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文档简介

1、2016年11月11日高三数学导数恒成立组卷一解答题(共30小题)1已知函数f(x)=xlnx+ax,g(x)=(1)若a=2,求函数f(x)的单调区间,并求f(x)的最大值;(2)若不等式f(x)g(x)对任意实数x1,+)恒成立,求实数a的取值范围;(3)求证:不等式lnkn()(nN*)2已知函数f(x)=在点(1,f(1)处的切线方程为x+y=2()求a,b的值;()若对函数f(x)定义域内的任一个实数x,都有xf(x)m恒成立,求实数m的取值范围() 求证:对一切x(0,+),都有3(x+1)f(x)成立3设函数f(x)=ax2alnx,g(x)=,其中aR,e=2.718为自然对数

2、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4设函数f(x)=ax+lnx,g(x)=a2x2;(1)当a=1时,求函数y=f(x)图象上的点到直线xy+3=0距离的最小值;(2)是否存在正实数a,使得不等式f(x)g(x)对一切正实数x都成立?若存在,求出a的取值范围;若不存在,请说明理由5设函数f(x)=(1+x)22ln(1+x)(1)若关于x的不等式f(x)m0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

3、式:(nN*)6已知函数f(x)=+alnx(a0,aR)()若a=1,求函数f(x)的极值和单调区间;()若在区间1,e上至少存在一点x0,使得f(x0)0成立,求实数a的取值范围7已知函数f(x)=lnx()若a0,试判断f(x)在定义域内的单调性;()若f(x)在1,e上的最小值为,求实数a的值;()若f(x)x2在(1,+)上恒成立,求实数a的取值范围8已知函数f (x)=axex(aR),g(x)=(I)求函数f (x)的单调区间;()x0(0,+),使不等式f (x)g(x)ex成立,求a的取值范围9已知函数f(x)=ax+xlnx(aR)(1)若函数f(x)在区间e,+)上为增函

4、数,求a的取值范围;(2)当a=1且kZ时,不等式k(x1)f(x)在x(1,+)上恒成立,求k的最大值10已知函数f(x)=x2,g(x)=elnx()设函数F(x)=f(x)g(x),求F(x)的单调区间;()若存在常数k,m,使得f(x)kx+m,对xR恒成立,且g(x)kx+m,对x(0,+)恒成立,则称直线y=kx+m为函数f(x)与g(x)的“分界线”,试问:f(x)与g(x)是否存在“分界线”?若存在,求出“分界线”的方程,若不存在,请说明理由11已知函数f(x)=(x0)(1)试判断函数f(x)在(0,+)上单调性并证明你的结论;(2)若f(x)恒成立,求整数k的最大值;(3)

5、求证:(1+1×2)(1+2×3)1+n(n+1)e2n312设函数f(x)=xmlnx(1)若函数f(x)在定义域上为增函数,求m范围;(2)在(1)条件下,若函数h(x)=xlnx,x1,x21,e使得f(x1)h(x2)成立,求m的范围13已知函数f(x)=alnxax3(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(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!=1×2×3××n

6、)14已知f(x)=xlnxax,g(x)=x22(1)当a=1时,求f(x)的单调区间;(2)对一切x(0,+),f(x)g(x)恒成立,求实数a的取值范围;(3)证明:对一切x(0,+),都有成立15已知函数f(x)=2lnxax+a(aR)()讨论f(x)的单调性;()若f(x)0恒成立,证明:当0x1x2时,16已知f(x)=+nlnx(m,n为常数)在x=1处的切线为x+y2=0(1)求y=f(x)的单调区间;(2)若任意实数x,1,使得对任意的t,2上恒有f(x)t3t22at+2成立,求实数a的取值范围17设函数f(x)=ax(1)若a=0,求f(x)的单调增区间;(2)当b=1

