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新高考数学一轮复习 导数专项重点难点突破专题05 利用函数极值求参(取值范围)(2份打包,原卷版+解析版)
展开1.函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 处有极大值 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的值等于( )
A.0B.6C.3D.2
【解析】 SKIPIF 1 < 0 ,因为 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 处有极大值 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,故选:A
2.已知f(x)= SKIPIF 1 < 0 x3+(a-1)x2+x+1没有极值,则实数a的取值范围是( )
A.[0,1]B.(-∞,0]∪[1,+∞) C.[0,2]D.(-∞,0]∪[2,+∞)
【解析】由 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,
根据题意得 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 .故选:C
3.若函数 SKIPIF 1 < 0 有两个不同的极值点,则实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【解析】∵ SKIPIF 1 < 0 有两个不同的极值点,
∴ SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 有2个不同的零点,
∴ SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 有2个不同的零点,∴ SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 .故选:D.
4.若 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 是函数 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 两个相邻的极值点,则 SKIPIF 1 < 0 ( )
A.3B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【解析】由题意得, SKIPIF 1 < 0 是函数 SKIPIF 1 < 0 周期的一半,则 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 .故选:B
5.已知 SKIPIF 1 < 0 没有极值,则实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【解析】 SKIPIF 1 < 0 ;
SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上没有极值, SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
解得: SKIPIF 1 < 0 ,即实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围为 SKIPIF 1 < 0 .故选:C.
6.设函数f(x)=ln x+ SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 内有极值,求实数a的取值范围( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【解析】由 SKIPIF 1 < 0 ,
因为函数f(x)=ln x+ SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 内有极值,所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 内有解,
即 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 内有解, SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 单调递减,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
要想方程 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 时有解,只需 SKIPIF 1 < 0 ,故选:A
7.已知函数f(x)=x3+ax2+bx+a2在x=1处的极值为10,则数对(a,b)为( )
A.(-3,3)B.(-11,4)
C.(4,-11)D.(-3,3)或(4,-11)
【解析】f′(x)=3x2+2ax+b,依题意可得 SKIPIF 1 < 0 即 SKIPIF 1 < 0
解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0
当 SKIPIF 1 < 0 时,f′(x)=3x2-6x+3=3(x-1)2≥0,这时f(x)无极值,不合题意,
所以数对 SKIPIF 1 < 0 为(4,-11),选项C正确.故选:C.
8.已知函数 SKIPIF 1 < 0 ,若 SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 的极小值点,则实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【解析】由 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,
若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,此时在 SKIPIF 1 < 0 单调递增,在 SKIPIF 1 < 0 单调递减,这与 SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 的极小值点矛盾,故舍去.
若 SKIPIF 1 < 0 ,可知 SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 的极大值点,故不符合题意.
若 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,此时 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 单调递增,在 SKIPIF 1 < 0 单调递减,可知 SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 的极大值点,故不符合题意.
当 SKIPIF 1 < 0 ,, SKIPIF 1 < 0 ,此时 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 单调递增,在 SKIPIF 1 < 0 单调递减,可知 SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 的极小值点,符合题意.
若 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 在定义域内单调递增,无极值,不符合题意,舍去.
综上可知: SKIPIF 1 < 0 ,故选:B
9.若函数 SKIPIF 1 < 0 在R上有小于0的极值点,则实数a的取值范围是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【解析】由函数 SKIPIF 1 < 0 求导得: SKIPIF 1 < 0 ,因函数 SKIPIF 1 < 0 在R上有小于0的极值点,
则 SKIPIF 1 < 0 有小于0的根,即当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,而函数 SKIPIF 1 < 0 在R上单调递增,
则当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,于是得 SKIPIF 1 < 0 ,
经验证,当 SKIPIF 1 < 0 时,函数 SKIPIF 1 < 0 在R上有小于0的极值点,
所以实数a的取值范围是 SKIPIF 1 < 0 .故选:C
10.已知函数 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 有且仅有2个极值点,则 m 的取值范围是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【解析】由 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 有且仅有2个极值点,
所以令 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,因此有 SKIPIF 1 < 0 ,故选:A
11.已知函数 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 有两个极值点,则实数a的取值范围为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【解析】对原函数求导得, SKIPIF 1 < 0 ,
因为函数 SKIPIF 1 < 0 有两个极值点,
所以 SKIPIF 1 < 0 有两个不等实根,即 SKIPIF 1 < 0 有两个不等实根,
亦即 SKIPIF 1 < 0 有两个不等实根.令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0
可知 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
又因为当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,即a的范围是 SKIPIF 1 < 0 .故选:B
12.已知函数 SKIPIF 1 < 0 在其定义域的一个子区间 SKIPIF 1 < 0 上有极值,则实数a的取值范围是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【解析】 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ; SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,
∴ SKIPIF 1 < 0 有极大值 SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 ,故选:A.
