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文档简介
第三章 导数及其应用考点1 导数与积分1(2018全国,5)设函数fx=x3+a1x2+ax若fx为奇函数,则曲线y=fx在点0,0处的切线方程为()Ay=2x By=x Cy=2x Dy=x1.D 因为函数f(x)是奇函数,所以a1=0,解得a=1,所以f(x)=x3+x,f(x)=3x2+1,所以f(0)=1,f(0)=0,所以曲线y=f(x)在点(0,0)处的切线方程为yf(0)=f(0)x,化简可得y=x,故选D.2.(2017浙江,7)函数y=f(x)的导函数y=f(x)的图象如图所示,则函数y=f(x)的图象可能是( )A. B. C. D.2. D 由当f(x)0时,函数f(x)单调递减,当f(x)0时,函数f(x)单调递增,则由导函数y=f(x)的图象可知:f(x)先单调递减,再单调递增,然后单调递减,最后单调递增,排除A,C,且第二个拐点(即函数的极大值点)在x轴上的右侧,排除B,故选D.3.(2017新课标,11)若x=2是函数f(x)=(x2+ax1)ex1的极值点,则f(x)的极小值为( ) A.1 B.2e3 C.5e3 D.13. A 函数f(x)=(x2+ax1)ex1 , 可得f(x)=(2x+a)ex1+(x2+ax1)ex1 , x=2是函数f(x)=(x2+ax1)ex1的极值点,可得:4+a+(32a)=0解得a=1可得f(x)=(2x1)ex1+(x2x1)ex1 =(x2+x2)ex1 , 函数的极值点为:x=2,x=1,当x2或x1时,f(x)0函数是增函数,x(2,1)时,函数是减函数,x=1时,函数取得极小值:f(1)=(1211)e11=1故选A4.(2014大纲全国,7)曲线yxex1在点(1,1)处切线的斜率等于()A. 2e B.e C.2 D.14.C由题意可得yex1xex1,所以曲线在点(1,1)处切线的斜率等于2,故选C.5.(2014新课标全国,8)设曲线yaxln(x1)在点(0,0)处的切线方程为y2x,则a()A.0 B.1 C.2 D.35.Dya,由题意得y|x02,即a12,所以a3.6.(2014陕西,3)定积分(2xex)dx的值为()A.e2 B.e1 C.e D.e16.C(2xex)dx(x2ex)|(1e)(0e0)e,因此选C.7.(2014江西,8)若f(x)x22f(x)dx,则01f(x)dx()A.1 B. C. D.17.B因为f(x)dx是常数,所以f(x)2x,所以可设f(x)x2c(c为常数),所以x2cx22(x3cx)|,解得c,f(x)dx(x2c)dx(x2)dx|.8.(2014山东,6)直线y4x与曲线yx3在第一象限内围成的封闭图形的面积为()A.2 B.4 C.2 D.48.D由4xx3,解得x0或x2或x2(舍去),根据定积分的几何意义可知,直线y4x与曲线yx3在第一象限内围成的封闭图形的面积为(4xx3)dx|4.9.(2014湖南,9)已知函数f(x)sin(x),且0,则函数f(x)的图象的一条对称轴是()A.x B.x C.x D.x9.A由定积分0sin(x)dxcos(x)|0cos sin cos 0,得tan ,所以k(kZ),所以f(x)sin(xk)(kZ),由正弦函数的性质知ysin(xk)与ysin(x)的图象的对称轴相同,令xk,则xk(kZ),所以函数f(x)的图象的对称轴为xk(kZ),当k0,得x,选A.10.(2014湖北,6)若函数f(x),g(x)满足0,则称f(x),g(x)为区间1,1上的一组正交函数.给出三组函数:f(x)sinx,g(x)cosx;f(x)x1,g(x)x1;f(x)x,g(x)x2.