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1、试题题目:已知函数f(x)=x-1-lnxx(x>0)及h(x)=x2-1+lnx(x..

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

试题原文

已知函数f(x)=x-1-
lnx
x
(x>0)及h(x)=x2-1+lnx(x>0)
(I)判断函数h(x)在(0,+∞)上的单调性,并求出h(1)的值;
(II)求函数f(x)的单调区间及其在定义域上的最小值;
(III)是否存在实数m,n,满足1≤m<n,使得函数f(x)在[m,n]的值域也有[m,n]?并说明理由.

  试题来源:安徽模拟   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)∵h'(x)=2x+
1
x
,又因为x>0,所以h'(x)>0在(0,+∞)上恒成立
即函数h(x)在(0,+∞)上是单调递增,(2分)
且h(1)=0(4分)
(Ⅱ)f'(x)=
x2-1+lnx
x2
=
h(x)
x2
(x>0)
由(Ⅰ)函数h(x)=x2-1+lnx在(0,+∞)上是单调递增,且h(1)=0可知:
当0<x<1时,h(x)<0,所以有f'(x)<0;
当x>1时,h(x)>0,所以有f'(x)>0.(7分)
即函数f(x)在区间(0,1)上是减函数,在区间(1,+∞)上是增函数.(8分)
所以函数f(x)在x=1处取得最小值f(1)=0(9分)
(Ⅲ)不存在(10分)
∵函数f(x)在区间(1,+∞)上是增函数,
∴当满足1≤m<n,函数f(x)在[m,n]也是增函数.
若函数f(x)在[m,n]的值域也有[m,n],则有f(m)=m,f(n)=n,
也即函数y=f(x)与直线y=x在[1,+∞)上至少有两个不同的交点,
也即g(x)=f(x)-x在[1,+∞)上至少有两个不同的零点,
又g(x)=f(x)-x在区间[1,e)上是减函数,且g(1)=f(1)-1=-1,
当x∈[e,+∞)为增函数,且g(x)<0.
∴函数g(x)=f(x)-x在[1,+∞)上没有零点,
所以不存在实数m,n,满足1≤m<n,使得函数f(x)在[m,n]的值域也有[m,n].(13分)
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“已知函数f(x)=x-1-lnxx(x>0)及h(x)=x2-1+lnx(x..”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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