7、时,若存在x1,x2e,e2,使f(x1)f(x2)+a成立,求实数a的最小值(其中e为自然对数的底数)18已知函数f(x)=lnxa(x1),aR()讨论函数f(x)的单调性;()当x1时,f(x)恒成立,求a的取值范围19已知函数f(x)=ax2+(1+a)xlnx(aR)()当a0时,求函数f(x)的单调递减区间;()当a=0时,设函数g(x)=xf(x)若存在区间m,n,+),使得函数g(x)在m,n上的值域为k(m+2)2,k(n+2)2,求实数k的取值范围20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

8、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)21已知函数f(x)=(1+2a)x+ln(2x+1),a0(1)已知函数f(x)在x=2取得极小值,求a的值;(2)讨论函数f(x)的单调区间;(3)当a时,若存在x0(,+)使得f(x0)2a2,求实数a的取值范围22已知函数f(x)=mlnxx2+2(mR)()当m=1时,求f(x)的单调区间;()若f(x)在x=1时取得极大值,求证:f(x)f(x)4x3;()若m8,当x1时,恒有f(x)f(x)4x3恒成立,求m的取值范围23已知函数f(x)=ln(x+

9、1)x(x1)(1)求f(x)的单调区间;(2)若kZ,且f(x1)+xk(1)对任意x1恒成立,求k的最大值;(3)对于在(0,1)中的任意一个常数a,是否存在正数x0,使得e1x02成立?请说明理由24已知函数f(x)=alnx+x2(1+a)x(1)求函数f(x)的单调区间;(2)若f(x)0对定义域中的任意x恒成立,求实数a的取值范围;(3)证明:对任意正整数m,n,不等式+恒成立25已知函数f(x)=ax+lnx,函数g(x)=ex,其中e为自然对数的底数()讨论f(x)的单调性;()若x(0,+),使得不等式g(x)成立,试求实数m的取值范围;()当a=0时,对于x(0,+),求证

10、:f(x)g(x)226设函数f(x)=2x2+axlnx(aR),g(x)=+3(I)若函数f(x)在定义域内单调递减,求实数a的取值范围;(II)若对任意x(0,e),都有唯一的xoe4,e,使得g(x)=f(xo)+2xo2成立,求实数a的取值范围27已知函数f(x)=ex(x22x+2a2)(a0),g(x)=x2+6x+c(cR)()若曲线y=f(x)在点(0,f(0)处的切线方程为y=4x2,求a的值;()求函数f(x)的单调区间;()当a=1时,对x12,2,x22,2,使f(x1)g(x2)成立,求实数c的取值范围28已知f(x)=ax10lnx,h(x)=x2+(m2)x+6

11、()若函数f(x)在其定义域上是增函数,求实数a的取值范围;()当a=4时,对于任意x1,x2(0,1),均有h(x1)f(x2)恒成立,试求参数m的取值范围29已知函数(1)当时,讨论f(x)的单调性(2)设g(x)=x22bx+4当时,若对任意x1(0,2),存在x21,2,使f(x1)g(x2),求实数b取值范围30设函数f(x)=x2+ax2lnx(aR)(I)当a=0时,求函数f(x)的极值;()当a4时,求函数f(x)的单调区间;()若对任意a(4,6)及任意x1,x21,2,ma+2ln2|f(x1)f(x2)|恒成立,求实数m 的取值范围2016年11月11日高三数学导数恒成立

12、组卷参考答案与试题解析一解答题(共30小题)1(2017春葫芦岛期末)已知函数f(x)=xlnx+ax,g(x)=(1)若a=2,求函数f(x)的单调区间,并求f(x)的最大值;(2)若不等式f(x)g(x)对任意实数x1,+)恒成立,求实数a的取值范围;(3)求证:不等式lnkn()(nN*)【解答】(1)解:a=2时,f(x)=xlnx+2x(x0),f(x)=lnx+1令f(x)0,得0xe,f(x)0,得xe,f(x)的单调递增是(0,e),单调递减是(e,+),x=e时,函数取得最大值e;(2)解:不等式f(x)g(x)对任意实数x1,+)恒成立,x1,alnx+令h(x)=lnx+

