课时提能演练十四211Word文档下载推荐.docx
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(1)求f(x)的解析式;
(2)若函数g(x)=f(x)-mx在区间[-2,2]上为减函数,求实数m的取值范围.
10.已知函数f(x)=x3+ax2+bx+c在x=1与x=-时都取得极值.
(1)求a,b的值;
(2)若f(-1)=,求f(x)的单调区间和极值;
(3)若对x∈[-1,2]都有f(x)<
恒成立,求c的取值范围.
11.(2012·
常州模拟)甲方是一农场,乙方是一工厂,由于乙方生产要占用甲方的资源,因此甲方每年向乙方索赔以弥补经济损失并获得一定净收入.乙方在不赔付甲方的情况下,乙方的年利润x(元)与年产量t(吨)满足函数关系x=2000.若乙方每生产一吨产品必须赔付甲方s元(以下称s为赔付价格).
(1)将乙方的年利润w(元)表示为年产量t(吨)的函数,并求出乙方获得最大利润时的年产量;
(2)甲方每年受乙方生产影响的经济损失金额y=0.002t2(元),在乙方按照获得最大利润的产量进行生产的前提下,甲方要在索赔中获得最大净收入,应向乙方要求的赔付价格s是多少?
【探究创新】
(15分)某造船公司年最大造船量是20艘,已知造船x艘的产值函数为R(x)=
3700x+45x2-10x3(单位:
万元),成本函数为C(x)=460x+5000(单位:
万元),又在经济学中,函数f(x)的边际函数Mf(x)定义为Mf(x)=f(x+1)-f(x).
(1)求利润函数P(x)及边际利润函数MP(x);
(提示:
利润=产值-成本)
(2)问年造船量安排多少艘时,可使公司造船的年利润最大?
(3)求边际利润函数MP(x)的单调递减区间,并说明单调递减在本题中的实际意义是什么?
答案解析
1.【解析】f′(x)=3x2-3=3(x+1)(x-1)
令f′(x)=0得x1=1,x2=-1,
∵f(-1)=-1+3+1=3,
f(0)=1,f(-3)=-27+9+1=-17,
∴f(x)max=3,f(x)min=-17.
∴f(x)max-f(x)min=3+17=20.
答案:
20
2.【解题指南】构造函数g(x)=f(x)-(2x+4),判断其单调性,求解.
【解析】由已知,[f(x)-(2x+4)]′=f′(x)-2>0,
∴g(x)=f(x)-(2x+4)单调递增,又g(-1)=0,
∴f(x)>2x+4的解集是(-1,+∞).
(-1,+∞)
3.【解析】由f(x)在[-1,2]上是减函数,知
f′(x)=3x2+2bx+c≤0,x∈[-1,2],
则15+2b+2c
≤0⇒b+c≤
-
4.【解析】f′(x)=(sinx+cosx)+(cosx-sinx)=excosx,当0<
x<
时,
f′(x)>
0,
∴f(x)是[0,]上的增函数.
∴f(x)的最大值为f()=
f(x)的最小值为f(0)=.
∴f(x)的值域为[,].
[,]
5.【解析】由f(x)图象的单调性可得f′(x)在(-∞,)和(2,+∞)上大于0,在(,2)上小于0,
∴xf′(x)<
0的解集为(-∞,0)∪(,2).
(-∞,0)∪(,2)
6.【解析】∵f(x)=alnx+x,∴f′(x)=+1.
又∵f(x)在[2,3]上单调递增,
∴+1≥0在x∈[2,3]上恒成立,
∴a≥(-x)max=-2,∴a∈[-2,+∞).
[-2,+∞)
7.【解析】令f′(x)=3x2-3=0,
得x=±
1,
可求得f(x)的极大值为
f(-1)=2,
极小值为f
(1)=-2,
画出函数图象如图所示,可得-2<
a<
2时,恰有三个不同公共点.
(-2,2)
【方法技巧】数形结合的应用
利用导数研究函数的单调区间和极值后,可以较轻松的画出函数的草图,从而可以利用数形结合的思想求解零点或公共点个数问题.
8.【解析】不等式化为f(x-1)+4f(m)-f()+4m2f(x)≥0,即
(x-1)2-1+4m2-4-+1+4m2x2-4m2≥0,
整理得(1-+4m2)x2-2x-3≥0,
因为x2>0,所以1-+4m2≥
设g(x)=x∈[,+∞).
于是题目化为1-+4m2≥g(x)对任意x∈[,+∞)恒成立的问题.
为此需求g(x)=x∈[,+∞)的最大值.
设u=,则0<u≤.
函数g(x)=h(u)=3u2+2u在区间(0,]上是增函数,因而在u=处取得最大值.
h()=
所以1-+4m2≥g(x)max=,
整理得12m4-5m2-3≥0,
即(4m2-3)(3m2+1)≥0,
所以4m2-3≥0,解得m≤-或m≥,
因此实数m的取值范围是
(-∞,-]∪[,+∞).
(-∞,-]∪[,+∞)
【一题多解】方法一:
由题目解析可得,题目可化为1-+4m2≥g(x)对任意x∈[,+∞)恒成立的问题.
