内容正文:
第二部分专题四导数及其应用
专题四导数及其应用
知识技能解读
导数是高考考查理性思维能力的重要载体,导数的几何意义、利用导数研究函数的单调
性、最值、极值问题成为了高考的高频考点,也是高中数学的重难点.考查方向为:
(1)利用导数的几何意义求函数的切线、利用导数研究函数的单调性、极值与最值问题,
难度不定,题目可能为简单题,也可能为难题,题型为选择题、填空题或解答题
(2)导数综合应用的命题方向仍将以选择、填空压轴题或解答题形式考查不等式恒(能)
成立问题与探索性问题、利用导数证明不等式、利用导数研究零点或方程解问题,重点考查分
类整合思想、分析解决问题的能力,
第1节导数的运算与导数的几何意义
[考点1]导数的运算
3.(2021·新高考I卷,7)若过点(a,b)可以作
(2022·全国甲卷(理),6)当x=1时,函数
曲线y=e的两条切线,则
fx)=alnx+取得最大值-2,则f(2)=
A.e<a
B.e"<6
C.O<a<e
D.0<<e"
4.(2025·全国一卷,12)若直线y=2x+5是
A.-1
曲线y=e十x十a的一条切线,则a
c号
D.1
5.(2024·新课标I卷,13)若曲线y=e+x
[考点2]导数的几何意义
在点(0,1)处的切线也是曲线y=1n(x十1)
1.(2024·全国甲卷(理),6)设函数f(x)=
+a的切线,则a=
6.(2022·新高考I卷,15)若曲线y=(x+a)e
e+2sinx,则曲线y=f(x)在点(0,1)处的
1+x2
有两条过坐标原点的切线,则α的取值范围
切线与两坐标轴所围成的三角形的面积为
是
(
7.(2022·新高考Ⅱ卷,14)曲线y=1n|x|过
坐标原点的两条切线的方程为
1
C.
2
D.
8.(2021·全国甲卷(理),13)曲线y=2号
x+2
2.(2023·全国甲卷(文),8)前线y=千7在
在点(一1,一3)处的切线方程为
9.(2021·新高考Ⅱ卷,16)已知函数f(x)
点1,号)处的切线方程为
|e一1|,x1<0,x2>0,函数f(x)的图象在
A.x-
点A(x1,f(x1)和点B(x2,f(x2))的两条
B.y=
22
切线互相垂直,且分别交y轴于M,N两
Cy=x+是
D.y=x+8
4
点,则AM取值范围是
BN
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10.(2024·新课标Ⅱ卷,16)(15分)已知函数
12.(2021·全国乙卷(文),21)(12分)已知函
f(x)=e'-ax-a.
数f(x)=x3-x2+a.x+1.
(1)当a=1时,求曲线y=f(x)在点(1,
(1)讨论f(x)的单调性:
f(1))处的切线方程;
(2)求曲线y=f(x)过坐标原点的切线与
(2)若f(x)有极小值,且极小值小于0,求
曲线y=f(x)的公共点的坐标.
a的取值范围.
11.(2022·全国甲卷(文),20)(12分)已知函
数f(x)=x3-x,g(x)=x2十a,曲线y=
f(x)在点(x1,f(x)处的切线也是曲线y
=g(x)的切线】
(1)若x1=-1,求a;
(2)求a的取值范围.
第二部分专题四导数及其应用
第2节
导数的综合应用
[考点1]导数与函数的单调性
6.(2023·全国乙卷(文),20)(12分)已知函
1.(2024·新课标I卷,10)(多选)设函数
数f(x)=
f(x)=(x一1)(x-4),则
()
(H+a)n(1+x).
A.x=3是f(x)的极小值点
(1)当a=一1时,求曲线y=f(x)在点
B.当0<x<1时,f(x)<f(x2)
(1,f(1))处的切线方程.
C.当1<x<2时,-4<f(2x-1)<0
(2)若函数f(x)在(0,+∞)单调递增,求a
D.当-1<x<0时,f(2-x)>f(x)
的取值范围.
2.(2023·新课标Ⅱ卷,6)已知函数f(x)=
ae一lnx在区间(1,2)上单调递增,则a的
最小值为
()
A.e2
B.e
C.e1
D.e2
3.(2021·全国乙卷(理),12)设a=2ln1.01,
b=1n1.02,c=√1.04-1,则
()
A.a<b<c
B.b<c<a
C.b<a<c
D.c<a<
4.(2023·全国乙卷(理),16)设a∈(0,1),若函
数f(x)=a+(1+a)F在(0,+o∞)上单调递
增,则a的取值范围是
5.(2023·全国甲卷(文),20)(12分)已知函
数)=a思eb引
(1)当a=1时,讨论f(x)的单调性:
(2)若f(x)十sinx<0,求a的取值范围.
最新真题分类特训·数学
[考点2]导数与函数的极值
7.(2025·上海卷,19)(第1小题满分6分,第
1.(2024·新课标Ⅱ卷,11)(多选)设函数
2小题满分8分)
f(x)=2x3-3ax2+1,则
已知f(x)=x-(m+2)x+mlnx,m∈R.
A.当a>1时,f(x)有三个零点
(1)若f(1)=0,求不等式f(x)≤x2-1的
B.当a<0时,x=0是f(x)的极大值点
解集;
C.存在a,b,使得x=b为曲线f(x)的对
(2)若函数y=f(x)满足在(0,十∞)上存在
称轴
极大值,求m的取值范围;
D.存在a,使得点(1,f(1))为曲线y=f(x)
的对称中心
2.(2023·新课标Ⅱ卷,11)(多选)若函数
f(x)=alnx++S(a≠0)既有极大值也
有极小值,则
A.bc0
B.ab>0
C.b2+8ac>0
D.ac<0
3.(2022·新高考I卷,10)(多选)已知函数
f(x)=x3一x十1,则
()
A.f(x)有两个极值点
B.f(x)有三个零点
C.点(0,1)是曲线y=f(x)的对称中心
D.直线y=2.x是曲线y=f(x)的切线
4.(2021·全国乙卷(理),10)设a≠0,若x=a
为函数f(x)=a(x一a)(x一b)的极大值
点,则
()
A.a<b
B.a>b
C.ab<a2
D.ab>a2
5.(2025·全国二卷,13)若x=2是函数f(x)
=(x一1)(x-2)(x一a)的极值点,则f(0)
6.(2022·全国乙卷(理),16)已知x=x1和x
=x2分别是函数f(x)=2a'-ex2(a>0且
a≠1)的极小值点和极大值点.若x1<x2,
则a的取值范围是
第二部分专题四导数及其应用
8.(2024·全国甲卷(理),21)(12分)已知函
3.(2025·全国一卷,19)(1)求函数f(x)=
f(x)=(1-ax)In(1+x)-x.
5cosx-cos5x在区间[0,开]的最大值;
(1)若a=-2,求f(x)的极值;
(2)给定0∈(0,x)和a∈R,证明:存在y∈
(2)当x≥0时,f(x)≥0,求a的取值范围.
