2022高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第3章 導(dǎo)數(shù)及應(yīng)用 專題研究 導(dǎo)數(shù)的綜合運(yùn)用練習(xí) 理
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1、2022高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第3章 導(dǎo)數(shù)及應(yīng)用 專題研究 導(dǎo)數(shù)的綜合運(yùn)用練習(xí) 理 1.若a>2,則函數(shù)f(x)=x3-ax2+1在區(qū)間(0,2)上恰好有( ) A.0個(gè)零點(diǎn) B.1個(gè)零點(diǎn) C.2個(gè)零點(diǎn) D.3個(gè)零點(diǎn) 答案 B 解析 ∵f′(x)=x2-2ax,且a>2, ∴當(dāng)x∈(0,2)時(shí),f′(x)<0, 即f(x)在(0,2)上是單調(diào)減函數(shù). 又∵f(0)=1>0,f(2)=-4a<0, ∴f(x)在(0,2)上恰好有1個(gè)零點(diǎn).故選B. 2.函數(shù)y=x2ex的圖像大致為( ) 答案 A 解析 因?yàn)閥′=2xex+x2ex=x(x+2)ex,所
2、以當(dāng)x<-2或x>0時(shí),y′>0,函數(shù)y=x2ex為增函數(shù);當(dāng)-2
3、考)已知函數(shù)f(x)=x2ex,當(dāng)x∈[-1,1]時(shí),不等式f(x)
4、(2,+∞) B.(1,+∞) C.(-∞,-2) D.(-∞,-1) 答案 C 解析 當(dāng)a=0時(shí),顯然f(x)有兩個(gè)零點(diǎn),不符合題意. 當(dāng)a≠0時(shí),f′(x)=3ax2-6x,令f′(x)=0,解得x1=0,x2=. 當(dāng)a>0時(shí),>0,所以函數(shù)f(x)=ax3-3x2+1在(-∞,0)與(,+∞)上為增函數(shù),在(0,)上為減函數(shù),因?yàn)閒(x)存在唯一零點(diǎn)x0,且x0>0,則f(0)<0,即1<0,不成立. 當(dāng)a<0時(shí),<0,所以函數(shù)f(x)=ax3-3x2+1在(-∞,)和(0,+∞)上為減函數(shù),在(,0)上為增函數(shù),因?yàn)閒(x)存在唯一零點(diǎn)x0,且x0>0,則f()>0
5、,即a·-3·+1>0,解得a>2或a<-2,又因?yàn)閍<0,故a的取值范圍為(-∞,-2).選C. 6.f(x)是定義在R上的偶函數(shù),當(dāng)x<0時(shí),f(x)+xf′(x)<0,且f(-4)=0,則不等式xf(x)>0的解集為( ) A.(-4,0)∪(4,+∞) B.(-4,0)∪(0,4) C.(-∞,-4)∪(4,+∞) D.(-∞,-4)∪(0,4) 答案 D 解析 設(shè)g(x)=xf(x),則當(dāng)x<0時(shí),g′(x)=[xf(x)]′=x′f(x)+xf′(x)=xf′(x)+f(x)<0,所以函數(shù)g(x)在區(qū)間(-∞,0)上是減函數(shù).因?yàn)閒(x)是定義在R上的偶函數(shù).所
6、以g(x)=xf(x)是R上的奇函數(shù),所以函數(shù)g(x)在區(qū)間(0,+∞)上是減函數(shù).因?yàn)閒(-4)=0,所以f(4)=0,即g(4)=0,g(-4)=0,所以xf(x)>0化為g(x)>0.設(shè)x>0,不等式為g(x)>g(4),即0
