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文檔簡介
第二講賦值的依據(jù)和方 () 已知函數(shù)f(x)aexx2bx(a,bR)(2)設(shè)b0f(x在Ra解:(2)b0aexx20即a
x2g(xg(x)x(2x)g(x)0x0x2yg(yg(x)x0g(x0g(xg(xg(0)0g(x)的取值范圍是[00x2g(x的取值范圍是(0,4)
x2g(x0g(xg(x的取值范圍是0,4 e2 所以當a0或a4f(xaa0a4 g(x0g(x是[0)xg(x,那么其依據(jù)是什么
y
g(x) 2(201320)f(xlnxaxg(xexaxa(2)g(x在(1f(x(2)g(x在(1a
(過程略) 1a0f(x1 f(ea1a(1ea110,f(e1ae0f(x圖像不間斷,依據(jù)零點定理,f(x)有且只有一個零點.a(chǎn)0f(x0x1(極大值點)f
ln112a1時,f(xlnx1xf(x110xe e f(xe,f(x00xe,f(xef(x)的極大值點,也是最大值點,f(xf(e)0xe,f(x0.f(xxe3°0a1f(x1a0x1 ffff
f(1)ln110f(f(x)ln ? e①在(01f(1a0f(xf(x②在1112的結(jié)論(lnx1x f(12ln112(ln11≤2(1
10f(x
f(xa0a1f(x1個零點;當0a1f(x2 ①在(01上,因為1(01,且為常數(shù),所以理應(yīng)成為 ②在112
,成了!(過程如上)在(0111,f(10標解 a1,f(alnaa21a20(均不及賦值1簡便在1
1,f(1)eln1
aeln1
ae(ln111)≤0
e 還可考慮ea1(標解)x0exx2證略)f(ea1aeaa(
ea)0 【22結(jié)論(lnx1x的牽引下,區(qū)間111ea a2井然有序:因為lnx≤1xex≥xe(當且僅當xe,等號成立),所以ea1
11 現(xiàn)以區(qū)間11xf(x0f(x f(x0起主導(dǎo)作用的那一項是ax,不宜輕易放縮,放縮的目標應(yīng)鎖定lnx依據(jù)lnxx1x1證略)f(xx1ax0x1
1111
1
1lnx2lnx2
2xx2xxf(x)xax0
1(1) 2結(jié)論(lnx1xlnx2lnx22x2x2 ff(x)lnx1a2?在1x1,f(xx
11
思路二:由lnxx1k1lnxx1lnxxlnk1 )f(x)lnxax≤xlnk1ax≤(1a)xk2(1a)xk k
令ka)xk0x
1a
(0a
)ak1k2x
a
lnxx1證略)lnxax1lnxax1ln2ax2fxax2
1,f(x)a
20以下略
第二講零點存在定理.f(am(ma)f(mf(a異號,則在(ma)上存在零點.x1≤lnx≤x1;lnx≤1x x≥1x12(x1)lnxx21x1 x 0x≤1x1x21lnx2(x1)x1 xex≥x1;ex≥ex;exx21(x0);exx2x(x≥0)ln
, x0ex≤1x1ex(1)1等;e 11(2015N)fx1ax22x2alnx 若曲線Cyfxx1處的切線l與Ca的取值范圍.解析:(3)y4xa2yfx整理得: x1gx0gx;當0x1gx0gxag(gag(20即0a2gx0
g(ag(a° ° 1即a1時,g gxg10a1 0a 0a 2alnxx12alnx0 x141,所以2alnx10
1a
12
1ax20
g(Ox21a【接著探究:在0,gxx0右側(cè)充分近處,x2gxg(Ox21a 2 x2
a gx222alnx222a2a1a2.
