2012年各地高考模拟试题中导数题大汇编

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2012年各地高考模拟试题中导数题大汇编(截止3月底)

(淘题整理:顾桂斌)

一、填空题:

1、设函数f?x??x?6x,则f?x?在x?0处的切线斜率为 . 【答案】?6

22、函数y?x?2sinx,x???????,?的大致图象是 . 【答案】D 22??

3、函数f?x??ax?x?1有极值的充要条件是 .【答案】a?0

30.30.34、已知y?f?x?是定义在R上的奇函数,且当x?0时不等式f?x??xf'?x??0成立,若a?3?f3、

??11b?log?3?f(log?3)、c?log3?f(log3),则a、b、c大小关系是 .【答案】c ? b ? a

99x?15、设曲线y?在点(3,2)处的切线与直线ax?y?1?0垂直,则a? .【答案】?2

x?12326、已知曲线f(x)?x?ax?bx?1在点(1,f(1))处的切线斜率为3,且x?是y?f(x)的极值点,

3则a?b? .【答案】?2

7、已知对任意实数x,有f(?x)??f(x)、g(?x)?g(x)且x?0时,f(x)?0、g(x)?0,则x?0 时 .

A.f'(x)?0,g'(x)?0 B.f'(x)?0,g'(x)?0 C.f'(x)?0,g'(x)?0 D.f'(x)?0,g'(x)?0【答案】B 8、函数f(x)的图像如图,f(x)是f(x)的导函数,则下列数值排列正确的是 . 【答案】A

'// - 1 -

A. 0?f(2)?f(3)?f(3)?f(2) B. 0?f(3)?f(3)?f(2)?f(2) C. 0?f(3)?f(2)?f(3)?f(2) D. 0?f(3)?f(2)?f(2)?f(3) 9、曲线y?4x?x3在点(?1,?3) 处的切线方程是 .【答案】y?x?2 10、曲线y?''''''''x在点(?1,?1)处的切线方程为 .【答案】y?2x?1 x?23211、已知函数f(x)?3x?ax?x?5在区间[1,2]上单调递增,则a的取值范围是 .【答案】(??,5] 12、设a?R,若函数y?e?ax,x?R有大于零的极值点,则实数a取值范围是 .【答案】a??1 13、函数y??x?3x在点(1,2)处的切线方程为 .【答案】y?3x?1 14、设f(x)?xlnx,若f?(x0)?2,则x0? .【答案】e

15、已知曲线y?x?1在x?x0处的切线与曲线y?1?x在x?x0处的切线互相平行,则x0的值为 .【答案】0或-23x322 316、若幂函数f(x)的图象经过点A(2,4),则它在A点处的切线方程为 .【答案】4x?y?4?0 17、已知f(x)?x?3xf?(1) 则f?(2)为 .【答案】1

2?ax2?bx?c x??118、已知函数f(x)??,其图象在点(1,f(1))处的切线方程为y?2x?1,则它在点

f(?x?2) x??1?(?3,f(?3))处的切线方程为 .【答案】y??2x?3

19、已知函数f(x)在R上可导,且f(x)?x?2x?f?(2),则f(?1)与f(1)的大小是 . A.f(?1)=f(1) B.f??1??f(1)x2 C.f(?1)?f?1? D.不确定 【答案】B

20、函数f(x)?e?x (e为自然对数的底数)在区间[?1,1]上的最大值是 .【答案】e?1 21、函数y?f?x?的导函数图象如图所示,则下面判断正确的是 .【答案】C

- 2 -

A.在??3,1?上f?x?是增函数 B.在x?1处f?x?有极大值 C.在x?2处f?x?取极大值 D.在?1,3?上f?x?为减函数

22、f(x)?ax?3x?2,若f?(?1)?4,则a= .【答案】

3210 323、定义在R上的函数f(x)满足f(4)?1,f?(x)为f(x)的导函数,已知y?f?(x)的图象如图所示,

若两个正数a、b满足f(2a?b)?1,则

b?2的取值范围是 .a?2

A.(,) B.(??,)?(3,??) C.(,3) D.(??,3) 【答案】C 24、已知f?(x)是函数f(x)的导数,y?f?(x)的图象如图所示,则y?f(x)的图象最有可能是下图

11321212中 .

【答案】B

- 3 -

25、函数y?xcosx?sinx的一个递增区间是 .

3?5?,) D.(2?,3?) 【答案】B

2222126、函数f(x)?3?xlnx的单调递减区间是 .【答案】(0,)

e A.(,?3?) B.(?,2?) C.([?3,3] 27、设f(x)??x3?ax2?x?1在(??,??)上是单调函数,则实数a的取值范围是 .【答案】

x2?a28、若函数f(x)?在x?2处取得极值,则a? .【答案】8

x?129、定义在R上的函数y?f(x),满足f(4?x)?f(x),(x?2)f'(x)?0,若x1?x2且x1?x2?4、则 . A.f(x1)?f(x2) B.f(x1)?f(x2) C.f(x1)?f(x2) D.不确定 【答案】B 30、函数f(x)?3?sinx(x?[0,1)的最小值 .【答案】1

31、已知函数f(x)的定义域为[?2,??),部分对应值如下表,f(x)为f(x)的导函数,函数y?f(x)的

图象如图所示.若实数a满足f(2a?1)?1,则a的取值范围是 .

//x

x f(x) -2 1 20 -1 4 1 【答案】???33?,? 22??32、函数f(x)?x?ax?3x?9,已知f(x)在x??3时取得极值,则a? .【答案】5 33、曲线y= x?3x有一条切线与直线3x?y?0平行,则此切线方程为 .【答案】3x?y?1?0 34、若曲线f(x)?ax?lnx存在垂直于y轴的切线,则实数a的取值范围是 .【答案】???,0?

332322?x235、如图所示的曲线是函数f(x)?x3?bx2?cx?d的大致图象,则x1等于 . 【答案】

16 9

- 4 -

36、若幂函数f(x)的图象经过点A(2,4),则它在A点处的切线方程为 .【答案】4x?y?4?0 37、函数y?f(x)在定义域(?3,3)内的图象如图所示,记y?f(x)的导函数为y?f/(x),则不等式 21f/(x)?0的解集为 . 【答案】[?,1]?[2,3]

3

38、定义域为(??,0)?(0,??)的偶函数f(x)在区间(0,??)上的图象如图所示,则不等式f(x)f'(x)?0 的解集是 .

A.(??,0)?(0,1);B.(?1,0)?(1,??);C.(??,?1)?(1,??);D.(?1,0)?(0,1)【答案】B

/39、定义在R上的函数y?f(x)对任意x满足f(3?x)?f(x),(x?)f(x)?0,若x1?x2且x1?x2?3,

32则有 .

