内容正文:
练案[20]
第三课时导数与函数的零点
酯A组基础巩固月
的B组能力提升
1.已知函数x)=nx+2-2,证明:函数代x)在(1,
1.已知函数fx)=lnx-a2x2+ax(a≥1).
(1)证明:函数f八x)在区间(1,+x)上是减函数:
+)内有且仅有一个零点
(2)当a=1时.证明:函数f八x)只有一个零点.
2.若函数f(x)=e(x2-2x+1-a)-x恒有2个零点,
求a的取值范围.
1
2已知函数fx)=和-2a(x+1)
(1)若a=e,求函数f代x)的极值:
(2)若函数f代x)有两个零点,求实数a的取值范围.
3.已知函数f(x)=xe+e,讨论函数g(x)=f(x)
a(a∈R)的零点个数
3.(2024·浙江省金华十校高三上学期模拟)已知(x)
=ax2-x-1-lnx+e(a>0).
(1)若当x=1时函数f代x)取到极值,求a的值:
(2)讨论函数(x)在区间(1,+x)上的零点个数
4.已知函数f代x)=e-ax有两个零点
(I)求实数a的取值范围:
(2)设:1,x1是f(x)的两个零点,求证:f"(√x)<
0.
-319-
练案[21]高考大题规范解答—
高考中函数与导数问题的热点题型
的A组基础现固
的B组能力提升
1.设函数f(x)=e-ax-2.
1.(2023·河北邢台一模,21)已知函数f(x)=a·e2+
(1)求f(x)的单调区间:
(2)若a=1,k为整数,且当x>0时,(x-k)·∫"'(x)
-2e+号e-
+x+1>0,求k的最大值
(1)当a=1时,求八x)的极小值:
(2)若f代x)有两个零点,求实数a的取值范围
2.已知函数f八x)=e
(1)若f(x)≥ax+1,求实数a的取值范围:
(2)若g(x)=x+lnx,求证:g(x)-xe'+1≤0.
2.(2023·广东茂名二模,21)已知函数x)=号
+Ina
-2ax,a为常数,且a>0,
(1)判断f(x)的单调性:
(2)当0<a<1时,如果存在两个不同的正实数m,n
且f(m)+f(n)=1-4a,证明:m+n>2.
3.设函数f八x)=e2-(2a+2)e+2ax
(1)当a<0时,讨论函数(x)的单调性:
(2)若f八x)有两个零点,求实数a的取值范围。
—320—a>0时-
(x)在(0,+)上单调递增,因为1)=4-1=0,所以函数
(x
0
0
f八x)恰有一个零点,
若a>1)在(0,1,+x)上单润递增,在(日止单
f八x)
满港减,因为1)=a-1>0.所以财(日)>)>0,当x0
国为)=()e+子
时x)一-,由零点存在定理可知代)在(0,)上必有-
所以当c<-
子时)只有大于1的率点
个零点,所以:>1满足条件,
图为-0分)=e-
若0<a<1,(x)在(0,1),(合,+)上单调造增,在
所以当c>时)只有小于-1的零点,
(,日上单得港减,固为)=a-1<0,所以(日)<1)
由题设写知-≤c≤}
<0,当x一+x时八x)→+,由零点存在定理可知f八x)在
(行+上必有-个零点,
当c=一时,)只有两个零点-子和1
即0<a<1满足条件.
当c=对时小)只有两个零点-1和宁
综上,若fx)恰有一个零点,a的取值范围为(0,+)
变式训练
当-<e<时,)有三个常底西,且斯
[解析](1)数爪x)的定义域为(0,+),
当a=-1时,
(,)()e(3
f(x)=-2x-1+上.2-x+1
综上,若八x)有一个绝对值不大于1的零点,则(x)所有零点
的绝对值都不大于1,
今f()=0,得x=宁(负值合去).
变式训练
[证明](1)/八x)的定义城为(0,+):
当0<<时x)>0:
f(r)=+x-1=-
x
当>2时,()<0
图为y=nx在(0,+西)上单调递增,y=在(0,+0)上单测
所以✉)的草润造指区间为0,宁)】
递减,
所以∫(x)在(0,+西)上单调递增.