[a-0,a+0]使得cosy≤cos0;
(3)设b∈R,若存在9∈R,使得5cosx
cos(5.x十p)≤b对x∈R恒成立,求b的最
小值
[考点3]导数与函数的最值
1.(2022·全国乙卷(文),11)函数f(x)=cosx十
(x+1)sinx+1在区间[0,2π]的最小值、最大
值分别为
(
A.-受受
R-受号
C.-5+2
D要受+2
2.(2021·新高考I卷,15)函数f(x)=|2x一1
一2lnx的最小值为
25
最新真题分类特训·数学
4.(2025·北京卷,20)已知函数f(x)的定义
5.(2021·全国甲卷(文),20)(12分)设函数
域为(-1,+∞),且f(0)=0,f(x)=
f(x)=a2x+a.x-3lnx+1,其中a>0.
ln(z+1,直线1,是曲线y=f(a)在点A
(1)讨论f(x)的单调性;
x+1
(2)若y=f(x)的图象与x轴没有公共点,
(a,f(a)处的切线.
求a的取值范围.
(1)求导函数f(x)的最大值;
(2)当一1<a<0时,求证:除切点A外,y=
f(x)在l1上方;
(3)当a>0时,过点A作与l,垂直的直线
l2l1,l2与x轴的交点横坐标分别为x1,
,求2二二的取值范围。
x2-xi
26
第二部分专题四导数及其应用
[考点4幻利用导数解决恒成立(存在性)
2.(2024·全国甲卷(文),20)(12分)已知函
问题
数f(x)=a(x-1)-lnx+1.
1.(2024·新课标I卷,18)(17分)已知函数
(1)求f(x)的单调区间:
fx)=ln2+ax+bx-1月
(2)若a≤2时,证明:当x>1时,f(x)<
e1恒成立.
(1)若b=0,且(x)≥0,求a的最小值;
(2)证明:曲线y=f(x)是中心对称图形;
(3)若f(x)>-2,当且仅当1<x<2,求b
的取值范围。
7
最新真题分类特训·数学
3.(2023·全国甲卷(理),21)(12分)已知
4.(2021·天津卷,20)已知a>0,函数f(x)=
f(r)=az-
e6}
ax-xe".
(I)求曲线y=f(x)在点(0,f(0)处的切
(1)若a=8时,讨论f(x)的单调性;
线方程:
(2)若f(x)<sin2x恒成立,求a的取值
(Ⅱ)证明f(x)存在唯一的极值点:
范围.
(Ⅲ)若存在a,使得f(x)≤a十b对任意x∈
R成立,求实数b的取值范围.
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第二部分专题四导数及其应用
[考点5]利用导数证明不等式
3.(2023·新课标I卷,19)(12分)已知函数
1.(2025·全国二卷,18)已知函数f(x)=
f(x)=a(e+a)-x.
n1+x)-x+2-kx,其中0<<
(1)讨论f(x)的单调性:
(1)证明:f(x)在区间(0,十o∞)存在唯一的
(2)证明:当e>0时,x)>2na+多
极值点和唯一的零点;
(2)设x1,x2分别为f(x)在区间(0,十∞)
的极值点和零点。
(i)设函数g(t)=f(x1十t)一f(x一t),证
明:g(t)在区间(0,x,)单调递减;
(iⅱ)比较2x1与x2的大小,并证明你的
结论
4.(2023·新课标Ⅱ卷,22)(12分)(1)证明:
当0<x<1时,x-x2<sinx<x;
(2)已知函数f(x)=cosa.x-ln(1-x2),若
2.(2024·天津卷,20)(本小题16分)设函数
x=0是f(x)的极大值点,求a的取值
f(x)=xln x.
范围.
(1)求f(x)图象上点(1,f(1)处的切线
方程;
(2)若f(x)≥a(x-√E)在x∈(0,+∞)时
恒成立,求a的值;
(3)若x1,x2∈(0,1),证明|f(x1)一f(x2)
≤lx1-x2.
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最新真题分类特训·数学
5.(2023·天津卷,20)(16分)已知函数f(x》
6.(2023·上海卷,21)(本题满分18分)本题
=+2m(x+1.
共有3个小题,第1小题满分4分,第2小
题满分6分,第3小题满分8分
(1)求曲线y=f(x)在x=2处切线的斜率;
已知函数f(x)=lnx.取a1>0,过点(a1,
(2)当x>0时,证明:f(x)>1:
f(a1))作曲线y=f(x)的切线,交y轴于点
(3)i证明:君<ln(n)-(n+号)lnn+n≤1,
(0,ae):a2>0,过点(a2,f(a2)作曲线y
f(x)的切线,交y轴于点(0,a3),以此类推
n∈N'
若an≤0,n∈N,则停止操作,得到数列
{an}.
(1)若正整数m≥2,证明:am=lnam1一1.
(2)若正整数m≥2,试比较am与am-1一2
的大小
(3)若正整数k≥3,是否存在k使得a1,a2,
…,a依次成等差数列?若存在,求出k的
所有取值;若不存在,试说明理由.
30详解详析
当-2≤a<0时,零点为1
-1,-1:
考点2导数的几何意义
当a=0时,只有一个零,点-1:
1.A f()=2sin z
1十x
当0<1时,本点为。,-1,
(r)
=(e'+2cos )(1)-(e'+2sin r).2x
当a=1时,只有一个零,点一1:
(1+x)月
当1<a≤2时,零点为】,
a-7,-1;
(r-1)'e+2(1)cos x-4rsin
(1+x)
当a>2时,零,点为1,一1.
则/(0)=3
所以当画数有两个零点时,a≠0且a≠1.
y=f(x)在点(0,1)处的切线方程为y-1=3(x-0),
点睛:本题的解题关锭是根据定义去掉绝对值,求出方
即3x-y十1=0
程的根,再根据根存在的条件求出对应的范围,然后根
令x=0,得y=1,
据范围讨论根(或零点)的个数,从而得解】
答案:(一o,0)U(0,1)U(1,十)
令y=0,得=-子,
5.解析:零点问题,转化成两个函数的交点来分析
y=f(x)在点(0,1)处的切线与两坐标轴所图成的三
令∫(x)=1gx一kx一2=0,可转化成两个函教
y1=gx,y=kx十2的交,点问题.
角卷的面积为S=之×一号引×1=日
对于①,当k=0时,lgx=2,两个交点,①正确:
2.C
对于②,存在k<0,使y=lgx与y=x十2相切,②
设南线y=片在点(,受)处的切战方程为y
正确;
号=k(x-1),
对于③,若k<0,y=lgx与y=kx十2最多有2个交
e
点,③错误:
因为yx干'
对于①,当k>0时,过点(0,2)存在函数g(x)=gx(x
>1)的切线,此时共有两个交点,当直线斜率精微小于
所以y'=c(x十1)-c
e'
(x十1)月
(x+1):
相切时的斜率时,就会有3个交,点,故①正确.填①②①」
答案:①②①
所以=y儿=导
第6节
函数模型
1.DA选项:lgp=1gP
所以切线方程为y一受=子(红-D,
lg1026>3,T=220,由
所以南线y一千气在点(包,受)处的切线方程为y一导:
图易知处于固态:B选
固态
超临界
项:lgp=lg128>2,T=
状态
十导故选C
270,由图易知处于液态:
液态
3.D用取极限的方法快速得到答案,注意到x→一6∞时
C选项:lgp=lg9987≈
切线为y=0,x十○时切线为y=十o∞,因此切线的交
3.999,T=300.由图易
气态
点位于第一象限,且在曲线y=e的下方,故选D.