(A)f(x1)?f(x2) (B)f(x1)?f(x2) (C)f(x1)?f(x2) (D)不确定 【答案】B

40、已知点P在曲线y?4上,?为曲线在点P处的切线的倾斜角,则?的取值范围是 . xe?1【答案】[3?,?) 4- 5 -

x2?a41、若函数f(x)?在x?1处取极值,则a? .【答案】3

x?142、已知函数f(x)?x?ax?bx?c(x?[?2,2])的图象过原点,且在x?1处的切线的倾斜角均为

3323?,现4有以下三个命题:①f(x)?x?4x(x?[?2,2]);②f(x)的极值点有且只有一个;③f(x)的最大值与最小值之和为零,其中真命题的序号是 .【答案】①③

43、曲线y?x?x?1在点?1,3?处的切线方程是 .【答案】4x?y?1?0

31在点(1,1)处的切线与直线ax?y?1?0垂直,则a? .【答案】?1 x245、若函数f(x)?2x?lnx在其定义域内的一个子区间(k?1,k?1)内不是单调函数,则实数k的取值范围..

44、设曲线y?是 .【答案】[1,)

46、设f(x)是一个三次函数,f'(x)其导函数,如图所示是函数y?xf(x)的图像的一部分,则f(x)的极

/32大值与极小值分别为 .【答案】f(?2)与f(2) 二、解答题: 47、已知函数f(x)?

12ax?2x、g(x)?lnx. 2(Ⅰ)如果函数y?f(x)在[1,??)上是单调函数,求a的取值范围. (Ⅱ)是否存在正实数a,使得函数??x??g(x)1?f?(x)?(2a?1)在区间(,e)内有两个不同的零点?若存xe在,请求出a的取值范围;若不存在,请说明理由.

解析:(Ⅰ)当a?0时,f(x)?2x在[1,??)上是单调增函数,符合题意,

当a?0时,y?f(x)的对称轴方程为x??22,由于y?f(x)在[1,??)上是单调函数,所以??1,解得 aaa??2或a?0,综上,a的取值范围是a?0或a??2.

(Ⅱ)??x??lnx1?(ax?2)?(2a?1),因??x?在区间(,e)内有两个不同的零点,所以??x??0, xe - 6 -

即方程ax?(1?2a)x?lnx?0在区间(,e)内有两个不同的实根、设H(x)?ax?(1?2a)x?lnx

21e212ax2?(1?2a)x?1(2ax?1)(x?1) (x?0)、H?(x)?2ax?(1?2a)??、令H?(x)?0,因为a为正 ?xxx数,解得x?1或x??11(舍)、当x?(,1)时, H?(x)?0, H(x)是减函数;当x?(1,e)时, H?(x)?0,2ae?1?H(e)?0,?1H(x)是增函数. 为满足题意、只需H(x)在(,e)内有两个不相等的零点, 故?H(x)min?H?1??0,

e?H(e)?0,??e2?e解得1?a?.

2e?148、定义在R上的函数f(x)?ax?bx?cx?3同时满足以下条件:①f(x)在?0,1?上是减函数,在?1,???32上是增函数;② f(x)是偶函数;③ f(x)在x?0处的切线与直线y?x?2垂直. (Ⅰ)求函数y?f(x)的解析式;

(Ⅱ)设g(x)?4lnx?m,若存在x??1,e?,使g(x)?f?(x),求实数m的取值范围.

2解析:(Ⅰ)f?(x)?3ax?2bx?c 、∵f(x)在?0,1?上是减函数,在?1,???上是增函数,

/∴f(1)?3a?2b?c?0??① 、由f(x)是偶函数得b?0?? ② ,又f(x)在x?0处的切线与直线

//11y?x?2垂直,f?(0)?c??1??③,由①②③得a?,b?0,c??1,即f(x)?x3?x?3;

33(Ⅱ)由已知得:若存在x??1,e?,使4lnx?m?x2?1,即存在x??1,e?,使m?4lnx?x2?1, 设M(x)?4lnx?x?1244?2x2x??1,e?,则M?(x)??2x?、令M?(x)?0、∵x??1,e?,∴x?2 xx当x?2时,M?(x)?0,∴M(x)在(2,e]上为减函数、当1?x?2时,M?(x)?0,∴M(x)在[1,2]上为增函数,∴M(x)在[1,e]上有最大值.又M(1)?1?1?0,M(e)?2?e?0,∴M(x)最小值为2?e2、 于是有m?2?e2为所求.

49、已知函数f(x)?lnx?2x(k常数).

①求函数f(x)的单调区间;②若f(x)?x?lnx恒成立,求k的取值范围.

- 7 -

321?2k.∵f(x)的定义域为(0,??),∴当k?0时, x1111当k?0时,由?2k?0可得x?,∴f(x)在(0,)f'(x)??2k?0,f(x)在(0,??)上是增函数、

x2k2kx1是增函数,在(,??)上是减函数.

2k1综上,当k?0时,f(x)的单调增区间是(0,??), 当k?0时,f(x)的单调增区间是(0,),单调减区

2k1间是(,??);

2k解析:(1)由f(x)?lnx?2kx可得f'(x)?(2)由f(x)?x3?lnx恒成立,可得x?2kx?0恒成立,x?(0,??).即2kx??x,∴2k??x恒成立、 ∵?x?0、∵2k?0,k?0、∴k的取值范围是 [0,??). 50、已知函数f(x)?kx,g(x)?(Ⅰ)求函数g(x)?2333lnx. xlnx的单调区间; x(Ⅱ)若不等式f(x)?g(x)在区间(0,??)上恒成立,求实数k的取值范围.

lnx1-lnx‘‘,故其定义域为(0,??)、?g、令g(x)?0,得0?x?e、 (x?0)(x)?2xxlnx‘令g(x)?0,得x?e、故函数g(x)?的单调递增区间为(0,e)、单调递减区间为(e,??);

xlnxlnxlnx1-2lnx‘‘h(x)?0、解得x?e (Ⅱ)?x?0,kx?、令,?k?2、令h(x)?2、又h(x)?3xxxx解析:(Ⅰ)?g(x)?当x在(0,??)内变化时,h(x),h(x)变化如下表

x ‘h(x) ‘(0,e) + ↗ e 0 (e,??) - ↘ h(x) 1 2e由表知,当x?e时函数h(x)有最大值,且最大值为51、已知a是实数,函数f(x)?x(x?a). (1)若f/211,所以,k?.

2e2e?1??3,求a的值及曲线y?f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;

(2)求f(x)在区间[0,2]上的最大值.

/2解析:(1)f'(x)?3x?2ax.因为f'(I)?3?2a?3,所以a?0.又当a?0时,f(1)?1、f(1)?3,

- 8 -

所以曲线y?f(x)在(1,f(I))处的切线方程为3x-y-2=0. (2)令f'(x)?0,解得x1?0,x2?当

2a. 32a?0,即a?0时,f(x)在[0,2]上单调递增,从而fmax?f(2)?8?4a. 32a当?2时,即a?3时,f(x)在[0,2]上单调递减,从而fmax?f(0)?0.

