ) 当g(e)·g<0,即(ae2 2)·<0,即-0.
g=<0,所以g(x)在D上有且只有一个零点x0,且x0两侧g(x)异号.
综上所述,实数a的取值范围是.
(1)求a,b的值及函数f(x)的单调区间;
(2)若对任意的x∈[-1,2],不等式f(x)0,函数f(x)=ax(x-2)2(x∈R)有极大值32.
(1)求函数f(x)的单调区间;
(2)求实数a的值.
11.若函数y=f(x)在x=x0处取得极大值或极小值,则称x0为函数y=f(x)的极值点.已知函数f(x)=ax3 3xln x(a∈R).
(1)当a=0时,求f(x)的极值;
(2)若f(x)在区间上有且只有一个极值点,求实数a的取值范围.