13.已知函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 处取极小值,且 SKIPIF 1 < 0 的极大值为4,则 SKIPIF 1 < 0 ( )
A.-1B.2C.-3D.4
【解析】 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
因为函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 处取极小值,所以, SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 单调递增,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 单调递增,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 单调递增,所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 处有极大值为 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .故选:B
14.已知 SKIPIF 1 < 0 为常数,函数 SKIPIF 1 < 0 有两个极值点,其中一个极值点 SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的取值范围是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【解析】 SKIPIF 1 < 0 ,由函数 SKIPIF 1 < 0 有两个极值点,
则等价于 SKIPIF 1 < 0 有两个解,即 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 有两个交点,
所以 SKIPIF 1 < 0 .直线 SKIPIF 1 < 0 过点 SKIPIF 1 < 0
由 SKIPIF 1 < 0 在点 SKIPIF 1 < 0 处的切线为 SKIPIF 1 < 0 ,显然直线 SKIPIF 1 < 0 过点 SKIPIF 1 < 0
当 SKIPIF 1 < 0 时,直线 SKIPIF 1 < 0 与曲线 SKIPIF 1 < 0 交于不同两点(如下图),且 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 单调递增, SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,故选: D.
15.已知函数 SKIPIF 1 < 0 有两个极值点m,n,且 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的最大值为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【解析】由 SKIPIF 1 < 0 得: SKIPIF 1 < 0
m,n是 SKIPIF 1 < 0 两个根,由根与系数的关系得: SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0
记 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减. SKIPIF 1 < 0 故选:C
二、多选题
16.已知函数 SKIPIF 1 < 0 ,若函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上有极值,则实数 SKIPIF 1 < 0 可以取( )
A.1B.2C.3D.4
【解析】由题意知, SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上有变号零点,
又易知 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,故 SKIPIF 1 < 0 ,
可得 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 可取2,3.故选:BC.
17.函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 处取得极大值,则a的值可以是( )
A.-1B.0C.3D.4
【解析】 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
当 SKIPIF 1 < 0 时,令 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 单调递增, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 单调递减,
则 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 处取得极大值;
当 SKIPIF 1 < 0 时,令 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 单调递增,在 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 单调递减,
则 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 处取得极大值;
当 SKIPIF 1 < 0 时,若 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 时,在 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 单调递增, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 单调递减,则 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 处取得极小值,不合题意,舍去;若 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 恒成立, SKIPIF 1 < 0 单调递增,不合题意,舍去;若 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 时,在 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 单调递增, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 单调递减,则 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 处取得极大值;
综上所述: SKIPIF 1 < 0 时,函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 处取得极大值.故选:AB.
三、填空题
18.已知函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 处取得极值,则a=______.
【解析】由 SKIPIF 1 < 0 知: SKIPIF 1 < 0 .因为 SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 的极值点,
故 SKIPIF 1 < 0
19.若函数 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 上恰有一个极值点,则 SKIPIF 1 < 0 的取值范围是___________.
【解析】二次函数 SKIPIF 1 < 0 的对称轴为: SKIPIF 1 < 0 ,
要想函数 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 上恰有一个极值点,只需 SKIPIF 1 < 0 ,
故答案为: SKIPIF 1 < 0
20.若函数 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 上有两个极值点,则实数a的取值范围是______.
