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文檔簡介
1、.函數(shù)與導數(shù)高考壓軸題選一選擇題(共2小題)1(2013安徽)已知函數(shù)f(x)=x3+ax2+bx+c有兩個極值點x1,x2,若f(x1)=x1x2,則關于x的方程3(f(x)2+2af(x)+b=0的不同實根個數(shù)為()A3B4C5D62(2012福建)函數(shù)f(x)在a,b上有定義,若對任意x1,x2a,b,有則稱f(x)在a,b上具有性質P設f(x)在1,3上具有性質P,現(xiàn)給出如下命題:f(x)在1,3上的圖象是連續(xù)不斷的;f(x2)在1,上具有性質P;若f(x)在x=2處取得最大值1,則f(x)=1,x1,3;對任意x1,x2,x3,x41,3,有f(x1)+f(x2)+f(x3)+f(x
2、4)其中真命題的序號是()ABCD二選擇題(共1小題)3(2012新課標)設函數(shù)f(x)=的最大值為M,最小值為m,則M+m=三選擇題(共23小題)4(2014陜西)設函數(shù)f(x)=lnx+,mR()當m=e(e為自然對數(shù)的底數(shù))時,求f(x)的極小值;()討論函數(shù)g(x)=f(x)零點的個數(shù);()若對任意ba0,1恒成立,求m的取值范圍5(2013新課標)已知函數(shù)f(x)=exln(x+m)()設x=0是f(x)的極值點,求m,并討論f(x)的單調性;()當m2時,證明f(x)06(2013四川)已知函數(shù),其中a是實數(shù),設A(x1,f(x1),B(x2,f(x2)為該函數(shù)圖象上的點,且x1x
3、2()指出函數(shù)f(x)的單調區(qū)間;()若函數(shù)f(x)的圖象在點A,B處的切線互相垂直,且x20,求x2x1的最小值;()若函數(shù)f(x)的圖象在點A,B處的切線重合,求a的取值范圍7(2013湖南)已知函數(shù)f(x)=()求f(x)的單調區(qū)間;()證明:當f(x1)=f(x2)(x1x2)時,x1+x208(2013遼寧)已知函數(shù)f(x)=(1+x)e2x,g(x)=ax+1+2xcosx,當x0,1時,(I)求證:;(II)若f(x)g(x)恒成立,求實數(shù)a的取值范圍9(2013陜西)已知函數(shù)f(x)=ex,xR() 若直線y=kx+1與f (x)的反函數(shù)g(x)=lnx的圖象相切,求實數(shù)k的值
4、;() 設x0,討論曲線y=f (x) 與曲線y=mx2(m0)公共點的個數(shù)() 設ab,比較與的大小,并說明理由10(2013湖北)設n是正整數(shù),r為正有理數(shù)()求函數(shù)f(x)=(1+x)r+1(r+1)x1(x1)的最小值;()證明:;()設xR,記x為不小于x的最小整數(shù),例如令的值(參考數(shù)據(jù):11(2012遼寧)設f(x)=ln(x+1)+ax+b(a,bR,a,b為常數(shù)),曲線y=f(x)與直線y=x在(0,0)點相切(I)求a,b的值;(II)證明:當0x2時,f(x)12(2012福建)已知函數(shù)f(x)=axsinx(aR),且在上的最大值為,(1)求函數(shù)f(x)的解析式;(2)判
5、斷函數(shù)f(x)在(0,)內的零點個數(shù),并加以證明13(2012湖北)設函數(shù)f(x)=axn(1x)+b(x0),n為正整數(shù),a,b為常數(shù),曲線y=f(x)在(1,f(1)處的切線方程為x+y=1()求a,b的值;()求函數(shù)f(x)的最大值;()證明:f(x)14(2012湖南)已知函數(shù)f(x)=exax,其中a0(1)若對一切xR,f(x)1恒成立,求a的取值集合;(2)在函數(shù)f(x)的圖象上取定點A(x1,f(x1),B(x2,f(x2)(x1x2),記直線AB的斜率為K,證明:存在x0(x1,x2),使f(x0)=K恒成立15(2012四川)已知a為正實數(shù),n為自然數(shù),拋物線與x軸正半軸相
6、交于點A,設f(n)為該拋物線在點A處的切線在y軸上的截距()用a和n表示f(n);()求對所有n都有成立的a的最小值;()當0a1時,比較與的大小,并說明理由16(2011四川)已知函數(shù)f(x)=x+,h(x)=()設函數(shù)F(x)=f(x)h(x),求F(x)的單調區(qū)間與極值;()設aR,解關于x的方程log4f(x1)=log2h(ax)log2h(4x);()試比較f(100)h(100)與的大小17(2011陜西)設函數(shù)f(x)定義在(0,+)上,f(1)=0,導函數(shù)f(x)=,g(x)=f(x)+f(x)()求g(x)的單調區(qū)間和最小值;()討論g(x)與的大小關系;()是否存在x0
