导数 压轴题训练1.(2014 湖南). 22.(2014 湖南)..已知常数0a >,函数()()2ln 12xf x ax x =+-+. (1)讨论()f x 在区间()0,+∞上的单调性;(2)若()f x 存在两个极值点12,x x ,且()()120f x f x +>,求a 的取值范围.【答案】(1)详见解析 【解析】解:(1)对函数()f x 求导可得()()24'12a f x ax x =-++()()()()2224112a x ax ax x +-+=++()()()224112ax a ax x --=++,因为()()2120ax x ++>,所以当10a -≤时,即1a ≥时,()'0f x ≥恒成立,则函数()f x 在()0,+∞单调递增,当1a ≤时,()()21'0a a f x x -=⇒=±,则函数()f x 在区间()210,a a ⎛⎫- ⎪ ⎝⎭单调递减,在()21a a ⎛⎫- ⎪+∞⎪⎝⎭单调递增的.(2) 解:(1)对函数()f x 求导可得()()24'12a f x ax x =-++()()()()2224112a x ax ax x +-+=++()()()224112ax a ax x --=++,因为()()2120ax x ++>,所以当10a -≤时,即1a ≥时,()'0f x ≥恒成立,则函数()f x 在()0,+∞单调递增,当1a <时,()()21'0a a f x x a-=⇒=±,则函数()f x 在区间()210,a a a ⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭单调递减,在()21a a ⎫-⎪+∞⎪⎝⎭单调递增的.2.(20)(2014江苏)(本小题满分14分)已知函数x f x xae aR ,x R .已知函数y f x有两个零点12,x x ,且12x x .(Ⅰ)求a 的取值范围; (Ⅱ)证明21x x 随着a 的减小而增大;(Ⅲ)证明 12x x 随着a 的减小而增大.(2014四川卷)21(2014四川卷).已知函数2()1x f x e ax bx =---,其中,a b R ∈,2.71828e =为自然对数的底数。
(1)设()g x 是函数()f x 的导函数,求函数()g x 在区间[0,1]上的最小值;(2)若(1)0f =,函数()f x 在区间(0,1)内有零点,求a 的取值范围解:(1)因为2()1x f x e ax bx =--- 所以()()2x g x f x e ax b '==-- 又()2x g x e a '=-因为[0,1]x ∈,1xe e ≤≤ 所以:①若12a≤,则21a ≤,()20xg x e a '=-≥, 所以函数()g x 在区间[0,1]上单增,min ()(0)1g x g b ==-②若122ea <<,则12a e <<, 于是当0ln(2)x a <<时()20x g x e a '=-<,当ln(2)1a x <<时()20x g x e a '=->,所以函数()g x 在区间[0,ln(2)]a 上单减,在区间[ln(2),1]a 上单增,min ()[ln(2)]22ln(2)g x g a a a a b ==--③若2e a≥,则2a e ≥,()20xg x e a '=-≤ 所以函数()g x 在区间[0,1]上单减,min ()(1)2g x g e a b ==--综上:()g x 在区间[0,1]上的最小值为min 11,,21()22ln(2),,222,,2b a e g x a a a b a e e a b a ⎧-≤⎪⎪⎪=--<<⎨⎪⎪--≥⎪⎩(2)由(1)0f =⇒10e a b ---=⇒1b e a =--,又(0)0f =若函数()f x 在区间(0,1)内有零点,则函数()f x 在区间(0,1)内至少有三个单调区间由(1)知当12a ≤或2ea ≥时,函数()g x 即()f x '在区间[0,1]上单调,不可能满足“函数()f x 在区间(0,1)内至少有三个单调区间”这一要求。
若122ea <<,则min ()22ln(2)32ln(2)1g x a a ab a a a e =--=--- 令3()ln 12h x x x x e =---(1x e <<) 则1()ln 2h x x '=-。
