2?1a??,??f(1)??a?b?2,??3由题设知:? 解得? ????6分 3?b?7.??f(1)?1?2a?b?2,??3?(Ⅱ)解:因为f(x)在区间(1,2)内存在两个极值点 ,
所以f?(x)?0,即x?2ax?b?0在(1,2)内有两个不等的实根.
2?f?(1)?1?2a?b?0,?f?(2)?4?4a?b?0,?故??1??a?2,2????4(a?b)?0.由 (1)+(3)得a?b?0.
2(1)(2)(3)(4)
由(4)得a?b?a?a,
因?2?a??1,故a?a?(a?)?21221?2,从而a?b?2. 4所以0?a?b?2. 18.已知函数f(x)=
12x-ax+(a-1)lnx,a?1。 2(1)讨论函数f(x)的单调性;
(2)证明:若a?5,则对任意x1,x2?(0,??),x1?x2,有解:(1)f(x)的定义域为(0,??)。
f(x1)?f(x2) ??1。
x1?x2a?1x2?ax?a?1(x?1)(x?1?a)f(x)?x?a???2分
xxx'(i)若a?1?1即a?2,则[来源:学#科#网]
(x?1)2f(x)?
x'故f(x)在(0,??)单调增加。
'(ii)若a?1?1,而a?1,故1?a?2,则当x?(a?1,1)时,f(x)?0;[来源:学科
网][来源:学_科_网]
当x?(0,a?1)及x?(1,??)时,f(x)?0
'
故f(x)在(a?1,1)单调减少,在(0,a?1),(1,??)单调增加。
(iii)若a?1?1,即a?2,同理可得f(x)在(1,a?1)单调减少,在(0,1),(a?1,??)单调增加.
(II)考虑函数 g(x)?f(x)?x
?12x?ax?(a?1)lnx?x[来源:学科网] 2则g?(x)?x?(a?1)?a?1a?1?2xg?(a?1)?1?(a?1?1)2 xx由于1
g(x1)?g(x2)?0,即f(x1)?f(x2)?x1?x2?0,故
f(x1)?f(x2)??1,当0?x1?x2x1?x2时,有
f(x1)?f(x2)f(x2)?f(x1)········12分。 ???1·
x1?x2x2?x1lnx,其中e是自然常数,a?R. x19.已知f(x)?ax?lnx,x?(0,e],g(x)?(Ⅰ)当a?1时, 研究f(x)的单调性与极值; (Ⅱ)在(Ⅰ)的条件下,求证:f(x)?g(x)?;
2
(Ⅲ)是否存在实数a,使f(x)的最小值是3?若存在,求出a的值;若不存在,说明理由.
解:(Ⅰ)?f(x)?x?lnx,f?(x)?1?11x?1? ??1分 xx∴当0?x?1时,f/(x)?0,此时f(x)单调递减
当1?x?e时,f/(x)?0,此时f(x)单调递增 ????3分 ∴f(x)的极小值为f(1)?1 ??4分 (Ⅱ)?f(x)的极小值为1,即f(x)在(0,e]上的最小值为1, ∴ f(x)?0,f(x)min?1??5分
1?lnx1lnx1?,h/(x)?令h(x)?g(x)??, ????6分
x22x2当0?x?e时,h?(x)?0,h(x)在(0,e]上单调递增 ???7分
1111∴h(x)max?h(e)?????1?|f(x)|min ???9分
e2221∴在(1)的条件下,f(x)?g(x)????????????10分
2
(Ⅲ)假设存在实数a,使f(x)?ax?lnx(x?(0,e])有最小值3,
1ax?1? xx① 当a?0时,x??0,e?,所以f/(x)?0, 所以f(x)在(0,e]上单调递减,
4
, f(x)min?f(e)?ae?1?3,a?(舍去)
e
所以,此时f(x)无最小值. ??12分
111②当0??e时,f(x)在(0,)上单调递减,在(,e]上单调递增
aaa1f(x)min?f()?1?lna?3,a?e2,满足条件. ??14分
a1③ 当?e时,x??0,e?,所以f/(x)?0,
af/(x)?a?所以f(x)在(0,e]上单调递减,f(x)min?f(e)?ae?1?3,a?4(舍去), e所以,此时f(x)无最小值. ??15分
综上,存在实数a?e2,使得当x?(0,e]时f(x)有最小值3 .??16分 22.(本小题满分14分)
设函数f(x)=|x+1|+|ax+1|,已知f(?1)?f(1) ,且f(?)?f()(a∈R,且
1a1aa≠0),函数g(x)?ax3?bx2?cx(b∈R,c为正整数)有两个不同的极值点,且该
函数图象上取得极值的两点A、B与坐标原点O在同一直线上。 (1)试求a、b的值;
(2)若x?0时,函数g(x)的图象恒在函数f(x)图象的下方,求正整数c的值。
解析:(1)?f(?1)?f(1),∴1?a?2?a?1 ①
