【文档说明】高考数学(文数)一轮复习习题 专题训练 利用导数探究含参数函数的性质 .doc,共(5)页,77.500 KB,由MTyang资料小铺上传
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升级增分训练利用导数探究含参数函数的性质1.已知函数f(x)=x-12ax2-ln(1+x)(a>0).(1)若x=2是f(x)的极值点,求a的值;(2)求f(x)的单调区间.解:f′(x)=x-a-
axx+1,x∈(-1,+∞).(1)依题意,得f′(2)=0,即-a-2a2+1=0,解得a=13.经检验,a=13符合题意,故a的值为13.(2)令f′(x)=0,得x1=0,x2=1a-1.①当0<a<1时,f(x)与f′(x)的变化情况如下:x(-1,x1)x1(x1,x2)x
2(x2,+∞)f′(x)-0+0-f(x)f(x1)f(x2)∴f(x)的单调增区间是0,1a-1,单调减区间是(-1,0)和1a-1,+∞.②当a=1时,f(x)的单调减区间是(-1,+∞)
.③当a>1时,-1<x2<0,f(x)与f′(x)的变化情况如下:x(-1,x2)x2(x2,x1)x1(x1,+∞)f′(x)-0+0-f(x)f(x2)f(x1)∴f(x)的单调增区间是1a-1,0,单调减区间是-1,1a-1和(0,+∞
).综上,当0<a<1时,f(x)的单调增区间是0,1a-1,单调减区间是(-1,0)和1a-1,+∞;当a=1时,f(x)的单调减区间是(-1,+∞);当a>1时,f(x)的单调增区间是1a-1,0,单调减
区间是-1,1a-1和(0,+∞).2.已知函数f(x)=-x3+x2,x<1,alnx,x≥1.(1)求f(x)在区间(-∞,1)上的极小值和极大值点;(2)求f(x)在(e为自然对数的底数)上的最大值.解:(1)当x<1时,
f′(x)=-3x2+2x=-x(3x-2),令f′(x)=0,解得x=0或x=23.当x变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下表:x(-∞,0)00,232323,1f′(x)-0+0-f(x)极小值极大值故当x=0时,函数f(x)取得极小值为f(0)=0,
函数f(x)的极大值点为x=23.(2)①当-1≤x<1时,由(1)知,函数f(x)在和23,1上单调递减,在0,23上单调递增.因为f(-1)=2,f23=427,f(0
)=0,所以f(x)在上单调递增,则f(x)在上的最大值为f(e)=a.综上所述,当a≥2时,f(x)在上的最大值为a;当a<2时,f(x)在上的最大值为2.3.已知函数f(x)=ax-1-lnx(a∈R).(1)讨论函数f(x)在定义域内的极值点的个数;(2)若函数f(x)在x=1处取得极值,∀
x∈(0,+∞),f(x)≥bx-2恒成立,求实数b的取值范围.解:(1)由已知得f′(x)=a-1x=ax-1x(x>0).当a≤0时,f′(x)≤0在(0,+∞)上恒成立,函数f(x)在(0,+∞)上单调递减,∴f(x)在(0,+∞)上没有极值点.当a>0时,由f′(x
)<0,得0<x<1a,由f′(x)>0,得x>1a,∴f(x)在0,1a上单调递减,在1a,+∞上单调递增,即f(x)在x=1a处有极小值.∴当a≤0时,f(x)在(0,+∞)上没有极值点,当a>0时
,f(x)在(0,+∞)上有一个极值点.(2)∵函数f(x)在x=1处取得极值,∴f′(1)=0,解得a=1,∴f(x)≥bx-2⇒1+1x-lnxx≥b,令g(x)=1+1x-lnxx,则g′(x)=lnx-2x2,令g′(x)=0,得x=e2.则g(x)在(0,e2)
