下面证明x0的唯一性:当x0?2,x0?0,t?8时,
x0333f(x0)?,gx(x0)?4x0?x033163,由(i)得,
x033?4x0?1633,
再取t?x0,得gx3(x0)?0,所以gx(x0)?4x0?163?x03?gx3(x0),
0即x0?2时,不满足gx(x0)≥gt(x0)对任意t?0都成立.
故有且仅有一个正实数x0?2,使得gx(x0)0≥gt(x0)对任意正实数t成立. 方法二:对任意x0?0,gx(x0)?4x0?163,因为gt(x0)关于t的最大值是
163≥13313x0,所以要
3使gx(x0)≥gt(x0)对任意正实数成立的充分必要条件是:4x0?x0,
即(x0?2)2(x0?4)≤0, ①又因为x0?0,不等式①成立的充分必要条件是x0?2, 所以有且仅有一个正实数x0?2,使得gx(x0)≥gt(x0)对任意正实数t成立.
(天津理)
已知函数f(x)?2ax?a?1x?122(x?R),其中a?R.
(Ⅰ)当a?1时,求曲线y?f(x)在点(2,f(2))处的切线方程; (Ⅱ)当a?0时,求函数f(x)的单调区间与极值.
本小题考查导数的几何意义,两个函数的和、差、积、商的导数,利用导数研究函数的单调性和极值等基础知识,考查运算能力及分类讨论的思想方法.满分12分. (Ⅰ)解:当a?1时,f(x)?2(x?1)?2x·2x(x?1)2222xx?12,f(2)?2245,
625又f?(x)??2?2x2(x?1),f?(2)??.
45625所以,曲线y?f(x)在点(2,f(2))处的切线方程为y?即6x?2y?32?0.
2a(x?1)?2x(2ax?a?1)(x?1)2222??(x?2),
(Ⅱ)解:f?(x)?
??2(x?a)(ax?1)(x?1)22.
由于a?0,以下分两种情况讨论. (1)当a?0时,令f?(x)?0,得到x1??化情况如下表:
x 1???∞,??? a??? 1a1a,x2?a.当x变化时,f?(x),f(x)的变
?1???,a? ?a?a (a,?∞) f?(x) f(x) ??0 极小值 ? 0 极大值 ? 减函数 增函数 减函数 所以f(x)在区间??∞,?1a1??1?,内为减函数,在区间?,a(a,?∞)???内为增函数. a??a???1??1?2,且f??????a, a??a?函数f(x)在x1??函数f(x)在x2?1a处取得极小值f??处取得极大值f(a),且f(a)?1.
1a(2)当a?0时,令f?(x)?0,得到x1?a,x2??情况如下表:
x ,当x变化时,f?(x),f(x)的变化
??∞,a? ? a 1??a,??? a??? ?1a ?1???,+∞? ?a?f?(x) f(x) 0 极大值 ??10 极小值 ? 增函数 减函数 增函数 所以f(x)在区间(?∞,a),??1???,+∞?内为增函数,在区间?a,??内为减函数. aa???函数f(x)在x1?a处取得极大值f(a),且f(a)?1. 函数f(x)在x2??(四川理)
1??设函数f(x)??1??(n?N,且n?1,x?N).
n??n1a处取得极小值f????1??1?2,且f??????a. a??a?
1??(Ⅰ)当x=6时,求?1??的展开式中二项式系数最大的项;
n??n(Ⅱ)对任意的实数x,证明
f(2x)?f(2)2n>f?(x)(f?(x)是f(x)的导函数);
1??<(a?1)n恒成立?若存在,试证明你的结论并求k?(Ⅲ)是否存在a?N,使得an<??1?k?1??出a的值;若不存在,请说明理由.