为此需求g(x)=,x∈[,+∞)的最大值.
设t=2x+3,则t∈[6,+∞).
g(x)=h(t)=
因为函数t+在(3,+∞)上是增函数,
所以当t=6时,t+取得最小值6+.
从而h(t)有最大值
方法二:
(针对填空题)由题设,
因为对任意x∈[,+∞),
f()-4m2f(x)≤f(x-1)+4f(m)恒成立,
则对x=,不等式f()-4m2f(x)
≤f(x-1)+4f(m)也成立,
把x=代入上式得
f()-4m2f()≤f()+4f(m),即
-1-4m2·
+4m2≤-1+4m2-4,
因为4m2>0,上式两边同乘以4m2,并整理得
12m4-5m2-3≥0,即(4m2-3)(3m2+1)≥0,
因此实数m的取值范围是(-∞,-]∪[,+∞).
9.【解析】
(1)f′(x)=3x2-3ax,
令f′(x)=0,得x1=0,x2=a,
∵a>
∴f(x)在[-1,0]上为增函数,在[0,1]上为减函数.
∴f(0)=b=1,
∵f(-1)=-a,f
(1)=2-a,∴f(-1)<
f
(1),
∴f(-1)=-a=-2,a=.
∴f(x)=x3-2x2+1.
(2)g(x)=x3-2x2-mx+1,g′(x)=3x2-4x-m.
由g(x)在[-2,2]上为减函数,
知g′(x)≤0在x∈[-2,2]上恒成立.
∴实数m的取值范围是m≥20.
【变式备选】已知f(x)=lnx-x2+bx+3.
(1)若函数f(x)在点(2,y)处的切线与直线2x+y+2=0垂直,求函数f(x)在区间[1,3]上的最小值;
(2)若f(x)在区间[1,m]上单调,求b的取值范围.
【解析】
(1)f′(x)=-2x+b,直线2x+y+2=0斜率为-2.令f′
(2)=,得b=4.
即f(x)=lnx-x2+4x+3,
∴f′(x)=-2x+4=
得x=
列表:
x
1
(1,1+)
1+
(1+,3)
3
y′
+
y
6
极大
6+ln3
因为6+ln3>
6,∴x=1时f(x)在[1,3]上最小值为6.
(2)令f′(x)=-2x+b≥0得b≥2x-,在[1,m]上恒成立而y=2x-在[1,m]上单调递增,最大值为2m-,∴b≥2m-,
令f′(x)=-2x+b≤0得b≤2x-,在[1,m]上恒成立,
而y=2x-在[1,m]上单调递增,最小值为1,
∴b≤1.
故b≥2m-或b≤1时f(x)在[1,m]上单调.
10.【解题指南】本题主要利用极值与方程根的关系求出a,b的值,再利用f(-1)=求出c的值,进而得到f(x)的解析式,可求其单调区间和极值及(3)中c的取值范围.
(1)f′(x)=3x2+2ax+b.
由题设,x=1,x=-为f′(x)=0的解.
-a=1-,=1×
(-).
∴a=-,b=-2.
经检验得:
这时x=1与x=-都是极值点.
(2)f(x)=x3-x2-2x+c,
由f(-1)=-1-+2+c=,c=1.
∴f(x)=x3-x2-2x+1.
(-∞,-)
(-,1)
(1,+∞)
f′(x)
∴f(x)的递增区间为(-∞,-)及(1,+∞),递减区间为(-,1).
当x=-时,f(x)有极大值,f(-)=
当x=1时,f(x)有极小值,f
(1)=-.
(3)由
(1)得,f′(x)=(x-1)(3x+2),
f(x)=x3-x2-2x+c.
f(x)在[-1,-)及(1,2]上递增,在(-,1)上递减.
而f(-)=
f
(2)=8-2-4+c=c+2.
∴f(x)在[-1,2]上的最大值为c+2.
∴c+2<
∴<
∴0<
c<
1或c<
-3.
11.【解析】
(1)乙方的实际年利润为:
w=2000-st,t≥0.
w=2000-st=
当t=时,w取得最大值.
所以乙方取得最大年利润的年产量t=(吨).
(2)设甲方净收入为v元,则v=st-0.002t2.
将t=代入上式,得:
v=-
v′=
令v′=0,得s=20,
又当s<
20时,v′>
0,s>
20时,v′<
∴当s=20时,v取最大值,
因此甲方向乙方要求赔付价格s=20时,获得最大净收入.
(1)P(x)=R(x)-C(x)=-10x3+45x2+3240x-5000(x∈N*,且1≤x≤20);
MP(x)=P(x+1)-P(x)
=-30x2+60x+3275(x∈N*,且1≤x≤19).
(2)P′(x)=-30x2+90x+3240
=-30(x-12)(x+9),
∵x>
0,∴P′(x)=0时,x=12,
当0<
12时,P′(x)>
当x>
12时,P′(x)<
∴x=12时,P(x)有极大值,也是最大值.
即年造船量安排12艘时,可