1. 对于函数()321(2)(2)3f x a x bx a x =-+-+-。
(1)若()f x 在13x x ==和处取得极值,且()f x 的图像上每一点的切线的斜率均不超过22sin cos t t t -+t 的取值范围;(2)若()f x 为实数集R 上的单调函数,设点P 的坐标为(),a b ,试求出点P 的轨迹所形成的图形的面积S 。
1. (1)由()321(2)(2)3f x a x bx a x =-+-+-,则()2'(2)2(2)f x a x bx a =-+-+-因为()13f x x x ==在和处取得极值,所以()13'0x x f x ===和是的两个根221(2)121(2)02(2)323(2)0a a b a b a b a ⎧=--+⋅-⋅+-=⎧⇒⎨⎨=--+⋅-⋅+-=⎩⎩ ()2'43f x x x ∴=-+-因为()f x 的图像上每一点的切线的斜率不超过22sin cos t t t -+所以()2'2sin cos f x t t t x R ≤-∈恒成立,而()()2'21f x x =--+,其最大值为1.故22sin cos 1t t t -≥72sin 21,3412t k t k k Z πππππ⎛⎫⇒-≥⇒+≤≤+∈ ⎪⎝⎭(2)当2a =-时,由()f x 在R 上单调,知0b =当2a ≠-时,由()f x 在R 上单调()'0f x ⇔≥恒成立,或者()'0f x ≤恒成立. ∵()2'(2)2(2)f x a x bx a =-+-+-,2244(4)0b a ∴∆=+-≤可得224a b +≤从而知满足条件的点(),P a b 在直角坐标平面aob 上形成的轨迹所围成的图形的面积为4S π=2. 函数cx bx ax x f ++=23)((0>a )的图象关于原点对称,))(,(ααf A 、))(,(ββf B 分别为函数)(x f 的极大值点和极小值点,且|AB|=2,αββα-=-)()(f f .(Ⅰ)求b 的值;(Ⅱ)求函数)(x f 的解析式; (Ⅲ)若mm x f x 6)(],1,2[->-∈恒成立,求实数m 的取值范围. 2. (Ⅰ) b =0(Ⅱ)3'2()()30,f x ax cxf x ax c αβ=+∴=+=Q 的两实根是则 03c a αβαβ+=⎧⎪⎨⋅=⎪⎩|AB|=2222()()()()4()2f f αβαβαβ⇒-+-=⇒-= 34232c c a a -⋅=⇒=- 33()()f f a c a c αββαααβββα-=-⇒+--=-Q222()1[()3]1a c a c ααββαβαβ⇒+++=-⇒+-+=-233()11122c a c c ac a a a ∴-+=-⇒-+=-⇒-=-又01a a >∴= 3()32x f x x =-(Ⅲ) [2,1]x ∈-时,求()f x 的最小值是-56(6)(1)50m m m m m+-->-⇒< 106<<-<m m 或3. 已知()d cx bx ax x f +++=23是定义在R 上的函数,其图象交x 轴于A ,B ,C 三点,若点B 的坐标为(2,0),且()x f 在]0,1[-和[4,5]上有相同的单调性,在[0,2]和[4,5]上有相反的单调性. (1)求c 的值;(2)在函数()x f 的图象上是否存在一点M (x 0,y 0),使得()x f 在点M 的切线斜率为3b ?若存在,求出点M 的坐标;若不存在,说明理由;3. ⑴ ∵()x f 在[]0,1-和[]2,0上有相反单调性,∴ x=0是()x f 的一个极值点,故()0'=x f , 即0232=++c bx ax 有一个解为x=0,∴c=0 ⑵ ∵()x f 交x 轴于点B (2,0)∴()a b d d b a 24,048+-==++即令()0'=x f ,则abx x bx ax 32,0,023212-===+ ∵()x f 在[]2,0和[]5,4上有相反的单调性∴4322≤-≤a b , ∴36-≤≤-ab假设存在点M (x 0,y 0),使得()x f 在点M 的切线斜率为3b ,则()b x f 30'=即 032302=-+b bx ax ∵ △=()()⎪⎭⎫⎝⎛+=+=-⨯⨯-94364334222a b ab ab b b a b又36-≤≤-ab, ∴△<0∴不存在点M (x 0,y 0),使得()x f 在点M 的切线斜率为4. 