7、0,使得|g(x)g(x0)|對任意x0成立?若存在,求出x0的取值范圍;若不存在請說明理由18(2011四川)已知函數(shù)f(x)=x+,h(x)=()設函數(shù)F(x)=18f(x)x2h(x)2,求F(x)的單調區(qū)間與極值;()設aR,解關于x的方程lgf(x1)=2lgh(ax)2lgh(4x);()設nNn,證明:f(n)h(n)h(1)+h(2)+h(n)19(2010四川)設,a0且a1),g(x)是f(x)的反函數(shù)()設關于x的方程求在區(qū)間2,6上有實數(shù)解,求t的取值范圍;()當a=e,e為自然對數(shù)的底數(shù))時,證明:;()當0a時,試比較|與4的大小,并說明理由20(2010全國卷)設
8、函數(shù)f(x)=1ex()證明:當x1時,f(x);()設當x0時,f(x),求a的取值范圍21(2010陜西)已知函數(shù)f(x)=,g(x)=alnx,aR,()若曲線y=f(x)與曲線y=g(x)相交,且在交點處有共同的切線,求a的值和該切線方程;()設函數(shù)h(x)=f(x)g(x),當h(x)存在最小值時,求其最小值(a)的解析式;()對()中的(a)和任意的a0,b0,證明:()()22(2009全國卷)設函數(shù)f(x)=x2+aln(1+x)有兩個極值點x1、x2,且x1x2,()求a的取值范圍,并討論f(x)的單調性;()證明:f(x2)23(2009湖北)在R上定義運算:(b、cR是常
9、數(shù)),已知f1(x)=x22c,f2(x)=x2b,f(x)=f1(x)f2(x)如果函數(shù)f(x)在x=1處有極值,試確定b、c的值;求曲線y=f(x)上斜率為c的切線與該曲線的公共點;記g(x)=|f(x)|(1x1)的最大值為M,若Mk對任意的b、c恒成立,試求k的取值范圍(參考公式:x33bx2+4b3=(x+b)(x2b)2)24(2009湖北)已知關于x的函數(shù)f(x)=x3+bx2+cx+bc,其導函數(shù)為f(x)令g(x)=|f(x)|,記函數(shù)g(x)在區(qū)間1、1上的最大值為M()如果函數(shù)f(x)在x=1處有極值,試確定b、c的值:()若|b|1,證明對任意的c,都有M2()若MK對
10、任意的b、c恒成立,試求k的最大值25(2008江蘇)請先閱讀:在等式cos2x=2cos2x1(xR)的兩邊求導,得:(cos2x)=(2cos2x1),由求導法則,得(sin2x)2=4cosx(sinx),化簡得等式:sin2x=2cosxsinx(1)利用上題的想法(或其他方法),結合等式(1+x)n=Cn0+Cn1x+Cn2x2+Cnnxn(xR,正整數(shù)n2),證明:(2)對于正整數(shù)n3,求證:(i);(ii);(iii)26(2008天津)已知函數(shù)f(x)=x4+ax3+2x2+b(xR),其中a,bR()當時,討論函數(shù)f(x)的單調性;()若函數(shù)f(x)僅在x=0處有極值,求a的
11、取值范圍;()若對于任意的a2,2,不等式f(x)1在1,1上恒成立,求b的取值范圍四解答題(共4小題)27(2008福建)已知函數(shù)f(x)=ln(1+x)x(1)求f(x)的單調區(qū)間;(2)記f(x)在區(qū)間0,n(nN*)上的最小值為bn令an=ln(1+n)bn(i)如果對一切n,不等式恒成立,求實數(shù)c的取值范圍;(ii)求證:28(2007福建)已知函數(shù)f(x)=exkx,(1)若k=e,試確定函數(shù)f(x)的單調區(qū)間;(2)若k0,且對于任意xR,f(|x|)0恒成立,試確定實數(shù)k的取值范圍;(3)設函數(shù)F(x)=f(x)+f(x),求證:F(1)F(2)F(n)(nN*)29(2006
12、四川)已知函數(shù),f(x)的導函數(shù)是f(x)對任意兩個不相等的正數(shù)x1、x2,證明:()當a0時,;()當a4時,|f(x1)f(x2)|x1x2|30(2006遼寧)已知f0(x)=xn,其中kn(n,kN+),設F(x)=Cn0f0(x2)+Cn1f1(x2)+Cnnfn(x2),x1,1(1)寫出fk(1);(2)證明:對任意的x1,x21,1,恒有|F(x1)F(x2)|2n1(n+2)n1函數(shù)與導數(shù)高考壓軸題選參考答案與試題解析一選擇題(共2小題)1(2013安徽)已知函數(shù)f(x)=x3+ax2+bx+c有兩個極值點x1,x2,若f(x1)=x1x2,則關于x的方程3(f(x)2+2a