单调递减区同为(宁+
f=1<0f2)=h2-号=h4>0,
2
(2)令x)=-2+x+nx=0,得a=x-血
故存在唯一xnG(1,2),使得f'(x)=0.
又当x<xn时,f"(x)<0爪x)单调递减
◆)=x共中e[分小
当x>时'()>0,f八x)单调递增,
因此爪x)存在唯一的极值点.
则g(x)=1--lnx_+lnx-1
(2)由(1)知x)<fe)=-2,又fe2)=c2-3>0,
x2
所以八x)=0在(无,+0)肉存在雀一根x=心
今g)=0,得=l,当号≤<1时g)<0:
由a>>1得0<<1<n
a
当1<x≤3时,g(x)>0,
所以)的单润道减区间为[行小单调道特区同为1,31。
(位-小÷日-1@0,
a
故是x)=0在(0,x)的唯-根.
所以g()g)=1,国为面数)在[分小小上有两个车
综上J爪x)=0有且仅有两个实根,且两个实根互为倒数,
高付)=33+5e3)=3-
3
练案[20]
3h3+>3-
A组基础巩因
所以实数a的取值范国是1,3引
[证期1f)是:学r)0得x2.
>0,得x>2,令'(x)<0,得0<x<2,所以x)在(0,2)上单
考点3
调地减,在(2,+e)上单调道增.因为f(1)=0,(2)=n2-1
例:[解析](1)f'(x)=32+6.
依题意得(分)=0,即子+6=0,
<0e2)=2+子-2>0,所以结合单调性,知f)在1,
+)内有且仅有一个零点。
故6=一子
2[解折]由x)=0,得2-2x+1-a=吉
(2)证明:由()知)=-子+e
令8()=三,则函数)=心(父-2+1-a)-x恒有2个零
f0)=32-是令f八)=0,解将=方或=
点等价于函数y=x2-2x+1-a与y=g(x)的图象有2个交点,
x麦化时f(x)与尺x)的变化情沉为:
)=号合)>0,得<1,◆g)<0,得1
-469-
所以g(x)在(-,1)上单阔递增,在(1,+)上单润递减,
>1),则'(x)<0,则函数h(x)在(1,+)上单洞递减,所以
所以g)=8)=
h(x2)<(1)=0,所以f2lna-)<0,可得x,+x2<2lna,则
0<<lna<,2,命得证.
作出函数y=x2-2x+1-a=(x-1)2-a与y=g(x)的图象,
(1)f(x)=e2-a,
如图所示,
当a≤0时(x)>0,所以f(x)在R上单调递增,不满足题意:
y=x2-2+1-0
当a>0时,令f(x)<0,可得x∈(-,na),令f(x)>0,可
得xe(lna,+x),
所以f八x)在(-0,lna)上单调递减,在(na,+e)上单调
g=
递增,
当a>e时,有/日)=e-1>0o)=e-i>0,
又因为函数八x)=e-r有两个零点,所以lna)<0,即e“
数形结合可得-m<】,解得a>-L
aln a <0,
e
所以a-al加a<0,可得lna>I,所以u>e,
数a的取值范国为(-。,+)
故实数a的取值范围是(e,+。)
3.[解析]函数f(x)的定义域为R,且f(x)=(x+2)e,
(2)要证(√x,南)<0,即证√而∈(-x,lna),
方法一:要证1+出<2na,即证x1<2a-,
所以当xe(-,-2)时厂'(x)<0x)在(-x,-2)上为减
不妨设1<,,由(1)可知<lna<,所以2na-<lna.
函数,
因为f几x)在(-x,lna)上单调递减,即证f八x1)>f八2lna
当xE(-2,+)时,f"(x)>0,f(x)在(-2,+)上为增
x),
酒数,
因为八x)=f(为),所以f()>f(2na-3),即证f八)-
故八x)在x=一2时取得极小值,也是最小值,即代-2)=
八2lna-)>0,
京,令八)=0,得=-1,当x<-1时x)<0
-
令h(x)=f八x)-f代2lna-x).
