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“函数与导数”大题规范增分练
1.(2023长沙模拟)已知函数x)=(x一1)e
(1)求该函数的最大值:
(2)设m,n为两个不相等的正数,且mlnn一lnm=物一n,证明:>e4
解:(I)x)的定义城为R,x)=2-xex
当x∈(-∞,2)时,f(x)>0:当x∈(2,+)时,f(x0,
所以x)的单调递增区间为(一∞,2),单调递减区间为(2,十∞).
故x在x=2处取得最大值,且最大值为1e2
(2)证明:易知m,>0,
mln n-nln m=m-nem(In n-1)=n(In m-1)In n-In=In m-1mIn n-leln n=
In m-leln m,
即lnm)=fnm),nm≠lnn
不坊设=nm,2=nn,2,
由(1)可知x2∈(2,十∞),)=)0,∈(1,2),
当2≥3时,1十2>4,mme4,
当2x23时,1<4-2
x)-f4-2)=x2-1ex2-4-x2-1e4-x2=x2-1e4-x2-3-x2ex2e4,
设hx)=(c-1)e4--(3-x)e,x∈(2,3),
则h'(=(2-x)e4--(2-x)e=(2-x(e4--e,
因为x∈(2,3),4一xx,所以h'(x)>0,x)在区间(2,3)上单调递增,
hx)>(2-1)e4-2-(3-2)e2=0.
所以x)一4-x2)=)一4-)P0,)P4一x2),
又因为.4-2∈(1,2),所以灯>4一龙2,即灯十x2>4,故mn>e4
2.已知函数x)=xex十a(lnx一x)(a∈R).
(1)当a=1时,求曲线y=)在点(1,1》处的切线方程:
(2)讨论函数x)的极值点的个数,
解:(1)当a=1时,x)=xex十lnx一x,定义城为(0,十∞),1)=1e一1.
因为f(x)=1-xex+1x一1,
所以f(1)=1-1e+1-1=0
所以y=fx)在,点(1,1)处的切线方程为y=1e一1
(2)西数x)=xex+anx-x(a∈R)定义域为(0,+∞),f(x)=1-xex+a
\a\vs4\al\col(\f(1x)-1)=1-xx\a\vs4\al\col(\f(xex)+a)
g(x)=xex+a(x>0),g'(x)=1-xex.
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令g'c)>0,得0<1:令g0,得x>1:
所以gx)在(0,1)上单调递增,在(1,十∞)上单调递减
所以gr)mm=gI)=1e+a,所以ag()≤1e十a
①当a≥0时,1ex+ax0,令”(x>0,得0xr<1:令fc)0,得>1:
所以x)在(0,1)上单调递增,在(1,十∞)上单调递减,
此时)有且只有一个极值点
②当a≤-1e时,gx)=xex十a≤0,
令(x)>0,得x>1:令f(x0,得0<1:
所以x)在(0,I)上单调递减,在(1,十∞)上单调递增.
此时x)有且只有一个极值点.
③当一1ea0时,方程gx)=0有两个相异正根1,2,不妨设01<12,
则当0x时,有(x)0:当1时,有(c小0:当1x时,有f(x)0:当
x2时,有f(x>0:
所以x)在(0,)上单调递减,在(:.1)上单调递增,在(1,x2)上单调逃减,在(2,十∞)
上单调递增,
此时x)有三个极值点.
综上所述,当a≥0或a≤-le时,x)有且只有一个极值点;当-1e<a<0时,x)有三
个极值点。
3.已知函数x)=nx+12x2+a(a∈R),gx)=e+32x2
(1)讨论x)的单调性:
(2)如果函数Fx)=x)一g(x)存在零点,求实数a的最小值.
解:(I)由题意,fr)的定义城为(0,十o),w=x2十ax+1xx>0),
对于西数y=x2十a十1≥0,
①当4=a2-4≤0,即-2≤a≤2时,x2+m+1≥0在x>0上恒成立.
f(x)=x2+ax+1x≥0在(0,十∞)上恒成立,
,x)在(0,十∞)上为增函数.
②当>0,即a<-2或a>2时,
当a<-2时,由f(x>0,得x<a2-4)2或x>a2-4)2,0<a2-4)2<a2-4)2,
'.x)在avs4al\col(0,\f(-a-\r(a2-4)2)上为增函数,在aws4 alcol0f-a-
r(a2-4-a+r(a2-42)上为减函数,在avs4\al\co1(f(-a+r(a2-4)2),+∞)上为增
函敏
当a>2时,由()=x2十ax十1x>0在(0,十∞)上恒成立,
x)在(0,十∞)上为增函数.
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