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文檔簡介
1、高考二次求導(dǎo)一解答題(共40小題)1已知函數(shù)f(x)=ax2+lnx,g(x)=bx,其中a,bR,設(shè)h(x)=f(x)g(x),(1)若f(x)在x=處取得極值,且f(1)=g(1)2求函數(shù)h(x)的單調(diào)區(qū)間;(2)若a=0時,函數(shù)h(x)有兩個不同的零點(diǎn)x1,x2求b的取值范圍;求證:12設(shè)a,bR,函數(shù),g(x)=ex(e為自然對數(shù)的底數(shù)),且函數(shù)f(x)的圖象與函數(shù)g(x)的圖象在x=0處有公共的切線()求b的值;()討論函數(shù)f(x)的單調(diào)性;()若g(x)f(x)在區(qū)間(,0)內(nèi)恒成立,求a的取值范圍3已知函數(shù)(1)若y=f(x)在(0,+)恒單調(diào)遞減,求a的取值范圍;(2)若函數(shù)y
2、=f(x)有兩個極值點(diǎn)x1,x2(x1x2),求a的取值范圍并證明x1+x224已知函數(shù)(1)設(shè)G(x)=2f(x)+g(x),求G(x)的單調(diào)遞增區(qū)間;(2)證明:當(dāng)x0時,f(x+1)g(x);(3)證明:k1時,存在x01,當(dāng)x(1,x0)時,恒有5已知函數(shù)() 當(dāng)a=0時,求曲線f (x)在x=1處的切線方程;() 設(shè)函數(shù)h(x)=alnxxf(x),求函數(shù)h (x)的極值;() 若g(x)=alnxx在1,e(e=2.718 28)上存在一點(diǎn)x0,使得g(x0)f(x0)成立,求a的取值范圍6設(shè)函數(shù)f(x)=eax+lnx,其中a0,e是自然對數(shù)的底數(shù)()若f(x)是(0,+)上的單
3、調(diào)函數(shù),求的取值范圍;()若0,證明:函數(shù)f(x)有兩個極值點(diǎn)7已知函數(shù)(a為常數(shù),a0)()當(dāng)a=1時,求函數(shù)f(x)在點(diǎn)(3,f(3)的切線方程()求f(x)的單調(diào)區(qū)間;()若f(x)在x0處取得極值,且,而f(x)0在e+2,e3+2上恒成立,求實(shí)數(shù)a的取值范圍(其中e為自然對數(shù)的底數(shù))8已知函數(shù)(1)若g(x)在點(diǎn)(1,g(1)處的切線方程為8x2y3=0,求a,b的值;(2)若b=a+1,x1,x2是函數(shù)g(x)的兩個極值點(diǎn),試比較4與g(x1)+g(x2)的大小9已知函數(shù)f(x)=xalnx1,其中a為實(shí)數(shù)()求函數(shù)g(x)的極值;()設(shè)a0,若對任意的x1、x23,4(x1x2)
4、,恒成立,求實(shí)數(shù)a的最小值10已知函數(shù)f(x)=xlnxk(x1)(1)求f(x)的單調(diào)區(qū)間;并證明lnx+2(e為自然對數(shù)的底數(shù))恒成立;(2)若函數(shù)f(x)的一個零點(diǎn)為x1(x11),f'(x)的一個零點(diǎn)為x0,是否存在實(shí)數(shù)k,使=k,若存在,求出所有滿足條件的k的值;若不存在,說明理由11已知函數(shù)f(x)=(x2)ex+a(x1)2()討論f(x)的單調(diào)性;()若f(x)有兩個零點(diǎn),求a的取值范圍12設(shè)函數(shù)f(x)=ax2alnx,g(x)=,其中aR,e=2.718為自然對數(shù)的底數(shù)()討論f(x)的單調(diào)性;()證明:當(dāng)x1時,g(x)0;()確定a的所有可能取值,使得f(x)g
5、(x)在區(qū)間(1,+)內(nèi)恒成立13設(shè)函數(shù)f(x)=(x1)3axb,xR,其中a,bR(1)求f(x)的單調(diào)區(qū)間;(2)若f(x)存在極值點(diǎn)x0,且f(x1)=f(x0),其中x1x0,求證:x1+2x0=3;(3)設(shè)a0,函數(shù)g(x)=|f(x)|,求證:g(x)在區(qū)間0,2上的最大值不小于14設(shè)函數(shù)f(x)=acos2x+(a1)(cosx+1),其中a0,記|f(x)|的最大值為A()求f(x);()求A;()證明:|f(x)|2A15設(shè)函數(shù)f(x)=x3axb,xR,其中a,bR(1)求f(x)的單調(diào)區(qū)間;(2)若f(x)存在極值點(diǎn)x0,且f(x1)=f(x0),其中x1x0,求證:x
6、1+2x0=0;(3)設(shè)a0,函數(shù)g(x)=|f(x)|,求證:g(x)在區(qū)間1,1上的最大值不小于16已知函數(shù)f(x)=(x2)ex+a(x1)2有兩個零點(diǎn)()求a的取值范圍;()設(shè)x1,x2是f(x)的兩個零點(diǎn),證明:x1+x2217已知f(x)=a(xlnx)+,aR(I)討論f(x)的單調(diào)性;(II)當(dāng)a=1時,證明f(x)f(x)+對于任意的x1,2成立18已知函數(shù)f(x)=lnx+x2()若函數(shù)g(x)=f(x)ax在其定義域內(nèi)為增函數(shù),求實(shí)數(shù)a的取值范圍;()在()的條件下,若a1,h(x)=e3x3aexx0,ln2,求h(x)的極小值;()設(shè)F(x)=2f(x)3x2kx(k