知处于固态;D选项:g力0十
2002503003504007
4.解析:由2x十5=e十x十a得e=x十5-a,故可知y
=1g729>2,T=360,由
x十5一a与y=e相切,所以5一a=1,故a=4.
图易知处于超临界状态;所以选D.
答案:4
2.C将L=4.9代入L=5+lgV得lgV=-0.1=-
5.解析:由题知y=(e十x)‘=e十1,当x=0时,切线
101
率k=2,
所以V=10元=
元而≈1.259≈0.8,故选C.
1
1
则切线方程为y=2x中1=[a(x中D中a=石
3.解析:所消耗的总体能y=
4(1.025-cos0)
sin a
2,得x=一
y=2x()十1=0y=lhx++a
=4.1-4cos0
sin 6
的切点(0小
y'=4sin'0-(4.1-4cos 0)cos 0 4-4.Icos 0
=0
sin
sin
p0=n(+)十a,故a=ln2.
cos 0=40
40
答案:ln2
6.解析:易得曲线不过原点,设切点为(x,(x十a)e'o),则
40
答案:arccos
切线钟率为f'(x。)=(x。十a十1)co,可得切线方程为y
专题四
导数及其应用
一(x。十a)eo=(x十a十1)e'(x一x。),又切线过原点,
可得一(x。十a)c'=-x(xw十a十1)co,化简得x十
第1节导数的运算与导数的几何意义
a,x一a=0(*),又切线有两条,即*方程有两不等实
考点1导数的运算
根,由判别式△=a2十4a>0,得a<一4,或a>0.
Bf)=是-名由条#,得2
{f(1)=a-b=0,所以
答案:(-c∞,一4)U(0,十∞)
7.解析:当x>0时,点(x1,lnx1)(x1>0)上的切线为y
a=b=-2,即∫(x)=-2+2
ln=上(x-x1),若该切线经过原点,则n-1=0,
解得x=e,此时切钱方程为y=
e
最新真题分类特训·数学
当x<0时,点(x,ln(-x)(x<0)上的切线为y-
ln(-)=1(x-).若该切线经过原点,
令(x)<0,解得x<-号或0<1<1,则x支化时,
'(x),h(x)的变化情况如下表:
则n(一x)1=0,解得x=一e,此时切线方程为
0
(0.1)
y=-t
'(x
0
十
答案:y=y=一
h(s)
增
8.解析:由题y=21+2)-(2x-1D=5
(x十2)2
x+2,所以在点
则h(x)的值城为[一1,十0),故a的取值范围
(一1,一3)处的切线的斜率k=5,故切线方程为y十3=5
为[-1,十0∞).
(x十1),即5x-y+2=0.
12.解:(1)函数f(x)=x3-x十ax十1的定义城为R,其
答案:5x-y十2=0
导数为广(x)=3x-2x十a.
9.解析在f)=1r0中,f
fe'.x>0
1-e,x<0
-e',I<0
①当a≥号时,方程f)=0至多有-解,fx)≥0.)
∴.f(x)f(x,)=-e+=-1;
在R上单调递增:
∴西十x4=0,
②当a<号时,若f()=0,即3r-2红+a=0,
微离<0
√1+elx
北时方程3x2-2x十a=0有两根:西,=1二西,
3
eie0,即∈0.
=1+-3☑
3
答案:(0,1)
10.解:(1)a=1,fx)=c-x-1,切点(1,e-2),f(x)=
(x)>0时,x<x1或x>x4:
e-1,k=f(1)=e-1
广(x)<0时,x1<x<x2.
所以要求的切线方程为y一(e一2)=(e一1)(x一1),即
f(x)在(一∞,x1)上单调递增,在(x1,x)上单调递减,
在(x,十o)上单调递增,
y=(e-1)x-1.
(2)f(x)=e-a,当a0时,f(x)>0,f(x)在R上
综上当a≥行时,)在R上单调递增:
单调递增,此时无极值
.a>0,令f'(x)=0,x=lna
当a<时,)在(-,上西
上单调递增,
f(x)在(-oa,lna)上单调递减,(lna,十oo)上单调
3
递增,
在
1-=3a,1十一3]上单调递减,在
3
3
:.f(x)u=f(In a)=a-aln a-a<0,
∴.1-lna-a<0
令g(a)=-a2-lna+1,g'(a)=-2a-1<0
a
(2)记曲线y=∫(x)过坐标原点的切线为l,切点为
g(a)在(0,十∞)单调递减,而g(1)=0,
P(ozx6-x6十axo十1).
∴.g(a)<0=a>1
f(xo)=3x8-2x十a,
.a的取值范围(1,十oo).
所以切线1的方程为y一(x一x后十a.x0十1)=(3x
11.解析:(1):(x)=3.x2-1,∴(-1)=2且f(-1)
2x。十a)(x-xo),
=0
又1过坐标原点,则2x一x-1=0,解得x。=1
故y=f(x)在点(-1,0)处的切线为y=2x十2
所以切线l的方程为y=(1十a)x,
又y=2x十2与y=g(x)相切,将直线y=2x十2代入
若x2-x2十ax+1=(1十a)x,则有方程x-x2-x+1
g(x)=x2+a得x2-2x十a-2=0
=0
由△=4-4a十8=0得a=3
解得x=1或x=一1,
(2):广(x)=3x2-1,曲线y=f(x)在点(x1f(1)处
所以曲线y=f(x)过坐标原点的切线与曲线y=f(x)
的切线为y-(x-x1)=(3x-1)(x-1),即y
的公共点的坐标为(1,1十a)和(-1,-1一a,
(3x-1)x-2x;
第2节导数的综合应用
由g(x)=x2+a得g'(x)=2x
考点1导数与函数的单调性
设y=g(x)在点(x·g(x)处的切线为y一(xi十a)=
1.ACD首先有f八x)=(x-1)(x-4),
2x(x-xg),
则f(x)=3(x-1)(x-3),
即y=2xx-x十a,
对于A有,x一3左右的两侧符号变化为由负到正,故其
3i-1=2
为极小值点,故A正确:
-2xi=a-xi
对于B有,当0<x<1时,函数单调递增且x2<x,故
∴a=-2x=(9xi-8-6xi+1D
(x)<f(x),故B错误:
对于C有,当1x<2时,得1<2x-1<3且f(1)=0,/
令Ax)=号-2x-+子期)=9-6
(3)=-4,故-4<f(2x-1)<0,故C正确:
对于D有,当-1<x<0时,f(x)单调递增,f(2-x)>
-3x=3x(3+1D(x-1),◆(x)>0,解得-号<
(x)成立,故D正确.故选择:ACD.