13、f(x)+b=0的不同實根個數(shù)為()A3B4C5D6【解答】解:函數(shù)f(x)=x3+ax2+bx+c有兩個極值點x1,x2,f(x)=3x2+2ax+b=0有兩個不相等的實數(shù)根,=4a212b0解得=x1x2,而方程3(f(x)2+2af(x)+b=0的1=0,此方程有兩解且f(x)=x1或x2不妨取0x1x2,f(x1)0把y=f(x)向下平移x1個單位即可得到y(tǒng)=f(x)x1的圖象,f(x1)=x1,可知方程f(x)=x1有兩解把y=f(x)向下平移x2個單位即可得到y(tǒng)=f(x)x2的圖象,f(x1)=x1,f(x1)x20,可知方程f(x)=x2只有一解綜上可知:方程f(x)=x1或f(
14、x)=x2只有3個實數(shù)解即關于x的方程3(f(x)2+2af(x)+b=0的只有3不同實根故選:A2(2012福建)函數(shù)f(x)在a,b上有定義,若對任意x1,x2a,b,有則稱f(x)在a,b上具有性質P設f(x)在1,3上具有性質P,現(xiàn)給出如下命題:f(x)在1,3上的圖象是連續(xù)不斷的;f(x2)在1,上具有性質P;若f(x)在x=2處取得最大值1,則f(x)=1,x1,3;對任意x1,x2,x3,x41,3,有f(x1)+f(x2)+f(x3)+f(x4)其中真命題的序號是()ABCD【解答】解:在中,反例:f(x)=在1,3上滿足性質P,但f(x)在1,3上不是連續(xù)函數(shù),故不成立;在中
15、,反例:f(x)=x在1,3上滿足性質P,但f(x2)=x2在1,上不滿足性質P,故不成立;在中:在1,3上,f(2)=f(),故f(x)=1,對任意的x1,x21,3,f(x)=1,故成立;在中,對任意x1,x2,x3,x41,3,有=f(x1)+f(x2)+f(x3)+f(x4),f(x1)+f(x2)+f(x3)+f(x4),故成立故選D二選擇題(共1小題)3(2012新課標)設函數(shù)f(x)=的最大值為M,最小值為m,則M+m=2【解答】解:函數(shù)可化為f(x)=,令,則為奇函數(shù),的最大值與最小值的和為0函數(shù)f(x)=的最大值與最小值的和為1+1+0=2即M+m=2故答案為:2三選擇題(共
16、23小題)4(2014陜西)設函數(shù)f(x)=lnx+,mR()當m=e(e為自然對數(shù)的底數(shù))時,求f(x)的極小值;()討論函數(shù)g(x)=f(x)零點的個數(shù);()若對任意ba0,1恒成立,求m的取值范圍【解答】解:()當m=e時,f(x)=lnx+,f(x)=;當x(0,e)時,f(x)0,f(x)在(0,e)上是減函數(shù);當x(e,+)時,f(x)0,f(x)在(e,+)上是增函數(shù);x=e時,f(x)取得極小值為f(e)=lne+=2;()函數(shù)g(x)=f(x)=(x0),令g(x)=0,得m=x3+x(x0);設(x)=x3+x(x0),(x)=x2+1=(x1)(x+1);當x(0,1)時
17、,(x)0,(x)在(0,1)上是增函數(shù),當x(1,+)時,(x)0,(x)在(1,+)上是減函數(shù);x=1是(x)的極值點,且是極大值點,x=1是(x)的最大值點,(x)的最大值為(1)=;又(0)=0,結合y=(x)的圖象,如圖;可知:當m時,函數(shù)g(x)無零點;當m=時,函數(shù)g(x)有且只有一個零點;當0m時,函數(shù)g(x)有兩個零點;當m0時,函數(shù)g(x)有且只有一個零點;綜上,當m時,函數(shù)g(x)無零點;當m=或m0時,函數(shù)g(x)有且只有一個零點;當0m時,函數(shù)g(x)有兩個零點;()對任意ba0,1恒成立,等價于f(b)bf(a)a恒成立;設h(x)=f(x)x=lnx+x(x0),
18、則h(b)h(a)h(x)在(0,+)上單調遞減;h(x)=10在(0,+)上恒成立,mx2+x=+(x0),m;對于m=,h(x)=0僅在x=時成立;m的取值范圍是,+)5(2013新課標)已知函數(shù)f(x)=exln(x+m)()設x=0是f(x)的極值點,求m,并討論f(x)的單調性;()當m2時,證明f(x)0【解答】()解:,x=0是f(x)的極值點,解得m=1所以函數(shù)f(x)=exln(x+1),其定義域為(1,+)設g(x)=ex(x+1)1,則g(x)=ex(x+1)+ex0,所以g(x)在(1,+)上為增函數(shù),又g(0)=0,所以當x0時,g(x)0,即f(x)0;當1x0時,
