1.已知函数f?x??ln?1?x??ax的图象在x?1处的切线与直线x?2y?1?0平行. (Ⅰ)求实数a的值; (Ⅱ)若方程f?x??1?m?3x?在?2,4?上有两个不相等的实数根,求实数m的取值范围; 4(Ⅲ)设常数p≥1,数列
求证:an?1≥an. 20.(本小题满分14分) (Ⅰ)f'(x)??an?满足an?1?an?ln?p?an?(n?N+),a1?lnp.
1111?a, ?f'(1)??a由题意知-a?-?a?1---------3分 x?1222(Ⅱ)由(1)f(x)?ln(1?x)?x,?原方程为4ln(1?x)?x?m, 设g(x)?4ln(1?x))?x,得g'(x)?43?x, ?1?1?x1?x?当3?x?4时g'(x)?0,当2?x?3时,g'(x)?0,g'(3)?0,
g(x)在[2,3]上是增函数,在[3,4]上是减函数。?g(x)max?4ln4?3,又g(2)?4ln3?2,g(4)?4ln5?4.
由于g(2)?g(4)?2ln9e?0?g(2)?g(4). 25?a的取值范围是[4ln5?4,4ln4?3).---------------------------------------------------9分
(Ⅲ)证明:由f(x)?ln(1?x)?x(x?1)有f'(x)?当
x>0
时
,
1?x?1?,f'(0)?0, x?11?xf'(x)?0,当?1?x?0时,f'(x)?0,f(x)在(0,??)上是减 函?f(x)max?0,在(?1,??)上f(x)?0 f(x)在[?1,0)增函数。?ln(1?x)?x又p?an,?p?an?1??1
由an?1?an?ln(p?an)?ln(1?p?1?an),?an?1?an?p?1?an,
即an?1?p?1,当n?2时,an?1-an?ln(p?an)?ln[p?(p?1)]?0,即an?1?an
当n=1时,a2?a1?ln(p?lnp),由lnp?ln(1?(p?1))?p?1
?a2?a1?ln(p?(p?1))?a1,结论成立
?对n?N?,an?1?an ----------------------------------------------14分
2012届高三年级第一次四校联考数学评分标准(理科) 第3页(共4页)
2.已知a为常数,a?R,函数f(x)?x2?ax?lnx,g(x)?ex.(其中e是自然对数的底数)
(Ⅰ)过坐标原点O作曲线y?f(x)的切线,设切点为P(x0,y0),求证:x0?1; (Ⅱ)令F(x)?f(x),若函数F(x)在区间(0,1]上是单调函数,求a的取值范围. g(x)解:(I)f?(x)?2x?a?1(x?0). x …2分
2x0?ax0?lnx01所以切线的斜率k?2x0?a?, ?x0x02整理得x0?lnx0?1?0.
…4分
显然,x0?1是这个方程的解,又因为y?x2?lnx?1在(0,??)上是增函数, 所以方程x2?lnx?1?0有唯一实数解.故x0?1.
f(x)x?ax?lnx?,F?(x)?g(x)ex2 …6分
?x2?(2?a)x?a?ex(Ⅱ)F(x)?1?lnxx. …8分
设h(x)??x2?(2?a)x?a?111?lnx,则h?(x)??2x?2??2?a. xxx易知h?(x)在(0,1]上是减函数,从而h?(x)?h?(1)?2?a.
…10分
(1)当2?a?0,即a?2时,h?(x)?0,h(x)在区间(0,1)上是增函数. ?h(1)?0,?h(x)?0在(0,1]上恒成立,即F?(x)?0在(0,1]上恒成立. ?F(x)在区间(0,1]上是减函数.
所以,a?2满足题意. …12分
(2)当2?a?0,即a?2时,设函数h?(x)的唯一零点为x0, 则h(x)在(0,x0)上递增,在(x0,1)上递减. 又∵h(1)?0,∴h(x0)?0. 又∵h(e?a)??e?2a?(2?a)e?a?a?ea?lne?a?0, ∴h(x)在(0,1)内有唯一一个零点x?,
当x?(0,x?)时,h(x)?0,当x?(x?,1)时,h(x)?0.
从而F(x)在(0,x?)递减,在(x?,1)递增,与在区间(0,1]上是单调函数矛盾. ∴a?2不合题意.
综合(1)(2)得,a?2.
3.已知函数f(x)?1?lnx. x …15分
1(1)若函数在区间(a,a?)(其中a?0)上存在极值,求实数a的取值范围;
2(2)如果当x?1时,不等式f(x)?2k恒成立,求实数k的取值范围; x?1(3)求证?(n?1)!??(n?1)?en?2(n?N?).
1?lnxlnx,x?0 ,则f?(x)??, ----------------------------1分 xx当0?x?1时,f?(x)?0;当x?1时,f?(x)?0.