7、R),若函數(shù)F(x)存在兩個零點(diǎn)m,n(0mn),且2x0=m+n問:函數(shù)F(x)在點(diǎn)(x0,F(xiàn)(x0)處的切線能否平行于x軸?若能,求出該切線方程;若不能,請說明理由19g(x)=2lnxx2mx,xR,如果g(x)的圖象與x軸交于A(x1,0),B(x2,0)(x1x2),AB中點(diǎn)為C(x0,0),求證g(x0)020已知函數(shù)f(x)=alnxax3(aR)()求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間;()若函數(shù)y=f(x)的圖象在點(diǎn)(2,f(2)處的切線的傾斜角為45°,對于任意的t1,2,函數(shù)g(x)=x3+x2(f'(x)+)在區(qū)間(t,3)上總不是單調(diào)函數(shù),求m的取值范圍;()求
8、證:××××(n2,nN*)21設(shè)函數(shù)f(x)=(1+x)22ln(1+x)(1)若關(guān)于x的不等式f(x)m0在0,e1有實(shí)數(shù)解,求實(shí)數(shù)m的取值范圍(2)設(shè)g(x)=f(x)x21,若關(guān)于x的方程g(x)=p至少有一個解,求p的最小值(3)證明不等式:(nN*)22已知函數(shù),f(x)=alnxax3(aR)(1 )當(dāng)a=1時,求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間;(2)若函數(shù)y=f(x)的圖象在點(diǎn)(2,f(2)處的切線的傾斜角為45°,問:m在什么范圍取值時,對于任意的t1,2,函數(shù)在區(qū)間(t,3)上總存在極值?23已知函數(shù)f(x)=x3+x2+ax+b(
9、a,b為常數(shù)),其圖象是曲線C(1)當(dāng)a=2時,求函數(shù)f(x)的單調(diào)減區(qū)間;(2)設(shè)函數(shù)f(x)的導(dǎo)函數(shù)為f(x),若存在唯一的實(shí)數(shù)x0,使得f(x0)=x0與f(x0)=0同時成立,求實(shí)數(shù)b的取值范圍;(3)已知點(diǎn)A為曲線C上的動點(diǎn),在點(diǎn)A處作曲線C的切線l1與曲線C交于另一點(diǎn)B,在點(diǎn)B處作曲線C的切線l2,設(shè)切線l1,l2的斜率分別為k1,k2問:是否存在常數(shù),使得k2=k1?若存在,求出的值;若不存在,請說明理由24已知函數(shù)f(x)=alnxax3(a0)()討論f(x)的單調(diào)性;()若f(x)+(a+1)x+4e0對任意xe,e2恒成立,求實(shí)數(shù)a的取值范圍(e為自然常數(shù));()求證ln
10、(22+1)+ln(32+1)+ln(42+1)+ln(n2+1)1+2lnn!(n2,nN*)(n!=1×2×3××n)25已知函數(shù)f(x)=lnxxlna,a為常數(shù)(1)若函數(shù)f(x)有兩個零點(diǎn)x1,x2,且x1x2,求a的取值范圍;(2)在(1)的條件下,證明:的值隨a的值增大而增大26已知函數(shù)f(x)=e1x(a+cosx),aR()若函數(shù)f(x)存在單調(diào)減區(qū)間,求實(shí)數(shù)a的取值范圍;()若a=0,證明:,總有f(x1)+2f(x)cos(x+1)027已知函數(shù)f(x)=(e為自然對數(shù)的底數(shù))(1)若a=,求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間;(2)若f(1)
11、=1,且方程f(x)=1在(0,1)內(nèi)有解,求實(shí)數(shù)a的取值范圍28已知函數(shù)f(x)=,g(x)=ln(x+1),曲線y=f(x)在點(diǎn)(1,f(1)處的切線方程是5x4y+1=0(1)求a,b的值;(2)若當(dāng)x0,+)時,恒有f(x)kg(x)成立,求k的取值范圍;(3)若=22361,試估計ln的值(精確到0.001)29設(shè)aR,函數(shù)f(x)=lnxax()求f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間;()設(shè)F(x)=f(x)+ax2+ax,問F(x)是否存在極值,若存在,請求出極值;若不存在,請說明理由;()設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2)是函數(shù)g(x)=f(x)+ax圖象上任意不同的兩點(diǎn),線段AB的中點(diǎn)為
