得m?2?2??2?,且函数f(x)在?0,??,?,e?? e?m??m???2??2??和?,e?上的值域 m??m?由题意得g(x)在?0,e?上的值域包含于f(x)在?0,?23?2??f()?0?m???,e?,?m
e?1?m??f(e)?1?下面证t??0,??2?2?m?m时,,取,先证,即证2em?m?0 t?ef(t)?1e??m?m'x令w(x)?2e?x,?w(x)?2e?1?0,在?x?3?,???恒成立 ?e?1??w(x)?,?w(x)?w(3)?0,?2em?m?0 e?133?1,?m?e?1e?1
再证
f(e?m)?1,?f(e?m)?me?m?m?m?考点:函数的极值,函数的单调性,恒成立问题.
5.已知f(x)?aln(x?1),g(x)?x?bx,F(x)?f(x?1)?g(x),其中a,b?R.
2(1)若y?f(x)与y?g(x)的图像在交点(2,k)处的切线互相垂直,求a,b的值; (2)若x?2是函数F(x)的一个极值点,x0和1是F(x)的两个零点,且
x0?(n,n?1),n?N*,求n的值;
(3)当b?a?2时,若x1,x2是F(x)的两个极值点,当x1?x2?1时,求证:F(x1)?F(x2)?3?4ln2.
1?a???【答案】(1)?2;(2)3;(3)详见解析..
??b??2【解析】
试题分析:(1)首先求出f?(x)??f(2)?g(2)a,g?(x)?2x?b,由题知?,x?1?f?(2)?g?(2)??1可
求
出
结
果
;(
2
)
求
出
即
?0?4?2b??a(4?b)??1 即
F(x)?f(x?1)?g(x)=alnx?(x2?bx),和F?(x)?a?2x?b,由题知x?a?F?(2)?0??4?b?0?(2x?3)(x?2)?,即 可得,所以;当F(x)?a?6b??1??2x?F(1)?0??1?b?0x?0,由F?(x)?0,解得0?x?2;由F?(x)?0,解得x?2可知F(x)在(0,2)上单调
递增,在(2,??)单调递减,故F(x)至多有两个零点,其中x1?(0,2),x2?(2,??),又
F(2)>F(1)=0,F(3)=6(ln3-1)>0,F(4)=6(ln4-2)<0 ,∴x0∈(3,4),即可
得到结果;(3)当b?a?2时,F?(x)?a?(2x?a)(x?1), ?2x?(a?2)?xx由题知F?(x)=0在(0,+∞)上有两个不同根x1,x2,则a<0且a≠-2,此时F?(x)=0的两根为?a,1, 2a?1 即可得到F(x)与F?(x)随x的变化情况表;又2极大值
当a?0,∴a<-4,此时?|F(x1)-F(x2)|=F(x)-F(x)极小值
;根据变化情况表可知
a1)+a2―1, 24a1a111设?(a)?aln(?)?a2?1,可得??(a)?ln(?)?a?1,???(a)??,即可得
2422a211到???(a)???0,可知??(a)在(―∞,―4)上是增函
a2|F(x1)-F(x2)|=F(x)极大值-F(x)极小值=aln(―数,??(a)?(?4)?ln2?1?0
从而?(a)在(―∞,―4)上是减函数,∴?(a)>?(?4)=3?4ln2,即可求出结果. 试题解析:(1)f?(x)?a,g?(x)?2x?b x?11??f(2)?g(2)?0?4?2b?a??由题知?,即? 解得?2
?f?(2)?g?(2)??1?a(4?b)??1??b??2(2)F(x)?f(x?1)?g(x)=alnx?(x?bx),F?(x)?2a?2x?b x?a?F?(2)?0??4?b?0由题知?,即?2 解得a?6,b??1
?F(1)?0??1?b?0∴F(x)?6lnx?(x?x),F?(x)?26?(2x?3)(x?2) ?2x?1=
xx∵x?0,由F?(x)?0,解得0?x?2;由F?(x)?0,解得x?2 ∴F(x)在(0,2)上单调递增,在(2,??)单调递减,
故F(x)至多有两个零点,其中x1?(0,2),x2?(2,??)
