等价于
令则
,
或
,
, ,
①若,
当时,,,所以;
当所以又从而所以
时,, ,所以
,单调递增为
时,,
成立. 9分
, ,
,
在单调递减区间为,所以在
或
,当且仅当上单调递增,又
即
②若,因为,
,
所以存在所以当又从而此时
时,,所以当在
,使得
,时,
,因为在
, ,所以当
在上递增,
单调递增,
上递减,又时,,
不恒成立; 11分
③若,同理可得不恒成立.
综上所述,存在实数. 12分本小题满分12分
5、【解析】(Ⅰ)∵f?(x)?asinx?axcosx?sinx?(a?1)sinx?axcosx ??????1分
?2?22? f?()?(a?1)???a??
42428
∴a?1,f?(x)?xcosx?????????????????????3分 当f?(x)?0时,???x?? 当f?(x)?0时,??2或0?x??2
?2?x?0或
?2?x??
∴f(x)在(??,?),(0,)上单调递增;在(?,0),(,?)上单调递减???6分
2222(Ⅱ)当x?[0,]时,f(x)单调递增,
2
∴f(x)min?f(0)?1,
则只需g(x)?1在x?[0,??)上恒成立即可??????????????7分 m?2)mg?(x)?(x?0,m?0)
(mx?1)(x?1)2m(x2??????①当m?2时,
m?2?0 m∴g?(x)?0在[0,??)上恒成立, 即g(x)在[0,??)上单调递增 又g(0)?1,∴g(x)?1
∴g(x)?1在[0,??)上恒成立,故m?2时成立;?????????9分 ②当0?m?2,x?(0,2?m)时,g?(x)?0,此时g(x)单调递减 m ∴g(x)?g(0)?1,故0?m?2时不成立????????????11分 综上所述,m的取值范围是[2,??)????????????????12分
6、
7、(Ⅰ)f?x?的定义域为?0,??? ,
2ax??1?a?x?a?x?1??x?a??求导数,得f??x??x?1?a?? , xxx若a?0 ,则f??x??0,此时f?x?在?0,???上单调递增,
若a?0 ,则由f??x??0得x?a,当0?x?a时,f??x??0 ,当x?a时,f??x??0 , 此时f?x?在?0,a?上单调递减,在?a,???上单调递增. (Ⅱ)令g?x??f?a?x??f?a?x?,则
g?x??1122? a?x?1?aa?x?alna?x?a?x???1?a??a?x??aln?a?x?????????????2?2??2x?aln?a?x??aln?a?x? .
aa?2x2??2求导数,得g??x??2? , 2a?xa?xa?x当时0?x?a,g??x??0,?g?x?在?0,a?上是减函数. 而g?0??0,?g?x??g?0??0 , 故当0?x?a时,f?a?x??f?a?x?
(Ⅲ)由(Ⅰ)可知,当a?0时,函数y?f?x?至多有一个零点, 故a?0,从而f?x?的最小值为f?a?,且f?a??0, 不妨设0?x1?x2,则0?x1?a?x2,?0?a?x1?a , 由(Ⅱ)得f?2a?x1??f?a?a?x1??f?x1??0 , 从而x2?2a?x1,于是由(Ⅰ)知,f??x1?x2?a, 2?x1?x2???0 . 2??8、(Ⅰ)解:当a = 1时,f?(x)≥0,函数f (x)单调递增,无极值 1分
111当?1,即a > 1时,在区间(??,),(1,??)上,f?(x)?0,函数f (x)单调递增,在区间(,1)上,aaaf?(x)?0,函数f (x)单调递减
111∴当x?时,函数f (x)有极大值,故?,3分 a?4
aa4111当?1,即0 < a <1时,在区间(??,1),(,??)上,f?(x)?0,函数f (x)单调递增,在区间(1,)aaa上,f?(x)?0,函数f (x)单调递减
∴当x = 1时,函数f (x)有极大值,不满足条件 故求实数a的值为4. 5分
4x2?5x?1(Ⅱ)解:f(x)?2x?5x?lnx,f?(x)?
x24x0?5x0?12(x?x0)?2x0?5x0?lnx0 在点P (x0,f(x0))处的切线方程为g(x)?x0函数y?f(x)是否存在“类对称点”等价于:
当0 < x < x0时,f(x)?g(x)?0恒成立,当 x > x0时,f(x)?g(x)?0恒成立
223?1)x?x0lnx?2x0?x0?x0lnx0 令F(x)?f(x)?g(x)?2x0x2?(4x06分 7分
8分
333则F(x0)?2x0?4x0?x0?x0lnx0?2x0?x0?x0lnx0?0
24x0x2?(4x0?1)x?x0(4x0x?1)(x?x0)F?(x)??
xx当0 < x < x0时,要F(x)?f(x)?g(x)?0恒成立,只需F (x)在(0,x0)是增函数
9分
只要4x0x?1?0,即x?111,0?x0≤ 在(0,x0)恒成立,∴x0≤4x04x0210分
当 x > x0时,要F(x)?f(x)?g(x)?0恒成立,只需F (x)在(x0,+∞)是增函数 111,x0≥ 只要4x0x?1?0,即x?在(x0,+∞)恒成立,∴x0≥4x04x02∴函数y?f(x)存在“类对称点”,“类对称点”的横坐标为9、解:(Ⅰ)g(x)?11分 12分
1. 222aax?2?alnx(x?0),g?(x)??2??? 2xxxx①当a?0时,g?(x)?0,∴函数g(x)在区间(0,??)上单调递减; ②当a?0时,由g?(x)?0,解得x??2 a2,??)时,g?(x)?0,此时a当x?(0,?)时,g?(x)?0,此时函数g(x)单调递减;当x?(?函数g(x)单调递增. ??????3分 (Ⅱ)f(x)?x2?g(x),其定义域为(0,??).
2a2x3?ax?2f?(x)?2x?g?(x)?, ??????4分
x2令h(x)?2x?ax?2,x?(0,??),h?(x)?6x?a, 当a?0时,h?(x)?0恒成立,∴h(x)在(0,??)上为增函数, 又h(0)??2?0,h(1)??a?0,
∴函数h(x)在(0,1)内至少存在一个变号零点x0,且x0也是f?(x)的变号零点,此时f(x)在区间
32(0,1)内有极值. ??????5分
3当a?0时,h(x)?2(x?1)?ax?0,即x?(0,1)时,f?(x)?0恒成立,
∴函数f(x)在(0,1)单调递减,此时函数f(x)无极值 ???????6分 综上可得:f(x)在区间(0,1)内有极值时实数的取值范围是(??,0) ??7分 (Ⅲ)∵a?0时,函数f(x)的定义域为(0,??)
由(Ⅱ)可知:f(1)?3知x?(0,1)时,f(x)?0,∴x0?1.