又h??x???x?1??x??m?1??x2,
e2?11,当m?1?e时,即m?e?1, h?x?在?1,e?上递减,所以h?e??0,解得m?;
e?12,当m?1?1即m?0, h?x?在?1,e?递增,∴h?1??0解得m??2;
3,当1?m?1?e,即0?m?e?1,此时要求h?1?m??0又0?ln?1?m??1, 所以0?mln?1?m??m,
所以h?1?m??2?m?mln?1?m??2此时h?1?m??0不成立,
e2?1综上m??2或m?.学*
e?1点睛:本题考查导数的运用:求考查函数与方程的联系单调区间最值,同时考查不等式的存在性转化为求函数的最值问题,正确求导是解题的关键.在正确求导的基础上,利用导数与0的关系得到函数的单调区间,也是在高考中的必考内容也是基础内容;注意存在性问题与恒成立问题的区别. 5.已知函数f?x??x2?3x?3?ex.
??[来源:Z&xx&k.Com]
(1)试确定t的取值范围,使得函数f?x?在??2,t?(t??2)上为单调函数;
(2)若t为自然数,则当t取哪些值时,方程f?x??z?0?x?R?在??2,t?上有三个不相等的实数根,并求出相应的实数z的取值范围. 【思路引导】
(1)先求函数导数,根据导函数零点确定函数单调区间,再根据??2,t?为某个单调区间的子集得t的取值范围,(2)结合三次函数图像确定t的取值范围:当t?2,且t?N时,方程f?x??z?0在??2,t?上有可能有三个不等实根,再根据端点值大小确定实数z的满足的条件:
z?max?f??2?,f?1??,min?f?0?,f?t??,最后解不等式可得实数z的取值范围.
??
16
只需满足z?maxf??2?,f?1?,minf?0?,f?t?因为f??2????????即可.
13,f?0??3,f?1??e,f?2??e2,且f?t??f?2??e2?3?f?0?, 2e因而f??2??f?1??f?0??f?2??f?t?, 所以f?1??z?f?0?,即e?z?3,学*
综上所述,当t?2,且t?N时,满足题意,此时实数z的取值范围是?e,3?. 6.已知函数f?x??lnx?ax,g?x??211?x?b,且直线y??是函数f?x?的一条切线. x2(1)求a的值;
(2)对任意的x1??1,e?,都存在x2??1,4?,使得f?x1??g?x2?,求b的取值范围;
??(3)已知方程f?x??cx有两个根x1,x2(x1?x2),若g?x1?x2??2c?0,求证: b?0. 【思路引导】
111?2ax2(1)对函数f?x?求导, f'?x???2ax?,设直线y??与函数f?x?相切与点
2xxx0?112{{,根据导数的几何意义可得, ,解得,求出;a??x,lnx?ax(x?0)?000?012a??12lnx0?ax02??2(2)对任意的x1?[1,
2ax02?1?0x0e],都存在x2??1,4?,使得f?x1??g?x2?,只需要f?x1?的值域是g?x2?值域
的子集,利用导数的方法分别求f?x1?、g?x2?的值域,即可求出b的取值范围;(3)根据题意得
{
f?x2??cx2f?x1??cx1,两式相减得, c?lnx2?lnx1x2?x1,所以 ?x2?x1217
x1x?xxx2xb?x2?x1??2?lnx1?lnx2??21?2ln1?,令t?1,则t??0,1?,则
x1?x2x21?x1x2x21?b?x2?x1??2lnt?1?t1?t,令h?t??2lnt?,t??0,1?,对h?t?求导,判断h?t?的单调,证明b?0. 1?t1?t1211?x2 (2) 由(1)得f?x??lnx?x,所以f'?x???x?,当x?(1,
2xxe]时, f?x??0,所以
?f?x?在??1,e?上单调递减,所以当x?(1,
f?x?mine]时, f?x?min?f
?e?
?1e?, 2211?1?x2,当x??1,4?时, g'?x??0,所以g?x?在?1,4?上单?f?1???,g'?x???2?1?2xx2调递增,所以当x??1,4?时, g?x?min?g?1??2?b,g?x?max?g?4??17?1e1??b,依题意得??,?? 4?222?1e2?b??17??22,解得?19?b??3?e.
??2?b,?b?,所以{1714224???b??42(3) 依题意得{f?x2??cx2f?x1??cx1,
,两式相减得
?lnx2?lnx1??12x2?x12?c?x2?x1?,所以2??c?lnx2?lnx1x2?x1?x2?x12方程
g?x1?x2??2c?0可转化为
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7.已知函数
(为自然对数的底数,
),
,
.
(1)若(2)若(3)若
,
时,方程,
,求在,求使
在上的最大值的表达式;
上恰有两个相异实根,求实根的取值范围; 的图象恒在
图象上方的最大正整数.
【思路引导】
(1)先求函数导数,根据定义域以及 取值分类讨论导函数是否变号,确定函数单调性,进而确定函数最值,(2)作差函数,求导得原函数先减后增,因此要有两个相异实根,需极小值小于零,两个端点值大于零,解不等式可得的取值范围; (3)实际为一个不等式恒成立问题,先转化为对应函数最值问题(利用导数求差函数最小值),再研究最小值恒大于零问题,继续求导研究函数单调性,并结合零点存在定理限制或估计极点范围,最后范围确定最大正整数. 试题解析: (1)
时,
,
;
①当时,,在上为增函数,此时,
②当故③当
在
时,,在
在
上为增函数,
上为增函数,此时时,
,
上为增函数,在上为减函数,
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若,即时,故在上为增函数,在上为减函数,
此时
若,即时,在上为增函数,则此时,
综上所述:
(2),, ∴在
上单调递减,在上单调递增,
∴
在
上恰有两个相异实根,
,
实数的取值范围是
,
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