又f(?)?f(),∴1?1a1a11??1?2,即1?a?2a?a?1 ② aa由①②得a?1,?a??1.又?a?1时,①、②不成立,故?a??1.------2分 ∴g(x)??x3?bx2?cx,设x1、x2是函数g(x)的两个极值点,则x1、x2是方程
g/(x)??3x2?2bx?c=0的两个根,??4b2?12c?0(c为正整数),
322b?x13?bx12?cx1?x2?bx2?cx2∴x1+x2=,又∵ A、O、B三点共线, ?=,
3x1x2∴(x1?x2)[?(x1?x2)?b]=0,又∵x1≠x2,∴b= x1+x2=分
2b,∴b=0.----------------63
(2)
?x?0时,
f(xm?), 2-----------------------7分 由g/(x)??3x2?c?0得x?上
单
ccc,可知g(x)在(0,)上单调递增,在(,??) 333调
递
减
,
g(x)极大值?g(cccc2cc. ---------------------9分 )???c?333333?c?1??3①由?得c?3,?c的值为1或2.(∵c为正整数) -----------------11
?2cc?2??33分 ②cc?1时,记g(x)在x?[1,]上切线斜率为2的切点的横坐标为x0, 33c?2,依题意得g(x0)?f(x0), 3c?2?c?2,得c?2,与c?3矛盾. 3则由g/(x)??3x2?c?2得x0???x03?cx0?2x0,?x02?c?2,?(或构造函数h?x??2x?g?x?在x?1上恒正)
综上,所求c的值为1或2.
2
22.已知函数f(x)=x+bsinx-2(b∈R),F(x)=f(x)+2,且对于任意实数x,恒有F(x)-F(-x)=0.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)已知函数g(x)=f(x)+2(x+1)+alnx在区间(0,1)上单调递减,求实数a的取值范围.
22
解:(1)F(x)=f(x)+2=x+bsinx-2+2=x+bsinx,
依题意,对任意实数x,恒有F(x)-F(-x)=0.
22
即x+bsinx-(-x)-bsin(-x)=0, 即2bsinx=0, 所以b=0,
2
所以f(x)=x-2.
2
(2)∵g(x)=x-2+2(x+1)+alnx,
2
∴g(x)=x+2x+alnx,
ag′(x)=2x+2+.
x∵函数g(x)在(0,1)上单调递减, ∴在区间(0,1)内,
a2x2+2x+ag′(x)=2x+2+=≤0恒成立,
xx2
∴a≤-(2x+2x)在(0,1)上恒成立 .
2
∵-(2x+2x)在(0,1)上单调递减, ∴a≤-4为所求.
23.已知f(x)?2ax?b1?lnx在x?1与x?处都取得极值。
2x(I)求a,b的值;
(Ⅱ)若对x?[,1]时,f(x)?c恒成立,求实数c的取值范围。
14bb1?lnx,?f'(x)?2a?2? xxxb1?f(x)?2ax??lnx在x?1与x?处都取得极值
2x?2a?b?1?011,即a?b??--------------7分 ?f'(1)?0,f'()?0。??23?2a?4b?2?0解:(1)?f(x)?2ax?
21x??lnx, 33x1211(2x?1)(x?1)x?1x??0令f'(x)???2???得或
233xx3x21111?x?[,1],?f(x)在[,]上单调递减,在[,1]上单调递增。--------------10分
4422(2)由(1)可知f(x)??
1711715f()??ln4,f(1)??,而 f()?f(1)?(?ln4)?(?)??ln4?1?ln4?0, 4634636111所以f()?f(1),即f(x)在[,1]上的最大值为?。--------------15分
344
要使对任意x?[1,4]时,f(x)?c恒成立,必须c??。 24.设函数f(x)?clnx?1312x?bx(b,c?R,c?0),且x?1为f(x)的极值点. 2(Ⅰ) 若x?1为f(x)的极大值点,求f(x)的单调区间(用c表示); (Ⅱ)若f(x)?0恰有两解,求实数c的取值范围.
cx2?bx?c解: f'(x)??x?b?,又f'(1)?0
xx所以f'(x)?(x?1)(x?c)且c?1,b?c?1?0 ????4分
x(I)因为x?1为f(x)的极大值点,所以c?1
当0?x?1时,f'(x)?0;当1?x?c时,f'(x)?0;当x?c时,f'(x)?0 所以f(x)的递增区间为(0,1),(c,??);递减区间为(1,c).????7分
(II)①若c?0,则f(x)在(0,1)上递减,在(1,??)上递增