19、g(x)0,f(x)0所以f(x)在(1,0)上為減函數(shù);在(0,+)上為增函數(shù);()證明:當m2,x(m,+)時,ln(x+m)ln(x+2),故只需證明當m=2時f(x)0當m=2時,函數(shù)在(2,+)上為增函數(shù),且f(1)0,f(0)0故f(x)=0在(2,+)上有唯一實數(shù)根x0,且x0(1,0)當x(2,x0)時,f(x)0,當x(x0,+)時,f(x)0,從而當x=x0時,f(x)取得最小值由f(x0)=0,得,ln(x0+2)=x0故f(x)=0綜上,當m2時,f(x)06(2013四川)已知函數(shù),其中a是實數(shù),設A(x1,f(x1),B(x2,f(x2)為該函數(shù)圖象上的點,且x1x
20、2()指出函數(shù)f(x)的單調區(qū)間;()若函數(shù)f(x)的圖象在點A,B處的切線互相垂直,且x20,求x2x1的最小值;()若函數(shù)f(x)的圖象在點A,B處的切線重合,求a的取值范圍【解答】解:(I)當x0時,f(x)=(x+1)2+a,f(x)在(,1)上單調遞減,在1,0)上單調遞增;當x0時,f(x)=lnx,在(0,+)單調遞增(II)x1x20,f(x)=x2+2x+a,f(x)=2x+2,函數(shù)f(x)在點A,B處的切線的斜率分別為f(x1),f(x2),函數(shù)f(x)的圖象在點A,B處的切線互相垂直,(2x1+2)(2x2+2)=12x1+20,2x2+20,=1,當且僅當(2x1+2)
21、=2x2+2=1,即,時等號成立函數(shù)f(x)的圖象在點A,B處的切線互相垂直,且x20,求x2x1的最小值為1(III)當x1x20或0x1x2時,故不成立,x10x2當x10時,函數(shù)f(x)在點A(x1,f(x1),處的切線方程為,即當x20時,函數(shù)f(x)在點B(x2,f(x2)處的切線方程為,即函數(shù)f(x)的圖象在點A,B處的切線重合的充要條件是,由及x10x2可得1x10,由得=函數(shù),y=ln(2x1+2)在區(qū)間(1,0)上單調遞減,a(x1)=在(1,0)上單調遞減,且x11時,ln(2x1+2),即ln(2x1+2)+,也即a(x1)+x10,a(x1)1ln2a的取值范圍是(1l
22、n2,+)7(2013湖南)已知函數(shù)f(x)=()求f(x)的單調區(qū)間;()證明:當f(x1)=f(x2)(x1x2)時,x1+x20【解答】解:()易知函數(shù)的定義域為R=,當x0時,f(x)0;當x0時,f(x)0函數(shù)f(x)的單調遞增區(qū)間為(,0),單調遞減區(qū)間為(0,+)()當x1時,由于,ex0,得到f(x)0;同理,當x1時,f(x)0當f(x1)=f(x2)(x1x2)時,不妨設x1x2由()可知:x1(,0),x2(0,1)下面證明:x(0,1),f(x)f(x),即證此不等式等價于令g(x)=,則g(x)=xex(e2x1)當x(0,1)時,g(x)0,g(x)單調遞減,g(x
23、)g(0)=0即x(0,1),f(x)f(x)而x2(0,1),f(x2)f(x2)從而,f(x1)f(x2)由于x1,x2(,0),f(x)在(,0)上單調遞增,x1x2,即x1+x208(2013遼寧)已知函數(shù)f(x)=(1+x)e2x,g(x)=ax+1+2xcosx,當x0,1時,(I)求證:;(II)若f(x)g(x)恒成立,求實數(shù)a的取值范圍【解答】(I)證明:當x0,1)時,(1+x)e2x1x(1+x)ex(1x)ex,令h(x)=(1+x)ex(1x)ex,則h(x)=x(exex)當x0,1)時,h(x)0,h(x)在0,1)上是增函數(shù),h(x)h(0)=0,即f(x)1x
24、當x0,1)時,ex1+x,令u(x)=ex1x,則u(x)=ex1當x0,1)時,u(x)0,u(x)在0,1)單調遞增,u(x)u(0)=0,f(x)綜上可知:(II)解:設G(x)=f(x)g(x)=令H(x)=,則H(x)=x2sinx,令K(x)=x2sinx,則K(x)=12cosx當x0,1)時,K(x)0,可得H(x)是0,1)上的減函數(shù),H(x)H(0)=0,故H(x)在0,1)單調遞減,H(x)H(0)=2a+1+H(x)a+3當a3時,f(x)g(x)在0,1)上恒成立下面證明當a3時,f(x)g(x)在0,1)上不恒成立f(x)g(x)=x令v(x)=,則v(x)=當x