22.解:(Ⅰ)因为f(x)? 所以f(x)在(0,1)上单调递增;在(1,??)上单调递减,
所以函数f(x)在x?1处取得极大值. ----------------------------------------------------- ---2分
1因为函数f(x)在区间(a,a?)(其中a?0)上存在极值,
2?a?11? 所以?1, 解得?a?1. -----------------------------------------------------------------4分
2a??1??2k(Ⅱ)不等式f(x)?,
x?1即为
(x?1)(1?lnx)(x?1)(1?lnx)?k, 记g(x)?,
xx所以g?(x)?[(x?1)(1?lnx)]?x?(x?1)(1?lnx)x?lnx?,-----------------------------------------------6分
x2x21令h(x)?x?lnx,则h?(x)?1?,?x?1,?h?(x)?0.
x ?h(x)在[1,??)上单调递增,?[h(x)]min?h(1)?1?0, 从而g?(x)?0
故g(x)在[1,??)上也单调递增,?[g(x)]min?g(1)?2,所以k?2 -------------------------------8分
2x?122(Ⅲ)由(Ⅱ)知:f(x)?恒成立,即lnx??1??1?,
x?1x?1x?1x(n?1)]?1? 令x?n(n?1),则ln[n2, --------------------------------------------------------10分
n(n?1) 所以 ln(1?2)?1?ln(2?3)?1?ln(3?4)?1?2, 2?32, 3?42, 1?2???? ??
ln[n(n?1)]?1?2.
n(n?1)
111叠加得:ln[1?22?32??n2?(n?1)]?n?2[] ???
n(n?1)1?22?3 ?n?2(1?分
11)?n?2??n?2---------------------------------------------------------------------12n?1n?1则1?22?32??n2?(n?1)?en?2,
所以?(n?1)!??(n?1)?en?2(n?N?) ---------------------------------------------------------------------------14 4.已知函数f(x)?x?212ax?ln(1?x),其中a?R. 2(Ⅰ)若x?2是f(x)的极值点,求a的值; (Ⅱ)求f(x)的单调区间;
(Ⅲ)若f(x)在[0,??)上的最大值是0,求a的取值范围.
21.(理)(本小题满分12分) (Ⅰ)解:f?(x)?x(1?a?ax)1,x?(?1,??). 依题意,令f?(2)?0,解得 a?.
3x?11经检验,a?时,符合题意. ??4分
3x(Ⅱ)解:① 当a?0时,f?(x)?.
x?1故f(x)的单调增区间是(0,??);单调减区间是(?1,0).
1② 当a?0时,令f?(x)?0,得x1?0,或x2??1.
a当0?a?1时,f(x)与f?(x)的情况如下:
x f?(x) f(x) (?1,x1) ? ↘ x1 (x1,x2) x2 (x2,??) 0 f(x1) ? ↗ 0 f(x2) ? ↘ 11?1);单调减区间是(?1,0)和(?1,??). aa当a?1时,f(x)的单调减区间是(?1,??).
所以,f(x)的单调增区间是(0,当a?1时,?1?x2?0,f(x)与f?(x)的情况如下:
x (?1,x2) ? ↘ x2 (x2,x1) x1 (x1,??) f?(x) f(x) 0 f(x2) ? ↗ 0 f(x1) ? ↘ 1?1)和(0,??). a③ 当a?0时,f(x)的单调增区间是(0,??);单调减区间是(?1,0). 综上,当a?0时,f(x)的增区间是(0,??),减区间是(?1,0);
所以,f(x)的单调增区间是(?1,0);单调减区间是(?1,1a11?1),减区间是(?1,0)和(?1,??); aa当a?1时,f(x)的减区间是(?1,??);
11当a?1时,f(x)的增区间是(?1,0);减区间是(?1,?1)和(0,??).
aa当0?a?1时,f(x)的增区间是(0, ??10分
(Ⅲ)由(Ⅱ)知 a?0时,f(x)在(0,??)上单调递增,由f(0)?0,知不合题意. 当0?a?1时,f(x)在(0,??)的最大值是f(?1),
1a1a当a?1时,f(x)在(0,??)单调递减,
可得f(x)在[0,??)上的最大值是f(0)?0,符合题意.
所以,f(x)在[0,??)上的最大值是0时,a的取值范围是[1,??). ????12分
由f(?1)?f(0)?0,知不合题意.
x35. 已知函数f(x)?ln(2ax?1)??x2?2ax(a?R).
3 (1)若x?2为f(x)的极值点,求实数a的值;
(2)若y?f(x)在[3,??)上为增函数,求实数a的取值范围;
1(1?x)3b?有实根,求实数b的最大值。 (3)当a??时,方程f(1?x)?23x22?x2ax?(1?4a)x?(4a?2)?2a??????12?x?2x?2a?22.解:(1)f'(x)?2ax?12ax?1分
因为x?2为f(x)的极值点,所以f'(2)?0 即
2a?2a?0,解得a?0,又当a?0时,f'(x)?x(x?2),从而x?2为f(x)4a?1为
的极值点成立。????2分 (2)因
f(x)在区间
?3,???上为增函数,所以
f'(x)?22x?2ax?(1?4a)x?(4a?2)???2ax?1?0在区间?3,???上恒成立。????3分
①当a?0时,f'(x)?x(x?2)?0在区间?3,???上恒成立,f(x)在区间?3,???上为增函数,符合题意。????4分
②当a?0时,由函数f(x)的定义域可知,必有2ax?1?0对x?3成立,