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1、高考二次求导一解答题(共40 小题)1已知函数 f (x)= ax2+lnx ,g(x)=bx,其中 a,br,设 h(x)=f(x)g(x),(1)若 f (x)在 x=处取得极值,且 f ( 1)=g(1)2求函数 h(x)的单调区间;(2)若 a=0时,函数 h(x)有两个不同的零点x1,x2求 b 的取值范围;求证:12设 a,br ,函数,g(x)=ex(e 为自然对数的底数),且函数f(x)的图象与函数 g(x)的图象在 x=0 处有公共的切线()求 b 的值;()讨论函数f (x)的单调性;()若 g(x)f (x)在区间(, 0)内恒成立,求 a 的取值范围3已知函数(1)若

2、y=f (x)在( 0,+)恒单调递减,求a 的取值范围;(2)若函数 y=f (x)有两个极值点 x1,x2(x1x2),求 a 的取值范围并证明x1+x224已知函数(1)设 g (x)=2f(x)+g(x),求 g (x)的单调递增区间;(2)证明:当 x0 时,f (x+1)g(x);(3)证明: k1 时,存在 x01,当 x(1,x0)时,恒有5已知函数() 当 a=0时,求曲线 f (x)在 x=1 处的切线方程;() 设函数 h(x)=alnx xf (x),求函数 h (x)的极值;() 若 g(x)=alnx x 在1 ,e(e=2.718 28)上存在一点 x0,使得 g

3、(x0)f(x0)成立,求 a 的取值范围6设函数 f (x)=eax+lnx ,其中 a0,e 是自然对数的底数()若 f (x)是( 0,+)上的单调函数,求 的取值范围;()若 0,证明:函数 f (x)有两个极值点7已知函数(a 为常数, a0)()当 a=1时,求函数 f (x)在点( 3,f (3) )的切线方程()求 f (x)的单调区间;()若 f (x)在 x0处取得极值,且,而 f (x)0 在e+2,e3+2上恒成立,求实数 a 的取值范围(其中e 为自然对数的底数)8已知函数(1)若 g(x)在点( 1,g(1) )处的切线方程为8x2y3=0,求 a,b 的值;(2)

4、若 b=a+1,x1,x2是函数 g(x)的两个极值点,试比较4 与 g(x1)+g(x2)的大小9已知函数 f (x)=xalnx 1,其中 a 为实数()求函数 g(x)的极值;()设 a0,若对任意的 x1、x23 ,4(x1x2),恒成立,求实数 a 的最小值10已知函数 f (x)=xlnx k(x1)(1)求 f (x)的单调区间;并证明lnx+2(e 为自然对数的底数)恒成立;(2) 若函数 f(x) 的一个零点为 x1(x11) ,f (x) 的一个零点为 x0,是否存在实数 k,使=k,若存在,求出所有满足条件的k 的值;若不存在,说明理由11已知函数 f (x)=(x2)e

5、x+a(x1)2()讨论 f (x)的单调性;()若 f (x)有两个零点,求a 的取值范围12设函数 f (x)=ax2alnx ,g(x)=,其中 ar ,e=2.718为自然对数的底数()讨论 f (x)的单调性;()证明:当x1 时,g(x)0;()确定 a 的所有可能取值,使得f (x)g(x)在区间( 1,+)内恒成立13设函数 f (x)=(x1)3axb,xr,其中 a,br(1)求 f (x)的单调区间;(2)若 f (x)存在极值点 x0,且 f (x1)=f(x0),其中 x1x0,求证: x1+2x0=3;(3)设 a0,函数 g(x)=|f (x)| ,求证: g(x

6、)在区间 0 ,2 上的最大值不小于14设函数 f (x)=acos2x+(a1) (cosx+1),其中 a0,记|f (x)| 的最大值为 a()求 f (x);()求 a;()证明: | f (x)| 2a15设函数 f (x)=x3axb,xr,其中 a,br(1)求 f (x)的单调区间;(2)若 f (x)存在极值点 x0,且 f (x1)=f(x0),其中 x1x0,求证: x1+2x0=0;(3)设 a0,函数 g(x)=|f (x)| ,求证: g(x)在区间 1,1 上的最大值不小于16已知函数 f (x)=(x2)ex+a(x1)2有两个零点()求 a 的取值范围;()设

7、 x1,x2是 f (x)的两个零点,证明: x1+x2217已知 f (x)=a(xlnx )+,ar(i )讨论 f (x)的单调性;(ii )当 a=1时,证明 f (x)f ( x)+对于任意的 x1 ,2 成立18已知函数 f (x)=lnx+x2()若函数 g(x)=f (x)ax 在其定义域内为增函数,求实数a 的取值范围;()在()的条件下,若a1,h(x)=e3x3aexx0 ,ln2 ,求 h(x)的极小值;()设 f(x)=2f(x)3x2kx(kr ),若函数 f(x)存在两个零点 m ,n(0m n),且2x0=m+n 问:函数 f(x)在点(x0,f(x0) )处的