()=f()+f(2ln a-)=e-2a+=-20
当>-1时)>0,且)的图象经进(-2-)
e
(-1.0),(0,1).
-2a=0.
e
当x一一时,与一次函数相比,指数函数y=“增长更快,从
所以(x)在R上单词递增
商)=+10:
又因为>1na,所以h(x)>h(lna)=0,即fx)-f2lna-
【卡壳点】极限思想的应用
无)>0,
当x→+x时,J八x)→+,∫”(x》→+,根据以上信息,画出
可得0)=10,所以0<<ha<,所以5产>V5,
八x)大致图象如图所示
即√/<lna,
又因为八x)在(-,lna)上单调递减,所以f'(1x2)<0
fx
方法二:要证x1+x,<2lna,即证x1<2lna-x2,
不妨设x,<,由(1)可知x1<lna<,所以2na-x:<lna.
-2-1/
因为八x)在(-g.na)上单调递减,即证f(1)>f(2na
2-
x3)
因为八无)=0,即证2na-)<0f(2lna-名)=e2月-
【易错点】忽视图象过点(0,1)
面数g(x)=八x)-a(aeR)的零点个数即为y=(x)的图象与
a2ha-)-号-2aha+,
直线y=a的交点个数
∴关于函数g(x)=f八x)-a(aeR)的零点个数有如下结论:
因为e9=a,所以a=
写,所以号-2ha+m。
当a<一时,画载零点个载为0:
e2(L+21m3-
当a=-我a≥0时,函数零点个数为1:
因为,>lma且a>c,所以名>1,
e
当一吉<0<0时,函数军点个数为2
令h()=+2加-(x>10,N()=-寸+是-1
4.[解析](1)求出导函数f"(x)=e-a,通过讨论a≤0,a>0
x-<0
时,结合酒数有两个零点,可知>0,利用函数单洞性可知,当
所以h(x)在(1,+)上单调递减,所以()<h(1)=0,
尺山a)<0时,原函数才有两个零点,求解即可:
(2)要证'(√x)<0,即证√x无3∈(-的,lna).
所以名+2加与-)小<0,所以2h-6)<0,可释名+
方法一:不妨设<,由f(x)在(-,na)单调递减,得
x<2In a,
尺x)>f2na-与),构造函数h(x)=f八x)-f八2na-x),求
导,利用基本不等式可得h'(x)≥0,则f(x)-八2na-)
图为0)=1>0,所以0<<na<,所以>√5,
2
>0.
即x<lna
结合0)=1>0,所以0<<ma<,所以5>√西,
又因为八x)在(-,lha)上单调递减,
2
命题得证:
所以f(√x名)<0
B组能力提升
方法二:不妨设x<x1,由(x)在(-口,na)上单词造减,得
1.[证明](1)显然函数(x)=nx-a22+的定义城为(0,
x)>2血a-名),结合西)=0和e“=m,得
e-2aln a
+0),f‘(x)=↓-20x+a=-2a+am+
x
+号气行2加名小有线面藏(e)+2加
=-(2x+1)(x-1)
-470
因为4≥1.x>1,所以2r+1>0.x-1>0
记g(x)=
(x+1(≠-1).则g(x)
2xe
所以"(x)<0,
所以函数八x)在(1,+e)上是减函数
=(2xe)'(x+1)3-[(x+1)3]'.2xe
(2)当0=1时(x)=lnx-x2+x,其定义城是(0,+)'(x)
(x+1)
=1-2x+1=2¥--1
-2e2+
(x+1)3
令'()=0,解得=-(舍去)或¥=1
当x<-1时,g'(x)<0,面数g(x)单调递减:
当x>-1时,g(x)>0,函数g(x)单调递增.
所以当0<x<1时,"(x)>0:当x>1时f'(x)<0.
当x=0时,g(x)=0,当x一-x时,g(x)0:
所以函数f八x)在(0,1)上单调递增,在(1,+)上单调递减.