13、只要h(x)mina即可h(x)=设m(x)=x3+2x2x1,m(x)=3x2+4x10,m(x)在1,+)上是增函数,m(x)min=10,h(x)0,h(x)在1,+)上是增函数,h(x)min=,a;(3)证明:令f(x)=lnx(x2),f(x)=+0在2,+)上恒成立,f(x)在2,+)上是增函数,f(x)min=f(2)=ln20,lnx0在2,+)上恒成立,在2,+)上恒成立,+=,ln1=0,lnkn()(nN*)2(2016秋禅城区校级月考)已知函数f(x)=在点(1,f(1)处的切线方程为x+y=2()求a,b的值;()若对函数f(x)定义域内的任一个实数x,都有xf(x

14、)m恒成立,求实数m的取值范围() 求证:对一切x(0,+),都有3(x+1)f(x)成立【解答】解:()f(x)=,而点(1,f(1)在直线x+y=2上,f(1)=1,又直线x+y=2的斜率为1,f(1)=1,故有,解得:;()由()得f(x)=(x0),由xf(x)m,得:m,令g(x)=,g(x)=,令h(x)=1xlnx,则h(x)=10,(x0),h(x)在区间(0,+)上是减函数,当0x1时,h(x)h(1)=0,当x1时,h(x)h(1)=0,从而当0x1时,g(x)0,当x1时,g(x)0,g(x)在(0,1)是增函数,在(1,+)是减函数,故g(x)max=g(1)=1,要使

15、m成立,只需m1,故m的取值范围是(1,+);()证明:要证3(x+1)f(x)=lnx+1,对x0成立,即证明:xlnx+x对x0成立,设(x)=xlnx+x(x0),(x)=lnx+2,当xe2时,(x)0,(x)递增;当0xe2时,(x)0,(x)递减;(x)min=(e2)=,设g(x)=(x0),g(x)=,当0x1时,g(x)0,g(x)递增;当x1时,g(x)0,g(x)递减;g(x)max=g(1)=,(x)min=g(x)max=,xlnx+x,对x0成立,3(x+1)f(x)=lnx+1对x0成立3(2016四川)设函数f(x)=ax2alnx,g(x)=,其中aR,e=2

16、.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【解答】()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,)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

17、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,a4(2016张家口模拟)

18、设函数f(x)=ax+lnx,g(x)=a2x2;(1)当a=1时,求函数y=f(x)图象上的点到直线xy+3=0距离的最小值;(2)是否存在正实数a,使得不等式f(x)g(x)对一切正实数x都成立?若存在,求出a的取值范围;若不存在,请说明理由【解答】解:(1)由f(x)=x+lnx,得,令f'(x)=1,得所求距离的最小值即为到直线xy+3=0的距离(2)假设存在正数a,令F(x)=f(x)g(x)(x0),则F(x)max0由得时,F(x)0,F(x)为减函数;当时,F(x)0,F(x)为增函数即a1所以a的取值范围是1,+)5(2016湖南模拟)设函数f(x)=(1+x)22l

19、n(1+x)(1)若关于x的不等式f(x)m0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*)【解答】(1)解:依题意得f(x)maxm,x0,e1,而函数f(x)的定义域为(1,+)f(x)在(1,0)上为减函数,在(0,+)上为增函数,f(x)在0,e1上为增函数,实数m的取值范围为me22(2)解:g(x)=f(x)x21=2x2ln(1+x)=2xln(1+x),显然,函数g(x)在(1,0)上为减函数,在(0,+)上为增函数函数g(x)的最小值为g(0)=0要使方程g(x)=p至少

20、有一个解,则p0,即p的最小值为0(3)证明:由(2)可知:g(x)=2xln(1+x)0在(1,+)上恒成立所以ln(1+x)x,当且仅当x=0时等号成立令,则x(0,1)代入上面不等式得:即,即所以ln2ln11,将以上n个等式相加即可得到:6(2016广西一模)已知函数f(x)=+alnx(a0,aR)()若a=1,求函数f(x)的极值和单调区间;()若在区间1,e上至少存在一点x0,使得f(x0)0成立,求实数a的取值范围【解答】解:(I)因为,(2分)当a=1,令f'(x)=0,得x=1,(3分)又f(x)的定义域为(0,+),f'(x),f(x)随x的变化情况如下表