8、切线能否平行于x 轴?若能,求出该切线方程;若不能,请说明理由19g (x)=2lnx x2mx ,xr ,如果 g (x)的图象与 x 轴交于 a (x1,0),b (x2,0) (x1x2),ab中点为 c(x0,0),求证 g( x0)020已知函数 f (x)=alnx ax3(ar)()求函数 f (x)的单调区间;()若函数 y=f (x)的图象在点( 2,f (2) )处的切线的倾斜角为45,对于任意的t 1 ,2 ,函数 g(x)=x3+x2(f (x)+ )在区间( t ,3)上总不是单调函数,求m的取值范围;()求证:(n2,nn*)21设函数 f (x)=(1+x)22l

9、n (1+x)(1)若关于 x 的不等式 f (x)m 0 在0 ,e1 有实数解,求实数m的取值范围(2)设 g(x)=f(x)x21,若关于 x 的方程 g(x)=p至少有一个解,求p 的最小值(3)证明不等式:(nn*)22已知函数, f (x)=alnx ax3(ar)(1 )当 a=1时,求函数 f (x)的单调区间;(2)若函数 y=f(x)的图象在点( 2,f(2) )处的切线的倾斜角为45,问: m在什么范围取值时,对于任意的t1 ,2 ,函数在区间( t ,3)上总存在极值?23已知函数 f (x)=x3+x2+ax+b(a,b 为常数),其图象是曲线c (1)当 a=2 时

10、,求函数 f (x)的单调减区间;(2)设函数 f (x)的导函数为 f (x),若存在唯一的实数x0,使得 f (x0)=x0与 f (x0)=0同时成立,求实数b 的取值范围;(3)已知点 a为曲线 c上的动点,在点a处作曲线 c的切线 l1与曲线 c交于另一点 b,在点 b处作曲线 c 的切线 l2,设切线 l1,l2的斜率分别为 k1,k2问:是否存在常数,使得 k2=k1?若存在,求出 的值;若不存在,请说明理由24已知函数 f (x)=alnx ax3(a0)()讨论 f (x)的单调性;()若 f(x)+(a+1)x+4e0 对任意 xe ,e2 恒成立,求实数 a 的取值范围(

11、 e 为自然常数);()求证 ln (22+1)+ln(32+1)+ln(42+1)+ln(n2+1)1+2lnn! (n2,nn*) (n!=123 n)25已知函数 f (x)=lnx xlna ,a 为常数(1)若函数 f (x)有两个零点 x1,x2,且 x1x2,求 a 的取值范围;(2)在( 1)的条件下,证明:的值随 a 的值增大而增大26已知函数 f (x)=e1x(a+cosx),ar()若函数 f (x)存在单调减区间,求实数a 的取值范围;()若 a=0,证明:,总有 f (x1)+2f (x)?cos(x+1)027已知函数 f (x)=(e 为自然对数的底数)(1)若

12、 a= ,求函数 f (x)的单调区间;(2)若 f (1)=1,且方程 f (x)=1在(0,1)内有解,求实数 a 的取值范围28已知函数 f (x)=,g(x)=ln (x+1),曲线 y=f(x)在点( 1,f (1) )处的切线方程是 5x4y+1=0(1)求 a,b 的值;(2)若当 x0 ,+)时,恒有 f (x)kg(x)成立,求 k 的取值范围;(3)若=22361,试估计 ln的值(精确到 0.001 )29设 ar,函数 f (x)=lnx ax()求 f (x)的单调递增区间;()设 f(x)=f(x)+ax2+ax,问 f(x)是否存在极值,若存在,请求出极值;若不存

13、在,请说明理由;()设 a(x1,y1),b(x2,y2)是函数 g(x)=f (x)+ax 图象上任意不同的两点,线段ab的中点为 c(x0,y0),直线 ab的斜率为为 k证明: kg( x0)30已知函数 f (x)=x3+(1a)x2a(a+2)x(ar),f ( x)为 f (x)的导数()当 a=3 时证明 y=f (x)在区间( 1,1)上不是单调函数()设,是否存在实数a,对于任意的x1 1,1 存在 x20 ,2 ,使得 f (x1)+2ax1=g(x2)成立?若存在求出a 的取值范围;若不存在说明理由31已知函数 f (x)=x2(a+2)x+alnx ,其中常数 a0()

14、当 a2 时,求函数 f (x)的单调递增区间;()设定义在 d上的函数 y=h (x) 在点 p (x0,h (x0) ) 处的切线方程为 l :y=g (x) ,若0 在 d内恒成立,则称p为函数 y=h(x)的“类对称点”当a=4 时,试问 y=f (x)是否存在“类对称点”,若存在,请至少求出一个“类对称点”的横坐标;若不存在,请说明理由32已知函数 f (x)=2ex+2axa2,ar (1)当 a=1时,求 f (x)在点( 0,f (0) )处的切线方程;(2)求函数 f (x)的单调区间;(3)若 x0 时,f (x)x23 恒成立,求实数a 的取值范围33已知 ar ,函数