点评:函数的单调性问题转化成导数的单调性问题即可
<0或x>1,
顺利解决,
详解详析
2.C由题意可知f(x)=ae->0在区间1,2)上恒成
(2)构建g(x)=f(x)十sinx
x
=ax-
立即a≥()
m+m(0<r<受)
,设g(x)=xe,则在x∈(1,2)上恒有
cos'x
则g'(x)=a-
g'(x)=(x十1)e>0,所以g(x)n=g(1)=e,则
中in产+osx(0<r<受)
cos'a
若g(x)=f(x)十sinx<0,且g(0)=f(0)十sin0=0,则
=是即a≥e.故选C
g'(0)=a-1十1=a≤0,
解得a≤0,当a=0时,
3.B显然a>b
令f(x)-2n(1十x)-(-4z-1)(x>0),则
周为mx一品m(-)小
cos'r
又x(0,受)所以0<nx<1,
因为当0<x<2时,x<2x,所以1十2x十x<]十2x+
0<c0s<1,则1>1,
2x,即1+x<√1+4z,
cos'x
所以f'(x)>0,所以f(0.01)>f(0),即a>c.
所以f(x)+sinx=sinx-in'<0,
cos
同理,令g(x)=ln(1+2x)-(√1-4z-1)(x>0),则
满足題意:
2
2
g'(x)=1千2x1中4
当a<0时,由于0<<受,显然ax<0,
因为当x>0时.(1十2x)>1十4x,所以g'(x)<0,
所以g(0.01)<g(0)=0,即c>b,
所以f(x)+sinx=az-i加2+sinx<simx-m兰<
cos'x
cos'x
综上a>c>b,选B
0,满足题意;
4.解析:由函数的解析式可得了(zx)=alna十
综上所述:若f(x)十sinx<0,等价于a≤0,
(1十a)ln(1十a)≥0在区间(0,+co)上恒成立,
所以a的取值范围为(一o,0.
则1+aa1+a≥-aina,中(告)≥
8解:当a=-1时,f=(仔
1)n(x+1)(x>-1),
P。在区网0,中四止板成2
则f(x)=-
k(告)广=12na西a+1ea2
In a
据此可得f(1)=0,(1)=一ln2,
所以函数在(1,f(1)处的切线方程为y-0=-l2(x一1),
故ln(1十a)>0,
即ln2)x十y-n2=0.
故hat)>-lna即aa+)≥l,
10<a<1
10<a<1
(2)由画数的解折式可得了x)=()+1)+
故5,1≤a<1,
2
(+)x>-1w
结合题意可得实数a的取值范围是
满足题意时f'(x)≥0在区间(0,十∞)上恒成立,
爸案
◆()nx+1+(任+@)h≥0,
则-(x十1)ln(x十1)+(x十ax)≥0,
5.解:(1)因为a=1,所以f(x)=x-
sinx
令g(x)=ax2+x一(x十1)ln(x十1),原问题等价于
cosz'
g(x)≥0在区间(0,十0∞)上恒成立,
xe(0,2)小则f(x)
则g'(x)=2ax-ln(x+1),
当a≤0时,由于2a.x≤0,ln(x十1)>0,
1-cos xcos'x-2cos r(-sin r)sin
故g(x)<0,g(x)在区间(0,十∞)上单调递减,
cos'x
此时g(x)<g(0)=0,不合题意:
1-cos'x+2sin'cos'r-cos'r-2(1-cos
令h(x)=g'(x)=2ax-ln(x+1),则h'(x)=2a
cos'x
cos'x
1
cos'r+cos'x-2
x+7'
cos'r
令1=cosx,由于x∈(0,受)
当a≥号a≥1时,由于<1,所以>0
h(x)在区间(0,十∞)上单调递增,
所以t=cosx∈(0,1),
即g'(x)在区间(0,十∞)上单调递增,
所以cos2x十c0s2x-2=1+2-2=2-2+2t2-2=
所以g'(x)>g'(0)=0,g(x)在区间(0,十○)上单调递
2(1-1)+2(1+1)(t-1D=(2+21+2)(t-1),
增,g(x)>g(0)=0,满足题意.
因为t十2t十2=(t+1)2+1>0,t-1<0,
cos'x=t>0,
当0a<号时,由=2a=0可得=云-l
所以f=o02<0在(0,受)上旗成立,
cos'r
当x∈((0a-)时,(x)<0h(x)在区网
所以八x)在(0,受)上单调遂减。
(0,云-1)上单调适减,即)单洞递减,
最新真题分类特训·数学
注意到F0)=0,故当x∈(0名-)时。
即a=2时,x=2是f(x)的极值,点
所以f(0)=一4
g'(x)<g'(0)=0,g(x)单调递减,
答案:一4
由于R0)=0,故当x(0云-1)时gR0)=0,
6.解析:f(x)=2(alna一ex)至少要有两个零点x=x
和x=x4,我们对其求导,"(x)=2a(lna)2-2e.
不合题意
(1)若a>1,则/(x)在R上单调递增,此时若(x。)
综上可知:实数a的取值范国是{如a≥}
0,则广(x)在(-∞,x)上单调递减,在(x。,十∞)上单
考点2导数与函数的极值
调递增,此时若有x=x1和x=x分别是函数f(x)
2a一ex2(a>0且a≠1)的极小值,点和极大值点,
1.AD求导得f(x)=6x(x-a),于是:A正确,当a>1
时,极大值f(0)=1>0,极小值f(a)=1一a<0.所以必
则工1>x4,不符合题意
有三个零点;B错,a<0时x=0应为极小值,点:C错,任
(2)若0<a<1,则"(x)在R上单调递减,此时若
何三次西数不存在对称轴;D正确,当a=2时f(x)=
/(x)=0,则f(x)在(-∞,x)上单调递增,在(x,十∞)
2(x-1)1-6(x-1)-3,关于(1.-3)中心对称.
上单调递减,且西-=ogna.此时若有x=和x=
2,BCD由题可知f(x)的定义城为(0,十o),f(x)=a
分别是函数f(x)=2a-ex2(a>0且a≠1)的极小值,点
-b一2巫=-虹一2匹,由函教f(x)既有极大值也有
和板大值点,且工,<,则需满足了红)>0,即品。之
dog.>naha>hna品
e
e
极小值,知厂(x)在(0,十o)上有两个不等实根,令h(x)
=a.x2一bx-2c,则h(x)在(0,十oo)上有两个不等实根
[b+8ac>0
>1-lhna,可解得a>e或0<a<,由于0<a<1
4>0
所以{1十x>0,即
b70
取交集即得0<a<
e
xx2>0
一29>0
a
答案:(0,)
,b2+8ac>0
7.解:(1)由题意,f(1)=1-m-2=0→m=-1→f(x)=
所以{ab>0
,所以b与a同号,c与a异号,故c<0,
x2-x-lnx,故x2-x-lnx≤x2-1→x+lnx-1≥0.
(ac<0
设g(x)=x十lnx-1,x>0,由y=x与y=lnx均为增
所以A错误,B,C,D正确.故选BCT)
函数,故g(x)为增函数
3.AC
(x)=3x2-1,所以(x)有两个极值点-5与
由g(1)=0得g(x)≥0台x≥1,故解集为[1,十∞).