21、:x(0,1)1(1,+)f'(x)0+f(x)极小值所以x=1时,f(x)的极小值为1(5分)f(x)的单调递增区间为(1,+),单调递减区间为(0,1);(6分)(II)因为,且a0,令f'(x)=0,得到,若在区间1,e上存在一点x0,使得f(x0)0成立,其充要条件是f(x)在区间1,e上的最小值小于0即可(7分)(1)当a0时,f'(x)0对x(0,+)成立,所以,f(x)在区间1,e上单调递减,故f(x)在区间1,e上的最小值为,由,得,即(9分)(2)当a0时,若,则f'(x)0对x1,e成立,所以f(x)在区间1,e上单调递减,所以,f(x)在区

22、间1,e上的最小值为,显然,f(x)在区间1,e上的最小值小于0不成立(11分)若,即1时,则有xf'(x)0+f(x)极小值所以f(x)在区间1,e上的最小值为,由,得1lna0,解得ae,即a(e,+)舍去;当01,即a1,即有f(x)在1,e递增,可得f(1)取得最小值,且为1,f(1)0,不成立综上,由(1)(2)可知a符合题意(14分)7(2016广元三模)已知函数f(x)=lnx()若a0,试判断f(x)在定义域内的单调性;()若f(x)在1,e上的最小值为,求实数a的值;()若f(x)x2在(1,+)上恒成立,求实数a的取值范围【解答】解:()由题意得f(x)的定义域是(

23、0,+),且f(x)=,a0,f(x)0,故f(x)在(0,+)单调递增;()由()可得f(x)=,若a1,则x+a0,即f(x)0在1,e上恒成立,此时f(x)在1,e上递增,f(x)min=f(1)=a=,a=(舍),若ae,则x+a0,即f(x)0在1,e上恒成立,此时f(x)在1,e上递减,f(x)min=f(e)=1=,a=(舍),若ea1,令f(x)=0,得x=a,当1xa时,f(x)0,f(x)在(1,a)递减,当axe时,f(x)0,f(x)在(a,e)递增,f(x)min=f(a)=ln(a)+1=,a=,综上a=;()f(x)x2,lnxx2,又x0,axlnxx3,令g(

24、x)=xlnxx3,h(x)=g(x)=1+lnx3x2,h(x)=,x(1,+)时,h(x)0,h(x)在(1,+)递减,h(x)h(1)=20,即g(x)0,g(x)在(1,+)递减,g(x)g(1)=1,a1时,f(x)x2在(1,+)恒成立8(2016衡阳校级模拟)已知函数f (x)=axex(aR),g(x)=(I)求函数f (x)的单调区间;()x0(0,+),使不等式f (x)g(x)ex成立,求a的取值范围【解答】解:()f(x)=aex,xR当a0时,f(x)0,f(x)在R上单调递减;当a0时,令f(x)=0得x=lna由f(x)0得f(x)的单调递增区间为(,lna);由

25、f(x)0得f(x)的单调递减区间为(lna,+)()x0(0,+),使不等式f(x)g(x)ex,则,即a设h(x)=,则问题转化为a,由h(x)=,令h(x)=0,则x=当x在区间(0,+) 内变化时,h(x)、h(x)变化情况如下表:xh(x)+0h(x)单调递增极大值单调递减由上表可知,当x=时,函数h(x)有极大值,即最大值为9(2016北海一模)已知函数f(x)=ax+xlnx(aR)(1)若函数f(x)在区间e,+)上为增函数,求a的取值范围;(2)当a=1且kZ时,不等式k(x1)f(x)在x(1,+)上恒成立,求k的最大值【解答】解:(1)f(x)=ax+xlnx,f(x)=