【解析】由题意,函数 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
因为函数 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 上有两个极值点,即 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上有两个不等的实数根,
即 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上有两个不等的实数根,即函数 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 的图象有两个交点,
又由 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 单调递增;
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 单调递减,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,且当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,即实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围是 SKIPIF 1 < 0 .
21.已知函数 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 )在 SKIPIF 1 < 0 处有极大值,则实数 SKIPIF 1 < 0 的值为______.
【解析】 SKIPIF 1 < 0 ,由题意得: SKIPIF 1 < 0 ,解得: SKIPIF 1 < 0 或2,
当 SKIPIF 1 < 0 时,由定义域可知: SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 恒成立,故 SKIPIF 1 < 0 不是极大值,不合题意,舍去;
当 SKIPIF 1 < 0 时,由定义域可知: SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 处有极大值,满足要求.故答案为:2
22.若函数 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 内存在极小值,则 SKIPIF 1 < 0 的取值范围是___________.
【解析】因为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,列表如下:
所以,函数 SKIPIF 1 < 0 的极小值点为 SKIPIF 1 < 0 ,由题意可得 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 .
故答案为: SKIPIF 1 < 0 .
23.函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上存在极值点,则a的取值范围是______ .
【解析】由 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,函数 SKIPIF 1 < 0 单调递减, SKIPIF 1 < 0 ,函数 SKIPIF 1 < 0 单调递增,
由函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上存在极值点,可得 SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴实数a的取值范围是 SKIPIF 1 < 0 .
24.设函数 SKIPIF 1 < 0 ,若 SKIPIF 1 < 0 是函数 SKIPIF 1 < 0 的一个极大值点,则实数b的取值范围为__________.
【解析】因为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 有两个不相等的实根.于是可设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 的两实根,且 SKIPIF 1 < 0 ,
①当 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 时,则 SKIPIF 1 < 0 不是 SKIPIF 1 < 0 的极值点,此时不合题意;
②当 SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 时,由于 SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 的极大值点,故 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 的取值范围是 SKIPIF 1 < 0 .
25.已知函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上恰有一个极值,则 SKIPIF 1 < 0 ___________.
【解析】因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
因为 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上恰有一个极值,所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上恰有一个变号零点,
即函数 SKIPIF 1 < 0 上恰有一个变号零点.
令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 .
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ;当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 .
故 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 上单调递减,在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增.
因为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 的大致图象如图所示,
因为函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 恰有一个变号零点,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
此时函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上恰有一个极值.
26.若函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 处取得极小值,则实数m的取值范围为______.
【解析】记 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
所以函数 SKIPIF 1 < 0 在R上单调递增.若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ;
若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 的单调递增区间是 SKIPIF 1 < 0 ,单调减区间是 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 处取得极小值,符合题意 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,所以函数 SKIPIF 1 < 0 在R上单调递减.
若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ;若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 的单调减区间是 SKIPIF 1 < 0 ,单调增区间是 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 处取得极大值,不符合题意 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,但当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,所以函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
即函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,不符合题意.
综上所述,实数m的取值范围是 SKIPIF 1 < 0 .
四、解答题
27.已知定义在R上的函数 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,在 SKIPIF 1 < 0 处取得极值.
(1)求 SKIPIF 1 < 0 的解析式;
(2)讨论 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 上的单调性.
【解析】(1)∵函数f(x)在 SKIPIF 1 < 0 处取极值,∴ SKIPIF 1 < 0 .
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
∴ SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .∴ SKIPIF 1 < 0 ,
验证: SKIPIF 1 < 0 ,可知 SKIPIF 1 < 0 是导数的变号零点,可知成立;
(2) SKIPIF 1 < 0 .
令 SKIPIF 1 < 0 =0,得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
∴函数f(x)在[-3,-1]和[2,3]上是减函数, 函数f(x)在[-1,2]上是增函数.
28.已知函数 SKIPIF 1 < 0
(1)当 SKIPIF 1 < 0 ,证明: SKIPIF 1 < 0 ;
(2)若函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上恰有一个极值,求a的值.