15、f (x)=exa(x+1)的图象与 x 轴相切()求 f (x)的单调区间;()若 x0 时,f (x)mx2,求实数 m的取值范围34已知函数 h(x)=ax2+1,设 f (x)=h (x)2alnx ,g(x)=ln2x+2a2,其中 x0,ar(1)若 f (x)在区间( 2,+)上单调递增,求实数a 的取值范围;(2)记 f(x)=f(x)+g(x),求证: f(x)35已知函数 f (x)=lnx x+1,函数 g(x)=axex4x,其中 a 为大于零的常数()求函数 f (x)的单调区间;()求证: g(x)2f (x)2(lna ln2 )36已知 x(1,+),函数 f

16、(x)=ex+2ax(ar),函数 g(x)=|lnx|+lnx,其中 e 为自然对数的底数(1)若 a=,求函数 f (x)的单调区间;(2)证明:当 a(2,+)时, f (x1)g(x)+a37已知函数 f (x)=x2+mlnx+x(1)求 f (x)的单调区间;(2)令 g(x)=f(x)x2,试问过点 p(1,3)存在多少条直线与曲线y=g(x)相切?并说明理由38已知函数()若 f (x)在点( 2,f (2) )处的切线与直线x2y+1=0垂直,求实数 a 的值;()求函数 f (x)的单调区间;()讨论函数f (x)在区间 1 ,e2 上零点的个数39已知函数 f (x)=(

17、2a)lnx+2ax(a0)(1)当 a=0时,求 f (x)的极值;(2)当 a0 时,讨论 f (x)的单调性;(3)若对于任意的 x1,x21 ,3 ,a(, 2) 都有|f (x1)f(x2)| (m+ln3)a2ln3 ,求实数 m的取值范围40已知函数 f (x)=lnx ax()若函数 f (x)在( 1,+)上单调递减,求实数a 的取值范围;()当 a=1时,函数有两个零点 x1,x2,且 x1x2求证: x1+x212017 年 02 月 13 日数学的高中数学组卷参考答案与试题解析一解答题(共40 小题)1(2017?南京一模)已知函数f(x)=ax2+lnx ,g(x)=

18、bx,其中 a,br ,设 h(x)=f(x)g(x),(1)若 f (x)在 x=处取得极值,且 f ( 1)=g(1)2求函数 h(x)的单调区间;(2)若 a=0时,函数 h(x)有两个不同的零点x1,x2求 b 的取值范围;求证: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)则,(x0),由 h(x)0 得 0 x1,h(x)0 得 x1所以 h(x)的减区间为( 1,+),增区间为( 0,1)(2)由已知 h(x)=lnx+bx ,(x0)所以 h,(x0),当 b0 时,

19、显然 h(x)0 恒成立,此时函数h (x)在定义域内递增, h (x)至多有一个零点,不合题意当 b0 时,令 h (x) =0 得 x=0,令 h (x) 0 得;令 h (x) 0 得所以 h(x)极大=h()=ln (b)10,解得且 x0时,lnx 0,x+时, lnx 0所以当时,h(x)有两个零点证明:由题意得,即,得因为 x1,x20,所以 b(x1+x2)0,所以,因为 0b,所以 eb1,所以 x1x2e2,所以12 (2017?四川模拟)设 a,br,函数,g (x) =ex(e 为自然对数的底数) ,且函数 f (x)的图象与函数 g(x)的图象在 x=0处有公共的切线

20、()求 b 的值;()讨论函数f (x)的单调性;()若 g(x)f (x)在区间(, 0)内恒成立,求 a 的取值范围() 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,当 a21 时,即 1a1 时,f (x)0,从而函数 f (x)在定义域内单调递增,当 a21 时,此时若,f (x)0,则函数 f (x)单调递增;若,f (x)0,则函数 f (x)单调递减;若时,f (x)0,则函数 f (x)单调递增( 6 分)()令 h(x)=g (x)f (x)=exx22ax

21、1,则 h(0)=e01=0h (x)=ex2x2a,令 u(x)=h (x)=ex2x2a,则 u (x)=ex2当 x0 时,u (x)0,从而 h (x)单调递减,令 u(0)=h (0)=12a=0,得先考虑的情况,此时, h (0)=u(0)0;又当 x(, 0)时, h (x)单调递减,所以h (x)0;故当 x(, 0)时, h(x)单调递增;又因为 h(0)=0,故当 x0 时,h(x)0,从而函数 g(x)f (x)在区间(, 0)内单调递减;又因为 g(0)f (0)=0,所以 g(x)f (x)在区间(, 0)恒成立接下来考虑的情况,此时, h (0)0,令 x=a,则

22、h (a)=ea0由零点存在定理,存在x0(a,0)使得 h (x0)=0,当 x(x0,0)时,由 h (x)单调递减可知 h (x)0,所以 h(x)单调递减,又因为 h(0)=0,故当 x(x0,0)时 h(x)0从而函数 g(x)f (x)在区间( x0,0)单调递增;又因为 g(0)f (0)=0,所以当 x(x0,0),g(x)f (x)综上所述,若 g(x)f (x)在区间(, 0)恒成立,则 a 的取值范围是(14分)3(2017?达州模拟)已知函数(1)若 y=f (x)在( 0,+)恒单调递减,求a 的取值范围;(2)若函数 y=f (x)有两个极值点 x1,x2(x1x2