26、a+1+lnx,又函数f(x)在区间e,+)上为增函数,当xe时,a+1+lnx0恒成立,a(1lnx)max=1lne=2,即a的取值范围为2,+);(2)当x1时,x10,故不等式k(x1)f(x)k,即对任意x1恒成立令则,令h(x)=xlnx2(x1),则在(1,+)上单增h(3)=1ln30,h(4)=2ln40,存在x0(3,4)使h(x0)=0,即当1xx0时,h(x)0,即g(x)0,当xx0时,h(x)0,即g(x)0,g(x)在(1,x0)上单减,在(x0,+)上单增令h(x0)=x0lnx02=0,即lnx0=x02,=x0(3,4),kg(x)min=x0且kZ,即km

27、ax=310(2016江西模拟)已知函数f(x)=x2,g(x)=elnx()设函数F(x)=f(x)g(x),求F(x)的单调区间;()若存在常数k,m,使得f(x)kx+m,对xR恒成立,且g(x)kx+m,对x(0,+)恒成立,则称直线y=kx+m为函数f(x)与g(x)的“分界线”,试问:f(x)与g(x)是否存在“分界线”?若存在,求出“分界线”的方程,若不存在,请说明理由【解答】解:(I)由于函数f(x)=,g(x)=elnx,因此,F(x)=f(x)g(x)=x2elnx,则F(x)=x=,x(0,+),当0x时,F(x)0,F(x)在(0,)上是减函数;当x时,F(x)0,F(

28、x)在(,+)上是增函数;因此,函数F(x)的单调减区间是(0,),单调增区间是(,+)(II)由(I)可知,当x=时,F(x)取得最小值F()=0,则f(x)与g(x)的图象在x=处有公共点(,)假设f(x)与g(x)存在“分界线”,则其必过点(,)故设其方程为:y=k(x),即y=kx+k,由f(x)kx+k对xR恒成立,则对xR恒成立,=4k28k+4e=e(k)20成立,因此k=,“分界线“的方程为:y=下面证明g(x)对x(0,+)恒成立,设G(x)=elnxx+,则G(x)=,当0x时,G(x)0,当x时,G(x)0,当x=时,G(x)取得最大值0,则g(x)x对x(0,+)恒成立

29、,故所求“分界线“的方程为:y=11(2016山东三模)已知函数f(x)=(x0)(1)试判断函数f(x)在(0,+)上单调性并证明你的结论;(2)若f(x)恒成立,求整数k的最大值;(3)求证:(1+1×2)(1+2×3)1+n(n+1)e2n3【解答】解:(1)f(x)=(x0),f(x)=(2分)x0,x20,ln(x+1)0,f(x)0,函数f(x)在(0,+)上是减函数(4分)(2)f(x)恒成立,即h(x)=k恒成立,即h(x)的最小值大于k(6分)而h(x)=,令g(x)=x1ln(x+1)(x0),则g(x)=,g(x)在(0,+)上单调递增,又g(2)=1

30、ln30,g(3)=22ln20,g(x)=0存在唯一实根a,且满足a(2,3),a=1+ln(a+1)当xa时,g(x)0,h(x)0,当0xa时,g(x)0,h(x)0,h(x)min=h(a)=a+1(3,4)故正整数k的最大值是3 (10分)(3)由()知(x0)ln(x+1)1=22 (12分)令x=n(n+1)(nN*),则ln1+n(n+1)2,ln(1+1×2)+ln(1+2×3)+ln1+n(n+1)(2)+(2)+2=2n3=2n3(1)=2n3+2n3(1+1×2)(1+2×3)1+n(n+1)e2n3 (16分)12(2016太原

31、校级模拟)设函数f(x)=xmlnx(1)若函数f(x)在定义域上为增函数,求m范围;(2)在(1)条件下,若函数h(x)=xlnx,x1,x21,e使得f(x1)h(x2)成立,求m的范围【解答】解:函数f(x)=xmlnx(1)定义域上为(0,+),f(x)=1+=,函数f(x)在定义域上为增函数,x2mx+10,在x0时恒成立即xm在x0时恒成立,根据对钩函数得出m2,故m的范围为:m2(2)函数h(x)=xlnx,x1,x21,e使得f(x1)h(x2)成,即f(x)的最大值h(x)的最小值,f(x)的最大值=f(e)=em,h(x)=10,x1,e,h(x)单调递增,h(x)的最小值

