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解答题已知定义在实数集上的函数 (x∈N*) 其导函数记为fn′(x) 且满足 其中a

时间:2023-01-03 15:55:07

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解答题已知定义在实数集上的函数 (x∈N*) 其导函数记为fn′(x) 且满足 其中a

问题补充:

解答题已知定义在实数集上的函数,(x∈N*),其导函数记为fn′(x),且满足,其中a,x1,x2为常数,x1≠x2.设函数g(x)=f1(x)+mf2(x)-lnf3(x),(m∈R且m≠0).

(Ⅰ)求实数a的值;

(Ⅱ)若函数g(x)无极值点,其导函数g′(x)有零点,求m的值;

(Ⅲ)求函数g(x)在x∈[0,a]的图象上任一点处的切线斜率k的最大值.

答案:

解:(Ⅰ)∵f2(x)=x2f2(x)=2x

∴(x1-x2)(2a-1)=0

∵x1≠x2,∴;

(Ⅱ)∵f1(x)=xf2(x)=x2f3(x)=x3,∴g(x)=mx2+x-3lnx(x>0)

∴g′(x)=

∵函数g(x)无极值点,其导函数g′(x)有零点,

∴该零点左右g′(x)同号,

∵m≠0,∴二次方程2mx2+x-3=0有相同实根

∴△=1+24m=0

∴m=-;

(Ⅲ)由(Ⅰ)知,,k=g′(x)=2mx-+1,k′=2m+

∵x∈[0,],∴

∴①当-6≤m<0或m>0时,k′≥0恒成立,∴k=g′(x)在(0,]上递增

∴当x=时,k取得最大值,且最大值为m-5;

②当m<-6时,由k′=0,得x=,而

若x∈,则k′>0,k单调递增;

若x∈,则k′<0,k单调递减;

故当x=时,k取得最大值且最大值为.

综上,kmax=解析分析:(Ⅰ)根据f2(x)=x2f2(x)=2x,可得,化简可求;(Ⅱ)根据f1(x)=xf2(x)=x2f3(x)=x3,可得g(x)=mx2+x-3lnx(x>0).利用函数g(x)无极值点,其导函数g′(x)有零点,可得该零点左右g′(x)同号,从而可得二次方程2mx2+x-3=0有相同实根,故可求m的值;(Ⅲ)由(Ⅰ)知,,k=g′(x)=2mx-+1,k′=2m+,,分类讨论:①当-6≤m<0或m>0时,k′≥0恒成立,最大值为m-5;②当m<-6时,由k′=0,得x=,而,可得x=时,k取得最大值且最大值为.点评:本题考查导数知识的运用,考查函数的极值,考查函数的最值,考查分类讨论的数学思想,考查学生分析解决问题的能力,综合性强.

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