23、),求 a 的取值范围并证明x1+x22解:( 1)因为 f (x)=lnx ax+1(x0),所以由 f (x)0 在(0,+)上恒成立得,令,易知 g(x)在( 0,1)单调递增( 1,+)单调递减,所以 ag(1)=1,即得: a1(5 分)(2)函数 y=f (x)有两个极值点 x1,x2(x1x2),即 y=f (x)有两个不同的零点,且均为正,f (x)=lnx ax+1(x0),令 f(x)=f (x)=lnx ax+1,由可知1)a0 时,函数 y=f (x)在(0,+)上是增函数,不可能有两个零点2)a0 时,y=f(x)在是增函数在是减函数,此时为函数的极大值,也是最大值当

24、时,最多有一个零点,所以才可能有两个零点,得:0a1( 7 分)此时又因为,令,( a)在( 0,1)上单调递增,所以 (a)( 1)=3e2,即综上,所以 a 的取值范围是( 0,1)( 8 分)下面证明 x1+x22由于 y=f(x)在是增函数在是减函数,可构造出构造函数则, 故m( x ) 在 区 间上 单 调 减 又 由 于,则,即有 m (x1) 0 在上恒成立,即有成立由于,y=f(x)在是减函数,所以所以成立(12 分)4(2017?大理州一模)已知函数(1)设 g (x)=2f(x)+g(x),求 g (x)的单调递增区间;(2)证明:当 x0 时,f (x+1)g(x);(3

25、)证明: k1 时,存在 x01,当 x(1,x0)时,恒有解:( 1)由题意知,(1 分)从而(2 分)令 g(x)0 得 0 x2(3 分)所以函数 g (x)的单调递增区间为( 0,2)( 4 分)(2)令(5 分)从而(6 分)因为 x0,所以 h(x)0,故 h(x)在( 0,+)上单调递增( 7 分)所以,当 x0 时,h(x)h(0)=0,即 f (x+1)g(x)( 8 分)(3)当 k1 时,令(9分)则有(10 分)由 f (x)=0得x2+(1k)x+1=0,解之得,(11 分)从而存在 x0=x21,当 x(1,x0)时, f (x)0,故 f(x)在1 ,x0)上单调

26、递增,从而当x(1,x0)时, f(x)f(1)=0,即(12 分)5(2017?茂名一模)已知函数() 当 a=0时,求曲线 f (x)在 x=1 处的切线方程;() 设函数 h(x)=alnx xf (x),求函数 h (x)的极值;() 若 g(x)=alnx x 在1 ,e(e=2.718 28)上存在一点 x0,使得 g(x0)f(x0)成立,求 a 的取值范围解:()当 a=0时,f (x)=,f (1)=1,则切点为( 1,1),( 1 分),切线的斜率为k=f (1)=1,( 2 分)曲线 f (x)在点( 1,1)处的切线方程为 y1=( x 1),即 x+y2=0 (3 分

27、)()依题意,定义域为( 0,+),( 4 分)当 a+10,即 a1 时,令 h (x)0,x0,0 x1+a,此时, h(x) 在区间( 0,a+1)上单调递增,令 h (x)0,得 x 1+a此时, h(x)在区间( a+1,+)上单调递减( 5 分)当 a+10,即 a1 时,h(x)0 恒成立, h(x)在区间(0,+)上单调递减( 6 分)综上,当 a1 时,h(x)在 x=1+a处取得极大值 h(1+a)=aln (1+a)a2,无极小值;当 a1 时,h(x)在区间( 0,+)上无极值( 7 分)() 依题意知,在 1 ,e 上存在一点 x0,使得 g(x0)f (x0)成立,

28、即在1 ,e 上存在一点 x0,使得 h(x0)0,故函数在1 ,e 上,有 h(x)max0( 8 分)由()可知,当a+1e,即 ae1 时,h(x)在1 ,e 上单调递增,( 9 分)当 0a+11,或 a1,即 a0 时,h(x)在1 ,e 上单调递减,h(x)max=h(1)=11a0,a2( 10 分)当 1a+1e,即 0ae1 时,由()可知, h(x)在 x=1+a处取得极大值也是区间(0,+)上的最大值,即 h(x)max=h(1+a)=aln(1+a)a2=aln (1+a)1 2,0ln (a+1)1,h(1+a)0 在1 ,e 上恒成立,此时不存在 x0使 h(x0)

29、0 成立( 11 分)综上可得,所求a 的取值范围是或 a2( 12 分)6(2017?佛山一模)设函数f (x)=eax+lnx ,其中 a0,e 是自然对数的底数()若 f (x)是( 0,+)上的单调函数,求 的取值范围;()若 0,证明:函数 f (x)有两个极值点解:() f ( x)=aeax+=,(x0),若 0,则 f ( x)0,则 f (x)在( 0,+)递减,若 0,令 g(x)=axeax+,其中 a0,x0,则 g(x)=aeax(1+ax),令 g(x)=0,解得: x=,故 x(0,)时,g( x)0,g(x)递减,x(,+)时, g(x)0,g(x)递增,故 x