12、C(x0,y0),直線AB的斜率為為k證明:kg(x0)30已知函數(shù)f(x)=x3+(1a)x2a(a+2)x(aR),f(x)為f(x)的導(dǎo)數(shù)()當(dāng)a=3時證明y=f(x)在區(qū)間(1,1)上不是單調(diào)函數(shù)()設(shè),是否存在實(shí)數(shù)a,對于任意的x11,1存在x20,2,使得f(x1)+2ax1=g(x2)成立?若存在求出a的取值范圍;若不存在說明理由31已知函數(shù)f(x)=x2(a+2)x+alnx,其中常數(shù)a0()當(dāng)a2時,求函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間;()設(shè)定義在D上的函數(shù)y=h(x)在點(diǎn)P(x0,h(x0)處的切線方程為l:y=g(x),若0在D內(nèi)恒成立,則稱P為函數(shù)y=h(x)的“類對稱點(diǎn)”當(dāng)
13、a=4時,試問y=f(x)是否存在“類對稱點(diǎn)”,若存在,請至少求出一個“類對稱點(diǎn)”的橫坐標(biāo);若不存在,請說明理由32已知函數(shù)f(x)=2ex+2axa2,aR(1)當(dāng)a=1時,求f(x)在點(diǎn)(0,f(0)處的切線方程;(2)求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間;(3)若x0時,f(x)x23恒成立,求實(shí)數(shù)a的取值范圍33已知aR,函數(shù)f(x)=exa(x+1)的圖象與x軸相切()求f(x)的單調(diào)區(qū)間;()若x0時,f(x)mx2,求實(shí)數(shù)m的取值范圍34已知函數(shù)h(x)=ax2+1,設(shè)f(x)=h'(x)2alnx,g(x)=ln2x+2a2,其中x0,aR(1)若f(x)在區(qū)間(2,+)上單調(diào)遞增
14、,求實(shí)數(shù)a的取值范圍;(2)記F(x)=f(x)+g(x),求證:F(x)35已知函數(shù)f(x)=lnxx+1,函數(shù)g(x)=axex4x,其中a為大于零的常數(shù)()求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間;()求證:g(x)2f(x)2(lnaln2)36已知x(1,+),函數(shù)f(x)=ex+2ax(aR),函數(shù)g(x)=|lnx|+lnx,其中e為自然對數(shù)的底數(shù)(1)若a=,求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間;(2)證明:當(dāng)a(2,+)時,f(x1)g(x)+a37已知函數(shù)f(x)=x2+mlnx+x(1)求f(x)的單調(diào)區(qū)間;(2)令g(x)=f(x)x2,試問過點(diǎn)P(1,3)存在多少條直線與曲線y=g(x)相切?并
15、說明理由38已知函數(shù)()若f(x)在點(diǎn)(2,f(2)處的切線與直線x2y+1=0垂直,求實(shí)數(shù)a的值;()求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間;()討論函數(shù)f(x)在區(qū)間1,e2上零點(diǎn)的個數(shù)39已知函數(shù)f(x)=(2a)lnx+2ax(a0)(1)當(dāng)a=0時,求f(x)的極值;(2)當(dāng)a0時,討論f(x)的單調(diào)性;(3)若對于任意的x1,x21,3,a(,2)都有|f(x1)f(x2)|(m+ln3)a2ln3,求實(shí)數(shù)m的取值范圍40已知函數(shù)f(x)=lnxax()若函數(shù)f(x)在(1,+)上單調(diào)遞減,求實(shí)數(shù)a的取值范圍;()當(dāng)a=1時,函數(shù)有兩個零點(diǎn)x1,x2,且x1x2求證:x1+x212017年02月
16、13日數(shù)學(xué)的高中數(shù)學(xué)組卷參考答案與試題解析一解答題(共40小題)1(2017南京一模)已知函數(shù)f(x)=ax2+lnx,g(x)=bx,其中a,bR,設(shè)h(x)=f(x)g(x),(1)若f(x)在x=處取得極值,且f(1)=g(1)2求函數(shù)h(x)的單調(diào)區(qū)間;(2)若a=0時,函數(shù)h(x)有兩個不同的零點(diǎn)x1,x2求b的取值范圍;求證:1 解:(1)由已知得f,(x0),所以,所以a=2由f(1)=g(1)2,得a+1=b2,所以b=1所以h(x)=x2+lnx+x,(x0)則,(x0),由h(x)0得0x1,h(x)0得x1所以h(x)的減區(qū)間為(1,+),增區(qū)間為(0,1)(2)由已知h
17、(x)=lnx+bx,(x0)所以h,(x0),當(dāng)b0時,顯然h(x)0恒成立,此時函數(shù)h(x)在定義域內(nèi)遞增,h(x)至多有一個零點(diǎn),不合題意當(dāng)b0時,令h(x)=0得x=0,令h(x)0得;令h(x)0得所以h(x)極大=h()=ln(b)10,解得且x0時,lnx0,x+時,lnx0所以當(dāng)時,h(x)有兩個零點(diǎn)證明:由題意得,即,×得因?yàn)閤1,x20,所以b(x1+x2)0,所以,因?yàn)?b,所以eb1,所以x1x2e2,所以12(2017四川模擬)設(shè)a,bR,函數(shù),g(x)=ex(e為自然對數(shù)的底數(shù)),且函數(shù)f(x)的圖象與函數(shù)g(x)的圖象在x=0處有公共的切線()求b的值;
