内容正文:
微专题9 如何解决极点偏移
(见学生用书P9)
[建议时间:30分钟 满分:50分]
一、单选题(本题共5个小题,共25分)
1.已知曲线f(x)=ln x+ax+b在x=1处的切线是x轴,若方程f(x)=m有两个不相等实根x1,x2,则x1+x2的取值范围是( C )
A. B.
C. D.
2.已知函数f(x)=x+a ln x+b在x=1处的切线的斜率为-1,若该函数存在两个不同的零点x1,x2,则+的取值范围是( C )
A. B.
C. D.
【解析】 ∵f′(x)=1+,∴f′(1)=1+a=-1,得a=-2,∴f(x)=x-2ln x+b.∵x1,x2是函数f(x)的两个不同的零点,
∴∴x1-2ln x1=x2-2ln x2,则=2,利用对数平均值不等式有≤<,显然有+>1.
3.函数f(x)=ln x-ex+a的两个不同的零点分别为x1,x2,f′(x)是f(x)的导函数,x0=,则下列结论中正确的是( B )
A.0<a≤2
B.f′<0
C.f′>0
D. f′的正负与a的值有关
【解析】 f′(x)=-e,令f′(x)=0,得x=,
当x∈时,f′(x)>0,f(x)单调递增;当x∈时,f′(x)<0,f(x)单调递减,
且x→0+,f(x)→-∞,x→+∞,f(x)→-∞,
f=ln -e×+a=a-2,
因为函数f(x)=ln x-ex+a的两个不同的零点分别为x1,x2,所以f>0,即a-2>0,所以a>2,故A错误;
显然所以=,
根据对数平均不等式得>=,即x0>,又导函数f′(x)在上单调递减,
所以f′<f′=0,故B正确.
4.已知函数f(x)=ex-ax有两个零点x1,x2,给出下列判断:①a<e;②x1+x2<2;③x1·x2>1;④有极小值点x0,且x1+x2<2x0,其中正确的有( D )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
【解析】 对于①,
∵f′(x)=ex-a,
当a≤0时,f′(x)=ex-a>0在R上恒成立,f(x)在R上单调递增,不符合题意.
当a>0时,令f′(x)=ex-a>0,解得x>ln a,
令f′(x)=ex-a<0,解得x<ln a,
∴f(x)在(-∞,ln a)上单调递减,在(ln a,+∞)上单调递增,f(x)在x=ln a处有极小值.
∵函数f(x)=ex-ax有两个零点x1,x2,不妨令x1<x2,
∴f(ln a)<0,a>e,∴①不正确;
对于②,
∵∴ex1+x2=a2x1x2,
∴x1+x2=2ln a+ln (x1x2),a>e,
∴x1+x2=2ln a+ln (x1x2)>2+ln (x1x2).
取a=,f(2)=e2-2a=0,∴x2=2,f(0)=1>0,∴0<x1<1,∴x1+x2>2,∴②不正确;
对于④,
f(0)=1>0,f(1)=e-a<0,∴0<x1<1<x0,x2>x0>1,函数的极小值点为x0=ln a,
要证x1+x2<2x0,只要证x1<2x0-x2<x0.
因为函数f(x)在(-∞,ln a)上单调递减,故只需要证f(x2)=f(x1)>f,
构造函数g(x)=f(x)-f=ex-e2x0-x-2ax+2ax0,
求导得到g′(x)=ex+e2x0-x-2a≥2-2a=0,
所以函数g(x)单调递增,g(x0)=0,∴g(x)≥0恒成立,
∴f(x)>f,即f(x2)>f,故得到f(x2)=f(x1)>f,
进而得x1<2x0-x2<x0,x1+x2<2x0,∴④正确;
对于③,
∵∴ex1+x2=a2x1x2,∴x1+x2=2ln a+ln (x1x2).
根据x1+x2<2x0=2ln a,可得ln (x1x2)<0,
∴0<x1x2<1,∴③不正确.
综上,正确的只有④,故选D.
5.已知函数f(x)=aex-x有两个零点x1,x2,且x1<x2,则下列结论中不正确的是( D )
A.0<a< B.0<x1<1
C.x1+x2>2 D.ln x1-x1<ln x2-x2
【解析】 由f(x)=aex-x,得f′(x)=aex-1,
当a≤0时,f′(x)=aex-1<0在R上恒成立,此时f(x)在R上单调递减,不合题意;
当a>0时,由f′(x)=0得x=-ln a.
当x<-ln a时,f′(x)<0,则f(x)在(-∞,-ln a)上单调递减;
当x>-ln a时,f′(x)>0,则f(x)在(-ln a,+∞)上单调递增,
所以当x=-ln a时,函数取得极小值为f(-ln a)=ae-ln a+ln a=ln a+1,
因为当x→-∞时,f(x)→+∞,当x→+∞时,f(x