3
(2)由题意,(x)=2x-(m十2)十m
又(得)1-2>0将以1)只有-个点:
9
2x-(m+2)x十_x-1)(2x-m).
由f(x)十f(一x)=2可知,点(0,1)是曲线y=f(x)的
对称中心;令f(x)=3x2-1=2,可得x=士1,又f(1)
故分类讨论,由当m≤0时,
=f(-1)=1
fx)=红-D2x-m2≥0→z≥1,
当切点为(1,1)时,切线方程为y=2x一1,
故f(x)在(0,1)单调递减,在[1,十∞)单调递增,故
当切,点为(一1,1)时,初线方程为y=2x十3.所以答案
f(x)无极大值不成立:
选AC
4.D当a>0,f(x)大致图象如下图左所示,易得b>a>
当m>0时,分类讨论,
0.当a<0,f(x)大致图象如下图右所示,易得0>a>b.
①当m=2时fx)=2二1少≥0恒成立,在(0.
4
十∞)单调递增,故f(x)无极大值不成立;
②当0<m<2时,
fx)=-1D2m>≥0=x≥1或0<x≤受,
)在(0,受]和[1,+∞)单调递增,在(受,1)单调递
综上所述,得ab>a,故答案选D.
5.解析:因为f八x)=(x2-3x十2)(x一a)(xER).
减,故f工)在x=受处取得板大值:
所以f'(x)=(2x-3)(x-a)+(x2-3x十2)
由f'(2)=0得:2-a=0,所以a=2,
③当m>2时f=1》2二m>0→x>受我0
所以f(x)=(x-1)(x-2)2且f(x)=2(.x-1)(x-2)
<x≤1,
+(x-2)=(x-2)(3x-4)
当x变化时,f(x)f(x)变化如下表
x)在0,1门和[受+∞)单调递增,在(1,受))单调递
减,故f(x)在工=1处取得极大值:
2
2,+∞
综上:m∈(0,2)U(2,+∞).
8.解:(1)当a=-2时,f(x)=(1十2x)ln(1十x)-x(x>
(x
0
0
-1,f(x)=21n1+x)+斤,当x>0时/x)>0,
f(x)
单调递增
极大值单调递减极小值单调递增
当-1<x<0时,f八x)<0,所以f(x)在(一1,0)上单调
详解详析
递减,在(0,十∞)上单调递增,故f(x)的极小值为f(0)
=0,无极大值:
且g(-1)=-
4(号)-3,()=35
(2)f(x)=(1-ax)ln(1十x)-x,f(x)=-aln(1+x)
g(1)=4,
-a+D匹.令g(x)=∫(x),则g(x)=一千2
1十x
故尽)在[停]小上的最大值为36,即f)在
十可周为当≥0时,f(x)≥0,且f0)=0,/0)
a十1
[0,受]上的最大位为3,
0,所以g0)=-1-2a>0,a≤-之.当a≤-之时:g
(2)证明:假设结论不成立,即对任意yE[a一0,a十们,均有
cos y>cos 0,
1
a≥21+n21-721于≥0,g())在[0,
即对任意y∈[a-0,a十],有y∈(2kπ-0,2kr十0),k
∈Z,
十o∞)上单调递增,g(x)=了(x)≥g(0)=0,故f(x)在
由于8∈(0,π),所以形如(2kπ-0,2kr十8),k∈Z的区间
[0,十∞)上单调递增,f(x)≥f(0)=0恒成立,即a的取
两两交集均为空集,
值范国为(©,一】
所以[a-0,a十0]二(2kπ-0,2kπ十0),
考点3导数与函数的最值
故存在整数k,使得2kπ一0<a一0<a十日<2kπ十日,所以
1.D f(x)=-sin x+sin +(x+1)cos x=(x+1)
2kn<a<2kn,
与α的存在性矛盾,故假设不成立,原命题得证。
所以在区间(0,受)和(受,2a)上f(>0,
(3)由(1)可知g(t)最大值为g
3
2
=35.
即f(x)单调递增:
这说明取9=0,则有5cosx一c0s(5x十p)≤3V5对任意
在区间(受,经)上了(x)<0,即)单调递减,
实数x恒成立,即b=3√5符合题意,
又f0)=f2)=2.f()=受+2.f()
另一方面,在(2)中取0=晋a=,则存在
5m
(受+)+1=-
所以x)在区间[0,2]上的最小值为-受,最大值为
北时=[-音从而h,)=50s
受+2.故选D
cosy%≥5cos6
-cos
5=35,
所以b<3√3无法满足5c0sx一cos(5.x十g)≤b对任意实
2.解析:①x>之时fx)=2x-1-21nx
数x恒成立,
fx)=2-2=2x-1D
综上可知,b的最小值为3√.
x
4.解:(1)设g)=日,则ge)==nL上
当x>1时,f()>0:当2<x<1时,f(x)<0,故
易知g(t)在(0,e)上单调递增,在(e,十oo)上单调递减,
f(x)m=f(1)=1;
所以R)最大值为Re)=。故了x)的最大值为日
@0<r≤7时,f(x)=1-2x-2hx,f()=-2-
2
(2)直线l的方程为y=f(a)(x-a)十f(a),设F(x)
2x+1D<0
=fx)-[f(a)(x-a)+f(a],
则F(x)=了(x)-f(a),F”(x)=(x)
北时八x)=1-2x-2hx为减画数,/x)m=f(侵))
=1-ln(x+1D
(x+1)3
=2ln2>1.
综上:f(x)n=f(1)=1.
当≥0时,f=>0,
答案:1
f(@)-In(a-D<0.F(x)>0.
a+1
3解:1)设osr=,当x[0导]时,e[竖.]
当x<0时,F"(x)>0,F(x)在(-1,0)上单调递增,结
又cos2x=2r2-1,cos4x=2(2r2-1)2-1=8r'-8t2
合F"(a)=0知x∈(-1,a)时,F(x)<0,x∈(a,0)时,
1,所以
F'(x)>0.
cos 5x=cos 4xcos a-sin 4xsin x=cos 4xcos x-
所以F(x)在(一1,a)上单调递减,在(a,十o)上单调递
Acos 2xcos xsin'x
增,所以对任意x≠a,有F(x)>F(a)=0.即除点A外,
=t(8t-8t+1)-4(2r2-1)t(1-t)=16t2-20r2+5t,
曲线y=f(x)在直线l上方,
设g(t)=5c0sx-cos5x=20r-16°.则g'(t)=201(3
()直线4的方程为y=了ax一a)+/@,在l山
-4t),
为知在(1,)和(停上递成,在
的方程中:分到取y-0,得a-%与-a中a)
f(a).
