尖子生辅导 1、设3.2()21fxxaxbx的导数为()fx,若函数()yfx的图像关于直线12x
对称,且(1)0f. (Ⅰ)求实数,ab的值 (Ⅱ)求函数()fx的极值 解:(I)因322()21,()62.fxxaxbxfxxaxb故
从而22()6(),66aafxxb 即()yfx关于直线6ax对称,从而由题设条件知1,3.62aa解得 又由于(1)0,620,12.fabb即解得 (II)由(I)知32()23121,fxxxx 2()6612fxxx6(1)(2).xx
令12()0,6(1)(2)0.2,1.fxxxxx即解得 当(,2),()0,()(,2)xfxfx时故在上为增函数; 当(2,1),()0,()(2,1)xfxfx时故在上为减函数; 当(1,),()0,()(1,)xfxfx时故在上为增函数; 从而函数1()2fxx在处取得极大值2(2)21,1fx在处取得极小值(1)6.f 2、设()fxxaxbx的导数()fx满足(),()fafb,其中常数,abR. (Ⅰ)求曲线()yfx在点(,())f处的切线方程; (Ⅱ) 设()()xgxfxe,求函数()gx的极值. 解:(I)因32()1,fxxaxbx故2()32.fxxaxb 令1,(1)32,xfab得由已知(1)2,322,3.faabab因此解得 又令2,(2)124,xfab得由已知(2),fb因此124,abb解得3.2a
因此3235()31,(1)22fxxxxf从而又因为3(1)2()3,2f 故曲线()(1,(1))yfxf在点处的切线方程为 5()3(1),6210.2yxxy即
(II)由(I)知2()(333)xgxxxe,从而有2()(39).xgxxxe 令212()0,390,0,3.gxxxxx得解得 当(,0),()0,()(,0)xgxgx时故在上为减函数; 当(0,3),()0,()xgxgx时故在)3,0(上为增函数; 当(3,)x时,()0,()(3,)gxgx故在上为减函数; 从而函数1()0gxx在处取得极小值2(0)3,3gx在处取得极大值3(3)15.ge 3(上海理20、文21)已知函数()23xxfxab,其中常数,ab满足0ab. ⑴ 若0ab,判断函数()fx的单调性; ⑵ 若0ab,求(1)()fxfx时x的取值范围. 【解析】⑴ 当0,0ab时,因为23xxab、都单调递增;所以函数()fx单调递增;……2分 当0,0ab时,因为23xxab、都单调递减;所以函数()fx单调递减;………4分 ⑵ (1)()2230xxfxfxab (i)当0,0ab时,3()22xab, ……………………………… 7分
解得32log()2axb; ………………………………8分 (ii)当0,0ab时,3()22xab, ………………………………11分 解得32log()2axb. ………………………………12分 已知函数ln()1axbfxxx,曲线()yfx在点(1,(1))f处的切线方程为230xy。 (Ⅰ)求a、b的值; (Ⅱ)证明:0x,且1x时,ln().1xfxx
【解析】(Ⅰ)221(ln)'()(1)xaxbxfxxx 由于直线230xy的斜率为12,且过点(1,1),故(1)1,1'(1),2ff即 1,1,22bab
解得1a,1b.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知xxxxf11ln)(,所以, )1ln2(111ln)(22xxxxxxxf
设21()2ln(0)xhxxxx则22)1()(xxxh 当1x时, 0)(xh,而0)1(h,故 当(0,1)x时,()0hx得:0)(-112xhx 当(1,)x时,()0hx得:0)(-112xhx 从而当0x,且1x时,,01ln)(xxxf即1ln)(xxxf. 4(陕西文21)设()lnfxx,()()()gxfxfx. (1)求()gx的单调区间和最小值; (2)讨论()gx与1()gx的大小关系; (3)求a的取值范围,使得()()gagx<1a对任意x>0成立. 【分析】(1)先求出原函数()fx,再求得()gx,然后利用导数判断函数的单调性(单调区间),并求出最小值;(2)作差法比较,构造一个新的函数,利用导数判断函数的单调性,并由单调性判断函数的正负;(3)对任意x>0成立的恒成立问题转化为函数()gx的最小值问题. 【解】(1)由题设知1()ln,()lnfxxgxxx, ∴21(),xgxx令()gx0得x=1, 当x∈(0,1)时,()gx<0,()gx是减函数,故(0,1)是()gx的单调减区间。 当x∈(1,+∞)时,()gx>0,()gx是增函数,故(1,+∞)是()gx的单调递增区间, 因此,x=1是()gx的唯一极值点,且为极小值点,从而是最小值点, 所以()gx的最小值为(1)1.g (2)1()lngxxx
设11()()()lnhxgxgxxxx,则22(1)()xhxx, 当1x时,(1)0h,即1()()gxgx, 当(0,1)(1,)x时,()0hx, 因此,()hx在(0,)内单调递减, 当01x时,()(1)0hxh 即1()().gxgx (3)由(1)知()gx的最小值为1,所以, 1()()gagxa,对任意0x,成立1()1,gaa
即1,Ina从而得0ae。 5(陕西理21)设函数()fx定义在(0,)上,(1)0f,导函数1()fxx,()()()gxfxfx.
