周周练(8) 答案
1. ⑴f'(x)?ax?2bx,f'(2)?a2?4b,f(2)?aln2?4b,
?a?a?2??4b??3∴?2,解得?
b?1??aln2?4b??6?2ln2?2?22⑵f(x)?2lnx?x,令h(x)?f(x)?m?2lnx?x?m,h'(x)?令h'(x)?0,得x?1(x??1舍)
在[,e]内,当x?[,1)时,h'(x)?0,h(x)是增函数,
ee112x?2x?2(1?x)x2,
当x?(1,e]时,h'(x)?0,∴h(x)是减函数,则方程h(x)?0在[,e]内有两个不等实根
e1?1?h(e)?0?的充要条件是?h(1)?0,即1?m?e?2?2.
?h(e)?0??⑶g(x)?2lnx?x?nx,g'(x)?22x?2x?n,假设g'(x0)?0,则
?2lnx1?x12?nx1?0(1)?22lnx?x?nx2?0(2)?22x1?22?(x1?x2)?n(x1?x2)?0, ?x1?x2?2x0(3),⑴-⑵得2lnx2??2?2x?n?0(4)0??x0x1x2?2x0由⑷得n?2x0?2x0,∴
lnlnx1x2?1x0lnx1x2?2x1?x2∴n?2x1?x2x1?x2即
x1?x2,
[来源:Zxxk.Com]
即lnx1x22?x1x2x1x2?2 ⑸?1[来源学*科*网Z*X*X*K]
令t?x1x2,u(t)?lnt?2t?2t?1(0?t?1)
则u'(t)?(t?1)22t(t?1)?0,∴u(t)在(0,1)上是增函数,u(t)?u(1)?0,∴⑸不成立与⑸
成立矛盾。于是g'(x0)?0 2. 解: (1) ∵a11a32?a21a22,∴a32?∵a21a33?a22a32,∴a33?(2)由a11?1,a21?(5分) 故an1?12n?118.∵a22a31?a21a32,∴a31?14,a32?18,a33?11614.…………(2分)
11614.∴a31?.…………(4分)
1212,a31?.可归纳出a11,a21,a31,?,an1是公比为
1212141418的等比数列, ……
.…………(6分) 由a21?,a22?;a31?,a32?,a33?116.
可归纳出an1,an2,an3,?,ann是公比为故anm?12n?1的等比数列,…………(8分)
?12m?1,即anm?12n?m?2.…………(10分)
1n?11n()[1?()]1n?21n2(3)由(2)知Sn?2?()[1?()],
1221?21n?11n1n1n?21n1n?21n1?1,∴()?1?(), ∴()[1?()]?()?()?2n?2. ∵()222222221n?21n1n1n1n1n2又()[1?()]?4()[1?()]?[()?1?()]?1,
222222∴1?
1Sn?22n?2.…………(13分) ∴n?1S1?1S2???1Sn?4?13n.…………(16分)
3. 解:(1)三个函数的最小值依次为1,1?t,1?t, …………………… …3分
由f(1)?0,得c??a?b?1
∴ f(x)?x?ax?bx?c?x?ax?bx?(a?b?1)
?(x?1)[x?(a?1)x?(a?b?1)],
2故方程x?(a?1)x?(a?b?1)?0的两根是1?t,1?t.
23232故1?t?1?t??(a?1),1?t?1?t?a?b?1.………………………4分
(1?t?1?t)?(a?1),即2?2(a?b?1)?(a?1)
222
∴ a2?2b?3. …………………………………………………………6分 (2)①依题意x1,x2是方程f'(x)?3x2?2ax?b?0的根,
故有x1?x2??2a3,x1x2?b3,
且△?(2a)2?12b?0,得b?3.
2a?3b32由|x1?x2|?(x1?x2)?4x1x2?2?23?b3………………………9分
23?b3 ?23;得,b?2,a2?2b?3?7.
由(1)知1?t?1?t??(a?1)?0,故a??1, ∴ a??7,c??(a?b?1)?∴ f(x)?x3?7x?2x?27?3
7?3.…………………………………………11分
3322②|M?N|?|f(x1)?f(x2)|?|(x1?x2)?a(x1?x2)?b(x1?x2)|
?|x1?x2|?|(x1?x2)?x1x2?a(x1?x2)?b|
2?23?b3|(?2a3)?2b3?a?(?2a3)?b|
?4273(3?b)2(或
427(9?a223. ………………………………………13分 )2)
由(1)(a?1)2?(1?t?1?t)2?2?21?t2 ∵ 0?t?1, ∴ 2?(a?1)?4, 又a??1,
∴ ?2?a?1??2,
?3?a??2?1,3?22?a?9(或2?b?3) …………………15分
427322∴ 0?|M?N|?
(3?2)2. …………………………………16分
4. 解:(I)f?(x)?3x2?3a?[?3a,??), …………2分
∵对任意m?R,直线x?y?m?0都不与y?f(x)相切,
∴?1?[?3a,??),?1??3a,实数a的取值范围是a?13; …………4分
14(II)存在,证明方法1:问题等价于当x?[?1,1]时,|f(x)|max?设g(x)?|f(x)|,则g(x)在x?[?1,1]上是偶函数, 故只要证明当x?[0,1]时,|f(x)|max?14,…………6分
,
①当a?0时,f?(x)?0,f(x)在[0,1]上单调递增,且f(0)?0,g(x)?f(x)
g(x)max?f(1)?1?3a?1?114; …………8分
②当0?a?时,f?(x)?3x2?3a?3(x?3x f?(x) a)(x?a),列表: a) (??,?a) ?a (?a,a (a,??) + ? 0 极大2aa- ? 0 极小 + ? f(x) ?2aaf(x)在(0,a)上递减,在(a,1)上递增, …………10分 注意到f(0)?f(3a)?0,且a?3a?1,
∴x?(0,3a)时,g(x)??f(x),x?(3a,1)时,g(x)?f(x), ∴g(x)max?max{f(1),?f(a)},…………12分 由f(1)?1?3a?141314及0?a?14,解得0?a?,此时?f(a)?f(1)成立.
∴g(x)max?f(1)?1?3a?
由?f(a)?2aa?14. …………14分
131413及0?a?14,解得?a?,此时?f(a)?f(1)成立.
∴g(x)max??f(a)?2aa?.
14∴在x?[?1,1]上至少存在一个x0,使得|f(x0)|?
成立. …………16分
②当0?a?时,f?(x)?3x2?3a?3(x?31a)(x?a),列表:
x f?(x) (??,?a) ?a (?a,a) a (a,??) + ? 0 极大2aa- ? 0 极?2aa+ 小 ? f(x) f(x)在(0,a)上递减,在(a,1)上递增, …………10分 注意到f(0)?f(3a)?0,且a?3a?1,
∴x?(0,3a)时,g(x)??f(x),x?(3a,1)时,g(x)?f(x), ∴g(x)max?max{f(1),?f(a)},……………12分 注意到0?a?13,由:
11????f(a)?f(1)?1?3a??f(a)?f(1)?1?3a0?a?a???????44,?矛盾;?,?矛?1111?f(1)?1?3a???f(a)?2aa??a??a?44????44??盾; ……14分
∴?x?[?1,1],|f(x0)|?
14与a?13矛盾,
∴假设不成立,原命题成立. …………16分