7、) 答案 B 解析 由題意可得bx2≤alnx-x,所以b≤.由b∈(-∞,0],故對(duì)任意的x∈(e,e2],都有≥0,即alnx≥x對(duì)一切x∈(e,e2]恒成立,即a≥對(duì)一切x∈(e,e2]恒成立.令h(x)=,則h′(x)=>0在x∈(e,e2]上恒成立,故h(x)max=,所以a≥.故選B. 8.(2018·湖南衡陽(yáng)期末)設(shè)函數(shù)f(x)=ex(x3+x2-6x+2)-2aex-x,若不等式f(x)≤0在[-2,+∞)上有解,則實(shí)數(shù)a的最小值為( ) A.-- B.-- C.-- D.-1- 答案 C 解析 由f(x)=ex(x3+x2-6x+2)-2aex-x≤0
8、,得a≥x3+x2-3x+1-. 令g(x)=x3+x2-3x+1-,則 g′(x)=x2+x-3+=(x-1)(x+3+). 當(dāng)x∈[-2,1)時(shí),g′(x)<0,當(dāng)x∈(1,+∞)時(shí),g′(x)>0, 故g(x)在[-2,1)上是減函數(shù),在(1,+∞)上是增函數(shù).故g(x)min=g(1)=+-3+1-=--,則實(shí)數(shù)a的最小值為--.故選C. 9.已知正六棱柱的12個(gè)頂點(diǎn)都在一個(gè)半徑為3的球面上,當(dāng)正六棱柱的體積最大時(shí),其高的值為_(kāi)_______. 答案 2 解析 設(shè)正六棱柱的底面邊長(zhǎng)為a,高為h,則可得a2+=9,即a2=9-,正六棱柱的體積V=(6×a2)×h=×(9-)
9、×h=×(-+9h).令y=-+9h,則y′=-+9,令y′=0,得h=2.易知當(dāng)h=2時(shí),正六棱柱的體積最大. 10.已知函數(shù)f(x)=ex-2x+a有零點(diǎn),則a的取值范圍是________. 答案 (-∞,2ln2-2] 解析 由原函數(shù)有零點(diǎn),可將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為方程ex-2x+a=0有解問(wèn)題,即方程a=2x-ex有解. 令函數(shù)g(x)=2x-ex,則g′(x)=2-ex,令g′(x)=0,得x=ln2,所以g(x)在(-∞,ln2)上是增函數(shù),在(ln2,+∞)上是減函數(shù),所以g(x)的最大值為g(ln2)=2ln2-2.因此,a的取值范圍就是函數(shù)g(x)的值域,所以,a∈(-∞,2l
10、n2-2].
11.設(shè)l為曲線C:y=在點(diǎn)(1,0)處的切線.
(1)求l的方程;
(2)證明:除切點(diǎn)(1,0)之外,曲線C在直線l的下方.
答案 (1)y=x-1 (2)略
解析 (1)設(shè)f(x)=,則f′(x)=.
所以f′(1)=1.所以l的方程為y=x-1.
(2)令g(x)=x-1-f(x),則除切點(diǎn)之外,曲線C在直線l的下方等價(jià)于g(x)>0(?x>0,x≠1).
g(x)滿足g(1)=0,
且g′(x)=1-f′(x)=.
當(dāng)0
11、′(x)>0,故g(x)單調(diào)遞增. 所以g(x)>g(1)=0(?x>0,x≠1). 所以除切點(diǎn)之外,曲線C在直線l的下方. 12.已知函數(shù)f(x)=x2-8lnx,g(x)=-x2+14x. (1)求函數(shù)f(x)在點(diǎn)(1,f(1))處的切線方程; (2)若函數(shù)f(x)與g(x)在區(qū)間(a,a+1)上均為增函數(shù),求a的取值范圍; (3)若方程f(x)=g(x)+m有唯一解,試求實(shí)數(shù)m的值. 答案 (1)y=-6x+7 (2)[2,6] (3)m=-16ln2-24 解析 (1)因?yàn)閒′(x)=2x-,所以切線的斜率k=f′(1)=-6. 又f(1)=1,故所求的切線方程為y
12、-1=-6(x-1).即y=-6x+7.
(2)因?yàn)閒′(x)=,
又x>0,所以當(dāng)x>2時(shí),f′(x)>0;當(dāng)0
13、交點(diǎn).