25、0,1)時,v(x)0,故v(x)在0,1)上是減函數(shù),v(x)(a+1+2cos1,a+3當a3時,a+30存在x0(0,1),使得v(x0)0,此時,f(x0)g(x0)即f(x)g(x)在0,1)不恒成立綜上實數(shù)a的取值范圍是(,39(2013陜西)已知函數(shù)f(x)=ex,xR() 若直線y=kx+1與f (x)的反函數(shù)g(x)=lnx的圖象相切,求實數(shù)k的值;() 設x0,討論曲線y=f (x) 與曲線y=mx2(m0)公共點的個數(shù)() 設ab,比較與的大小,并說明理由【解答】解:(I)函數(shù)f(x)=ex的反函數(shù)為g(x)=lnx,設直線y=kx+1與g(x)的圖象相切于點P(x0,y
26、0),則,解得,k=e2,k=e2(II)當x0,m0時,令f(x)=mx2,化為m=,令h(x)=,則,則x(0,2)時,h(x)0,h(x)單調遞減;x(2,+)時,h(x)0,h(x)單調遞增當x=2時,h(x)取得極小值即最小值,當時,曲線y=f (x) 與曲線y=mx2(m0)公共點的個數(shù)為0;當時,曲線y=f (x) 與曲線y=mx2(m0)公共點的個數(shù)為1;當時,曲線y=f (x) 與曲線y=mx2(m0)公共點個數(shù)為2() =,令g(x)=x+2+(x2)ex(x0),則g(x)=1+(x1)exg(x)=xex0,g(x)在(0,+)上單調遞增,且g(0)=0,g(x)0,g
27、(x)在(0,+)上單調遞增,而g(0)=0,在(0,+)上,有g(x)g(0)=0當x0時,g(x)=x+2+(x2)ex0,且ab,即當ab時,10(2013湖北)設n是正整數(shù),r為正有理數(shù)()求函數(shù)f(x)=(1+x)r+1(r+1)x1(x1)的最小值;()證明:;()設xR,記x為不小于x的最小整數(shù),例如令的值(參考數(shù)據(jù):【解答】解;()由題意得f(x)=(r+1)(1+x)r(r+1)=(r+1)(1+x)r1,令f(x)=0,解得x=0當1x0時,f(x)0,f(x)在(1,0)內是減函數(shù);當x0時,f(x)0,f(x)在(0,+)內是增函數(shù)故函數(shù)f(x)在x=0處,取得最小值為
28、f(0)=0()由(),當x(1,+)時,有f(x)f(0)=0,即(1+x)r+11+(r+1)x,且等號當且僅當x=0時成立,故當x1且x0,有(1+x)r+11+(r+1)x,在中,令(這時x1且x0),得上式兩邊同乘nr+1,得(n+1)r+1nr+1+nr(r+1),即,當n1時,在中令(這時x1且x0),類似可得,且當n=1時,也成立綜合,得,()在中,令,n分別取值81,82,83,125,得,將以上各式相加,并整理得代入數(shù)據(jù)計算,可得由S的定義,得S=21111(2012遼寧)設f(x)=ln(x+1)+ax+b(a,bR,a,b為常數(shù)),曲線y=f(x)與直線y=x在(0,0
29、)點相切(I)求a,b的值;(II)證明:當0x2時,f(x)【解答】(I)解:由y=f(x)過(0,0),f(0)=0,b=1曲線y=f(x)與直線在(0,0)點相切y|x=0=a=0;(II)證明:由(I)知f(x)=ln(x+1)+由均值不等式,當x0時,令k(x)=ln(x+1)x,則k(0)=0,k(x)=,k(x)0ln(x+1)x,由得,當x0時,f(x)記h(x)=(x+6)f(x)9x,則當0x2時,h(x)=f(x)+(x+6)f(x)9=h(x)在(0,2)內單調遞減,又h(0)=0,h(x)0當0x2時,f(x)12(2012福建)已知函數(shù)f(x)=axsinx(aR)
30、,且在上的最大值為,(1)求函數(shù)f(x)的解析式;(2)判斷函數(shù)f(x)在(0,)內的零點個數(shù),并加以證明【解答】解:(I)由已知得f(x)=a(sinx+xcosx),對于任意的x(0,),有sinx+xcosx0,當a=0時,f(x)=,不合題意;當a0時,x(0,),f(x)0,從而f(x)在(0,)單調遞減,又函數(shù)在上圖象是連續(xù)不斷的,故函數(shù)在上上的最大值為f(0)=,不合題意;當a0時,x(0,),f(x)0,從而f(x)在(0,)單調遞增,又函數(shù)在上圖象是連續(xù)不斷的,故函數(shù)在上上的最大值為f()=,解得a=1,綜上所述,得(II)函數(shù)f(x)在(0,)內有且僅有兩個零點證明如下:由
