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已知x=0是函数f=ex的一个极值点,且函数f的图象在x=2处的切线的斜率为2e2.求函数f的解析式并求单调

题文

已知x=0是函数f(x)=(x2+ax+b)ex(x∈R)的一个极值点,且函数f(x)的图象在x=2处的切线的斜率为2e2
(Ⅰ)求函数f(x)的解析式并求单调区间.
(Ⅱ)设g(x)=f′(x)ex,其中x∈[-2,m],问:对于任意的m>-2,方程g(x)=(m-1)2在区间(-2,m)上是否存在实数根?若存在,请确定实数根的个数.若不存在,请说明理由. 题型:未知 难度:其他题型

答案

(I)f(x)=[x2+(a+2)x+a+b]ex
由f(0)=0得b=-a∴f(x)=[x2+(a+2)x]ex
又f(2)=2e2
∴[4+2(a+2)]e2=2e2
故a=-3
令f(x)=(x2-x)ex≥0得x≤0或x≥1
令f(x)=(x2-x)ex<0得0<x<1
故:f(x)=(x2-3x+3)gx,单调增区间是(-∞,o],[1,+∞),单调减区间是(0,1).
(Ⅱ)假设方程g(x)=23(m-1)2在区间(-2,m)上存在实数根
设x0是方程g(x)= 23(m-1)2的实根,x20- x0 = 23(m-1)2,
令h(x)=x2-x-23(m-1)2,从而问题转化为证明方程h(x)=x2-x-23(m-1)2=0
在(-2,m)上有实根,并讨论解的个数
因为h(-2)=6-23(m-1)2=-23(m+2) (m-4) ,h(m)=m(m-1)-23(m-1)2= 13(m+2)(m-1),
所以
①当m>4或-2<m<1时,h(2)-h(m)<0,所以h(x)=0在(-2,m)上有解,且只有一解
②当1<m<4时,h(-2)>0且h(m)>0,但由于h(0)=-23(m-1)2 <0,
所以h(x)=0在(-2,m)上有解,且有两解
③当m=1时,h(x)=x2-x=0⇒x=0或x=1,所以h(x)=0在(-2,m)上有且只有一解;
当m=4时,h(x)=x2-x6=0⇒x=-2或x=3,
所以h(x)=0在(-2,4)上也有且只有一解,
综上所述,对于任意的m>-2,方程g(x)=23(m-1)2在区间(-2,m)上均有实数根
且当m≥4或-2<m≤1时,有唯一的实数解;当1<m<4时,有两个实数解.

解析

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考点

据考高分专家说,试题“已知x=0是函数f(x)=(x2+ax+.....”主要考查你对 [函数解析式的求解及其常用方法 ]考点的理解。 函数解析式的求解及其常用方法

函数解析式的常用求解方法:

(1)待定系数法:(已知函数类型如:一次、二次函数、反比例函数等):若已知f(x)的结构时,可设出含参数的表达式,再根据已知条件,列方程或方程组,从而求出待定的参数,求得f(x)的表达式。待定系数法是一种重要的数学方法,它只适用于已知所求函数的类型求其解析式。
(2)换元法(注意新元的取值范围):已知f(g(x))的表达式,欲求f(x),我们常设t=g(x),从而求得
已知x=0是函数f=ex的一个极值点,且函数f的图象在x=2处的切线的斜率为2e2.求函数f的解析式并求单调
,然后代入f(g(x))的表达式,从而得到f(t)的表达式,即为f(x)的表达式。
(3)配凑法(整体代换法):若已知f(g(x))的表达式,欲求f(x)的表达式,用换元法有困难时,(如g(x)不存在反函数)可把g(x)看成一个整体,把右边变为由g(x)组成的式子,再换元求出f(x)的式子。
(4)消元法(如自变量互为倒数、已知f(x)为奇函数且g(x)为偶函数等):若已知以函数为元的方程形式,若能设法构造另一个方程,组成方程组,再解这个方程组,求出函数元,称这个方法为消元法。
(5)赋值法(特殊值代入法):在求某些函数的表达式或求某些函数值时,有时把已知条件中的某些变量赋值,使问题简单明了,从而易于求出函数的表达式。

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