函数与绝对值结合压轴练习题和详细的分析解答(1)
问题一:证明不等式 1.已知函数f(x)?ln(1?x),实数a?(0,1),证明: x(Ⅰ)f(x)?1?x; 2a时,|f(x)?1|?a. a?1(Ⅱ)当0?|x|?
2.已知函数f?x??e?x,g?x??ax.
x2(1)求证:存在唯一的实数a,使得直线y?g?x?与曲线y?f?x?相切; (2)若a?1,2,x??0,2?,求证:f?x??g?x??e?6.
2??(注:e?2.71828
为自然对数的底数.)
问题二:不等式恒成立
3.设函数f(x)?e2x?kx?1,k?R. (1)讨论f(x)在(0,??)上的单调性;
(2)当k?2时,若存在正实数m,使得对?x?(0,m),都有|f(x)|?2x,求实数k的取值范围.
4.已知函数f?x??e,g?x??lnx.
x(1)设h?x??g?x??x,求函数h?x?的单调增区间;
2(2)设x0?1,求证:存在唯一的x0,使得函数y?g?x?的图象在点Ax0,g?x0?处的切线l与函数y?f?x?的图象也相切;
??(3)求证:对任意给定的正数a,总存在正数x,使得不等式
f(x)?1?1<a成立. x
问题三:零点
5.已知函数f?x??ln?x?2a??ax?a?0?的最大值为M?a?.
(1)若关于a的方程M?a??m的两个实数根为a1,a2,求证:4a1a2?1;
(2)当a?2时,证明函数g?x??f?x??x在函数f?x?的最小零点x0处取得极小值.
6.已知函数f?x??(1)求a的值;
x(2)设函数g?x??xf?x?,h?x??t?2t(t?1),若存在x1,x2??,2?,使得
2x?a(a?0),且满足x?1?f???1. ?2??1???h?x1??g?x2?成立,求实数t的取值范围;
(3)若存在实数m,使得关于x的方程2?x?a??xx?a?2mx2?0恰有4个不同的正根,求实数m的取值范围.
2
函数与绝对值结合压轴练习题和详细的分析解答(1)
1.已知函数f(x)?ln(1?x),实数a?(0,1),证明: x(Ⅰ)f(x)?1?x; 2a时,|f(x)?1|?a. a?1(Ⅱ)当0?|x|?【答案】(Ⅰ)见解析;(Ⅱ)见解析 【解析】 【分析】
x2(Ⅰ)构造函数F(x)?ln(1?x)?x?(x??1且x?0),利用导数求出F(x)的单调性,
2再结合F(0)=0,即可证明不等式成立;
(Ⅱ)在0?x?成立即可. 【详解】
aa?x?0两种情况下,利用(Ⅰ)结论以及导数分别证明不等式和?a?1a?1x2(Ⅰ)构造函数F(x)?ln(1?x)?x?(x??1且x?0),
21x2F(x)??1?x??0,
1?x1?x?∴F(x)在(?1,0)和(0,??)上单调递增. 又F(0)=0
∴当x?0时,F(x)?F(0)=0,即有
ln(1?x)x?1?; x2ln(1?x)xx2?1?. 当?1?x?0时,F(x)?ln(1?x)?x??0,即有
x22
?f(x)?1?x. 21x?, 1?x1?x(Ⅱ)设h(x)?x?ln(1?x),则h?(x)?1?所以x?(?1,0)时,h?(x)?0,h(x)在(?1,0)上单调递减;
x?(0,??)时,h?(x)?0,h(x)在(0,??)上单调递增.
所以h(x)min?h(0)?0,故ln(1?x)?x?0. ①当0?x?aln(1?x)x?1??, 时,由(Ⅰ)知0?f(x)?1?x2a?1ln(1?x)?xx?则,
x2?ln(1?x)?xxa|f(x)?1|?a. ???a,?x22(a?1)②当?a1?x?0时,a?1?,
1?xa?111?1?a??(1?a)?0, 1?x1?x令g(x)?ln(1?x)?x?ax,g?(x)??g(x)在???a?,0?上单调递减,?g(x)?g(0)?0,
?a?1??ln(1?x)?x?ax,即
ln(1?x)?1?a, x从而0?ln(1?x)?x?a,即0?f(x)?1?a.
xa时,|f(x)?1|?a. a?1综上所述,当0?|x|?【点睛】
本题主要考查了利用导数证明不等式,结合了导数研究函数的单调性以及最值等相关知识,属于难题.