0,所以在0,gx 2 2 1 1 2 2
a e2a
2 22(1(2)”)f(xaexx2bx(a,bR)f(x)aexa設(shè)b0f(x在Ra的取值范圍.f(x)aexa10a0,f(x020a0,f(xx230a0f(0)a0f(x)aex2x0,f(x)x0aex0f(xaexx20x為某個負常數(shù),a的任意性,f(x0x x1a1另一方面a10exx1證略f(a1aa12aa12a120(0)f(x
2
2
2x0f(xf(0)0,所以x0,f(x0,即ax2g(x)x2(x0),g(x)x(2x)g(x)0x2,當0xxg(x)0g(x) xxg(x0g(x)
g(x4a4a4a0a4
xx0時,f(xaexx2a1x2令0,另一方面
0f(xaexx2ax20,x0f(xaex2x0,f(x) 所以在(0)f(x x1f(xaexx2a1x2ax令0xa
a1另一方面
a10f(xaexx2ax2a
0x0 f(x)aex2x0,f(x),所以在(0)f( 3f(xxlnxafxfx0x1x1fx0,fx;當0x1fx0fx
f1a1 10.當a10,即a1時,f 0,故k0
a
f(f( a20.當a10,即a1時,fx f( a 30a10a1f
af(0a【途徑一】存在ea1feaaeaaaaf(0a
f(x)xa令0xa xexaf(xxa0k1a0xlnx0x1k0a1時,f a10.一方面11,且f1a0,另一方 【途徑一:依據(jù)單調(diào)性,當0x1fx0
eaf(f( x0
x(證略)x0eae1a1afe
a2 e
0a所以在0,1和1fxk 已證在(0xlnx1a2a1fa22a2lnaaa2alna a210ka1f(xa1a01 當0a12x0xlnx(或(e1lnxx1,其中ef(xx1e1lnxf(x0.f(x1e1f(f(xf(xx0,f(x0f(x;當0xx0,f(x又一方面,存在1x0,f(1)0,另一方面,存在ex0,f(e)0,所以當且僅當1xef(x0,從而原不等式的解集為(1e.f(xlnxax1(aR)(1f(xf((2)f(xxxf(12 (1f(x在(0a,在a.(2)a0f(x,f(x在定義域內(nèi)最多一個零點,a0f
f(1)ln100a 此時,一方面11f(1a0;另一方面,注意到lnxx1證略) xe1f(x12ln1e122(11e2e0
f(x的單調(diào)性,f(x在(01和1 f(xsinxax1x3(aR)x0,f(x0af(xcosxa1x2,f(xxsinx≥0f(x)f(x)f(0)1aa1時,f(x0,f(x)f(xf(0)0a1時,f(2acos2aa2a2cos2aa2a(a10,f(0)1a0所以x002af(x00且在(0x0f(x0f(x,f(xf(0)0與題設(shè)不符a≤1. 1(2015.新課標(1)21)f(xe2xalnx(1)f(x零點的個數(shù);(2)略.解:(1)f(x)1(2xe2xa).a(chǎn)0f(x0f(xa0f(xg(x)2xe2xa(x0)n所以在(0g(xn≤1(ig(a)a(2e2a1)0
g(【下一步如何尋找正數(shù)x0使g(x0)0? 途徑一(直觀放縮法)x0g(0)a0x0鎖定在0右側(cè)一點點,詳解:取xmin{a,1},g(x 2ae21aa(e12)0,依據(jù)零點定理n≥1(j) 4由(ij)n1
0 途徑二(放縮求解法)0x1時ex11于是當0x1,即02x1e 1 e2x1g(x)2xa令0,x 1.