【解析】(1)由题设 SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上递增,则 SKIPIF 1 < 0 ,得证.
(2)由题设 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 有且仅有一个变号零点,
所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上有且仅有一个解,
令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,而 SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 时 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 时 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 时 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 上递增,在 SKIPIF 1 < 0 上递减,
故极大值 SKIPIF 1 < 0 ,极小值 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
要使 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上与 SKIPIF 1 < 0 有一个交点,则 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 .
经验证, SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 时 SKIPIF 1 < 0 对应零点不变号,而 SKIPIF 1 < 0 时 SKIPIF 1 < 0 对应零点为变号零点,
所以 SKIPIF 1 < 0 .
29.已知函数 SKIPIF 1 < 0 .
(1)当 SKIPIF 1 < 0 时,证明:当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ;
(2)若 SKIPIF 1 < 0 ,函数 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 上存在极大值,求a的取值范围.
【解析】(1)由题意得 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上是减函数,∴ SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上是增函数,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,∴当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 .
(2) SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 或a,
①当 SKIPIF 1 < 0 时,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 单调递减,函数 SKIPIF 1 < 0 没有极值;
②当 SKIPIF 1 < 0 时,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 单调递减;
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 单调递增;当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 单调递减,
∴ SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 取得极大值,在 SKIPIF 1 < 0 取得极小值,则 SKIPIF 1 < 0 ;
③当 SKIPIF 1 < 0 时,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 单调递减;
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 单调递增;当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 单调递减,
∴ SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 取得极大值,在 SKIPIF 1 < 0 取得极小值,由 SKIPIF 1 < 0 得: SKIPIF 1 < 0 ,
综上,函数 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 上存在极大值时,a的取值范围为 SKIPIF 1 < 0 .
30.若函数 SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时,函数 SKIPIF 1 < 0 取得极值 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求函数 SKIPIF 1 < 0 的解析式;
(2)若方程 SKIPIF 1 < 0 有3个不同的实数根,求实数k的取值范围.
【解析】(1)对 SKIPIF 1 < 0 求导,得 SKIPIF 1 < 0 ,
由题意,得 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 .
(2)由(1)可得 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,
∴当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ;当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ;当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 .
因此,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 取得极大值 SKIPIF 1 < 0 ;当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 取得极小值 SKIPIF 1 < 0 ,
函数 SKIPIF 1 < 0 的大致图象图如所示.:
要使方程 SKIPIF 1 < 0 有3个不同的实数根,由图可知,实数k的取值范围是 SKIPIF 1 < 0 .
31.已知函数 SKIPIF 1 < 0 (其中 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 …为自然对数的底数)
(1)当 SKIPIF 1 < 0 时,求函数 SKIPIF 1 < 0 的单调区间;
(2)当 SKIPIF 1 < 0 时,若 SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 的两极值点且 SKIPIF 1 < 0 ,求实数a的取值范围.
【解析】(1)当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
∵ SKIPIF 1 < 0 ,∴当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 恒成立,
∴ SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,无单调递减区间;
当 SKIPIF 1 < 0 时,令 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增, SKIPIF 1 < 0 上单调递减.
综上,当 SKIPIF 1 < 0 时,函数 SKIPIF 1 < 0 的单调递增区间是 SKIPIF 1 < 0 ,无单调递减区间;
当 SKIPIF 1 < 0 时,函数 SKIPIF 1 < 0 的单调递增区间是 SKIPIF 1 < 0 ,单调递减区间是 SKIPIF 1 < 0 .
(2)①当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 有两个极值点 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 在R上有两个不等实数根 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,
又 SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0
∴ SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,同理 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ;当 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ;
要使 SKIPIF 1 < 0 在R上有两个不同的实根,则 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 .
所以当 SKIPIF 1 < 0 函数 SKIPIF 1 < 0 有两个不相等的零点 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 有两个极值点 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 .∴若有两个极值点,则 SKIPIF 1 < 0 ·
32.设函数 SKIPIF 1 < 0 .
(1)若曲线 SKIPIF 1 < 0 在点 SKIPIF 1 < 0 处的切线与 SKIPIF 1 < 0 轴平行,求 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)若 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 处取得极大值,求 SKIPIF 1 < 0 的取值范围.