其中为区间1,1上的正交函数的组数是()A.0 B.1 C.2 D.310.C对于,sinxcosxdxsin xdx0,所以是一组正交函数;对于,(x1)(x1)dx(x21)dx0,所以不是一组正交函数;对于,xx2dxx3dx0,所以是一组正交函数.选C.11(2018全国,13)曲线y=2ln(x+1)在点(0,0)处的切线方程为_11.y=2xy=2x+1k=20+1=2y=2x12(2018全国,14)曲线y=ax+1ex在点0,1处的切线的斜率为2,则a=_12.3y=aex+ax+1ex,则f0=a+1=-2.所以a=-3.13.(2016全国,15)已知f(x)为偶函数,当x0时,f(x)ln(x)3x,则曲线yf(x)在点(1,3)处的切线方程是_.13.2xy10设x0,则x0,f(x)ln x3x,又f(x)为偶函数,f(x)ln x3x,f(x)3,f(1)2,切线方程为y2x1.14.(2016全国,16)若直线ykxb是曲线yln x2的切线,也是曲线yln(x1)的切线,则b_.14.1ln 2 yln x2的切线为:yxln x11(设切点横坐标为x1).yln(x1)的切线为:yxln(x21),(设切点横坐标为x2).解得x1,x2,bln x111ln 2.15.(2015陕西,15)设曲线yex在点(0,1)处的切线与曲线y(x0)上点P处的切线垂直,则P的坐标为_.15.(1,1)(ex)|x=0e01,设P(x0,y0),有()|x=x01,又x00,x01,故P(1,1).16.(2015湖南,11)(x1)dx_.16.0(x1)dx2220.17.(2015天津,11)曲线yx2与直线yx所围成的封闭图形的面积为_.17.曲线yx2与直线yx所围成的封闭图形如图,由得A(1,1),面积Sxdxx2dxx20.18.(2015陕西,16)如图,一横截面为等腰梯形的水渠,因泥沙沉积,导致水渠截面边界呈抛物线型(图中虚线表示),则原始的最大流量与当前最大流量的比值为_.18.1.2由题意可知最大流量的比即为横截面面积的比,建立以抛物线顶点为原点的直角坐标系,设抛物线方程为yax2,将点(5,2)代入抛物线方程得a,故抛物线方程为yx2,抛物线的横截面面积为S12(2-x2)dx2(2x-x3)|(m2),而原梯形上底为1026(m),故原梯形面积为S2(106)216,1.2.19.(2014江西,13)若曲线yex上点P处的切线平行于直线2xy10,则点P的坐标是_.19.(ln 2,2)由题意有yex,设P(m,n),直线2xy10的斜率为2,则由题意得em2,解得mln 2,所以ne(ln 2)2.20(2018浙江,22)已知函数fx=xlnx()若f(x)在x=x1,x2(x1x2)处导数相等,证明:f(x1)+f(x2)88ln2;()若a34ln2,证明:对于任意k0,直线y=kx+a与曲线y=f(x)有唯一公共点20.()函数f(x)的导函数f(x)=12x-1x,由f(x1)=f(x2)得12x1-1x1=12x2-1x2,因为x1x2,所以1x1+1x2=12由基本不等式得12x1x2=x1+x224x1x2因为x1x2,所以x1x2256由题意得f(x1)+f(x2)=x1-lnx1+x2-lnx2=12x1x2-ln(x1x2)设g(x)=12x-lnx,则g(x)=14x(x-4),所以x(0,16)16(16,+)-0+2-4ln2所以g(x)在256,+)上单调递增,故g(x1x2)g(256)=8-8ln2,即f(x1)+f(x2)8-8ln2()令m=e-(a+k),n=(a+1k)2+1,则f(m)kma|a|+kka0,f(n)knan(1n-an-k)n(|a|+1n-k)0,直线y=kx+a与曲线y=f(x)有唯一公共点考点2 导数的应用1.