77、(山东省济南市2008年2月高三统考)已知定义在正实数集上的函数
,其中
。设两曲线
有公共点,且在公共点处的切线相同。
(1)若
,求
的值;
(2)用
表示
,并求
的最大值。
解:(1)设
与
在公共点
处的切线相同
1分
由题意知
,∴![]()
由
得,
,或
(舍去) 4分
即有
5分
(2)设
与
在公共点
处的切线相同
![]()
由题意知
,∴![]()
由
得,
,或
(舍去) 7分
即有
8分
令
,则
,于是
当
,即
时,
;
当
,即
时,
10分
故
在
的最大值为
,故
的最大值为
12分
76、(宁夏区银川一中2008届第六次月考)已知函数f(x)=ex–kx,x
R
(1)若k=e,试确定函数f(x)的单调区间。
(2)若k>0,且对于任意x
R,f(|x|)>0恒成立,试确定实数k的取值范围
(3)设函数F(x)=f(x)+f(-x),求证:
F(1)F(2)…F(n)=
解:(1)由K=e得f(x)=ex-ex, 所以f’(x)=ex-e. 由f’(x)>0得x>1,故f(x)的单调增区间
为(1,+∞),由f’(x)<0得x<1,故f(x)的单调递减区间为(-∞,1)(3分)
(2)由f(|x|)>0对任意x∈R成立等价于f(x)>0对任意x≥0成立。由f’(x)=ex-k=0得x=lnk.
①当k∈(0,1) 时 ,f’(x)=ex-k ≥1-k≥0(x>0),此时f(x)在(0,+∞上单调递增,
故f(x)≥f(0)=1>),符合题意。②当k∈(1,+∞)时,lnk>0,当X变化时,f’(x)、f(x)的变化情况
如下表:
|
X |
(0,lnk) |
lnk |
(lnk,+ ∞) |
|
f’(x) |
- |
0 |
+ |
|
f(x) |
单调递减 |
极小值 |
单调递增 |
由此可得,在(0,+∞)上f(x)≥f(lnk)=k-lnk.依题意,k-klnk>0,又k>1,所以1<k<e.综上所述,实数k的取值范围是0<k<e. (8分)
(3)因为F(x)=f(x)+f(-x)=ex+e-x,所以F(x1)F(x2)=![]()
≥
≥
,
所以F(1)F(n)>en+1+2,F(2)F(n-1)>en+1+2
……F(n)F(1)>en+1+2.
由此得,[F(1)F(2)…F(n)]2=[F(1)F(n)][F(2)F(n-1)]…[F(n)F(1)]>(en+1+2)n
故F(1)F(2)…F(n)>(en+1+2)
,n∈N* (12分)
75、(江西省鹰潭市2008届高三第一次模拟)设函数
,![]()
(1)求函数
的单调区间和极值
(2)若当
时,恒有
,试确定
的取值范围
解:(1) f(x)的导函数f ¢(x)=-x2+4ax-3a2 =-(x-2a)2+a2 ……………2分
∵f ¢(x)在区间(0,1)上存在反函数
∴ 2a≤0或2a≥1 …………………4分
又∵0<a<1
∴a的取值范围是 ≤a<1 …………………6分
(2)由| f ¢(x) | ≤a,得 -a≤-x2+4ax-3a2≤a
∵a+1>2a,∴f ¢(x)在[ a+1 , a+2 ]上是减函数。…………………8分
∴f ¢(x)max = f ¢(a+1)=2a-1………………………9分
f ¢(x)min = f ¢(a+2)=4a-4………………10分
∴解得 ≤a<1 ………………12分
74、(江苏省盐城市2008届高三六校联考)已知函数
(b,c,d∈R且都为常数)的导函数
且f(1)=7,设![]()
(1)当a<2时,
的极小值;
(2)若对任意
都有
成立,求a的取值范围;
(3)在(2)的条件下比较
的大小.