由1()ln 02h x x x '=->⇒< 所以()h x在区间上单增,在区间)e 上单减max ()110h x h e e ==--=--<即min ()0g x <恒成立 于是,函数()f x 在区间(0,1)内至少有三个单调区间⇔(0)20(1)10g e a g a =-+>⎧⎨=-+>⎩21a e a >-⎧⇒⎨<⎩又122ea << 所以21e a -<< 综上,a 的取值范围为(2,1)e -3.(2014陕西卷).(本小题满分14分)设函数()ln(1),()'(),0f x x g x xf x x =+=≥,其中'()f x 是()f x 的导函数.11()(),()(()),n n g x g x g x g g x n N ++==∈,求()n g x 的表达式;(2)若()()f x ag x ≥恒成立,求实数a 的取值范围;(3)设n N +∈,比较(1)(2)()g g g n +++与()n f n -的大小,并加以证明.21.4.【2014年重庆卷(理20)】已知函数22()(,,)xx f x aebe cx a b c R -=--∈的导函数'()f x 为偶函数,且曲线()y f x =在点(0,(0))f 处的切线的斜率为4c -. (1)确定,a b 的值;(2)若3c =,判断()f x 的单调性;(3)若()f x 有极值,求c的取值范围.解:(1)22'()22xx f x aebe c -=+-,由'()'()f x f x -=恒成立知:222242222(22)(22)0x x x x x ae be c ae be c a b e b a --+-=+-⇒-+-≡,故a b =另外'(0)2242f a b c c a b =+-=-⇒+= 联立解出1a b ==(2)此时222'()2232()10xx x x f x ee e e --=+-=-+>,故()f x 单调递增。
(3)等价于22'()220x xf x e ec -=+-=有非最值解,设20x t e =>,则等价于 方程22t c t+=在0t >时有非最值解,由双钩函数知:22[4,)t t +∈+∞所以4c >,故c 的取值范围为(4,)+∞5.(2014山东).( 本小题满分13分)设函数())ln 2(2x xk x e x f x +-=(k 为常数, 2.71828e =是自然对数的底数) (I )当0k≤时,求函数()f x 的单调区间;(II )若函数()f x 在()0,2内存在两个极值点,求k 的取值范围。
()()())。
的取值范围为(综上则)令(单调递增。
时,当单调递减;时,当则令时,当)解:(2,:1ln 0ln ln 2022,0)2(01)0(,01)0(ln ,)(2)(),2()()2,0(2,0)(0e 0,kx 0k )0())(2()12(2)(12ln 222''''x 3242'e e e ek k k k e k g e k k e g k e g g k g kx k e k e x g kx e x g x f x x f x x x f kx x xkx e x xx k x xe x e x f k x x x xx x >∴>∴<-=<∴>-=>-=>=<-===∴-=-=+∞∈∈∴==>-∴≤≤>--=+---⋅=6..( 2014年课标I ) (本小题满分12分)设函数1(0ln x xbe f x ae x x-=+,曲线()y f x =在点(1,(1)f )处的切线为(1)2y e x =-+. (I )求,a b ; (Ⅱ)证明:()1f x >.请考生从第(22)、(23)、(24)三题中任选一题作答。
注意:只能做所选定的题目。
如果多做,则按所做的第一个题目计分,作答时请用2B 铅笔在答题卡上将所选题号后的 方框涂黑。
.【解析】(Ⅰ) 设(),0Fc ,由条件知2233c =,得3c = 又3c a =,所以a=2,2221b a c =-= ,故E 的方程2214x y +=. ……….6分(Ⅱ)依题意当l x ⊥轴不合题意,故设直线l :2y kx =-,设()()1122,,,P x y Q x y将2y kx =-代入2214x y +=,得()221416120k x kx +-+=,当216(43)0k ∆=->,即234k >时,21,22824314k k x k ±-=+ 从而2221224143114k k PQ k x x k +-=+-=+又点O 到直线PQ 的距离21d k =+,所以∆OPQ 的面积214432OPQk S d PQ ∆-== ,243k t -=,则0t >,244144OPQ t S t t t∆==≤++, 当且仅当2t=,7k =±0∆>,所以当∆OPQ 的面积最大时,l 的方程为:72y x =- 或72y x =-. …………………………12分.。