【解析】(1) SKIPIF 1 < 0 定义域为R, SKIPIF 1 < 0 .
由题设知 SKIPIF 1 < 0 ,即(1-a)e=0,解得:a=1此时f(1)=3e≠0.
所以a的值为1
(2)由(1)得 SKIPIF 1 < 0 .
若 SKIPIF 1 < 0 时,则当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ;当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单减,在 SKIPIF 1 < 0 上单增,所以 SKIPIF 1 < 0 在x=2处取得极小值,不合题意,舍去;
若 SKIPIF 1 < 0 时,则 SKIPIF 1 < 0 恒成立,所以 SKIPIF 1 < 0 在R上单增,所以 SKIPIF 1 < 0 在x=2处不能取得极值,不合题意,舍去;
若 SKIPIF 1 < 0 时,则当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ;当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单增,在 SKIPIF 1 < 0 上单减,所以 SKIPIF 1 < 0 在x=2处取得极大值,符合题意;
若 SKIPIF 1 < 0 时,则当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ;当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单增,在 SKIPIF 1 < 0 上单减,所以 SKIPIF 1 < 0 在x=2处取得极大值,符合题意;
若 SKIPIF 1 < 0 时,则当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ;当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单减,在 SKIPIF 1 < 0 上单增,所以 SKIPIF 1 < 0 在x=2处取得极大值,符合题意.
综上所述: SKIPIF 1 < 0 .即实数a的范围为 SKIPIF 1 < 0 .
33.已知函数 SKIPIF 1 < 0 .
(1)当 SKIPIF 1 < 0 时,求函数 SKIPIF 1 < 0 的单调递增区间;
(2)设函数 SKIPIF 1 < 0 ,若 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上存在极值,求a的取值范围.
【解析】(1)当 SKIPIF 1 < 0 时,函数 SKIPIF 1 < 0 ,其定义域为 SKIPIF 1 < 0 ,
可得 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 单调递减;当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 单调递增,
所以函数 SKIPIF 1 < 0 的单调递减区间为 SKIPIF 1 < 0 ,单调递增区间为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)解:由 SKIPIF 1 < 0 ,
可得 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ;当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,在区间 SKIPIF 1 < 0 上,单调递减,
且 SKIPIF 1 < 0 ,显然 SKIPIF 1 < 0 ,
若 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上存在极值,则满足 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
综上可得,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上存在极值,所以实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围为 SKIPIF 1 < 0 .
34.已知函数 SKIPIF 1 < 0 .
(1)若 SKIPIF 1 < 0 ,求函数 SKIPIF 1 < 0 的单调区间;
(2)若 SKIPIF 1 < 0 存在两个极小值点 SKIPIF 1 < 0 ,求实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围.
【解析】(1)当 SKIPIF 1 < 0 时,函数 SKIPIF 1 < 0 ,
可得 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,所以函数 SKIPIF 1 < 0 单调递增,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 单调递减;当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 单调递增,
即函数 SKIPIF 1 < 0 的单调递减区间为 SKIPIF 1 < 0 ,单调递增区间为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)由函数 SKIPIF 1 < 0 ,
可得 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时,可得 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
①当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,此时当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 单调递减;
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 单调递增,
所以函数 SKIPIF 1 < 0 的极小值为 SKIPIF 1 < 0 ,无极大值;
②当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
又由 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上有唯一的零点 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,
因为当 SKIPIF 1 < 0 时,令 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
又因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上有唯一的零点 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,
所以当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 单调递减;当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 单调递增;
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 单调递减;当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 单调递增,
所以函数 SKIPIF 1 < 0 有两个极小值点,故实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围为 SKIPIF 1 < 0 .
35.已知函数 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
(1)讨论函数 SKIPIF 1 < 0 的单调性;
(2)若 SKIPIF 1 < 0 有且只有一个极值点,求a的取值范围.
【解析】(1)由题意知: SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时,因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上恒成立,所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上是减函数;
当 SKIPIF 1 < 0 时,由 SKIPIF 1 < 0 得: SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 在
SKIPIF 1 < 0 上是增函数,在 SKIPIF 1 < 0 上是减函数.