又h′(x)=4x--14=,且x>0,
所以當(dāng)x>4時(shí),h′(x)>0;當(dāng)0
14、減區(qū)間;當(dāng)a>0時(shí),f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為(0,),單調(diào)遞減區(qū)間為(,+∞). (2)(-∞,2] 解析 (1)函數(shù)f(x)的定義域?yàn)?0,+∞),f′(x)=-a=(x>0) ①若a≤0,對(duì)任意的x>0,均有f′(x)>0,所以f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為(0,+∞),無(wú)單調(diào)遞減區(qū)間; ②若a>0,當(dāng)x∈(0,)時(shí),f′(x)>0,當(dāng)x∈(,+∞)時(shí),f′(x)<0,所以f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為(0,),單調(diào)遞減區(qū)間為(,+∞). 綜上,當(dāng)a≤0時(shí),f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為(0,+∞),無(wú)單調(diào)遞減區(qū)間;當(dāng)a>0時(shí),f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為(0,),單調(diào)遞減區(qū)間為(,+∞). (2)
15、因?yàn)閔(x)=f(x+1)+g(x)=ln(x+1)-ax+ex,
所以h′(x)=ex+-a.
令φ(x)=h′(x),因?yàn)閤∈(0,+∞),
φ′(x)=ex-=>0,
所以h′(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞增,
h′(x)>h′(0)=2-a,①當(dāng)a≤2時(shí),
h′(x)>0,所以h(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞增,
h(x)>h(0)=1恒成立,
符合題意;
②當(dāng)a>2時(shí),h′(0)=2-a<0,h′(x)>h′(0),
所以存在x0∈(0,+∞),使得h′(x0)=0,
所以h(x)在(x0,+∞)上單調(diào)遞增,
在(0,x0)上單調(diào)遞減,
又h(x0) 16、1,
所以h(x)>1不恒成立,不符合題意.
綜上,實(shí)數(shù)a的取值范圍是(-∞,2].
第二次作業(yè)
1.(2018·皖南十校聯(lián)考)設(shè)函數(shù)f(x)=lnx+ax2+x-a-1(a∈R).
(1)當(dāng)a=-時(shí),求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間;
(2)證明:當(dāng)a≥0時(shí),不等式f(x)≥x-1在[1,+∞)上恒成立.
答案 (1)增區(qū)間為(0,],減區(qū)間為[,+∞)
(2)略
解析 (1)當(dāng)a=-時(shí),f(x)=lnx-x2+x-,且定義域?yàn)?0,+∞),
因?yàn)閒′(x)=-x+1=-,
當(dāng)x∈(0,)時(shí),f′(x)>0;當(dāng)x∈(,+∞)時(shí),f′(x)<0,
所以f(x)在(0,] 17、上是增函數(shù);在[,+∞)上是減函數(shù).
(2)令g(x)=f(x)-x+1=lnx+ax2-a,則g′(x)=+2ax=,
所以當(dāng)a≥0時(shí),g′(x)>0在[1,+∞)上恒成立,
所以g(x)在[1,+∞)上是增函數(shù),且g(1)=0,
所以g(x)≥0在[1,+∞)上恒成立,
即當(dāng)a≥0時(shí),不等式f(x)≥x-1在[1,+∞)上恒成立.
2.(2018·福建連城期中)已知函數(shù)f(x)=(a-)x2+lnx(a∈R).
(1)當(dāng)a=1時(shí),求f(x)在區(qū)間[1,e]上的最大值和最小值;
(2)若在區(qū)間[1,+∞)上,函數(shù)f(x)的圖像恒在直線y=2ax的下方,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.
18、答案 (1)f(x)max=f(e)=1+,f(x)min=f(1)=
(2)當(dāng)a∈[-,]時(shí),在區(qū)間(1,+∞)上函數(shù)f(x)的圖像恒在直線y=2ax的下方
解析 (1)當(dāng)a=1時(shí),f(x)=x2+lnx,
f′(x)=x+=.
當(dāng)x∈[1,e]時(shí),f′(x)>0,所以f(x)在區(qū)間[1,e]上為增函數(shù),
所以f(x)max=f(e)=1+,f(x)min=f(1)=.
(2)令g(x)=f(x)-2ax=(a-)x2-2ax+lnx,則
g(x)的定義域?yàn)?0,+∞).
在區(qū)間(1,+∞)上,函數(shù)f(x)的圖像恒在直線y=2ax的下方等價(jià)于g(x)<0在區(qū)間(1,+∞)上恒 19、成立.
g′(x)=(2a-1)x-2a+==.
①若a>,令g′(x)=0,得x1=1,x2=,
當(dāng)x2>x1=1,即0,
此時(shí)g(x)在區(qū)間(x2,+∞)上是增函數(shù),并且在該區(qū)間上有g(shù)(x)∈(g(x2),+∞),不合題意;
當(dāng)x2≤x1=1,即a≥1時(shí),同理可知,g(x)在區(qū)間(1,+∞)上是增函數(shù),有g(shù)(x)∈(g(1),+∞),不合題意.
