当?1?x??当x??1时,f?(x)?0; 21时,f?(x)?0. 2从而,f(x)分别在区间??,?1?,?∞?单调增加,在区间??1,???,?3?2??1??2????1??单调减少. 2?2x2?2ax?1(Ⅱ)f(x)的定义域为(?a,. ?∞),f?(x)?x?a方程2x?2ax?1?0的判别式??4a?8. (ⅰ)若??0,即?2?a?222,在f(x)的定义域内f?(x)?0,故f(x)的极值.
(ⅱ)若??0,则a?2或a??2.
(2x?1)2若a?2,x?(?2. ,∞?),f?(x)?x?2??2??22?x??2,??,?∞当x??时,f(x)?0,当时,f?(x)?0,所以f(x)无????????2??22??极值.
(2x?1)2若a??2,x?(2?0,f(x)也无极值. ,∞?),f?(x)?x?2(ⅲ)若??0,即a?2或a??2,则2x2?2ax?1?0有两个不同的实根
?a?a2?2?a?a2?2,x2?. x1?22当a??2时,x1??a,x2??a,从而f?(x)有f(x)的定义域内没有零点,故f(x)无极值. 当a?2时,x1??a,x2??a,f?(x)在f(x)的定义域内有两个不同的零点,由根值判别方
法知f(x)在x?x1,x?x2取得极值.
综上,f(x)存在极值时,a的取值范围为(2,∞?).
f(x)的极值之和为
1ef(x1)?f(x2)?ln(x1?a)?x12?ln(x2?a)?x22?ln?a2?1?1?ln2?ln.
2210.(海南文)曲线y?ex在点(2,e2)处的切线与坐标轴所围三角形的面积为( )
92A.e
4
B.2e
2C.e
2e2D.
219.(海南文 本小题满分12分) 设函数f(x)?ln(2x?3)?x2 (Ⅰ)讨论f(x)的单调性;
(Ⅱ)求f(x)在区间??,?的最大值和最小值.
4419.解:f(x)的定义域为??,?∞?.
?31????3?2??24x2?6x?22(2x?1)(x?1)?2x??(Ⅰ)f?(x)?. 2x?32x?32x?3当?311?x??1时,f?(x)?0;当?1?x??时,f?(x)?0;当x??时,f?(x)?0. 222从而,f(x)分别在区间??,?1?,??,?∞?单调增加,在区间??1,??3?2???1?2????1??单调减少. 2?(Ⅱ)由(Ⅰ)知f(x)在区间??,?的最小值为f????ln2?.
4424又f????f???ln?31????1???1?3??4??1??4?3971311?49???ln??ln???1?ln??0. 216216722?6??1?17所以f(x)在区间??,?的最大值为f????ln. 444162????20.(湖北理 本小题满分13分) 已知定义在正实数集上的函数f(x)??31?12x?2ax,g(x)?3a2lnx?b,其中a?0.设两曲线2y?f(x),y?g(x)有公共点,且在该点处的切线相同.
(I)用a表示b,并求b的最大值; (II)求证:f(x)≥g(x)(x?0).
20.本小题主要考查函数、不等式和导数的应用等知识,考查综合运用数学知识解决问题的能力. 解:(Ⅰ)设y?f(x)与y?g(x)(x?0)在公共点(x0,y0)处的切线相同.
3a2,由题意f(x0)?g(x0),f?(x0)?g?(x0). ∵f?(x)?x?2a,g?(x)?x?122x?2ax?3alnx0?b,00?3a2?2即?由x0?2a?得:x0?a,或x0??3a(舍去). 23ax0?x0?2a?,?x0?125a?2a2?3a2lna?a2?3a2lna. 22522令h(t)?t?3tlnt(t?0),则h?(t)?2t(1?3lnt).于是
2即有b?当t(1?3lnt)?0,即0?t?e时,h?(t)?0; 当t(1?3lnt)?0,即t?e时,h?(t)?0.