30、=时,g(x)取极小值也是最小值g()=,故 0 即 时,g(x)0,此时 f (x)0,f (x)在( 0,+)递增,综上,所求 的范围是(, 0 ,+);()f ( x)=aeax+=,(x0),令 g(x)=axeax+,其中 a0,x0,求导得: g( x)=aeax(1+ax),令 g(x)=0,解得: x=,x(0,)时,g( x)0,g(x)递减,x(,+)时, g(x)0,g(x)递增,x=时,g(x)取得极小值,也是最小值g()=,0,g()=0,又 g(0)= 0,g()g(0)0,函数 f (x)有两个极值点7(2017?南充模拟)已知函数(a 为常数, a0)()当 a

31、=1时,求函数 f (x)在点( 3,f (3) )的切线方程()求 f (x)的单调区间;()若 f (x)在 x0处取得极值,且,而 f (x)0 在e+2,e3+2上恒成立,求实数 a 的取值范围(其中e 为自然对数的底数)解:(x2)()当 a=1时,f (3)=2.,所以,函数 f (x)在点( 3,f (3) )处的切线方程为:,即 4x+2y3=0( 3 分)()=,因为 x2,所以 x20,当 a0 时,( x1)2(a+1)=x(x2)a0 在 x2上成立,所以 f (x)当 x2 恒大于 0,故 f (x)在( 2,+)上是增函数( 5 分)当 a0 时,因为 x2,所以,

32、a(x2)0,当时,f (x)0,f (x)为减函数;当时,f (x)0,f (x)为增函数( 7 分)综上:当 a0 时,f (x)在( 2,+)上为增函数;当 a0 时,f (x)在上为增函数,在上为减函数( 8 分)()由()知x0处有极值,故 a0,且,因为且 e+22,所以 f (x)在e+2,e3+2上单调( 10 分)当e+2,e3+2为增区间时, f (x)0 恒成立,则有当e+2,e3+2为减区间时, f (x) 0恒成立,则有解集为空集综上:当 ae6+2e3时满足条件( 12 分)8(2017?本溪模拟)已知函数(1)若 g(x)在点( 1,g(1) )处的切线方程为8x

33、2y3=0,求 a,b 的值;(2)若 b=a+1,x1,x2是函数 g(x)的两个极值点,试比较4 与 g(x1)+g(x2)的大小(1)根据题意可求得切点,由题意可得,即,解得 a=1,b=1( 3 分)(2)证明: b=a+1,则根据题意可得 x2ax+a=0在(0,+)上有两个不同的根x1,x2即,解得 a4,且 x1+x2=a,x1x2=a( 5 分)( 6 分)令,则 f (x)=lnx+1 x1=lnx x,令 h(x)=lnx x,则当 x4 时,h(x)在( 4,+)上为减函数,即h(x)h(4)=ln4 40,f (x)0,f (x)在( 4,+)上为减函数,即f (x)f

34、 (4)=8lnx 12,g(x1)+g(x2)8ln2 12,( 10 分)又,即,g(x1)+g(x2) 4( 12 分)9(2017?本溪模拟)已知函数f (x)=xalnx 1,其中 a 为实数()求函数 g(x)的极值;()设 a0,若对任意的 x1、x23 ,4(x1x2),恒成立,求实数 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)极大值当 x=1时,g(x)取得极大值 g(1)=1,无极小值;( 4分)()当 m=1时,a0 时,f (x)=xalnx 1,x(0,+),在3 ,4 恒成立, f (x)在3 ,4

35、上为增函数,设,在3 ,4 上恒成立,h(x)在3 ,4 上为增函数,不妨设x2x1,则等价于: f (x2)f (x1)h(x2)h(x1),即 f (x2)h(x2)f (x1)h(x1),( 6 分)设,则 u(x)在3 ,4 上为减函数,在3 ,4 上恒成立,恒成立,x3 ,4 ,( 8 分)设,v (x)0,v(x)为减函数,v(x)在3 ,4 上的最大值,a 的最小值为( 12分)10(2017?泸州模拟)已知函数f (x)=xlnx k(x1)(1)求 f (x)的单调区间;并证明lnx+2(e 为自然对数的底数)恒成立;(2) 若函数 f(x) 的一个零点为 x1(x11) ,

36、f (x) 的一个零点为 x0,是否存在实数 k,使=k,若存在,求出所有满足条件的k 的值;若不存在,说明理由解:( 1)f ( x)=lnx+1 k,x(0,ek1)时,f ( x)0,此时 h(x)递减,x(ek1,+)时, f ( x)0,此时 h(x)递增,令 k=2,则 f (x)=xlnx 2(x1),故 x=e时,f (x)有最小值是 f (e),故 f (x)=xlnx 2(x1)f (e)=2e,即 lnx+2 恒成立;(2)由题意得: x1lnx1k(x11)=0,lnx0+1k=0,假设存在 k,使得=k,(k0)成立,消元得: ek1lnk ek1+1=0,设 m (

