从而h(x)在(0,??)内至多只有一个零点。综上所述,h(x)有且只有两个零点。
1?3?'(x)?2x?x2222解法2:h(x)?x(x?1?x),记?(x)?x?1?x,则。
1?21?2当x?(0,??)时,?'(x)?0,因此?(x)在(0,??)上单调递增,则?(x)在(0,??)内至多只有一个零点。因此h(x)在(0,??)内也至多只有一个零点, 综上所述,h(x)有且只有两个零点。
x03?x0?x0x0h(x)(II)记的正零点为,即。
(1)当
a?x0时,由
a1?a,即
a1?x0.而
a23?a1?a1?x0?x0?x03,因此
a2?x0,
由此猜测:
an?x0。下面用数学归纳法证明: 显然成立;
①当n?1时,
a1?x0a?x0②假设当n?k(k?1)时,有k成立,则当n?k?1时,由
ak?13?ak?ak?x0?x0?x03故对任意的n?N,(2)当
*知,
ak?1?x0,因此,当n?k?1时,
ak?1?x0成立。
an?x0成立。
a?x0时,由(1)知,h(x)在
(x0,??)上单调递增。则
h(a)?h(x0)?0,即
a3?a?33a。从而a2?a1?a1?a?a?a,即a2?a,由此猜测:an?a。下面用
数学归纳法证明: ①当n?1时,
a1?a显然成立;
a?a②假设当n?k(k?1)时,有k成立,则当n?k?1时,由
ak?13?ak?ak?a?a?a3故对任意的n?N,综上所述,存在常数
*知,
ak?1?a,因此,当n?k?1时,
ak?1?a成立。
an?a成立。
,使得对于任意的n?N,都有
*M?max{x0,a}an?M.
100.(江苏17)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
用心 爱心 专心
36
形斜边的两个端点,设AE=FB=xcm.
(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.
【解】(1)根据题意有
32DCS?602?4x2?(60?2x)2?240x?8x2A2??8(x?15)?1800(0 所以x=15cm时包装盒侧面积S最大. xEFxBV?(2x)2(2)根据题意有 'V所以,?62x(20?x), 2(60?2x)?22x2(30?x)(0?x?30)2, ??当0?x?20,时,V?0,V递增;当20?x?30时,V<0,V递减, 所以,当x=20时,V取极大值也是最大值. 2(60-2x)12?2. 2x此时,包装盒的高与底面边长的比值为13即x=20包装盒容积V(cm)最大, 此时包装盒的高与底面边长的比值为2 解析:本题主要考查空间想象能力、数学阅读能力及运用数学知识解决实际问题的能力、建立数学函数模型求解能力、导数在实际问题中的应用,中档题. 32f(x)?x?ax,g(x)?x?bx, f?(x)和g?(x)是101.(江苏19)已知a,b是实数,函数 f(x),g(x)的导函数,若f?(x)g?(x)?0在区间I上恒成立,则称f(x)和g(x)在区间I 上单调性一致. (1)设a?0,若函数f(x)和g(x)在区间[?1,??)上单调性一致,求实数b的取值范围; (2)设a?0,且a?b,若函数f(x)和g(x)在以a,b为端点的开区间上单调性一致,求|a-b|的最大值. 用心 爱心 专心 37 答案: f(x)?x3?ax,g(x)?x2?bx,?f?(x)?3x2?a,g?(x)?2x?b. 因为函数f(x)和g(x)在区间[?1,??)上单调性一致,所以, ?x?[?1,??),f'(x)g'(x)?0, 2?x?[?1,??),(3x+a)(2x+b)?0,即 a?0,3x2?a?0??x?[?1,??),2x+b?0, 即??x?[?1,??),b??2x,?b?2;实数b的取值范围是[2,??) f?(x)?0,x???由 a3 ??若b?0,则由a?0,0?(a,b),f(0)g(0)?ab?0,f(x)和g(x)在区间(a,b)上不是单 调性一致, 所以b?0. aax?