又F(2)>F(1)=0,F(3)=6(ln3-1)>0,F(4)=6(ln4-2)<0 ,∴x0∈(3,4),故n=3
(3)当b?a?2时,F(x)=alnx?[x?(a?2)x],
2F?(x)?a?(2x?a)(x?1), ?2x?(a?2)?xx由题知F?(x)=0在(0,+∞)上有两个不同根x1,x2,则a<0且a≠-2,此时F?(x)=0的两根为?a,1, 2a2a由题知|--1|>1,则+a+1>1,a2+4a>0
42又∵a<0,∴a<-4,此时-
a>1 2则F(x)与F?(x)随x的变化情况如下表: (0,1) - 1 0 极小值 (1, -+ a) 2-a 2(-- a,+∞) 2F?(x) F(x) 0 极大值 aa1)―F(1)=aln(―)+a2―1, 224a1a1设?(a)?aln(?)?a2?1,则??(a)?ln(?)?a?1
2422111111???(a)??,∵a??4,∴??,∴???(a)???0
a4a2a2∴|F(x1)-F(x2)|=F(x)极大值-F(x)极小值=F(-∴??(a)在(―∞,―4)上是增函数,??(a)?(?4)?ln2?1?0 从而?(a)在(―∞,―4)上是减函数,∴?(a)>?(?4)=3-4ln2 所以F(x1)?F(x2)?3?4ln2.
考点:1.函数的极值;2.导数在函数单调性中的应用;3.导数在求函数最值中的应用. 6.已知函数f(x)?x2?23ax(a?0),x?R 3(1)求f(x)的单调区间和极值;
(2)若对于任意的x1?(2,??),都存在x2?(1,??),使得f(x1)?f(x2)?1,求a的取值围
【答案】(1)所以f(x)的单调增区间是(0,),单调减区间是(??,0)和(,??),当
1a1ax?0时,f(x)取极小值0,当x?(2)[,]
11时,f(x)取极大值2; a3a3342【解析】
试题分析:对于第一问,注意应用导数,确定出函数的单调区间,进而得出函数的极值点,代入求得函数的极值,第二问注意应用集合间的关系,找到满足的条件,注意分类讨论.
??试题解析:(1)由已知有f(x)?2x?2ax(a?0).令f(x)?0,解得x?0或
2x?1a,列
表如下: x (??,0) 0 111(0,)(,??)a a a ? f?(x) ? 0 ? 0 f(x) ] 0 Z ] 13a2 所以f(x)的单调增区间是(0,),单调减区间是(??,0)和(,??),当x?0时,f(x)1a1a11时,f(x)取极大值2; a3a333(2)由f(0)?f()?0及(1)知,当x?(0,)时,f(x)?0,当x?(,??)2a2a2a取极小值0,当x?时
,
f(x)?0,设集合
A??f(x)|x?(2,??)?,集合
?1?则“对于任意的x1?(2,??),都存在x2?(1,??),B??|x?(1,??),f(x)?0?,
f(x)??使得f(x1)?f(x2)?1”等价于A?B,显然0?B, 下面分三种情况讨论:
333即0?a?时,由f()?0可知0?A而0?B,所以A不是B的子集; ?2,
2a42a333当1??2,即?a?时,有f(2)?0,此时f(x)在(2,??)上单调递减,故
2a42当
A?(??,f(2)),因而A?(??,0),由f(1)?0有f(x)在(1,??)的取值围包含(??,0),所以A?B;
当
133,0),即a?时,有f(1)?0,此时f(x)在(1,??)上单调递减,B?(?1,
f(1)2a2A?(??,f(2)),所以A不是B的子集;
综上a的取值围为[,].
考点:利用导数求单调区间及极值,利用导数求函数的值域.
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