②若a≤,則有2a-1≤0,
此時(shí)在區(qū)間(1,+∞)恒有g(shù)′(x)<0,
從而g(x)在區(qū)間(1,+∞)上是減函數(shù),
要使g(x)<0在此區(qū)間上恒成立,
只需滿足g(1)=-a-≤0, 20、即a≥-,
由此求得實(shí)數(shù)a的取值范圍是[-,].
綜合①②可知,當(dāng)a∈[-,]時(shí),在區(qū)間(1,+∞)上函數(shù)f(x)的圖像恒在直線y=2ax的下方.
3.(2018·西城區(qū)期末)已知函數(shù)f(x)=(x+a)ex,其中e是自然對(duì)數(shù)的底數(shù),a∈R.
(1)求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間;
(2)當(dāng)a<1時(shí),試確定函數(shù)g(x)=f(x-a)-x2的零點(diǎn)個(gè)數(shù),并說(shuō)明理由.
答案 (1)單調(diào)遞減區(qū)間為(-∞,-a-1),單調(diào)遞增區(qū)間為(-a-1,+∞)
(2)僅有一個(gè)零點(diǎn)
解析 (1)因?yàn)閒(x)=(x+a)ex,x∈R,
所以f′(x)=(x+a+1)ex.
令f′(x)=0,得x=-a- 21、1.
當(dāng)x變化時(shí),f(x)和f′(x)的變化情況如下:
x
(-∞,-a-1)
-a-1
(-a-1,+∞)
f′(x)
-
0
+
f(x)
故f(x)的單調(diào)遞減區(qū)間為(-∞,-a-1),單調(diào)遞增區(qū)間為(-a-1,+∞).
(2)結(jié)論:函數(shù)g(x)有且僅有一個(gè)零點(diǎn).
理由如下:
由g(x)=f(x-a)-x2=0,得方程xex-a=x2,
顯然x=0為此方程的一個(gè)實(shí)數(shù)解,
所以x=0是函數(shù)g(x)的一個(gè)零點(diǎn).
當(dāng)x≠0時(shí),方程可化簡(jiǎn)為ex-a=x.
設(shè)函數(shù)F(x)=ex-a-x,則F′(x)=ex-a-1,
令F′(x)=0,得x=a.
22、
當(dāng)x變化時(shí),F(xiàn)(x)與F′(x)的變化情況如下:
x
(-∞,a)
a
(a,+∞)
F′(x)
-
0
+
F(x)
即F(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為(a,+∞),單調(diào)遞減區(qū)間為(-∞,a).所以F(x)min=F(a)=1-a.
因?yàn)閍<1,所以F(x)min=F(a)=1-a>0,
所以對(duì)于任意x∈R,F(xiàn)(x)>0,
因此方程ex-a=x無(wú)實(shí)數(shù)解.
所以當(dāng)x≠0時(shí),函數(shù)g(x)不存在零點(diǎn).
綜上,函數(shù)g(x)有且僅有一個(gè)零點(diǎn).
4.(2018·重慶調(diào)研)已知曲線f(x)=在點(diǎn)(e,f(e))處的切線與直線2x+e2y=0平行,a∈R.
( 23、1)求a的值;
(2)求證:>.
答案 (1)a=3 (2)略
解析 (1)f′(x)=,
由題f′(e)==-?a=3.
(2)f(x)=,f′(x)=,
f′(x)>0? 24、;
綜上,對(duì)任意x>0,均有>.
5.(2017·課標(biāo)全國(guó)Ⅰ,理)已知函數(shù)f(x)=ae2x+(a-2)ex-x.
(1)討論f(x)的單調(diào)性;
(2)若f(x)有兩個(gè)零點(diǎn),求a的取值范圍.
答案 (1)當(dāng)a≤0時(shí),在(-∞,+∞)單調(diào)遞減;當(dāng)a>0時(shí),f(x)在(-∞,-lna)上單調(diào)遞減,在(-lna,+∞)上單調(diào)遞增
(2)(0,1)
解析 (1)f(x)的定義域?yàn)?-∞,+∞),f′(x)=2ae2x+(a-2)ex-1=(aex-1)(2ex+1).
