当0<x<1时,g′(x)<0, 当x>1时,g′(x)>0, ∴x=1是g(x)的最小值点, 故当x>0时,g(x)≥g(1)=0, ∴当a时,f(x)≥0.
xx2
16.【2017年新课标1文科21】已知函数f(x)=e(e﹣a)﹣ax. (1)讨论f(x)的单调性;
(2)若f(x)≥0,求a的取值范围.
【解答】解:(1)f(x)=e(e﹣a)﹣ax=e﹣ea﹣ax, ∴f′(x)=2e﹣ae﹣a=(2e+a)(e﹣a), ①当a=0时,f′(x)>0恒成立, ∴f(x)在R上单调递增,
②当a>0时,2e+a>0,令f′(x)=0,解得x=lna, 当x<lna时,f′(x)<0,函数f(x)单调递减, 当x>lna时,f′(x)>0,函数f(x)单调递增, ③当a<0时,e﹣a>0,令f′(x)=0,解得x=ln(
xx2xxx22xx2
x2xx),
当x<ln()时,f′(x)<0,函数f(x)单调递减,
当x>ln()时,f′(x)>0,函数f(x)单调递增,
综上所述,当a=0时,f(x)在R上单调递增,
当a>0时,f(x)在(﹣∞,lna)上单调递减,在(lna,+∞)上单调递增, 当a<0时,f(x)在(﹣∞,ln(
2x))上单调递减,在(ln(),+∞)上单调递增,
(2)①当a=0时,f(x)=e>0恒成立,
②当a>0时,由(1)可得f(x)min=f(lna)=﹣alna≥0, ∴lna≤0,∴0<a≤1, ③当a<0时,由(1)可得:
2
f(x)min=f(ln())
a2ln(
)≥0,
∴ln(),
∴﹣2a<0,
综上所述a的取值范围为[﹣2,1]
17.【2016年新课标1文科21】已知函数f(x)=(x﹣2)e+a(x﹣1). (Ⅰ)讨论f(x)的单调性;
(Ⅱ)若f(x)有两个零点,求a的取值范围. 【解答】解:(Ⅰ)由f(x)=(x﹣2)e+a(x﹣1), 可得f′(x)=(x﹣1)e+2a(x﹣1)=(x﹣1)(e+2a),
①当a≥0时,由f′(x)>0,可得x>1;由f′(x)<0,可得x<1, 即有f(x)在(﹣∞,1)递减;在(1,+∞)递增(如右上图); ②当a<0时,(如右下图)若a,则f′(x)≥0恒成立,即有f(x)在R上递增;
xxx2
x2
若a时,由f′(x)>0,可得x<1或x>ln(﹣2a);
由f′(x)<0,可得1<x<ln(﹣2a).
即有f(x)在(﹣∞,1),(ln(﹣2a),+∞)递增; 在(1,ln(﹣2a))递减; 若
a<0,由f′(x)>0,可得x<ln(﹣2a)或x>1;
由f′(x)<0,可得ln(﹣2a)<x<1.
即有f(x)在(﹣∞,ln(﹣2a)),(1,+∞)递增; 在(ln(﹣2a),1)递减; (Ⅱ)①由(Ⅰ)可得当a>0时,
f(x)在(﹣∞,1)递减;在(1,+∞)递增,
且f(1)=﹣e<0,x→+∞,f(x)→+∞;
当x→﹣∞时f(x)>0或找到一个x<1使得f(x)>0对于a>0恒成立,
f(x)有两个零点;
②当a=0时,f(x)=(x﹣2)e,所以f(x)只有一个零点x=2; ③当a<0时, 若a时,f(x)在(1,ln(﹣2a))递减,
x在(﹣∞,1),(ln(﹣2a),+∞)递增,
又当x≤1时,f(x)<0,所以f(x)不存在两个零点; 当a时,在(﹣∞,ln(﹣2a))单调增,在(1,+∞)单调增,
在(1n(﹣2a),1)单调减,
只有f(ln(﹣2a))等于0才有两个零点,
而当x≤1时,f(x)<0,所以只有一个零点不符题意. 综上可得,f(x)有两个零点时,a的取值范围为(0,+∞).
18.【2015年新课标1文科21】设函数f(x)=e﹣alnx. (Ⅰ)讨论f(x)的导函数f′(x)零点的个数; (Ⅱ)证明:当a>0时,f(x)≥2a+aln.
【解答】解:(Ⅰ)f(x)=e﹣alnx的定义域为(0,+∞), ∴f′(x)=2e2x2x2x.
当a≤0时,f′(x)>0恒成立,故f′(x)没有零点, 当a>0时,∵y=e为单调递增,y∴f′(x)在(0,+∞)单调递增, 又f′(a)>0,
假设存在b满足0<b<ln时,且b,f′(b)<0,
2x单调递增,
故当a>0时,导函数f′(x)存在唯一的零点,
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,可设导函数f′(x)在(0,+∞)上的唯一零点为x0, 当x∈(0,x0)时,f′(x)<0, 当x∈(x0,+∞)时,f′(x)>0,
故f(x)在(0,x0)单调递减,在(x0,+∞)单调递增, 所欲当x=x0时,f(x)取得最小值,最小值为f(x0), 由于
0,
所以f(x0)2ax0+aln2a+aln.
故当a>0时,f(x)≥2a+aln.
19.【2014年新课标1文科21】设函数f(x)=alnx处的切线斜率为0, (1)求b;
(2)若存在x0≥1,使得f(x0)
x2﹣bx(a≠1),曲线y=f(x)在点(1,f(1))
,求a的取值范围.
【解答】解:(1)f′(x)(x>0),
∵曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线斜率为0, ∴f′(1)=a+(1﹣a)×1﹣b=0,解得b=1.
(2)函数f(x)的定义域为(0,+∞),由(1)可知:f(x)=alnx,
∴①当a时,则
,
.
则当x>1时,f′(x)>0,
∴函数f(x)在(1,+∞)单调递增,
∴存在x0≥1,使得f(x0)解得
;
的充要条件是,即,
②当a<1时,则,
则当x∈时,f′(x)<0,函数f(x)在上单调递减;