37、k)=ek1lnk ek1+1,则 m (k)=ek1(lnk+1),设 f(k)=lnk+1,则 f(x)=,k(0,1)时,f( x)0,即此时函数 f(k)递减,k(1,+)时, f( x)0,此时函数 f(k)递增,f(k)f(1)=0,m ( k)0,故函数 m (k)在( 0,+)递增,m (1)=0,k=1,但 k=1时,x1=ek1k=1,与已知 x11 矛盾,故 k 不存在11(2016?新课标)已知函数f (x)=(x2)ex+a(x1)2()讨论 f (x)的单调性;()若 f (x)有两个零点,求a 的取值范围解:()由 f (x)=(x2)ex+a(x1)2,可得 f

38、 (x)=(x1)ex+2a(x1)=(x1) (ex+2a),当 a0 时,由 f ( x)0,可得 x1;由 f ( x)0,可得 x1,即有 f (x)在(, 1)递减;在( 1,+)递增;当 a0 时,若 a=,则 f (x)0 恒成立,即有 f (x)在 r上递增;若 a时,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),+)递增;在(1,ln (2a) )递减;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(, l

39、n (2a) ),( 1,+)递增;在(ln (2a),1)递减;()由()可得当a0 时,f (x)在(, 1)递减;在( 1,+)递增,且 f (1)=e0,x+,f (x)+;x, f (x)+f (x)有两个零点;当 a=0时,f (x)=(x2)ex,所以 f (x)只有一个零点 x=2;当 a0 时,若 a时,f (x)在( 1,ln (2a) )递减,在(, 1),(ln (2a),+)递增,又当 x1 时,f (x)0,所以 f (x)不存在两个零点;当 a时,f (x)在(1,+)单调递增,又 x1 时,f (x)0,所以 f (x)不存在两个零点综上可得, f (x)有两个

40、零点时, a 的取值范围为( 0,+)12(2016?四川)设函数 f (x)=ax2alnx ,g(x)= ,其中 ar ,e=2.718为自然对数的底数()讨论 f (x)的单调性;()证明:当x1 时,g(x)0;()确定 a 的所有可能取值,使得f (x)g(x)在区间( 1,+)内恒成立()解:由 f (x)=ax2alnx ,得 f ( x)=2ax=(x0),当 a0 时,f ( x)0 在(0,+)成立,则 f (x)为( 0,+)上的减函数;当 a0 时,由 f (x)=0,得 x=,当 x(0,)时,f ( x)0,当 x(,+)时, f (x)0,则 f (x)在( 0,

41、)上为减函数,在(,+)上为增函数;综上,当 a0 时,f (x)为( 0,+)上的减函数,当a0 时,f (x)在( 0,)上为减函数,在(,+)上为增函数;()证明:要证g(x)0(x1),即0,即证,也就是证,令 h(x)=,则 h(x)=,h(x)在( 1,+)上单调递增,则h(x)min=h(1)=e,即当 x1 时,h(x)e,当 x1 时,g(x)0;()解:由 f (x)g(x),得,设 t (x)=,由题意知, t (x)0 在(1,+)内恒成立,t (1)=0,有 t (x)=2ax=0 在(1,+)内恒成立,令 (x)=,则 ( x)=2a=,当 x2 时,( x)0,令

42、 h(x)=,h( x)=,函数在 1 ,2)上单调递增, h(x)min=h(1)=1又 2a1,e1x0,1x2,( x)0,综上所述, x1,( x)0,( x)在区间( 1,+)单调递增,t ( x)t ( 1)0,即 t (x)在区间( 1,+)单调递增,a13(2016?天津)设函数 f (x)=(x1)3axb,xr ,其中 a,br(1)求 f (x)的单调区间;(2)若 f (x)存在极值点 x0,且 f (x1)=f(x0),其中 x1x0,求证: x1+2x0=3;(3)设 a0,函数 g(x)=|f (x)| ,求证: g(x)在区间 0 ,2 上的最大值不小于解:(

43、1)函数 f (x)=(x1)3axb 的导数为f (x)=3(x1)2a,当 a0 时,f ( x)0,f (x)在 r上递增;当 a0 时,当 x1+或 x1时,f (x)0,当 1x1+,f ( x)0,可得 f (x)的增区间为(, 1),( 1+,+),减区间为( 1,1+);(2)证明: 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,即为 f (32x0)=f(x0)=f(x

44、1),即有 32x0=x1,即为 x1+2x0=3;(3)证明:要证 g(x)在区间 0 ,2 上的最大值不小于,即证在 0 ,2 上存在 x1,x2,使得 f (x1)f (x2)当 a3 时,f (x)在0 ,2 递减, f (2)=12ab,f (0)=1b,f (0)f (2)=2a24,递减,成立;当 0a3 时,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时,f (2)f (0)=22a成立;若 a时,f (1)f (1+)=成立综上可得, g(x)在区间

45、 0 ,2 上的最大值不小于14(2016?新课标)设函数f (x)=acos2x+(a1) (cosx+1),其中 a0,记|f (x)| 的最大值为 a()求 f (x);()求 a;()证明: | f (x)| 2a(i )解:f ( x)=2asin2x (a1)sinx (ii )当 a1 时,|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当 0a1 时,f (x)等价为 f (x)=acos2x+(a1) (