上单调递减,在(e2,+∞)上单调递增,∴g(x)min=g(e2)=1-1e2,即b≤1-1e2,故实数b的取值范围为-∞,1-1e2.4.已知方程f(x)·x2-2ax+f(x)-a2+1=0,其中
a∈R,x∈R.(1)求函数f(x)的单调区间;(2)若函数f(x)在.当a<0时,由(1)得,f(x)在(0,-a)上单调递减,在(-a,+∞)上单调递增,所以f(x)在.综上所述,实数a的取值范围是(-∞,-1]∪(0,1].5.设函数f(x)=x2-ax+b.(
1)讨论函数f(sinx)在-π2,π2内的单调性并判断有无极值,有极值时求出极值;(2)记f0(x)=x2-a0x+b0,求函数|f(sinx)-f0(sinx)|在-π2,π2上的最大值D;(3)
在(2)中,取a0=b0=0,求z=b-a24满足条件D≤1时的最大值.解:(1)由题意,f(sinx)=sin2x-asinx+b=sinx(sinx-a)+b,则f′(sinx)=(2sinx-a)cosx,因为-π2<
x<π2,所以cosx>0,-2<2sinx<2.①a≤-2,b∈R时,函数f(sinx)单调递增,无极值;②a≥2,b∈R时,函数f(sinx)单调递减,无极值;③对于-2<a<2,在-π2,π2内存在唯一的x0,使得2sinx0=a.-π2<x≤x0时,函数f(sinx)单调递
减;x0≤x<π2时,函数f(sinx)单调递增.因此,-2<a<2,b∈R时,函数f(sinx)在x0处有极小值f(sinx0)=fa2=b-a24.(2)当-π2≤x≤π2时,|f(sinx)-f0(sinx)|=|(
a0-a)sinx+b-b0|≤|a-a0|+|b-b0|,当(a0-a)(b-b0)≥0,x=π2时等号成立,当(a0-a)(b-b0)<0时,x=-π2时等号成立.由此可知,|f(sinx)-f0(sinx)|在-π2,π2上的最大值为D=|a-a
0|+|b-b0|.(3)D≤1即为|a|+|b|≤1,此时0≤a2≤1,-1≤b≤1,从而z=b-a24≤1.取a=0,b=1,则|a|+|b|≤1,并且z=b-a24=1.由此可知,z=b-a24满足条件D≤1的最大
值为1.6.已知函数f(x)=x-1x,g(x)=alnx(a∈R).(1)当a≥-2时,求F(x)=f(x)-g(x)的单调区间;(2)设h(x)=f(x)+g(x),且h(x)有两个极值点为x1,x2,其中x1∈0,12,求h(x1)-h(x2)的最小值.解:(1)由题意
得F(x)=x-1x-alnx(x>0),则F′(x)=x2-ax+1x2,令m(x)=x2-ax+1,则Δ=a2-4.①当-2≤a≤2时,Δ≤0,从而F′(x)≥0,所以F(x)的单调递增区间为(0,+∞);②当a>2时,Δ>0,设F′(x)=0的两根为x1=a-a2-42,x2=a
+a2-42,所以F(x)的单调递增区间为0,a-a2-42和a+a2-42,+∞,F(x)的单调递减区间为a-a2-42,a+a2-42.综上,当-2≤a≤2时,F(x)的单调递增区间为(0,+∞);当a>2时,
F(x)的单调递增区间为0,a-a2-42和a+a2-42,+∞,F(x)的单调递减区间为a-a2-42,a+a2-42.(2)对h(x)=x-1x+alnx,x∈(0
,+∞)求导得,h′(x)=1+1x2+ax=x2+ax+1x2,h′(x)=0的两根分别为x1,x2,则有x1·x2=1,x1+x2=-a,所以x2=1x1,从而有a=-x1-1x1.令H(x)=h(x)-h1x=x-1
x+-x-1xlnx-1x-x+-x-1x·ln1x=2-x-1xlnx+x-1x,即H′(x)=21x2-1lnx=-x+xxx2(x>0).当x∈0,12
时,H′(x)<0,所以H(x)在0,12上单调递减,又H(x1)=h(x1)-h1x1=h(x1)-h(x2),所以min=H12=5ln2-3.