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最值练习
已知a≥ 0 ,函数f(x) = ( -2ax )
当X为何值时,f(x)取得最小值?证明你的结论;
(2)设 f(x)在[ -1,1]上是单调函数,求a的取值范围.
解:(I)对函数求导数得
令得[+2(1-)-2]=0从而+2(1-)-2=0
解得
当 变化时,、的变化如下表
+ 0 - 0 + 递增 极大值 递减 极小值 递增 ∴在=处取得极大值,在=处取得极小值。
当≥0时,-1,在上为减函数,在上为增函数
而当时=,当x=0时,
所以当时,取得最小值
(II)当≥0时,在上为单调函数的充要条件是
即,解得
于是在[-1,1]上为单调函数的充要条件是
即的取值范围是
已知函数,
(Ⅰ)求的单调区间和值域;
(Ⅱ)设,函数,若对于任意,总存在,使得成立,求的取值范围
解:对函数求导,得
令解得 或
当变化时,、的变化情况如下表:
x 0 0 所以,当时,是减函数;当时,是增函数;
当时,的值域为
(Ⅱ)对函数求导,得
因此,当时,
因此当时,为减函数,从而当时有
又,,即当时有
任给,,存在使得,则
即
解式得 或
解式得
又,
故:的取值范围为
已知函数f(x)=-x3+3x2+9x+a,
(I)求f(x)的单调递减区间;
(II)若f(x)在区间[-2,2]上的最大值为20,求它在该区间上的最小值.
解:(I) f ’(x)=-3x2+6x+9.令f ‘(x)0,解得x-1或x3,
所以函数f(x)的单调递减区间为(-∞,-1),(3,+∞).
(II)因为f(-2)=8+12-18+a=2+a,f(2)=-8+12+18+a=22+a,
所以f(2)f(-2).因为在(-1,3)上f ‘(x)0,所以f(x)在[-1, 2]上单调递增,又由于f(x)在[-2,-1]上单调递减,因此f(2)和f(-1)分别是f(x)在区间[-2,2]上的最大值和最小值,于是有 22+a=20,解得 a=-2.
故f(x)=-x3+3x2+9x-2,因此f(-1)=1+3-9-2=-7,
即函数f(x)在区间[-2,2]上的最小值为-7.
已知函数
(Ⅰ)当a=2时,求使f(x)=x成立的x的集合;
(Ⅱ)求函数y=f (x)在区间[1,2]上的最小值.
解:(1)当a=2时,,则方程f(x)=x即为
解方程得:
(2)(I)当a0时,,
作出其草图见右, 易知有两个极值点借助于图像可知
当时,函数在区间[1,2]上为增函数,此时
当时,显然此时函数的最小值为
当时,,此时在区间为增函数,在区间上为减函数,∴,又可得
∴
则当时,,此时
当时,,此时
当时,,此时在区间为增函数,故
(II)当时,,此时在区间也为增函数,故
(III)当时,其草图见右
显然函数在区间为增函数,故
已知函数。
(Ⅰ)设,讨论的单调性;
(Ⅱ)若对任意恒有,求的取值范围。
15.解:(I) 的定义域为(,1)(1,)
因为(其中)恒成立,所以
⑴ 当时,在(,0)(1,)上恒成立,所以在(,1)(1,)上为增函数;
⑵ 当时,在(,0)(0,1)(1,)上恒成立,所以在(,1)(1,)上为增函数;
⑶ 当时,的解为:(,)(t,1)(1,+)
(其中)
所以在各区间内的增减性如下表:
区间 (,) (,t) (t,1) (1,+) 的符号 + + + 的单调性 增函数 减函数 增函数 增函数
(II)显然
⑴ 当时,在区间0,1上是增函数,所以对任意(0,1)都有;
⑵ 当时,是在区间 0,1上的最小值,即,这与题目要求矛盾;
⑶ 若,在区间0,1上是增函数,所以对任意(0,1)都有。
综合⑴、⑵、⑶ ,a的取值范围为(,2)
19.(2006年全国卷II)设函数f(x)=(x+1)ln(x+1),若对所有的x≥0,都有f(x)≥ax成立,求实数a的取值范围.
19.解法一:
令g(x)=(x+1)ln(x+1)-ax,
对函数g(x)求导数:g′(x)=ln(x+1)+1-a
令g′(x)=0,解得x=ea-1-1, ……5分
(i)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,都有g(x)≥g(0),
即当a≤1时,对于所有x≥0,都有 f(x)≥ax. ……
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