当一-1时,g(x)→-x:当x→+x时,g(x)→+x
所以当x=1时,函数代x)取得校大值,也是最大值,
故函数g(x)的图象如图所示.
即为f八1)=n1-12+1=0.
作出直线y=a,由图可知,当a<0时,
当x≠1时,J(x)<f八1),即(x)<0.,所以函数爪x)只有一个
直线y=a和函数g(x)的图象有两个
=0
零点,
交点,此时函数八x)有两个零点.蚊实
2.[解析](1)由题意知,当a=e时,f(x)=e-2e·(任+
1
数4的取值范国是(-,0).
[方法总结]
利用函数零点求参数范
1)入,函数fx)的定义城为(-,+),f'(x)=(x+1)
国的方法
e(x+1)=(x+1)(e'-e).
(1)分离参数(a=g(x))后,将原问题
令f"(x)=0,解得x=-1或x=1.
转化为y=g(x)的值域(最值)问题或转化为直线y=4与y=
当x变化时∫'(x)J八x)的支化情况如表所示:
g(x)的图象的文点个数问题(优途分离、次选分类)求解:
(-x,-1)
-1
(-1,1)
1
(1,+e
(2)利用函数零,点存在定理构建不等式求解:
(3)转化为两个熟悉的函数图象的位置关系问题,从而构建不
f'(x)
+
0
0
+
等式求解
单调
极大值
单调
授小值
单调
3.[解析](1)函数x)=a2-m--1nx+e,可得r(x)
f八x】
递增
1
递减
-e
递增
=2am-a+-1-e…
所以当x=-1时x)取得极大值-
:当x=I时,八x)取得
因为x=1时菌数f代x)取到校值,可得f"(1)=0,解得a=1,
极小值一巴
当a1时,可得/代)=2-1+付--e片
(2)解法一(分类讨论法):
'()=(x+1)e-a(x+1》=(x+1)(e'-a).
令m(x)=”()=2x-1+-↓-e
若:=0.易知菌数f八x)在(-,+¥)上只有一个零点,故不
符合题意,
可得m2-子++e>2-之22三
3x2
若a<0,当xe(-,-1)时,f(x)<0,f八x)单调追减;当xE
令A(x)=23+x-2,可得A'(x)=6r2+1>0,所以A(x)单调
(-1,+g)时,'(x)>0,八x)单调递增,
递增,
由-1)=-1<0,且1)=e-2a>0,当x一-x时《x)→
e
又西为A(日)-嘉0,所以在区问(冬+)上m()>0,
+0
所以密数代x)在(-x,+)上有两个零点,若lnn<-1,即0
即f'(x)单调递增,
所以x=1是'(x)的变号军点,所以当x=1时函数f代x)取到极
<a<,当xe(-x,na)U(-1,+m)时f"(x)>0x)
值.
在区间(-,lna)和(-1,+)上单调递增:
(2)当u≥1时,因为x-x>0
当xe(lna,-I)时.厂(x)<0x)单词递减.又lna)=alna
所以x)=a2-m--lnx+e-≥2-k-上-lnx+e.
2a(1na+1)尸<0,所以函数fx)在(-西,+)上至多有
令h(x)=x2-x-
-lmx+e,
x
一个零点,放不符合题意.着na=-1,即a=。,当e(-g,
+)时,∫'(x)≥0,八x)单调递增,故不符合题意.若na>
则(x)2x-1+子--c->24-2+子人(x
-1,即a>,当xe(-,-0u(na,+)时'(x)>0.
2-小0,
x)在区问(-,-I)和(lna,+x)上单调递增:当x∈
所以h(x)在(1,+为)单调递增,则(x)≥h(x)>4(1)=0,
(-1,n)时了'(x)<0x)单调道减又爪-1)=-<0,
所以,当:≥1时x)在区同(1,+)上没有军点
所以函数(x)在(一,+如)上至多有一个零点,故不符合
当0<a<1时,可得f'()=2a-a+京
题意,
综上,实数a的取值范围是(-x,0).
