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0,可得h(x)<
0,与题设矛盾。
(iii)设k1.此时h’(x)>
0,而h
(1)=0,故当x(1,+)时,h(x)>
0,可得h(x)<
综合得,k的取值范围为(-,0)
【2012新课标】21.已知函数满足满足;
(1)求的解析式及单调区间;
(2)若,求的最大值。
令得:
得:
在上单调递增
的解析式为
且单调递增区间为,单调递减区间为
(2)得
①当时,在上单调递增
时,与矛盾
②当时,
当时,
令;
则
当时,;
当时,的最大值为
【2013新课标1】21.已知函数f(x)=x2+ax+b,g(x)=ex(cx+d),若曲线y=f(x)和曲线y=g(x)都过点P(0,2),且在点P处有相同的切线y=4x+2
(1)求a,b,c,d的值
(2)若x≥-2时,,求k的取值范围。
(1)由已知得,
而=,=,∴=4,=2,=2,=2;
(2)由
(1)知,,,
设函数==(),
==,
有题设可得≥0,即,
令=0得,=,=-2,
①若,则-2<≤0,∴当时,<0,当时,>0,即在单调递减,在单调递增,故在=取最小值,
而==≥0,
∴当≥-2时,≥0,即≤恒成立,
②若,则=,
∴当≥-2时,≥0,∴在(-2,+∞)单调递增,而=0,
③若,则==<0,
∴当≥-2时,≤不可能恒成立,
综上所述,的取值范围为[1,]
【2013新课标2】21.已知函数f(x)=ex-ln(x+m).
(1)设x=0是f(x)的极值点,求m,并讨论f(x)的单调性;
(2)当m≤2时,证明f(x)>0.
(1)f′(x)=.由x=0是f(x)的极值点得f′(0)=0,所以m=1.
于是f(x)=ex-ln(x+1),定义域为(-1,+∞),f′(x)=.
函数f′(x)=在(-1,+∞)单调递增,且f′(0)=0.
因此当x∈(-1,0)时,f′(x)<0;
当x∈(0,+∞)时,f′(x)>0.
所以f(x)在(-1,0)单调递减,在(0,+∞)单调递增.
(2)当m≤2,x∈(-m,+∞)时,ln(x+m)≤ln(x+2),故只需证明当m=2时,f(x)>0.
当m=2时,函数f′(x)=在(-2,+∞)单调递增.
又f′(-1)<0,f′(0)>0,故f′(x)=0在(-2,+∞)有唯一实根x0,且x0∈(-1,0).
当x∈(-2,x0)时,f′(x)<0;
当x∈(x0,+∞)时,f′(x)>0,从而当x=x0时,f(x)取得最小值.
由f′(x0)=0得=,ln(x0+2)=-x0,
故f(x)≥f(x0)=+x0=>0.综上,当m≤2时,f(x)>0.
【2014新课标1】21.设函数f(x)=aexlnx+,曲线y=f(x)在点(1,f
(1))处得切线方程为y=e(x﹣1)+2.
(1)求a、b;
(2)证明:
f(x)>1.
(1)函数f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=+,
由题意可得f
(1)=2,f′
(1)=e,故a=1,b=2;
(2)由
(1)知,f(x)=exlnx+,
从而f(x)>1等价于xlnx>xe﹣x﹣,设函数g(x)=xlnx,则g′(x)=1+lnx,
∴当x∈(0,)时,g′(x)<0;
当x∈(,+∞)时,g′(x)>0.
故g(x)在(0,)上单调递减,在(,+∞)上单调递增,
从而g(x)在(0,+∞)上的最小值为g()=﹣.
设函数h(x)=,则h′(x)=e﹣x(1﹣x).
∴当x∈(0,1)时,h′(x)>0;
当x∈(1,+∞)时,h′(x)<0,
故h(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,
从而h(x)在(0,+∞)上的最大值为h
(1)=﹣.
综上,当x>0时,g(x)>h(x),即f(x)>1.
【2014新课标2】21.已知函数=zxxk
(1)讨论的单调性;
(2)设,当时,,求的最大值;
(3)已知,估计ln2的近似值(精确到0.001)
(1)f‘x=ex+e-x-2≥0,等号仅当x=0时成立,所以f(x)在(—∞,+∞)单调递增
(2)g(x)=f(2x)-4bf(x)=e2x-e-2x-4b(ex-e-x)+(8b-4)x
g'
(x)=2[e2x+e-2x-2b(ex+e-x)+(4b-2)]=2(ex+e-x-2)(ex+e-x-2b+2)
①当b2时,g’(x)0,等号仅当x=0时成立,所以g(x)在(-,+)单调递增,而g(0)=0,所以对任意x>
0,g(x)>
0;
②当b>
2时,若x满足,2<
<
2b-2即0<
x<
ln(b-1+)时g’(x)<
0,而
g(0)=0,因此当0<
Xln(b-1+)时,g(x)<
0综上,b的最大值为2
(3)由
(2)知,g(ln)=-2b+2(2b-1)ln2
当b=2时,g(ln)=-4+6ln2>
0,ln2>
>
0.6928
当b=+1时,ln(b-1+)=ln
g(ln)=-2+(3+2)ln2<
0In2<
<
0.693
【2015新课标1】21.已知函数f(x)=
(1)当a为何值时,x轴为曲线的切线;
(2)用表示m,n中最小值,设函数,讨论h(x)零点的个数
(Ⅰ)设曲线与轴相切于点,则,,
即,解得.因此,当时,轴是曲线的切线.
