专题七 函数导数与零点(极值点)的综合
总分:70 分 建议用时:60 分钟
三、解答题
17、已知函数 2ln 1f x x .
(1)若 ( ) 2f x x c ,求 c 的取值范围;
(2)设 0a 时,讨论函数 ( ) ( )f x f ag x x a
的单调性.
18、已知函数 .
(1)讨论 ( )f x 的单调性;
(2)当 0 3a 时,记 f x 在区间[0,1]的最大值为 M ,最小值为 m ,求 M m 的取值范围.
19、已知函数 ( ) ( 2)xf x e a x .
(1)当 1a 时,讨论 ( )f x 的单调性;
(2)若 ( )f x 有两个零点,求 a 的取值范围.
20、已知函数 2( ) ln ( 0)f x x a x a .
(1)若 2a ,求曲线 ( )y f x 的斜率等于 3 的切线方程;
(2)若 ( )y f x 在区间 1 ,ee
上恰有两个零点,求 a 的取值范围.
21、已知函数 2( ) exf x ax x .
(1)当 a=1 时,讨论 f(x)的单调性;
(2)当 x≥0 时,f(x)≥ 1
2 x3+1,求 a 的取值范围.
22、已知函数 ( ) sin ln(1 )f x x x , ( )f x 为 ( )f x 的导数.证明:
(1) ( )f x 在区间 ( 1, )2
存在唯一极大值点;(2) ( )f x 有且仅有 2 个零点.
答案解析
17、【解析】(1)函数 ( )f x 的定义域为 (0, ) ,
( ) 2 ( ) 2 0 2ln 1 2 0( )f x x c f x x c x x c ,
设 ( ) 2ln 1 2 ( 0)h x x x c x ,则有 2 2(1 )( ) 2 xh x x x
,
当 1x 时, ( ) 0, ( )h x h x 单调递减,当 0 1x 时, ( ) 0, ( )h x h x 单调递增,
所以当 1x 时,函数 ( )h x 有最大值,即 max( ) (1) 2ln1 1 2 1 1h x h c c ,
要想不等式 ( ) 在 (0, ) 上恒成立,只需 max( ) 0 1 0 1h x c c ;
(2)方法 1: 2ln 1 (2ln 1) 2(ln ln )( ) ( 0x a x ag x xx a x a
且 )x a
因此
2
2(1 ln )
( ) ( )
a a
x xg x x a
,在(1)中,令 1c 得 ln 1x x ,当且仅当 1x 时等号成立,即 ln 1a a
x x
,
故 ( ) 0g x ,所以函数 ( )g x 在区间 (0, )a 和 ( , )a 上单调递减.
方法 2: 2ln 1 (2ln 1) 2(ln ln )( ) ( 0x a x ag x xx a x a
且 )x a ,
因此
2
2(1 ln ln )
( ) ( )
a x axg x x a
,令 ( ) 1 ln lnah x x ax
,则 2( ) a xh x x
, h x 在 (0, )a 单调递增,在
( , )a 单调递减,于是 0h x h a ,
由此可知 ( ) 0g x ,所以函数 ( )g x 在区间 (0, )a 和 ( , )a 上单调递减.
18、【解析】(1) 2( ) 6 2 2 (3 )f x x ax x x a .
令 ( ) 0f x ,得 x=0 或
3
ax .
若 a>0,则当 ( ,0) ,3
ax 时, ( ) 0f x ;当 0, 3
ax
时, ( ) 0f x .
故 ( )f x 在 ( ,0), ,3
a
单调递增,在 0, 3
a
单调递减;
若 a=0, ( )f x 在 ( , ) 单调递增;
若 a