3当0?2a?2a??2a??2,即0?a?3,f(x)在?0,?上单调递减,在?,2?上单调递增. 3?3??3???8?4a,0?a?2.从而fmax?? 、故函数f?x?的最大值为8?4a或0.

??0, 2?a?3.lnx52、已知f(x)?ax?lnx,x?(0,e],g(x)?,其中e是自然常数,a?R.

x(1)讨论a?1时, f(x)的单调性、极值;(2)求证:在(1)的条件下,f(x)?g(x)?1; 2(3)是否存在实数a,使f(x)的最小值是3,若存在,求出a的值;若不存在,说明理由.

解析:(1)? f(x)?x?lnx,f'(x)?1?1x?1',∴当0?x?1时,f(x)?0,此时f(x)单调递减, ?xx'当1?x?e时,f(x)?0,此时f(x)单调递增,∴f(x)的极小值为f(1)?1;

(2)?f(x)的极小值为1,即f(x)在(0,e]上的最小值为1、∴f(x)?0,f(x)min?1,

令h(x)?g(x)?1lnx11?lnx',当0?x?e时,h(x)?0,h(x)在(0,e]上单调递增, ??,h'(x)?22x2x11111????1?f(x)min 、∴在(1)的条件下,f(x)?g(x)?; e22221ax?1 ?xx∴h(x)max?h(e)?(3)假设存在实数a,使f(x)?ax?lnx,x?(0,e]有最小值3,f'(x)?a?'① 当a?0时,?x?(0,e] ?f(x)?0,所以f(x)在(0,e]上单调递减,f(x)min?f(e)?ae?1?3、 解得a?②当0?4(舍),所以,此时f(x)无最小值. e1111?e时,f(x)在(0,)上单调递减,在(,e]上单调递增、f(x)min?f()?1?lna?3,a?e2,aaaa满足条件.

1?e时,? x?(0,e],?f'(x)?0,所以f(x)在(0,e]上单调递减,f(x)min?f(e)?ae?1?3,解a4得a?(舍),所以,此时f(x)无最小值.

e③ 当

- 9 -

综上,存在实数a?e2,使得当x?(0,e]时f(x)有最小值3.

53、为了在如图所示的直河道旁建造一个面积为5000m的矩形堆物场,需砌三面砖墙BC、CD、DE,出于安全原因,沿着河道两边需向外各砌10m长的防护砖墙AB、EF,若当BC的长为xm时,所砌砖墙的总长度为ym,且在计算时,不计砖墙的厚度,求 (1)y关于x的函数解析式y?f(x);

(2)若BC的长不得超过40m,则当BC为何值时,y有最小值,并求出这个最小值.

2解析:(1)y?f?x??2x?(2)令2x?5000?20x?x?0?;

500050005000(0,40]、因为y/?2?2在(0,40]恒小于0、所以y?2x?得x?50??20xxx在(0,40]内递减、故当x?40m时.y取理最小值225m.

54、已知函数f(x)?ax?bx(x?R).

(1)若函数f(x)的图象在点x?3处的切线与直线24x?y?1?0平行,函数f(x) 在x?1处取得极值,

求函数f(x)的解析式,并确定函数的单调递减区间;

(2)若a?1,且函数f(x)在[?1,1]上是减函数,求b的取值范围.

3/2解析:(1)已知函数f(x)?ax?bx(x?R),f(x)?3ax?b,函数f(x)图象在点x?3处的切线与直

//3河道ABCEjDF?f(3)?27a?b?24,且f(1)?3a?b?0,线24x?y?1?0平行,且函数f(x)在x?1处取得极值,

解得a?1,b??3、?f(x)?x?3x,且f(x)?3x?3、令f(x)?3x?3?0??1?x?1,所以函数的单调递减区间为[?1,1];

3/2/2?f(x)?3x?b?0在[?1,1](2)当a?1时,f(x)?x?bx(x?R),又函数f(x)在[?1,1]上是减函数、

上恒成立,即b??3x2在[?1,1]上恒成立?b??3.函数f(x)??x?3x,设g(x)?6lnx?f?(x)(其中,若曲线y?g(x)在不同两点A(x1,g(x1))、B(x2,g(x2))处的切线互相平行,且f?(x)为f(x)的导函数)

323/2 - 10 -

g(x1)?g(x2)6?m恒成立,求实数m的最大值.?g(x)?6lnx?3x2?6x、?g?(x)??6x?6、依题意

x1?x2x有g?(x1)?g?(x2),且x1?x2、即

66?6x1?6??6x2?6,∴x1x2?1 、 x1x22)?6(x1?x2)3(x1?x2)2?6(x1?x2)?6g(x1)?g(x2)6ln(x1x2)?3(x12?x2? ?

x1?x2x1?x2x1?x2?3(x1?x2)?66?6、令x1?x2?t,则t?2、??(t)?3t??6在(2,??)上单调递增、

x1?x2tg(x1)?g(x2)??3、?m??3、?实数m的最大值为?3.

x1?x2??(t)??(2)??3、?55、已知函数f(x)?13mmx?(2?)x2?4x?1,g(x)?mx?5. 32 (1)当m?4时,求f(x)的单调递增区间;

(2)是否存在m?0,使得对任意的x1,x2?[2,3],都有f(x1)?g(x2)?1恒成立.若存在,求出m的取值范

围;若不存在,请说明理由.

解析:(1)f?(x)?mx2?(4?m)x?4?(x?1)(mx?4)、当m?4时,f?(x)?4(x?1)2?0,∴f(x)在

44?1, ∴f(x)的递增区间为(??,),(1,??). mm44 (2)假设存在m?0,使得命题成立,此时f?(x)?m(x?1)(x?.∵m?0, ∴)?1. 则f(x)在

mm44(??,)和(1,??)递减,在(,1)递增.∴f(x)在[2,3]上单减,又g(x)在[2,3]单减.

mm2∴f(x)max?f(2)?m?1,g(x)min?g(3)?3m?5.因此,对x1,x2?[2,3],f(x1)?g(x2)?1恒成立.

3215即[f(x1)?g(x2)]max?1, 亦即f(x1)max?g(x2)min?1恒成立.∴m?1?(3m?5)?1、∴m??.

3715又m?0,故m的范围为[?,0).

71256、已知f(x)?xlnx,g(x)?x?x?a.

