即b?11?2x对x∈(0,+∞)恒成立,只需b?(?2x)min. ????2分 xx21时取“=”, ?2x?22,当且仅当x?2x∵x>0,∴
∴b?22,∴b的取值范围为(??,22]. ??????4分 (2)当a=1,b=-1时,f(x)=lnx-x+x,其定义域是(0,+∞),
2
12x2?x?1(x?1)(2x?1)∴f?(x)??2x?1??. ??xxx∵x>0,∴当0<x<1时,f ′(x)>0;当x>1时,f ′(x)<0.
∴函数f(x)在区间(0,1)上单调递增,在区间(0,+∞)上单调递减.????6分
2
∴当x=1时,函数f(x)取得最大值,其值为f(1)=ln1-1+1=0;
当x≠1时,f(x)<f(1),即f(x)<0,∴函数f(x)只有一个零点.????8分
?f(x1)?lnx1?ax12?bx1?0?lnx1?ax12?bx1????(3)由已知得?, 22???f(x2)?lnx2?ax2?bx2?0?lnx1?ax1?bx1两式相减,得lnx1?a(x1?x2)(x1?x2)?b(x1?x2) x2?lnx1?(x1?x2)[a(x1?x2)?b].????10分 x2由f?(x)?1?2ax?b及2x0=x1+x2,得 xf?(x0)?x1221?2ax0?b??[a(x1?x2)?b]??ln1 x0x1?x2x1?x2x1?x2x22(x1?1)2(x?x2)xx2x11?[1?ln1]?[?ln1] x1?x2x1?x2x2x1?x2x1x2(?1)x2令t?x12t?2,?(t)??lnt(0?t?1). x2t?1(t?1)2?0,∴φ(t)在(0,1)上递减,∴φ(t)>φ(1)=0. ∵??(t)??t(t?1)2∵x1<x2,∴f ′(x0)<0. ????13分
b22.设函数f(x)?2ax??Lnx
x(1)若f(x)在x?1,x?1处取得极值, 2 ①求a、b的值;
1 ②存在x0?[,2],使得不等式f(x0)?c?0成立,求c的最小值;
4(2)当b?a时,若f(x)在(0,??)上是单调函数,求a的取值范围。 (参考数据e?7.389,e?20.08) 22.解析:(理)(Ⅰ)( i )?f(x)?2ax? ?f'(x)?2a?23b?1nx,定义域为(0,??) xb1?。 ?????????1分 2xx11 ?f(x)在x?1,x?处取得极值, ?f'(1)?0,f'()?0??2分
221?a????2a?b?1?011?3解得? 即? ?所求a、b的值分别为-,? ??4分
33?2a?4b?2?0?b??1?3?1 (ii)在[,2]存在xo,使得不等式f(xo)?c?0成立,只需c?[f(x)]min,
42x2?3x?1211(2x?1)(x?1) 由f'(x)??x?2???, ??3x233xx3x21111 ?当x?[,]时,f'(x)?0,故f(x)在[,]是单调递减;
424211 当x?[,1]时,f'(x)?0,故f(x)在[,1]是单调递增;
22 当x?[1,时,; 2]fx'?(),故0f(x)在[1,是单调递减2]11 ?f()是f(x)在[,2]上的极小值. ?????????6分
2411117 而f()??1n??1n,2f(2)???n1,2
23236331332 且f()?f(2)??1n4?1ne2?1n4, 又e?16?0?,n1e?n14? 0 2272 )?c??f(x)?min???ln2 ?[f(x)m]in?f(,
677 ?c的取值范围为[??1n2,??),所以c的最小值为??1n2. ??????9
66分
2ax2?x?a时,f'(x)? (Ⅱ)当a?b,
x2x.f(在x)(?0?上单调递增,) ①当a?0时,f(x)?1m则;
②当a?0时,
2?x?0,?2ax?x?a??0f'(x)?,则 0f(x在)(0,+?上单调递增;) ③当a?0时,设g(x)?2ax?2x?只需a,?0?,
2,此时f(x)在(0??)上单调递减; 42 综上得,a的取值范围是(??. ???12分 ,?]?[,0+?)4 从面得a??
23.已知函数f(x)?(x?3x?3)?e定义域为??2,t?(t??2),设f(?2)?m,f(t)?n.