(Ⅱ)
当时,,从而,
∴在(1,+∞)无零点.
当=1时,若,则,,故=1是的零点;
若,则,,故=1不是的零点.
当时,,所以只需考虑在(0,1)的零点个数.
(ⅰ)若或,则在(0,1)无零点,故在(0,1)单调,而,,所以当时,在(0,1)有一个零点;
当0时,在(0,1)无零点.
(ⅱ)若,则在(0,)单调递减,在(,1)单调递增,故当=时,取的最小值,最小值为=.
①若>0,即<<0,在(0,1)无零点.
②若=0,即,则在(0,1)有唯一零点;
③若<0,即,由于,,所以当时,在(0,1)有两个零点;
当时,在(0,1)有一个零点.
综上,当或时,由一个零点;
当或时,有两个零点;
当时,有三个零点.
【2015新课标2】21.设函数。
(1)证明:
在单调递减,在单调递增;
(2)若对于任意,都有,求m的取值范围。
【2016新课标1】21.已知函数有两个零点.
(I)求a的取值范围;
(II)设是的两个零点,证明:
.
(I)
①当时,,此时函数只有一个零点,不符合题意舍去;
②当时,由,由,
所以在上递减,在上递增,
,又,所以函数在上只有一个零点,
当时,,此时,,所以函数在上只有一个零点
此时函数fx=x-2ex+a(x-1)2有两个零点.
③当时,,由,
由
所以在和上递增,在上递减,
,
此时函数至多一个零点,不符合题意,舍去;
④当时,恒成立,此时函数至多一个零点,不符合题意,舍去
⑤当时,,由,由
,因为在上递减,所以
此时函数至多一个零点,不符合题意,舍去.
综上可知.
(II)由(I)若是f(x)的两个零点,则,不妨令,则
要证x1,只要证,
,,当时,在上递减,
且,所以,只要证,
,又
令,
在上递减,当时,
,即成立,成立.
【2016新课标2】
(1)讨论函数的单调性,并证明当时,
(2)证明:
当时,函数有最小值.设的最小值为,求函数的值域.
⑴
∵当时,∴在上单调递增
∴时,∴
⑵
由
(1)知,当时,的值域为,只有一解.
使得,
当时,单调减;
当时,单调增
记,在时,,∴单调递增
∴.
【2016新课标3】21.设函数f(x)=acos2x+(a-1)(cosx+1),其中a>0,记|f(x)|的最大值为A,
(1)求f'
(x);
(2)求A;
(3)证明|f'
(x)|≤2A
(1)f'
(x)=-2αsin2x-(α-1)sinx
(2)当α≥1时,|f'
(x)|=|αsin2x+(α-1)(cosx+1)|≤α+2(α-1)=3α-2=f(0)
因此A=3α-2
当0<α,1时,将f(x)变形为f(x)=2αcos2x+(α-1)cosx-1
令g(t)=2αt2+(α-1)t-1则A是|g(t)|在[-1,1]上的最大值,g(-1)=α,g
(1)=3α-2
且当t=时,g(t)取得极小值,极小值为g()=--1=-
令-1<<1,解得α<-(舍去),α>,
(i)当0<α≤时,g(t)在(-1,1)内无极值点,|g(-1)|=α,|g
(1)=2-3α,
|g(-1)|<|g
(1)|∴A=2-3α
(ii)当<α<1时,由g(-1)-g
(1)=2(1-α)>0知,g(-1)>g
(1)>g(),又
-|g(-1)|=>0∴A==
综上,A=……………………9分
(3)由
(1)得
|f'
(x)|=|-2αsin2x-(α-1)sinx|≤2α+|α-1|
当0<α<时|f'
(x)|≤1+α≤2-4α<2(2-3α)=2A
当<α<1时,A=++≥1,∴|f'
(x)|≤1+α<2A
当α≥1时|f'
(x)|≤3α-1≤6α-4=2A,∴|f'
【2017新课标1】21.已知函数。
(2)若有两个零点,求a的取值范围。
(1)的定义域为,,
(ⅰ)若,则,所以在单调递减.
(ⅱ)若,则由得.
当时,,所以在单调递减,在单调递增.
(2)(ⅰ)若,由
(1)知,至多有一个零点.
(ⅱ)若,由
(1)知,当时,取得最小值,最小值为.
①当时,由于,故只有一个零点;
②当时,由于,即,故没有零点;
③当时,,即.
又,故在有一个零点.
设正整数满足,则.
由于,因此在有一个零点.
综上,的取值范围为。
【2017新课标2】21.已知函数且。
(1)求a;
存在唯一的极大值点,且。
(1)因为f(x)=ax2﹣ax﹣xlnx=x(ax﹣a﹣lnx)(x>0),
则f(x)≥0等价于h(x)=ax﹣a﹣lnx≥0,
因为h′(x)=a﹣,且当0<x<时h′(x)<0、当x>时h′(x)>0,
所以h(x)min=h(),又因为h
(1)=a﹣a﹣ln1=0,所以=1,解得a=1;
由
(1)可知f(x)=x2﹣x﹣xlnx,f′(x)=2x﹣2﹣lnx,
令f′(x)=0,可得2x﹣2﹣lnx=0,记t(x)=2x﹣2﹣lnx,则t′