广东省各地2014届高三11月模拟数学理试题分类汇编4:导数及其应(4)

2019-01-19 13:39

解:(1)当a?1时,f(x)?x?1?2lnx,f?(x)?1?由f?(x)?0,x?2,由f?(x)?0,0?x?2.

2, x故f(x)的单调减区间为?0,2?,单调增区间为?2,???. (2)即对x?(0,),a?2?????3分

122lnx恒成立。 x?122(x?1)?2lnx2lnx??22lnx1x,x?(0,),则l'(x)??x?, 令l(x)?2?2x?12(x?1)(x?1)22122?2(1?x)?2,x?(0,),m?(x)??2???0, x2xxx211m?x?在(0,)上为减函数,于是m(x)?m()?2?2ln2?0,

2211'从而,l(x)?0,于是l(x)在(0,)上为增函数,l(x)?l()?2?4ln2,

222lnx故要a?2?恒成立,只要a??2?4ln2,???,即a的最小值为2?4ln2 ?7分

x?1再令m(x)?2lnx?(3)g?(x)?e1?x?xe1?x?(1?x)e1?x,当x?(0,1)时,g?(x)?0,函数g(x)单调递增; 当x??1,e?时,g?(x)?0,函数g(x) 单调递减?g(0)=0,g(1)=1,g(e)=e?e1?e?0,

所以,函数g(x)在?0,e?上的值域为?0,1?. 当a?2时,不合题意; 当a?2时, f?(x)?2?a?故0?

此时,当x 变化时,f?(x),f(x)的变化情况如下:

2(2?a)x?2??xx(2?a)(x?x2)2?a,x??0,e?

22?e,a?2? ① 2?aex f?(x) (0,2) 2?a— 2 2?a0 最小值 ?2? ,e???2?a?+ 单调增 f(x) 单调减

?,x?0,f(x)???, 22f()?a?2ln,f(e)?(2?a)(e?1)?22?a2?a?,对任意给定的x0??0,e?,在区间?0,e?上总存在两个不同的xi(i?1,2),

使得f(xi)?g(x0)成立,当且仅当a满足下列条件 ②22??f()?0,a?2ln?0,?? ③ 即?2?a?2?a???f(e)?1,?(2?a)(e?1)?2?1.令h(a)?a?2ln22,a?(??,2?), 2?ae2ah?(a)?1?2[ln2?ln(2?a)]??1??,令h?(a)?0,得a?0,a?2,

2?aa?2当a?(??,0)时,h?(a)?0,函数h(a)单调递增 当a?(0,2?)时,h?(a)?0,函数h(a)单调递减

所以,对任意a?(??,2?),有h(a)?h(0)?0,

2e2e2e3. ④ 由③式解得:a?2?e?1综合①④可知,当a????,2?即②对任意a?(??,2?)恒成立。

??3?时,对任意给定的x0??0,e?, ?e?1?在?0,e?上总存在两个不同的xi(i?1,2), 使f(xi)?g(x0)成立。????14分 14、(珠海一中等六校2014届高三上学期第二次联考)

2已知函数f(x)?x?alnx(a?R)

(1)若函数f(x)在x?1处的切线垂直y轴,求a的值; (2)若函数f(x)在(1,??)为增函数,求a的取值范围; (3) 讨论函数g(x)?f(x)?(a?2)x的单调性.

2解:(1)因为f(x)?x?alnx,故f?(x)?2x?a, ??1分 x函数f(x)在x?1处的切线垂直y轴,所以f?(1)?2?a?0?a??2 ??3分

(2)函数f(x)在(1,??)为增函数,所以当x?(1,??)时,f?(x)?2x?2a?0恒成立,分离参x数得:a??2x,从而有:a??2. ??7分 (3)g(x)?f(x)?(a?2)x?x2?(a?2)x?alnx

a2x2?(a?2)x?a(x?1)(2x?a)g?(x)?2x?(a?2)??? ??10分

xxx令g?(x)?0?x1?1,x2?(1)当

a,因为函数g(x)的定义域为(0,??),所以 2a?0,即a?0时,函数g(x)在(0,1)上递减,在(1,??)上递增; ??11分 2aa?1,即0?a?2时,函数g(x)在(0,)上递增, 22(2)当0?在(,1)上递减,在(1,??)上递增 ??12分

a2(3)当

a?1,即a?2时,函数g(x)在(0,??)上递增; ??13分 2aaa?1,即a?2时,函数g(x)在(0,1)上递增,在(1,)上递减,在(,??)上递

222(4)当

增. ??14分

15、(珠海一中等六校2014届高三上学期第二次联考) 已知函数f(x)?x(1?lnx),(x?1)

x?1(1)设x0为函数f(x)的极值点,求证: f(x0)?x0;

(2)若当x?1时,xlnx?(1?k)x?k?0恒成立,求正整数k的最大值. 解:(1)因为f(x)?x(1?lnx)x?2?lnx,(x?1),故f?(x)?, ??2分

x?1(x?1)2?x0为函数f(x)的极值点,

?f?(x0)?0, ??3分

即x0?2?lnx0?0,于是x0?1?1?lnx0, 故f(x0)?x0(1?lnx0)x0(x0?1)??x0 ??5分

x0?1x0?1

(2) xlnx?(1?k)x?k?0恒成立,分离参数得k?x(1?lnx)?f(x) ??7分

x?1则x?1时,f(x)?k恒成立,只需f(x)min?k,

f?(x)?1x?2?lnx??g(x)?1??0, ??9分 ,记,g(x)?x?2?lnx2(x?1)x?g(x)在(1,??)上递增,又g(3)?1?ln3?0,g(4)?2?ln4?0, ?g(x)在(1,??)上存在唯一的实根x0,

且满足x0?(3,4), ?当1?x?x0时g(x)?0,即f?(x)?0;当x?x0时g(x)?0,

即f?(x)?0,

f(x)min?f(x0)?x0?(3,4),

故正整数k的最大值为3

??11分

??14分


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