18、()討論函數(shù)f(x)的單調(diào)性;()若g(x)f(x)在區(qū)間(,0)內(nèi)恒成立,求a的取值范圍 ()f'(x)=x2+2ax+b,g'(x)=ex,由f'(0)=b=g'(0)=1,得b=1(2分)()f'(x)=x2+2ax+1=(x+a)2+1a2,當(dāng)a21時,即1a1時,f'(x)0,從而函數(shù)f(x)在定義域內(nèi)單調(diào)遞增,當(dāng)a21時,此時若,f'(x)0,則函數(shù)f(x)單調(diào)遞增;若,f'(x)0,則函數(shù)f(x)單調(diào)遞減;若時,f'(x)0,則函數(shù)f(x)單調(diào)遞增(6分)()令h(x)=g'(x)f'(x)=
19、exx22ax1,則h(0)=e01=0h'(x)=ex2x2a,令u(x)=h'(x)=ex2x2a,則u'(x)=ex2當(dāng)x0時,u'(x)0,從而h'(x)單調(diào)遞減,令u(0)=h'(0)=12a=0,得先考慮的情況,此時,h'(0)=u(0)0;又當(dāng)x(,0)時,h'(x)單調(diào)遞減,所以h'(x)0;故當(dāng)x(,0)時,h(x)單調(diào)遞增;又因?yàn)閔(0)=0,故當(dāng)x0時,h(x)0,從而函數(shù)g(x)f(x)在區(qū)間(,0)內(nèi)單調(diào)遞減;又因?yàn)間(0)f(0)=0,所以g(x)f(x)在區(qū)間(,0)恒成立接下來考慮的情況,此
20、時,h'(0)0,令x=a,則h'(a)=ea0由零點(diǎn)存在定理,存在x0(a,0)使得h'(x0)=0,當(dāng)x(x0,0)時,由h'(x)單調(diào)遞減可知h'(x)0,所以h(x)單調(diào)遞減,又因?yàn)閔(0)=0,故當(dāng)x(x0,0)時h(x)0從而函數(shù)g(x)f(x)在區(qū)間(x0,0)單調(diào)遞增;又因?yàn)間(0)f(0)=0,所以當(dāng)x(x0,0),g(x)f(x)綜上所述,若g(x)f(x)在區(qū)間(,0)恒成立,則a的取值范圍是(14分)3(2017達(dá)州模擬)已知函數(shù)(1)若y=f(x)在(0,+)恒單調(diào)遞減,求a的取值范圍;(2)若函數(shù)y=f(x)有兩個極值點(diǎn)x1,
21、x2(x1x2),求a的取值范圍并證明x1+x22 解:(1)因?yàn)閒'(x)=lnxax+1(x0),所以由f'(x)0在(0,+)上恒成立得,令,易知g(x)在(0,1)單調(diào)遞增(1,+)單調(diào)遞減,所以ag(1)=1,即得:a1(5分)(2)函數(shù)y=f(x)有兩個極值點(diǎn)x1,x2(x1x2),即y=f'(x)有兩個不同的零點(diǎn),且均為正,f'(x)=lnxax+1(x0),令F(x)=f'(x)=lnxax+1,由可知1)a0時,函數(shù)y=f(x)在(0,+)上是增函數(shù),不可能有兩個零點(diǎn)2)a0時,y=F(x)在是增函數(shù)在是減函數(shù),此時為函數(shù)的極大值,也是
22、最大值當(dāng)時,最多有一個零點(diǎn),所以才可能有兩個零點(diǎn),得:0a1(7分)此時又因?yàn)椋?,(a)在(0,1)上單調(diào)遞增,所以(a)(1)=3e2,即綜上,所以a的取值范圍是(0,1)(8分)下面證明x1+x22由于y=F(x)在是增函數(shù)在是減函數(shù),可構(gòu)造出構(gòu)造函數(shù) 則,故m(x)在區(qū)間上單調(diào)減又由于,則,即有m(x1)0在上恒成立,即有成立由于,y=F(x)在是減函數(shù),所以所以成立 (12分)4(2017大理州一模)已知函數(shù)(1)設(shè)G(x)=2f(x)+g(x),求G(x)的單調(diào)遞增區(qū)間;(2)證明:當(dāng)x0時,f(x+1)g(x);(3)證明:k1時,存在x01,當(dāng)x(1,x0)時,恒有 解:(1)
23、由題意知,(1分)從而(2分)令G'(x)0得0x2(3分)所以函數(shù)G(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為(0,2)(4分)(2)令(5分)從而(6分)因?yàn)閤0,所以H'(x)0,故H(x)在(0,+)上單調(diào)遞增(7分)所以,當(dāng)x0時,H(x)H(0)=0,即f(x+1)g(x)(8分)(3)當(dāng)k1時,令(9分)則有(10分)由F'(x)=0得x2+(1k)x+1=0,解之得,(11分)從而存在x0=x21,當(dāng)x(1,x0)時,F(xiàn)'(x)0,故F(x)在1,x0)上單調(diào)遞增,從而當(dāng)x(1,x0)時,F(xiàn)(x)F(1)=0,即(12分)5(2017茂名一模)已知函數(shù)() 當(dāng)a=0
24、時,求曲線f (x)在x=1處的切線方程;() 設(shè)函數(shù)h(x)=alnxxf(x),求函數(shù)h (x)的極值;() 若g(x)=alnxx在1,e(e=2.718 28)上存在一點(diǎn)x0,使得g(x0)f(x0)成立,求a的取值范圍 解:() 當(dāng)a=0時,f (x)=,f (1)=1,則切點(diǎn)為(1,1),(1分),切線的斜率為k=f'(1)=1,(2分)曲線f (x)在點(diǎn)(1,1)處的切線方程為y1=( x1),即x+y2=0 (3分)()依題意,定義域?yàn)椋?,+),(4分)當(dāng)a+10,即a1時,令h'(x)0,x0,0x1+a,此時,h(x) 在區(qū)間(0,a+1)上單調(diào)遞增,令h