(??,??),f?(x)?0;x?(??,0),f?(x)?0x?(??,0),g?(x)?0;又33. 所 以 要 使 f?(??x)g,x只 有 aa111a???,b?????a?0,??b?0,|a?b|?33,333 111a??,b?0,f?(x)g?(x)?6x(x2?)x?(?,0)''f(x)g(x)?0,因此393取,当时, |a?b|ma?x13 当b?a时,因为,函数f(x)和g(x)在区间(b,a)上单调性一致,所以, ?x?(b,a),f'(x)g'(x)?0, 即 ?x?(b,a),(3x2+a)(2x+b)?0,b?a?0,??x?(b,a),2x?b?0, ??x?(b,a),a??3x2, ?b?a??3b2,设z?a?b,考虑点(b,a)的可行域,函数y??3x2的斜率为1的切线的 切点设为 (x0,y0) 用心 爱心 专心 38 11111?6x0?1,x0??,y0??,?zmax???(?)?6121266; 则 当a?b?0时,因为,函数f(x)和g(x)在区间(a, b)上单调性一致,所以, ?x?(a,b),f'(x)g'(x)?0, 即 ?x?(a,b),(3x2+a)(2x+b)?0,b?0,??x?(a,b),2x?b?0, ??x?(a,b),a??3x2, 11?a??3a2,???a?0,?(b?a)max?;33 当a?0?b时,因为,函数f(x)和g(x)在区间(a, b)上单调性一致,所以, ?x?(a,b),f'(x)g'(x)?0, 2?x?(a,b),(2x+b)(3x+a)?0,即 b?0,而x=0时,(3x2+a)(2x+b)=ab<0,不符合 题意, 当a?0?b时,由题意: ?x?(a,0),2x(3x2+a)?0,??x?(a,0),3x2+a?0,?3a2?a?0, 11???a?0,?b?a?33 综上可知, a?bmax?13。 解析:本题主要考查单调性概念、导数运算及应用、含参不等式恒成立问题,综合考查、线性规划、解二次不等式、二次函数、化归及数形结合的思想,考查用分类讨论思想进行探索分析和解决问题的综合能力.(1)中档题;(2)难题. 11f(x)??x3?x2?2ax32102.(江西理19)设. 2(,??)(1)若f(x)在3上存在单调递增区间,求a的取值范围; 16(2)当0?a?2时,f(x)在[1,4]上的最小值为3,求f(x)在该区间上的最大值. ?22(,??)(m,n)?(,??)3【解析】(1)f(x)在3上存在单调递增区间,即存在某个子区间 使 用心 爱心 专心 39 1212'2f(x)??x?x?2a??(x?)??2a[,??)''f(x)f(x)?024得.由,在区间3上单2221f'()?0f'()??2a?0a??3399, 调递减,则只需即可。由解得 a??所以,当 12(,??)9时,f(x)在3上存在单调递增区间. x1?1?1?8a1?1?8a1?1?8ax1?x2?222,,. 'f(2)令(x)?0,得两根 所以f(x)在(??,x1),(x2,??)上单调递减,在(x1,x2)上单调递增 当0?a?2时,有x1?1?x2?4,所以f(x)在[1,4]上的最大值为f(x2) f(4)?f(1)??又 27?6a?02,即f(4)?f(1) f(4)?8a?4016??33,得a?1,x2?2, 所以f(x)在[1,4]上的最小值为 从而f(x)在[1,4]上的最大值为103.(江西文18) f(2)?103. ?ABC中,?B=,AB?BC?2,P为AB边上一动点,PD//BC2如图,在交AC于 点 ''?PDA沿PD翻折至?PDA,使平面PDA?平面PBCD. D,现将 ?(1)当棱锥A?PBCD的体积最大时,求PA的长; (2)若点P为AB的中点,E为AC的中点,求证:AB?DE. '''解:(1)设PA?x,则 VA?-PBCD11x2?PA?S底面PDCB?x(2?)33x 1x22xx3f(x)?x(2?)??,(x?0)3236 令 2x2f?(x)??32 则 用心 爱心 专心 40