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设函数f=ex+sinx,g=ax,F=f-g.若x=0是F的极值点,求a的值;当a=13时,若存在x1、x2∈

题文

设函数f(x)=ex+sinx,g(x)=ax,F(x)=f(x)-g(x).
(1)若x=0是F(x)的极值点,求a的值;
(2)当a=13时,若存在x1、x2∈[0,+∞)使得f(x1)=g(x2),求x2-x1的最小值;
(3)若x∈[0,+∞)时,F(x)≥F(-x)恒成立,求a的取值范围. 题型:未知 难度:其他题型

答案

(1)∵F(X)=f(x)-g(x)=ex+sinx-ax.
∴F′(x)=ex+cosx-a.
因为x-=0是F(x)的极值点,
所以F′(0)=e0+cos0-a=0,所以a=2.
当x<0时,F′(x)=ex+cosx-a<1+1-2=0;
当x≥0时,则φ(x)=ex+cosx-a,φ′(x)=ex-sinx≥1-1=0;
所以函数Fx)在[0,+∞)上递增,从而F′(x)≥F′(0)=1+1-a=2-2=0.
于是x=0是函数F(x)的极小值点.
∴a=2符合题意.
(2)因为a=13,由f(x1)=g(x2)得x2=3(ex+sinx1),
∴x2-x1=3((ex+sinx1-13x1),所以求x2-x1的最小值即求a=13时函数3F(x)在[0,+∞)上的最小值,
由(1)得F′(x)=ex+cosx-a在[0,+∞)上递增,
从而F′(x)≥F′(0)=1+1-a=2-13>0,
所以F(x)在[0,+∞)上递增,所以3F(x)≥3F(0)≥3.
∴x2-x1得最小值为3.
(3)令h(x)=F(x)-F(-x)=ex-e-x+2sinx-2ax,
则h′(x)=ex+e-x+2cosx-2a.
令t(x)=h′(x),t′(x)=ex-e-x-2sinx,
令s(x)=t′(x),s′(x)=ex+e-x-2cosx.
∵s′(x)=ex+e-x-2cosx≥2-2=0,
∴t′(x)在[0,+∞)递增,从而t′(x)≥t′(0)=0,
∴h′(x)在[0,+∞)递增,从而h′(x)≥h′(0)=4-2a.
当a≤2时,h′(x)≥0,∴h(x)在[0,+∞)递增,即h(x)≥h(0)=0
∴当a≤2时,F(x)-F(-x)≥0对x∈[0,+∞)时恒成立;
当a>2时,h′(x)<0,
又∵h′(x)在[0,+∞)递增,
所以总存在x0∈(0,+∞)使得在区间[0,x0)上h′(x)<0,
导致h(x)在[0,x0)上递减,而h(0)=0,
∴当x∈(0,x0)时,h(x)<0
这与F(x)-F(-x)≥0对x∈[0,+∞)时恒成立不符,
所以a>2不合题意.
综上:a的取值范围:(-∞,2]

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解析

13

考点

据考高分专家说,试题“设函数f(x)=ex+sinx,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) =
设函数f=ex+sinx,g=ax,F=f-g.若x=0是F的极值点,求a的值;当a=13时,若存在x1、x2∈
  ==> 函数最小正周期 T=|2a| 
(5)函数y = f(x) 存在 f(x + a) = 
设函数f=ex+sinx,g=ax,F=f-g.若x=0是F的极值点,求a的值;当a=13时,若存在x1、x2∈
  ==> 函数最小正周期 T=|4a|

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