考点11 导数在研究函数中的应用与生活中的优化问题举例(8)

2018-11-17 20:12

?ax?x2?13xx?2(x?2)(1?2sin2)?4 221x?(a?2)x?x2?x3?4(x?2)sin2

22?(a?2)x?x2??(a?2)x

132x2x?4(x?2)() 24所以当a??2时,a?2?0,(a?2)x?0,不等式ax?x2?x3?2(x?2)cosx?4恒成立. 下面证明,当a??2时,不等式ax?x2?x3?2(x?2)cosx?4不恒成立. 由(?)可知,sin?

则当x??0,1?时,ax?x2?x3?2(x?2)cosx?4

13x?2(x?2)cosx?4 21x?ax?x2?x3?2(x?2)(1?2sin2)?4

221x?(a?2)x?x2?x3?4(x?2)sin2

221x?(a?2)x?x2?x3?4(x?2)()2

2213?(a?2)x?x2?x3?(a?2)x?x2

22ax?x2?12x2x212123?2???x?x?(a?2)? 2?3?所以存在x0??0,1?(例如x0取

ax?x2?a?11和中较小者)满足 3213x?2(x?2)cosx?4?0 212即当a??2时,不等式ax?x2?x3?2(x?2)cosx?4不恒成立. 综上,实数a的取值范围为???,?2?.

33.(2013·辽宁高考理科·T21)已知函数f(x)?(1?x)e当x??0,1?时,

(?)求证:1?x?f(x)?1; 1?x?2xx3,g(x)?ax??1?2xcosx.

2

(??)若f(x)?g(x)恒成立,求实数a的取值范围。

【解题指南】由于欲证不等式不便于直接证明,因而可以采用间接证明的方法——分析法;

【解析】(?)证明:⑴要证x??0,1?时,(1?x)e?2x?1?x 只需证(1?x)e?x?(1?x)ex 记h(x)?(1?x)e?x?(1?x)ex

则h?(x)?[(1?x)e?x?(1?x)ex]?x(ex?e?x) 当x??0,1?时,h?(x)?x(ex?e?x)?0

因此h(x)?(1?x)e?x?(1?xe)x在?0,1?上为增函数, 故h(x)?h(0)?0

所以(1?x)e?2x?1?x,x??0,1?; ⑵要证x??0,1?时,(1?x)e?2x?只需证ex?1?x 记k(x)?ex?x?1 则k?(x)?ex?1

当x??0,1?时,k?(x)?ex?1?0

因此k(x)?ex?x?1在?0,1?上为增函数, 故k(x)?k(0)?0 所以(1?x)e?2x?1,x??0,1? 1?x1 1?x综上可知, 1?x?(1?x)e?2x?即1?x?f(x)?1 1?x1,x??0,1? 1?x(??)由(?)知1?x?f(x),则有

f(x)?g(x)?(1?x)e?2xx3?(ax??1?2xcosx)

2x3?1?x?(ax??1?2xcosx)

2??x(a?1?1212x?2cosx) 2设G(x)?x2?2cosx,则G?(x)?x?2sinx 记H(x)?x?2sinx,则H?(x)?1?2cosx

(?)?12cosx? 0当x??0,1?时,cosx?cos1?cos??H?x3?12从而G?(x)?x?2sinx在?0,1?上为减函数, 于是当x??0,1?时,G?(x)?G?(0)?0 故G(x)?x2?2cosx在?0,1?上为减函数, 所以G(x)?G(0)?2

从而G(x)?a?1?G(0)?a?1?2?a?1?3?a 所以a??3时,f(x)?g(x)在?0,1?上恒成立

下面证明当a??3时,f(x)?g(x)在?0,1?上不恒成立。 由(?)知f(x)?1,则有 1?x121x3f(x)?g(x)??(ax??1?2xcosx)

1?x21x2??x(?a??2cosx)

1?x21x21?a??2cosx??a?G(x) 记I(x)?1?x21?x则I?(x)??1?G?(x) 2(1?x)?1?G?(x)?0 2(1?x)由前所述,当x??0,1?时,I?(x)?

