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高考大题专攻练
11、函数与导数 (A 组)
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1、设函数 f(x)=e x-1-x-ax 2、
若 a=0, 求 f(x) 单调区间、
若当 x≥0 时,f(x) ≥0, 求 a 取值范围、
【解题导引】 (1) 先对函数 f(x) 求导 , 导函数大于 0 时原函数单调递增 , 导函数小于 0 时原函数单调递减、
(2) 根据 ex≥ 1+x 可得不等式 f ′(x) ≥x-2ax=(1-2a)x, 从而可知当 1-2a ≥0, 即 a≤ 时,f ′ (x) ≥0 判断出函数 f(x) 单调性 , 得到答案、
【解析】 (1)a=0 时,f(x)=e x-1-x,
f ′(x)=e x-1 、
当 x∈(- ∞,0) 时,f ′(x)<0 ;当 x∈(0,+ ∞) 时,f ′(x)>0 、
故 f(x) 在(- ∞,0) 上单调递减 ,
在(0,+ ∞) 上单调递增、
(2)f ′ (x)=e x-1-2ax,
由(1) 知 ex≥1+x,
当且仅当 x=0 时等号成立、故 f ′ (x) ≥x-2ax=(1-2a)x,
从而当 1-2a ≥0, 即 a≤ 时,f ′(x) ≥0(x ≥0), 而 f(0)=0,
于是当 x≥0 时,f(x) ≥0、
由 ex>1+x(x ≠0) 可得 e-x >1-x(x ≠0) 、
从而当 a> 时,f ′(x)<e x-1+2a(e -x -1)=e -x (e x-1)(e x-2a),
故当 x∈(0,ln2a) 时,f ′(x)<0,
而 f(0)=0, 于是当 x∈(0,ln2a) 时,f(x)<0 、
综合得 a 取值范围为 、
2、已知函数 f(x)=a lnx+ bx2+x,(a,b ∈R)、
若函数 f(x) 在 x1=1,x 2=2 处取得极值 , 求 a,b 值, 并说明分别取得是极大值还是极小值、
(2) 若函数 f(x)
在(1,f(1))
处切线斜率为 1, 存在 x∈[1,e],
使得 f(x)-x
≤(a+2)
成立 , 求实数 a 取值范围、
【解析】 (1) 因为 f ′(x)=
+bx+1,
f ′(1)=a+b+1=0
①,
f ′(2)= a+2b+1=0 ②、
由①②解得 :a=-
,b=- 、
此时 ,f(x)=- lnx-
x2+x,
f ′(x)=
,
x
(0,1)
1
(1,2)
2
(2,+ ∞)
f ′(x)
-
0
+
0
-
f(x)
减
极小
增
极大
减
所以 , 在 x=1 时取得极小值 , 在 x=2 时取得极大值、
(2) 若函数 f(x) 在(1,f(1)) 切线斜率为 1,
则 f ′(1)=a+b+1=1, 则 a=-b,
故 f(x)=a lnx- x2+x,
若 f(x)-x=a lnx- x2≤(a+2) 成立 , 则 a(x- lnx) ≥x2-2x 成立 ,
因为 x∈[1,e], 所以 lnx≤1≤x 且等号不能同时取 ,
所以 lnx<x, 即 x- lnx>0、
因而 a≥ (x ∈[1,e]) 、
令 g(x)= (x ∈[1,e]),
又 g′(x)= ,
当 x∈[1,e] 时,x-1 ≥0, lnx≤1,x+2-2 lnx>0,
从而 g′(x) ≥0( 仅当 x=1 时取等号 ), 所以 g(x) 在[1,e] 上为增函数、
故 g(x) 最大值为 g(e)= ,
所以实数 a 取值范围是 、
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