(1)![]()
∴2b=4 c=0 ∴b=2 c=0
∴![]()
f(1)=7 d=4 ∴f(x)=x3+2x2+4 ……………………………………2分
∵F(x)=f(x)-ax2=x3+(2-a)x2+4
则![]()
x1=0 x2=-![]()
∵a<2 ∴x1>x2
故由![]()
∴F(x)在
上单调增在
上单调减
故x=0时F(x)取得极小值为F(0)=4 ………………………………………………5分
(2)F(x)≥0恒成立 当x∈[0,+∞)时F(x)最小值≥0
①当2-a>0即a<2时由(1)知F(x)min=F(0)=4>0符合题意 ………………………7分
②若2-a≤0,即a≥2时,由(1)知x1<x2
∴当x∈[0,+∞)时,F(x)min=![]()
即![]()
a≤5 ∴2≤a≤5
综上所述 a≤5 ……………………………………………………………………10分
(3)
……………………12分
∵a≤5 ∴
6-a≥1
故![]()
∴
(等号在a=5时成立) …………………………………14分
73、(江苏省南通通州市2008届高三年级第二次统一测试)函数
在区间(0,+∞)内可导,导函数
是减函数,且
设
是曲线
在点(
)处的切线方程,并设函数![]()
(1)用
、
、
表示m;
(2)证明:当
;
(3)是否存在实数a,使得若关于
的不等式
上恒成立?若存在,求出a的范围,若不存在说明理由。
解:(1)
5′
(2)证明:令![]()
因为
递减,所以
递增,因此,当
;
当
.所以
是
唯一的极值点,且是极小值点,可知
的
最小值为0,因此
即
11′
(3)
是不等式成立的必要条件,以下讨论设此条件成立.
对任意
成立的充要条件是
14′
令
,于是
对任意
成立的充要条件是
由![]()
当
时
当
时,
,所以,当
时,
取最小值.因此
成立的充要条件是
,即
17′
综上所述,当1≤a≤
不等式
成立. 18′
72、(江苏省泰兴市2007-2008学年第一学期高三调研)设常数
,函数![]()
.
(1)令![]()
,求
的最小值,并比较
的最小值与零的大小;
(2)求证:
在
上是增函数;
(3)求证:当
时,恒有
.
解(Ⅰ)∵
,![]()
∴
,
……2分
∴
,![]()
∴
,令
,得
,
……4分
列表如下:
|
x |
(0,2) |
2 |
(2,+∞) |
|
g'(x) |
- |
0 |
+ |
|
g(x) |
|
极小值g(2) |
|
∴
在
处取得极小值
,
即
的最小值为
.
……6分
,
∵
,∴
,又
,
∴
.
……8分
证明(Ⅱ)由(Ⅰ)知,
的最小值是正数,
∴对一切
,恒有
,
……10分
从而当
时,恒有
,
……11分
故
在
上是增函数.
……12分
证明(Ⅲ)由(Ⅱ)知:
在
上是增函数,
∴当
时,
,
……13分
又
,
……14分
∴
,即
,
……15分
∴![]()
故当
时,恒有
.
……16分
71、(江苏省前黄高级中学2008届高三调研)设三次函数
在
处取得极值,其图象在
处的切线的斜率为
。
(Ⅰ)求证:
;
(Ⅱ)若函数
在区间
上单调递增,求
的取值范围;
(Ⅲ)问是否存在实数
(
是与
无关的常数),当
时,恒有
恒成立?若存在,试求出
的最小值;若不存在,请说明理由。
解:(Ⅰ)方法一、
.由题设,得
①
②
∵
,∴
,∴
。
由①代入②得
,∴
,
得
∴
或
③
将
代入
中,得
④
由③、④得
;
方法二、同上可得:
将(1)变为:
代入(2)可得:
,所以
,则![]()
方法三:同上可得:
将(1)变为:
代入(2)可得:
,显然
,所以![]()
因为
图象的开口向下,且有一根为x1=1
由韦达定理得
,![]()
,所以
,即
,则
,由
得:![]()
所以:![]()
方法四:由
得:
且
,由此可知
(Ⅱ)由(1)知,
的判别式Δ=![]()
∴方程
有两个不等的实根
,
又
,∴
,
∴当
或
时,
,当
时,
,
∴函数
的单调增区间是
,∴
,由
知
。
∵函数
在区间
上单调递增,∴
,∴
,即
的取值范围是
;
(Ⅲ)由
,即
,∵
,![]()
,∴
,∴
或
。由题意,得
,∴
,∴存在实数
满足条件,即
的最小值为
。
70、(江苏省南通市2008届高三第二次调研考试)已知函数
(a>0,且a≠1),其中为常数.如果
是增函数,且
存在零点(
为
的导函数).
(Ⅰ)求a的值;
(Ⅱ)设A(x1,y1)、B(x2,y2)(x1<x2)是函数y=g(x)的图象上两点,
(
为
的导函数),证明:
.
解:(Ⅰ)因为![]()
,
所以
. …………………………………………3分
因为h(x)在区间
上是增函数,
所以
在区间
上恒成立.
若0<a<1,则lna<0,于是
恒成立.
又
存在正零点,故△=(-2lna)2-4lna=0,lna=0,或lna=1与lna<0矛盾.
所以a>1.
由
恒成立,又
存在正零点,故△=(-2lna)2-4lna=0,
所以lna=1,即a=e. ……………………………………………………………………7分
(Ⅱ)由(Ⅰ),
,于是
,
.…………………………9分
以下证明
. (※)
(※)等价于
. ……………………………………………11分
令r(x)=xlnx2-xlnx-x2+x,…………………………………………………………13分
r ′(x)=lnx2-lnx,在(0,x2]上,r′(x)>0,所以r(x)在(0,x2]上为增函数.
当x1<x2时,r(x1)< r(x2)=0,即
,
从而
得到证明.……………………………………………………………………15分
对于
同理可证……………………………………………………………16分
所以
.
评讲建议:
此题主要考查函数、导数、对数函数、二次函数等知识.评讲时注意着重导数在研究函数中的应用.本题的第一小题是常规题比较容易,第二小题是以数学分析中的中值定理为背景,作辅助函数,利用导数来研究函数的性质,是近几年高考的热点.第二小题还可以这样证明:
要证明
,只要证明
>1,令
,作函数h(x)=t-1-lnt,下略.
69、(江苏省常州市北郊中学2008届高三第一次模拟检测)已知函数![]()
(1)求函数
的单调区间;
(2)若
≤0恒成立,试确定实数k的取值范围;
(3)证明:![]()
解:(1)函数
的定义域为(0,+
)
(2分)
当k>0时,
,所以函数
的单调递增区间为(0,
)单调递减区是为![]()
当k=0时,不等式恒成立,所以函数
是单调递增区间为(0,+
)
当k<0时,因为x>0,所以不等式恒成立,所以函数
是单调递增区间为(0,+
)
综上所述,当k>0时,函数
的单调递增区间为(0,
),单调递减区间为[
,+
);当k≤0时,函数
的单调递增区间为(0,+
)。(5分)
(2)由(1)知k≤时,函数
是增函数,而
,不成立,所以k>0,由(1)可得
恒成立,只需
,
所以
所以k≥1(9分)
(3)由(2)可得当k=1时,lnx≤x-1在(0,+
)上恒成立。
ln2≤1 ln3≤2 ln4≤3 ……
以上各式左右两边分别相加得![]()
≤1+2+3+…+n=
![]()
![]()
68、(吉林省实验中学2008届高三年级第五次模拟考试)已知函数
,设
。
(Ⅰ)求F(x)的单调区间;
(Ⅱ)若以
图象上任意一点
为切点的切线的斜率
恒成立,求实数
的最小值。
(Ⅲ)是否存在实数
,使得函数
的图象与
的图象恰好有四个不同的交点?若存在,求出
的取值范围,若不存在,说名理由。
解.(Ⅰ) ![]()
![]()
![]()
由
。
(Ⅱ)![]()
当![]()
…………………………………………4分
(Ⅲ)若
的图象与
的图象恰有四个不同交点,
即
有四个不同的根,亦即
有四个不同的根。
令
,
则
。
当
变化时
的变化情况如下表:
|
|
|
(-1,0) |
(0,1) |
(1, |
|
|
+ |
- |
+ |
- |
|
|
↗ |
↘ |
↗ |
↘ |
由表格知:
。
画出草图和验证
可知,当
时,
![]()
![]()
![]()
………………12分
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