函数f(x)f(x)满足:对∀x∈R+∀x∈R^{+}都有f′(x)=3xf(x)f′(x)= \dfrac {3}{x}f(x),且f(22016)≠0f(2^{2016})\neq 0,则f(22017)f(22016) \dfrac {f(2^{2017})}{f(2^{2016})}的值为()()
A. 0.1250.125
B. 0.80.8
C. 11
D. 88

先不看答案,让 AI 诊断你卡在哪里?

它不会直接告诉你答案,而是问你卡在哪一步看看 AI 是怎么陪你一步步弄懂这道题的

完整解法

1. 将给定导数关系式变形

因为对任意 x∈R+x \in \mathbb{R}^+,都有 f′(x)=3xf(x)f'(x) = \dfrac{3}{x} f(x),
将等式两边同乘以 xx,得 xf′(x)−3f(x)=0x f'(x) - 3 f(x) = 0。

2. 构造辅助函数并求解 $f(x)$ 的解析式

构造辅助函数 g(x)=f(x)x3g(x) = \dfrac{f(x)}{x^3} (x>0x > 0)。
对 g(x)g(x) 求导得:
g′(x)=(f(x)x3)′=f′(x)x3−f(x)⋅3x2(x3)2=x2[xf′(x)−3f(x)]x6=xf′(x)−3f(x)x4g'(x) = \left(\frac{f(x)}{x^3}\right)' = \frac{f'(x)x^3 - f(x)\cdot 3x^2}{(x^3)^2} = \frac{x^2[x f'(x) - 3 f(x)]}{x^6} = \frac{x f'(x) - 3 f(x)}{x^4}
因为 xf′(x)−3f(x)=0x f'(x) - 3 f(x) = 0,所以 g′(x)=0g'(x) = 0。
因此,g(x)g(x) 为常数,设 g(x)=cg(x) = c(cc 为常数,且由 f(22016)≠0f(2^{2016}) \neq 0 得 c≠0c \neq 0)。
从而可得 f(x)=cx3f(x) = c x^3。

3. 代入解析式求目标比值

将 x=22017x = 2^{2017} 和 x=22016x = 2^{2016} 代入 f(x)=cx3f(x) = c x^3 可得:
f(22017)f(22016)=c(22017)3c(22016)3=(2201722016)3=23=8\frac{f(2^{2017})}{f(2^{2016})} = \frac{c (2^{2017})^3}{c (2^{2016})^3} = \left(\frac{2^{2017}}{2^{2016}}\right)^3 = 2^3 = 8
因此,正确选项为 D。

答案

D

AI 分析,可能出错

用 AI 批改,圈出写错的那一步,并自动将你的薄弱点存入错题本,形成你的错因库。

同一知识点的其他题

  1. 1已知函数f(x)=x2−ax(a≠0)f(x)=x^{2}-ax(a\neq 0),g(x)=ln⁡xg(x)=\ln x,f(x)f(x)图象与xx轴异于原点的交点MM处的切线为l1l_{1},g(x−1)g(x-1)与xx轴的交点NN处的切线为…
  2. 2已知函数f(x)=ex−1f(x)={{e}^{x}}-1,g(x)=sin⁡x(1)g(x)=\sin x(1)判断F(x)=f(x)−g(x)F(x)=f(x)-g(x)在x∈[0,+∞)x\in[0,+\infty)上零点的个数; (2)当x∈[0,π]x\in[0,\pi]时,f(x)⩾ag(x)(a∈R)f(x)\geqslant ag(x)(a\in R)…
  3. 3已知定义在RR上的函数f(x)f(x)对任意x∈Rx\in R恒有f′(x)<3f'(x)< 3,若f(−1)=−7f(-1)=-7,则不等式f(x)⩾3x−4f(x)\geqslant 3x-4的解集是()(\quad) A. (−∞,−1] (-∞,-1]\: …
  4. 4设f(x)f(x)在[a,+∞)[a,+∞)的导函数为f′(x)f'(x),且当x>ax>a时,有f′(x)>k>0(kf'(x)>k>0(k为常数)),若f(a)<0f(a)< 0,则在区间(a,a−f(a)k)(a,a-\dfrac{f(a)}{k})内,方程f(x)=0f(x)=0…
  5. 5曲线y=3x−2y=\sqrt{3x-2}在点(1,f(1))(1,f(1))处的切线方程为 A. x−2y+1=0x-2y+1=0 B. 3x−y−2=03x-y-2=0 C. 3x−2y−1=03x-2y-1=0 D. 3x+2y−5=03x+2y-5=0