(号)上递
易知了a)的取位范国是(0,]
最新真题分类特训·数学
f(a)
所以2a-五五
f'(a)
-f(a)f(a)
当b<-
号时,f)=0f()=(x-1
g一x1
fam+fa)fa)
f(a)
(2+8)--1二2.
x(2-x)
=1-[(a]
2
=-1十1中a厅是关于了a)的减画
令了(x)=0得x=x,x(x≤x),且x西十x=一
6b
1+[了(a)
-3b
数,从而得到0一的取位范国无[号)
2
xg一
=2x1·x=-3
5.解:(1)因为f(x)=ax十ax-3nx十1,所以定义域为
故x<1<x从而f(x)在(1,江,)上单调递减,f(x)<
x>0,
1=-2,不满足题意,除上:6>-号
所以f(x)=2a'x+a-
3
=2a'rtar-3
x
2.解:(1)(x)=ax-1)-nx+1,/(x)=工1,x>0.
=(2ax+3)(a.x-1)
若a≤0,f(x)<0,代x)的减区间为(0,十oo),无增区间:
因为a>0,>0,所以2a1+3>0.
若a>0时,当0<t<时,了(x)<0,当x>时,
令f(x)>0→ax-1>0=ax>1→x>
fx)>0,所以f(x)的减区间为(0,),增区同
a.
f(x)单调递增.
为(日+∞):
令f(x)<0→ax-1<0→ax<1→x<1
(2)因为a≤2,所以当x>1时,c1-f(x)=e-I-a(x
-1)+lnx-1≥e1-2x+lnx十1.令g(x)=el-2z
因为>0,所以0<≤日,)单调递浅。
中lnx中1则R)=e-2+子令hx)=Rx),则
棕上x)的减区间为(0,日)增区间为(日+)
0=e-A)在1,十0)上适增,A()>
(2)由)得知f)有最小值f(日)
(1)=0,所以h(x)=g'(x)在(1,+o∞)上递增,g'(x)
>g'(1)=0,故g(x)在(1,十∞)上递增,g(x)>g(1)=
f(日)=1中1-3h是+1=3+3加a
0,即:当x>1时,f(x)<e恒成立.
3.解析:(1)f'(x)=a
若f(x)的图象与x抽没有公共点,而3+3na>0,
cos xcos x+3sin zcos'rsin x
na>-1a>
cos"x
cosx+3sim工=a-3-2s4
考点4利用导数解决恒成立(存在性)问题
a
cos'x
cos'x
1.解:16=0时广(x)=士+2十a≥0,即a>
1
令cos2x=t,则t∈(0,1)
则f(x)=g)=a-3-2=Qt+21-3
t
t
-2-x1
当a=8,f(x)=g0)=8+2-3=24-1D4+3
(六+2-)=2++≥2+2
t
当e((0,)即xe(受)f)<0
当e(合1)即x(0,)>0.
所以'(x)≥0时,a≥-2,故最小值为-2.
(2)由y=ln(2)关于1.0)中心对称,y=ax关于1,
所以f()在(0,牙)上单调递增,在(于,)上单调
递减
a)中心对称,
y=b(1-x)关于(1,0)中心对称知:f(x)关于(,a)中
(2)g(x)=f(x)-sin 2x,g'()=f'(x)-2cos 2x=
心对称,下运共成立:1+2)十1-)=ln告十a
fx)-2(2c0Sx-1)=t+24-3-2(2r-10=a+2
(1+x)+bx+ln=+a1-x)+b(-x)=2a,故结
4+23
1+x
论成立.
设g0=a2--90-4
(3)由画数的连续性及题意知:f(1)=一2,代入原函教。
得a=-2,
-4-24+6=-2t-102+24+32>0.
t
t
所以f(x)=nx-ln(2-x)-2x十b(x-1),1<x<2,
∴.p(t)在(0,t)上为增函数,
f()=是+六-2+汤x-1-
所以(t)<g(1)=a-3.
①若a∈(-oo,3],g(x)=p(t)<a-3≤0
(20)
即g)在(0,受)上单调适减,
由22:故2-号时,fu)>0,单调递增
所以g(x)<g(0)=0.
所以当a∈(-o,3],f(x)<sin2x,
(x)>f1)=-2,z∈(1,2),
符合题意.
详解详析
②若ae(3,+∞),当0,2-3
所以了(x)=
1
+云
-1十x-3kx
-3(仁-吉)广+日-0,所以g0-0,
1-1-x+x+x2-3kx2-3kx
1十x
g(1)=a-3>0.,所以3t∈(0,1),使得p(t6)=0,即
3z∈(0,受)使得g红)=0.
(*1-)片
若t∈(to,1),g(t)>0,即当x∈(0,x),g'(x)>0,
当>0时,◆了x)=0,解得x=一1>0,
g(x)单调递增.
1
所以当x∈(0,x。),g(x)>g(0)=0,不合题意.
所以当0<x<头-1时,∫x)>0x)单调递增:当
综上,a的取值范围为(一o∞,3].
4.解析:(I)(x)=a-(x十1)e,则f(0)=a-1,
>3-1时,了(z)<0/八x)单调递减
又f(0)=0,则切线方程为y=(a-1)x,(a>0):
所以x=头一1是)在0,十©)上唯一的极值点,是
(Ⅱ)令f(x)=a-(x十1)e=0,则a=(x+1)e,
令g(x)=(x十1)e,则g'(x)=(x十2)e',
极大值点
当x∈(一@,一2)时,g'(x)<0,g(x)单调递减:
因为f(一)>fo)=0(绿)=(+)六
当x∈(-2,十∞)时,g'(x)>0,g(x)单调递增,
当x→-∞时,g(x)<0,g(一1)=0,当x→十o∞时,
证证=(+)<0
g(x)>0,画出g(x)大致图象如下:
所以3∈(-1))=0,
y
g(x)=(x+1)e"
所以x6是f(x)在(0,十oo)上唯一的零点.
2
(2)(1)因为g(t)=f(x十t)-f八x1-t),
所以g'()=f(x1十)十了(x1一t)
1+五+1中1-)+二(-
-3k(1十t)
1+五-71x)
引
6kt'(t-x-2)
(1十x)-
因为t∈(0,x),所以-x-2x<0,(1十x1)2-t
所以当a>0时,y=a与y=g(x)仅有一个交点,令g
>0,
(m)=a,则m>-1,且f(m)=a-g(m)=0,
所以g'()
6kt(2-i-2》<0.
当x∈(-oo,m)时,a>g(x),则f(x)>0,f(x)单调
(1十x1)2-用
递增,
即g(t)在区间(0,1)单调递减.
当x∈(m,十oo)时,a<g(x),则f(x)<0,f(x)单调
()由(「)得,g(t)在(0,x1)上单调递减,
递减,
所以g(1)<g(0),
x=m为f(x)的极大值点,故f(x)存在唯一的极值,点;
:g()=f(2x1)-f0)
(Ⅲ)由(I)知f(x)=f(m)此时a=(1十m)e",m>
g(0)=f(x1)-f(x1)=0
-1,
.f(2x1)-f(0)<f(x1)-f(x1)=0,
所以{f(x)-a}n,=f(m)一a=(m-m-1)e",
又f(0)=0,所以f(2x1)<0,
(m>-1),
因为x1是f(x)的零点,所以f(x)=0,
令h(x)=(x2-x-1)e,(x>-1),
所以f(2x1)<fx:),
若存在a,使得f(x)≤a十b对任意x∈R成立,等价于
又x>x1,2x1>x,且f(x)在(x1,十o∞)上单调递减,
存在x∈(-1,十co),使得h(x)≤b,
所以2x1>x1,
即b>h(x)m·
2.解:(1)由于f(x)=xnx,故f(x)=lnx十1.
h(x)=(x+x-2)e=(x-1)(x十2)e,x>-1,
所以f(1)=0,广(1)=1,所以所求的切线经过(1,0),且
当xE(一1,1)时,h(x)<0,h(x)单调递减,
斜率为1,故其方程为y=x一1.
