x (0,? 23)3 233 (23,??)3 f?(x) f(x) 0 极大值 ? 单调递减 单调递增 PA?x?由上表易知:当
233时,有VA?-PBCD取最大值。
证明:作A?B得中点F,连接EF、FP,由已知得:
1EF//BC//PD?ED//FP2
?A?PB为等腰直角三角形,A?B?PF,所以A?B?DE.
1f?x??x3?mx2?nx3104.(江西文20)设.
? (1)如果g?x??f?x??2x?3在x??2处取得最小值?5,求f?x?的解析式;
(2)如果m?n?10?m,n?N??,f?x?的单调递减区间的长度是正整数,试求m和n 的值.(注:区间?a,b?的长度为b?a)
.解:(1)已知
f?x??13x?mx2?nx'2???fx?x?2mx?n 3,
'2?????gx?fx?2x?3?x??2m?2?x?n?3在x??2处取极值, 又
'g则??2??2??2???2m?2??0?m?3,又在x??2处取最小值-5.
则
g??2????2????2??4?n?3??5?n?2,
2?f?x??13x?3x2?2x3
(2)要使
f?x??13x?mx2?nx'2???fx?x?2mx?n?0 3单调递减,则
'2??fx?x?2mx?n?0两根设做a,b。即有: 又递减区间长度是正整数,所以
b?a?b-a为区间长度。又
?a?b?2?4ab?4m2?4n?2m2?n?m,n?N??
又b-a为正整数,且m+n<10,所以m=2,n=3或,m?3,n?5符合。
用心 爱心 专心 41
2f(x)?lnx?ax?(2?a)x.105.(辽宁理21)已知函数(I)讨论f(x)的单调性;
(II)设a?0,证明:当
0?x?111f(?x)?f(?x)a时,aa;
(III)若函数y?f(x)的图像与x轴交于A,B两点,线段AB中点的横坐标为x0,证明:
f?(x0)<0.
(x)?1x?2ax?(2?a)??(2x?1)(ax?1)x.解:(I)f(x)的定义域为(0,??),f?
(i)若a?0,则f?(x)?0,所以f(x)在(0,??)单调增加.
a?0,则由f?(x)?0得x?1 (ii)若
a,且当 x?(0,1a)时,f?(x)?0,当x?1a时,f?(x)?0.
f(x)在(0,1)(1,??所以a)单调增加,在a单调减少. g(x)?f(1?x)?f(1?(II)设函数aax),则
g(x)?ln(1?ax)?ln(1?ax)?2ax,?(x)?a1?ax?a1?ax?2a?2a3x2g1?a2x2.
0?x?1时,g?(x)?0,而g(0)?0,所以g(x)?0当a. 0?x?1时f(1?x)?f(1?故当ax).,aa
(III)由(I)可得,当a?0时,函数y?f(x)的图像与x轴至多有一个交点,
f(x)f(1),且f(1)?0.故a?0,从而的最大值为aa
A(x1,0),B(x不妨设
2,0),0?x1?x2,则0?x1?1a?x2.
用心 爱心 专心 42
由(II)得
2f(?a1x)?11f(?1aa?x)1?f(从
而
x)?0.x2?x?x212?x1,于是x0?1?.a2a
f?(x0)?0.
由(I)知,
106.(辽宁文20)设函数f(x)=x+ax2+blnx,曲线y=f(x)过P(1,0),且在P点处的切斜
线率为2.
(I)求a,b的值;(II)证明:f(x)≤2x-2.
bf?(x)?1?2ax?.x 解:(I)
?f(1)?0,?1?a?0,即???f(1)?2.?1?2a?b?2.,解得a??1,b?3. 由已知条件得?2f(x)?x?x?3lnx. f(x)的定义域为(0,??) (II),由(I)知
2g(x)?f(x)?(2x?2)?2?x?x?3lnx,则 设
g?(x)?1??2x?3(x?1)(2x?3)??.xx
当0?x?1时,g?(x)?0;当x?1时,g?(x)?0.所以g(x)在(0,1)单调增加,在(1,??)单调减少.