46、cosx+1)=2acos2x+(a1)cosx1,令 g(t )=2at2+(a1)t 1,则 a是|g (t )| 在 1,1 上的最大值, g(1)=a,g(1)=3a2,且当 t=时,g(t )取得极小值,极小值为g()=1=,(二次函数在对称轴处取得极值)令11,得 a(舍)或 a因此 a=3a2当 0a时,g(t )在( 1,1)内无极值点, |g (1)|=a ,|g (1)|=2 3a,|g (1)| |g (1)| ,a=23a,当a1 时,由 g(1)g(1)=2(1a)0,得 g(1)g(1)g(),又|g ()g(1)|=0,a=|g()|=,综上, a=(iii )证

47、明:由( i )可得: | f (x)|=| 2asin2x (a1)sinx| 2a+|a1| ,当 0a时,| f (x)| 1+a24a2(23a)=2a,当a1 时,a=+1,| f (x)| 1+a2a,当 a1 时,| f (x)| 3a16a4=2a,综上: | f (x)| 2a15(2016?天津)设函数 f (x)=x3axb,xr,其中 a,br (1)求 f (x)的单调区间;(2)若 f (x)存在极值点 x0,且 f (x1)=f(x0),其中 x1x0,求证: x1+2x0=0;(3)设 a0,函数 g(x)=|f (x)| ,求证: g(x)在区间 1,1 上的

48、最大值不小于解:( 1)若 f (x)=x3axb,则 f ( x)=3x2a,分两种情况讨论:、当 a0 时,有 f (x)=3x2a0 恒成立,此时 f (x)的单调递增区间为(,+),、当 a0 时,令 f (x)=3x2a=0,解得 x=或 x=,当 x或 x时,f ( x)=3x2a0,f (x)为增函数,当x时,f ( x)=3x2a0,f (x)为减函数,故 f (x)的增区间为(,),(,+),减区间为(,);(2)若 f (x)存在极值点 x0,则必有 a0,且 x00,由题意可得, f ( x)=3x2a,则 x02=,进而 f (x0)=x03ax0b=x0b,又 f (

49、2x0)=8x03+2ax0b=x0+2ax0b=f(x0),由题意及()可得:存在唯一的实数x1,满足 f (x1)=f (x0),其中 x1x0,则有 x1=2x0,故有 x1+2x0=0;()设 g(x)在区间 1,1 上的最大值 m ,maxx,y 表示 x、y 两个数的最大值,下面分三种情况讨论:当 a3 时,11,由(i )知 f (x)在区间 1,1 上单调递减,所以 f (x)在区间 1,1 上的取值范围是 f (1),f (1) ,因此 m=max|f(1)| ,|f (1)|=max|1 ab| ,| 1+ab|=max|a1+b| ,|a 1b|=,所以 m=a 1+|b

50、| 2当a3 时,由()、()知, f (1)=f(),f (1)=,所以 f (x)在区间 1,1 上的取值范围是 f (),f () ,因此 m=max|f()| ,|f ()|=max| ,|=max| ,|=,当 0a时,由()、()知, f (1)=f(),f (1)=,所以 f (x)在区间 1,1 上的取值范围是 f (1),f (1) ,因此 m=max|f(1)| ,|f (1)|=max| 1+ab| ,|1 ab|=max|1a+b| ,|1 ab|=1 a+|b| ,综上所述,当 a0 时,g(x)在区间 1,1 上的最大值不小于16(2016?新课标)已知函数f (x

51、)=(x2)ex+a(x1)2有两个零点()求 a 的取值范围;()设 x1,x2是 f (x)的两个零点,证明: x1+x22解:()函数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=0?x=2,函数 f (x)只有唯一的零点 2,不合题意;若 a0,那么 ex+2a0 恒成立,当 x1 时,f ( x)0,此时函数为减函数;当 x1 时,f ( x)0,此时函数为增函数;此时当 x=1 时,函数 f (x)取极小值 e,由 f (2)=a0,可得:函数 f (x)在 x1 存在一个

52、零点;当 x1 时,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的两根为 t1,t2,且 t1t2,则当 xt1,或 xt2时,f (x)a(x1)2+e(x1)e0,故函数 f (x)在 x1 存在一个零点;即函数 f (x)在 r是存在两个零点,满足题意;若a0,则 ln (2a)lne=1,当 xln (2a)时, x1ln (2a)1lne 1=0,ex+2aeln (2a)+2a=0,即 f (x)=(x1) (ex+2a)0 恒成立,故 f (x)单调递增,当 ln (2a)x1 时

53、,x10,ex+2aeln (2a)+2a=0,即 f (x)=(x1) (ex+2a)0 恒成立,故 f (x)单调递减,当 x1 时,x10,ex+2aeln (2a)+2a=0,即 f (x)=(x1) (ex+2a)0 恒成立,故 f (x)单调递增,故当 x=ln (2a)时,函数取极大值,由 f(ln (2a) )=ln (2a)2(2a)+aln (2a)12=aln (2a)22+10 得:函数 f (x)在 r上至多存在一个零点,不合题意;若 a=,则 ln (2a)=1,当 x1=ln(2a)时, x10,ex+2aeln (2a)+2a=0,即 f (x)=(x1) (e