(2) SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,因为 SKIPIF 1 < 0 有且只有一个极值点,
即 SKIPIF 1 < 0 图象只穿过 SKIPIF 1 < 0 轴一次,即 SKIPIF 1 < 0 为单调减函数或者 SKIPIF 1 < 0 的极值同号;
(i) SKIPIF 1 < 0 为单调减函数, SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上恒成立,则 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ;
(ii) SKIPIF 1 < 0 的极值同号时,设 SKIPIF 1 < 0 为极值点,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 有两个不同的解 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,且有 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,同理 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,化简得: SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ;
当 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 有且只有一个极值点.
综上:a的取值范围是 SKIPIF 1 < 0 .
36.已知函数 SKIPIF 1 < 0 ,曲线 SKIPIF 1 < 0 在点 SKIPIF 1 < 0 处的切线斜率为0.
(1)求b的值;
(2)若函数 SKIPIF 1 < 0 的极大值为 SKIPIF 1 < 0 ,证明: SKIPIF 1 < 0 .
【解析】(1)依题意 SKIPIF 1 < 0 ,由题设知 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 .
(2) SKIPIF 1 < 0 的定义域为 SKIPIF 1 < 0 ,由(1)知 SKIPIF 1 < 0 .
SKIPIF 1 < 0
①若 SKIPIF 1 < 0 ,则当 SKIPIF 1 < 0 时 SKIPIF 1 < 0 ;当 SKIPIF 1 < 0 时 SKIPIF 1 < 0 .
故 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 单调递增,在 SKIPIF 1 < 0 单调递减.
此时 SKIPIF 1 < 0 有唯一极值 SKIPIF 1 < 0 .
令 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 矛盾,故舍去;
②若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时 SKIPIF 1 < 0 ;
当 SKIPIF 1 < 0 时 SKIPIF 1 < 0 ;当 SKIPIF 1 < 0 时 SKIPIF 1 < 0 .
故 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增.
此时 SKIPIF 1 < 0 有唯一极大值 SKIPIF 1 < 0 .
令 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 矛盾,故舍去;
③若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时 SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增无极大值;
④若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时 SKIPIF 1 < 0 ;
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时 SKIPIF 1 < 0 .
故 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增.
此时 SKIPIF 1 < 0 有唯一极大值 SKIPIF 1 < 0
令 SKIPIF 1 < 0 ,化简得 SKIPIF 1 < 0 (*)
令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,记函数 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 在其定义域上恒成立,所以 SKIPIF 1 < 0 在其定义域上单调递增,
又因为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 内存在零点 SKIPIF 1 < 0 使得方程(*)成立.
所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
37.已知函数f(x)=ax2+xlnx-ex,其中e是自然对数的底数.
(1)求证:当 SKIPIF 1 < 0 时,函数f(x)是减函数;
(2)若函数f(x)存在极值,求实数a的取值范围.
【解析】(1) SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
因为 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上是减函数,且 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0
即函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减
所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以函数f(x)在 SKIPIF 1 < 0 是减函数;
(2)①当 SKIPIF 1 < 0 时,由(1),f(x)在 SKIPIF 1 < 0 是减函数,不存在极值;
②当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
易知 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上是减函数,且在 SKIPIF 1 < 0 上图象不间断,
因为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上存在唯一零点,记为 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
且 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,所以函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,所以 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,所以函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,所以 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上是减函数,不存在极值.
③当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0
因为 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
结合 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上是减函数,且在 SKIPIF 1 < 0 上图象不间断
所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上存在唯一零点,记为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,与②同理
SKIPIF 1 < 0
又 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,结合 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上图象不间断
所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上存在唯一零点,记为 SKIPIF 1 < 0 ,则结合 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上是减函数,得
即 SKIPIF 1 < 0 时,函数 SKIPIF 1 < 0 存在极值.综上,实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围为 SKIPIF 1 < 0 .
38.已知函数 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
(1)当 SKIPIF 1 < 0 时,求 SKIPIF 1 < 0 的单调区间;
(2)若 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 的极大值大于0,求实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围.