2(??,??)上单增,当m>4时,

(1)当a?2时,求函数y?g(x)在[0,3]上的值域;(2) 求函数f(x)在[t,t?2](t?0)上的最小值; (3) 证明: 对一切x?(0,??),都有xlnx?g?(x)?12?成立. exe解析:(1)∵g(x)=

133(x?1)2?, x?[0,3], 当x?1时,gmin(x)?g(1)?;当x?3时,222- 11 -

gmax(x)?g(3)?737、故g(x)值域为[,]; 2221e1e(2)f'(x)?lnx?1,当x?(0,),f'(x)?0,f(x)单调递减,当x?(,??),f'(x)?0,f(x)单调递增. ①0?t?t?2?,t无解;

1e1111?t?2,即0?t?时,f(x)min?f()??; eeee11③?t?t?2,即t?时,f(x)在[t,t?2]上单调递增,f(x)min?f(t)?tlnt. ee②0?t?57、已知函数f(x)?13. x?ax2?bx(a、b?R)

3(Ⅰ) 曲线C:y?f(x)经过点P(1,2),且曲线C在点P处的切线平行于直线y?2x?1,求a、b的值; (Ⅱ) 已知f(x)在区间 (1,2)内存在两个极值点,求证:0?a?b?2.

2?1a??,??f(1)??a?b?2,??3解析:(Ⅰ)f?(x)=x2?2ax?b,由题设知? 解得? 37??b?.?f?(1)?1?2a?b?2,?3?(Ⅱ)因为f(x)在区间(1,2)内存在两个极值点,所以f?(x)?0,即x2?2ax?b?0在(1,2)内有两个不等的

?f?(1)?1?2a?b?0,?f?(2)?4?4a?b?0,?实根.故??1??a?2,2???4(a?b)?0.?(1)(2)(3)(4)

12由 (1)+(3)得a?b?0、由(4)得a?b?a2?a,

1?2,从而a?b?2、所以0?a?b?2. 458、请你设计一个包装盒,如图所示,ABCD是边长为60cm的正方形硬纸片,切去阴影部分所示的四个全等的等腰直角三角形,再沿虚线折起,使得ABCD四个点重合于图中的点P,正好形成一个正四棱柱形状的包装盒,E、F在AB上是被切去的等腰直角三角形斜边的两个端点,设AE?BF?xcm.

因?2?a??1,故a2?a?(a?)2?(1)若广告商要求包装盒侧面积S(cm)最大,试问x应取何值?

(2)若广告商要求包装盒容积V(cm)最大,试问x应取何值?并求出此时包装盒的高与底面边长的比值.

32 - 12 -

解析:设包装盒的高为h(cm),底面边长为a(cm),由已知得a?2x,h?260?2x?2(30?x)(0?x?30) 2(1)S?4ah?8x(30?x)??8(x?15)?1800、所以当x?15时,S取得最大值.

(2)V?a2h?22(?x2?30x2),V'?62x(20?x).由V'?0得x?0(舍)或x?20.当x?(0,20)时,

V'?0;当x?(20,30)时,V'?0、所以当x?20时,V取得极大值,也是最大值.此时

的高与底面边长的比值为

h1?,即包装盒a21. 2m59、已知函数f(x)?mx?,g(x)?2lnx.

x(1)当m?2时,求曲线y?f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;

(2)若x?(1,e]时,不等式f(x)?g(x)?2恒成立,求实数m的取值范围.

22解析:(1)切点坐标为(1,0),∴切线方程为y?4x?4; m?2时,f(x)?2x?,f'(x)?2?3,f'(1)?4、

xx112(x?1)(2)m?1时,令h(x)?f(x)?g(x)?x??21lnx,则h'(x)?1?2???0 2xxxx∴h(x)在(0,??)上是增函数. 又h(e).h()??(?e?2)2?0,?h(x)在(,e)上有且只有一个零点、 ∴方程f(x)?g(x)有且仅有一个实数根;(或说明h(1)?0也可以);

21e1e1em?2lnx?2恒成立,即m(x2?1)?2x?2xlnx恒成立,`?x2?1?0 x2x?2xlnx2x?2xlnx则当x?(1,e]时,m?恒成立,令G(x)?,当x?(1,e]时, 22x?1x?1(3)由题意知,mx??2(x2?1).lnx?4G'(x)??0、则G(x)在x?(1,e]时递减,∴G(x)在x?(1,e]时的最小值为 22(x?1)G(e)?

4e4e,则的取值范围是(??,). me2?1e2?1260、已知函数f(x)?x?alnx.

(1)当a??2e时,求函数f(x)的单调区间;

(2)若函数g(x)?f(x)?2x在[1,4]上是减函数,求实数a的取值范围.

解析:(1)函数f(x)的定义域为(0,??)、当a??2e时,f?(x)?2x?2e2(x?e)(x?e)、当x变?xx - 13 -

化时,f?(x),f(x)的变化情况如下:

?f(x)的单调递减区间是(0,e) 单调递增区间是(e,??);

(2)由g(x)?x?alnx?2x,得g?(x)?2x?a?2、又函数g(x)?x2?alnx?2x为[1,4]上的单调xa减函数,则g?(x)?0、在[1,4]上恒成立,所以不等式2x??2?0在[1,4]上恒成立,即a?2x?2x2x2在[1,4]上恒成立.设?(x)?2x?2x,显然?(x)在[1,4]上为减函数,所以?(x)的最小值为?(4)??24、

2?a的取值范围是a??24.

61、某食品厂进行蘑菇的深加工,每公斤蘑菇的成本20元,并且每公斤蘑菇的加工费为t元(t为常数,

且2?t?5),设该食品厂每公斤蘑菇的出厂价为x元(25?x?40),根据市场调查,日销售量q与

ex成反比,当每公斤蘑菇的出厂价为30元时,且销售量为100公斤(每日利润=日销售量×(每公斤出

厂价-成本价-加工费)).

(1)求该工厂的每日利润y元与每公斤蘑菇的出厂价x元的函数关系式;

(2)若t?5,当每公斤蘑菇的出厂价x为多少元时,该工厂的利润y最大,并求最大值.

100e30kk30解析:(Ⅰ)设日销量q?x,则30?100,?k?100e 、?日销量q?、 xeee100e30(x?20?t)?y?(25?x?40);

ex100e30(x?25)100e30(26?x)//?y?y?0y?0得x?26, (Ⅱ)当t?5时,y?、、由得,由x?26xxee4所以当x?26时ymax?100e、当每公斤蘑菇的出厂价为26元时,该工厂的利润最大,最大值为100e4元.