54、x+2a)0 恒成立,故 f (x)单调递增,当 x1 时,x10,ex+2aeln (2a)+2a=0,即 f (x)=(x1) (ex+2a)0 恒成立,故 f (x)单调递增,故函数 f (x)在 r上单调递增,函数 f (x)在 r上至多存在一个零点,不合题意;若 a,则 ln (2a)lne=1,当 x1 时,x10,ex+2aeln (2a)+2a=0,即 f (x)=(x1) (ex+2a)0 恒成立,故 f (x)单调递增,当 1xln (2a)时, x10,ex+2aeln ( 2a)+2a=0,即 f (x)=(x1) (ex+2a)0 恒成立,故 f (x)单调递减,当

55、xln (2a)时, x10,ex+2aeln ( 2a)+2a=0,即 f (x)=(x1) (ex+2a)0 恒成立,故 f (x)单调递增,故当 x=1时,函数取极大值,由 f (1)=e0 得:函数 f (x)在 r上至多存在一个零点,不合题意;综上所述, a 的取值范围为( 0,+)证明:() x1,x2是 f (x)的两个零点,f (x1)=f(x2)=0,且 x11,且 x21,a=,令 g(x)=,则 g(x1)=g(x2)=a,g( x)=,当 x1 时,g( x)0,g(x)单调递减;当 x1 时,g( x)0,g(x)单调递增;设 m 0,则 g(1+m )g(1m )=

56、,设 h(m )=,m 0,则 h(m )=0 恒成立,即 h(m )在( 0,+)上为增函数,h(m )h(0)=0 恒成立,即 g(1+m )g(1m )恒成立,令 m=1 x10,则 g(1+1x1)g(11+x1)?g(2x1)g(x1)=g(x2)?2x1x2,即 x1+x2217(2016?山东)已知 f (x)=a(xlnx )+,ar (i )讨论 f (x)的单调性;(ii )当 a=1时,证明 f (x)f ( x)+对于任意的 x1 ,2 成立()解:由 f (x)=a(xlnx )+,得 f (x)=a(1)+=(x0)若 a0,则 ax220 恒成立,当 x(0,1)

57、时,f ( x)0,f (x)为增函数,当 x(1,+)时, f (x)0,f (x)为减函数;当 a0,若 0a2,当 x(0,1)和(,+)时, f ( x)0,f (x)为增函数,当 x(1,)时,f ( x)0,f (x)为减函数;若 a=2,f (x)0 恒成立, f (x)在( 0,+)上为增函数;若 a2,当 x(0,)和( 1,+)时, f (x)0,f (x)为增函数,当 x(,1)时,f ( x)0,f (x)为减函数;()解: a=1,令 f(x)=f(x)f ( x)=xlnx1=xlnx+令 g(x)=xlnx ,h(x)=则 f(x)=f(x)f ( x)=g(x)

58、+h(x),由,可得 g(x)g(1)=1,当且仅当 x=1时取等号;又,设 (x)=3x22x+6,则 (x)在1 ,2 上单调递减,且 (1)=1,( 2)=10,在1 ,2 上存在 x0,使得 x(1,x0) 时 (x0)0,x(x0,2)时,( x0)0,函数 h(x)在( 1,x0)上单调递增;在( x0,2)上单调递减,由于 h(1)=1,h(2)= ,因此 h(x)h(2)= ,当且仅当 x=2 取等号,f (x)f ( x)=g(x)+h(x)g(1)+h(2)=,f(x)恒成立即 f (x)f ( x)+对于任意的 x1 ,2 成立18(2016?离石区二模)已知函数f (x

59、)=lnx+x2()若函数 g(x)=f (x)ax 在其定义域内为增函数,求实数a 的取值范围;()在()的条件下,若a1,h(x)=e3x3aexx0 ,ln2 ,求 h(x)的极小值;()设 f(x)=2f(x)3x2kx(kr ),若函数 f(x)存在两个零点 m ,n(0m n),且2x0=m+n 问:函数 f(x)在点(x0,f(x0) )处的切线能否平行于x 轴?若能,求出该切线方程;若不能,请说明理由解:() g(x)=f (x)ax=lnx+x2ax,由题意知, g( x)0,对任意的 x(0,+)恒成立,即又x0,当且仅当时等号成立,可得()由()知,令 t=ex,则 t

60、1 ,2 ,则h(t )=t33at ,由 h(t )=0,得或(舍去),若,则 h( t )0,h(t )单调递减;若,则 h( t )0,h(t )单调递增当时,h(t )取得极小值,极小值为()设 f(x)在( x0,f(x0) )的切线平行于 x 轴,其中 f(x)=2lnx x2kx结合题意,有得所以,由得所以设,式变为设,所以函数在(0,1)上单调递增,因此, yy|u=1=0,即,也就是此式与矛盾所以 f(x)在( x0,f(x0) )的切线不能平行于x 轴19(2016?衡水模拟) g(x)=2lnx x2mx ,xr,如果 g(x)的图象与 x 轴交于 a(x1,0),b(x

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