2(a 0x1時ex11,于是當0x102x1e2x1e
1
g(x)2xa,取 1g()2
a0n≥1j由(ij)n1
2(a a2(2016.全(1)21)f(x a
f(x)(x1)(ex2a)10)若a0,當x1,f(x)0,f(x),當x1,f(x)0,f(x),f(x) f(1)e0.一方面,當x1時f(2)a0;x1.(標解)存在b0blnaf(bb2)aa(b12ab(b30 x1f(xx0時,f(x0a(x1)2,而ex0,1變化x0時,f(x)x2)a(x122x2a(x12(x1)(2axa)(x1)(2ax)
x
2x0時,f(xx2a(x122x2a(x12x1)(2axa(x1)(2axx201,f(xx1)(2ax0x1 f(x20a0x≤1,f(x0f(x有兩零點x1f(x(x
(x24x5)eg(x) a(x1)有兩零點,但g(x) 0g(x)(xf(xa的取值范圍是(0
(x【注】順便指出,在同解變形中,巧用升降格,(證明x0exx213(2017全(2)21)f(x1x2ex(2)FF1a3e1a31.510 FF(0aF(aF(aF(aF(a 2當0a1xx2xa1 1a令0x1ax 詳解:當0x1時,注意到exx1證略且在(0x0Fx0F(x)F(x)F(0)0不合題意.n 1 例4(省競集訓(xùn)題)設(shè)數(shù)列an的通項an ,證明:a2nan ln2 k【分析:聯(lián)想超越不等式lnxlnxx1(x1lnxx21(x1) 2n1 ka2nan4n(2k2(k1kn
n 2n
k
nlnn1ln2n1ln k
(k1)2
2k
2(kx2
k
k
(k1)2 證明:易證lnx
(x1),令x
2k
2(ka
1(11
1)1
n
n 1 2(n 2(n 2(2n1)
1
2(n 2(n 2(2n1) 2(n 2(2n 4n2n1
k
n
n 2nk k(2k2(k1))k k
ln(
n12n
)ln2f(xlnxax(aRf(xa1x2a hx x1時hxaxa1x2x(a1xa)令0
a
x1,則改用兩點式,hx0x(參閱(二)23)
1h
ln2ax0a1
aln
0a
a
a
a
a
a1aaf(x)axg(x)lnxx0Rxx0f(xg(x)證法一易證lnx1
(證略)11lnx1x
x
lnxx
axxa2x2xa2xa2xx0時,由(
ax,再由(axlnx.x0時(1lnx1x;(2)exx2;(3)h(x)lnx在(e(證略 于是,(1)當a1時,ln 1xax,結(jié)論成立.(2)當 1時,取x (顯然xe x
時,lnxlnea
aaxlnx
綜上所述x0Rxx0時
f(x)g(x)f(xaxblnxcg(xxe1x(abcR當b2ac0x00e,在區(qū)間0e上總存在t1t2t1t22a2fx0得x2x2fx0x2fx
f221alna0
3
f(事實上,一方面在a,e上,須fe1ae1e
g(另一方面在0,2xe2afxae2a3a3a61
ae
x00e,必存在t10,2t22eft1ft2gt0故所求取值范圍是e3
引子:(20171·理·21)fxae2xa2exx解析:(1)f'x2ae2xa2ex12ex1aex若a0f'x0fxR上遞減;若a0f'x0,得ex1xln1. xln1f'x0fx在ln1 xln1f'x0fx在ln1上遞增
(2
有兩個零點,必須滿足
fx 0,即
a0,且
fln111ln10
構(gòu)造函數(shù)gx1xlnx,x0.易得g'x g10,所以11ln10g1g1110a1 下面只要證明當0a1fxx0xlnx
xlnx
a
當0a1f1e2
1
0
f aa1a2a1lna1a1lna10
1
其中1ln,
lna,所以fx在1,lna和lna, 故a的取值范圍是0,1
ae2xa2exx0ae2xa2exex0aexa30ex3axln31 x0ae2xa2exx0a2exx0x1(目測的(放縮成一次函數(shù))lnxx1lnxxln1x(放縮成雙撇函數(shù))lnx1x1x1lnx1x10x1 lnx
1x1,lnx 10x1(放縮成二次函數(shù)ln1xx1x2x
lnxx2
,ln1xx1x21x (放縮成類反比例函數(shù))lnx1,lnx
2x
2x
ln1x
1
,ln1x
1
x0,ln1x
1
