《2022年高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題探究課二習(xí)題 理 新人教A版(I)》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2022年高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題探究課二習(xí)題 理 新人教A版(I)(5頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、2022年高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題探究課二習(xí)題 理 新人教A版(I)
1.已知函數(shù)f(x)=ln x+x2+ax(a∈R).若函數(shù)f(x)在其定義域上為增函數(shù),求a的取值范圍.
解 法一 函數(shù)f(x)的定義域?yàn)?0,+∞),
∵f(x)=ln x+x2+ax,∴f′(x)=+2x+a.
∵函數(shù)f(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞增,∴f′(x)≥0,
即+2x+a≥0對x∈(0,+∞)都成立.
∴-a≤+2x對x∈(0,+∞)都成立.
∵當(dāng)x>0時,+2x≥2=2,當(dāng)且僅當(dāng)=2x,即x=時取等號.
∴-a≤2,即a≥-2.∴a的取值范圍為[-2,+∞).
法二 函數(shù)f(x)的定義域?yàn)?/p>
2、(0,+∞),∴f(x)=ln x+x2+ax,∴f′(x)=+2x+a=.方程2x2+ax+1=0的判別式Δ=a2-8.
①當(dāng)Δ≤0,即-2≤a≤2時,2x2+ax+1≥0,此時,f′(x)≥0對x∈(0,+∞)都成立,故函數(shù)f(x)在定義域(0,+∞)上是增函數(shù).
②當(dāng)Δ>0,即a<-2或a>2時,要使函數(shù)f(x)在定義域(0,+∞)上為增函數(shù),只需2x2+ax+1≥0對x∈(0,+∞)都成立.
設(shè)h(x)=2x2+ax+1,則解得a>0.
故a>2.綜合①②得a的取值范圍為[-2,+∞).
2.(xx·蘇北四市調(diào)研)設(shè)f(x)=ax3+bx+c(a≠0)為奇函數(shù),其圖象在點(diǎn)
3、(1,f(1))處的切線與直線x-6y-7=0垂直,導(dǎo)函數(shù)f′(x)的最小值為-12.
(1)求函數(shù)f(x)的解析式;
(2)求函數(shù)f(x)的單調(diào)增區(qū)間,并求函數(shù)f(x)在[-1,3]上的最大值和最小值.
解 (1)因?yàn)閒(x)為奇函數(shù),所以f(-x)=-f(x)
即-ax3-bx+c=-ax3-bx-c
所以c=0,
又f′(x)=3ax2+b的最小值為-12,
所以b=-12.
由題設(shè)知f′(1)=3a+b=-6.
所以a=2,故f(x)=2x3-12x.
(2)f′(x)=6x2-12=6(x+)(x-).
當(dāng)x變化時,f′(x),f(x)的變化情況表如下:
x
4、
(-∞,-)
-
(-,)
(,+∞)
f′(x)
+
0
-
0
+
f(x)
極大值
極小值
因?yàn)閒(-1)=10,f(3)=18,
f()=-8,f(-)=8,
當(dāng)x=時,f(x)min=-8;
當(dāng)x=3時,f(x)max=18.
3.(xx·萊州一中模擬)已知f(x)=xln x,g(x)=x3+ax2-x+2.
(1)如果函數(shù)g(x)的單調(diào)遞減區(qū)間為,求函數(shù)g(x)的解析式;
(2)對任意x∈(0,+∞),2f(x)≤g′(x)+2恒成立,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.
解 (1)g′(x)=3x2+2ax-1
由題意3x2+2
5、ax-1<0的解集是,
即3x2+2ax-1=0的兩根分別是-,1.
將x=1或-代入方程3x2+2ax-1=0,得a=-1.
所以g(x)=x3-x2-x+2.
(2)由題意2xln x≤3x2+2ax-1+2在x∈(0,+∞)上恒成立,
可得a≥ln x-x-,
設(shè)h(x)=ln x-x-,
則h′(x)=-+=-,
令h′(x)=0,得x=1或-(舍),
當(dāng)0<x<1時,h′(x)>0,當(dāng)x>1時,h′(x)<0,所以當(dāng)x=1時,h(x)取得最大值,h(x)max=-2,
所以a≥-2,所以a的取值范圍是[-2,+∞).
4.(xx·全國Ⅰ卷)設(shè)函數(shù)f(x)=e2x
6、-aln x.
(1)討論f(x)的導(dǎo)函數(shù)f′(x)零點(diǎn)的個數(shù);
(2)證明:當(dāng)a>0時,f(x)≥2a+aln .
(1)解 f(x)的定義域?yàn)?0,+∞),
f′(x)=2e2x-(x>0).
當(dāng)a≤0時,f′(x)>0,f′(x)沒有零點(diǎn);
當(dāng)a>0時,因?yàn)閥=e2x在(0,+∞)上單調(diào)遞增,y=-在(0,+∞)上單調(diào)遞增,
所以f′(x)在(0,+∞)單調(diào)遞增.
又f′(a)>0,當(dāng)b滿足0<b<且b<時,
f′(b)<0,故當(dāng)a>0時,f′(x)存在唯一零點(diǎn).