(2015福建,10)若定义在R上的函数f(x)满足f(0)1,其导函数f(x)满足f(x)k1,则下列结论中一定错误的是()A.f() B.f() C.f() D.f()1.C 导函数f(x)满足f(x)k1,f(x)k0,k10,0,可构造函数g(x)f(x)kx,可得g(x)0,故g(x)在R上为增函数,f(0)1,g(0)1,g()g(0),f()1,f(),选项C错误,故选C.2.(2015陕西,12)对二次函数f(x)ax2bxc(a为非零整数),四位同学分别给出下列结论,其中有且只有一个结论是错误的,则错误的结论是()A.1是f(x)的零点 B.1是f(x)的极值点C.3是f(x)的极值D.点(2,8)在曲线yf(x)上2.AA正确等价于abc0,B正确等价于b2a,C正确等价于3,D正确等价于4a2bc8.下面分情况验证,若A错,由、组成的方程组的解为符合题意;若B错,由、组成的方程组消元转化为关于a的方程后无实数解;若C错,由、组成方程组,经验证a无整数解;若D错,由、组成的方程组a的解为也不是整数.综上,故选A.3.(2015新课标全国,12)设函数f(x)是奇函数f(x)(xR)的导函数,f(1)0,当x0时,xf(x)f(x)0,则使得f(x)0成立的x的取值范围是()A.(,1)(0,1) B.(1,0)(1,)C.(,1)(1,0) D.(0,1)(1,)3.A 因为f(x)(xR)为奇函数,f(-1)0,所以f(1)-f(-1)0.当x0时,令g(x),则g(x)为偶函数,且g(1)g(1)0.则当x0时,g(x)()0,故g(x)在(0,)上为减函数,在(,0)上为增函数.所以在(0,)上,当0x1时,g(x)g(1)00f(x)0;在(,0)上,当x1时,g(x)g(1)00f(x)0.综上,得使得f(x)0成立的x的取值范围是(,1)(0,1),选A.4.(2015新课标全国,12)设函数f(x)ex(2x1)axa,其中a1,若存在唯一的整数x0使得f(x0)0,则a的取值范围是()A. B. C. D.4.D设g(x)ex(2x-1),yax-a,由题知存在唯一的整数x0,使得g(x0)在直线yax-a的下方,因为g(x)ex(2x1),所以当x时,g(x)时,g(x)0,所以当x时,g(x)min2e,当x0时,g(0)-1,g(1)3e0,直线ya(x-1)恒过(1,0)且斜率为a,故ag(0)1,且g(1)3e1aa,解得a1,故选D.5.(2014新课标全国,12)设函数f(x)sin.若存在f(x)的极值点x0满足xf(x0)2m2,则m的取值范围是()A.(,6)(6,) B.(,4)(4,)C.(,2)(2,) D.(,1)(1,)5.C由正弦型函数的图象可知:f(x)的极值点x0满足f(x0),则k(kZ),从而得x0(k)m(kZ).所以不等式x02f(x0)2m2即为(k)2m233,其中kZ.由题意,存在整数k使得不等式m23成立.当k1且k0时,必有1,此时不等式显然不能成立,故k1或k0,此时,不等式即为m23,解得m2.6.(2014辽宁,11)当x2,1时,不等式ax3x24x30恒成立,则实数a的取值范围是()A.5,3 B.6, C.6,2 D. 4,36.C当x(0,1时,得a34,令t,则t1,),a3t34t2t,令g(t)3t34t2t,t1,),则g(t)-9t2-8t1-(t1)(9t1),显然在1,)上,g(t)0,g(t)单调递减,所以g(t)maxg(1)-6,因此a-6;同理,当x-2,0)时,得a-2.由以上两种情况得-6a-2,显然当x0时也成立.故实数a的取值范围为-6,-2.7(2018全国,21)已知函数f(x)=1xx+alnx(1)讨论f(x)的单调性;(2)若f(x)存在两个极值点x1,x2,证明:fx1fx2x1x22,令f(x)=0得,x=a-a2-42或x=a+a2-42.当x(0,a-a2-42)(a+a2-42,+)时,f(x)0.所以f(x)在(0,a-a2-42),(a+a2-42,+)单调递减,在(a-a2-42,a+a2-42)单调递增.