故I(x)?1?a?G(x)在?0,1?上为减函数, 1?x于是I(1)?I(x)?I(0) 即a?1?2cos1?I(x)?a?3 因为当a??3时,a?3?0 所以存在x0?(0,1),使得I(x)?0 此时f(x0)?g(x0)

即当a??3时,f(x)?g(x)在?0,1?上不恒成立。 综上,实数a的取值范围为???,?3?.

34.(2013·新课标Ⅰ高考理科·T21)已知函数f(x)=x2+ax+b,g(x)=ex(cx+d),若曲线y=f(x)和曲线y=g(x)都过点P(0,2),且在点P处有相同的切线y=4x+2 (Ⅰ)求a,b,c,d的值

(Ⅱ)若x≥-2时,f(x)≤kgf(x),求k的取值范围。

【解题指南】(Ⅰ)根据曲线y=f(x)和曲线y=g(x)都过点P(0,2)可将P(0,2)分别代入到y=f(x)和曲线y=g(x)上,再利用在点P处有相同的切线y=4x+2,对曲线y=f(x)和曲线y=g(x)进行求导,列出关于a,b,c,d的方程组求解.

(Ⅱ)构造函数F(x)?kg(x)?f(x),然后求导,判断函数F(x)?kg(x)?f(x)的单调性,通过分类讨论,确定k的取值范围.

【解析】(Ⅰ)由已知得f(0)?2,g(0)?2,f?(0)?4,g?(0)?4. 而f?(x)?2x?a,g?(x)?ex(cx?d?c). 故b?2,d?2,a?4,d?c?4. 从而a?4,b?2,c?2,d?2.

(Ⅱ)由(Ⅰ)知f(x)?x2?4x?2,g(x)?2ex(x?1). 设F(x)?kg(x)?f(x)?2kex(x?1)?x2?4x?2, 则F?(x)?2kex(x?2)?2x?4?2(x?2)(kex?1). 由题设可得F(0)?0,得k?1.

令F?(x)?0,即2(x?2)(kex?1)?0,得x1??lnk,x2??2.

(ⅰ)若?1?k?e2,则?2?x1?0,从而当x?(?2,x1)时,F?(x)?0 当x?(x1,??)时,F?(x)?0,

即F(x)在x?(?2,x1)单调递减,在x?(x1,??)单调递增,故F(x)在[?2,??)上有最小值为F(x1).

F(x1)?2x1?2?x1?4x1?2??x1(x1?2)?0.

2故当x??2时,F(x)?0恒成立,即f(x)?kg(x).

(ⅱ)若当k?e2,则F?(x)?2e2(x?2)(ex?e?2),当x??2时,F?(x)?0,即F(x)在

(?2,??)上单调递增,而F(?2)?0,故当且仅当x??2时,F(x)?0恒成立,即f(x)?kg(x).

(ⅲ)若k?e2,则F(?2)??2ke?2?2??2e?2(k?e2)?0. 从而当x??2时,f(x)?kg(x)不可能恒成立. 综上,k的取值范围为[1,e2].

35.(2013·新课标Ⅰ高考文科·T20)已知函数f(x)?ex(ax?b)?x2?4x,曲线y?f(x)在点(0,f(0))处切线方程为y?4x?4 (Ⅰ)求a,b的值

(Ⅱ)讨论f(x)的单调性,并求f(x)的极大值

【解题指南】(Ⅰ)对函数f(x)?ex(ax?b)?x2?4x求导,利用点(0,f(0))处切线方程为y?4x?4知f?(0)?4,求得a,b的值;


考点11 导数在研究函数中的应用与生活中的优化问题举例(8).doc 将本文的Word文档下载到电脑 下载失败或者文档不完整,请联系客服人员解决!

下一篇:2001年CDFI医师上岗证考试试题及答案

相关阅读
本类排行
× 注册会员免费下载(下载后可以自由复制和排版)

马上注册会员

注:下载文档有可能“只有目录或者内容不全”等情况,请下载之前注意辨别,如果您已付费且无法下载或内容有问题,请联系我们协助你处理。
微信: QQ: