6、
解析 f′(x)=3x2-6x,令f′(x)=0,得x1=0,x2=2,當x∈(-∞,0)時,f′(x)>0,
當x∈(0,2)時,f′(x)<0,當x∈(2,+∞)時,f′(x)>0,顯然當x=2時f(x)取極小值.
答案 2
9.若曲線f(x)=ax5+ln x存在垂直于y軸的切線,則實數a的取值范圍是________.
解析 ∵f′(x)=5ax4+,x∈(0,+∞),
∴由題意知5ax4+=0在(0,+∞)上有解.
即a=-在(0,+∞)上有解.
∵x∈(0,+∞),∴-∈(-∞,0).∴a∈(-∞,0).
答案 (-∞,0)
10.已知函數y=-x3+bx2-(
7、2b+3)x+2-b在R上不是單調減函數,則b的取值范圍是________.
解析 y′=-x2+2bx-(2b+3),要使原函數在R上單調遞減,應有y′≤0恒成立,∴Δ=4b2-4(2b+3)=4(b2-2b-3)≤0,∴-1≤b≤3,故使該函數在R上不是單調減函數的b的取值范圍是b<-1或b>3.
答案 (-∞,-1)∪(3,+∞)
三、解答題
11.設函數f(x)=ax3-3x2,(a∈R),且x=2是y=f(x)的極值點,求函數g(x)=exf(x)的單調區(qū)間.
解 f′(x)=3ax2-6x=3x(ax-2).
因為x=2是函數y=f(x)的極值點.
所以f′(2)=0
8、,即6(2a-2)=0,因此a=1,
經驗證,當a=1時,x=2是函數f(x)的極值點,
所以g(x)=ex(x3-3x2),
g′(x)=ex(x3-3x2+3x2-6x)
=ex(x3-6x)=x(x+)(x-)ex.
因為ex>0,所以y=g(x)的單調增區(qū)間是(-,0)和(,+∞);單調減區(qū)間是(-∞,-)和(0,).
12.已知函數f(x)=x3-ax-1
(1)若f(x)在(-∞,+∞)上單調遞增,求實數a的取值范圍;
(2)是否存在實數a,使f(x)在(-1,1)上單調遞減?若存在,求出a的取值范圍;若不存在試說明理由.
解 (1)f′(x)=3x2-a
由Δ
9、≤0,即12a≤0,解得a≤0,
因此當f(x)在(-∞,+∞)上單調遞增時,a的取值范圍是(-∞,0].
(2)若f(x)在(-1,1)上單調遞減,
則對于任意x∈(-1,1)不等式f′(x)=3x2-a≤0恒成立
即a≥3x2,又x∈(-1,1),則3x2<3因此a≥3
函數f(x)在(-1,1)上單調遞減,實數a的取值范圍是[3,+∞).
13.已知函數f(x)=aln x-ax-3(a∈R).
(1)求函數f(x)的單調區(qū)間;
(2)若函數y=f(x)的圖象在點(2,f(2))處的切線的傾斜角為45,對于任意的t∈[1,2],函數g(x)=x3+x2在區(qū)間(t,3)上總
10、不是單調函數,求m的取值范圍.
解 (1)根據題意知,f′(x)=(x>0),
當a>0時,f(x)的單調遞增區(qū)間為(0,1],單調遞減區(qū)間為(1,+∞);
當a<0時,f(x)的單調遞增區(qū)間為(1,+∞),單調遞減區(qū)間為(0,1];當a=0 時,f(x)不是單調函數.
(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)在區(qū)間(t,3)上總不是單調函數,且g′(0)=-2,
∴
由題意知:對于任意的t∈[1,2],g′(t)<0恒成立,
∴∴-<m<-9.
11、14.設函數f(x)=ln x+在內有極值.
(1)求實數a的取值范圍;
(2)若x1∈(0,1),x2∈(1,+∞).求證:f(x2)-f(x1)>e+2-.注:e是自然對數的底數.
(1)解 易知函數f(x)的定義域為(0,1)∪(1,+∞),
f′(x)=-==.
由函數f(x)在內有極值,可知方程f′(x)=0在內有解,令g(x)=x2-(a+2)x+1=(x-α)(x-β).
不妨設0<α<,則β>e,又g(0)=1>0,
所以g=-+1<0,解得a>e+-2.
(2)證明 由(1)知f′(x)>0?0β,
f′(x)<0?αe),
則h′(β)=+1+=2>0,
所以函數h(β)在(e,+∞)上單調遞增,
所以f(x2)-f(x1)≥h(β)>h(e)=2+e-.