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极值点偏移的问题(含答案)

极值点偏移的问题(含答案)21212()ln ,(1()1121()()3(),,f x x ax a f x x x a a f m f mf x x x x x e =-==⋅1.已知为常数)()若函数在处的切线与轴平行,求的值;()当时,试比较与的大小;()有两个零点证明:>21212()ln (),,.f x x ax f x x x x x e =-⋅变式:已知函数,a 为常数。

(1)讨论的单调性;(2)若有两个零点,试证明:>2012120()+sin,(0,1);2()()()()(),2.xf x x ax x f x a a f x f x f x f x x x x π=+∈=+2.已知(1)若在定义域内单调递增,求的取值范围;(2)当=-2时,记取得极小值为若求证>()2121212121()ln -,()2(1=()()()(1)(),,0,f x x ax x a R f f x g x f x ax g x a x x f x f x x x x x =+∈-++=+≥3.已知(1)若)0,求函数的最大值;(2)令=-,求函数的单调区间;(3)若=-2,正实数满足()证明:212122(1)1(1)1,,x x x x x e -+>>4.设a>0,函数f(x)=lnx-ax,g(x)=lnx-证明:当时,g(x)>0恒成立;(2)若函数f(x)无零点,求实数a 的取值范围;(3)若函数f(x)有两个相异零点x 求证:x1212312()2ln ,1()2(),8f x x a a x a R f x f x x x x x a x x a =--∈<⋅<5.已知常数。

()求的单调区间;()有两个零点,且;(i)指出的取值范围,并说明理由;(ii)求证:6.设函数()e ()x f x ax a a =-+∈R ,其图象与x 轴交于1(0)A x ,,2(0)B x ,两点,且12x x <.(1)求a 的取值范围; (2)证明:0f '<(()f x '为函数()f x 的导函数); (3)设点C 在函数()y f x =的图象上,且△ABCt =,求(1)(1)a t --的值.【解】(1)()e x f x a '=-.若0a ≤,则()0f x '>,则函数()f x 是单调增函数,这与题设矛盾.所以0a >,令()0f x '=,则ln x a =.当ln x a <时,()0f x '<,()f x 是单调减函数;ln x a >时,()0f x '>,()f x 是单调增函数;于是当ln x a =时,()f x 取得极小值.因为函数()e ()x f x ax a a =-+∈R 的图象与x 轴交于两点1(0)A x ,,2(0)B x ,(x 1<x 2), 所以(ln )(2ln )0f a a a =-<,即2e a >.. 此时,存在1ln (1)e 0a f <=>,;存在33ln ln (3ln )3ln a a f a a a a a >=-+,3230a a a >-+>,又由()f x 在(ln )a -∞,及(ln )a +∞,上的单调性及曲线在R 上不间断,可知2e a >为所求取值范围.(2)因为1212e 0e 0xx ax a ax a ⎧-+=⎪⎨-+=⎪⎩,,两式相减得2121e e x x a x x -=-.记21(0)2x x s s -=>,则()121221212221e e e e 2(e e )22x x x x x x s s x x f s x x s ++-+-'⎡⎤=-=--⎣⎦-,设()2(e e )s s g s s -=--,则()2(e e )0s s g s -'=-+<,所以()g s 是单调减函数,则有()(0)0g s g <=,而122e02x x s+>,所以()1202x xf +'<. 又()e x f x a '=-是单调增函数,且122x x +>所以0f '<.(3)依题意有e 0i x i ax a -+=,则(1)e 0i x i a x -=>⇒112i x i >=(,). 于是122e x x +=,在等腰三角形ABC 中,显然C = 90°,所以12012()2x x x x x +=∈,,即00()0y f x =<, 由直角三角形斜边的中线性质,可知2102x x y -=-, 所以21002x x y -+=,即1221212e ()022x x x x a x x a +--+++=,所以2112()022x x a x x a -+++=,即2112(1)(1)[(1)(1)]022x x a x x ----+-+=.因为110x -≠,则()2211111110212x x x a x ----++=-,t =,所以221(1)(1)022a at t t -++-=, 即211a t =+-,所以(1)(1) 2.a t --=7.已知函数()()xf x xc x R -=∈(Ⅰ)求函数()f x 的单调区间和极值;(Ⅱ)已知函数()y g x =的图象与函数()y f x =的图象关于直线1x =对称,证明当1x >时,()()f x g x >(Ⅲ)如果12x x ≠,且12()()f x f x =,证明122x x +> (Ⅰ)解:f ’'()(1)xx f x e -=- 令f ’(x)=0,解得x=1当x 变化时,f ’(x),f(x)的变化情况如下表所以f(x)在(,1-∞)内是增函数,在(1,+∞)内是减函数。

函数f(x)在x=1处取得极大值f(1)且f(1)=1e(Ⅱ)证明:由题意可知g(x)=f(2-x),得g(x)=(2-x)2x e-令F(x)=f(x)-g(x),即2()(2)xx F x xe x e --=+-于是22'()(1)(1)x x F x x ee --=--当x>1时,2x-2>0,从而2x-2e 10,0,F x e -->>又所以’(x)>0,从而函数F (x )在[1,+∞)是增函数。

