天津市2017届高三数学理一轮复习专题突破训练:导数及其应用

线方程为y?f?(x0)?x?x0?,即g(x)?f?(x0)?x?x0?,令F(x)?f(x)?g(x),即

F(x)?f(x)?f?(x0)?x?x0?,则F?(x)?f?(x)?f?(x0)

由于f?(x)??nxn?1故F?(x)在?0,???上单调递减,又因为F?(x0)?0,?n在?0,???上单调递减,

所以当x?(0,x0)时, F?(x0)?0,当x?(x0,??)时,F?(x0)?0,所以F(x)在(0,x0)内单调递增,在(x0,??)内单调递减,所以对任意的正实数x都有F(x)?F(x0)?0,即对任意的正实数x,都有f(x)?g(x).

(III)证明:不妨设x1?x2,由(II)知g(x)?n?n2???x?x?,设方程g(x)?a的根为x?,可得

02x2??a?x0.,当n?2时,g(x)在???,???上单调递减,又由(II)知2n?ng(x2)?f(x2)?a?g(x2?),可得x2?x2?.

类似的,设曲线y?f(x)在原点处的切线方程为y?h(x),可得h(x)?nx,当x?(0,??),

f(x)?h(x)??xn?0,即对任意x?(0,??),f(x)?h(x).

设方程h(x)?a的根为x1?,可得x1??a,因为h(x)?nx在???,???上单调递增,且n

考点:1.导数的运算;2.导数的几何意义;3.利用导数研究函数性质、证明不等式. 3、(Ⅰ) f(x)?2x?2?2lnx,f(1)?0, xf'(x)?2?22?,f'(1)?2 x2x则切线为:y?2(x?1),即2x?y?2?0;

p2px2?2x?p(Ⅱ) f'(x)?p?2??,

xxx2?px2?2x?p?0即p?2x,对?x?0恒成立, 2x?1

2x2x2?2?4x22?2x2(x?0),h'(x)?设h(x)?2?222x?1(x?1)(x?1)2

h(x)在(0,1)上增,(1,??)减,则h(x)max?h(1)?1 ?p?h(1)?1,即p?[1,??)

(Ⅲ) 设函数?(x)?f(x)?g(x)?px?p?2e?2lnx ,x?[1,e] x则原问题?在[1,e]上至少存在一点x0,使得?(x0)?0??(x)max?0.

p?2e2px2?2x?(p?2e)?'(x)?p?2??

xxx2?2x?2e?0,则?(x)在x?[1,e]增,?(x)max??(e)??4?0,舍; 2x12e2p?0,?(x)?p(x?)??2lnx,

xx12e?0,lnx?0,则?(x)?0,舍; x?[1,e] ,?x??0,xx1p?0?'(x)?3p?0p(x2?1)?2(e?x)?'(x)??0,

x2p4e?4?0,整理得p?2 ee?1则?(x)在x?[1,e]增,?(x)max??(e)?pe?综上,p?(4e,??) e2?11?2x?0,……2分 x24、解:(Ⅰ)当a?0时,f?x??lnx?x,其定义域为?0,???,f??x??所以f?x?在?1,e?上是增函数,当x?1时,f?x?min?f?1??1.

故函数f?x?在?1,e?上的最小值是1.…………………………………………3分

12x2?2ax?12(Ⅱ)由题设条件,得f??x???2x?2a?,设g?x??2x?2ax?1,

xx依题意,在区间?,2?上存在子区间使不等式g?x??0成立.…………………………………………

25分

因为函数g?x??2x?2ax?1的图象是开口向上的抛物线,

2?1???

所以只需g?2??0或g??1???0即可.……………………………………………6分 2??

2x2?2ax?1,g?x??2x2?2ax?1. (Ⅲ)由(Ⅱ),可知f??x??x(ⅰ)当a?0时,在?0,???上g?x??0恒成立,

此时f??x??0,函数f?x?无极值点;………………………………………………10分

2(ⅱ)当a?0时,若??4a?8?0,即0?a?2时,

在?0,???上g?x??0恒成立,此时f??x??0,函数f?x?无极值点;

a?a2?2a?a2?2若??4a?8?0,即a?2时,易知当时,g?x??0,此时?x?222f??x??0;

a?a2?2a?a2?2当0?x?或x?时,g?x??0,此时f??x??0.

22a?a2?2a?a2?2所以当a?2时,x?是函数f?x?的极大值点,x?是函数f?x?的极

22小值点,………………………………………………………………………13分

a?a2?2综上,当a?2时,函数f?x?无极值点;当a?2时,x?是函数f?x?的极大值

2a?a2?2点,x?是函数f?x?的极小值点.………………………………………14分

2111?lnx,f?(x)=1+2-, xxx f(1)?1?1?ln1?0,f?(1)=1+1-1?1,

∴曲线y?f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为y?x?1.………… 4分

5、解:(Ⅰ)当a?1时,f(x)?x?11ax2-x+a(Ⅱ)∵f?(x)=a(1+2)-?,

xxx2 要使函数f(x)在定义域(0,??)内为增函数, 只需f?(x)≥0在(0,??)上恒成立.

x1 ∴ax2-x+a≥0,即a≥2,也即a≥恒成立.

1x?1x?x

11 又x?≥2,∴a的取值范围为a≥. ………… 8分

2xe在[1,e]上是减函数, x ∴g(e)≤g(x)≤g(1),即1≤g(x)≤e.

11 (1)当a≤0时,f?(x)=a(1?2)-?0,

xx ∴f?(x)?0,∴f(x)在[1,e]上是减函数;

(Ⅲ)∵g(x)? ∴(f(x))max?f(1)?0<1,不合题意.

1 (2)当0

2 ∵x?[1,e],

1 ∴x?≥0.

x111 ∴f(x)?a(x?)?lnx≤(x?)?lnx.

x2x11 令F(x)?(x?)?lnx,由(Ⅱ)知,F(x)在[1,e]上是增函数,

2x111111 ∴(x?)?lnx≤(e?)?lne=(e?)?1?1.

2x2e2e ∴f(x)?1,不合题意.

1 (3)当a≥时,

21 由(Ⅱ)知,f(x)?a(x?)?lnx 在[1,e]上是增函数,

x f(1)?0?1,

又g(x)?e在[1,e]上是减函数, x1 ∴只需(f(x))max≥(g(x))min,又(f(x))max?a(e?)?lne,

e2e1 即a(e?)?1≥1, 解得a≥2.

e?1e2e ∴a的取值范围是[2,??). ………… 14分

e?1111136、解:(Ⅰ)当a=-时,f(x)=-(x?1)2?lnx+1?-x2?x?lnx?

44424??), f(x)的定义域为(0,111(x?1)(x?2) f?(x)=-x????. …… 2分

22x2x 列表讨论f'(x)和f(x)的变化情况:

x f'(x) (0,2)+ 2 f(x) 0 极大值 (2,+?)- 3. …… 4分 4 (Ⅱ)当a?0时,g(x)=a(x?1)2?lnx?1?x?ax2?(2a?1)x?lnx?a?1.

∴当x?2时,f(x)取得极大值f(2)?ln2?

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