(放縮成一次函數(shù))exx1exxexex(放縮成類反比例函數(shù))ex
1
(放縮成二次函數(shù))ex1x1x2x0ex1x1x21x3 sinxxtanxx0,sinxx1x2,11x2cosx11sin2x yx1ylnx,yex11,yx2x,y11,yxlnxylnxy
xlna0時,1個零點f'xa0,單調(diào)遞增.f1a0a1 1
a
1 1 fea aaeaa
a a
a e2 a f'x a,f
f1ln110a 時,1個零點
f'x ,f
felne10當0a 時,2個零點f1a0(目測)f
ln
1
0,其中1
1a
1
1
1
1
1f1ln
fe1ea011a1a0,其中
e2e.(a2
lnx
1x1fxlnx
t,ma
a
fx
fx,令tx2
3mafxlnxmx2的零點個數(shù)(令tx22mafxaxex的零點個數(shù)(令ext 經(jīng)典模型二:y 或y 2fxexax的零點個數(shù)a0時,1個零點f'xexa0fxexax單調(diào)遞增1 且f01a0,f ea10,所以在 a0時,無零點0ae時,無零點
a fxex0ae時,2個零點
flnaa1lna01 fea10,f1ea0,f2lnaaa2lnaae20afxe2xmx的零點個數(shù)(令2xtmafx
m的零點個數(shù)(1fxex
fxex1mx的零點個數(shù)(e,令emafxlnxmx的零點個數(shù)(xetfxex1mxm的零點個數(shù)(x1tmayxlnxy a0時,1個零點f'x
0a0時,1個零點(x0a時,無零點
1
1
1f'x
,f
falna1a時,1個零點
1.fx
f1ln11 a0時,2個零點fa2lna21a
1a0,f11ea0,f1a0 a
e fx1alnx
fxfxx
的零點個數(shù)(令ext
tfxexafxx2exax12有兩個零點,求a的取值范圍fxx1exax2有兩個零點,求a的取值范圍fxexmx2mx1.m0y
在導(dǎo)數(shù)試題中,經(jīng)常碰到導(dǎo)函數(shù)零點不可求的情況.對于此類試題,往往要繞開具體的零點值,轉(zhuǎn)而判斷導(dǎo)函數(shù)在給定區(qū)間上的單調(diào)性,再想辦法證明導(dǎo)函數(shù)的零點存在.如何證明導(dǎo)函數(shù)的零點零點存在性定理:如果函數(shù)fx在區(qū)間a,b上的圖象是連續(xù)不斷的一條曲線,并且有fafb0,那么函數(shù)fx在區(qū)間a,bx0a,bfx00.進一步,若fx在區(qū)間a,b內(nèi)有具有單調(diào)性,則函數(shù)fx在區(qū)間a,b內(nèi)有唯一的零點.在實際解題中,經(jīng)常先判斷??fx1.已知函數(shù)fxx2exlnxx0時,不等式fx證明:fxxx2ex1x0.由f//xx2
4x2ex
0,得
/4又f1=9e4
40,f/1=5e2 2
20x11,使得f
, 42x
時,fx0,fx在
xx時,fx0,fx在x故fx
f
=
lnx
x0x0
0 x0x02e
,e
x2
2
11故fx0=x0e0lnx0
lnx0,其中x0,x0 11
42gx
x2lnx,x,42 11由gx= 20得gx在x,上單調(diào)遞減gxg12ln11,即f
42 綜上,有fx
1x0時,不等式fx評析:
fx1,等價于證
fx
1.導(dǎo)函數(shù)
fxxx2ex1點無法求??.借助f//x0判斷
fx的單調(diào)性,結(jié)合零點存在性定理得
fxxx11x將0,分成兩個區(qū)間,分別考查
x , 42
f/
x2
從而判斷??fx
點的個數(shù)就是函數(shù)零點個數(shù).在實際解題中,通常先求??fx,然后令fx0,移項,轉(zhuǎn)化2.已知函數(shù)fxe2xaln 2
.證明:當a0時,fx2aaln2證明:
x
,x0.2
2
=02e
有實根,等價于函y2e2x與函數(shù)y
顯然當a0a0時,兩個函數(shù)圖象有一個交點;因此,當a0時,fxa0時,fx只有一個零點.當a0時,fx在0,x.即f
x
時,fx0,
x在
xx時,fx0fx在x故fx
f
alnx0由f
0得,2e2x0
0,e2x0
,lne2x0=lnaln2x
,化簡得lnx0lnaln22x0.
