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已知函数f(x)=xlnx,g(x)=-23x3+12ax2-3bx+c(a,b,c∈R).若函数h=f′-g′是其定义域上的增函数,求

题文

已知函数f(x)=xlnx,g(x)=-23x3+12ax2-3bx+c(a,b,c∈R).
(1)若函数h(x)=f′(x)-g′(x)是其定义域上的增函数,求实数a的取值范围;
(2)若g(x)是奇函数,且g(x)的极大值是g(33),求函数g(x)在区间[-1,m]上的最大值;
(3)证明:当x>0时,f′(x)>1ex-2ex+1. 题型:未知 难度:其他题型

答案

(1)f'(x)=lnx+1,g'(x)=-2x2+ax-3b,所以h(x)=lnx+2x2-ax+3b+1,
由于h(x)是定义域内的增函数,故h′(x)=1x+4x-a≥0恒成立,
即a≤1x+4x对∀x>0恒成立,又1x+4x≥4(x=2时取等号),故a∈(-∞,4].
(2)由g(x)是奇函数,则g(x)+g(-x)=0对∀x>0恒成立,从而a=c=0,
所以g(x)=-23x3-3bx,有g'(x)=-2x2-3b.
由g(x)极大值为g(33),即g′(33)=0,从而b=-29;
因此g(x)=-23x3-23x,即g′(x)=-2x2+23=-2(x-33)(x+33),
所以函数g(x)在(-∞,-33)和(33,+∞)上是减函数,在(-33,33)上是增函数.
由g(x)=0,得x=±1或x=0,因此得到:
当-1<m<0时,最大值为g(-1)=0;
当0≤m<33时,最大值为g(m)=-23m3+23m;
当m≥33时,最大值为g(33)=4327.
(3)问题等价于证明f(x)=xlnx>xex-2e对x>0恒成立;
f'(x)=lnx+1,所以当x∈(0,1e)时,f'(x)<0,f(x)在(0,1e)上单调减;
当x∈(1e,+∞)时,f'(x)>0,f(x)在(1e,+∞)上单调增;
所以f(x)在(0,+∞)上最小值为-1e(当且仅当x=1e时取得)
设m(x)=xex-2e(x>0),则m′(x)=1-xex,得m(x)最大值m(1)=-1e(当且仅当x=1时取得),
又f(x)得最小值与m(x)的最大值不能同时取到,所以结论成立.

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解析

1x

考点

据考高分专家说,试题“已知函数f(x)=xlnx,g(x)=-.....”主要考查你对 [函数的奇偶性、周期性 ]考点的理解。 函数的奇偶性、周期性

函数的奇偶性定义:

偶函数:一般地,如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x,都有f(-x)=f(x),则称函数f(x)为偶函数。
奇函数:一般地,如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x,都有f(-x)=-f(x),那么函数f(x)是奇函数。 
 
函数的周期性

(1)定义:若T为非零常数,对于定义域内的任一x,使f(x+T)=f(x)恒成立,则f(x)叫做周期函数,T叫做这个函数的一个周期。
周期函数定义域必是无界的。
(2)若T是周期,则k·T(k≠0,k∈Z)也是周期,所有周期中最小的正数叫最小正周期。一般所说的周期是指函数的最小正周期。
周期函数并非都有最小正周期,如常函数f(x)=C。

奇函数与偶函数性质:

(1)奇函数与偶函数的图像的对称性:奇函数的图像关于原点对称,偶函数的图像关于y轴对称。
(3)在公共定义域内,①两个奇函数的和是奇函数,两个奇函数的积是偶函数; ②两个偶函数的和、积是偶函数; ③一个奇函数,一个偶函数的积是奇函数。

注:定义域在数轴上关于原点对称是函数f(x)为奇函数或偶函数的必要但不充分条件.

1、函数是奇函数或偶函数的前提定义域必须关于原点对称;定义域在数轴上关于原点对称是函数f(x)为奇函数或偶函数的必要但不充分条件.

2、函数的周期性    令a , b 均不为零,若: 
(1)函数y = f(x) 存在 f(x)=f(x + a) ==> 函数最小正周期 T=|a| 
(2)函数y = f(x) 存在f(a + x) = f(b + x) ==> 函数最小正周期 T=|b-a| 
(3)函数y = f(x) 存在 f(x) = -f(x + a) ==> 函数最小正周期 T=|2a| 
(4)函数y = f(x) 存在 f(x + a) =
已知函数f(x)=xlnx,g(x)=-23x3+12ax2-3bx+c(a,b,c∈R).若函数h=f′-g′是其定义域上的增函数,求
  ==> 函数最小正周期 T=|2a| 
(5)函数y = f(x) 存在 f(x + a) = 
已知函数f(x)=xlnx,g(x)=-23x3+12ax2-3bx+c(a,b,c∈R).若函数h=f′-g′是其定义域上的增函数,求
  ==> 函数最小正周期 T=|4a|

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