全国名校高中数学二轮复习优质专题汇编(附详解)
函数、导数——存在与恒成立问题(文科)
一、(优质试题四川春季高三诊断性考试)
已知函数f?x???ax?2?ex?e?a?2?. (1)讨论f?x?的单调性;
(2)当x?1时,f?x??0,求a的取值范围. 【答案】(1)见解析;(2)?1,???. 【解析】(1)f??x???ax?2?a?ex,
当a?0时,f??x???2ex?0,∴f?x?在R上单调递减. 当a?0时,令f??x??0,得x?2?a,令f??x??0,得x?2?a,
aa2?a??2?a?∴f?x?的单调递减区间为?,单调递增区间为??,,??????,
?a??a?当a?0时,令f??x??0,得x?2?a,令f??x??0,得x?2?a,
aa2?a2?a???∴f?x?的单调递减区间为?,单调递增区间为,????,????.
?a??a?(2)当a?0时,f?x?在?1,???上单调递减,∴f?x??f?1??0,不合题意. 当a?0时,f?2???2a?2?e2?e?a?2??a?2e2?e??2e2?2e?0,不合题意, 当a?1时,f??x???ax?2?a?ex?0,f?x?在?1,???上单调递增, ∴f?x??f?1??0,故a?1满足题意.
2?a??2?a?当0?a?1时,f?x?在?上单调递减,在1,,??????单调递增,
?a??a?∴f?x?min??2?a?f???f?1??0,故0?a?1不满足题意. a??综上,a的取值范围为?1,???.
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二、(优质试题江西高三六校联
已知函数f?x??aln x,g?x??x2?a?R?.
(1)令h?x??f?x??g?x?,试讨论h?x?的单调性; (2)若对?x??2,???,f?x??g?x?ex恒成立,求a的取值范围.
【答案】(1)当a?0时,h?x?在?0,???单调递减,无增区间;当a?0时,
??2a?4e22a?h?x?在??0,2??上单调递增,在??2,????上单调递减;(2)a?ln 2. ????a?2x2(x?0), 【解析】(1)由h?x??f?x??g?x??aln x?x,得h??x??x2当a?0时,h??x??0恒成立,则h?x?在?0,???单调递减;
?2a??2a??2?x?x????22???, 当a?0时,h??x???x?2a??hx?0,得x?0,,h?x?单调递增, 令??????2??令h??x??0,得x????2a?,???,h?x?单调递减, ??2?综上:当a?0时,h?x?在?0,???单调递减,无增区间; 当a?0时,h?x?在??0,???2a?2a?上单调递增在,??上单调递减. ,??????2??2?(2)由条件可知aln x?x2ex对?x??2,???恒成立, 则当a?0时,aln x?x2ex对?x??2,???恒成立,
x2ex当a?0时,由aln x?xe得a?(x?2).
ln x2xxex??x?2?lnx?1?x2ex???令??x???x?2?,则??x??2ln x?lnx?,
因为x?2,所以???x??0,即??x?在?2,???上单调递增,
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4e24e2所以??x????2?=,从而可知0?a?.
ln2ln 24e2综上所述,所求a?.
ln2三、(优质试题百校联盟高三3月联
已知函数f?x??1?1?2x,x?1为函数g?x??x?lnx?c?的极值点.
(1)证明:当x?1时,g?x??x2?2x;
(2)对于任意m?1,都存在n??0,???,使得nf?m??g?n??n,求n?m的最小
2值.
【答案】(1)见解析;(2)1.
【解析】(1)g?x??x?ln x?c?,∴g??x??1?ln x?c, 又∵x?1为极值点,1?ln 1?c?0,∴c?1, 经检验c?1符合题意,所以c?1,
当x?1时,g?x??x2?2x,可转化为当x?1时,ln x?x?1?0恒成立, 设t?x??lnx?x?1,所以t??x??1?1?1?x,
xx当x?1时,t??x??0,所以t?x?在?1,???上为减函数,所以t?x??t?1??0, 故当x?1时,g?x??x2?2x成立. (2)令
g?n?f?m???1?ln n?k,则k?1?1?2m,
n21?k解得m?1????k?1k2,
222同理,由k?ln n,可得n?ek, 因为k?1?1?2m????,1?,又k?ln n?R,所以k????,1?,
2令h?k??n?m?ek?k?1k2?k?1?,
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则h??k??ek?1?k,易知h??0??0,
当k?0时,h??k??0,当0?k?1时,h??k??0,
即当k?0时,h?k?是减函数,当0?k?1时,h?k?是增函数, 所以h?k?的最小值为h?0??1,即n?m的最小值为1.