资源描述
1.(2022·高考浙江卷改编)已知函数f(x)=x3+3|x-a|(a>0),若f(x)在[-1,1]上的最小值记为g(a).求g(a).
解:由于a>0,-1≤x≤1,所以
(1)当0<a<1时,
若x∈[-1,a],则f(x)=x3-3x+3a,f′(x)=3x2-3<0,故f(x)在(-1,a)上是减函数;
若x∈[a,1],则f(x)=x3+3x-3a,f′(x)=3x2+3>0,故f(x)在(a,1)上是增函数.
所以g(a)=f(a)=a3.
(2)当a≥1时,有x≤a,则f(x)=x3-3x+3a,f′(x)=3x2-3<0,故f(x)在(-1,1)上是减函数,所以g(a)=f(1)=-2+3a.
综上,g(a)=
2.某集团为了获得更大的利润,每年要投入确定的资金用于广告促销.经调查,每年投入广告费t(百万元),可增加销售额为-t2+5t(百万元)(0≤t≤3).
(1)若该集团将当年的广告费把握在三百万元以内,则应投入多少广告费,才能使集团由广告费而产生的收益最大?
(2)现在该集团预备投入三百万元,分别用于广告促销和技术改造.经预算,每投入技术改造费x(百万元),可增加的销售额约为-x3+x2+3x(百万元).请设计一个资金支配方案,使该集团由这两项共同产生的收益最大.
解:(1)设投入广告费t(百万元)后由此增加的收益为f(t)(百万元),则
f(t)=(-t2+5t)-t=-t2+4t=-(t-2)2+4(0≤t≤3).
所以当t=2时,f(t)max=4,
即当集团投入两百万元广告费时,才能使集团由广告费而产生的收益最大.
(2)设用于技术改造的资金为x(百万元),则用于广告促销的费用为(3-x)(百万元),则由此两项所增加的收益为
g(x)=+[-(3-x)2+5(3-x)]-3=-x3+4x+3(0≤x≤3).
对g(x)求导,得g′(x)=-x2+4,
令g′(x)=-x2+4=0,
得x=2或x=-2(舍去).
当0≤x<2时,g′(x)>0,即g(x)在[0,2)上单调递增;
当2<x≤3时,g′(x)<0,即g(x)在(2,3]上单调递减.
∴当x=2时,g(x)max=g(2)=.
故在三百万元资金中,两百万元用于技术改造,一百万元用于广告促销,这样集团由此所增加的收益最大,最大收益为百万元.
3.(2021·贵州省六校联盟第一次联考)已知函数f(x)=2ln x-x2+ax(a∈R).
(1)当a=2时,求f(x)的图象在x=1处的切线方程;
(2)若函数g(x)=f(x)-ax+m在上有两个零点,求实数m的取值范围.
解:(1)当a=2时,f(x)=2ln x-x2+2x,f′(x)=-2x+2,切点坐标为(1,1),
切线的斜率k=f′(1)=2,则切线方程为y-1=2(x-1),即y=2x-1.
(2)g(x)=2ln x-x2+m,
则g′(x)=-2x=,
∵x∈,∴当g′(x)=0时,x=1.当<x<1时,g′(x)>0;当1<x<e时,g′(x)<0.
故g(x)在x=1处取得极大值g(1)=m-1.
又g=m-2-,g(e)=m+2-e2,g(e)-g=4-e2+<0,则g(e)<g,
∴g(x)在上的最小值是g(e).
g(x)在上有两个零点的条件是,解得1<m≤2+,
∴实数m的取值范围是.
4.(2021·河南省洛阳市统考)已知函数f(x)=+ln x+1.
(1)若函数f(x)在[1,2]上单调递减,求实数a的取值范围;
(2)若a=1,k∈R且k<,设F(x)=f(x)+(k-1)·ln x-1,求函数F(x)在上的最大值和最小值.
解:(1)由题设可得f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=.
明显a≠0.∵函数f(x)在[1,2]上单调递减,
∴当x∈[1,2]时,不等式f′(x)=≤0恒成立,
即≥x恒成立.
∴≥2,∴0<a≤,
∴实数a的取值范围是.
(2)a=1,k∈R,f(x)=+ln x+1,
F(x)=f(x)+(k-1)ln x-1=+kln x,
F′(x)=+=.
①若k=0,则F′(x)=-,在上,恒有F′(x)<0,∴F(x)在上单调递减,
∴F(x)min=F(e)=,F(x)max=F=e-1.
②若k≠0,F′(x)==.
(ⅰ)若k<0,在上,恒有<0,
∴F(x)在上单调递减,
∴F(x)min=F(e)=+kln e=+k-1,
F(x)max=F=e-k-1.
(ⅱ)若k>0,k<,则>e,x-<0,
∴<0,
∴F(x)在上单调递减,
∴F(x)min=F(e)=+kln e=+k-1,
F(x)max=F=e-k-1.
综上,当k=0时,F(x)min=F(e)=,
F(x)max=F=e-1;
当k≠0,且k<时,F(x)min=F(e)=+k-1,
F(x)max=F=e-k-1.
展开阅读全文