alnaln22x0
alna2aaln2故fx
2aa
,即當a0時,fx2aaln 評析:利用函數(shù)與方程思想,將判斷f/x的零點個數(shù)問題轉(zhuǎn)化為圖象交點問題.不難得??a0時,fxx.對于fx2e2xa 證fx
2aaln2x將0,分成兩個區(qū)間,分別考查
上的單調(diào)性.借助f
0得到e2x0 ,lnx=lnaln2
3.已知函數(shù)
fx1ln(x1x0
fx
x
恒成立,求正整數(shù)k解析:由已知有k 在x0上恒成立 令 , 0.只需 h h/x
x1ln(x
xx
時,x0h/x0hx在
故hx
h
x01[1ln(x01)]由x00x01ln(x01)=0x0則hx0x013,4.k的最大值為
1ln(x01)
x1ln(x1,分母顯然是正數(shù),將分子看成一個新的函數(shù)法一中,對于給定的區(qū)間a,b
fxxaxb時fx a4.已知函數(shù)fx
中a0.求a解析:由已知有fx
0x0a0f/xaex
a
ax2exagxax2exa1x0a0g0a10xgx,x
,,
x在
xxgx0,fx0, a
故fx
fx0ae
2a1.由g
a1=0,即aex0a1 a
a
a則fx0ae
2a1
2a1 a1a12a10x0a0,解得0
1.x 因為在
上單調(diào)遞增,
0x0
,所以ax2exa
e1評析:
fx 新的函數(shù)gx.在考查gxg0a10x時,gxf(x)≥0x∈Ra證明:f(x)存在唯一極大值點x0,且a(ex﹣1)≥xx=0x>0故只需a≥在(0,+∞)恒成立,令h(x)= x<0故只需a≤在(﹣∞,0)恒成立,令g(x)=,(x<0), a≤1,(2)證明:由所以h(x)在(﹣∞,ln)單調(diào)遞減,在(ln,+∞)單調(diào)遞增,∵h(﹣2)h(ln)<0由零點存在定理及h(x)的單調(diào)性知,方程h(x)=0在(﹣2,ln)有唯一根,x02ex0﹣x0﹣2=0h(x)x0所以f(x)在(﹣∞,x0)單調(diào)遞增,在(x0,0)單調(diào)遞減,在(0,+∞)從而f(x)存在唯一的極大值點x0即證,由2ex0﹣x0﹣2=0得
(﹣x0(2+x0≤ 2=取等不成立,所以f(x0)<得證又∵﹣2<x0<ln,f(x)在(﹣∞,x0)單調(diào)遞f(x0)>f(﹣2)=e﹣2[e﹣2﹣(﹣2)﹣1]=e﹣4+e﹣2>e﹣2>0得證,從而0<f(x0)<成立.f(x)在區(qū)間[e,+∞)aa=1k∈Zk(x﹣1)<f(x)x∈(1,+∞)∴f′(x)=a+lnx+1≥0在區(qū)間[e,+∞)∴a的取值范圍是∴k<令g(x)=,則g′(x)=,h(x)=x﹣lnx﹣2(x>1).則h′(x)=1﹣ >0,∴h(x)在(1,+∞)上單增x0∈(3,4),使h(x0)=0.即當1<x<x0時h(x)<0 即g′(x)<0x>x0時 即g′(x)>0g(x)(1,x0)(x0+∞)上單增.h(x0)=x0﹣lnx0﹣2=0lnx0=x0﹣2,k<g(x)min=x0∈(3,4),k∈Z,a≤0f(x)a=﹣1,x∈(0,1]時,f(x)>g(x)m(i)當時,1+8a≤0,當x∈(0,+∞)時f'(x)≤0,f(x)的單調(diào)遞減區(qū)間是(0,+∞);(ⅱ)當,﹣2x2+x+a=0的兩根分別是:,,x∈(0,x1)f'(x)<0f(x)的單調(diào)遞減.x∈(x2,+∞)f'(x)<0f(x)的單調(diào)遞減; 設(shè)h(x)=(﹣x+2)ex﹣lnx+x,x∈(0,1],∴,0<x≤1且∴使得u(x0)=0,即,x∈(0,x0)時,u(x)<0,h'(x)<0;x∈(x0,1)h(x)在(0,x0]單調(diào)遞減,在[x0,1)∵,∴m≤3m<(﹣x+2)ex﹣lnx+xx∈(0,1ma=0a=0的圖象在(1,f(1))求證:當時【解答】(Ⅰ)解:∵a=0時,∴(Ⅱ)證明:∵∴g(x)∵ex+a>ea,∴由x>e﹣a若0<x<1?ex+a<ea+1,由0<x<min{1,e﹣a﹣1f′(x)=0x00<x<x0時,f′(x)<0,f(x)遞減;x>x0時,f′(x)>0,f(x)遞增;∴而則h(x)顯然是增函數(shù),∴,∴.x>0f(x)≥0ax=0時,f(0)=2,f'(x)=xex+ex﹣4,x=0時,f'(0)=﹣3,y=﹣3x+2.