(2)由(1)知,f(x)存在两个极值点当且仅当a2.由于f(x)的两个极值点x1,x2满足x2-ax+1=0,所以x1x2=1,不妨设x11.由于f(x1)-f(x2)x1-x2=-1x1x2-1+alnx1-lnx2x1-x2=-2+alnx1-lnx2x1-x2=-2+a-2lnx21x2-x2,所以f(x1)-f(x2)x1-x2a-2等价于1x2-x2+2lnx20.设函数g(x)=1x-x+2lnx,由(1)知,g(x)在(0,+)单调递减,又g(1)=0,从而当x(1,+)时,g(x)0.所以1x2-x2+2lnx20,即f(x1)-f(x2)x1-x2a-2.8.(2018全国,21)已知函数f(x)=ex-ax2(1)若a=1,证明:当x0时,f(x)1;(2)若f(x)在(0,+)只有一个零点,求a的值.8.(1)当a=1时,f(x)1等价于(x2+1)e-x-10设函数g(x)=(x2+1)e-x-1,则g(x)=-(x2-2x+1)e-x=-(x-1)2e-x当x1时,g(x)0,h(x)没有零点;(ii)当a0时,h(x)=ax(x-2)e-x当x(0,2)时,h(x)0所以h(x)在(0,2)单调递减,在(2,+)单调递增故h(2)=1-4ae2是h(x)在0,+)的最小值若h(2)0,即ae24,h(x)在(0,+)没有零点;若h(2)=0,即a=e24,h(x)在(0,+)只有一个零点;若h(2)e24,由于h(0)=1,所以h(x)在(0,2)有一个零点,由(1)知,当x0时,exx2,所以h(4a)=1-16a3e4a=1-16a3(e2a)21-16a3(2a)4=1-1a0故h(x)在(2,4a)有一个零点,因此h(x)在(0,+)有两个零点综上,f(x)在(0,+)只有一个零点时,a=e249(2018全国,21)已知函数fx=2+x+ax2ln1+x2x(1)若a=0,证明:当1x0时,fx0时,fx0;(2)若x=0是fx的极大值点,求a9.(1)当a=0时,f(x)=(2+x)ln(1+x)-2x,f(x)=ln(1+x)-x1+x.设函数g(x)=f(x)=ln(1+x)-x1+x,则g(x)=x(1+x)2.当-1x0时,g(x)0时,g(x)0.故当x-1时,g(x)g(0)=0,且仅当x=0时,g(x)=0,从而f(x)0,且仅当x=0时,f(x)=0.所以f(x)在(-1,+)单调递增.又f(0)=0,故当-1x0时,f(x)0时,f(x)0.(2)(i)若a0,由(1)知,当x0时,f(x)(2+x)ln(1+x)-2x0=f(0),这与x=0是f(x)的极大值点矛盾.(ii)若a0,设函数h(x)=f(x)2+x+ax2=ln(1+x)-2x2+x+ax2.由于当|x|0,故h(x)与f(x)符号相同.又h(0)=f(0)=0,故x=0是f(x)的极大值点当且仅当x=0是h(x)的极大值点.h(x)=11+x-2(2+x+ax2)-2x(1+2ax)(2+x+ax2)2=x2(a2x2+4ax+6a+1)(x+1)(ax2+x+2)2.如果6a+10,则当0x-6a+14a,且|x|0,故x=0不是h(x)的极大值点.如果6a+10,则a2x2+4ax+6a+1=0存在根x10,故当x(x1,0),且|x|min1,1|a|时,h(x)0;当x(0,1)时,h(x)1.(I)求函数的单调区间;(II)若曲线在点处的切线与曲线在点 处的切线平行,证明;(III)证明当时,存在直线l,使l是曲线的切线,也是曲线的切线.10.(I)由已知, ,有.令,解得x=0.由a1,可知当x变化时, , 的变化情况如下表:x00+极小值所以函数的单调递减区间为,单调递增区间为.(II)由,可得曲线在点处的切线斜率为.由,可得曲线在点处的切线斜率为.因为这两条切线平行,故有,即.两边取以a为底的对数,得,所以.(III)曲线在点处的切线l1: .曲线在点处的切线l2: .