(1)求()gx的单调区间和最小值; (2)讨论()gx与1()gx的大小关系; (3)是否存在00x,使得01|()()|gxgxx对任意0x成立?若存在,求出0x的取值范围;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)先求出原函数()fx,再求得()gx,然后利用导数判断函数的单调性(单调区间),并求出最小值;(2)作差法比较,构造一个新的函数,利用导数判断函数的单调性,并由单调性判断函数的正负;(3)存在性问题通常采用假设存在,然后进行求解;注意利用前两问的结论.
【解】(1)∵1()fxx,∴()lnfxxc(c为常数),又∵(1)0f,所以ln10c,即0c, ∴()lnfxx;1()lngxxx,
∴21()xgxx,令()0gx,即210xx,解得1x, 当(0,1)x时,()0gx,()gx是减函数,故区间在(0,1)是函数()gx的减区间; 当(1,)x时,()0gx,()gx是增函数,故区间在(1,)是函数()gx的增区间; 所以1x是()gx的唯一极值点,且为极小值点,从而是最小值点, 所以()gx的最小值是(1)1g. (2)1()lngxxx,设11()()()2lnhxgxgxxxx,
则22(1)()xhxx, 当1x时,(1)0h,即1()()gxgx, 当(0,1)(1,)x时,()0hx,(1)0h, 因此函数()hx在(0,)内单调递减, 当01x时,()(1)hxh=0,∴1()()gxgx; 当1x时,()(1)hxh=0,∴1()()gxgx. (3)满足条件的0x不存在.证明如下: 证法一 假设存在00x,使01|()()|gxgxx对任意0x成立, 即对任意0x有02ln()lnxgxxx ① 但对上述的0x,取0()1gxxe时,有10ln()xgx,这与①左边的不等式矛盾, 因此不存在00x,使01|()()|gxgxx对任意0x成立. 证法二 假设存在00x,使01|()()|gxgxx对任意0x成立, 由(1)知,()gx的最小值是(1)1g, 又1()lnlngxxxx,而1x时,lnx的值域为(0,), ∴当1x…时,()gx的值域为[1,), 从而可以取一个值11x,使10()()1gxgx…,即10()()1gxgx…,
∴1011|()()|1gxgxx…,这与假设矛盾. ∴不存在00x,使01|()()|gxgxx对任意0x成立. 6(全国课标理21) 已知函数ln()1axbfxxx,曲线()yfx在点(1,(1))f处的切线方程为230xy.
(Ⅰ)求a、b的值; (Ⅱ)如果当0x,且1x时,ln()1xkfxxx,求k的取值范围.
【解析】(Ⅰ)221(ln)'()(1)xxbxfxxx 由于直线230xy的斜率为12,且过点(1,1),故(1)1,1'(1),2ff即 1,1,22bab
解得1a,1b.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知ln1()1xfxxx,所以