62、某地建一座桥,两端的桥墩已建好,这两墩相距m米,余下工程只需要建两端桥墩之间的桥面和桥墩,经预测,一个桥墩的工程费用为256万元,距离为x米的相邻两墩之间的桥面工程费用为(2?设桥墩等距离分布,所有桥墩都视为点,且不考虑其他因素,记余下工程的费用为y万元. (Ⅰ)试写出y关于x的函数关系式;(Ⅱ)当m=640米时,需新建多少个桥墩才能使y最小?

x)x万元.假

解析:(Ⅰ)设需要新建n个桥墩,(n?1)x?m即n?所以y=f(x)=256n+(n+1)(2+x)x=256(m?1、 xmm256x?mx?2m?256. -1)+(2?x)x?xxx3 (Ⅱ)由(Ⅰ)知f'(x)??256mx2331m2?mx?2(x2?512).令f'(x)?0,得x2?512,所以x?64 22x 当0?x?64时f'(x)?0、f(x)在区间(0,64)内为减函数;当64?x?640时,f'(x)?0、f(x)在区 间(64,640)内为增函数、所以f(x)在x?64处取得最小值,此时n?m640?1??1?9.故需新建9个桥墩x64 - 14 -

才能使y最小. 63、已知函数f(x)?13x?ax2?6x?1,当x?2时,函数f(x)取得极值. 3 (I)求实数a的值;(II)若1?x?3时,方程f(x)?m?0有两个根,求实数m的取值范围.

13x?ax2?6x?1,则f?(x)?x2?2ax?6、因在x?2时,f(x)取到极值, 35所以f?(2)?0?4?4a?6?0、解得a??;

2152 (II)由(I)得f(x)?x3?x2?6x?1且1?x?3、则f?(x)?x?5x?6?(x?2)(x?3)

32解析:(I)由f(x)?由f?(x)?0解得x?2或x?3;f?(x)?0,解得x?3或x?2;f?(x)?0,解得2?x?3

?f(x)的递增区间为:(??,2)和(3,??);f(x)递减区间为:(2,3)、又f(1)?要f(x)?m?0有两个根,则f(x)??m有两解,由图知?17117,f(2)?,f(3)? 632117?m??. 3264、某商场预计2010年从1月起前x个月顾客对某种世博商品的需求总量P(x)件2010年世博会在上海召开,与月份x的近似关系是:P(x)?1. x(x?1)(41?2x)(x?12且x?N?)

2(Ⅰ)写出第x月的需求量f(x)的表达式;

?f(x)?21x,1?x?7且x?N*,?(Ⅱ)若第x月的销售量g(x)??x212(单位:件),

?x(x?10x?96),7?x?12且x?N*?e31000ex?6每件利润q(x)元与月份x的近似关系为:q(x)?,求该商场销售该商品,预计第几月的月利润

x达到最大值?月利润最大值是多少?(e?403).

6解析:(1)当x?1时,f(1)?P(1)?39;当x?2时,

f(x)?P(x)?P(x?1)?211x(x?1)(41?2x)?(x?1)x(43?2x)?3x(14?x) 22?∴f(x)??3x?42x(x?12且x?N).

?3000ex?6(7?x),?(2)h(x)?q(x)?g(x)??1000132(x?10x?96x),?63?e1?x?7,7?x?12,且x?N*

- 15 -

?3000ex?6(6?x),1?x?7,?∵当1?x?6时,∴h(x)在x?[1,6]h'(x)??1000且x?N*;h'(x)?0,

?6(x?8)(x?12),7?x?12,?e上单调递增,∴ 当1?x?7且x?N?时,h(x)max?h(6)?3000;∵当7?x?8时,h'(x)?0,当

8?x?12时,h'(x)?0,∴当7?x?12且x?N?时,

1000?2991000?299??3000; 6403e综上,预计第6个月的月利润达到最大,最大月利润为3000元.

a65、设函数f(x)?ax??2lnx.x h(x)max?h(8)?(Ⅰ)若f(x)在x?2时有极值,求实数a的值和f(x)的单调区间; (Ⅱ)若f(x)在定义域上是增函数,求实数a的取值范围.

解析:(Ⅰ)?f(x)在x?2时有极值,?有f'?2??0, 又f'?x??a?a2a,有?a??1?0,?2xx4444221?a?、?有f'?x???2??2?2x2?5x?2?, 由f'?x??0得x1?、x2?2,

555xx5x2又x?0?x,f'?x?,f?x?关系有下表

x f'?x? f?x? 0?x?1 2x?1 2? 递增 0 1?x?2 2? 递减 x?2 0 x?2 ? 递增 11?f(x)递增区间为(0,]和[2,??),递减区间为(,2);

22a2ax2?2x?a(Ⅱ)若f(x)在定义域上是增函数,则f'?x??0在x?0时恒成立,?f'?x??a?2??,2xxx?需x?0时ax2?2x?a?0恒成立,化为a?2x2x2恒成立,??1,?需a?1,此为所求. ?221x?1x?1x?x66、设函数y?f(x)?ax?bx?cx?d的图象在x?0处的切线方程为24x?y?12?0. (Ⅰ)求c,d;(Ⅱ)若函数在x?2处取得极值?16,试求函数解析式并确定函数的单调区间.

2解析:(Ⅰ)f(x)的定义域为R,f?(x)?3ax?2bx?c,∴f?(0)?c、∵切线24x?y?12?0的斜率

32为k??24,∴c??24,把x?0代入24x?y?12?0得y?12,∴P(0,12),∴d?12、∴c??24、

- 16 -

d?12.

(Ⅱ)由(Ⅰ)f(x)?ax?bx?24x?12、由已知得?32?f(2)??16?8a?4b?36??16??

??f(2)?0?12a?4b?24?0?a?13222∴?、∴f(x)?x?3x?24x?12、∴f?(x)?3x?6x?24?3(x?2x?8)?3(x?4)(x?2) ?b?3由f?(x)?0得,x??4或x?2;由f?(x)?0得?4?x?2; ∴f(x)的单调增区间为(??,?4),(2,??); 单调减区间为(?4,2).

67、已知函数f(x)?ax?lnx(a?R).

(Ⅰ)当a?2时,求f(x)在区间[e,e]上的最大值和最小值;

(Ⅱ)如果函数g(x),f1(x),f2(x)在公共定义域D上,满足f1(x)?g(x)?f2(x),那么就称g(x)为

2211f1(x),f2(x)的“伴随函数”.已知函数f1(x)?(a?)x2?2ax?(1?a2)lnx,f2(x)?x2?2ax.

22若在区间(1,??)上,函数f(x)是f1(x),f2(x)的“伴随函数”,求a的取值范围.

14x2?12解析: (Ⅰ)当a?2时,f(x)?2x?lnx,f?(x)?4x??、对于x?[e,e],有f?(x)?0,

xx2∴f(x)在区间[e,e]上为增函数,∴f(x)max?f(e2)?2?2e4,f(x)min?f(e)?1?2e2. (Ⅱ)在区间(1,??)上,函数f(x)是f1(x),f2(x)的“伴随函数”,则f1(x)?f(x)?f2(x), 令p(x)?f(x)?f2(x)?(a?)x2?2ax?lnx?0对x?(1,??)恒成立,

21212x?2ax?a2lnx?0对x?(1,??)恒成立, 21[(2a?1)x?1](x?1)∵p?(x)?(2a?1)x?2a????(*)

xx111①若a?,令p?(x)?0,得极值点x1?1,x2?,当x2?x1?1,即?a?1时,在(x2,??)上有

22a?12且h(x)?f1(x)?f(x)??p?(x)?0,此时p(x)在区间(x2,??)上是增函数,并且在该区间上有p(x)?(p(x2),??),不合题意;p(x)?(p(1),??),也不合题意;

②若a?1,则有2a?1?0,此时在区间(1,??)上恒有p?(x)?0,从而p(x)在区间(1,??)上是减函数; 21111要使p(x)?0在此区间上恒成立,只需满足p(1)??a??0?a??,所以??a?.