当x∈(1,十o)时,h'(x)>0,h(x)单调递增,
所以h(x)m=h(1)=-e,故b≥-e,
2)设h)=1一1一n,则A()=1-=月,从而当
t
所以实数b的取值范围[一e,十o∞).
0<t<1时h'(t)<0,当t>1时h'(t)>0.
答案:(I)y=(a-1)x,(a>0):(Ⅱ)证明见解析:(Ⅲ)
所以h(t)在(0,1门上递减,在[1,十∞)上递增,这就说明
[-e,+oo)
h(t)≥h(1),即t-1≥lnt,且等号成立当且仅当t=1,
考点5利用导数证明不等式
设g(t)=a(t-1)-2lnt,则fx)-a(x-√E)=xlnx
1.解:(1)因为f(x)=n(1+x)一x十2
x一kx,k
a(x-√)
e(,号)
(左咖)…
最新真题分类特训·数学
当x∈(0,十%)时,二的取值范用是(0,十∞),所以命题
当x≥
42-)】
>台时,由2>
2√-x
等价于对任意t∈(0,十o∞),
都有g(t)≥0.
一1可知
一方面,若对任意t∈(0,十∞),都有g(t)≥0,则对1∈
(0,十∞),有
=+1+2=>+12后
2√-x
0≤g)=a1-1)-21n1=a-1)+2ln≤a-1)+
2后(m名-))>0
1
2(}-1)=a+2-a-2.
所以中(x)在(0,c)上存在零点x。,再结合9'(x)单调递
增,即知0<x<x。时g'(x)<0,x。<x<c时g'(x)>0.
取t=2,得0≤a-1,故a≥1>0.
故p(x)在(0,x]上递减,在[x。,c]上递增.
秀取√层降0√层+
-a-2=22a-
①当x≤x≤c时,有g(x)≤e(c)=0;
a-2=-(Wa-2)”,所以a=2.
@当0<x<,时,由fn=-2<-2/(日)
另一方面,若a=2,则对任意t∈(0,十o∞)都有g(t)=2
=2<1,故可以取∈(ml
(t-1)-21nt=2h(t)≥0,满足条件.
6
综合以上两个方面,知a的取值是2.
从而当0<时.由>qf,可得
(3)证明:前面已经证明不等式t-1≥lnt,故当0<a<b
(x)=xlnx-clnc-√-x<-clnc-√-x<clnc
时,6lah仁alne-aln b-aln a+lnb=b一1
b-a
b-a
a+Inb<1
-qf-f(VEIn1-q)<o.
a
再根据9(x)在(0,x。]上递减,即知对0<x<x。都有g
In 6,
(x)<0:
综合①②可知对任意0<x≤c,都有(x)≤0,即p(x)=
n baln a-bn bbn a In a-
b-a
b-a
-n是rna7
1-号
xlnx-clnc-√-x≤0.
根据∈(0,]中0<的任意性,取=看=有,就
-(信+na=1+n所以na+1长他名兰
得到ln西一xln-√一石≤0.
1-号
b-a
所以f(x1)-f(x)=f)-f八x)=xlnx1一xlnx1
<inb十1,即1na+1<Kb)二f@<nb+1.由f(x
≤√,一x
b-a
情况三:当0<工≤。<x:<1时,根据情况一和情况二
=lnx十1,可知当0Kx<是时广(x)<0,当x>时f
x)>0.所以f(x)在(0,]上单涧适减,在
的计论,可得)-(≤√
[日,十)上单调递增。
而根据f(x)的单调性,知f()一f(x)1≤
不妨设x1≤x2,下面分三种情况(其中有重合部分)证明
)-f或
1f(x1)-f(x4)
本题结论
精元-:当≤≤<1时,有f(红)-f红=
≤()
f()-f()<(lnx+1)(-x1)<x-1
故一定有f(x)-f(x2)≤√一成立
√一,结论成立;
综上,结论成立
况二:当0<西<<是时,有x)-)=f
点睛:关,点点晴:本题的关镀在于第3小问中,需要结
合f(x)的单调性进行分类讨论.
a)-)=xh-h,对任意的:e(0,]
3.解:(1)由题知定义域为R,且(x)=ae一1,
当a≤0时,f(x)<0恒成立,故f(x)在R上单调递减,
设e(x)=xlnx-cdnc-√c-x,则'(x)=lnx+1
没有增区间:
1
当a>0时,f(z)>0,则x>-lna:f(x)<0,
2√-x
则x<-lna;
由于(x)单调递增,且有
故f(x)在(-o,-lna)上单调递减,
在(一lna,十oo)上单调递增,
2e1+
2 c
综上可得:当a≤0时,f(x)在R上单调递减;
2c1+
当a>0时,f(x)在(-∞,-lna)上单调递减,
在(一lna,十o)上单调递增.
。本1
=0,且
2-号
√2
√2
(2)当a>0时,由(1)得f(x)m=f(-lna)=1十a+
In a,
6
详解详析
要证:f>2ha+受成立,只需证:1十a'+na>2ha
所以f(x)在(0,x)上单调递减,
因为「(x)为偶函数,所以f(x)在(一x,0)上单调递增,
十d-号>ln,易证1na-1,
故可得x=0是代x)的极大值点,符合题意.
即运,0->a-1nd2-a+名>0,成立,
当元>1,即<a<受时,
因为。-a+名-=(e-)广+>0,
为r00.(侵)=-dcs号+>0,
所以t'(x)在(0,m)上存在唯一零点x·
故fx)>2na+2成立,得运,
且当0<x<x1时,t/(x)<0,t(x)单调递减.
4.解:(1)令h(x)=x-x-sinx,
因为t(0)=0,所以当0<x<x时,t(x)<0,即f(x)
<0.
则(x)=1-2x-c0sx,
令p(x)=1-2x-cosx,
所以∫(x)在(0,x1)上单调递减.
则p'(x)=-2+sinx<0,
因为f(x)为偶画数,所以f(x)在(一,0)上单调递增,
所以p(x)即'(x)单调递减,又h(0)=0,
故可得x=0是(x)的极大值点,符合题意,
所以当0<x<1时,h'(x)<h'(0)=0,h(x)单调递减,
当a<0时,由偶函数图象的对称性可得
所以当0<x<1时,h(x)<h(0)=0,即x-x2<sinx.
a<一√瓦.综上所迷,a的取值苑固是
令g(x)=sinx-x,
(-o∞,-√2)U(2,+∞).
