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函数与导数
1.如果函数 f x
1.
如果函数 f x 1 m 2 x2 n 8 x 1 m 0,
n 0 在区间 1 ,2 单调递减,
则 mn的最大值为 ( 15 四川)
A ) 16B)18C)25
A ) 16
B)18
C)25
D)821
问题】则 mn 的最大值为
求最值。
条件翻译】 1、 。 2、函数在区间
1,
2,
2 单调递减,可得出 f x 0 ;
1
1
f( ) 0 , f(2) 0 。即即 2
, ,又因 为
。所以可以利用可行域来求最值。
关键词】单调递减 最大值
令 Z=MN ,若要相乘值最大,那么 N、 M 的值就应该越接近一样大。经验证, m 3,n 6
满足条件。故选 B 。
【错误解析】由 f x 单调递减得: f x 0 ,故 m 2 x n 8 0在 1,2 上恒成 2
立。而 m 2 x n 8 是一次函数, 在 1,2 上的图像是一条线段。 故只须在两个端点处
2
f 120,f 2 0 即可。由
f 12
0,f 2 0 即可。由 2 1 2 得:
m n 10。所以,
mn
m2 n 25.
选C。经验证, m 3,n 6满足条件 1, 2。故选 B。
错误原因】 mn当且仅当 m n 5时取到最大值 25,而当 m n 5, m, n不满足条件
1,2。
解法 2 】同前面一样m,n 满足条件 1 , 2 。由条件 2
解法 2 】同前面一样
m,n 满足条件 1 , 2 。由条件 2 得:
1 m 12 12 n 。
于是,
1 1 n 12 n
mn n 12 n
2 2 2
18 。mn 当且仅当
m 3,n 6 时取到最大值
18。经
验证, m 3,n 6 满足条件 1 , 2 。故选 B 。
【解题技巧】 1.解题方法 :根据问题为求最大值, 求最大值, 最小值常用的方法: ①定义法, 即单调性的判断,②导数法。利用导数求出在区间内的最值,③不等式求最值法。即
a b a 2 b2
ab 来求解。但这到题中含相关未知数的的式子(即含 M、 N 的式子)
22
为不等式(其他解题方式均为等式) ,最好用可行域来做不容易出错。 在考试中我们有可能想不到这么多, 那么我们要养成一种习惯: 将解出的答案带到条件 中(如此题中 1 , 2 ) 去验证,看是否符合题意 。
21.(本小题 14 分)已知函数 f x 2 x a ln x x2 2ax 2a2 a ,其中 a 0 。( 15 四川)
(1)设 g x 是 f x 的导函数,讨论 g x 的单调性;
(2)证明:存在 a 0,1 ,使得 f x 0 在区间 1, 内恒成立,且 f x 0 在区间
1, 内有唯一解。
问题( 1):
【问题】讨论 g x 的单调性。
【条件翻译】 1、a 0。2、g x 是 f x 的导函数, 可得出 。则要讨论 的单调性,还需要对 g x 进行求导。但要注意,在求导时应该求出定义域的范围。此题定 义域 x0。
【关键词】求导
解:( 1) f x 2 x a ln x x2 2ax 2a2 a
g x f x 2lnx 2
g x f x 2ln
x 2 2a 2x 2a a 0,x 0
x
2
2 2ag x x2 2xa2 2
2 2a
g x x2 2xa2 2
2 a 0,x 0
x
大于 0货小于 0时,x 的取值范 走到这一步,我我们还需要设一个函数,以此来讨论
围和 a 的取值范围。
。
令 H(x)=
当Δ0时,a1 , 0,g x 在定义域内单调递增。
4 H(x) 0,
当Δ =0 时, a= 1 , 1 ≥0 , g x 在定义域内单调递增。
4 H(0) 0,对称轴为 x= 2 ,所以
当 Δ 0 时, a 1 , 1 在定义域内有增有减。求出根为
4 H(0) 0,对称轴为 x= 2 ,所以
1 1 4a 1 1 1 4a 1
x1 0, ,x2 ,1 所 以 g x 在
2 2 2 2 2 ,
1 1 4a 1 1 4a
0 x ,x 时单调递增。
22
1
综上所述,当 a 时, g x 在 0, 上单调递增。
4
1 1 1 4a 1 1 4a
当 0 a 1 时, g x 在 (0,1 1 4a),(1 1 4a, ) 上单调递增 ,在 4 2 2
1 1 4a ,1 1 4a) 上单调递减。
22
问题( 2):
问题】讨论 g x 的单调性 恒成立
【条件翻译】 1、存在 a 0,1 ,使得在 f x 0 区间 1, 内恒成立,可得出应该求出 f x 1,
f x 的导数在 1, 是否递增,并且证明 ,
关键词】恒成立
关键词】
恒成立
由( 1)得 f x g x 在 1, 内单调递增。且
f 1 2 2
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