本题考察函数、不等式、导数、二项式定理、组合数计算公式等内容和数学思想方法。考查综合推理论证与分析解决问题的能力及创新意识。
20?1?(Ⅰ)解:展开式中二项式系数最大的项是第4项,这项是C1???3
n?n?35631??(Ⅱ)证法一:因f?2x??f?2???1??n??1???2?1??n??n2n2n1????1??
n??n21????1??n??21??1?1????2?1????1???2?1??
n??n?n???n'n1?1?1?1??????2?1??ln?1???2?1??ln?1???2fn?2?n?n??????x?
证法二:
1??因f?2x??f?2???1??n??n2n1?1?????1???2?1??n?n???22n1????1??n??21??1???2?1????1??
n??n??n1?1???而2f'?x??2?1??ln?1??
n?n???故只需对?1???1?1??和ln1????进行比较。 n?n??'令g?x??x?lnx?x?1?,有g由
x?1x?0,得x?1
'?x??1?1x?x?1x
因为当0?x?1时,g?x??0,g?x?单调递减;当1?x???时,g'?x??0,g?x?单
调递增,所以在x?1处g?x?有极小值1 故当x?1时,g?x??g?1??1,
从而有x?lnx?1,亦即x?lnx?1?lnx 故有?1???1?1???ln1????恒成立。 n?n??'所以f?2x??f?2??2f?x?,原不等式成立。
(Ⅲ)对m?N,且m?1 1??有?1??m??m01?1?2?1?k?1?m?1??Cm?Cm????Cm?????Cm?????Cm??
?m??m??m??m?2km2kmm?m?1??1?m?m?1???m?k?1??1?m?m?1??2?1?1??1?1??????????????2!mk!m!???m??m?
?2?1?1?1?1??2??k?1?1?1??m?1?1????1?1??1????1??1????????????? 2!?m?k!?m??m??m?m!?m??m?12!?13!???1k!???1m!?2? ???1m?m?1??2?12?1?13?2???1k?k?1?
1??11?1?1???1?1?2??1??????????????????
2??23???k?1k??m?1m??3?1m?3
km1??k?1?又因Cm,故2?1??0k?2,3,4,?,m?????3 ??m???m?1??∵2??1??m??m1???3,从而有2n???1???3n成立,
k?k?1?nknk1??即存在a?2,使得2n???1???3n恒成立。
k?k?1?(陕西理)
设函数f(x)=
c22x?ax?a,其中a为实数.
(Ⅰ)若f(x)的定义域为R,求a的取值范围; (Ⅱ)当f(x)的定义域为R时,求f(x)的单减区间.
解:(Ⅰ)f(x)的定义域为R,?x2?ax?a?0恒成立,???a2?4a?0,
?0?a?4,即当0?a?4时f(x)的定义域为R.
(Ⅱ)f?(x)?x(x?a?2)e(x?ax?a)2x2,令f?(x)≤0,得x(x?a?2)≤0.
由f?(x)?0,得x?0或x?2?a,又?0?a?4,
?0?a?2时,由f?(x)?0得0?x?2?a;
当a?2时,f?(x)≥0;当2?a?4时,由f?(x)?0得2?a?x?0, 即当0?a?2时,f(x)的单调减区间为(0,2?a); 当2?a?4时,f(x)的单调减区间为(2?a,0).
(山东理)
设函数f(x)?x2?bln(x?1),其中b?0. (Ⅰ)当b?12时,判断函数f(x)在定义域上的单调性;
(Ⅱ)求函数f(x)的极值点;
?111??1??2?3都成立.
n?n?n(Ⅲ)证明对任意的正整数n,不等式ln?2解(I) 函数f(x)?x?bln(x?1)的定义域为??1,???.
bx?12x?2x?bx?12f'(x)?2x??,
令g(x)?2x?2x?b,则g(x)在???g(x)min?g(?22?11???,???上递增,在??1,??上递减, 22???12?b?0,
12)??12?b.当b?12时,g(x)min??'g(x)?2x?2x?b?0在??1,???上恒成立.?f(x)?0,
即当b?12时,函数f(x)在定义域??1,???上单调递增。
12(II)分以下几种情形讨论:(1)由(I)知当b?时函数f(x)无极值点.