繁体字转换器繁体字网旗下考试题库之数学试题栏目欢迎您!
1、试题题目:已知函数f(x)=-x3+x2,x<1alnxx≥1.(Ⅰ)当x<1时,求函数f(x)的极值..

发布人:繁体字网(www.fantiz5.com) 发布时间:2015-12-15 07:30:00

试题原文

已知函数f(x)=
-x3+x2,x<1
alnx     x≥1.

(Ⅰ)当x<1时,求函数f(x)的极值;
(Ⅱ)求函数f(x)在[-1,e](e为自然对数的底数)上的最大值;
(Ⅲ)对任意给定的正实数a,曲线y=f(x)上是否存在两点P,Q,使得POQ是以O为直角顶点的直角三角形,且此三角形斜边中点在y轴上?

  试题来源:不详   试题题型:解答题   试题难度:中档   适用学段:高中   考察重点:函数的极值与导数的关系



2、试题答案:该试题的参考答案和解析内容如下:
(Ⅰ)当x<1时,f(x)=-x3+x2,f'(x)=-3x2+2x
令f′(x)=0得x=0或x=
2
3

当x<0时,f′(x)<0,当0<x
2
3
时,f′(x)>0,当x>
2
3
时,f′(x)<0
当x=0时,f(x)取得极小值f(0)=0
当x=
2
3
时,f(x)取得极大值f(
2
3
)=
4
27

(Ⅱ)①由(1)知当-1≤x≤1时,f(x)在x=
2
3
处取得极大值f(
2
3
)=
4
27

又f(-1)=2,f(1)=0,所以f(x)在[-1,1)上的最大值为2.(4分)
②当1≤x≤e时,f(x)=alnx,当a≤0时,f(x)≤0;当a>0时,
f(x)在[1,e]上单调递增,所以f(x)在[1,e]上的最大值为a.
所以当a≥2时,f(x)在[-1,e]上的最大值为a;
当a<2时,f(x)在[-1,e]上的最大值为2.(8分)
(Ⅲ)假设曲线y=f(x)上存在两点P,Q,使得POQ是以O为直角顶点的直角三角形,
则P,Q只能在y轴的两侧,不妨设P(t,f(t))(t>0),则Q(-t,t3+t2),且t≠1.
因为△POQ是以O为直角顶点的直角三角形,所以
OP
?
OQ
=0,
即:-t2+f(t)?(t3+t2)=0(1)…(10分)
是否存在点P,Q等价于方程(1)是否有解.
若0<t<1,则f(t)=-t3+t2,代入方程(1)得:t4-t2+1=0,此方程无实数解.
若t≥1,则f(t)=alnt,代入方程(1)得到:
1
a
=(t+1)lnt,(12分)
设h(x)=(x+1)lnx(x≥1),则h'(x)=lnx+
1
x
+1>0在[1,+∞)上恒成立.
所以h(x)在[1,+∞)上单调递增,从而h(x)≥h(1)=0,
所以当a>0时,方程
1
a
=(t+1)lnt有解,即方程(1)有解.
所以,对任意给定的正实数a,曲线y=f(x)上存在两点P,Q,
使得POQ是以O为直角顶点的直角三角形,且此三角形斜边中点在y轴上.(14分)
3、扩展分析:该试题重点查考的考点详细输入如下:

    经过对同学们试题原文答题和答案批改分析后,可以看出该题目“已知函数f(x)=-x3+x2,x<1alnxx≥1.(Ⅰ)当x<1时,求函数f(x)的极值..”的主要目的是检查您对于考点“高中函数的极值与导数的关系”相关知识的理解。有关该知识点的概要说明可查看:“高中函数的极值与导数的关系”。


4、其他试题:看看身边同学们查询过的数学试题:

数学试题大全 2015-12-15更新的数学试题 网站地图 | 繁体字网 -- 为探究古典文化架桥,为弘扬中华文明助力!
版权所有: CopyRight © 2010-2014 www.fantiz5.com All Rights Reserved.
联系我们: