【文档说明】高考数学(理科)考前抢分必做 压轴大题突破练(四)含答案.doc,共(4)页,63.000 KB,由MTyang资料小铺上传
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压轴大题突破练(四)函数与导数(2)1.已知函数f(x)=12x-sinx,x∈R.(1)试求函数f(x)的递减区间;(2)试求函数f(x)在区间[-π,π]上的最值.解(1)求导数得:f′(x)=12-cosx,令f′(x)<0,即1
2-cosx<0,得-π3+2kπ<x<π3+2kπ,k∈Z,∴函数f(x)在区间(-π3+2kπ,π3+2kπ),k∈Z上为减函数.(2)由(1)知,函数f(x)在区间(-π,-π3),(π3,π)上为增函数,在区间(-π3,π3)上为减函数,∴函数f(x)在x=-π3处取极大值f(-π3
)=32-π6,在x=π3处取极小值f(π3)=π6-32,∵f(-π)=-π2,f(π)=π2,∴函数f(x)在区间[-π,π]上的最大值为f(π)=π2,最小值为f(-π)=-π2.2.已知函数f(x)=alnx+x2-1.(1)求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;(2)
若f(x)>(a+1)lnx+ax-1在(1,+∞)上恒成立,求a的取值范围.解(1)由题意得,f′(x)=ax+2x(x>0),∴f′(1)=a+2,又f(1)=0,∴切线方程是y=(a+2)(x-1),即(a+2)x-y-a-2
=0.(2)由f(x)>(a+1)lnx+ax-1得,ax<x2-lnx,∵x>1,∴a<x-lnxx恒成立.令g(x)=x-lnxx,则g′(x)=x2+lnx-1x2,令h(x)=x2+lnx-1,则h′
(x)=2x+1x>0,∴h(x)在(1,+∞)上递增,而h(1)=0,∴当x∈(1,+∞)时,h(x)>0,∴g′(x)>0,∴g(x)在(1,+∞)上递增,∴g(x)>g(1)=1,∴当a≤1时,a<g(x)恒成立,∴a的
取值范围是(-∞,1].3.(2016·课标全国乙)已知函数f(x)=(x-2)ex+a(x-1)2有两个零点.(1)求a的取值范围;(2)设x1,x2是f(x)的两个零点,证明:x1+x2<2.(1)解f′(x)=(x-1)ex+2a(x-1)=(x-1)(ex+2a).①设a=0
,则f(x)=(x-2)ex,f(x)只有一个零点.②设a>0,则当x∈(-∞,1)时,f′(x)<0;当x∈(1,+∞)时,f′(x)>0,所以f(x)在(-∞,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增.又f(1)=-e,f(2)=a,取
b满足b<0且b<lna2,则f(b)>a2(b-2)+a(b-1)2=ab2-32b>0,故f(x)存在两个零点.③设a<0,由f′(x)=0得x=1或x=ln(-2a).若a≥-e2,则l
n(-2a)≤1,故当x∈(1,+∞)时,f′(x)>0,因此f(x)在(1,+∞)上单调递增.又当x≤1时,f(x)<0,所以f(x)不存在两个零点.若a<-e2,则ln(-2a)>1,故当x∈(1,ln(-2a))时,f′(x)<0;当x∈(ln(-2a),+∞)时,f′(x)>0,因此
f(x)在(1,ln(-2a))上单调递减,在(ln(-2a),+∞)上单调递增.又当x≤1时,f(x)<0,所以f(x)不存在两个零点.综上,a的取值范围为(0,+∞).(2)证明不妨设x1<x2.由(1)知,x1∈(-∞
,1),x2∈(1,+∞),2-x2∈(-∞,1),f(x)在(-∞,1)上单调递减,所以x1+x2<2等价于f(x1)>f(2-x2),即f(2-x2)<0.由于f(2-x2)=-x2e2-x2+a(x2-1)2
,而f(x2)=(x2-2)ex2+a(x2-1)2=0,所以f(2-x2)=-x2e2-x2-(x2-2)ex2.设g(x)=-xe2-x-(x-2)ex,则g′(x)=(x-1)(e2-x-ex),所以当x>1时,g′(x)<0,而g(1)=0,故当x>1时,g(x
)<0,从而g(x2)=f(2-x2)<0,故x1+x2<2.4.已知函数f(x)=lnx-12ax2(a∈R).(1)若f(x)在点(2,f(2))处的切线与直线x-2y+1=0垂直,求实数a的值;(2)求函数f(x)的单调区间;(3)讨论函数f(x)在
区间[1,e2]上零点的个数.解(1)f(x)的定义域为(0,+∞),∵f(x)=lnx-12ax2.∴f′(x)=1x-ax=1-ax2x,由于直线x-2y+1=0的斜率为12,∴12×1-4a2=-1,
∴a=54.(2)由(1)知f′(x)=1x-ax=1-ax2x.当a≤0时,f′(x)>0,∴f(x)在(0,+∞)上单调递增.当a>0时,由f′(x)>0,得x<1a,由f′(x)<0,得x>1a,∴f(x
)在(0,1a)上单调递增,在(1a,+∞)上单调递减.综上所述:当a≤0时,函数f(x)的单调递增区间为(0,+∞);当a>0时,函数f(x)的单调递增区间为(0,1a),单调递减区间为(1a,+∞).(3)由(2)可知,当a<0时,f(x)在区间[1,e
2]上单调递增,∵f(1)=-12a>0,∴f(x)在区间[1,e2]上没有零点.当a=0时,f(x)在区间[1,e2]上单调递增,∵f(1)=-12a=0,∴f(x)在区间[1,e2]上有一个零点.当a>0时,①若1a≤1,
即a≥1时,f(x)在区间[1,e2]上单调递减,∵f(1)=-12a<0,∴f(x)在区间[1,e2]上没有零点.②若1<1a<e2,即1e4<a<1时,f(x)在[1,1a]上单调递增,在[1a,e2]上单调递减,∵f(1)=-12
a<0,f(1a)=-12lna-12,f(e2)=2-12ae4.若-12lna-12<0,即a>1e时,f(x)在区间[1,e2]上没有零点;若-12lna-12=0,即a=1e时,f(x)在区间[1,e2]上有一个零点;若-12
lna-12>0,即a<1e时,由f(e2)=2-12ae4>0得a<4e4,此时f(x)在区间[1,e2]上有一个零点.由f(e2)=2-12ae4≤0,得a≥4e4,此时f(x)在区间[1,e2]上有两个零点.③若1a≥e2即0<a≤
1e4时,f(x)在区间[1,e2]上单调递增,∵f(1)=-12a<0,f(e2)=2-12ae4>0,∴f(x)在区间[1,e2]上有一个零点.综上所述,当0≤a<4e4或a=1e时,f(x)在区间[1,e2]上有一个零点
;当4e4≤a<1e时,f(x)在区间[1,e2]上有两个零点;当a<0或a>1e时,f(x)在区间[1,e2]上没有零点.