1???1?3故h(t)在?0,e?为增函数,在?e3,?∞?为减函数,
????1313?1?323?∞)的最大值为h?e??e3. 于是h(t)在(0,??2(Ⅱ)设F(x)?f(x)?g(x)?12x?2ax?3a2lnx?b(x?0), 23a2(x?a)(x?3a)?(x?0). 则F?(x)?x?2a?xx?∞)为增函数, 故F(x)在(0,a)为减函数,在(a,?∞)上的最小值是F(a)?F(x0)?f(x0)?g(x0)?0. 于是函数F(x)在(0,故当x?0时,有f(x)?g(x)≥0,即当x?0时,f(x)≥g(x).
,f(1))处的切线方程是y?13.(湖北文)已知函数y?f(x)的图象在点M(1f(1)?f?(1)?____.
19.(湖北文 本小题满分12分)
1x?2,则22设二次函数f(x)?x?ax?a,方程f(x)?x?0的两根x1和x2满足0?x1?x2?1.
(I)求实数a的取值范围; (II)试比较f(0)f(1)?f(0)与
1的大小.并说明理由. 1619.本小题主要考查二次函数、二次方程的基本性质及二次不等式的解法,考查推理和运算能力. 解法1:(Ⅰ)令g(x)?f(x)?x?x2?(a?1)x?a,
????0,则由题意可得??1?a?0??1,???a?0,??1?a?1,?0?a?3?22. ?2?g(1)?0,??a?3?22,或a?3?22,??g(0)?0,故所求实数a的取值范围是(0,3?22).
(II)f(0)f(1)?f(0)?g(0)g(1)?2a2,令h(a)?2a2.
当
a?0时,
h(a)单调增加,
?当0?a?3?220?h(a?)h(?32?22?)2(?3 2?2)2(17?2117?122?116,即f(0)f(1)?f(0)?116.
解法2:(I)同解法1. (II)
f(0)f(1)?f(0)?g(0)g(1)?2a2,由(I)知0?a?3?22,
∴42a?1?122?17?0.又42a?1?0,于是 2a2?116?116(32a2?1)?116(42a?1)(42a?1)?0, 即2a2?116?0,故f(0)f(1)?f(0)?116. 解法3:(I)方程f(x)?x?0?x2?(a?1)x?a?0,由韦达定理得
????0,x?x?0,xxx??121?2?1?a,x1x2?a,于是0?1?x2?1??x1x2?0, ??(1?x1)?(1?x2)?0,??(1?x1)(1?x2)?0???a?0,?a?1,?0?a?3?22. ??a?3?22或a?3?22故所求实数a的取值范围是(0,3?22).
时,
122)(II)依题意可设g(x)?(x?x1)(x?x2),则由0?x1?x2?1,得
f(0)f(1)?f(0)?g(0)g(1)?x1x2(1?x1)(1?x2)?[x1(1?x1)][x2(1?x2)]
11?x?1?x1??x2?1?x2?f(0)f(1)?f(0)?,故. ??1????1622????16
13.(湖南理)函数f(x)?12x?x3在区间[?3,3]上的最小值是 .
19.(湖南理 本小题满分12分)
如图4,某地为了开发旅游资源,欲修建一条连接风景点P和居民区O的公路,点P所在的山坡面与山脚所在水平面?所成的二面角为?(0???90),且sin??222,点P到平面?的距离5PH?0.4(km).沿山脚原有一段笔直的公路AB可供利用.从点O到山脚修路的造价为a万元
a/km,原有公路改建费用为万元/km.当山坡上公路长度为lkm(1≤l≤2)时,其造价为
2(l2?1)a万元.已知OA⊥AB,PB⊥AB,AB?1.5(km),OA?3(km).
(I)在AB上求一点D,使沿折线PDAO修建公路的总造价最小;
(II) 对于(I)中得到的点D,在DA上求一点E,使沿折线PDEO修建公路的总造价最小. (III)在AB上是否存在两个不同的点D?,E?,使沿折线PD?E?O修建公路的总造价小于(II)中得到的最小总造价,证明你的结论.
A
O
E
D
B
19.解:(I)如图,PH⊥?,HB??,PB⊥AB, 由三垂线定理逆定理知,AB⊥HB,所以?PBH是 山坡与?所成二面角的平面角,则?PBH??,
P
H
PHPB??1.
sin?设BD?x(km),0≤x≤1.5.则
A O ? ED P H
B
2]. PD?x2?PB2?x2?1?[1,