2x(1)试确定t的取值范围,使得函数f(x)在??2,t?上为单调函数; (2)求证:n?m;
f'(x0)22?(t?1)x0x?(?2,t)3(3)求证:对于任意的t??2,总存在0,满足e,并确定这样的 x0 的个数
2xxx?f(x)?(x?3x?3)?e?(2x?3)?e?x(x?1)?e20、解: (Ⅰ)因为??????2分
??由f(x)?0?x?1或x?0;由f(x)?0?0?x?1,所以f(x)在(??,0),(1,??)上递
增,在(0,1)上递减 ,欲f(x)在??2,t?上为单调函数,则?2?t?0 ????4分 (Ⅱ)证明:因为f(x)在(??,0),(1,??)上递增,在(0,1)上递减,所以f(x)在x?1处取得极小值e ???????????6分
f(?2)? 又
13?e2??2,???上的最小值为f(?2) e,所以f(x)在
从而当t??2时,f(?2)?f(t),即m?n ?????????????????9分
f'(x0)2f'(x0)22222?(t?1)?x?xx?x?(t?1)0000x0x033(Ⅲ)证:因为e, e 即为,
22g(x)?x2?x?(t?1)2g(x)?x2?x?(t?1)233 令,从而问题转化为证明方程=0
在(?2,t)上有解,并讨论解的个数 ????????????????11分
2221g(?2)?6?(t?1)2??(t?2)(t?4)g(t)?t(t?1)?(t?1)2?(t?2)(t?1)3333 因,,
所以 ①当t?4或?2?t?1时,g(?2)?g(t)?0,
所以g(x)?0在(?2,t)上有解,且只有一解 ????????????13分
2g(0)??(t?1)2?03②当1?t?4时,g(?2)?0且g(t)?0,但由于,
所以g(x)?0在(?2,t)上有解,且有两解 ???????????????14分 ③当t?1时,g(x)?x?x?0?x?0或x?1,所以g(x)?0在(?2,t)上有仅有一解;
2g(x)?x?x?6?0?x??2或x?3, t?4当时,
2所以g(x)?0在(?2,4)上也有且只有一解 ????????????15分
f'(x0)22?(t?1)x0x?(?2,t)3综上所述, 对于任意的t??2,总存在0,满足e,
且当t?4或?2?t?1时,有唯一的当1?t?4时,有两个24. 已知函数?(x)?x0适合题意;
x0适合题意 ??????????16分
a,a为正常数. x?19(1)若f(x)?lnx??(x),且a?,求函数f(x)的单调增区间;
2(2) 若g(x)?|lnx|??(x),且对任意x1,x2?(0,2],x1?x2,都有
g(x2)?g(x1)??1,求a的的取值范围.
x2?x11ax2?(2?a)x?1?21.解:(1) f'(x)??, -------------------------------------2分
x(x?1)2x(x?1)2
91,令f'(x)?0,得x?2,或x?,------------------------------------3分 221∴函数f(x)的单调增区间为(0,), (2,??). -----------------------------4分
2∵a?(2)∵
g(x2)?g(x1)g(x2)?g(x1)??1,∴?1?0,
x2?x1x2?x1∴
g(x2)?x2?[g(x1)?x1]?0,--------------------------------------------------5分
x2?x1设h(x)?g(x)?x,依题意,h(x)在?0,2?上是减函数. 当1?x?2时, h(x)?lnx?1aa?1, ?x,h'(x)??x(x?1)2x?1(x?1)21令h'(x)?0,得:a??(x?1)2?x2?3x??3对x?[1,2]恒成立,
xx11?3,则m'(x)?2x?3?2, xx1∵1?x?2,∴m'(x)?2x?3?2?0,
x设m(x)?x2?3x?∴m(x)在[1,2]上是增函数,则当x?2时,m(x)有最大值为∴a?27, 227.------------------------------------------------------------------------------------9分 21aa?1, ?x,h'(x)???x(x?1)2x?1当0?x?1时, h(x)??lnx?(x?1)21令h'(x)?0,得: a???(x?1)2?x2?x??1,
xx
设t(x)?x?x?211?1,则t'(x)?2x?1?2?0, xx∴t(x)在(0,1)上是增函数,∴t(x)?t(1)?0, ∴a?0,综上所述,a?27------------------------------------------------------------13分 21?x25.已知函数f(x)=ax?lnx?1(a?R),g(x)?xe. (Ⅰ)求函数g(x)在区间(0,e]上的值域;
(Ⅱ)是否存在实数a,对任意给定的x0?(0,e],在区间[1,e]上都存在两个不
同的xi(i?1,2),使得f(xi)?g(x0)成立.若存在,求出a的取值范围;若不存在,请说明理由;
(Ⅲ)给出如下定义:对于函数y?F(x)图象上任意不同的两点A(x1,y1),B(x2,y2),如果对于函数y?F(x)图象上的点M(x0,y0)(其中
x1?x2)总能使得F(x1)?F(x2)?F?(x0)(x1?x2)成立,则称函数具备性质2“L”,试判断函数f(x)是不是具备性质“L”,并说明理由.
1?x1?x1?x21. 解:(Ⅰ)?g?(x)?e?xe?e(1?x) ?g(x)在区间(0,1]上单调递增,x0?在区间[1,e)上单调递减,且g(0)?0,g(1)?1,g(e)?e2?e?0 ?g(x) 的值域为(0,1] ??????3分
(Ⅱ)令m?g(x),则由(Ⅰ)可得m?(0,1],原问题等价于:对任意的
故f(x)在[1,e]不可能是单调函m?(0,1]f(x)?m在[1,e]上总有两个不同的实根,
数 ???????5分
111?f?(x)?a?(1?x?e) ?[,1]
xxe1当a?0时, f?(x)?a??0, ?f(x)在区间[1,e]上递减,不合题意
x
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