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1、專題12-3導(dǎo)函數(shù)解答題突破第三季
1.已知函數(shù).
若,,試證明:當(dāng)時(shí),;
若對(duì)任意,均有兩個(gè)極值點(diǎn),
試求b應(yīng)滿足的條件;
當(dāng)時(shí),證明:.
【答案】(1)見解析(2),.見解析
,.
設(shè),則,
,,,,
故在遞減,在遞增,
故至多有2個(gè)零點(diǎn);
當(dāng)時(shí),,,
,且,
又,
由可知,
是R上的連續(xù)函數(shù),
在,上各有1個(gè)零點(diǎn),,
此時(shí),,為函數(shù)的2個(gè)不同的極值點(diǎn),
故符合題意;
當(dāng)時(shí),取,則在遞減,在遞增,
故,
故時(shí),,
故函數(shù)遞增,沒有極值點(diǎn),不合題意,
綜上,當(dāng)時(shí),對(duì)任意,均有2個(gè)極值點(diǎn);
由知,,為的兩個(gè)實(shí)數(shù)根,
,,在遞減,
下面先
2、證,只需證明,
得,
,
設(shè),,
則,
故在遞減,
,,,
又,時(shí),,
在遞減,,
問題轉(zhuǎn)化為只需證明,
即證明,
設(shè)函數(shù),,
則,
設(shè),則,
在遞增,
,即,
在遞增,,
當(dāng)時(shí),,
則,
,
.
2.已知函數(shù).
(1)當(dāng)時(shí),求函數(shù)的極值;
(2)討論函數(shù)的單調(diào)性.
【答案】(1)見解析;(2)見解析
(2)由,
可得:
①當(dāng)時(shí),,在為減函數(shù);
②當(dāng)時(shí),時(shí),,故在為減函數(shù);時(shí),,故在為增函數(shù).
3.已知,函數(shù).
(1)討論的單調(diào)性;
(2)若有兩個(gè)零點(diǎn),求實(shí)數(shù)的取值范圍.
【答案】(1)詳見解析;(2).
【解析】
(1
3、)的定義域?yàn)椋?
①當(dāng)時(shí),,令,得;令,得,
所以在上單調(diào)遞增,上單調(diào)遞減.
②當(dāng)時(shí),,
當(dāng),即時(shí),因?yàn)椋栽谏蠁握{(diào)遞增;
當(dāng),即時(shí),因?yàn)?,所以在上單調(diào)遞增;在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增;
當(dāng),即時(shí),因?yàn)?,所以在上單調(diào)遞增;在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.
(2)由(1)知當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,
要使有兩個(gè)零點(diǎn),只要,所以.(因?yàn)楫?dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),)
下面我們討論當(dāng)時(shí)的情形:
當(dāng),即時(shí),在上單調(diào)遞增,不可能有兩個(gè)零點(diǎn);
當(dāng),即時(shí),因?yàn)椋?
所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增;
因?yàn)?,,所以,沒有兩個(gè)零點(diǎn);
當(dāng)時(shí),即時(shí),因?yàn)椋?
所以在上單調(diào)遞增,在上單
4、調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,
,,沒有兩個(gè)零點(diǎn).
綜上所述:當(dāng)時(shí),有兩個(gè)零點(diǎn).
4.設(shè)函數(shù).
(Ⅰ)當(dāng)時(shí),求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;
(Ⅱ)當(dāng)時(shí),若函數(shù)與函數(shù)的圖像總有兩個(gè)交點(diǎn),設(shè)兩個(gè)交點(diǎn)的橫坐標(biāo)分別為,.
①求的取值范圍;
②求證:.
【答案】(Ⅰ)當(dāng)時(shí),單調(diào)遞增區(qū)間是;單調(diào)遞減區(qū)間是.
(Ⅱ)①,②見解析
【解析】
(Ⅰ)由已知得,,
由,,令得:,
令得,
所以,當(dāng)時(shí),單調(diào)遞增區(qū)間是;單調(diào)遞減區(qū)間是.
解法二:,
由得,;由得,易知,為極大值點(diǎn).
而在時(shí)取得極小值,
由題意,只需滿足,解得.
②由題意知,,為函數(shù)的兩個(gè)零點(diǎn),由①知,不妨設(shè),則,且函數(shù)
5、在上單調(diào)遞增,
欲證,只需證明,而,
所以,只需證明.
令,則
∴
∵,∴,即
所以,,即在上為增函數(shù),所以,,
∴成立,所以,.
5.已知函數(shù)(為常數(shù)).
(Ⅰ)討論函數(shù)的單調(diào)性;
(Ⅱ)是否存在正實(shí)數(shù),使得對(duì)任意,都有,若存在,求出實(shí)數(shù)的取值范圍;若不存在,請(qǐng)說明理由;
(2)若函數(shù)有且只有三個(gè)不同的零點(diǎn),分別記為x1,x2,x3,設(shè)x1<x2<x3,且的最大值是e2,求x1x3的最大值.
【答案】(1)當(dāng)m≤0時(shí),函數(shù)在區(qū)間(0,+∞)上單調(diào)遞增;當(dāng)m>0時(shí), 函數(shù)在(0,)上單調(diào)遞增,函數(shù)在(,+∞)上單調(diào)遞減;(2).
(2)∵ 函數(shù)g(x)=(x
6、-e)(lnx-mx)有且只有三個(gè)不同的零點(diǎn),
顯然x=e是其零點(diǎn),
∴ 函數(shù)存在兩個(gè)零點(diǎn),即有兩個(gè)不等的實(shí)數(shù)根.
可轉(zhuǎn)化為方程在區(qū)間(0,+∞)上有兩個(gè)不等的實(shí)數(shù)根,
即函數(shù)y=m的圖象與函數(shù)的圖象有兩個(gè)交點(diǎn).
∵,
∴ 由>0,解得,故在上單調(diào)遞增;
由<0,解得x>e,故在(e,+∞)上單調(diào)遞減;
故函數(shù)y=m的圖象與的圖象的交點(diǎn)分別在(0,e),(e,+∞)上,
即lnx-mx=0的兩個(gè)根分別在區(qū)間(0,e),(e,+∞)上,
∴ g(x)的三個(gè)不同的零點(diǎn)分別是x1,e,x3,且0e.
令,則t∈.
由,解得
故,t∈.
令,則.
令,則.
所以在區(qū)間上單調(diào)遞增,即>.
所以,即在區(qū)間上單調(diào)遞增,
即≤=,
所以,即x1x3≤,
所以x1x3的最大值為.學(xué)_科網(wǎng)