要证明当时,存在直线l,使l是曲线的切线,也是曲线的切线,只需证明当时,存在, ,使得l1和l2重合.即只需证明当时,方程组有解,由得,代入,得. 因此,只需证明当时,关于x1的方程存在实数解.设函数,即要证明当时,函数存在零点.,可知时, ;时, 单调递减,又, ,故存在唯一的x0,且x00,使得,即.由此可得在上单调递增,在上单调递减. 在处取得极大值.因为,故,所以.下面证明存在实数t,使得.由(I)可得,当时,有,所以存在实数t,使得因此,当时,存在,使得.所以,当时,存在直线l,使l是曲线的切线,也是曲线的切线.11(2018江苏,19)记f(x),g(x)分别为函数f(x),g(x)的导函数若存在x0R,满足f(x0)=g(x0)且f(x0)=g(x0),则称x0为函数f(x)与g(x)的一个“S点”(1)证明:函数f(x)=x与g(x)=x2+2x-2不存在“S点”;(2)若函数f(x)=ax2-1与g(x)=lnx存在“S点”,求实数a的值;(3)已知函数f(x)=-x2+a,g(x)=bexx对任意a0,判断是否存在b0,使函数f(x)与g(x)在区间(0,+)内存在“S点”,并说明理由11.(1)函数f(x)=x,g(x)=x2+2x-2,则f(x)=1,g(x)=2x+2由f(x)=g(x)且f(x)= g(x),得x=x2+2x-21=2x+2,此方程组无解,因此,f(x)与g(x)不存在“S”点(2)函数f(x)=ax2-1,g(x)=lnx,则f(x)=2ax,g(x)=1x设x0为f(x)与g(x)的“S”点,由f(x0)与g(x0)且f(x0)与g(x0),得ax02-1=lnx02ax0=1x0,即ax02-1=lnx02ax02=1,(*)得lnx0=-12,即x0=e-12,则a=12(e-12)2=e2当a=e2时,x0=e-12满足方程组(*),即x0为f(x)与g(x)的“S”点因此,a的值为e2(3)对任意a0,设h(x)=x3-3x2-ax+a因为h(0)=a0,h(1)=1-3-a+a=-20函数f(x)=-x2+a,g(x)=bexx,则f(x)=-2x,g(x)=bex(x-1)x2由f(x)与g(x)且f(x)与g(x),得-x2+a=bexx-2x=bex(x-1)x2,即-x2+a=2x03ex0(1-x0)exx-2x=2x03ex0(1-x0)ex(x-1)x2(*)此时,x0满足方程组(*),即x0是函数f(x)与g(x)在区间(0,1)内的一个“S点”因此,对任意a0,存在b0,使函数f(x)与g(x)在区间(0,+)内存在“S点”12(2018北京,18)设函数f(x)=ax2-(4a+1)x+4a+3ex(1)若曲线y=fx在点(1,f(1))处的切线与x轴平行,求a;(2)若f(x)在x=2处取得极小值,求a的取值范围12.()因为f(x)=ax2-(4a+1)x+4a+3ex,所以f (x)=2ax(4a+1)ex+ax2(4a+1)x+4a+3ex(xR)=ax2(2a+1)x+2exf (1)=(1a)e由题设知f (1)=0,即(1a)e=0,解得a=1此时f (1)=3e0所以a的值为1()由()得f (x)=ax2(2a+1)x+2ex=(ax1)(x2)ex若a12,则当x(1a,2)时,f (x)0所以f (x)0在x=2处取得极小值若a12,则当x(0,2)时,x20,ax112x10所以2不是f (x)的极小值点综上可知,a的取值范围是(12,+)13.(2017浙江,20)已知函数f(x)=(x )ex(x )()求f(x)的导函数;()求f(x)在区间 ,+)上的取值范围 13. ()函数f(x)=(x )ex(x ),导数f(x)=(1 2)ex(x )ex=(1x+ )ex=(1x)(1 )ex;()由f(x)的导数f(x)=(1x)(1 )ex , 可得f(x)=0时,x=1或 ,当 x1时,f(x)0,f(x)递减;当1x 时,f(x)0,f(x)递增;当x 时,f(x)0,f(x)递减,且x x22x1(x1)20,则f(x)0由f( )= e ,f(1)=0,f( )= e ,即有f(x)的最大值为 e ,最小值为f(1)=0则f(x)在区间 ,+)上的取值范围是0, e 14.