2222 - 17 -

a2?x2?2ax?a2?(x?a)2又因为h?(x)??x?2a????0,h(x)在(1,??)上是减函数.

xxx1111h(x)?h(1)???2a?0,所以a?.综合可知a的取值范围是[?,].

2424a2(x?a)2另解:(接在(*)号后)先考虑h(x),h?(x)??x?2a????0,h(x)在(1,??)上递减,

xx只要h(1)?0,即?11(x?1)[(2a?1)x?1]1对x?(1,??),且a?有?2a?0,解得a?. 而p?(x)?24x4111111即a??2a?0,解得a??,所以??a?,即a的取值范围是[?,]. p?(x)?0. 只要p(1)?0,

2224243268、已知函数f(x)?x?ax?3x.

(1)若f(x)在区间[1,??)上是增函数,求实数a的取值范围; (2)若x??是f(x)的极值点,求f(x)在[1,a]上的最大值;

(3)在(2)的条件下,是否存在实数b,使得函数g(x)?bx的图象与函数f(x)的图象恰有3个交点?若存在,请求出实数b的取值范围;若不存在,试说明理由.

13解析:(1)f/(x)?3x2?2ax?3、f(x)在[1,??)是增函数,∴f/(x)在[1,??)上恒有f/(x)?0,即

f/(x)?3x2?2ax?3?0在[1,??)上恒成立,则必有

a?1且f/(1)??2a?0,∴a?0. 32/2/(2)依题意,f(?)?0、∴a?4,∴f(x)?x?4x?3x、令f(x)?3x?8x?3?0得x1??、

13313x2?3、∴f(x)在[1,4]上的最大值是f(1)??6.

(3)函数g(x)?bx的图象与函数f(x)的图象恰有3个交点,即方程f(x)?x?4x?3x?bx恰有3个不等实根.∴x?4x?3x?bx?0,∴x?0是其中一个根,∴方程x?4x?3?b?0有两个非零不等实根. ∴??0且?3?b?0、∴b??7且b??3. ∴存在满足条件的b值,b的取值范围是b??7且b??3. 69、已知f(x)?lnx?32232a?2. g(x)?lnx?2x. x(Ⅰ)求f(x)的单调区间;(Ⅱ)试问过点(2,5)可作多少条直线与曲线y?g(x)相切?请说明理由.

解析:(1)f?(x)?x?a(x?0). x2(ⅰ)当a?0时,?f?(x)?0、?f(x)在(0,??)上单调递增;

(ⅱ)当a?0时,若0?x?a,则f?(x)?0;若x?a,则f?(x)?0?f(x)在?0,a?上单调递减,在(a,??) - 18 -

上单调递增;

(2)设切点为?x0,lnx0?2x0?、?g?(x)?11?2、切线方程为y??lnx0?2x0??(?2)(x?x0)

x0x?切线过点(2,5),?5??lnx0?2x0??(1?2)(2?x0)、即x0lnx0?2x0?2?0??(*) x0令?(x)?xlnx?2x?2,??(x)?lnx?1、?当0?x?e时,??(x)?0;当x?e时,??(x)?0

??(x)在?0,e?上单调递减,在(e,??)上单调递增、又

12e?3?1???(e)??e?2?0,?()??0,?(e2)?2?0??(x)?0在?,e2?上有两个零点,即方程(*)在

ee?e??0,???上有两个根,?过点?2,5?可作两条直线与曲线y?g(x)相切.

x(2?x)ex70、已知函数f(x)?x,g(x)?. 2ee(Ⅰ) 求函数f(x)的极值; (Ⅱ) 求证:当x?1时,f(x)?g(x); (Ⅲ) 如果x1?x2,且f(x1)?f(x2),求证:f(x1)?f(2?x2).

解析:⑴∵f(x)=

x1?x?,∴=.令f?(x)?0,解得x?1. f(x)xxeex f?(x) f(x) (??,1) + ↗ 1 0 极大值(1,??) - 1 e↘ ∴当x?1时,f(x)取得极大值f(1)=

1. ex(2?x)ex1?xex(1?x)(1?x)(e2?e2x)?⑵令F(x)?f(x)?g(x)?x?,则F?(x)=x?.当x?1时,

ee2ee2ex?21?x?0,2x?2,从而e2?e2x?0,∴F?(x)>0,F(x)在(1,??)是增函数.

∴F(x)?F(1)?11??0,故当x?1时,f(x)?g(x) ee⑶∵f(x)在(??,1)内是增函数,在(1,??)内是减函数.∴当x1?x2,且f(x1)?f(x2)时,x1、x2不可能

在同一单调区间内.∴x1?1?x2,由⑵的结论知x?1时,F(x)?f(x)?g(x)>0,∴f(x2)?g(x2). ∵f(x1)?f(x2),∴f(x1)?g(x2).又g(x2)?f(2?x2),∴f(x1)?f(2?x2).

- 19 -

f(x)?alnx?ax?3(a?R且a?0).

(Ⅰ)求函数f(x)的单调区间;

(Ⅱ)若函数y?f(x)的图像在点(2,f(2))处的切线的斜率为1,问:m在什么范围取值时,对于任意的

mt?[1,2],函数g(x)?x3?x2[?f?(x)]在区间(t,3)上总存在极值?

2a(1?x)解析:(Ι)由f?(x)?知;当a?0时,函数f(x)的单调增区间是(0,1),单调减区间是(1,??);

x当a?0时,函数f(x)的单调增区间是(1,??),单调减区间是(0,1);

2a(Ⅱ)由f?(2)???1得a??2,∴f(x)??2lnx?2x?3,f/(x)?2?、

x2mmg(x)?x3?x2[?f/(x)]?x3?(2?)x2?2x、g/(x)?3x2?(4?m)x?2、∵函数g(x)在区间(t,3)上

22总存在极值,∴g?(x)?0有两个不等实根且至少有一个在区间(t,3)内,又∵函数g?(x)是开口向上的二次函

?g?(t)?022/数,且g?(0)??2?0,∴? 、由g(t)?0得m??3t?4∵H(t)??3t?4在[1,2]上单调

tt?g?(3)?0

71、已知函数

递减,所以H(t)min?H(2)??9,∴m??9,由g?(3)?27?3(4?m)?2?0,解得m??综上得:?37; 33737?m??9,所以当m在(?,?9)内取值时,对于任意t?[1,2],函数33mg(x)?x3?x2[?f?(x)]在区间(t,3)上总存在极值.