已知函数x x f ln )(=(1)求函数x x f x g -+=)1()(的最大值; (2)当b a <<0时,求证22)(2)()(ba ab a a f b f +->-;4. (1)x x f x g x x f -+==)1()(,ln )(Θ)1()1ln()(->-+=∴x x x x g 111)(-+='x x g 令,0)(='x g 得0=x 当01<<-x 时,0)(>'x g 当0>x 时0)(<x g ,又0)0(=g∴ 当且仅当0=x 时,)(x g 取得最大值0(2))1ln(ln lnln ln )()(bb a b a a b a b a f b f -+-=-==-=- 由(1)知bab b b a a f b f x x -=--≥-≤+)()()1ln(又222222)(2212,0ba ab b b a b b a a b ab b a b a +->-∴+>∴>+∴<<Θ22)(2)()(b a a b a a f b f +->-∴5. 已知)(x f 是定义在1[-,0()0Y ,]1上的奇函数,当1[-∈x ,]0时,212)(x ax x f +=(a 为实数).(1)当0(∈x ,]1时,求)(x f 的解析式;(2)若1->a ,试判断)(x f 在[0,1]上的单调性,并证明你的结论; (3)是否存在a ,使得当0(∈x ,]1时,)(x f 有最大值6-. 5. (1)设0(∈x ,]1,则1[-∈-x ,)0,212)(x ax x f +-=-,)(x f 是奇函数,则212)(xax x f -=,0(∈x ,]1; (2))1(222)(33x a x a x f +=+=',因为1->a ,0(∈x ,]1,113≥x ,013>+x a ,即0)(>x f ',所以)(x f 在0[,]1上是单调递增的.(3)当1->a 时,)(x f 在0(,]1上单调递增,25)1()(max -=⇒==a a f x f (不含题意,舍去),当1-≤a ,则0)(=x f ',31a x -=,如下表)1()(3max af x f -=0(22226∈=⇒-=⇒-=x a ]1,所以存在22-=a 使)(x f 在0(,]1上有最大值6-. .6. 已知5)(23-+-=x x kx x f 在R 上单调递增,记ABC ∆的三内角C B A ,,的对应边分别为c b a ,,,若ac b c a +≥+222时,不等式[])4332()cos(sin 2+<+++m f C A B m f 恒成立.(Ⅰ)求实数k 的取值范围; (Ⅱ)求角B cos 的取值范围; (Ⅲ)求实数m 的取值范围.19. (1)由5)(23-+-=x x kx x f 知123)(2+-='x kx x f ,Θ)(x f 在R 上单调递增,∴0)(>'x f 恒成立,∴03>k 且0<∆,即0>k 且0124<-k ,∴31>k ,当0=∆,即31=k 时,22)1(123)(-=+-='x x kx x f , ∴1<x 时0)(>'x f ,1>x 时,0)(>'x f ,即当31=k 时,能使)(x f 在R 上单调递增,31≥∴k .(2)Θac b c a +≥+222,由余弦定理:2122cos 222=≥-+=ac ac ac b c a B ,∴30π≤<B ,----5分 (3) Θ)(x f 在R 上单调递增,且[])4332()cos(sin 2+<+++m f C A B m f ,所以 4332)cos(sin 2+<+++m C A B m =++=++-=++--429cos cos 433cos sin 433)cos(sin 222B B B B C A B 87)21(cos 2≥++B ,---10分 故82<-m m ,即9)1(2<-m ,313<-<-m ,即40<≤m ,即160<≤m7. 已知函数36)2(23)(23-++-=x x a ax x f (I )当2>a 时,求函数)(x f 的极小值(II )试讨论曲线)(x f y =与x 轴的公共点的个数。
7. (I ))1)(2(36)2(33)(2--=++-='x ax a x a ax x f ,2>a Θ 12<∴a ∴当a x 2<或1>x 时,0)(>'x f ;当12<<x a 时,0)(<'x f )(x f ∴在)2,(a -∞,(1,)∞+内单调递增,在)1,2(a内单调递减故)(x f 的极小值为2)1(af -=(II )①若,0=a 则2)1(3)(--=x x f )(x f ∴的图象与x 轴只有一个交点。
……6分②若,0<a 则12<a ,∴当12><x a x 或时,0)(<'x f ,当12<<x a时,0)(>'x f )(x f ∴的极大值为02)1(>-=af)(x f Θ的极小值为0)2(<a f )(x f ∴的图象与x 轴有三个公共点。
③若20<<a ,则12>a 。
∴当a x x 21><或时,0)(>'x f ,当12<<x a时,0)(<'x f)(x f ∴的图象与x 轴只有一个交点④若2=a ,则0)1(6)(2≥-='x x f )(x f ∴的图象与x 轴只有一个交点⑤当2>a ,由(I )知)(x f 的极大值为043)431(4)2(2<---=a a f 综上所述,若,0≥a )(x f 的图象与x 轴只有一个公共点;若0<a ,)(x f ∴的图象与x 轴有三个公共点。