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1、试题题目:设f(x)=x3-kx(k>0).(1)若f′(2)=0,求f(x)在点(2..

发布人:繁体字网(www.fantiz5.com) 发布时间:2015-12-04 07:30:00

试题原文

设f(x)=x3-kx(k>0).
(1)若f′(2)=0,求f(x)在点(2,f(2))处的切线方程;
(2)若函数f(x)=x3-kx(k>0)在[1,+∞)上是单调函数,
(Ⅰ)求证:0<k≤3;(Ⅱ)设x0≥1,f(x0)≥1,且满足f(f(x0))=x0,求证:f(x0)=x0

  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:函数的单调性与导数的关系



2、试题答案:该试题的参考答案和解析内容如下:
(1)由f(x)=x3-kx(k>0),得到f′(x)=3x2-k(k>0),
∵f′(2)=0,∴f′(2)=3×22-k=0,即k=12
则f(x)=x3-12x,f(2)=23-12×2=-16,
故f(x)在点(2,f(2))处的切线方程为y+16=0.
(2)证明:(Ⅰ)∵f′(x)=3x2-k(k>0)
又函数f(x)=x3-kx(k>0)在[1,+∞)上是单调函数,
则①若函数f(x)=x3-kx(k>0)在[1,+∞)上是增函数,则在[1,+∞)上f′(x)≥0恒成立,
即在[1,+∞)上恒有3x2≥k,故k≤3,又由k>0,∴0<k≤3;
②若函数f(x)=x3-kx(k>0)在[1,+∞)上是减函数,则在[1,+∞)上f′(x)≤0恒成立,
即在[1,+∞)上恒有3x2≤k,故k不存在;
综上,0<k≤3.
(Ⅱ)设f(x0)=m,则由f(f(x0))=x0
得到f(m)=x0,又f(x)=x3-kx(k>0)
x03-kx0=m
m3-km=x0
两式相减得到(x03-m3)-k(x0-m)=m-x0
(x0-m)(x02+m2+x0m+1-k)=0
∵x0≥1,f(x0)≥1即m≥1,
x02+m2+x0m+1-k≥4-k,而0<k≤3,
x02+m2+x0m+1-k≥1>0,从而只有x0-m=0,即m=x0
∴f(x0)=x0
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“设f(x)=x3-kx(k>0).(1)若f′(2)=0,求f(x)在点(2..”的主要目的是检查您对于考点“高中函数的单调性与导数的关系”相关知识的理解。有关该知识点的概要说明可查看:“高中函数的单调性与导数的关系”。


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