23272、已知函数f(x)?x?ax?bx?c.,且曲线y?f(x)上的点P(1,f(1))处的切线方程为y?3x?1.

(1)若y?f(x)在x??2时有极值,求f(x)的表达式; (2)若函数y?f(x)在区间[?2,1]上单调递增,求b的取值范围.

解析:(1)由f(x)?x3?ax2?bx?c求导数得f'(x)?3x2?2ax?b、过y?f(x)上点P(1,f(1))处的切

线方程为y?f(1)?f'(1)(x?1),即y?(a?b?c?1)?(3?2a?b)(x?1),而过y?f(x)上的点P(1,f(1))()1?3?2a?b?3?2a?b?0??处的切线方程为y?3x?1,故?,即?,因为y?f(x)在x??2时有极值,

?a?c?2?1?a?c?3??(2)??故f'(?2)?0,?4a?b??12?(3)、由(1)(2)(3)联立解得a?2,b??4,c?5,所以

f(x)?x3?2x2?4x?5;

2⑵y?f(x)在区间[?2,1]上单调递增,又f'(x)?3x?2ax?b,由(1)知2a?b?0,

?f'(x)?3x2?bx?b,依题意f'(x)?0在[?2,1]上恒成立即3x2?bx?b?0在[?2,1]上恒成立

①在x?b?1时,f'(x)min?f'(1)?3?b?b?0,?b?6; 6- 20 -

②在x?b??2时,f'(x)min?f'(?2)?12?12b?b?0,b??; 612b?b2b③在?2??1时,f'(x)min??0则0?b?6.

126综合上述讨论可知,所求参数b的取值范围是b?0.

13x?bx2?cx?bc,其导函数f?(x). 34(1)如果函数f(x)在x?1处有极值?,试确定b、c的值;

373、已知关于x的函数f(x)??(2)设当x?(0,1)时,函数y?f(x)?c(x?b)的图象上任一点P处的切线斜率为k,若k?1,求实数

b的取值范围.

?f'(1)??1?2b?c?04?2解析:(1)f'(x)??x?2bx?c、因为函数f(x)在x?1处有极值?、所以?143f(1)???b?c?bc???33?解得??b?1?b??1或?; c??1c?3??2(i)当b?1,c??1时,f'(x)??(x?1)?0、所以f(x)在R上单调递减,不存在极值; (ii)当b??1,c?3时,f'(x)??(x?3)(x?1)、x?(?3,1)时,f'(x)?0,f(x)单调递增、

x?(1,??)时,f'(x)?0,f(x)单调递减、所以f(x)在x?1处存在极大值,符合题意,

综上所述,满足条件的值为b??1,c?3; (2)当x?(0,1)时,函数y?f(x)?c(x?b)??13x?bx2、设图象上任意一点P(x0,y0),则322k?y'|x?x0??x0?2bx0,x0?(0,1)、因为k?1,所以对任意x0?(0,1),?x0?2bx0?1恒成立,所以对任2x0?1x2?1(x?1)(1x)?意x0?(0,1),不等式b?恒成立、设g(x)?,则g(')x?2x02x2x2、当x?(0,1)时,g'(x)?0

故g(x)在区间(0,1)上单调递减、所以对任意x0?(0,1),g(x0)?g(1)?1,所以b?1. 74、已知函数f(x)?(x?k)e.

(Ⅰ)求f(x)的单调区间; (Ⅱ)求f(x)在区间[1,2]上的最小值; (III)设g(x)?f(x)?f'(x),当范围.

- 21 -

x35?k?时,对任意x?[0,1],都有g(x)??成立,求实数?的取值22解析:(I)f(x)的单调递增区间为(k?1,??),单调递减区间为(??,k?1);

(II)当k?2时,f(x)的最小值为(1?k)e;当k?3时,f(x)的最小值为(2?k)e;当2?k?3时,f(x)的最小值为?ek?1; (III)???2e2k?32.

275、已知函数f(x)是定义在实数集R上的奇函数,当x>0时,f?x??ax?lnx,其中a?R. (1)已知函数f(x)的解析式;(2)若函数f(x)在区间???,?1?上是单调减函数,求a的取值范围;

(3)试证明对?a?R,存在??(1,e),使f/????f?e??f?1?e?1.

?ax?lnx,x?0解析:(1)f(0)?0、x?0时,f(x)?f(?x)?ax?ln(?x)、所以f(x)?? ?0,x?0?ax?ln(?x),x?0?(2)函数f(x)是奇函数,则f(x)在区间(??,?1)上单调递减,当且仅当f(x)在区间(1,??)上单调递减, 当x?0时,f(x)?ax?lnx,f'(x)?a?1、由f??x??a?<0得a<?、?在区间(1,??)的取值范围

xxxx为??1,0?、所以a的取值范围为???,?1?;

111(3)

11f?e??f?1??qe?1?1、解f?????a??a?、因为1?e?1?e,??e?1为所求. ??a??e?1e?1e?1e?176、某分公司经销某种品牌产品,每件产品的成本为3元,并且每件产品需向总公司交m元(3?m?5)的管理费,预计当每件产品的售价为x元(9?x?11)时,一年的销售量为(12?x)万件.

(1)求分公司一年的利润L(万元)与每件产品的售价x(元)的函数关系式;

(2)当每件产品的售价为多少元时,分公司一年的利润L最大?并求出L的最大值Q(m).

2解析:(1)分公司一年的利润L(万元)与售价x的函数关系式为:L?(x?3?m)(12?m),x?[9,11]

22(2)L?(X)?(12?x)?2(x?3?m)?(12?x)(18?2m?3x).令L??0得x?6?m或x?12(不合

32282题意,舍去)、∵3?m?5,∴8?6?m?.在x?6?m两侧L?的值由正变负. 所以(1)当

333298?6?m?9即3?m?时,Lmax?L(9)?(9?3?m)(12?9)2?9(6?m).

322829(2)当9?6?m?即?m?5时,

3322221Lmax?L(6?m)?(6?m?3?m)[12?(6?m)]2?4(3?m)3,

33332 - 22 -

9?9(6?m),3?m?,??2所以Q(m)??

?4(3?1m)3,9?m?5?32?9,则当每件售价为9元时,分公司一年的利润L最大,最大值Q(m)?9(6?m)(万元); 2921若?m?5,则当每件售价为(6?m)元时,分公司一年的利润L最大,最大值Q(a)?4(3?m)3(万元). 233177、设函数f(x)?(2?a)lnx??2ax.

x1(1)当a?0时,求f(x)的极值;(2)设g(x)?f(x)?,在[1,??)上单调递增,求a的取值范围;

x(3)当a?0时,求f(x)的单调区间.