①若a≤0,則f′(x)<0,所以f(x)在(-∞,+∞)單調(diào)遞減.
②若a>0,則由f′(x)=0得x=-lna. 25、
當(dāng)x∈(-∞,-lna)時(shí),f′(x)<0;當(dāng)x∈(-lna,+∞)時(shí),f′(x)>0.所以f(x)在(-∞,-lna)單調(diào)遞減,在(-lna,+∞)單調(diào)遞增.
(2)①若a≤0,由(1)知,f(x)至多有一個(gè)零點(diǎn).
②若a>0,由(1)知,當(dāng)x=-lna時(shí),f(x)取得最小值,最小值為f(-lna)=1-+lna.
a.當(dāng)a=1時(shí),由于f(-lna)=0,故f(x)只有一個(gè)零點(diǎn);
b.當(dāng)a∈(1,+∞)時(shí),由于1-+lna>0,即f(-lna)>0,故f(x)沒(méi)有零點(diǎn);
c.當(dāng)a∈(0,1)時(shí),1-+lna<0,即f(-lna)<0.
又f(-2)=ae-4+(a-2)e-2 26、+2>-2e-2+2>0,故f(x)在(-∞,-lna)有一個(gè)零點(diǎn).
設(shè)正整數(shù)n0滿足n0>ln(-1),則f(n0)=en0(aen0+a-2)-n0>en0-n0>2n0-n0>0.
由于ln(-1)>-lna,因此f(x)在(-lna,+∞)有一個(gè)零點(diǎn).
綜上,a的取值范圍為(0,1).
6.(2018·深圳調(diào)研二)已知函數(shù)f(x)=(x-2)ex-x2,其中a∈R,e為自然對(duì)數(shù)的底數(shù).
(1)函數(shù)f(x)的圖像能否與x軸相切?若能與x軸相切,求實(shí)數(shù)a的值;否則,請(qǐng)說(shuō)明理由;
(2)若函數(shù)y=f(x)+2x在R上單調(diào)遞增,求實(shí)數(shù)a能取到的最大整數(shù)值.
解析 (1)f′(x) 27、=(x-1)ex-ax.
假設(shè)函數(shù)f(x)的圖像與x軸相切于點(diǎn)(t,0),
則有即
由②可知at=(t-1)et,
代入①中可得(t-2)et-et=0.
∵et>0,
∴(t-2)-=0,即t2-3t+4=0.
∵Δ=9-4×4=-7<0.
∴方程t2-3t+4=0無(wú)解.
∴無(wú)論a取何值,函數(shù)f(x)的圖像都不與x軸相切.
(2)方法1:記g(x)=(x-2)ex-x2+2x.
由題意知,g′(x)=(x-1)ex-ax+2≥0在R上恒成立.
由g′(1)=-a+2≥0,
可得g′(x)≥0的必要條件是a≤2.
若a=2,則g′(x)=(x-1)ex-2x+2=( 28、x-1)(ex-2).
當(dāng)ln2 29、(x)<0,h(x)單調(diào)遞減;
當(dāng)x∈(x0,+∞)時(shí),H(x)=h′(x)>0,h(x)單調(diào)遞增.
∵h(yuǎn)(x)min=h(x0)=(x0-1)ex0-x0+2,
∵H(x0)=0,∴ex0=,
∴h(x0)=(x0-1)-x0+2=3-(+x0).
∵ 30、x-2x+2=(x-1)(ex-2).
當(dāng)ln2 31、x≥(x-1)×=-1>x-2.
綜上所述,(x-1)ex-x+2≥0在R上恒成立,故a能取得的最大整數(shù)為1.
1.(2014·課標(biāo)全國(guó)Ⅱ)設(shè)函數(shù)f(x)=sin.若存在f(x)的極值點(diǎn)x0滿足x02+[f(x0)]2 32、+km(k∈Z).假設(shè)不存在這樣的x0,即對(duì)任意的x0都有x02+[f(x0)]2≥m2,則(+km)2+3≥m2,整理得m2(k2+k-)+3≥0,即k2+k-≥-恒成立,因?yàn)閥=k2+k-的最小值為-(當(dāng)k=-1或0時(shí)取得),故-2≤m≤2,因此原特稱命題成立的條件是m>2或m<-2.