(2)證明 由(1),可設(shè)f′(x)在(0,+∞)的唯一零點(diǎn)為x0,
當(dāng)x∈(0,x0)時,f′(x)
7、<0;當(dāng)x∈(x0,+∞)時,f′(x)>0.
故f(x)在(0,x0)上單調(diào)遞減,在(x0,+∞)上單調(diào)遞增,所以當(dāng)x=x0時,f(x)取得最小值,最小值為f(x0).
由于2e2x0-=0,
所以f(x0)=e2x0-aln x0=-aln =-aln +2ax0=+2ax0+
aln ≥2a+aln .故當(dāng)a>0時,f(x)≥2a+aln .
5.(xx·廣東卷)設(shè)a>1,函數(shù)f(x)=(1+x2)ex-a.
(1)求f(x)的單調(diào)區(qū)間;
(2)證明:f(x)在(-∞,+∞)上僅有一個零點(diǎn);
(3)若曲線y=f(x)在點(diǎn)P處的切線與x軸平行,且在點(diǎn)M(m,n)處的切線與直
8、線OP平行(O是坐標(biāo)原點(diǎn)),證明:m≤ -1.
(1)解 f′(x)=2xex+(1+x2)ex=(x2+2x+1)ex
=(x+1)2ex,?x∈R,f′(x)≥0恒成立.
∴f(x)的單調(diào)增區(qū)間為(-∞,+∞).
(2)證明 ∵f(0)=1-a,f(a)=(1+a2)ea-a,
∵a>1,∴f(0)<0,f(a)>2aea-a>2a-a=a>0,
∴f(0)·f(a)<0,
∴f(x)在(0,a)上有一零點(diǎn),又∵f(x)在(-∞,+∞)上遞增,
∴f(x)在(0,a)上僅有一個零點(diǎn),
∴f(x)在(-∞,+∞)上僅有一個零點(diǎn).
(3)證明 f′(x)=(x+1)2ex,
9、設(shè)P(x0,y0),則f′(x0)=ex0(x0+1)2=0,∴x0=-1,
把x0=-1,代入y=f(x)得y0=-a,
∴kOP=a-.
f′(m)=em(m+1)2=a-,
令g(m)=em-(m+1),g′(m)=em-1.
令g′(x)>0,則m>0,∴g(m)在(0,+∞)上增.
令g′(x)<0,則m<0,∴g(m)在(-∞,0)上減.
∴g(m)min=g(0)=0.
∴em-(m+1)≥0,即em≥m+1.
∴em(m+1)2≥(m+1)3,即a-≥(m+1)3.
∴m+1≤ ,即m≤ -1.
6.(xx·蘇、錫、市、鎮(zhèn)模擬)已知函數(shù)f(x)=x3+x+
10、k在(b,f(b))處的切線方程為4x-y-1=0(b>0).m(x)=f(x)-x3-1-aln x,g(x)=-,(a∈R).
(1)求k,b的值;
(2)設(shè)函數(shù)h(x)=m(x)-g(x),求函數(shù)h(x)的單調(diào)區(qū)間;
(3)若在[1,e](e=2.718…)上存在一點(diǎn)x0,使得m(x0)<g(x0)成立,求a的取值范圍.
解 (1)由題意知:f′(x)=3x2+1,
因?yàn)閒(x)=x3+x+k在(b,f(b))處的切線方程為4x-y-1=0,其中b>0.
所以解得
(2)h(x)=x+-aln x.h′(x)=1--==.
①當(dāng)a+1>0時,即a>-1時,
當(dāng)x∈(0,
11、1+a)時,h′(x)<0,當(dāng)x∈(1+a,+∞)時,h′(x)>0,
所以h(x)在(0,1+a)上單調(diào)遞減,在(1+a,+∞)上單調(diào)遞增.
②當(dāng)a+1≤0,即a≤-1時,
當(dāng)x∈(0,+∞)時,h′(x)>0,
所以函數(shù)h(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞增.
(3)在[1,e]上存在一點(diǎn)x0,使得m(x0)<g(x0)成立,
即在[1,e]上存在一點(diǎn)x0,使得h(x)<0.即函數(shù)h(x)=x+-aln x在[1,e]上的最小值小于零.
由(2)可知
①當(dāng)a+1≥e,即a≥e-1時,h(x)在[1,e]上單調(diào)遞減,
所以h(x)的最小值為h(e),由h(e)=e+-a<0可得a>,因?yàn)椋緀-1,所以a>;
②當(dāng)a+1≤1,即a≤0時,h(x)在[1,e]上單調(diào)遞增,
所以h(x)最小值為h(1),
由h(1)=1+1+a<0可得a<-2;
③當(dāng)1<a+1<e,即0<a<e-1時,
可得h(x)最小值為h(1+a),
因?yàn)?<ln(a+1)<1,所以0<aln(a+1)<a,
所以h(1+a)=2+a-aln(1+a)>2,
此時h(1+a)<0不成立.
綜上可得所求a的范圍是(-∞,-2)∪