令n(x)=f'(x)=2x-a+7-主
解法二(数形结合法):
令)=0,甲e-之(x+1)产=0.
可得心(x)=2如-2
2
(x-2)e-1+x2
得0=宁(红+1
x'·e-
令p(x)=(x-2)g-1+x2,
当=-1时,方程为-e1=×0,显然不成立,
则e'(x)=(x-1)e-+3x2>0.
所以x=-【不是方程的解,即-1不是函数代x)的零点,
所以e(x)在(1,+x)单调递增,p(x)>p(1)=0,则n'(x)
>0.
当x≠-1时,分离参数得a=2e
(x+1)
所以f"(x)在(1,+∞)单调递增
471
图为f(1)=-1<01+)=a+2+
1+
甲得<1,即第出-骨<
xf(x)
因为当xe(-,0)时,xn(1-x)<0,
-e#>n+2-1-1>0,
当xe(0,1)时,xln(1-x)<0.
当x++时,f'(x)→+g,
所以需证x+n(1-x)>xln(1-x)
即x+(1-x)1n(1-x)>0
所以存在名e(.1+)使得/s)=0则)在(1)单满
令h(x)=x+(1-x)ln(1-x).xe(-g,1).
道减,在(,1,+x)单调递增,
且x≠0,
又因为f尺1)=0,所以当xE(1,)时,f(x)<0,故f八)在(1
则A=1+(-1h0-9+0-)·-h-0
,)没有零点,
因为在(x1,+e)单调递增,且f八x1)<f八1)=0,而lnx≤x-1,
当xe(-e,0)时,'(x)<0,(x)单调递减:
当xe(0,1)时,h'(x)>0,h(x)单调递增,
e->0.1<1
所以(x)>h(0)=0,
即x+n(1-x)>xn(1-x),
所以f八x)=a2-r-
1-lnx+e>2-aw-1-(x-1),
所以+n1=2<1成立,
xln(1-x)
则1+>+-a*n+)=0,
所以+里<1,即g()<1.
xfx)
所以存在唯一与e(1+日)袋得)=0,
题型3
变式训练
故八x)在(,+)存在唯一零点,因此当0<a<1时八x)
[证明](1)令f八x)=0,得k=xnx
在(1,+0)存在唯一零点,
由k>0得x>1.
综上所述,当a≥1时(x)在区阿(1,+x)上没有零点:
令h(x)=x2lnx,x>1,则h'(x)=2xlnx+x>0,
当0<a<1时x)在(I,+e)存在唯一零点.
则(x)在(1,+)上单调递增,且值城为(0,+
高考大题规范解答
故h(x)=x1nx(x>I)的图象与直线y=k,k>0有唯一交点,
高考中函数与导数问题的热点题型
所以函数八x)恒有堆一零点.
题型1
(2)当k=号时6=E,所以0<k<号时6e(1wD)。
变式训练
要证八x)图象上存在关于点(x。,0)对称的两点,
[解析](1)当a=0时x)=3-24
即证存在1e(0,x),使得八x+t)+f八。-t)=0
令F()=f八+r)+f八x,-1)(0<1<o》,下面证明F(t)在(0,
则"(x)=2x-32
。)上有零点.
x3
对F()求导得F()=f'(x。+)-(-)
1)=1'(1=-4
记G()=()+g(x)=f'(x),
此时,曲线y=f八x)在点(1代1)处的切线方程为y-1=-4(g
G()=g(+t)-g(x-t),G()=g'(x+)+g'(-).
-1),即4x+y-5=0.
(2)国为x)=3-24
f'(x)=1+mx+←
2
x+a
所以f(x)=-2+a)-2(3-2
当0<x<2时,g(x)<0:当x>2时,g'(x)>0
x6-2k=x号-2ln。=(1-2ln)>0.
(x2+a)
-2(x2-3x-a)
故x。>√2k,当0<1<x-V2k时0+1>-1>2k.
(x2+a)2
有g(+t)>0,g'(x-t)>0,
由题意可得(-1)
2(4-0=0,解得a=4,
此时G()>0,则F()在(0-√2不)上单调递增,
(a+1)
故0<1<x-2k时,F()>F"(0)=∫'()-f'()=0.