32、为h(1)=1,可以转化为em1,即me1,m的范围为:me113(2016宜春校级模拟)已知函数f(x)=alnxax3(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(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!=1×2×3××n)【解答】解:()f(x)=(x0),当a0时,f(x)的单调增区间为(0,1,单调减区间为1,+);当a0时,f(x)的单调增区间为1,+),单调减区间为(0,1;()令F(

33、x)=alnxax3+(a+1)x+4e=alnx+x+1e,则F(x)=,若ae,即ae,F(x)在e,e2上是增函数,F(x)max=F(e2)=2a+e2e+10,a,无解若eae2,即e2ae,F(x)在e,a上是减函数;在a,e2上是增函数,F(e)=a+10,即a1F(e2)=2a+e2e+10,即a,e2a若ae2,即ae2,F(x)在e,e2上是减函数,F(x)max=F(e)=a+10,即a1,ae2,综上所述,a()证明:令a=1,此时f(x)=lnx+x3,所以f(1)=2,由()知f(x)=lnx+x3在(1,+)上单调递增,当x(1,+)时,f(x)f(1),即lnx

34、+x10,lnxx1对一切x(1,+)成立,n2,nN*,则有ln(+1)=,要证ln(22+1)+ln(32+1)+ln(42+1)+ln(n2+1)1+2lnn!(n2,nN*),只需证ln(+1)+ln(+1)+ln(+1)1(n2,nN*);ln(+1)+ln(+1)+ln(+1)(1)+()+()=11;所以原不等式成立14(2016商丘校级模拟)已知f(x)=xlnxax,g(x)=x22(1)当a=1时,求f(x)的单调区间;(2)对一切x(0,+),f(x)g(x)恒成立,求实数a的取值范围;(3)证明:对一切x(0,+),都有成立【解答】解:(1)函数的定义域是(0,+)当a

35、=1时,f(x)=lnx+2令f(x)=lnx+20,得令f(x)=lnx+20,得函数的单调递增区间是函数的单调递减区间是(2)对一切x(0,+),f(x)g(x)恒成立,对一切x(0,+),xlnxaxx22恒成立即对一切x(0,+),恒成立令当0x1时,F(x)0,函数递减,当x1时,F(x)0,函数递增F(x)在x=1处取极小值,也是最小值,即Fmin(x)=F(1)=3a3(3)证明:对一切x(0,+),都有成立等价于证明:对一切x(0,+),都有成立由(1)知,当a=1时f(x)=xlnx+x,令,当x(0,1)时,G(x)0,函数G(x)递增,当x(1,+)时,G(x)0,函数G

36、(x)递减f(x)minG(x)max当x=1时,函数G(x)取到极大值,也是最大值f(x)minG(x)max对一切x(0,+),都有成立15(2016湖南模拟)已知函数f(x)=2lnxax+a(aR)()讨论f(x)的单调性;()若f(x)0恒成立,证明:当0x1x2时,【解答】解:()求导得f(x)=,x0若a0,f(x)0,f(x)在(0,+)上递增;若a0,当x(0,)时,f(x)0,f(x)单调递增;当x(,+)时,f(x)0,f(x)单调递减()由()知,若a0,f(x)在(0,+)上递增,又f(1)=0,故f(x)0不恒成立若a2,当x(,1)时,f(x)递减,f(x)f(1

37、)=0,不合题意若0a2,当x(1,)时,f(x)递增,f(x)f(1)=0,不合题意若a=2,f(x)在(0,1)上递增,在(1,+)上递减,f(x)f(1)=0,合题意故a=2,且lnxx1(当且仅当x=1时取“=”)当0x1x2时,f(x2)f(x1)=2ln2(x2x1)2(1)2(x2x1)=2(1)(x2x1),2(1)16(2016石嘴山校级一模)已知f(x)=+nlnx(m,n为常数)在x=1处的切线为x+y2=0(1)求y=f(x)的单调区间;(2)若任意实数x,1,使得对任意的t,2上恒有f(x)t3t22at+2成立,求实数a的取值范围【解答】解:(1)f(x)=+nln

