1.定義:實現 向 能轉化的裝置(在外加電場的作用下使電解質發生氧化還原反應)
15.(2008·北京豐臺)已知x=1是函數f(x)=mx3-3(m+1)x2+nx+1的一個極值點,其中m,n∈R,m<0.
(1)求m與n的關系式;
(2)求f(x)的單調區間;
(3)當x∈[-1,1]時,函數y=f(x)的圖象上任意一點的切線斜率恒大于3m,求m的取值范圍.
解:(1)f′(x)=3mx2-6(m+1)x+n.
∵x=1是函數f(x)=mx3-3(m+1)x2+nx+1的一個極值點.
∴f′(1)=0,即3m-6(m+1)+n=0.
∴n=3m+6.
(2)由(1)知f′(x)=3mx2-6(m+1)x+3m+6=3m(x-1),
當m<0時,有1>1+,
x |
|
1+ |
|
1 |
(1,+∞) |
f′(x) |
- |
0 |
+ |
0 |
- |
f(x) |
單調遞減 |
極小值 |
單調遞增 |
極大值 |
單調遞減 |
所以,當m<0時,f(x)在上單調遞減,在上單調遞增,在(1,+ ∞)上單調遞減.
(3)由已知,得f′(x)>3m,
即mx2-2(m+1)x+2>0.
∵m<0,∴x2-2x+<0,
x∈[-1,1].(*)
設g(x)=x2-2x+,函數圖象開口向上.
由題意,知(*)式恒成立.
∴
∴∴m>-.
又m<0,∴-<m<0,即m的取值范圍為.
14.已知函數y=f(x)對任意x,y∈R均有f(x)+f(y)=f(x+y),且當x>0時,f(x)<0,f(1)=-.
(1)判斷并證明f(x)在R上的單調性;
(2)求f(x)在[-3,3]上的最值.
解:(1)f(x)在R上是單調遞減函數.
證明如下:
令x=y=0,f(0)=0,令y=-x可得:
f(-x)=-f(x),在R上任取x1<x2,
則x2-x1>0,
∴f(x2)-f(x1)=f(x2)+f(-x1)=f(x2-x1).
又∵x>0時,f(x)<0,
∴f(x2-x1)<0,即f(x2)<f(x1).
由定義可知f(x)在R上為單調遞減函數,
(2)∵f(x)在R上是減函數,
∴f(x)在[-3,3]上也是減函數.
∴f(-3)最大,f(3)最小.
f(3)=f(2)+f(1)=f(1)+f(1)+f(1)
=3×(-)=-2.
∴f(-3)=-f(3)=2.
即f(x)在[-3,3]上最大值為2,最小值為-2.
13.(2008·青島調研)已知f(x)=(x≠a).
(1)若a=-2,試證f(x)在(-∞,-2)內單調遞增;
(2)若a>0且f(x)在(1,+∞)內單調遞減,求a的取值范圍.
(1)證明:任設x1<x2<-2,
則f(x1)-f(x2)=-
=.
∵(x1+2)(x2+2)>0,x1-x2<0,
∴f(x1)<f(x2),
∴f(x)在(-∞,-2)內單調遞增.
(2)解:任設1<x1<x2,則
f(x1)-f(x2)=-=
∵a>0,x2-x1>0,
∴要使f(x1)-f(x2)>0,只需(x1-a)(x2-a)>0恒成立,∴a≤1.
綜上所述知0<a≤1.
12.(2008·北京市西城區抽樣測試)已知函數f(x)=x|x-2|.
(1)寫出f(x)的單調區間;
(2)解不等式f(x)<3.
(3)(理)設a>0,求f(x)在[0,a]上的最大值.
(文)設0<a<2,求f(x)在[0,a]上的最大值.
解:(1)f(x)=x|x-2|=
∴f(x)的單調遞增區間是(-∞,1]和[2,+∞);
單調遞減區間是[1,2].
(2)∵x|x-2|<3⇔
或⇔2≤x<3或x<2,
∴不等式f(x)<3的解集為{x|x<3}.
(3)(理)①當0<a<1時,f(x)是[0,a]上的增函數,此時f(x)在[0,a]上的最大值是f(a)=a(2-a);
②當1≤a≤2時,f(x)在[0,1]上是增函數,在[1,a]上是減函數,此時f(x)在[0,a]上的最大值是f(1)=1;
③當a>2時,令f(a)-f(1)=a(a-2)-1=a2-2a-1>0,解得a>1+.
ⅰ.當2<a≤1+時,此時f(a)≤f(1),f(x)在[0,a]上的最大值是f(1)=1;
ⅱ.當a>1+時,此時f(a)>f(1),f(x)在[0,a]上的最大值是f(a)=a(a-2).
綜上,當0<a<1時,f(x)在[0,a]上的最大值是a(2-a);當1≤a≤1+時,f(x)在[0,a]上的最大值是1;當a>1+時,f(x)在[0,a]上的最大值是a(a-2).
(文)①當0<a<1時,f(x)是[0,a]上的增函數,此時f(x)在[0,a]上的最大值是f(a)=a(2-a);
②當1≤a<2時,f(x)在[0,1]上是增函數,在[1,a]上是減函數,此時f(x)在[0,a]上的最大值是f(1)=1.
11.(2008·西北工大附中三模)函數f(x)=loga-1(a+3-ax)在(0,3)上單調遞增,則a∈________.
答案:
解析:設g(x)=a+3-ax,則根據題意
得1<a≤,故填.
10.若f(x)=-x2+2ax與g(x)=在區間[1,2]上都是減函數,則a的取值范圍是________.
答案:(0,1]
解析:f(x)=-(x-a)2+a2,當a≤1時,f(x)在[1,2]上是減函數,g(x)=,當a>0時,g(x)在[1,2]上是減函數,則a的取值范圍是0<a≤1.
9.(2009·北京市東城區質檢)函數y=log(x2-3x)的單調遞減區間是________.
答案:(3,+∞)
解析:函數t=x2-3x(t>0)的單調遞增區間是(3,+∞),由復合函數的單調性判斷法則,函數y=log(x2-3x)的單調遞減區間是(3,+∞).
8.已知f(x)=是R上的增函數,那么a的取值范圍是( )
A.(1,+∞) B.(1,]
C.(1,2) D.[,2)
答案:D
解析:依題意得
解得a的取值范圍是≤a<2,故選D.
7.(2008·重慶一模)設f(x)是定義在R上以2為周期的偶函數,已知x∈(0,1)時,f(x)=log(1-x),則函數f(x)在(1,2)上( )
A.是增函數,且f(x)<0 B.是增函數,且f(x)>0
C.是減函數,且f(x)<0 D.是減函數,且f(x)>0
答案:D
解析:f(x)是定義在R上以2為周期的偶函數,由x∈(0,1)時,f(x)=log(1-x)為增函數且f(x)>0得函數f(x)在(2,3)上也為增函數且f(x)>0,而直線x=2為函數的對稱軸,則函數f(x)在(1,2)上是減函數,且f(x)>0,故選D.
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