经检脸,当a=4时x=-1为函数f八x)的极大值点,符合题意
故F(t)在(0,-√2k)上单调递增,F(x0-2k)>F(0)=
故)=3f(x)=2+)42,列表如下
2/rxn)=0.
x2+41
(x2+4)2
又x0时八x)→-,故一x时,F()→-,
(-,-1)
-1
-1.4)
(4,+
放F()在(。-√2,)上存在零点,即F()在(0,)上有零
点,问题得证.
(x】
0
0
练案[21]
八x)
极大值
极小值
A组基础巩固
所以函数八x)的单满造端区间为(-,-1),(4,+0),单调
L.[解析](1)/八x)的定义域为R,f'(x)=e-a
递减区间为(-1,4)
当a≤0时,f'(x)>0恒成立,所以(x)的单调递增区问为
当x<号时)>0:当>子时到<0
(一,+),无单调递减区问.
当n>0时,令f'(x)<0,得x<lna,
、1
所以xm=-1)=1.x)=4)=-4
令"(x)>0,得x>lna.
所以f八x)的单调递减区间为(-,lna),单调递增区问为
题型2
(lna,+e)
变式训练
(2)由题设可得(x-)(e-1)+x+1>0.
[解析】(1)由题意,得y=x)=n(a-x).
即k<x++山(x>0)恒成立,
y=h(a-)+
e2-1
因为x=0是函数y=xx)的极值点,
+(x>0),得g()=e-+e41
令g(x)=+1
(e-1)
所以y0=lna=0,所以a=1.
e(e-x-22(x>0).
(2)证明:由(1)可期八x)=ln(1-x),要证g()<1,
(e-1)3
472
由(1)的结论可知,函数h(x)=6-x-2(x>0)是增函数。
六x)e度=0)=-2a-1<0./八x)大t=八na)=-a2-
又因为h(1)<0,h(2)>0.
2a +2aln a <0.
所以密数h(x)的唯一零点《∈(1,2)(该零点就是h(x)的唯
·函数八x)只有一个零点,不合题意
零点).
当a>1时,lna>0
当xe(0,a)时,g'(x)<0:
∴,fx)在(-x,0),(na,+e)上单调递增,在(0,na)上单
当xe(&,+)时,g'(x)>0,
调递减,
所以gx)n=g(a)=g+
e"-ta.
∴八x)*=八0)=-2a-1<0,函数八x)只有一个零点,不台
题意,
文h()=e"-a-2=0
当a=1时f(x)=2(e-1)(e'-1)≥0恒成立
所以e=a+2且x后(1,2),
∴八x)在R上单调遠增,函数八x)只有一个零点,
则g(x)m=g(a)=1+ae(2,3),
所以k的最大值为2
华上所述)有丙个零点,则a的取值范围为(~子,
2.[解析](1)/x)≥r+1,化为e-ar-1≥0.
B组能力提升
令4(x)=e-r-1,
1.[解析】(1)爪x)的定义城为(-x,+x),
则u'(x)=e-a
当a≤0时,r'(r)=e-a>0,函数u(x)在R上单调递增,
当a=1时f)=2e2-2e+2-
而(0)=1-1=0,因此x<0时,(x)<0,不符合题意,舍去。
当a>0时,令u'(x)=e-a=0.解得x=lna,
=2(e-0(4e+1)
xE(-,na)时,‘(x)<0,此时,函数u(x)单调递减,xE
令f'(x)=0,解得x=0
(na,+)时,'(x)>0,此时,函数u(x)单调递增,
当x变化时∫(x)代x)的变化情况如表:
所以x=lna时,函数(x)取得授小值即最小值,
所以(lna)=a-lna-1≥0,
(-x,0)
0
(0,+】
令r(a)=a-alna-I,
f'(x)
0
+
则m'(a)=1-lna-1=-lna
可得r(a)在(0,1)上单调递增,在(1,+e)上单调递减,a=1
时,(a)取得极大值(1)=1-0-1=0,可得a=I时满是
f八x)
单调递减
3
单调递增
题意,
所以实数a的取值范国为|1
(2)令h(x)=g(x)-xe+1=+lnx-和+1,x∈(0,+x),
因此,当x=0时)有极小值,极小值为0)=2-e
()=1+-(x+e=(+(-e
t)0D=是-号+欢-元=)
令y=上-,则面数y=-e在xe(0,+)上单调遥减,
1),
①若a≤0,则'(x)<0,所以八x)在(-,+为)上单调递减,
又1-e<0)-2->0.
f八x)至多有一个零点.
