1.(新课标1)已知函数有两个零点.(I)求a 的取值范围;(II)设x 1,x 2是的两个零点,证明:+x 2<2.解:(Ⅰ)'()(1)2(1)(1)(2)x x f x x e a x x e a =-+-=-+.(i )设0a =,则()(2)xf x x e =-,()f x 只有一个零点.(ii )设0a >,则当(,1)x ∈-∞时,'()0f x <;当(1,)x ∈+∞时,'()0f x >.所以()f x 在(,1)-∞上单调递减,在(1,)+∞上单调递增.又(1)f e =-,(2)f a =,取b 满足0b <且ln2a b <,则223()(2)(1)()022a fb b a b a b b >-+-=->,故()f x 存在两个零点. (iii )设0a <,由'()0f x =得1x =或ln(2)x a =-.若2ea ≥-,则ln(2)1a -≤,故当(1,)x ∈+∞时,'()0f x >,因此()f x 在(1,)+∞上单调递增.又当1x ≤时,()0f x <,所以()f x 不存在两个零点. 若2ea<-,则ln(2)1a ->,故当(1,ln(2))x a ∈-时,'()0f x <;当(ln(2),)x a ∈-+∞时,'()0f x >.因此()f x 在(1,ln(2))a -单调递减,在(ln(2),)a -+∞单调递增.又当1x ≤时,()0f x <,所以()f x 不存在两个零点.综上,a 的取值范围为(0,)+∞.(Ⅱ)不妨设12x x <,由(Ⅰ)知12(,1),(1,)x x ∈-∞∈+∞,22(,1)x -∈-∞,()f x 在(,1)-∞上单调递减,所以122x x +<等价于12()(2)f x f x >-,即2(2)0f x -<.由于222222(2)(1)x f x x e a x --=-+-,而22222()(2)(1)0x f x x e a x =-+-=,所以222222(2)(2)x x f x x e x e --=---.设2()(2)x xg x xe x e -=---,则2'()(1)()x x g x x e e -=--.所以当1x >时,'()0g x <,而(1)0g =,故当1x >时,()0g x <.从而22()(2)0g x f x =-<,故122x x +<.2(新课标2)(I)讨论函数xx 2f (x)x 2-=+e 的单调性,并证明当x >0时,(2)20;x x e x -++> (II)证明:当[0,1)a ∈ 时,函数2x =(0)x e ax a g x x-->() 有最小值.设g (x )的最小值为()h a ,求函数()h a 的值域.解:(Ⅰ)()f x 的定义域为(,2)(2,)-∞-⋃-+∞.222(1)(2)(2)'()0,(2)(2)x x xx x e x e x e f x x x -+--==≥++且仅当0x=时,'()0f x =,所以()f x 在(,2),(2,)-∞--+∞单调递增,因此当(0,)x ∈+∞时,()(0)1,f x f >=-所以(2)(2),(2)20x x x e x x e x ->-+-++>(II )22(2)(2)2()(()),x x e a x x g x f x a x x -+++==+由(I )知,()f x a +单调递增,对任意[0,1),(0)10,(2)0,a f a a f a a ∈+=-<+=≥因此,存在唯一0(0,2],x ∈使得0()0,f x a +=即0'()0g x =,当00x x <<时,()0,'()0,()f x a g x g x +<<单调递减;当0x x >时,()0,'()0,()f x a g x g x +>>单调递增.因此()g x 在0x x =处取得最小值,最小值为000000022000(1)+()(1)().2x x x e a x e f x x e g x x x x -++===+于是0h()2x e a x =+,由2(1)()'0,2(2)2x x xe x e e x x x +=>+++单调递增所以,由0(0,2],x ∈得002201().2022224x e e e e h a x =<=≤=+++因为2x e x +单调递增,对任意21(,],24e λ∈存在唯一的0(0,2],x ∈0()[0,1),a f x =∈使得(),h a λ=所以()h a 的值域是21(,],24e综上,当[0,1)a ∈时,()g x 有()h a ,()h a 的值域是21(,].24e 3. (新课标3)设函数f (x )=a cos2x +(a -1)(cos x +1),其中a >0,记的最大值为A .(Ⅰ)求f '(x );(Ⅱ)求A ;(Ⅲ)证明≤2A .