25、'(x)0,得 x1+a此時,h(x)在區(qū)間(a+1,+)上單調(diào)遞減(5分)當(dāng)a+10,即a1時,h'(x)0恒成立,h(x)在區(qū)間(0,+)上單調(diào)遞減(6分)綜上,當(dāng)a1時,h(x)在x=1+a處取得極大值h(1+a)=aln(1+a)a2,無極小值;當(dāng)a1時,h(x)在區(qū)間(0,+)上無極值(7分)() 依題意知,在1,e上存在一點(diǎn)x0,使得g(x0)f(x0)成立,即在1,e上存在一點(diǎn)x0,使得h(x0)0,故函數(shù)在1,e上,有h(x)max0(8分)由()可知,當(dāng)a+1e,即ae1時,h(x)在1,e上單調(diào)遞增,(9分)當(dāng)0a+11,或a1,即a0時,h(x)在1,e上
26、單調(diào)遞減,h(x)max=h(1)=11a0,a2(10分)當(dāng)1a+1e,即0ae1時,由()可知,h(x)在x=1+a處取得極大值也是區(qū)間(0,+)上的最大值,即h(x)max=h(1+a)=aln(1+a)a2=aln(1+a)12,0ln(a+1)1,h(1+a)0在1,e上恒成立,此時不存在x0使h(x0)0成立(11分)綜上可得,所求a的取值范圍是或a2(12分)6(2017佛山一模)設(shè)函數(shù)f(x)=eax+lnx,其中a0,e是自然對數(shù)的底數(shù)()若f(x)是(0,+)上的單調(diào)函數(shù),求的取值范圍;()若0,證明:函數(shù)f(x)有兩個極值點(diǎn) 解:()f(x)=aeax+=,(x0),若0
27、,則f(x)0,則f(x)在(0,+)遞減,若0,令g(x)=axeax+,其中a0,x0,則g(x)=aeax(1+ax),令g(x)=0,解得:x=,故x(0,)時,g(x)0,g(x)遞減,x(,+)時,g(x)0,g(x)遞增,故x=時,g(x)取極小值也是最小值g()=,故0即時,g(x)0,此時f(x)0,f(x)在(0,+)遞增,綜上,所求的范圍是(,0,+);()f(x)=aeax+=,(x0),令g(x)=axeax+,其中a0,x0,求導(dǎo)得:g(x)=aeax(1+ax),令g(x)=0,解得:x=,x(0,)時,g(x)0,g(x)遞減,x(,+)時,g(x)0,g(x)
28、遞增,x=時,g(x)取得極小值,也是最小值g()=,0,g()=0,又g(0)=0,g()g(0)0,函數(shù)f(x)有兩個極值點(diǎn)7(2017南充模擬)已知函數(shù)(a為常數(shù),a0)()當(dāng)a=1時,求函數(shù)f(x)在點(diǎn)(3,f(3)的切線方程()求f(x)的單調(diào)區(qū)間;()若f(x)在x0處取得極值,且,而f(x)0在e+2,e3+2上恒成立,求實(shí)數(shù)a的取值范圍(其中e為自然對數(shù)的底數(shù)) 解:(x2)()當(dāng)a=1時,f'(3)=2.,所以,函數(shù)f(x)在點(diǎn)(3,f(3)處的切線方程為:,即4x+2y3=0(3分)()=,因?yàn)閤2,所以x20,當(dāng)a0時,(x1)2(a+1)=x(x2)a0在x2上
29、成立,所以f'(x)當(dāng)x2恒大于0,故f(x)在(2,+)上是增函數(shù)(5分)當(dāng)a0時,因?yàn)閤2,所以,a(x2)0,當(dāng)時,f'(x)0,f(x)為減函數(shù);當(dāng)時,f'(x)0,f(x)為增函數(shù)(7分)綜上:當(dāng)a0時,f(x)在(2,+)上為增函數(shù);當(dāng)a0時,f(x)在上為增函數(shù),在上為減函數(shù)(8分)()由()知x0處有極值,故a0,且,因?yàn)榍襡+22,所以f(x)在e+2,e3+2上單調(diào)(10分)當(dāng)e+2,e3+2為增區(qū)間時,f(x)0恒成立,則有當(dāng)e+2,e3+2為減區(qū)間時,f(x)0恒成立,則有解集為空集綜上:當(dāng)ae6+2e3時滿足條件(12分)8(2017本溪模擬)
30、已知函數(shù)(1)若g(x)在點(diǎn)(1,g(1)處的切線方程為8x2y3=0,求a,b的值;(2)若b=a+1,x1,x2是函數(shù)g(x)的兩個極值點(diǎn),試比較4與g(x1)+g(x2)的大小 (1)根據(jù)題意可求得切點(diǎn),由題意可得,即,解得a=1,b=1(3分)(2)證明:b=a+1,則根據(jù)題意可得x2ax+a=0在(0,+)上有兩個不同的根x1,x2即,解得a4,且x1+x2=a,x1x2=a(5分)(6分)令,則f'(x)=lnx+1x1=lnxx,令h(x)=lnxx,則當(dāng)x4時,h(x)在(4,+)上為減函數(shù),即h(x)h(4)=ln440,f'(x)0,f(x)在(4,+)上為