而g(1)?0,故当x?0时,g(x)?0,即f(x)?2x?2.
f(x)?107.(全国Ⅰ理21)已知函数
程为x?2y?3?0。 (Ⅰ)求a、b的值;
alnxb?x?1x,曲线y?f(x)在点(1,f(1))处的切线方
(Ⅱ)如果当x?0,且x?1时,
f(x)?lnxk?x?1x,求k的取值范围。
?(f'(x)?解:(Ⅰ)
x?1?lnx)b1x??(x?1)2x2,由于直线x?2y?3?0的斜率为2,且过点(1,1),
用心 爱心 专心 43
?f(1)?1,?b?1,????a11f'(1)??,?b??,??2即?22 故?
解得a?1,b?1。
2lnxk1(k?1)(x?1)nlx1f(x)?(?)?(2lnx?)f()x??2x?1x1?xxx?1x,(Ⅱ)由(Ⅰ)知所以。
(k?1)(x2?1)?2x(k?1)(x2?1)h'(x)?h(x)?2lnx?(x?0)x2x考虑函数,则。 k(x2?1)?(x?1)2h'(x)?x2k?0(i)设,由知,当x?1时,h'(x)?0。而h(1)?0,故
1h(x)?02h(x)?0x?(0,1)当时,,可得1?x; 12当x?(1,+?)时,h(x)<0,可得1?x h(x)>0
lnxklnxk从而当x>0,且x?1时,f(x)-(x?1+x)>0,即f(x)>x?1+x. 1'(ii)设0
112h(1)=0,故当x?(1,1?k)时,h(x)>0,可得1?xh(x)<0,与题设矛盾。
(iii)设k?1.此时h(x)>0,而h(1)=0,故当x?(1,+?)时,h(x)>0,可得
'11?x2 h(x)<0,与题设矛盾。综合得,k的取值范围为(-?,0]
108.(全国Ⅰ文21)设函数
f?x??x?ex?1??ax2
1f(Ⅰ)若a=2,求?x?的单调区间;
f(Ⅱ)若当x≥0时?x?≥0,求a的取值范围
(21)解:
a?(Ⅰ)
112f(x)?x(ex?1)?xxxx2时,2,f'(x)?e?1?xe?x?(e?1)(x?1)。当
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x????,?1?x???1,0?x??0,????0时f'(x)??;当时,f'(x);当时,
???,?1?,?0,???单调增加,在(-1,0)单调减少。 f'(x)?0。故f(x)在
aaxf(x)?x(x?1?ax)g(x)?x?1?axg'(x)?e?a。若a?1,则当(Ⅱ)。令,则
x??0,???时,g'(x)??,g(x)为减函数,而g(0)?0,从而当x≥0时g(x)≥0,
即f(x)≥0. 若a??,则当
x??0,lna?时,g'(x)??,g(x)为减函数,而g(0)?0,从而当
x??0,lna????,1?
时g(x)<0,即f(x)<0.综合得a的取值范围为
f(x)?ln(1?x)?2xx?2,证明:当x>0时,f(x)>0;
109.(全国Ⅱ理22)(Ⅰ)设函数
(Ⅱ)从编号1到100的100张卡片中每次随机抽取一张,然后放回,用这种方式连续抽取
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220次,设抽得的20个号码互不相同的概率为p.证明:p<10<e.
【命题立意】:本小题主要考查函数、导数、不等式证明及等可能事件的概率等知识。通过运用导数知识解决函数、不等式问题,考查了考生综合运用数学知识解决问题的能力.
【解析】(Ⅰ)
12(x?2)?2xx2f?(x)????0,(x??1)22x?1(x?2)(x?1)(x?2),(仅当x?0时
f?(x)?0)
故函数f(x)在(?1,??)单调递增.当x?0时,f(x)?0,故当x>0时,f(x)>0. (Ⅱ)从编号1到100的100张卡片中每次随机抽取一张,然后放回,连续抽取20次,则
20A10091p?10020,要证p<(10)19<e2. 抽得的20个号码互不相同的概率为
20A100919100?99?...?811009020p??()??()202010010 即证10090100 先证:
2221999?81?(90?9)?(90?9)?90?9?(90)99?98?...?81?(90)即证而 298?82?(90?8)?(90?8)?902?82?(90)………
291?89?(90?1)?(90?1)?902?12?(90)
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