(Ⅲ)若x??1,???,求证不等式ex?1?2lnx??x?1. 【答案】(1) g(x)的增区间?0,???1??1?,减区间??,???;(2) a?0;(3)见解析. ?a??a?【解析】试题分析:(1)根据导数的正负情况研究函数的单调性;(2)恒成立求参转化为
F?x??ex?1?lnx?a?ax?1 ?0恒成立,求到研究函数单调性和最值;(3)转化为
ex?1?lnx?a?ax?1?0在?1,???上恒成立。通过求导研究函数单调性,求得函数最值。
(Ⅱ)f?x??g?x??1 即ex?1?lnx?a?ax?1?0在1,???上恒成立 设F?x??ex?1??lnx?a?ax?1,考虑到F?1??0
11F??x??ex?1??a,在?1,???上为增函数, x?1,ex?1??0,
xx ?当a?0时, F??x??0, F?x?在1,???上为增函数, F?x??0恒成立 当a?0时, F??1??0, F??x?在1,???上为增函数
'???x0??1,???,在?1,x0?上, F??x??0, F?x?递减, F?x??0,这时不合题意, 综上所述, a?0
(Ⅲ)要证明在1,???上, ex?1?2lnx??x?1
只需证明ex?1?lnx?1??x?lnx??0 ,由(Ⅱ)当a =0时,在1,???上, e成立, 再令G?x??x?lnx, 在1,???上, G??x??1?????x?1?lnx?1?0恒
?1x?1??0, G?x?递增,所以xxex?1?lnx?1?0G?x??G?1??1?0 即{ ,相加,得?ex?1?lnx?1???x?lnx??0,所以原不等式成
x?lnx?0立.
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点睛:这是一道比较综合的导数题目,首先研究函数的单调区间,一般是通过求导,研究导函数的正负,来判断。恒成立求参的问题,可以转化为函数最值问题,或者含参讨论,证明不等式恒成立,也可以转化为函数最值问题,或者转化为一边函数的最小值,大于另一边函数的最大值,这种方法仅限于证明。 31.【2018河南天一联考】已知函数f?x??lnx?x, g?x??ax?2x ?a?0?.
2(1)求函数f?x?在?,e?上的最值;
e(2)求函数h?x??f?x??g?x?的极值点.
【答案】(1)最大值为?1,最小值为1?e;(2)见解析.
?1???
试题解析:(1)依题意, f??x??11?1,令?1?0,解得x?1.因为f?1???1, xx1?1?f????1?,
e?e?1?1?f?e??1?e,且1?e??1???1,故函数f?x?在?,e?上的最大值为?1,最小值为1?e.
e?e?2ax2?x?11(2)依题意, h?x??f?x??g?x?? lnx?ax?x, h??x???2ax?1? ,当a?0时,
xx22a?x?x1??x?x2?2ax2?x?1??? 令h?x??0,则2ax?x?1?0.因为??1?8a?0,所以h?x??,
xx2其中x1??1?1?8a1?1?8a, x2??.因为a?0,所以x1?0, x2?0,所以当0?x?x2时,
4a4ah??x??0,当x?x2时, h??x??0,所以函数h?x?在?0,x2?上是增函数,在?x2,???上是减函数,故
x2??1?1?8a为函数h?x?的极大值点,函数h?x?无极小值点.
4a,
.
32.【2018江苏南宁联考】已知函数(l)求
的单调区间;
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(2)若函数在区间内存在唯一的极值点,求的值.
,单调递减区间为
.(2)
或
.
【答案】(1)单调递增区间为
试题解析:(1)由已知得当由所以函数(2)因为则
由(1)可知,函数
在
上单调递增,在
时,由,得
,得.
,单调递减区间为
.
上单调递减.
.
,
,
,
.
的单调递增区间为
又因为所以又在在
在上上
,
,
上有且只有一个零点.
,
在在.
,
.
上单调递减; 上单调递增.
所以为极值点,此时又所以
在
,
上有且只有一个零点.
31
又在在
上上
,
,在在. .
上单调递增; 上单调递减.
所以为极值点,此时综上所述,【点睛】
或
本题先把极值点问题转化为,导函数零点问题,即零点存在性定理。利用方程根的存在性定理求解三步曲是:①先移项使方程右边为零,再令方程左边为函数f(x);②求区间(a,b)两端点的函数值f(a)和(b);③若函数在该区间上连续且f(a)f(b)<0,则方程在该区间内必有根.
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