31、減函數(shù),即f(x)f(4)=8lnx12,g(x1)+g(x2)8ln212,(10分)又,即,g(x1)+g(x2)4(12分)9(2017本溪模擬)已知函數(shù)f(x)=xalnx1,其中a為實(shí)數(shù)()求函數(shù)g(x)的極值;()設(shè)a0,若對任意的x1、x23,4(x1x2),恒成立,求實(shí)數(shù)a的最小值 解:(),令g'(x)=0,得x=1,列表如下:x(,1)1(1,+)g'(x)+0g(x)極大值當(dāng)x=1時,g(x)取得極大值g(1)=1,無極小值;(4分)()當(dāng)m=1時,a0時,f(x)=xalnx1,x(0,+),在3,4恒成立,f(x)在3,4上為增函數(shù),設(shè),在3,4上恒成
32、立,h(x)在3,4上為增函數(shù),不妨設(shè)x2x1,則等價于:f(x2)f(x1)h(x2)h(x1),即f(x2)h(x2)f(x1)h(x1),(6分)設(shè),則u(x)在3,4上為減函數(shù),在3,4上恒成立,恒成立,x3,4,(8分)設(shè),v'(x)0,v(x)為減函數(shù),v(x)在3,4上的最大值,a的最小值為(12分)10(2017瀘州模擬)已知函數(shù)f(x)=xlnxk(x1)(1)求f(x)的單調(diào)區(qū)間;并證明lnx+2(e為自然對數(shù)的底數(shù))恒成立;(2)若函數(shù)f(x)的一個零點(diǎn)為x1(x11),f'(x)的一個零點(diǎn)為x0,是否存在實(shí)數(shù)k,使=k,若存在,求出所有滿足條件的k的值;
33、若不存在,說明理由 解:(1)f(x)=lnx+1k,x(0,ek1)時,f(x)0,此時h(x)遞減,x(ek1,+)時,f(x)0,此時h(x)遞增,令k=2,則f(x)=xlnx2(x1),故x=e時,f(x)有最小值是f(e),故f(x)=xlnx2(x1)f(e)=2e,即lnx+2恒成立;(2)由題意得:x1lnx1k(x11)=0,lnx0+1k=0,假設(shè)存在k,使得=k,(k0)成立,消元得:ek1lnkek1+1=0,設(shè)m(k)=ek1lnkek1+1,則m(k)=ek1(lnk+1),設(shè)F(k)=lnk+1,則F(x)=,k(0,1)時,F(xiàn)(x)0,即此時函數(shù)F(k)遞減,
34、k(1,+)時,F(xiàn)(x)0,此時函數(shù)F(k)遞增,F(xiàn)(k)F(1)=0,m(k)0,故函數(shù)m(k)在(0,+)遞增,m(1)=0,k=1,但k=1時,x1=ek1k=1,與已知x11矛盾,故k不存在11(2016新課標(biāo))已知函數(shù)f(x)=(x2)ex+a(x1)2()討論f(x)的單調(diào)性;()若f(x)有兩個零點(diǎn),求a的取值范圍 解:()由f(x)=(x2)ex+a(x1)2,可得f(x)=(x1)ex+2a(x1)=(x1)(ex+2a),當(dāng)a0時,由f(x)0,可得x1;由f(x)0,可得x1,即有f(x)在(,1)遞減;在(1,+)遞增;當(dāng)a0時,若a=,則f(x)0恒成立,即有f(x)
35、在R上遞增;若a時,由f(x)0,可得x1或xln(2a);由f(x)0,可得1xln(2a)即有f(x)在(,1),(ln(2a),+)遞增;在(1,ln(2a)遞減;若a0,由f(x)0,可得xln(2a)或x1;由f(x)0,可得ln(2a)x1即有f(x)在(,ln(2a),(1,+)遞增;在(ln(2a),1)遞減;()由()可得當(dāng)a0時,f(x)在(,1)遞減;在(1,+)遞增, 且f(1)=e0,x+,f(x)+;x,f(x)+f(x)有兩個零點(diǎn);當(dāng)a=0時,f(x)=(x2)ex,所以f(x)只有一個零點(diǎn)x=2;當(dāng)a0時,若a時,f(x)在(1,ln(2a)遞減,在(,1),(
36、ln(2a),+)遞增,又當(dāng)x1時,f(x)0,所以f(x)不存在兩個零點(diǎn);當(dāng)a時,f(x)在(1,+)單調(diào)遞增,又x1時,f(x)0,所以f(x)不存在兩個零點(diǎn)綜上可得,f(x)有兩個零點(diǎn)時,a的取值范圍為(0,+)12(2016四川)設(shè)函數(shù)f(x)=ax2alnx,g(x)=,其中aR,e=2.718為自然對數(shù)的底數(shù)()討論f(x)的單調(diào)性;()證明:當(dāng)x1時,g(x)0;()確定a的所有可能取值,使得f(x)g(x)在區(qū)間(1,+)內(nèi)恒成立 ()解:由f(x)=ax2alnx,得f(x)=2ax=(x0),當(dāng)a0時,f(x)0在(0,+)成立,則f(x)為(0,+)上的減函數(shù);當(dāng)a0時,
37、由f(x)=0,得x=,當(dāng)x(0,)時,f(x)0,當(dāng)x(,+)時,f(x)0,則f(x)在(0,)上為減函數(shù),在(,+)上為增函數(shù);綜上,當(dāng)a0時,f(x)為(0,+)上的減函數(shù),當(dāng)a0時,f(x)在(0,)上為減函數(shù),在(,+)上為增函數(shù);()證明:要證g(x)0(x1),即0,即證,也就是證,令h(x)=,則h(x)=,h(x)在(1,+)上單調(diào)遞增,則h(x)min=h(1)=e,即當(dāng)x1時,h(x)e,當(dāng)x1時,g(x)0;()解:由f(x)g(x),得,設(shè)t(x)=,由題意知,t(x)0在(1,+)內(nèi)恒成立,t(1)=0,有t(x)=2ax=0在(1,+)內(nèi)恒成立,令(x)=,則(