31、(I)知,從而有f(0)=0,f()=0,又函數(shù)在上圖象是連續(xù)不斷的,所以函數(shù)f(x)在(0,)內至少存在一個零點,又由(I)知f(x)在(0,)單調遞增,故函數(shù)f(x)在(0,)內僅有一個零點當x,時,令g(x)=f(x)=sinx+xcosx,由g()=10,g()=0,且g(x)在,上的圖象是連續(xù)不斷的,故存在m(,),使得g(m)=0由g(x)=2cosxxsinx,知x(,)時,有g(x)0,從而g(x)在,上單調遞減當x(,m),g(x)g(m)=0,即f(x)0,從而f(x)在(,m)內單調遞增故當x(,m)時,f(x)f()=0,從而(x)在(,m)內無零點;當x(m,)時,有
32、g(x)g(m)=0,即f(x)0,從而f(x)在(,m)內單調遞減又f(m)0,f()0且f(x)在m,上的圖象是連續(xù)不斷的,從而f(x)在m,內有且僅有一個零點綜上所述,函數(shù)f(x)在(0,)內有且僅有兩個零點13(2012湖北)設函數(shù)f(x)=axn(1x)+b(x0),n為正整數(shù),a,b為常數(shù),曲線y=f(x)在(1,f(1)處的切線方程為x+y=1()求a,b的值;()求函數(shù)f(x)的最大值;()證明:f(x)【解答】解:()因為f(1)=b,由點(1,b)在x+y=1上,可得1+b=1,即b=0因為f(x)=anxn1a(n+1)xn,所以f(1)=a又因為切線x+y=1的斜率為1
33、,所以a=1,即a=1,故a=1,b=0()由()知,f(x)=xn(1x),則有f(x)=(n+1)xn1(x),令f(x)=0,解得x=在(0,)上,導數(shù)為正,故函數(shù)f(x)是增函數(shù);在(,+)上導數(shù)為負,故函數(shù)f(x)是減函數(shù);故函數(shù)f(x)在(0,+)上的最大值為f()=()n(1)=,()令(t)=lnt1+,則(t)=(t0)在(0,1)上,(t)0,故(t)單調減;在(1,+),(t)0,故(t)單調增;故(t)在(0,+)上的最小值為(1)=0,所以(t)0(t1)則lnt1,(t1),令t=1+,得ln(1+),即ln(1+)n+1lne所以(1+)n+1e,即由()知,f(
34、x),故所證不等式成立14(2012湖南)已知函數(shù)f(x)=exax,其中a0(1)若對一切xR,f(x)1恒成立,求a的取值集合;(2)在函數(shù)f(x)的圖象上取定點A(x1,f(x1),B(x2,f(x2)(x1x2),記直線AB的斜率為K,證明:存在x0(x1,x2),使f(x0)=K恒成立【解答】解:(1)f(x)=exa,令f(x)=0,解可得x=lna;當xlna,f(x)0,f(x)單調遞減,當xlna,f(x)0,f(x)單調遞增,故當x=lna時,f(x)取最小值,f(lna)=aalna,對一切xR,f(x)1恒成立,當且僅當aalna1,令g(t)=ttlnt,則g(t)=
35、lnt,當0t1時,g(t)0,g(t)單調遞增,當t1時,g(t)0,g(t)單調遞減,故當t=1時,g(t)取得最大值,且g(1)=1,因此當且僅當a=1時,式成立,綜上所述,a的取值的集合為1(2)根據(jù)題意,k=a,令(x)=f(x)k=ex,則(x1)=(x2x1)1,(x2)=(x1x2)1,令F(t)=ett1,則F(t)=et1,當t0時,F(xiàn)(t)0,F(xiàn)(t)單調遞減;當t0時,F(xiàn)(t)0,F(xiàn)(t)單調遞增,則F(t)的最小值為F(0)=0,故當t0時,F(xiàn)(t)F(0)=0,即ett10,從而(x2x1)10,且0,則(x1)0,(x1x2)10,0,則(x2)0,因為函數(shù)y=(
36、x)在區(qū)間x1,x2上的圖象是連續(xù)不斷的一條曲線,所以存在x0(x1,x2),使(x0)=0,即f(x0)=K成立15(2012四川)已知a為正實數(shù),n為自然數(shù),拋物線與x軸正半軸相交于點A,設f(n)為該拋物線在點A處的切線在y軸上的截距()用a和n表示f(n);()求對所有n都有成立的a的最小值;()當0a1時,比較與的大小,并說明理由【解答】解:()拋物線與x軸正半軸相交于點A,A()對求導得y=2x拋物線在點A處的切線方程為,f(n)為該拋物線在點A處的切線在y軸上的截距,f(n)=an;()由()知f(n)=an,則成立的充要條件是an2n3+1即知,an2n3+1對所有n成立,特別
