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1、试题题目:设函数f(x)=13x3-ax(a>0),g(x)=bx2+2b-1.(I)..

发布人:繁体字网(www.fantiz5.com) 发布时间:2015-12-16 07:30:00

试题原文

设函数f(x)=
1
3
x3
-ax(a>0),g(x)=bx2+2b-1.
(I)若曲线y=f(x)与曲线y=g(x)在它们的交点(1,c)处具有公共切线,求a,b的值;
(II)当a=1-2b时,若函数f(x)+g(x)在区间(-2,0)内恰有两个零点,求a的取值范围;
(III)当a=1-2b=1时,求函数f(x)+g(x)在区间[t,t+3]上的最大值.

  试题来源:顺义区一模   试题题型:解答题   试题难度:中档   适用学段:高中   考察重点:函数的零点与方程根的联系



2、试题答案:该试题的参考答案和解析内容如下:
(I)f'(x)=x2-a,g'(x)=2bx.
因为曲线y=f(x)与曲线y=g(x)在它们的交点(1,c)处具有公共切线,
所以f(1)=g(1),且f'(1)=g'(1),即
1
3
-a=b+2b-1
,且1-a=2b,
解得a=
1
3
,b=
1
3

(II)记h(x)=f(x)+g(x),
当a=1-2b时,h(x)=
1
3
x3+
1-a
2
x2-ax-a
,h'(x)=x2+(1-a)x-a=(x+1)(x-a),
令h'(x)=0,得x1=-1,x2=a>0.
当x变化时,h'(x),h(x)的变化情况如下表:
x(-∞,-1)-1(-1,a)a(a,+∞)
h'(x)+0-0+
h(x)极大值极小值
所以函数h(x)的单调递增区间为(-∞,-1),(a,+∞);单调递减区间为(-1,a),
故h(x)在区间(-2,-1)内单调递增,在区间(-1,0)内单调递减,
从而函数h(x)在区间(-2,0)内恰有两个零点,当且仅当
h(-2)<0
h(-1)>0
h(0)<0
,解得0<a<
1
3

所以a的取值范围是(0,
1
3
)

(III)记h(x)=f(x)+g(x),当a=1-2b=1时,h(x)=
1
3
x3-x-1

由(II)可知,函数h(x)的单调递增区间为(-∞,-1),(1,+∞);单调递减区间为(-1,1).
①当t+3<-1时,即t<-4时,h(x)在区间[t,t+3]上单调递增,
所以h(x)在区间[t,t+3]上的最大值为h(t+3)=
1
3
(t+3)3-(t+3)-1=
1
3
t3+3t2+8t+5

②当t<-1且-1≤t+3<1,即-4≤t<-2时,h(x)在区间[t,-1)上单调递增,在区间[-1,t+3]上单调递减,
所以h(x)在区间[t,t+3]上的最大值为h(-1)=-
1
3

当t<-1且t+3≥1,即-2≤t<-1时,t+3<2且h(2)=h(-1)=-
1
3

所以h(x)在区间[t,t+3]上的最大值为h(-1)=-
1
3

③当-1≤t<1时,t+3≥2>1,h(x)在区间[t,1)上单调递减,在区间[1,t+3]上单调递增,
而最大值为h(t)与h(t+3)中的较大者.
由h(t+3)-h(t)=3(t+1)(t+2)知,当-1≤t<1时,h(t+3)≥h(t),
所以h(x)在区间[t,t+3]上的最大值为h(t+3)=
1
3
t3+3t2+8t+5

④当t≥1时,h(x)在区间[t,t+3]上单调递增,
所以h(x)在区间[t,t+3]上的最大值为h(t+3)=
1
3
t3+3t2+8t+5
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“设函数f(x)=13x3-ax(a>0),g(x)=bx2+2b-1.(I)..”的主要目的是检查您对于考点“高中函数的零点与方程根的联系”相关知识的理解。有关该知识点的概要说明可查看:“高中函数的零点与方程根的联系”。


4、其他试题:看看身边同学们查询过的数学试题:

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