(2)因为f'??1??0,所以a?令f'?x??0,则x?11,?f?x??x3?x2?4x?2,f'?x??3x2?x?4, 22509?4?f????,f??1??,f??2??0,f?2??0,
4或x??1,又3?3?272?f?x?在在??2,2?上的最大值、最小值分别为9502,?27.
20.解:(1)∵f(x)=ax3
+bx2
的图象经过点M(1,4),
∴a+b=4. ①
f′(x)=3ax2+2bx,则f′(1)=3a+2b,
由已知得f′(1)·(-1
9)=-1,即3a+2b=9, ②
由①②式解得a=1,b=3.
(2)f(x)=x3
+3x2
,f′(x)=3x2
+6x, 令f′(x)=3x2+6x≥0,得x≥0或x≤-2, ∴f(x)的单调递增区间为(-∞,-2]和[0,+∞). 由条件知m≥0或m+1≤-2, ∴m≥0或m≤-3.
21.解:f?x?的单调递减区间为???,0?;f?x?的单调递增区间为?0,???. (2)由f?x??0,分离参数可得:a?x?1ex, 设g?x??x?1ex,x??0,???, ∴g'?x???xex,又∵x?0,
∴g'?x???xex?0,则g?x?在?0,???上单调递减,
∴g?x??g?0??1,∴a?1 即a的取值范围为?1,???.
22.解:(1)f(x)的定义域为(0,+∞).
设g(x)=ax-a-ln x,
则f(x)=xg(x),f(x)≥0等价于g(x)≥0. 因为g(1)=0,g(x)≥0,故g′(1)=0, 而g′(x)=a-1
x,g′(1)=a-1,得a=1.
- 5 -
1
若a=1,则g′(x)=1-.
x当0
(2)证明:由(1)知f(x)=x-x-xln x,
2
f ′(x)=2x-2-ln x.
1
设h(x)=2x-2-ln x,则h′(x)=2-.
x1
当x∈(0,)时,h′(x)<0;
21
当x∈(,+∞)时,h′(x)>0.
2
11
所以h(x)在(0,)上单调递减,在(,+∞)上单调递增.
221-2
又h(e)>0,h()<0,h(1)=0,
2
11
所以h(x)在(0,)上有唯一零点x0,在[,+∞)上有唯一零点1,且当x∈(0,x0)时,
22
h(x)>0;当x∈(x0,1)时,h(x)<0;当x∈(1,+∞)时,h(x)>0.
因为f ′(x)=h(x),所以x=x0是f(x)的唯一极大值点. 由f ′(x0)=0,得ln x0=2(x0-1),故f(x0)=x0(1-x0). 11
由x0∈(0,)得f(x0)<.
24
因为x=x0是f(x)在(0,1)上的最大值点,
由e∈(0,1),f ′(e)≠0得f(x0)>f(e)=e. 所以e -2 -2 -1 -1 -1 -2 - 6 -
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