.设函数f(x)=ax3-3x2,(aR),且x=2是y=f(x)的极值点,求函数g(x)=ex·f(x)的单调区间.
解 f′(x)=3ax2-6x=3x(ax-2).
因为x=2是函数y=f(x)的极值点.
所以f′(2)=0,即6(2a-2)=0,因此a=1,
经验证,当a=1时,x=2是函数f(x)的极值点,
所以g(x)=ex(x3-3x2),
g′(x)=ex(x3-3x2+3x2-6x)
=ex(x3-6x)=x(x+)(x-)ex.
因为ex>0,所以y=g(x)的单调增区间是(-,0)和(,+∞);单调减区间是(-∞,-)和(0,).
.已知函数f(x)=x3-ax-1
(1)若f(x)在(-∞,+∞)上单调递增,求实数a的取值范围;
(2)是否存在实数a,使f(x)在(-1,1)上单调递减?若存在,求出a的取值范围;若不存在试说明理由.
(1)f′(x)=3x2-a
由Δ≤0,即12a≤0,解得a≤0,
因此当f(x)在(-∞,+∞)上单调递增时,a的取值范围是(-∞,0].
(2)若f(x)在(-1,1)上单调递减,
则对于任意x(-1,1)不等式f′(x)=3x2-a≤0恒成立
即a≥3x2,又x(-1,1),则3x2<3因此a≥3
函数f(x)在(-1,1)上单调递减,实数a的取值范围是[3,+∞).
.已知函数f(x)=aln x-ax-3(aR).
(1)求函数f(x)的单调区间;
(2)若函数y=f(x)的图象在点(2,f(2))处的切线的倾斜角为45°,对于任意的t[1,2],函数g(x)=x3+x2在区间(t,3)上总不是单调函数,求m的取值范围.
(1)根据题意知,f′(x)=(x>0),
当a>0时,f(x)的单调递增区间为(0,1],单调递减区间为(1,+∞);
当a<0时,f(x)的单调递增区间为(1,+∞),单调递减区间为(0,1];当a=0 时,f(x)不是单调函数.
(2)f′(2)=-=1,a=-2,
f(x)=-2ln x+2x-3.
g(x)=x3+x2-2x,
g′(x)=3x2+(m+4)x-2.
g(x)在区间(t,3)上总不是单调函数,且g′(0)=-2,
由题意知:对于任意的t[1,2],g′(t)<0恒成立,
∴- .设函数f(x)=ln x+在内有极值. (1)求实数a的取值范围; (2)若x1(0,1),x2(1,+∞).求证:f(x2)-f(x1)>e+2-.注:e是自然对数的底数. (1)解 易知函数f(x)的定义域为(0,1)(1,+∞), f′(x)=-==. 由函数f(x)在内有极值,可知方程f′(x)=0在内有解,令g(x)=x2-(a+2)x+1=(x-α)(x-β). 不妨设0<α<,则β>e,又g(0)=1>0, 所以g=-+1<0,解得a>e+-2. (2)证明 由(1)知f′(x)>00β, f′(x)<0αe), 则h′(β)=+1+=2>0, 所以函数h(β)在(e,+∞)上单调递增, 所以f(x2)-f(x1)≥h(β)>h(e)=2+e-.