2若a>0.令f"(x)=0.解得x=-na.
所以存在准-零点=(分)S(0,+),
当xe(-o,-lna)时,f'(x)<0:当xe(-lma,+)时,
f'(x)>0,所以f八x)在(-,-lna)上单阔递减,在(-lna
使得e0=名,即6-加
+∞)上单调遒增.
所以当x=-na时,代x)取得极小值,即最小值,为f(-na)》
,是(x)的极大值即最大值,
h(o)=xe-0-1+1=0
所以h(x)≤h()=0,
当a=e时,由于f(-na)=0,故f(x)只有一个零点:
因此g(x)-e+1≤0.
3.[解析](1)f"(x)=2e"-(2a+2)e+2a=2(e'-1)(e-
当ae(e,+)时,由于分-号+号na>0,期-ha)>0.
a),
故f尺x)没有零点:
a<0
.e-a>0
当ae0,e)时,号-÷+ha<0,即-lha)<0
令'(x)=0,解得x=0,
当x>0时"(x)>0,当x<0时,"(x)<0,
ha<1,即-h>-1>-2且-2)=号+是+1-2>0,
“函数f八x)在(-,0)上单词递减,在(0,+x)上单调递增。
故尺x)在(-,-na)有一个零点,
(2)由(1)知.①当a<0时,函数f八x)在(-g,0)上单调递减.
在(0,+x)上单测递增
f9)。址+e-h,县h-ha
∴f八x)m=f0)=1-(2a+2)+0=-2a-1,
先证x>0时lnx≤x-1.
当x+-0时f代x)++x,当+x时f八x)→+x,
f八x)有两个零点,
设a()=nx-(-10,测a()=
)=-2a-1<0,解得-号<a<0,
当0<x<1时,m'(x)>0,当x>1时,m'(x)<0
故m(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+x)上单调递减,
②当u=0时,八x)=e-2e'=0,解得x=ln2,只有一个零点,
当x=1时,m(x)取到最大值m(1)=0,
不符合题意,
故x>0时1nx≤x-1,
③当a>0时,由(1)知f'(x)=2(e'-1)(e°-a〉
当x一-时八x)一-,当一+¥时x)一→+乡,
f)如,址+e-h9≥:起
+e-
令f"(x)=0,解得x=0.,或x=lna,
-小+>0
,1
当0<a<1时,lna<0,
.f代x)在(-,na),(0,+)上单调递增,在(lna,0)上单
因此八x)在(-na,+)上有一个零点.
调递减,
综上,a的取值范围为(0,e).
473
2[解析】(1))=号+h-2m,
4.C由m8>0知.0是一、三象限角,由sin0<0知,0是三,四
象限角或终边在y轴非正半轴上,故8是第三象限角.
f”(x)=+-2a=-2a+xe(0,+0).
5.-3利用任意角的三角函数的定义求解
3
记g(x)=x2-2ax+1,
已知角a的终边经过点P(-4,m),且sin=-亏,in
①当4=4a-4≤0,卿0<a≤I时,g(x)=x-2ax+1≥0恒战
立,所以f"(x)≥0在(0,+g)上恒成立,
一而号解得m-
所以f八x)在(0。+∞)上单调造增.
6.2,22设扇形的半径为r,弧长为1,然后根据弧长公式以及
②当△=42-4>0,即1>1时,方程有两个不等实根,
扇形周长建立方程即可求出【,,再根据扇形面积公式即可求
且新2a-40-4-a-->0.2a+4-4
2
2
解设第形的半径为,蒸长为1,则由已知可得化上34解
+a2-1>0.