2.某商場(chǎng)銷售某種商品的經(jīng)驗(yàn)表明,該商品每日的銷售量y(單位:千克)與銷售價(jià)格x(單位:元/千克)滿足關(guān)系式y(tǒng)=+10(x-6)2.其中3 33、該商品所獲得的利潤(rùn)最大.
答案 (1)2 (2)4
解析 (1)因?yàn)閤=5時(shí),y=11,所以+10=11,a=2.
(2)由(1)可知,該商品每日的銷售量y=+10(x-6)2.
所以商場(chǎng)每日銷售該商品所獲得的利潤(rùn)為
f(x)=(x-3)[+10(x-6)2]=2+10(x-3)(x-6)2,3 34、表可得,x=4是函數(shù)f(x)在區(qū)間(3,6)內(nèi)的極大值點(diǎn),也是最大值點(diǎn).
所以,當(dāng)x=4時(shí),函數(shù)f(x)取得最大值,且最大值等于42.
答:當(dāng)銷售價(jià)格為4元/千克時(shí),商場(chǎng)每日銷售該商品所獲得的利潤(rùn)最大.
3.(2018·廣東珠海期末)已知函數(shù)f(x)=x-ln(x+a)的最小值為0,其中a>0,設(shè)g(x)=lnx+.
(1)求a的值;
(2)對(duì)任意x1>x2>0,<1恒成立,求實(shí)數(shù)m的取值范圍;
(3)討論方程g(x)=f(x)+ln(x+1)在[1,+∞)上根的個(gè)數(shù).
答案 (1)a=1 (2)[,+∞) (3)略
解析 (1)f(x)的定義域?yàn)?-a,+∞),
f′(x) 35、=1-=.
由f′(x)=0,解得x=1-a>-a.
當(dāng)x變化時(shí),f′(x),f(x)的變化情況如下表:
x
(-a,1-a)
1-a
(1-a,+∞)
f′(x)
-
0
+
f(x)
極小值
因此,f(x)在1-a處取得最小值.
故由題意f(1-a)=1-a=0,所以a=1.
(2)由<1知
g(x1)-x1 36、的取值范圍為[,+∞).
(3)由題意知方程可化為lnx+=x,
即m=x2-xlnx(x≥1).
設(shè)m(x)=x2-xlnx,則m′(x)=2x-lnx-1(x≥1).
設(shè)h(x)=2x-lnx-1(x≥1),
則h′(x)=2->0,
因此h(x)在[1,+∞)上單調(diào)遞增,h(x)min=h(1)=1.
所以m(x)=x2-xlnx在[1,+∞)上單調(diào)遞增.
因此當(dāng)x≥1時(shí),m(x)≥m(1)=1.
所以當(dāng)m≥1時(shí)方程有一個(gè)根,當(dāng)m<1時(shí)方程無(wú)根.
4.(2017·東北四市一模)已知函數(shù)f(x)=(x-1)ex+ax2有兩個(gè)零點(diǎn).
(1)當(dāng)a=1時(shí),求f(x)的最小值 37、;
(2)求a的取值范圍;
(3)設(shè)x1,x2是f(x)的兩個(gè)零點(diǎn),證明:x1+x2<0.
解析 (1)當(dāng)a=1時(shí),由題知f′(x)=x(ex+2),
令f′(x)>0,得x>0,
∴y=f(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞增;
令f′(x)<0,得x<0,
∴y=f(x)在(-∞,0)上單調(diào)遞減,
∴f(x)min=f(0)=-1.
(2)由題可知,f′(x)=ex+(x-1)ex+2ax=x(ex+2a),
①當(dāng)a=0時(shí),f(x)=(x-1)ex,此時(shí)函數(shù)f(x)只有一個(gè)零點(diǎn),不符合題意,舍去.
②當(dāng)a>0時(shí),由f′(x)>0,得x>0;
由f′(x)<0,得x<0,
38、∴f(x)在(-∞,0)上單調(diào)遞減,在(0,+∞)上單調(diào)遞增,
∴f(x)min=f(0)=-1<0,
又f(2)=e2+4a>0,
取b滿足b<-1且b 39、∈(ln(-2a),+∞)時(shí),f′(x)>0,因此f(x)在(0,ln(-2a))上單調(diào)遞減,在(ln(-2a),+∞)上單調(diào)遞增,
又當(dāng)x≤0時(shí),f(x)<0,∴f(x)不存在兩個(gè)零點(diǎn).