38、x)=2a=,當(dāng)x2時,(x)0,令h(x)=,h(x)=,函數(shù)在1,2)上單調(diào)遞增,h(x)min=h(1)=1又2a1,e1x0,1x2,(x)0,綜上所述,x1,(x)0,(x)在區(qū)間(1,+)單調(diào)遞增,t(x)t(1)0,即t(x)在區(qū)間(1,+)單調(diào)遞增,a13(2016天津)設(shè)函數(shù)f(x)=(x1)3axb,xR,其中a,bR(1)求f(x)的單調(diào)區(qū)間;(2)若f(x)存在極值點(diǎn)x0,且f(x1)=f(x0),其中x1x0,求證:x1+2x0=3;(3)設(shè)a0,函數(shù)g(x)=|f(x)|,求證:g(x)在區(qū)間0,2上的最大值不小于 解:(1)函數(shù)f(x)=(x1)3axb的導(dǎo)數(shù)為f
39、(x)=3(x1)2a,當(dāng)a0時,f(x)0,f(x)在R上遞增;當(dāng)a0時,當(dāng)x1+或x1時,f(x)0,當(dāng)1x1+,f(x)0,可得f(x)的增區(qū)間為(,1),(1+,+),減區(qū)間為(1,1+);(2)證明:f(x0)=0,可得3(x01)2=a,由f(x0)=(x01)33x0(x01)2b=(x01)2(2x01)b,f(32x0)=(22x0)33(32x0)(x01)2b=(x01)2(88x09+6x0)b=(x01)2(2x01)b,即為f(32x0)=f(x0)=f(x1),即有32x0=x1,即為x1+2x0=3;(3)證明:要證g(x)在區(qū)間0,2上的最大值不小于,即證在0
40、,2上存在x1,x2,使得f(x1)f(x2)當(dāng)a3時,f(x)在0,2遞減,f(2)=12ab,f(0)=1b,f(0)f(2)=2a24,遞減,成立;當(dāng)0a3時,f(1)=()3a(1)b=a+ab=ab,f(1+)=()3a(1+)b=aab=ab,f(2)=12ab,f(0)=1b,f(2)f(0)=22a,若0a時,f(2)f(0)=22a成立;若a時,f(1)f(1+)=成立綜上可得,g(x)在區(qū)間0,2上的最大值不小于14(2016新課標(biāo))設(shè)函數(shù)f(x)=acos2x+(a1)(cosx+1),其中a0,記|f(x)|的最大值為A()求f(x);()求A;()證明:|f(x)|2
41、A (I)解:f(x)=2asin2x(a1)sinx(II)當(dāng)a1時,|f(x)|=|acos2x+(a1)(cosx+1)|a|cos2x|+(a1)|(cosx+1)|a|cos2x|+(a1)(|cosx|+1)|a+2(a1)=3a2=f(0),因此A=3a2當(dāng)0a1時,f(x)等價為f(x)=acos2x+(a1)(cosx+1)=2acos2x+(a1)cosx1,令g(t)=2at2+(a1)t1,則A是|g(t)|在1,1上的最大值,g(1)=a,g(1)=3a2,且當(dāng)t=時,g(t)取得極小值,極小值為g()=1=,(二次函數(shù)在對稱軸處取得極值)令11,得a(舍)或a因此A
42、=3a2當(dāng)0a時,g(t)在(1,1)內(nèi)無極值點(diǎn),|g(1)|=a,|g(1)|=23a,|g(1)|g(1)|,A=23a,當(dāng)a1時,由g(1)g(1)=2(1a)0,得g(1)g(1)g(),又|g()g(1)|=0,A=|g()|=,綜上,A=(III)證明:由(I)可得:|f(x)|=|2asin2x(a1)sinx|2a+|a1|,當(dāng)0a時,|f(x)|1+a24a2(23a)=2A,當(dāng)a1時,A=+1,|f(x)|1+a2A,當(dāng)a1時,|f(x)|3a16a4=2A,綜上:|f(x)|2A15(2016天津)設(shè)函數(shù)f(x)=x3axb,xR,其中a,bR(1)求f(x)的單調(diào)區(qū)間;
43、(2)若f(x)存在極值點(diǎn)x0,且f(x1)=f(x0),其中x1x0,求證:x1+2x0=0;(3)設(shè)a0,函數(shù)g(x)=|f(x)|,求證:g(x)在區(qū)間1,1上的最大值不小于 解:(1)若f(x)=x3axb,則f(x)=3x2a,分兩種情況討論:、當(dāng)a0時,有f(x)=3x2a0恒成立,此時f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為(,+),、當(dāng)a0時,令f(x)=3x2a=0,解得x=或x=,當(dāng)x或x時,f(x)=3x2a0,f(x)為增函數(shù),當(dāng)x時,f(x)=3x2a0,f(x)為減函數(shù),故f(x)的增區(qū)間為(,),(,+),減區(qū)間為(,);(2)若f(x)存在極值點(diǎn)x0,則必有a0,且x00,由題