得,=2,1=2豆,所以扇形面积为5=宁×22×2=2
x∈(0,a-√0-1),x2-2mr+1>0,f"(x)>0J(x)单调
遒神,
7.D解法一a是第四象限角-受+2km<<26m,keZ,
xe(a-√a-1,a+√a-1),x2-2ax+1<0,f'(x)<0.
-π+4T<2a<4行,keZ,角2a的终边在第三,四象限或
八x》单调递减,
y轴非正半轴上,sin2a<0,cos2w可正、可负、可零,故选D.
x∈(a+√0-1,+),x2-2x+1>0f'(x)>0x)单调
解法二:in2a=2 sin acos a<0,
递增.
8.
4
3
4
5
综上所述:①当0<a≤1时,八x)在(0.+)上单调造增,
由角a的终边过点P(-子,-了)得ima=-了,所以
4
②当4>1时x)在(0.a-√-1)和(a+√-1,+)上
sin(e+π)=-sina=5
单调递增,在(a-√a-1,a+√a-1)上单调递减.
考点突破·互动探究
(2)证明1)=2-2m
考点1
.fm)+n)=1-4a=2/1),
例1:C
当k=2n(neZ)时,2nm+牙≤a≤2mm+号,此时a表
由(1)可0<a<1时,八x)在(0,+)上单调递增,
故不妨设0<m<1<n,
示的范围与牙≤a≤受表示的范围一样:当:=2m+1(n
要证m+n>2,即证n>2-m>1,
又:当0<a<1时八x)在(0,+x)上单调递增,
Z)时,2m++晋≤a≤2nm++受此时a表示的范围
∴.只需证八n)>f八2-m),
又f代m)+fn)=1-4a,
与云+≤a≤+受表示的范谓一样,故选C
∴.只需证1-4和-f八m)>f2-m),
例24:-2-空与-行是终边相同的角,
即证f八m)+f2-m)<1-4和(0<m<1).
记F(x)=f八x)+f八2-x),xe(0,1),
_3如_3年是最小的,
且此时-44
r()=f)-2-)=+-2a-(2-)-2
1
-+2a=
例3:C
因为直线y=尽x的领斜角是于,所以终边落在直线y=
2(x-1)
x(2-x)
x上的角的取值集合为{aa=km+号keZ小故选C
.当x∈(0,1)时,F"(x)>0恒成立,F(x)单调递增,
例4:AC由角x的终边在第二象限.
F(x)<F(1)=21)=1-4a,
∴.原命题得证,即m+n>2.
所以受+k2m<a<m+k2m,ke乙,
第四章三角函数,解三角形
所u导+2<受<+2ez
2
第一讲任意角和弧度制及任意角的三角函数
当长=2m,meZ时.牙+m2后<号<号+m2,m台乙.
知识梳理·双基自测
所以受终边在第一象限:
知识梳理
知识点一
当k=2m+1,aeZ时,要+m·2知<号<受+m·2。
1.负角零角2.象限角轴线角3.B1B=2kπ+a,keZ
mEZ.
知识点二
所以号终边在第三象限,综上,号的终边在第一或三象限。
1.半径长2.L
180
4.lalr-
故选A,C
知识点三
[引申]
1y年0)2.一全正二正弦三正切四余弦
(1)受的终边在第二或第四象限。(2)在第一,二或四象限
双基自测
(3)一
第三或第四象限或y轴负半轴上
考点2
1.(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×
[解析]根据任意角的概念知(1)(2)(4)(5)均是错误的
例:[解折】()a=60=号1=10×号=9((am
sina>0,a也可落在y轴正半轴上,故(3)也不对.
2.B-2025°=-6×360°+135°,-2025和135°的终边相同
(21设号形指东为3由题知1停m
所以-2025°的终边在第二象限.
3.C由定义知终边相同的角的表达式中不能同时出现角度和弧
度,应为牙+26m或:360°+45°(keZ.
(-
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