解:(Ⅰ)'()2sin 2(1)sin f x a x a x =---.(Ⅱ)当1a ≥时,'|()||sin 2(1)(cos 1)|f x a x a x =+-+2(1)a a ≤+-32a =-(0)f =因此,32A a =-.当01a <<时,将()f x 变形为2()2cos (1)cos 1f x a x a x =+--.令2()2(1)1g t at a t =+--,则A 是|()|g t 在[1,1]-上的最大值,(1)g a -=,(1)32g a =-,且当14a t a-=时,()g t 取得极小值,极小值为221(1)61()1488a a a a g a a a--++=--=-.令1114a a --<<,解得13a <-(舍去),15a >.(ⅰ)当105a <≤时,()g t 在(1,1)-内无极值点,|(1)|g a -=,|(1)|23g a =-,|(1)||(1)|g g -<,所以23A a =-.(ⅱ)当115a <<时,由(1)(1)2(1)0g g a --=->,知1(1)(1)()4ag g g a-->>.又1(1)(17)|()||(1)|048a a a g g a a--+--=>,所以2161|()|48a a a A g a a -++==. 综上,2123,05611,18532,1a a a a A a a a a ⎧-<≤⎪⎪++⎪=<<⎨⎪-≥⎪⎪⎩. (Ⅲ)由(Ⅰ)得'|()||2sin 2(1)sin |2|1|f x a x a x a a =---≤+-.当105a <≤时,'|()|1242(23)2f x a a a A≤+≤-<-=.当115a <<时,131884a A a =++≥,所以'|()|12f x a A ≤+<.当1a ≥时,'|()|31642f x a a A ≤-≤-=,所以'|()|2f x A ≤.4(山东 )已知()221()ln ,x f x a x x a R x -=-+∈. (I )讨论()f x 的单调性; (II )当1a =时,证明()3()'2f x f x +>对于任意的[]1,2x ∈成立解(Ⅰ))(x f 的定义域为),0(+∞;3232/)1)(2(22)(xx ax x x x a a x f --=+--=. 当0≤a, )1,0(∈x 时,0)(/>x f ,)(x f 单调递增;/(1,),()0x f x ∈+∞<时,)(x f 单调递减.当0>a时,/3(1)()(a x f x x x x -=+.(1)20<<a ,12>a,当)1,0(∈x 或x ∈),2(+∞a 时,0)(/>x f ,)(x f 单调递增;当x ∈)2,1(a时,0)(/<x f ,)(x f 单调递减;(2)2=a 时,12=a,在x ∈),0(+∞内,0)(/≥x f ,)(x f 单调递增; (3)2>a时,120<<a,当)2,0(a x ∈或x ∈),1(+∞时,0)(/>x f ,)(x f 单调递增;当x ∈)1,2(a时,0)(/<x f ,)(x f 单调递减. 综上所述, 当0≤a 时,函数)(x f 在)1,0(内单调递增,在),1(+∞内单调递减;当20<<a时,)(x f 在)1,0(内单调递增,在)2,1(a 内单调递减,在),2(+∞a内单调递增;当2=a 时,)(x f 在),0(+∞内单调递增;当2>a ,)(x f 在)2,0(a内单调递增,在)1,2(a内单调递减,在),1(+∞内单调递增. (Ⅱ)由(Ⅰ)知,1=a 时,/22321122()()ln (1)x f x f x x x x x x x--=-+---+23312ln 1x x x x x=-++--,]2,1[∈x ,令1213)(,ln )(32--+=-=xx x x h x x x g ,]2,1[∈x .则)()()()(/x h x g x f x f +=-,由01)(/≥-=xx x g 可得1)1()(=≥g x g ,当且仅当1=x 时取得等号.又24326'()x x h x x--+=,设623)(2+--=x x x ϕ,则)(x ϕ在x ∈]2,1[单调递减,因为10)2(,1)1(-==ϕϕ,所以在]2,1[上存在x 使得),1(0x x ∈ 时,)2,(,0)(0x x x ∈>ϕ时,0)(<x ϕ,所以函数()h x 在),1(0x 上单调递增;在)2,(0x 上单调递减,由于21)2(,1)1(==h h ,因此21)2()(=≥h x h ,当且仅当2=x 取得等号,所以23)2()1()()(/=+>-h g x f x f ,即23)()(/+>x f x f 对于任意的]2,1[∈x 恒成立。