44、意可得,f(x)=3x2a,則x02=,進(jìn)而f(x0)=x03ax0b=x0b,又f(2x0)=8x03+2ax0b=x0+2ax0b=f(x0),由題意及()可得:存在唯一的實(shí)數(shù)x1,滿足f(x1)=f(x0),其中x1x0,則有x1=2x0,故有x1+2x0=0;()設(shè)g(x)在區(qū)間1,1上的最大值M,maxx,y表示x、y兩個數(shù)的最大值,下面分三種情況討論:當(dāng)a3時,11,由(I)知f(x)在區(qū)間1,1上單調(diào)遞減,所以f(x)在區(qū)間1,1上的取值范圍是f(1),f(1),因此M=max|f(1)|,|f(1)|=max|1ab|,|1+ab|=max|a1+b|,|a1b|=,所以M=a
45、1+|b|2當(dāng)a3時,由()、()知,f(1)=f(),f(1)=,所以f(x)在區(qū)間1,1上的取值范圍是f(),f(),因此M=max|f()|,|f()|=max|,|=max|,|=,當(dāng)0a時,由()、()知,f(1)=f(),f(1)=,所以f(x)在區(qū)間1,1上的取值范圍是f(1),f(1),因此M=max|f(1)|,|f(1)|=max|1+ab|,|1ab|=max|1a+b|,|1ab|=1a+|b|,綜上所述,當(dāng)a0時,g(x)在區(qū)間1,1上的最大值不小于16(2016新課標(biāo))已知函數(shù)f(x)=(x2)ex+a(x1)2有兩個零點(diǎn)()求a的取值范圍;()設(shè)x1,x2是f(x
46、)的兩個零點(diǎn),證明:x1+x22 解:()函數(shù)f(x)=(x2)ex+a(x1)2,f(x)=(x1)ex+2a(x1)=(x1)(ex+2a),若a=0,那么f(x)=0(x2)ex=0x=2,函數(shù)f(x)只有唯一的零點(diǎn)2,不合題意;若a0,那么ex+2a0恒成立,當(dāng)x1時,f(x)0,此時函數(shù)為減函數(shù);當(dāng)x1時,f(x)0,此時函數(shù)為增函數(shù);此時當(dāng)x=1時,函數(shù)f(x)取極小值e,由f(2)=a0,可得:函數(shù)f(x)在x1存在一個零點(diǎn);當(dāng)x1時,exe,x210,f(x)=(x2)ex+a(x1)2(x2)e+a(x1)2=a(x1)2+e(x1)e,令a(x1)2+e(x1)e=0的兩根
47、為t1,t2,且t1t2,則當(dāng)xt1,或xt2時,f(x)a(x1)2+e(x1)e0,故函數(shù)f(x)在x1存在一個零點(diǎn);即函數(shù)f(x)在R是存在兩個零點(diǎn),滿足題意;若a0,則ln(2a)lne=1,當(dāng)xln(2a)時,x1ln(2a)1lne1=0,ex+2aeln(2a)+2a=0,即f(x)=(x1)(ex+2a)0恒成立,故f(x)單調(diào)遞增,當(dāng)ln(2a)x1時,x10,ex+2aeln(2a)+2a=0,即f(x)=(x1)(ex+2a)0恒成立,故f(x)單調(diào)遞減,當(dāng)x1時,x10,ex+2aeln(2a)+2a=0,即f(x)=(x1)(ex+2a)0恒成立,故f(x)單調(diào)遞增,
48、故當(dāng)x=ln(2a)時,函數(shù)取極大值,由f(ln(2a)=ln(2a)2(2a)+aln(2a)12=aln(2a)22+10得:函數(shù)f(x)在R上至多存在一個零點(diǎn),不合題意;若a=,則ln(2a)=1,當(dāng)x1=ln(2a)時,x10,ex+2aeln(2a)+2a=0,即f(x)=(x1)(ex+2a)0恒成立,故f(x)單調(diào)遞增,當(dāng)x1時,x10,ex+2aeln(2a)+2a=0,即f(x)=(x1)(ex+2a)0恒成立,故f(x)單調(diào)遞增,故函數(shù)f(x)在R上單調(diào)遞增,函數(shù)f(x)在R上至多存在一個零點(diǎn),不合題意;若a,則ln(2a)lne=1,當(dāng)x1時,x10,ex+2aeln(2
49、a)+2a=0,即f(x)=(x1)(ex+2a)0恒成立,故f(x)單調(diào)遞增,當(dāng)1xln(2a)時,x10,ex+2aeln(2a)+2a=0,即f(x)=(x1)(ex+2a)0恒成立,故f(x)單調(diào)遞減,當(dāng)xln(2a)時,x10,ex+2aeln(2a)+2a=0,即f(x)=(x1)(ex+2a)0恒成立,故f(x)單調(diào)遞增,故當(dāng)x=1時,函數(shù)取極大值,由f(1)=e0得:函數(shù)f(x)在R上至多存在一個零點(diǎn),不合題意;綜上所述,a的取值范圍為(0,+)證明:()x1,x2是f(x)的兩個零點(diǎn),f(x1)=f(x2)=0,且x11,且x21,a=,令g(x)=,則g(x1)=g(x2)=a,g(x)=,當(dāng)x1時,g(x)0,g(x)單調(diào)遞減;當(dāng)x1時,g(x)0,g(x)單調(diào)遞增;設(shè)m0,則g(1+m)g(1m)=,設(shè)h(m)=,m0,則h(m)=0恒成立,即h(m)在(0,+)上為增函數(shù),h(m)h(0)=0恒成立,即g(1+m)g(1m)恒成立,令m=1x10,則g(1+1x1)g(11+x1)g(2x1)g(x1)=g(x2)2x1x2,即x1+x2217(2016山東)已知f(x)=a(xlnx)+,aR(I)討論f(x)的單調(diào)性;(II)當(dāng)a
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