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(i)求函数f(x)在A上的最大值;
(ii)若存在x1,x2?A,使得f(x1)?g(x2)?6成立,求实数a的取值范围.
(ii)对于函数g(x)?ax?9a?1,由于a?0,所以g(x)在?,3?上单调递减,
32?1???·21·
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已知函数f(x)?a1+lnx,g(x)?bx2?2x+2,a,b?R. x2 ⑴求函数f(x)的单调区间;
⑵记函数h(x)?f(x)?g(x),当a?0时,h(x)在(0,1)上有且只有一个极值点,求实 数b的取值范围;
⑶记函数F(x)?f(x),证明:存在一条过原点的直线l与y?F(x)的图象有两个切点.
a1x?a??2, 2xxx①若a≤0,则f?(x)≥0,f(x)在(0,??)上为增函数,??????????2分 ②若a?0,令f?(x)?0,得x?a,
当0?x?a时,f?(x)?0;当x?a时,f?(x)?0.
所以(0,a)为单调减区间,(a,??)为单调增区间. 综上可得,当a≤0时,(0,??)为单调增区间,
当a?0时,(0,a)为单调减区间, (a,??)为单调增区间. ?????4分
1(2)a?0时,h(x)?f(x)?g(x)?bx2?2x?2?lnx,
2(1)因为f?(x)??·22·
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1bx2?2x?1h?(x)?bx?2??, ????????????????????5分
xxh(x)在(0,1)上有且只有一个极值点,即h?(x)?0在(0,1)上有且只有一个根且不为重根, 由h?(x)?0得bx2?2x?1?0, ?????????????????????6分
1,满足题意;??????????????????????7分 2(ii)b?0时,b?12?2?1?1?0,即0?b?1;???????????????8分 (iii)b?0时,b?12?2?1?1?0,得b?1,故b?0;
综上得:h(x)在(0,1)上有且只有一个极值点时,b?1. ???????????9分 注:本题也可分离变量求得. (3)证明:由(1)可知:
(i)若a≤0,则f?(x)≥0,f(x)在(0,??)上为单调增函数,
所以直线l与y?F(x) 的图象不可能有两个切点,不合题意.????????10分 (ⅱ)若a?0,f(x)在x?a处取得极值f(a)?1?lna.
(i)b?0,x?若1?lna≥0,a≥时,由图象知不可能有两个切点.??????????11分
1e
1,设f(x)图象与x轴的两个交点的横坐标为s,t(不妨设s?t), ea则直线l与y?F(x)的图象有两个切点即为直线l与y1???lnx,x?(s,t)和
xay2??lnx,x?(t,??)的切点.
xa1a?xa1x?a??2??2,y2???2??2, y1xxxxxx故0?a?设切点分别为A(x1,y1),B(x2,y2),则0?x1?x2,且
a?x1x2?aa?x1y1x2?ay2alnx2alnx1?,,, ???????2x12x22x12x1x12x1x22x2x2x2即
2a?1?lnx1, ① x12a?1?lnx2, ② x2xx(x?x)a?122122,③
x1?x2①-②得:
x2a2a???lnx1?lnx2??ln1, x1x2x2由③中的a代入上式可得:(x122x1x2(x1?x2)?)??ln, x1x2x12?x22x22(x12?x22)x1?ln即, ???????????????????????14分 22x1?x2x2令
x1?k(0?k?1),则(k2?1)lnk?2k2?2,令G(k)?(k2?1)lnk?2k2?2(0?k?1),因为x2·23·
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1314G()?1?2?0,G(2)??4?0, eeee故存在k0?(0,1),使得G?k0??0,
即存在一条过原点的直线l与y?F(x)的图象有两个切点.????????16分
设f(x)?ex(ax2?x?1).
(Ⅰ)若a?0,讨论f(x)的单调性; (Ⅱ)x?1时,f(x)有极值,证明:当???0,x2x???时,f(cos?)?f(sin?)?2. ?2??x解:(1)f?(x)?e(ax?x?1)?e(2ax?1)?ae(x?当a?
1)(x?2) 3分 a11x2时,f?(x)?e(x?2)?0,f(x)在R上单增; 4分 22111时,f?(x)?0?x??2或x??, f?(x)?0???x??2
a2a当0?a??1??1?f(x)在???和上单调递增,在?2,????,???,?2?上单调递减。 5分 ??a?a??当a?
111时,f?(x)?0?x??或x??2, f?(x)?0??2?x?? 2aa?1??1?f(x)在???,?2?和??,???上单调递增,在??2,??上单调递减。 6分 ?aa???(2)?x?1时,f(x) 有极值, ?f?(1)?3e(a?1)?0?a??1 7分
?f(x)?ex(?x2?x?1) f?(x)??ex(x?1)(x?2)
f?(x)?0??2?x?1 ?f(x)在??2,1?上单增。 10分
???????0,? ?sin?,cos???0,1?
?2??f(cos?)?f(sin?)?f(1)?f(0)?e?1?2 12分
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