……(3分(2)由條件可得,首先f(1)≥0,得,f'(x)=a(x+1)ex﹣2(a+1),h(x)f'(x)單調(diào)遞增,f'(x)x0∈(0,1],f(x)在(0,x0)上單調(diào)遞減,在(x0+∞)上單調(diào)遞增,所以函數(shù)f(x)的最小值為,f(x0)≥0又x0滿足代入上式可得∵x0∈(0,1],∴即:f(x0)≥0恒成立,所以.……(13分f(x)=xex﹣ax+bx=0abf(x)x>0時,f(x)≥lnx﹣x+mm【解答】解f(x)x=0處的切線方程為:y=﹣x+1(2)∵f(x)x>0則=設(shè)g′(x0)=0,x0>0,則=,從而由g′()﹣g′(1)<0,知:,x∈(0,x0)時,g′(x)<0;g(x)在(0,x0)上單調(diào)遞減,在(x0,+∞)∴g(x)min=g(x0)=﹣x0﹣lnx0=﹣x0﹣lnx0=x0?m≤xex﹣x﹣lnx+1恒成立m的取值范圍是令φ'(x)=0x1=ln2,x2=2;令φ'(x)>0x<ln2x>2;令φ'(x)<0ln2<x<2.h(x)=f(x)﹣g(x)=3ex+x2﹣9x+1,∵h'(x)=3ex+2x﹣9h'(x0)=0,∵h'(0)=﹣6<0,h'(1)=3e﹣7>0,∴x0∈(0,1).x>x0時,h'(x)>0x<x0時,h'(x)<0.又,∴,∴=若f(x)在區(qū)間(0,1)內(nèi)有唯一的零點x0,證明:【解答】解:(1)0<a≤2時,f'(x)≥0,y=f(x)在(0,+∞)②當a>2時,設(shè)2ax2﹣2ax+1=0的兩個根為,,y=f(x)在(0,x1),(x2,+∞)單調(diào)遞増,在(x1,x2)由(1)可知a>2,且.于是:① ,因此g(x)在 又根據(jù)零點存在定理,故已知函數(shù)f(x)=,其中a為常數(shù)f(x)在(0,﹣a)aa=﹣1f(x)在(0,1)x0令f′(x)>0,解得0<x<,令f′(x)<0,解得:x>,則f(x)在(0,)遞增,在(,+∞)遞減,故f(x)極大值=f()=,無極小值;f(x)的定義域為{x|x>0=x∈(0,﹣a)時,a<x+a<0,只需1+﹣2lnx≤0在(0,﹣a)上恒成立a≥2xlnx﹣x在(0,﹣a)y=2xlnx﹣x當 時,函數(shù)y遞增,0<x<時,函數(shù)y遞減當 即 <a<0時,函數(shù)遞減,可得a≥0,矛盾不成立 即a<﹣ 時,函數(shù)y在(0,)遞減,在(,﹣a)遞增,可得y<﹣2aln(﹣a)+a,a的范圍是[﹣1,0);可得1﹣2lnx0﹣=0,即有2lnx0=1﹣要證f(x0)<﹣2, 由 +2===由于x0∈(0,1),且x0=,2lnx0=1﹣不成立, f(x0)<﹣2f(x)=lnx﹣x+1g(x)=ax?ex﹣4xa【解答】解:(Ⅰ)…………………(2分 .(4分(Ⅱ)證明:令h(x)=axex﹣4x﹣2lnx+2x﹣2=axex﹣2x﹣2lnx﹣2(a>0,x> .(5分)故…………….(7分令h'(x)=0即兩邊求對數(shù)得:lna+x0=ln2﹣lnx0即 .(9分∴ (12分y=f(x)a=1f′(x)=2x﹣(a﹣2)﹣=…(2分)a≤0時,f′(x)>0x∈(0,+∞)恒成立,f(x)在區(qū)間(0,+∞)單調(diào)遞增;…(4分當a>0時,由f′(x)>0得x>,由f′(x)<0,得0<x<所以,函數(shù)在區(qū)間(,+∞)上單調(diào)遞增,在區(qū)間(0,)上單調(diào)遞減(Ⅱ)a=1時,f(x)=x2+x﹣lnx,f(x)+ex>x2+x+2,x>0,g(x)>0,令g′(x)=ex﹣=0,得ex=,容易知道該方程有唯一解,不妨設(shè)為x0,則x0滿足 