37、的,取n=2得到a當a=,n3時,an4n=(1+3)n1+=1+2n3+2n3+1當n=0,1,2時,a=時,對所有n都有成立a的最小值為;()由()知f(k)=ak,下面證明:首先證明:當0x1時,設函數(shù)g(x)=x(x2x)+1,0x1,則g(x)=x(x)當0x時,g(x)0;當時,g(x)0故函數(shù)g(x)在區(qū)間(0,1)上的最小值g(x)min=g()=0當0x1時,g(x)0,由0a1知0ak1,因此,從而=16(2011四川)已知函數(shù)f(x)=x+,h(x)=()設函數(shù)F(x)=f(x)h(x),求F(x)的單調區(qū)間與極值;()設aR,解關于x的方程log4f(x1)=log2h
38、(ax)log2h(4x);()試比較f(100)h(100)與的大小【解答】解:()由F(x)=f(x)h(x)=x+(x0)知,F(xiàn)(x)=,令F(x)=0,得x=當x(0,)時,F(xiàn)(x)0;當x(,+)時,F(xiàn)(x)0故x(0,)時,F(xiàn)(x)是減函數(shù);故x(,+)時,F(xiàn)(x)是增函數(shù)F(x)在x=處有極小值且F()=()原方程可化為log4(x1)+log2 h(4x)=log2h(ax),即log2(x1)+log2=log2,當1a4時,原方程有一解x=3;當4a5時,原方程有兩解x=3;當a=5時,原方程有一解x=3;當a1或a5時,原方程無解 ()設數(shù)列 an的前n項和為sn,且sn
39、=f(n)g(n)從而有a1=s1=1當2k100時,ak=sksk1=,ak=(4k3)(4k1)=0即對任意的2k100,都有ak又因為a1=s1=1,所以a1+a2+a3+a100=h(1)+h(2)+h(100)故f(100)h(100)17(2011陜西)設函數(shù)f(x)定義在(0,+)上,f(1)=0,導函數(shù)f(x)=,g(x)=f(x)+f(x)()求g(x)的單調區(qū)間和最小值;()討論g(x)與的大小關系;()是否存在x00,使得|g(x)g(x0)|對任意x0成立?若存在,求出x0的取值范圍;若不存在請說明理由【解答】解:()由題設易知f(x)=lnx,g(x)=lnx+,g(
40、x)=,令g(x)=0,得x=1,當x(0,1)時,g(x)0,故g(x)的單調遞減區(qū)間是(0,1),當x(1,+)時,g(x)0,故g(x)的單調遞增區(qū)間是(1,+),因此x=1是g(x)的唯一極值點,且為極小值點,從而是最小值點,最小值為g(1)=1;()=lnx+x,設h(x)=g(x)=2lnxx+,則h(x)=,當x=1時,h(1)=0,即g(x)=,當x(0,1)(1,+)時,h(x)0,h(1)=0,因此,h(x)在(0,+)內單調遞減,當0x1,時,h(x)h(1)=0,即g(x),當x1,時,h(x)h(1)=0,即g(x),()滿足條件的x0 不存在證明如下:證法一 假設存
41、在x00,使|g(x)g(x0)|成立,即對任意x0,有 ,(*)但對上述x0,取 時,有 Inx1=g(x0),這與(*)左邊不等式矛盾,因此,不存在x00,使|g(x)g(x0)| 成立證法二 假設存在x00,使|g(x)g(x0)|成立由()知, 的最小值為g(x)=1 又Inx,而x1 時,Inx 的值域為(0,+),x1 時,g(x) 的值域為1,+),從而可取一個x11,使 g(x1)g(x0)+1,即g(x1)g(x0)1,故|g(x1)g(x0)|1,與假設矛盾 不存在x00,使|g(x)g(x0)|成立18(2011四川)已知函數(shù)f(x)=x+,h(x)=()設函數(shù)F(x)=
42、18f(x)x2h(x)2,求F(x)的單調區(qū)間與極值;()設aR,解關于x的方程lgf(x1)=2lgh(ax)2lgh(4x);()設nNn,證明:f(n)h(n)h(1)+h(2)+h(n)【解答】解:()F(x)=18f(x)x2h(x)2=x3+12x+9(x0)所以F(x)=3x2+12=0,x=2且x(0,2)時,F(xiàn)(x)0,當x(2,+)時,F(xiàn)(x)0所以F(x)在(0,2)上單調遞增,在(2,+)上單調遞減故x=2時,F(xiàn)(x)有極大值,且F(2)=8+24+9=25()原方程變形為lg(x1)+2lg=2lg,當1a4時,原方程有一解x=3,當4a5時,原方程有兩解x=3,當
