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压轴大题突破练
1.导 数
1.(2017·安徽“皖南八校”联考)已知函数f(x)=ex-ax2-2ax-1.
(1)当a=1时,求曲线y=f(x)在点(-1,f(-1))处的切线方程;
(2)当x>0时,f(x)>0恒成立,求实数a的取值范围.
解 (1)当a=1时,f(x)=ex-x2-2x-1,f(-1)=,
所以切点坐标为,f′(x)=ex-2x-2,
所以f′(-1)=,
故曲线y=f(x)在点(-1,f(-1))处的切线方程为y-=,即y=x+.
(2)f(x)=ex-ax2-2ax-1求导得f′(x)=ex-2ax-2a,
令g(x)=f′(x)=ex-2ax-2a,则g′(x)=ex-2a(x>0).
①当2a≤1,即a≤时,g′(x)=ex-2a>1-2a≥0,
所以g(x)=f′(x)=ex-2ax-2a在(0,+∞)上为增函数,
g(x)>g(0)=1-2a≥0,
即g(x)=f′(x)≥0,所以f(x)=ex-ax2-2ax-1在(0,+∞)上为增函数,
所以f(x)>f(0)=1-0-0-1=0,故a≤时符合题意.
②当2a>1,即a>时,令g′(x)=ex-2a=0,得x=ln 2a>0,
x
(0,ln 2a)
ln 2a
(ln 2a,+∞)
g′(x)
-
0
+
g(x)
减函数
极小值
增函数
当x∈(0,ln 2a)时,g(x)<g(0)=1-2a<0,即f′(x)<0,
所以f(x)在(0,ln 2a)上为减函数,所以f(x)<f(0)=0,与条件矛盾,故舍去.
综上,a的取值范围是.
2.(2017·广东惠州调研)已知函数f(x)=x2-(a-2)x-aln x(a∈R).
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(1)求函数y=f(x)的单调区间;
(2)当a=1时,证明:对任意的x>0,f(x)+ex>x2+x+2.
(1)解 函数f(x)的定义域是(0,+∞),
f′(x)=2x-(a-2)-==.
当a≤0时,f′(x)>0对任意x∈(0,+∞)恒成立,
所以函数f(x)在区间(0,+∞)上单调递增.
当a>0时,由f′(x)>0,得x>,
由f′(x)<0,得0<x<,
所以函数f(x)在区间上单调递增,在区间上单调递减.
(2)证明 当a=1时,f(x)=x2+x-ln x,要证明f(x)+ex>x2+x+2,
只需证明ex-ln x-2>0,设g(x)=ex-ln x-2,
则问题转化为证明对任意的x>0,g(x)>0,
令g′(x)=ex-=0,得ex=,
容易知道该方程有唯一解,不妨设为x0,则x0满足=,
当x变化时,g′(x)和g(x)的变化情况如下表:
x
(0,x0)
x0
(x0,+∞)
g′(x)
-
0
+
g(x)
单调递减
单调递增
g(x)min=g(x0)=-ln x0-2=+x0-2,
因为x0>0,且x0≠1,所以g(x)min>2-2=0,因此不等式得证.
3.(2017·荆、荆、襄、宜四地七校联考)已知函数f(x)=ln x-x.
(1)求函数f(x)的单调区间;
(2)若方程f(x)=m(m<-2)有两个相异实根x1,x2,且x1