x變化時,g′(x)g(x)g(x)min=g(x0)=ex0﹣lnx0﹣2=因為x0>0,且x0≠1,所以g(x)min>2﹣2=0,(1(1)若【解答】解:(Ⅰ)當a=2時,,定義域為(0,+∞),所以切點坐標為(1,﹣3),切線斜率為令g(x)在(0,+∞)x∈(0,1)時,g(x)>0x∈(1,+∞)時,g(x)<0(Ⅱ)證明:f(x)<﹣1 設(shè)h'(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞減所以所以在(1,e2)上必存在一個x0使得 x∈(x0,+∞)時,h'(x)<0,h(x)單調(diào)遞減,所以因為所以令h(x0)=0 因為1<a<2,所以 因為,所以h(x0)<0恒成立,h(x)<01<a<2已知函數(shù)f(x)=(x﹣a)lnx+x,(其中若曲線y=f(x)在點(x0,f(x0))處的切線方程為y=x,求a的值若為自然對數(shù)的底數(shù)),求證 由題意 , x0=1,a=1x0=a,a=1(2)令,則因為,所以,即g(x)在(0,+∞)上遞增,以下證明在g(x)區(qū)間上有唯一的零點x0,事實 ,由零點的存在定理可知,g(x)在上有唯一的零點x0,故當x=x0時,f(x)取得最小值,因為,即所以即
e2
e1且xx0,1,于是:lnxax12 ①,2ax2
10 由①②得lnxx010g(x)=lnx?x1,(x∈(0,1)) xx01 于是:lnxax12 2ax22ax10 由①②得lnxx010gxlnxx1x0,1 gx2x1gx在012x2
3
e2
又ge2 0
ge1 根據(jù)零點存在定理,故e
xe1 再根據(jù)區(qū)間端點函數(shù)值異號,結(jié)合零點存在定理確定零點個數(shù)(2)
b2x
所以b< =-x在區(qū)間[1,2]上有解.b<g(x)max=g(1)=2-1=1b的取值范圍為(-∞,1點睛:利用零點存在性定理不僅要求函數(shù)的圖象在區(qū)間[abfxax2mxm1a0若對任意實數(shù)mfx恒有兩個相異的零點,求實數(shù)axxRRxx,fxf
fx1fxfx
2 2【答案】⑴見解析;0a1;⑶見解析點個數(shù)問題,利用判別式處理即可;(3)fx1fxfx在區(qū)間x
2 2
fx1fxfx有零點,結(jié)合零點存在定理可以證明2 2⑴f10,amm10,afxx2mxmm24m1m22當m2
0fx當m2
gx
fx1fxfx2 2gxfx1fxf
1fxfx 2
2 2 2gxfx1fxf
1fxfx 2
2 2 1fx1fx2gxgx1fxf
20 4
2fx1fxfx在區(qū)間x
2 2 fxalnxbx2P2f2y3x2ln22(1ab(2fxm0在1e內(nèi)有兩個不等實根,求m e2.71828
1m
解.(2)先利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)h(x)=f(x)+m=2lnx﹣x2+m的單調(diào)性,根據(jù)單調(diào)性與極值點確定關(guān)系(2)由(1)f(x)=2lnx﹣x2,則hx22x
21x2 令h'(x)=0,得x=1(x=﹣1舍去 h(x)=0在1,e h121m he2e2m
,解得1m m的取值范圍為1,12 fxexax1,其中e為自然對數(shù)的底數(shù),afx,x
gx,x
xx02fxf
e1ae2 【答案】(1)①詳見解析②實數(shù)m的取值范圍是 1;(2)e1ae2e ae
fxexex1.hxfxgxex2x1h'xex2.由h'x0xln2h'x0xln2.②f'xexx1x1
FxR,所以emem12e)m,即em2m10
f'xexa若a0
f'x0fxR
不妨設(shè)0x1x22,則有0x1lnax22x1xx2
由0x1x22x1
1,可得1x1x2fx在lna單調(diào)遞減,且0x1lnafx1f0,f1f0f1f2.ea1即
解得e1ae2e1ea1e22a所以e1ae2e點睛:本題考查函數(shù)的單調(diào)性極值及恒成立問題,涉及函數(shù)不等式的證明,綜合性強,fx
