(3)证明:|f′(x)|≤2A.
21.解:(1)f′(x)=-2αsin 2x-(α-1)sin x.
(2)当α≥1时,|f(x)|=|αcos 2x+(α-1)(cos x+1)|≤α+2(α-1)=3α-2=f(0),
因此A=3α-2.
当0<α<1时,将f(x)变形为f(x)=2αcosx+(α-1)cos x-1.
令g(t)=2αt+(α-1)t-1,则A是|g(t)|在上的最大值,g(-1)=α,g(1)=3α1-α1-α(α-1)
-2,且当t=时,g(t)取得极小值,极小值为g()=--1=-
4α4α8αα+6α+1. 8α
1-α11令-1<<1,解得α<-(舍去)或α>. 4α35
1
(i)当0<α≤时,g(t)在(-1,1)内无极值点,|g(-1)|=α,|g(1)|=2-3α,|g(-
51)|<|g(1)|,所以A=2-3α.
11-α(ii)当<α<1时,由g(-1)-g(1)=2(1-α)>0,知g(-1)>g(1)> g().
54α又|g(
22
2
2
2
1-α(1-α)(1+7α)1-α
)|-|g(-1)|=>0,所以A=|g()|=4α8α4α
α+6α+1. 8α
??综上,A=?α+6α+11
,<α<1,
8α5??3α-2,α≥1.
2
12-3α,0<α≤,
5
(3)证明:由(1)得|f′(x)|=|-2αsin 2x-(α-1)sin x|≤2α+|α-1|. 1
当0<α≤时,|f′(x)|≤1+α≤2-4α<2(2-3α)=2A.
51α13
当<α<1时,A=++≥1,所以|f′(x)|≤1+α<2A. 588α4当α≥1时,|f′(x)|≤3α-1≤6α-4=2A,所以|f′(x)|≤2A. 21.B11,B12,E8 设函数f(x)=ax-a-ln x,其中a∈R. (1)讨论f(x)的单调性;
11-x(2)确定a的所有可能取值,使得f(x)>-e在区间(1,+∞)内恒成立(e=2.718…
2
x
为自然对数的底数).
12ax-1
21.解:(1)f′(x)=2ax-=(x>0).
2
xx当a≤0时,f′(x)<0,f(x)在(0,+∞)内单调递减. 当a>0时,由f′(x)=0,有x=此时,当x∈(0,12a1,
2a12a,+∞)时,f′(x)>0,
)时,f′(x)<0,f(x)单调递减;当x∈(
f(x)单调递增.
11x-1
(2)令g(x)=-x-1,s(x)=e-x,
xe则s′(x)=e
x-1
-1.
而当x>1时,s′(x)>0,
所以s(x)在区间(1,+∞)内单调递增. 又s(1)=0,所以当x>1时,s(x)>0, 从而当x>1时,g(x)>0.
当a≤0,x>1时,f(x)=a(x-1)-ln x<0,
故当f(x)>g(x)在区间(1,+∞)内恒成立时,必有a>0. 11
当01.
22a11
由(1)有f()
2a2a所以此时f(x)>g(x)在区间(1,+∞)内不恒成立.
1111
当a≥时,令h(x)=f(x)-g(x)(x≥1).当x>1时,h′(x)=2ax-+2-e1-x>x-+
2xxx1
2
x1x-2x+1x-2x+1
>>0. 2-=22
32
xxx因此,h(x)在区间(1,+∞)内单调递增.
又因为h(1)=0,所以当x>1时,h(x)=f(x)-g(x)>0,即f(x)>g(x)恒成立. 1
综上,a∈[,+∞).
2
16.B12 若直线y=kx+b是曲线y=ln x+2的切线,也是曲线y=ln(x+1)的切线,则b=________.
1
16.1-ln 2 曲线y=ln x+2的切线为y=·x+ln x1+1(其中x1为切点横坐标),
x1
曲线y=ln(x+1)的切线为y=
1x2
·x+ln(x2+1)-(其中x2为切点横坐标). x2+1x2+1
11
=??xx+1,
由题可知?
x??ln x+1=ln(x+1)-x+1,1x=,??2解得?
1
??x=-2,1
2
2
1
2
2
12
∴b=ln x1+1=1-ln 2. 21.B12 (1)讨论函数f(x)=(2)证明:当a∈.
由(1)知,f(x)+a单调递增,对任意a∈,使得f(xa)+a=0,即g′(xa)=0. 当0
x-2xxe的单调性,并证明当x>0时,(x-2)e+x+2>0. x+2
g(xa)=
exa-a(xa+1)exa+f(xa)(xa+1)exa==,
x2x2xa+2aaxxxexae(x+1)ee
于是h(a)=.由′=(x>0)单调递增, 2>0(x>0),可知y=
xa+2x+2(x+2)x+21eexaee
所以,由xa∈(0,2],得= 20+2xa+22+24 e1e 因为y=单调递增,对任意λ∈(,],存在唯一的xa∈(0,2],a=-f(xa)∈. x+224综上,当a∈. 10.B12 若函数y=f(x)的图像上存在两点,使得函数的图像在这两点处的切线互相垂直,则称y=f(x)具有T性质.下列函数中具有T性质的是( ) A.y=sin x B.y=ln x C.y=e D.y=x 10.A 由函数图像上两点处的切线互相垂直,可知函数在这两点处的导数之积为-1,经检验,选项A符合题意. 2x-1 20.B12,B14 已知f(x)=a(x-ln x)+2,a∈R. x3 0 2 2 x2 x(1)讨论f(x)的单调性; 3 (2)当a=1时,证明f(x)>f′(x)+对于任意的x∈成立. 220.解:(1)f(x)的定义域为(0,+∞), a22(ax2-2)(x-1) f′(x)=a--2+3=. xxxx3 当a≤0时,若x∈(0,1),则f′(x)>0,f(x)单调递增, 若x∈(1,+∞),则f′(x)<0,f(x)单调递减. 当a>0时,f′(x)=(i)当0 a(x-1) (x-x32 2 a)(x+ 2 ). aa>1. 2 ,+∞)时,f′(x)>0,f(x)单调递增. 当x∈(0,1)或x∈(当x∈(1, a2 )时,f′(x)<0,f(x)单调递减. a(ii)当a=2时,(iii)当a>2时,0<当x∈(0,当x∈ 2 a=1,在区间(0,+∞)内,f′(x)≥0,f(x)单调递增. 2<1. a2 )或x∈(1,+∞)时,f′(x)>0,f(x)单调递增, a2 ,1时,f′(x)<0,f(x)单调递减. a综上所述,当a≤0时,f(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减; 当0<a<2时,f(x)在(0,1)上单调递增,在(1,∞)上单调递增; 当a=2时,f(x)在(0,+∞)上单调递增; 当a>2时,f(x)在(0,上单调递增. (2)证明:由(1)知,当a=1时, 2 )上单调递增,在(22 a)上单调递减,在(2 a,+aa,1)上单调递减,在(1,+∞) f(x)-f′(x)=x-ln x+ 2x-1122312 -(1--2+3)=x-ln x++2-3-1,x∈. 2 xxxxxxx312 设g(x)=x-ln x,h(x)=+2-3-1,x∈, xxx则f(x)-f′(x)=g(x)+h(x). 由g′(x)= x-1 ≥0, x可得g(x)≥g(1)=1,