则g(x)=c0sx-1≤0,
5.解:(1)f(x)=n+1+血D,别/(x)
2
所以g(x)单调递减,又g(0)=0,
1
1
所以当0<x<1时,g(x)<g(0)=0,即sinx<x,
_ln(x十1)
x(x+D十20x+D一x
综上,当0<x<1时,x-x<sinx<x.
(2)因为f(x)=cos ax--ln(1-x)(-1<x<1),
所以了2)=寸平,
所以f(x)=f(一x),所以f(x)为偶函数.
r)-asna+吾-1K<.
故y=)在=2处的切线针率为号-
◆)=-asnx+吾(-1K<i.
②凄证>0时)=(侵+号)n+1》>1,
2(1+x)
中运h中1D>气2>0
则t(x)=-a'cos ax
(1一xy
-1<x<1).
令adma+号期=ana
◆g)=la+10=2且>0
1
4
+4x(3+x)
别g()=x市x+27=+1Dx+27>0,
(1-x)
所以g(x)在(0,十∞)上递增,则g(x)>g(0)=0,
当a=0时,当0<x<1时,
f广(x)>0,f(x)单调诡增,当-1<x<0时,
卑n+10>气含
(x)<0,f(x)单调递减,
所以当x>0时,f(x)>1.
所以x=0是f(x)的极小值点,不符合题意.
(3)设m=ln(m)-(a+安)h(m)+,n∈N,
当a>0时,取云与1中的较小者,为m,
则当0<x<m时,易知n'(x)>0,
则h十1)-m=1+(+2)lnm)
所以n(x)即t(x)在(0,m)上单调递增,
(a+2)hm+1)=1-(a+安)n(+))
所以t'(x)>t'(0)=2-a.
由(2)知x=1∈(0,1],
①当2-a2≥0,即0<a≤√2时,t(x)>0(0<x<m).所
以t(x)在(0,m)上单调递增,
则()(a+)(+是))>1
所以t(x)>t(0)=0,
即f(x)>0,那么f(x)在(0,m)上单调递增,
所以h(n十1)-h(n)<0,故h(n)在n∈N”上递减,
由偏函数性质知f(x)在(一m,0)上单调递减,
故h(n)≤h(1)=1:
故x=0是f(x)的极小值,点,不特合题意.
下证ln(n!)-
(a+2)ha+>君
②当2-a2<0,即a>√2时,
令p(x)=lnx-
(x+5)(x-1D且x>0,
当云<1,即a>受时,
4x+2
则g'(x)=x-1)(1-x)
因为0)<0,1(赁)>0,
x(2x+1)
当0<x<1时,9'(x)>0,(x)递增,
所以'(x)在(0,m)上存在唯一零点x,
当x>1时,p'(x)<0,g(x)递减,
且当0<x<x1时,t'(x)<0,1(x)单调递减,
所以p(x)≤(1)=0,
因为t(0)=0,所以当0<x<x1时,t(x)<0,即子(x)
<0,
故在x∈(0,十0)上1nx≤x5)一D恒成立,
4x+2
最新真题分类特训·数学
则h()-h(n十1)=(a+2)n(+是)厂1≤
a=e,e++In a:-1=2a:.
记画数H(x)=e+1+hx-1-2x,
(+)出
4n(3n+2)
则H)=e1+士-2
2(8+
易知H'(x)>0在(0,十6o)恒成立,
∴.H(x)在(0,十6∞)单调递增
(点)
易得H(0.1)<0,H(1)>0,
所以h2)-3K(-专)a(3)-h4<
∴.H(x)在(0.1,1)上有唯一零点42
故假设成立,存在k=3,使得a1,a2,a1成等差教列.
显(合-吉)…ha-1-<(马一)】
7.解:(1)a=1→f(x)=xe-c=(x-1)e→f(x)=xe
当x∈(一∞,0)时,f(x)<0,f(x)单调递减:
累加得A2)-Am)<-)
当x∈(0,十o∞)时,f(x)>0,f(x)单调递增.
(2)令g(x)=f(x)十1=xe-e十1(x≥0)
而A2)=2-2n2,
→g(x)≤g(0)=0对Vx≥0恒成立
又g'(x)=e十axe-e'→g'(0)=0
则-hm<2(1-)厂2+是h2,
令h(x)=g'(x)→h'(x)=ae"十a(e“十a.xe")-e=
a(2e十a.ze")-e
所以hD-hm<受n2-1+2(1-)下2n2-l
则h'(0)=2a-1
①若N0)=2a-1>0,即a>之时,由
综上可知,号<m≤1,中名<h(m)-()hn十n
mg)二Ao=1im820
x一0
0
x
≤1
所以3x。>0,使得当x∈(0,x)时,有8(四>0→
6.解:1)由题得f()=子,当正整数m≥2时,南线y
g'(x)>0→g(x)单调递增→g(x)>g(0)=0,矛盾
f(x)在点(am-1,f(am-1)处的切线方程为y-f(a-1)
=1(x-an-)…
@若0)=2a-1<0,即a≤号时,
am-1
g'(x)=e"十a.xe-e'=e+1+wy-e≤er+lsi+y
牌y-lna4=2(x-a
c≤e+一e=0→g(x)在[0,十o),上单调递减,
am1
又此切线交y轴于点(0,an),
g(x)≤g(0)=0,符合题意.
∴an-lnam-1=-1,∴.an=lna-l-1.
综上所迷,实教a的取值范围是a≤
(2)当正整教m≥2时,am-(am-1一2)=
lnam-t-1-am-1十2=lnaw-1-aw-1十1.
(3)求导易得1一
>2n>1D
令g(x)=nx-x+1,
则g'(x)=1-1=1-g,
◆++
x
/1
当0<x<1时,g'(x)>0,g(x)单调递增,
当x>1时,g(x)<0,g(x)单调递减,
.g(x)≤g(1)=0,
则1nan-1-a-1十1≤0,即am-(a-1-2)≤0,∴an≤
am-1-2.
(3)假设存在正整数k≥3,使得a1a4,…a依次成等差
>(P,=之(传)
数列,
设其公差为d,则d=a,-a,-1=lha1一a,-1-1(2≤1≤k).
(停是…)
令A)=nx--1,则M()=子-1
=ln(n十1)
1
1
即
√+1
√2+2
1>1n(n十1),证毕
当0<x<1时,h'(x)>0.h(x)单调递增,
√m十n
当x>1时,h'(x)<0,h(x)单调递减,
∴.h(x).=h(1)=-2,即h(x)≤-2.
8,解析:(1)由题,f(x)=e·ln(1十x)十e·十
此时d≤一2,当x→0时,h(x)-o0,当x十o∞时,
h(x)--00,
因此直线y=d与h(x)的图象最多有两个交点,即最多
故f0)=e·((1+0)+)=1,0)
三项成等差数列,
e1n(1十0)=0,
故存在k=3,使得a1a2,a1成等差数列.
因此,曲线y=f(x)在(0,f(0)处的切线方程为y=x:
下面证明k=3时,a1·a:,a,成等差数列,即a1十a
=2a4.
(I)南(,g(x)=fx)=e·(a1+)+)
由(1)知,a,=lna1-1,a4=lna2-1,
∈[0,+o∞),