38、x定义域为(0,+),f(x)=+,f(1)=+n=1,把x=1代入x+y2=0可得y=1,f(1)=1,m=2,n=,f(x)=lnx,f(x)=,x0,f(x)0,f(x)的递减区间是(0,+),无递增区间(2)由(1)可知,f(x)在,1上单调递减,f(x)在,1上的最小值为f(1)=1,只需t3t22at+21,即2at2t+对任意的t,2恒成立,令g(t)=t2t+则g(t)=2t1=,t,2,2t3t21=(t1)(2t2+t+1),在t,1上g(t)单调递减,在1,2上g(t)单调递增,又g()=,g(2)=,g(t)在,2上的最大值是,只需2a,即a,实数a的取值范围是,+)1

39、7(2016新余校级一模)设函数f(x)=ax(1)若a=0,求f(x)的单调增区间;(2)当b=1时,若存在x1,x2e,e2,使f(x1)f(x2)+a成立,求实数a的最小值(其中e为自然对数的底数)【解答】解:(1)当a=0时,f(x)=的定义域为(0,1)(1,+),f(x)=b,当b0时,x(e,+)时,f(x)0;故f(x)的单调增区间为(e,+);当b0时,x(0,1)(1,e)时,f(x)0;故f(x)的单调增区间为(0,1),(1,e);(2)当b=1时,f(x)=ax,f(x)=a,故f(x2)+a=()2+,故当x2=e2时,f(x2)+a有最大值,故只需使存在x1e,e

40、2,使f(x1),故ax1,即a,令g(x)=,g(x)=;故g(x)=在e,e2上是减函数,g(e)=1,g(e2)=;故只需使a;故实数a的最小值为18(2016中山市校级模拟)已知函数f(x)=lnxa(x1),aR()讨论函数f(x)的单调性;()当x1时,f(x)恒成立,求a的取值范围【解答】(本小题满分12分)解:()f(x)的定义域为(0,+),若a0,则f(x)0,f(x)在(0,+)上单调递增,(2分)若a0,则由f(x)=0,得x=,当x(0,)时,f(x)0,当x()时,f(x)0,f(x)在(0,)上单调递增,在(,+)单调递减所以当a0时,f(x)在(0,+)上单调递

41、增,当a0时,f(x)在(0,)上单调递增,在(,+)单调递减(4分)()f(x)=,令g(x)=xlnxa(x21),(x1),g(x)=lnx+12ax,令F(x)=g(x)=lnx+12ax,(6分)若a0,F(x)0,g(x)在1,+)递增,g(x)g(1)=12a0,g(x)在1,+)递增,g(x)g(1)=0,从而f(x)不符合题意(8分)若0a,当x(1,),F(x)0,g(x)在(1,)递增,从而g(x)g(1)=12a,g(x)在1,+)递增,g(x)g(1)=0,从而f(x)不符合题意(10分)若a,F(x)0在1,+)恒成立,g(x)在1,+)递减,g(x)g(1)=12

42、a0,从而g9x)在1,+)递减,g(x)g(1)=0,f(x)0,综上所述,a的取值范围是)(12分)19(2016成都模拟)已知函数f(x)=ax2+(1+a)xlnx(aR)()当a0时,求函数f(x)的单调递减区间;()当a=0时,设函数g(x)=xf(x)若存在区间m,n,+),使得函数g(x)在m,n上的值域为k(m+2)2,k(n+2)2,求实数k的取值范围【解答】解:()当a0时,函数f(x)=ax2+(1+a)xlnx的导数为f(x)=ax+1+a=,(x0),当a=1时,f(x)0,f(x)递减;当a1时,1,f(x)0,可得x1或0x;当0a1时,1,f(x)0,可得0x

