三年高考两年模拟高考数学专题汇编 第三章 导数及其应用2 理

?1?综上,a∈?,+∞?. ?2?

a22(ax2-2)(x-1)

12.(1)解 f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=a--2+3=. xxxx3

当a≤0时,x∈(0,1)时,f′(x)>0,f(x)单调递增,x∈(1,+∞)时,f′(x)<0,f(x)单调递减. 当a>0时,f′(x)=①0

a(x-1)?

?x-x3?

2??

??x+

a??

2?

a?

?.

a>1,

当x∈(0,1)或x∈?当x∈?1,②a=2时,③a>2时,0<当x∈?

??

a2?

,+∞?时,f′(x)>0,f(x)单调递增,

?

??

2?

a?a?时,f′(x)<0,f(x)单调递减.

2

=1,在x∈(0,+∞)内,f′(x)≥0,f(x)单调递增. 2

<1,当x∈?0,a??

2?

?或x∈(1,+∞)时,f′(x)>0,f(x)单调递增,

a?

??

2

a,1?时,f′(x)<0,f(x)单调递减.

??

综上所述,当a≤0时,f(x)在(0,1)内单调递增,在(1,+∞)内单调递减; 当0

2?

?内单调递减,在

a?

???

a2?

,+∞?内单调递增;

?

当a=2时,f(x)在(0,+∞)内单调递增; 当a>2时,f(x)在?0,??

2???内单调递增,在?

a??

a2?

,1?内单调递减,在(1,+∞)内单调递增.

?

(2)证明 由(1)知,a=1时,

f(x)-f′(x)=x-ln x+

2x-1?122?312

-?1--2+3?=x-ln x++2-3-1,x∈[1,2]. 2

x?

xxx?

xxx312

设g(x)=x-ln x,h(x)=+2-3-1,x∈[1,2],则f(x)-f′(x)=g(x)+h(x).由g′(x)

xxx=

x-1

≥0, x可得g(x)≥g(1)=1,

-3x-2x+6

当且仅当x=1时取得等号.又h′(x)=. 42

x设φ(x)=-3x-2x+6,则φ(x)在x∈[1,2]单调递减.

13

2

因为φ(1)=1,φ(2)=-10,所以?x0∈(1,2),使得x∈(1,x0)时,φ(x)>0,x∈(x0,2)时,φ(x)<0.

所以h(x)在(1,x0)内单调递增,在(x0,2)内单调递减. 11

由h(1)=1,h(2)=,可得h(x)≥h(2)=, 22当且仅当x=2时取得等号.

33

所以f(x)-f′(x)>g(1)+h(2)=.即f(x)>f′(x)+对于任意的x∈[1,2]成立.

22 13.(1)证明 f′(x)=m(e-1)+2x.

若m≥0,则当x∈(-∞,0)时,e-1≤0,f′(x)<0;当x∈(0,+∞)时,e-1≥0,f′(x)>0.

若m<0,则当x∈(-∞,0)时,e-1>0,f′(x)<0;当x∈(0,+∞)时,e-1<0,f′(x)>0.

所以,f(x)在(-∞,0)单调递减,

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