(2017山东,20)已知函数f(x)=x2+2cosx,g(x)=ex(cosxsinx+2x2),其中e2.17828是自然对数的底数 ()求曲线y=f(x)在点(,f()处的切线方程;()令h(x)=g (x)a f(x)(aR),讨论h(x)的单调性并判断有无极值,有极值时求出极值 14. ()f()=22f(x)=2x2sinx,f()=2曲线y=f(x)在点(,f()处的切线方程为:y(22)=2(x)化为:2xy22=0()h(x)=g (x)a f(x)=ex(cosxsinx+2x2)a(x2+2cosx)h(x)=ex(cosxsinx+2x2)+ex(sinxcosx+2)a(2x2sinx)=2(xsinx)(exa)=2(xsinx)(exelna)令u(x)=xsinx,则u(x)=1cosx0,函数u(x)在R上单调递增u(0)=0,x0时,u(x)0;x0时,u(x)0(i)a0时,exa0,x0时,h(x)0,函数h(x)在(0,+)单调递增;x0时,h(x)0,函数h(x)在(,0)单调递减x=0时,函数h(x)取得极小值,h(0)=12a(ii)a0时,令h(x)=2(xsinx)(exelna)=0解得x1=lna,x2=00a1时,x(,lna)时,exelna0,h(x)0,函数h(x)单调递增;x(lna,0)时,exelna0,h(x)0,函数h(x)单调递减;x(0,+)时,exelna0,h(x)0,函数h(x)单调递增当x=0时,函数h(x)取得极小值,h(0)=2a1当x=lna时,函数h(x)取得极大值,h(lna)=aln2a2lna+sin(lna)+cos(lna)+2当a=1时,lna=0,xR时,h(x)0,函数h(x)在R上单调递增1a时,lna0,x(,0)时,exelna0,h(x)0,函数h(x)单调递增;x(0,lna)时,exelna0,h(x)0,函数h(x)单调递减;x(lna,+)时,exelna0,h(x)0,函数h(x)单调递增当x=0时,函数h(x)取得极大值,h(0)=2a1当x=lna时,函数h(x)取得极小值,h(lna)=aln2a2lna+sin(lna)+cos(lna)+2综上所述:a0时,函数h(x)在(0,+)单调递增;x0时,函数h(x)在(,0)单调递减x=0时,函数h(x)取得极小值,h(0)=12a0a1时,函数h(x)在x(,lna)是单调递增;函数h(x)在x(lna,0)上单调递减当x=0时,函数h(x)取得极小值,h(0)=2a1当x=lna时,函数h(x)取得极大值,h(lna)=aln2a2lna+sin(lna)+cos(lna)+2当a=1时,lna=0,函数h(x)在R上单调递增a1时,函数h(x)在(,0),(lna,+)上单调递增;函数h(x)在(0,lna)上单调递减当x=0时,函数h(x)取得极大值,h(0)=2a1当x=lna时,函数h(x)取得极小值,h(lna)=aln2a2lna+sin(lna)+cos(lna)+2 15.(2017北京,19)已知函数f(x)=excosxx(13分) (1)求曲线y=f(x)在点(0,f(0)处的切线方程; (2)求函数f(x)在区间0, 上的最大值和最小值15.