43、1或x综上可得,a=1时,f(x)的减区间为(0,+);a1时,f(x)的减区间为(1,+),(0,);0a1时,f(x)的减区间为(,+),(0,1);()当a=0时,设函数g(x)=xf(x)=x2xlnx,令g(x)=2xlnx+1(x0),则g(x)=2=,(x0),当x时,g(x)0,g(x)为增函数;g(x)在区间m,n,+)递增,g(x)在m,n上的值域是k(m+2)2,k(n+2)2,所以g(m)=k(m+2)2,g(n)=k(n+2)2,mn,则g(x)=k(x+2)2在,+)上至少有两个不同的正根,k=,令F(x)=,求导得,F(x)=(x),令G(x)=x2+3x2lnx

44、4(x)则G(x)=2x+3=,所以G(x)在,+)递增,G()0,G(1)=0,当x,1时,G(x)0,F(x)0,当x1,+时,G(x)0,F(x)0,所以F(x)在,1)上递减,在(1,+)上递增,F(1)kF(),k(1,20(2016葫芦岛一模)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)【解答】解(1)f(x)=,由题意:f(1)= f(1)= 解得:a=1,b=2(3分)(

45、2):由(1)知:f(x)=,由题意:kln(1+x)0令F(x)=kln(1+x),则F(x)=1+(5分)解法一:F(x)=1+=令=(2k)24(2k)=(k2)(k+2),当0即2k2时,x2+(2k)x+2k0恒成立,F(x)0F(x)在x0,+)上单调递增,F(x)F(0)=0恒成立,即f(x)kg(x) 恒成立,2k2时合题意当0即k2或k2时,方程x2+(2k)x+2k=0有两解x1=,x2=此时x1+x2=k2,x1x2=2k(i)当k2时,x1x2=2k0,x1+x2=k20,x10,x20,F(x)=0F(x)在x0,+)上单调递增,F(x)F(0)=0恒成立即f(x)k

46、g(x) 恒成立k2时合题意(ii)当k2时,x1x2=2k0,x10,x20F(x)=当x(0,x2)时,F(x )0,F(x)在x(0,x2)上单调递减当x(0,x2)时,F(x)F(0)=0这与F(x)0矛盾,k2时不合题意综上所述,k的取值范围是(,2(8分)解法二:F(x)=1+=(1+x+k)1+x+2,当k2时,F(x)0F(x)在x0,+)上单调递增,F(x)F(0)=0恒成立,即f(x)kg(x) 恒成立,k2时合题意,当k2时,令F(x)=0得x10x2,结合图象可知,当x(0,x2)时,F(x )0,F(x)在x(0,x2)上单调递减(其中x2=)当x(0,x2)时,F(

47、x)F(0)=0这与F(x)0矛盾,k2时不合题意综上所述,k的取值范围是(,2(8分)(3)由(2)知:当k2时,kln(1+x)在x0时恒成立取k=2,则2ln(1+x) 即:2ln(1+x)令x=10得:2ln,ln0.2236(10分)由(2)知:当k2时,kln(1+x)在(0,)时恒成立令=1,解得:k=ln(1+x)在x(0,)上恒成立取x=1得:ln,ln0.2222,ln=0.2229精确到0.001,取ln=0.223(12分)21(2016海淀区校级模拟)已知函数f(x)=(1+2a)x+ln(2x+1),a0(1)已知函数f(x)在x=2取得极小值,求a的值;(2)讨论

48、函数f(x)的单调区间;(3)当a时,若存在x0(,+)使得f(x0)2a2,求实数a的取值范围【解答】解:()函数f(x)的定义域为,且f'(x)=x(1+2a)+,(1分)因为函数f(x)在x=2取得极小值,所以f'(2)=0,即f'(2)=2(1+2a)+=0,(2分)解得a=1(3分)经检验:a=1时,函数f(x)在x=2取得极小值,所以a=1(4分)()f'(x)=x(1+2a)+=令f'(x)=0,则x=或x=2a(6分)i、当2a,即a时,x(,)(,2a)2a(2a,+)f'(x)+00+f(x)所以f(x)的增区间为(,)和(2a,+),减区间为(,2a)(7分)ii、当2a=,即a=时,f'(x)=0在(,+)

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