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1、试题题目:设f(x)是定义在区间(1,+∞)上的函数,其导函数为f(x)。如果存在实..

发布人:繁体字网(www.fantiz5.com) 发布时间:2015-12-05 07:30:00

试题原文

设f(x)是定义在区间(1,+∞)上的函数,其导函数为f(x)。如果存在实数a和函数h(x),其中h(x)对任意的x∈(1,+∞)都有h(x)>0,使得f′(x)=h(x)(x2-ax+1),则称函数f(x)具有性质P(a)。
(I)设函数,其中b为实数。
(i)求证:函数f(x)具有性质P(b);
(ii)求函数f(x)的单调区间;
(Ⅱ)已知函数g(x)具有性质P(2)。给定x1,x2∈(1,+∞),x1<x2,设m为实数,α=mx1+(1-m)x2,β=(1-m)x1+mx2,且α>1,β>1,若|g(α)-g(β)|< |g(x1)-g(x2)|,求m的取值范围。

  试题来源:江苏高考真题   试题题型:解答题   试题难度:偏难   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:
解:(I)(i)由
因为时,
所以函数具有性质P(b);
(ii)当时,由
所以
从而函数f(x)在区间(1,+∞)上单调递增
当b>2时,解方程

因为
所以当x∈(1,x2)时,f′(x)<0;当x ∈(x2,+∞)时,f'(x)>0;当x=x2时,f'(x)=0
从而函数f(x)在区间(1,x2)上单调递减,在区间(x2,+∞)上单调递增
综上所述,当b≤2时,函数f(x)的单调增区间为(1,+∞);当b>2时函数f(x)的单调减区间为,单调增区间为
(Ⅱ)由题设知g(x)的导函数g'(x)=h(x)(x2-2x+1),其中函数h(x)>0对于任意的x∈(1,+∞)都成立,所以,当x>1时,g'(x)=h(x)(x-1)2>0,从而g(x)在区间(1,+∞)上单调递增。 ①当m∈(0,1)时,有α=m1+(1-m)x2> mx1+(1-m)x1=x1,α<mx2+(1-m)x2= x2,得α∈(x1,x2),同理可得β∈(x1,x2),所以由g(x)的单调性知g(α),g(β)∈(g(x1), g(x2)),从而有|g(α)- g(β)|<|g(x1)-g(x2)|,符合题设;
②当m≤0时,α=mx1+(1-m)x2≥mx2+(1-m)x2=x2,β =(1-m)x1+mx2≤(1-m)x1+mx1=x1,于是由α>1,β>1 及g(x)的单调性知g(β)≤g(x1)<g(x2)≤g(α),所以 |g(α)-g(β)|≥|g(x1)-g(x2)|,与题设不符,
③当m≥1时,同理可得α≤x1,β≥x2,进而得|g(α)-g(β)| ≥|g(x1)-g(x2)|,与题设不符
因此,综合①②③得所求的m的取值范围为(0,1)。
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)是定义在区间(1,+∞)上的函数,其导函数为f(x)。如果存在实..”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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