(1)函数f(x)=excosxx的导数为f(x)=ex(cosxsinx)1,可得曲线y=f(x)在点(0,f(0)处的切线斜率为k=e0(cos0sin0)1=0,切点为(0,e0cos00),即为(0,1),曲线y=f(x)在点(0,f(0)处的切线方程为y=1;(2)函数f(x)=excosxx的导数为f(x)=ex(cosxsinx)1,令g(x)=ex(cosxsinx)1,则g(x)的导数为g(x)=ex(cosxsinxsinxcosx)=2exsinx,当x0, ,可得g(x)=2exsinx0,即有g(x)在0, 递减,可得g(x)g(0)=0,则f(x)在0, 递减,即有函数f(x)在区间0, 上的最大值为f(0)=e0cos00=1;最小值为f( )=e cos = 16.(2017天津,20)设aZ,已知定义在R上的函数f(x)=2x4+3x33x26x+a在区间(1,2)内有一个零点x0 , g(x)为f(x)的导函数()求g(x)的单调区间;()设m1,x0)(x0 , 2,函数h(x)=g(x)(mx0)f(m),求证:h(m)h(x0)0;()求证:存在大于0的常数A,使得对于任意的正整数p,q,且 1,x0)(x0 , 2,满足| x0| 16.()解:由f(x)=2x4+3x33x26x+a,可得g(x)=f(x)=8x3+9x26x6,进而可得g(x)=24x2+18x6令g(x)=0,解得x=1,或x= 当x变化时,g(x),g(x)的变化情况如下表:x(,1)(1, )( ,+)g(x)+g(x)所以,g(x)的单调递增区间是(,1),( ,+),单调递减区间是(1, )()证明:由h(x)=g(x)(mx0)f(m),得h(m)=g(m)(mx0)f(m),h(x0)=g(x0)(mx0)f(m)令函数H1(x)=g(x)(xx0)f(x),则H1(x)=g(x)(xx0)由()知,当x1,2时,g(x)0,故当x1,x0)时,H1(x)0,H1(x)单调递减;当x(x0 , 2时,H1(x)0,H1(x)单调递增因此,当x1,x0)(x0 , 2时,H1(x)H1(x0)=f(x0)=0,可得H1(m)0即h(m)0,令函数H2(x)=g(x0)(xx0)f(x),则H2(x)=g(x0)g(x)由()知,g(x)在1,2上单调递增,故当x1,x0)时,H2(x)0,H2(x)单调递增;当x(x0 , 2时,H2(x)0,H2(x)单调递减因此,当x1,x0)(x0 , 2时,H2(x)H2(x0)=0,可得得H2(m)0即h(x0)0,所以,h(m)h(x0)0()对于任意的正整数p,q,且 ,令m= ,函数h(x)=g(x)(mx0)f(m)由()知,当m1,x0)时,h(x)在区间(m,x0)内有零点;当m(x0 , 2时,h(x)在区间(x0 , m)内有零点所以h(x)在(1,2)内至少有一个零点,不妨设为x1 , 则h(x1)=g(x1)( x0)f( )=0由()知g(x)在1,2上单调递增,故0g(1)g(x1)g(2),于是| x0|= = 因为当x1,2时,g(x)0,故f(x)在1,2上单调递增,所以f(x)在区间1,2上除x0外没有其他的零点,而 x0 , 故f( )0又因为p,q,a均为整数,所以|2p4+3p3q3p2q26pq3+aq4|是正整数,从而|2p4+3p3q3p2q26pq3+aq4|1所以| x0| 所以,只要取A=g(2),就有| x0| 17.(2017江苏,20)已知函数f(x)=x3+ax2+bx+1(a0,bR)有极值,且导函数f(x)的极值点是f(x)的零点(极值点是指函数取极值时对应的自变量的值)()求b关于a的函数关系式,并写出定义域;()证明:b23a;()若f(x),f(x)这两个函数的所有极值之和不小于 ,求a的取值范围 17. ()因为f(x)=x3+ax2+bx+1,所以g(x)=f(x)=3x2+2ax+b,g(x)=6x+2a,令g(x)=0,解得x= 由于当x 时g(x)0,g(x)=f(x)单调递增;当x 时g(x)0,g(x)=f(x)单调递减;所以f(x)的极小值点为x= ,由于导函数f(x)的极值点是原函数f(x)的零点,所以f( )=0,即 + +1=0,所以b= + (a0)因为f(x)=x3+ax2+bx+1(a0,bR)有极值,所以f(x)=3x2+2ax+b=0有两个不等的实根,所以4a212b0,即a2 + 0,解得a3,所以b= + (a3)()由(I)可知h(a)=b23a= + = (4a327)(a327),由于a3,所以h(a)0,即b23a;()解:由(I)可知f(x)的极小值为f( )=b ,设x1 , x2是y=f(x)的两个极值点,则x1+x2= ,x1x2= ,所以f(x1)+f(x2)= + +a( + )+b(x1+x2)+2=(x1+x2)(x1+x2)23x1x2+a(x1+x2)22x1x2+b(x1+x2)+2= +2,又因为f(x),f(x)这两个函数的所有极值之和不小于 ,所以b + +2= ,因为a3,所以2a363a540,所以2a(a236)+9(a6)0,所以(a6)(2a2+12a+9)0,由于a3时2a2+12a+90,所以a60,解得a6,所以a的取值范围是(3,6 18.(2017新课标,21)已知函数f(x)=ae2x+(a2)exx(12分) (1)讨论f(x)的单调性; (2)若f(x)有两个零点,求a的取值范围 18.(1)由f(x)=ae2x+(a2)exx,求导f(x)=2ae2x+(a2)ex1,当a=0时,f(x)=2ex10,当xR,f(x)单调递减,当a0时,f(x)=(2ex+1)(aex1)=2a(ex+ )(ex ),令f(x)=0,解得:x=ln ,当f(x)0,解得:xln ,当f(x)0,解得:xln ,x(,ln )时,f(x)单调递减,x(ln ,+)单调递增;当a0时,f(x)=2a(ex+ )(ex )0,恒成立,当xR,f(x)单调递减,综上可知:当a0时,f(x)在R单调减函数,当a0时,f(x)在(,ln )是减函数,在(ln ,+)是增函数;(2)由f(x)=ae2x+(a2)exx=0,有两个零点,由(1)可知:当a0时,f(x)=0,有两个零点,则f(x)min=a +(a2) ln ,=a( )+(a2) ln ,=1 ln ,由f(x)min0,则1 ln 0,整理得:a1+alna0,设g(a)=alna+a1,a0,g(a)=lna+1+1=lna+2,令g(a)=0,解得:a=e2 , 当a(0,e2),g(a)0,g(a)单调递减,当a(e2 , +),g(a)0,g(a)单调递增,g(a)min=g(e2)=e2lne2+e21= 1,由g(1)=11ln1=0,0a1,a的取值范围(0,1) 19.(2017新课标,21)已知函数f(x)=ax2axxlnx,且f(x)0()求a;()证明:f(x)存在唯一的极大值点x0 , 且e2f(x0)22 19.()因为f(x)=ax2axxlnx=x(axalnx)(x0),则f(x)0等价于h(x)=axalnx0,因为h(x)=a ,且当0x 时h(x)0、当x 时h(x)0,所以h(x)min=h( ),又因为h(1)=aaln1=0,所以 =1,解得a=1;()由(I)可知f(x)=x2xxlnx,f(x)=2x2lnx,令f(x)=0,可得2x2lnx=0,记t(x)=2x2lnx,则t(x)=2 ,令t(x)=0,解得:x= ,所以t(x)在区间(0, )上单调递减,在( ,+)上单调递增,所以t(x)min=t( )=ln210,从而t(x)=0有解,即f(x)=0存在两根x0 , x2 , 且不妨设f(x)在(0,x0)上为正、在(x0 , x2)上为负、在(x2 , +)上为正,所以f(x)必存在唯一极大值点x0 , 且2x02lnx0=0,所以f(x0)= x0x0lnx0= x0+2x02 =x0 ,由x0 可
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