綜上可知a∈(0,+∞).
(3)證明:由(2),若x1,x2是f(x)的兩個(gè)零點(diǎn),則a>0,不妨令x1 40、-x2)=-(x2+1)e-x2-(x2-1)ex2,
令g(x)=-(x+1)e-x-(x-1)ex(x>0),
∴g′(x)=x(),
∵x>0,∴e2x>1,∴g′(x)<0,
∴g(x)=-(x+1)e-x-(x-1)ex在(0,+∞)上單調(diào)遞減,而g(0)=0,故當(dāng)x>0時(shí),g(x)<0,
從而g(x2)=f(-x2)<0成立,∴x1+x2<0成立.
5.(2017·湖北4月調(diào)研)已知函數(shù)f(x)=xlnx,g(x)=.
(1)證明:方程f(x)=g(x)在(1,2)內(nèi)有且僅有唯一實(shí)根;
(2)記max{a,b}表示a,b兩個(gè)數(shù)中的較大者,方程f(x)=g(x)在(1 41、,2)內(nèi)的實(shí)根為x0,m(x)=max{f(x),b(x)}.若m(x)=n(n∈R)在(1,+∞)內(nèi)有兩個(gè)不等的實(shí)根x1,x2(x1 42、,m(x)=
當(dāng)1 43、ln(2x0-x)>0,
所以H′(x)>0,
所以H(x)在(1,x0)上單調(diào)遞增,即H(x) 44、-2)=x+1.
∴h(x)=f(x)-g(x-2)-2 017=ex-x-2 018.
∴h′(x)=ex-1.由h′(x)=0,得x=0.
∵e是自然對(duì)數(shù)的底數(shù),∴h′(x)=ex-1是增函數(shù).
∴當(dāng)x<0時(shí),h′(x)<0,即h(x)是減函數(shù);
當(dāng)x>0時(shí),h′(x)>0,即h(x)是增函數(shù).
∴函數(shù)h(x)沒(méi)有極大值,只有極小值,且當(dāng)x=0時(shí),h(x)取得極小值.
∴h(x)的極小值為h(0)=-2 017.
(2)證明:∵f(x)=mex,g(x)=x+3,
∴φ(x)=f(x)+g(x)=mex+x+3.
∴φ′(x)=mex+1.
由φ′(x)=mex+1= 45、0,m<-e2,解得x=ln(-).
∴當(dāng)x∈(-∞,ln(-))時(shí),φ′(x)=mex+1>0,函數(shù)φ(x)是增函數(shù);
當(dāng)x∈(ln(-),+∞)時(shí),φ′(x)=mex+1<0,函數(shù)φ(x)是減函數(shù).
∴當(dāng)x=ln(-)時(shí),函數(shù)φ(x)取得最大值,最大值為
φ[ln(-)]=2-ln(-m).
∵m<-e2,∴2-ln(-m)<0.∴φ(x)<0.
∴當(dāng)m<-e2時(shí),函數(shù)φ(x)沒(méi)有零點(diǎn).
(3)證明:∵f(x)=mex,g(x)=x+3,
F(x)=+,∴F(x)=+.
∵x>0,∴F(x)>3?(x-2)ex+x+2>0.
設(shè)u(x)=(x-2)ex+x+2,則u′(x)=(x-1)ex+1.
設(shè)v(x)=(x-1)ex+1,則v′(x)=xex.
∵x>0,∴v′(x)>0.
又當(dāng)x=0時(shí),v′(x)=0,
∴函數(shù)v(x)在[0,+∞)上是增函數(shù).
∴v(x)>v(0),即v(x)>0.
∴當(dāng)x>0時(shí),u′(x)>0;當(dāng)x=0時(shí),u′(x)=0.
∴函數(shù)u(x)在[0,+∞)上是增函數(shù).
∴當(dāng)x>0時(shí),u(x)>u(0)=0,
即(x-2)ex+x+2>0.
∴當(dāng)x>0時(shí),F(xiàn)(x)>3.
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