【解析】(1)函数 SKIPIF 1 < 0 的定义域为 SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
①当 SKIPIF 1 < 0 时,在 SKIPIF 1 < 0 上 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增.
②当 SKIPIF 1 < 0 时,令 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上, SKIPIF 1 < 0 ,在 SKIPIF 1 < 0 上, SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减.
综上,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 的单调递增区间为 SKIPIF 1 < 0 ;
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 的单调递增区间为 SKIPIF 1 < 0 ,单调递减区间为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)由(1)知当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 有极大值为 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上恒成立.
令 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
在 SKIPIF 1 < 0 上, SKIPIF 1 < 0 ,在 SKIPIF 1 < 0 上, SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,
SKIPIF 1 < 0 的极小值 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的取值范围为 SKIPIF 1 < 0 .
39.已知函数 SKIPIF 1 < 0 .(其中 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 …为自然对数的底数)
(1)当 SKIPIF 1 < 0 时,求函数 SKIPIF 1 < 0 的单调区间;
(2)当 SKIPIF 1 < 0 时,若 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 的两极值点且 SKIPIF 1 < 0 ,
①求实数a的取值范围;
②证明: SKIPIF 1 < 0 .
【解析】(1)当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
∵ SKIPIF 1 < 0 ,∴当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 恒成立,∴ SKIPIF 1 < 0 单调递增为 SKIPIF 1 < 0 ,无单调递减区间;
当 SKIPIF 1 < 0 时,令 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增, SKIPIF 1 < 0 上单调递减.
综上,当 SKIPIF 1 < 0 时,函数 SKIPIF 1 < 0 的单调递增区间是 SKIPIF 1 < 0 ,无单调递减区间;
当 SKIPIF 1 < 0 时,函数 SKIPIF 1 < 0 的单调递增区间是 SKIPIF 1 < 0 ,单调递减区间是 SKIPIF 1 < 0 .
(2)当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 有两个极值点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 在R上有两个不等实数根 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
①设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,又 SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ; SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0
∴ SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,∴ SKIPIF 1 < 0 ,
要使 SKIPIF 1 < 0 在R上有两个不同的实根,则 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 .
②∵ SKIPIF 1 < 0 ,由前面的推导知: SKIPIF 1 < 0 ,
且 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 单调递增, SKIPIF 1 < 0 单调递减, SKIPIF 1 < 0 单调递增.
设 SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,即 SKIPIF 1 < 0 .∴ SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 单调递增,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,∴原不等式成立.
40.已知 SKIPIF 1 < 0 .
(1)若 SKIPIF 1 < 0 恒有两个极值点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 ),求实数a的取值范围;
(2)在(1)的条件下,证明 SKIPIF 1 < 0 .
【解析】(1)函数 SKIPIF 1 < 0 的定义域为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
则方程 SKIPIF 1 < 0 有两个不同的正根,
即函数 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 图像有两个交点,
SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,
所以函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,且当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,如图,
由图可知 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)设 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 单调递增,故 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 .
而 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 单调递减,故 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ;
由 SKIPIF 1 < 0 知 SKIPIF 1 < 0 ;
由(1)知, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 为函数 SKIPIF 1 < 0 的极值点,
当 SKIPIF 1 < 0 时 SKIPIF 1 < 0 ,函数 SKIPIF 1 < 0 单调递减,当 SKIPIF 1 < 0 时 SKIPIF 1 < 0 ,函数 SKIPIF 1 < 0 单调递增,
SKIPIF 1 < 0 时 SKIPIF 1 < 0 ,函数 SKIPIF 1 < 0 单调递减,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 ).
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,故当 SKIPIF 1 < 0 时,
SKIPIF 1 < 0 单调递增,且 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 单调递减,
由 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 . SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
增
极大值
减
极小值
增
x
-3
(-3,-1)
-1
(-1,2)
2
(2,3)
3
SKIPIF 1 < 0
-
0
+
0
-
f(x)
45
减
-7
增
20
减
9
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
极大值
SKIPIF 1 < 0
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