1212x?1解析:(1)函数f(x)的定义域为(0,??).当a?0时,f(x)?2lnx?,∴f?(x)??2?. 2xxxx1由f?(x)?0得x?.f(x),f?(x)随x变化如下表:

2111 (0,)(,??) x 222— 0 + f(x) 答:若3?m?f?(x) 减函数 极小值 增函数 122?a(2)由题意,g(x)?(2?a)lnx?2ax,在[1,??)上单调递增,g?(x)??2a?0在[1,??)上恒成立

x设h(x)?2ax?2?a?0在[1,??)上恒成立,当a?0时,2?0恒成立,符合题意;

故f(x)极小值?f()?2?2ln2,没有极大值;

当a?0时,h(x)在[1,??)上单调递增,h(x)的最小值为h(1)?2a?2?a?0,得a??2,所以a?0; 当a?0时,h(x)在[1,??)上单调递减,不合题意; 所以a?0;

2ax2?(2?a)x?111?(3)由题意f?(x)?、令得,f(x)?0x??x?. 122xa211若a?0,由f?(x)?0得x?(0,];由f?(x)?0得x?[,??).

22111111若a?0,①当a??2时,??,x?(0,?]或x?[,??),f?(x)?0;x?[?,],f?(x)?0,

a2a2a2②当a??2时,f?(x)?0

111111③当?2?a?0时,??,x?(0,?]或x?[,??),f?(x)?0;x?[?,],f?(x)?0.

a2a2a211综上,当a?0时,函数的单调递减区间为(0,],单调递增区间为[,??);

221111当a??2时,函数的单调递减区间为(0,?],[,??),单调递增区间为[?,];

a2a21111当?2?a?0时,函数的单调递减区间为(0,],[?,??),单调递增区间为[?,?].

2a2a

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78、已知函数f(x)?13x?bx2?cx?d,设曲线y?f(x)在与x轴交点处的切线为y?4x?12,f?(x)为3f(x)的导函数,满足f?(2?x)?f?(x).

f?(x),m?0,求函数g(x)在[0,m]上的最大值;

(1)求f(x);(2)设g(x)?x(3)设h(x)?lnf?(x),若对一切x?[0,1],不等式h(x?1?t)?h(2x?2)恒成立,求实数t的取值范围.

2解析:(1)f?(x)?x?2bx?c,?f?(2?x)?f?(x),?函数y?f?(x)的图像关于直线x?1对称,则

b??1.?直线y?4x?12与x轴的交点为(3,0)、?f(3)?0,且f?(3)?4,

13x?x2?x?3. 32??x?x,x?1,222(2)f?(x)?x?2x?1?(x?1),g(x)?x(x?1)?xx?1?? 2??x?x,x?1.y1?212其图像如图所示.当x?x?时,x?,根据图像得:

224即9?9b?3c?d?0,且9?6b?c?4,解得c?1,d??3.则f(x)?(ⅰ)当0?m?12时,g(x)最大值为m?m; 2?1111?21(ⅱ)当?m?时,g(x)最大值为;

224(ⅲ)当m?O 11?222x1?22时,g(x)最大值为m?m. 22(3)方法一:h(x)?ln(x?1)?2lnx?1,h(x?1?t)?2lnx?t,h(2x?2)?2ln2x?1,?当x?[0,1]x?1时,2x?1?2x?1,?不等式2lnx?t?2ln2恒成立等价于x?t?2x?1且x?t恒成立,由x?t?2x?1恒成立,得?x?1?t?3x?1恒成立,?当x?[0,1]时,3x?1?[1,4],?x?1?[?2,?1]、

??1?t?1,又?当x?[0,1]时,由x?t恒成立,得t?[0,1],因此,实数t的取值范围是?1?t?0.

y方法二:(数形结合法)作出函数y?2x?1,x?[0,1]的图像, 其图像为线段AB(如图),

?y?x?t的图像过点A时,t??1或t?1,

4B32A1?2?1O1234xx?t,?要使不等式x?t?2x?1对x?[0,1]恒成立,必须?1?t?1,又?当函数h(x?1?t)有意义时, ?当x?[0,1]时,由x?t恒成立,得t?[0,1],因此,实数t的取值范围是?1?t?0.

- 24 -

2方法三:?h(x)?ln(x?1), h(x)的定义域是{xx?1},?要使h(x?1?t)恒有意义,必须t?x恒成立,

?x?[0,1],?t?[0,1],即t?0或t?1.????①

由h(x?1?t)?h(2x?2)得(x?t)?(2x?1),即3x?(4?2t)x?1?t?0对x?[0,1]恒成立,令

2222?2?t?0,2?t???(x)?3x2?(4?2t)x?1?t2,?(x)的对称轴为x??,则有? 33???(0)?02?t??2?t?1,?1,?0????或?或?、解得?1?t?1.???② 33???(4?2t)2?4?3?(1?t2)?0???(1)?0?综合①、②,实数t的取值范围是?1?t?0. 79、已知函数f(x)?x2ln(ax)(a?0).

(Ⅰ)若f'(x)?x2对任意的x?0恒成立,求实数a的取值范围; (Ⅱ)当a?1时,设函数g(x)?f(x)1,若x1,x2?(,1),x1?x2?1,求证x1x2?(x1?x2)4. xe解析:(Ⅰ)f'(x)?2xln(ax)?x、f'(x)?2xln(ax)?x?x2,即2lnax?1?x在x?0上恒成立、

2?1?0,x?2,x?2时,单调减,x?2单调增,所以x?2时,u(x) xe有最大值u(2)、u(2)?0,2ln2a?1?2,所以0?a?;

2f(x)111(Ⅱ)当a?1时,g(x)??xlnx,g(x)?1?lnx?0,x?,所以在(,??)上g(x)是增函数,(0,)上

xeee1是减函数、因为?x1?x1?x2?1,所以g(x1?x2)?(x1?x2)ln(x1?x2)?g(x1)?x1lnx1

e设u(x)?2lnax?1?x、u'(x)?即lnx1?x1?x2x?x2ln(x1?x2)、同理lnx2?1ln(x1?x2) x1x2x1?x2x1?x2xxxx?)ln(x1?x2)?(2?1?2)ln(x1?x2)、又因为2?1?2?4,当且仅x2x1x2x1x2x1所以lnx1?lnx2?(1当“x1?x2”时,取等号,又x1,x2?(,1),x1?x2?1,ln(x1?x2)?0,所以

e(2?

x1x2?)ln(x1?x2)?4ln(x1?x2)、所以lnx1?lnx2?4ln(x1?x2)、所以:x1x2?(x1?x2)4 x2x1 - 25 -

本文来源:https://www.bwwdw.com/article/52mg.html

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