已知函数f(x)的图象是不间断的曲线,f(x)在区间[a,b]上单调区间,且f(a)

已知函数f(x)、g(x)均为(a、b)上的可导函数,在[a、b]上连续且f′(x)>g′(x),f(a)=g(a),则当x∈(a、b)时有(  )A.f(x)>g(x)B.f(x)<g(x)?C.f(x)=g(x)D.大小关系不能确定?
“我们称使f(x)=0的x为函数y=f(x)的零点.若函数y=f(x)在区间[a,b]上是连续的、单调的函数,且满足f(a)·f(b)<0,则函数y=f(x)在区间[a,b]上有唯一的零点”.对于函数f(x)=-x3+x2+x+m.(1)当m=0时,讨论函数f(x)=-x3+x2+x+m在定义域内的单调性并求出极值;(2)若函数f(x)=-x3+x2+x+m有三个零点,求实数m的取值范围.考点:利用导数研究函数的单调性,利用导数研究曲线上某点切线方程
专题:压轴题,导数的综合应用
分析:(1)先求原函数的导数,根据f′(x)<0求得的区间是单调减区间,即可;(2)由于存在唯一的实数x0,使得f(x0)=x0与f′(x0)=0同时成立,则x3+52x2+(a-1)x+b=03x2+5x+a=0存在唯一的实数根x0,即b=2x3+52x2+x存在唯一的实数根x0,就把问题转化为求函数最值问题;(3)假设存在常数λ,依据曲线C在点A处的切线l1与曲线C交于另一点B,曲线C在点B处的切线l2,得到关于λ的方程,有解则存在,无解则不存在.
解:(1)当a=-2时,函数f(x)=x3+52x2-2x+b则f′(x)=3x2+5x-2=(3x-1)(x+2)令f′(x)<0,解得-2<x<13,所以f(x)的单调递减区间为(-2,13);(2)函数f(x)的导函数为由于存在唯一的实数x0,使得f(x0)=x0与f′(x0)=0同时成立,则x3+52x2+(a-1)x+b=03x2+5x+a=0即x3+52x2+(-3x2-5x-1)x+b=0存在唯一的实数根x0,故b=2x3+52x2+x存在唯一的实数根x0,令y=2x3+52x2+x,则y′=6x2+5x+1=(2x+1)(3x+1)=0,故x=-12或x=-13,则函数y=2x3+52x2+x在(-∞,-12),(-13,+∞)上是增函数,在(-12,-13)上是减函数,由于x=-12时,y=-18;x=-13时,y=-754;故实数b的取值范围为:(-∞,-754)∪(-18,+∞);(3)设点A(x0,f(x0)),则在点A处的切线l1的切线方程为y-f(x0)=f′(x0)(x-x0),与曲线C联立得到f(x)-f(x0)=f′(x0)(x-x0),即(x3+52x2+ax+b)-(x03+52x02+ax0+b)=(3x02+5x0+a)(x-x0),整理得到(x-x0)2[x+(2x0+52)]=0,故点B的横坐标为xB=-(2x0+52)由题意知,切线l1的斜率为k1=f′(x0)=3x02+5x0+a,l2的斜率为k2=f′(-(2x0+52))=12x02+20x0+254+a,若存在常数λ,使得k2=λk1,则12x02+20x0+254+a=λ(3x02+5x0+a),即存在常数λ,使得(4-λ)(3x02+5x0)=(λ-1)a-254,故4-λ=0(λ-1)a-254=0,解得λ=4,a=2512,故a=2512时,存在常数λ=4,使得k2=4k1;a≠2512时,不存在常数,使得k2=4k1.
点评:本题以函数为载体,考查导数知识的运用,考查函数的单调性,考查曲线的切线,同时还考查了方程根的问题,一般要转化为函数的最值来解决.
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已知函数f(x)=x3-3ax+b,(a,b∈R).(Ⅰ)求f(x)的单调区间;(Ⅱ)曲线y=f(x)在x=0处的切线方程为3ax+y-2a=0,且y=f(x)与x轴有且只有一个公共点,求a的取值范围.
提问者采纳
(Ⅰ)函数f(x)的导数f'(x)=3x2-3a,(1)当a≤0时,f'(x)≥0恒成立,此时f(x)在(-∞,+∞)上是增函数,(2)当a>0时,令f'(x)=0,得,令f'(x)>0,得或,令f'(x)<0,得,∴f(x)在和上是增函数,在上是减函数;(Ⅱ)∵f'(0)=-3a,f(0)=b,∴曲线y=f(x)在x=0处的切线方程为y-b=-3ax,即3ax+y-b=0,∴b=2a,∴f(x)=x3-3ax+2a,由(Ⅰ)知,(1)当a≤0时,f(x)在区间(-∞,+∞)单调递增,所以题设成立,(2)当a>0时,f(x)在处达到极大值,在处达到极小值,此时题设成立等价条件是或,即:3?3a(?a)+2a<0或3?3a(a)+2a>0即:或,解得:0<a<1,由(1)(2)可知a的取值范围是(-∞,1).
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出门在外也不愁②④分析:①可通过举指数函数的例子来说明此命题是错误的;②可研究函数的极值结合单调性判断出函数的图象与X轴的交点个数从而得出零点个数,即可判断命题的真假;③构造函数f(x)=-|log2x|,通过零点存在定理研究函数有几个零点,即可得出两函数有几个交点;④函数f(x)对x∈R都满足f(3+x)=f(3-x),可得出函数的图象关于x=3对称,由对称性即可判断出命题的真假.解答:①若函数y=f(x)有反函数,则f(x)有且仅有一个零点是错误的,譬如y=2x,是单调函数,有反函数,但其函数值恒大于0,无零点;②函数f(x)=2x3-3x+1有3个零点正确;由于f′(x)=6x2-3,可解得函数f(x)=2x3-3x+1在区间(-∞,-)与(,+∞)上是增函数,在(-,)是减函数,故函数存在极大值f(-)>0,极小值f()<0,故函数有三个零点;③函数y=和y=|log2x|的图象的交点有且只有一个是错误的,可利用存在零点的条件f(a)f(b)<0来解决这个问题,两函数图象的交点的横坐标就是函数f(x)=-|log2x|的零点,其中f(1)=>0,f(2)=-<0,f(4)=>0,所以在直线x=1右侧,函数有两个零点.一个在(1,2)内,一个在(2,4)内,故函数f(x)=-|log2x|共有3个零点,即函数y=和y=|log2x|的图象有3个交点.④设函数f(x)对x∈R都满足f(3+x)=f(3-x),且函数f(x)恰有6个不同的零点,则这6个零点的和为18是正确的,由函数f(x)对x∈R都满足f(3+x)=f(3-x),可得函数的图象关于x=3对称,又函数f(x)恰有6个不同的零点,此6个零点构成三组关于x=3对称的点,由中点坐标公式可得出这6个零点的和为18.故答案为②④点评:本题考查命题的真假判断及利用导数研究函数的零点,利用零点存在定理判断零点的个数,函数图象的对称性,涉及到的知识点较多,综合性强,属于基础知识与技巧训练题,解答时要严谨认真,全面掌握相关基础知识是迅速解题的保证
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