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2023 精彩三年汇编与名师优创精编卷 数学
微专题34 函数与导数解答题(二)
[建议时间:45分钟 满分:48分]
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1. 已知函数f(x)=axeax+(a+b)x,g(x)=(1+x)ln x.
(1)当a=-b=1时,证明:当x∈(0,+∞)时,f(x)>g(x).
(2)若对∀x∈(0,+∞),都∃b∈[-1,0],使f(x)≥g(x)恒成立,
求实数a的取值范围.
解:(1)证明:当a=-b=1时,f(x)=xex,
令h(x)=ex-(x+1)(x>0),则h′(x)=ex-1>0,
所以h(x)在(0,+∞)上单调递增,且h(0)=0,
所以h(x)=ex-(x+1)>0,即ex>x+1.
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当m>e-1时,g(x)有2个零点;
当m=e-1时,g(x)有1个零点;
当1<m<e-1时,g(x)没有零点.
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4. 已知函数f(x)=xeax-ex.
(1)当a=1时,讨论f(x)的单调性;
(2)当x>0时,f(x)<-1,求实数a的取值范围;
解:(1)当a=1时,f(x)=xex-ex=ex(x-1),
则f′(x)=ex(x-1)+ex=xex.
因为ex>0,
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所以当x<0时,f′(x)<0;当x>0时,f′(x)>0,
所以f(x)在(-∞,0)上单调递减,在(0,+∞)上单调递增.
(2)令g(x)=f(x)+1=xeax-ex+1(x>0),则g′(x)=eax+xaeax-
ex=eax(ax+1)-ex.
由f(x)<-1,得g(x)<0,
因为g(0)=0,且当x>0时,g(x)<0,
所以g(x)在(0,+∞)上不能单调递增,
否则存在x0∈(0,+∞),使得g(x0)>0,
所以当x>0时,g′(x)≤0.
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