fx只有一個零點;當a0
(2)原方程等價于ex1a0實根的個數(shù),原命題也等價于hxex1a x0(0a0,a0,a0試題解析:(1)a1
fx
ax1fx1x1gxf f12e10,f f110
x0
f0 f f1,f
f12e
a0x0
hxex10x0
h1 22 a0,則x0
hxex1a0 1
1 x0h
a0 e2a2e220hx在02aa0x0
exxxRex1ax1a0x0 a2則x2ax10,取x 0,則hx0,又haeaa0,所
h1ae1a
1
1
a
1
1 e2a2aa2a2aaa0hx在0 2aa0時,
fx1ax間1k
n22n
n
2ln234n
N
19ln2
a1a1
fx1xlnxgx在區(qū)間1,8上恰有兩個零點,即關(guān)于x的方程x2xlnxkx220在區(qū)間
x2xlnx2,8上恰有兩個實數(shù)根.整理方程得 k
,令sx
x2xlnxx
x
,s'x
x23x2lnxx
3x2lnx4x1,8 2x1x則'
s1
9ln2
s83312ln2 s8s15726ln2
1
ln2
的取值范圍是
由(1)a1x1lnx,x1時取等號.x
1ln
k2
2lnk111
1k k
k1 k 當k23,n2ln21 1
11,
2lnn1 1
n1
2ln23nn111
nN*且n2即2ln23n
n22n
gxfxx在0內(nèi)存在零點,求a的范圍【答案】(1)見解析;(2)a的取值范圍是01 解析:(1)定義域x|x1,f'xaeaxlnx1eax 1 x1Fxeaxf'xalnx1
則F'x
x
axax若a0,則若a0
F'x0x11.
a0
x111,因此在1
F'x0
Fxa0時,
x111,因而在111F'x0,在11上有 F'x
Fx
111上單調(diào)遞減,在11 (ii)當0a1,考察函數(shù)h'x,由于h'02a10h1
h'x在0x0x0x0時,h'x0
x0,x0
g'x0
上單調(diào)遞減,故在gxg0 。
g
,注意
eaxx
,因 1
ygx
x0ea 1找出決定導(dǎo)數(shù)符號的核心代數(shù)式,討論其零點是否存在,零點是否在給定的范圍中;(2)零點有exx1lnxx1等;(3)fxlnx
gxaxbc(a,b,cR當c0fxgxx1ab當b3ax01a0,3x1x2,使得gx1gx2fx0,求c的最小值;a1yfxygxAx1y1,Bx2y2(x1x2點.求證:x1x2x2bx1x2x1a
b
ab的值;(2)組,解得c的最小值;(3)b,代入要證不等式化簡得1x1lnx2x21 (2)x01fx00,又b3a,設(shè)tfx0則題意可轉(zhuǎn)化為方程ax3act(t0)在0xx x的方程ax2ctx3a0(t0在0xx 0a
0a所以
x
ct
,得{ct24a3a
ct所以c
3aa3t對t0aa3因為0a3,所以(當且僅當a3時取等號又t0,所以的取值范圍是,3,所以c3.故c的最小值為3.lnxxb
lnxlnx所以
,兩式相減,得bx
1 1 1
x
2
xx
bx
xxx
x
1lnx2lnx1x
x1 1
1 12
x
1 1lnx2lnx1
1,即證1x1lnx2x21
x2
t,則t1,此時即證11lntt mtlntt1,所以mt111t0,所以當t1mt 又m10mtlntt10,即lntt1也成立.x1x2x1x2x2bx1x2x1.點睛:利用導(dǎo)數(shù)證明不等式常見類型及解題策略(1hxfxgx.根據(jù)差函
試題解析:(Ⅰ)a0
當a0
fx在01單調(diào)遞減;fx在1 a fxx1exelnxgxx33x2a【答案】(1)fx的單調(diào)遞減區(qū)間是0,1,單調(diào)遞增區(qū)間是1;(2)a1,2 fx在0上的值域為0.結(jié)合題意可將問題轉(zhuǎn)化為當x0
g2
由(1)x1
gx01gx
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