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2015高考数学一轮复习同步检测:《导数的概念》_第3页

中华考试网  2014-12-14  【
三、解答题

  .已知函数f(x)=ax3+bx2+cx在点x0处取得极大值5,其导函数y=f′(x)的图象经过(1,0),(2,0)点,如图所示.(1)求x0的值;

  (2)求a,b,c的值.

  (1)由f′(x)随x变化的情况

  x (-∞,1) 1 (1,2) 2 (2,+∞) f′(x) + 0 - 0 + 可知当x=1时f(x)取到极大值5,则x0=1

  (2)f′(x)=3ax2+2bx+c,a>0

  由已知条件x=1,x=2为方程3ax2+2bx+c=0,

  的两根,因此解得a=2,b=-9,c=12.

  .某商场销售某种商品的经验表明,该商品每日的销售量y(单位:千克)与销售价格x(单位:元/千克)满足关系式y=+10(x-6)2,其中30),且方程f′(x)-9x=0的两根分别为1,4.

  (1)当a=3且曲线y=f(x)过原点时,求f(x)的解析式;

  (2)若f(x)在(-∞,+∞)内无极值点,求a的取值范围.

  解 由f(x)=x3+bx2+cx+d得f′(x)=ax2+2bx+c.

  因为f′(x)-9x=ax2+2bx+c-9x=0的两个根分别为1,4,

  所以(*)

  (1)当a=3时,由(*)式得

  解得b=-3,c=12.又因为曲线y=f(x)过原点,

  所以d=0.故f(x)=x3-3x2+12x.

  (2)由于a>0,所以f(x)=x3+bx2+cx+d在(-∞,+∞)内无极值点等价于f′(x)=ax2+2bx+c≥0在(-∞,+∞)内恒成立.由(*)式得2b=9-5a,c=4a.

  又Δ=(2b)2-4ac=9(a-1)(a-9),

  由得a[1,9].

  即a的取值范围是[1,9].

  .已知函数f(x)满足f(x)=f′(1)ex-1-f(0)x+x2.

  (1)求f(x)的解析式及单调区间;

  (2)若f(x)≥x2+ax+b,求(a+1)b的最大值.

  解 (1)由已知得f′(x)=f′(1)ex-1-f(0)+x.

  所以f′(1)=f′(1)-f(0)+1,即f(0)=1.

  又f(0)=f′(1)e-1,所以f′(1)=e.

  从而f(x)=ex-x+x2.由于f′(x)=ex-1+x,

  故当x(-∞,0)时,f′(x)<0;

  当x(0,+∞)时,f′(x)>0.

  从而,f(x)在(-∞,0)上单调递减,在(0,+∞)上单调递增.

  (2)由已知条件得ex-(a+1)x≥b.

  (i)若a+1<0,则对任意常数b,当x<0,且x<时,可得ex-(a+1)x0,设g(x)=ex-(a+1)x,

  则g′(x)=ex-(a+1).

  当x(-∞,ln(a+1))时,g′(x)<0;

  当x(ln(a+1),+∞)时,g′(x)>0.

  从而g(x)在(-∞,ln(a+1))上单调递减,在(ln(a+1),+∞)上单调递增.

  故g(x)有最小值g(ln(a+1))=a+1-(a+1)ln(a+1).

  所以f(x)≥x2+ax+b等价于b≤a+1-(a+1)·ln(a+1).

  因此(a+1)b≤(a+1)2-(a+1)2ln(a+1).

  设h(a)=(a+1)2-(a+1)2ln(a+1),则

  h′(a)=(a+1)[1-2ln(a+1)].

  所以h(a)在(-1,e-1)上单调递增,在(e-1,+∞)上单调递减,故h(a)在a=e-1处取得最大值.

  从而h(a)≤,即(a+1)b≤.

  当a=e-1,b=时,式成立.故f(x)≥x2+ax+b.

  综上得,(a+1)b的最大值为.

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