43、a=5時,原方程有一解x=3,當a1或a5時,原方程無解()由已知得h(1)+h(2)+h(n)=,f(n)h(n)=,從而a1=s1=1,當k2時,an=snsn1=,又=0即對任意的k2,有,又因為a1=1=,所以a1+a2+an,則snh(1)+h(2)+h(n),故原不等式成立19(2010四川)設,a0且a1),g(x)是f(x)的反函數(shù)()設關于x的方程求在區(qū)間2,6上有實數(shù)解,求t的取值范圍;()當a=e,e為自然對數(shù)的底數(shù))時,證明:;()當0a時,試比較|與4的大小,并說明理由【解答】解:(1)由題意,得ax=0故g(x)=,x(,1)(1,+)由得t=(x1)2(7x),x
44、2,6則t=3x2+18x15=3(x1)(x5)列表如下: x 2(2,5) 5(5,6)6 t+ t 5 遞增極大值32 遞減25 所以t最小值=5,t最大值=32所以t的取值范圍為5,32(5分)()=ln()=ln令u(z)=lnz2=2lnz+z,z0則u(z)=(1)20所以u(z)在(0,+)上是增函數(shù)又因為10,所以u()u(1)=0即ln0即(9分)(3)設a=,則p1,1f(1)=3,當n=1時,|f(1)1|=24,當n2時,設k2,kN*時,則f(k)=,=1+所以1f(k)1+,從而n1n1+=n+1n+1,所以nf(1)+n+1n+4,綜上所述,總有|n|420(2
45、010全國卷)設函數(shù)f(x)=1ex()證明:當x1時,f(x);()設當x0時,f(x),求a的取值范圍【解答】解:(1)當x1時,f(x)當且僅當ex1+x令g(x)=exx1,則g(x)=ex1當x0時g(x)0,g(x)在0,+)是增函數(shù)當x0時g(x)0,g(x)在(,0是減函數(shù)于是g(x)在x=0處達到最小值,因而當xR時,g(x)g(0)時,即ex1+x所以當x1時,f(x)(2)由題意x0,此時f(x)0當a0時,若x,則0,f(x)不成立;當a0時,令h(x)=axf(x)+f(x)x,則f(x)當且僅當h(x)0因為f(x)=1ex,所以h(x)=af(x)+axf(x)+
46、f(x)1=af(x)axf(x)+axf(x)(i)當0a時,由(1)知x(x+1)f(x)h(x)af(x)axf(x)+a(x+1)f(x)f(x)=(2a1)f(x)0,h(x)在0,+)是減函數(shù),h(x)h(0)=0,即f(x)(ii)當a時,由(i)知xf(x)h(x)=af(x)axf(x)+axf(x)af(x)axf(x)+af(x)f(x)=(2a1ax)f(x)當0x時,h(x)0,所以h(x)0,所以h(x)h(0)=0,即f(x)綜上,a的取值范圍是0,21(2010陜西)已知函數(shù)f(x)=,g(x)=alnx,aR,()若曲線y=f(x)與曲線y=g(x)相交,且在
47、交點處有共同的切線,求a的值和該切線方程;()設函數(shù)h(x)=f(x)g(x),當h(x)存在最小值時,求其最小值(a)的解析式;()對()中的(a)和任意的a0,b0,證明:()()【解答】解:()f(x)=,g(x)=有已知得解得:a=,x=e2兩條曲線的交點坐標為(e2,e)切線的斜率為k=f(e2)=切線的方程為ye=(xe2)()由條件知h(x)=alnx(x0),h(x)=,當a0時,令h(x)=0,解得x=4a2當0x4a2時,h(x)0,h(x)在(0,4a2)上單調遞減;當x4a2時,h(x)0,h(x)在(4a2,+)上單調遞增x=4a2是h(x)在(0,+)上的惟一極值點
48、,且是極小值點,從而也是h(x)的最小值點最小值(a)=h(4a2)=2aaln(4a2)=2a1ln (2a)當a0時,h(x)=0,h(x)在(0,+)上單調遞增,無最小值故h(x)的最小值(a)的解析式為(a)=2a1ln (2a)(a0)()證明:由()知(a)=2ln2a對任意的a0,b0=ln4ab,()=2ln(2)=ln(a+b)2ln4ab,()=2ln(2)=2ln=ln4ab,故由得()()22(2009全國卷)設函數(shù)f(x)=x2+aln(1+x)有兩個極值點x1、x2,且x1x2,()求a的取值范圍,并討論f(x)的單調性;()證明:f(x2)【解答】解:(I)令g(x)=2x2+2x+a,其對稱軸為由題意知x1、x2是方程g(x)=0的兩個均大于1的不相等的實根,其充要條件為,得(1)當x(1,
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