又F(1)=-1-1e e 0-=,所以x>1时,有F(x)>F(1)=0,即f(x)>g(x). Ⅲ)证明:(1)若121212(1)(1)0,)), 1.x x x x x x --=I ===≠12由()及f(x f(x 则与矛盾。

(2)若121212(1)(1)0,)),.x x x x x x -->I ==≠12由()及f(x f(x 得与矛盾。

根据(1)(2)得1212(1)(1)0,1, 1.x x x x --<<>不妨设由(Ⅱ)可知,)2f(x >)2g(x ,则)2g(x =)2f(2-x ,所以)2f(x >)2f(2-x ,从而)1f(x >)2f(2-x .因为21x >,所以221x -<,又由(Ⅰ)可知函数f(x)在区间(-∞,1)内事增函数,所以1x >22x -,即12x x +>2.8. 已知函数x a ax x x f )2(ln )(2-+-= (12分) (I )讨论f (x )的单调性;(II )设a >0,证明:当a x 10<<时,)1()1(x af x a f ->+; (III )若函数y= f (x )的图像与x 轴交于A 、B 两点,线段AB 中点的横坐标为x 0,证明:f ′(x 0)<09. 已知函数21()1xx f x e x -=+. (Ⅰ)求()f x 的单调区间;(Ⅱ)证明:当12()()f x f x = 12()x x ≠时,120x x +<解: (Ⅰ) .)123)12)1()1)11()('222222x x x xe x x e x x e x x f x x x ++--⋅=+⋅--+⋅-+-=((( ;)(,0)(']0-02422单调递增时,,(当x f y x f x =>∞∈∴<⋅-=∆单调递减)时,,当)(,0)('0[x f y x f x =≤∞+∈.所以,()y f x =在0]-∞在(,上单调递增;在[0x ∈+∞,)上单调递减.(Ⅱ)由(Ⅰ)知,只需要证明:当x>0时f(x) < f(-x)即可。

]1)1[(11111)()(2222x e x xe e x x e x x xf x f x xx x ---+=++-+-=----。

1)21()('0,1)1()(22--=⇒>---=x x e x x g x x e x x g 令。

,04)21()('1)21()(222<-=-=⇒--=x x x xe e x x h e x x h 令0)0()(0)(=<⇒∞+=⇒h x h x h y )上单调递减,在( 0)0()(0)(=<⇒∞+=⇒g x g x g y )上单调递减,在(.000]1)1[(122==∞+---+=⇒-y x x e x xe y x x时)上单调递减,但,在( )()(0)()(x f x f x f x f -<⇒<--⇒.0)()(212121<+≠=x x x x x f x f 时,且所以,当10.已知函数2()ln f x a x x =-.(1)当2a =时,求函数()y f x =在1[,2]2上的最大值;(2)令()()g x f x ax =+,若()y g x =在区间(0,3)上不单调,求a 的取值范围;(3)当2a =时,函数()()h x f x mx =-的图象与x 轴交于两点12(,0),(,0)A xB x ,且120x x <<,又()h x '是()h x 的导函数.若正常数,αβ满足条件1,αββα+=≥.证明:12()0h x x αβ'+<解(1) ,2222)(2'x x x x x f -=-=函数)(x f y =在[21,1]是增函数,在[1,2]是减函数,……………3分所以111ln 2)1()(2max -=-==f x f . ……4分 (2)因为ax x x a x g +-=2ln )(,所以a x xax g +-='2)(, ……5分 因为)(x g 在区间)3,0(上不单调,所以0)(='x g 在(0,3)上有实数解,且无重根,由0)(='x g ,有122+=x x a =)29,0(4)111(2∈-+++x x ,()3,0(∈x ) ……6分又当8-=a 时,0)(='x g 有重根2-=x , ……7分 综上∈a )29,0( ……8分 (3)∵m x xx h --=22)(',又0)(=-mx x f 有两个实根21,x x , ∴⎩⎨⎧=--=--0ln 20ln 222221211mx x x mx x x ,两式相减,得)()()ln (ln 221222121x x m x x x x -=---, ∴)()ln (ln 2212121x x x x x x m +---=, ……10分于是)()ln (ln 2)(22)(212121212121'x x x x x x x x x x x x h ++---+-+=+βαβαβα))(12()ln (ln 2212212121x x x x x x x x --+---+=αβα. ……11分0))(12(,12,12≤--∴≤∴≥x x αααβ .要证:0)(21'<+x x h βα,只需证:0)ln (ln 22212121<---+x x x x x x βα只需证:0ln 212121>-+-x xx x x x βα.(*) ……12分令)1,0(21∈=t x x ,∴(*)化为 0ln 1<++-t t t βα,只证01ln )(<+-+=βαt t t t u 即可. ()u t 在(0,1)上单调递增,01ln ,0)1()(<+-+∴=<βαt tt u t u ,即0ln 2121<++-x x t x x βα.∴0)(21'<+x x h βα.……14分。

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