《高考數(shù)學 17-18版 第4章 熱點探究訓練2》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《高考數(shù)學 17-18版 第4章 熱點探究訓練2(5頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、
熱點探究訓練(二)
1.設函數(shù)f(x)=(a∈R).
(1)若f(x)在x=0處取得極值,確定a的值,并求此時曲線y=f(x)在點(1,f(1))處的切線方程;
(2)若f(x)在[3,+∞)上為減函數(shù),求a的取值范圍. 【導學號:62172116】
[解] (1)對f(x)求導得f′(x)=
=. 3分
因為f(x)在x=0處取得極值,所以f′(0)=0,即a=0.
當a=0時,f(x)=,f′(x)=,故f(1)=,f′(1)=,從而f(x)在點(1,f(1))處的切線方程為y-=(x-1),化簡得3x-ey=0. 7分
(2)由(1)知f′(x)=,
令g(x
2、)=-3x2+(6-a)x+a,
由g(x)=0解得x1=,x2=. 9分
當x0,即f′(x)>0,故f(x)為增函數(shù);
當x>x2時,g(x)<0,即f′(x)<0,故f(x)為減函數(shù).11分
由f(x)在[3,+∞)上為減函數(shù),知x2=≤3,解得a≥-.故a的取值范圍為. 14分
2.(2017·蘇州模擬)設函數(shù)f(x)=-k(k為常數(shù),e=2.718 28…是自然對數(shù)的底數(shù)).
(1)當k≤0時,求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間;
(2)若函數(shù)f(x)在(0,2)內(nèi)存在兩個極值點,求
3、k的取值范圍.
[解] (1)函數(shù)y=f(x)的定義域為(0,+∞).
f′(x)=-k
=-=.
由k≤0可得ex-kx>0,
所以當x∈(0,2)時,f′(x)<0,函數(shù)y=f(x)單調(diào)遞減,當x∈(2,+∞)時,f′(x)>0,函數(shù)y=f(x)單調(diào)遞增.
所以f(x)的單調(diào)遞減區(qū)間為(0,2),單調(diào)遞增區(qū)間為(2,+∞). 6分
(2)由(1)知,k≤0時,函數(shù)f(x)在(0,2)內(nèi)單調(diào)遞減,
故f(x)在(0,2)內(nèi)不存在極值點;
當k>0時,設函數(shù)g(x)=ex-kx,x∈[0,+∞).
因為g′(x)=ex-k=ex-eln k,
當0
4、0,2)時,g′(x)=ex-k>0,y=g(x)單調(diào)遞增,
故f(x)在(0,2)內(nèi)不存在兩個極值點;
當k>1時,
得x∈(0,ln k)時,g′(x)<0,函數(shù)y=g(x)單調(diào)遞減,
x∈(ln k,+∞)時,g′(x)>0,函數(shù)y=g(x)單調(diào)遞增.
所以函數(shù)y=g(x)的最小值為g(ln k)=k(1-ln k).
函數(shù)f(x)在(0,2)內(nèi)存在兩個極值點,
當且僅當解得e
5、(x)的單調(diào)性;
(2)若f(x)有兩個零點,求a的取值范圍.
[解] (1)f′(x)=(x-1)ex+2a(x-1)=(x-1)(ex+2a). 1分
(ⅰ)設a≥0,則當x∈(-∞,1)時,f′(x)<0;
當x∈(1,+∞)時,f′(x)>0.
所以f(x)在(-∞,1)上單調(diào)遞減,在(1,+∞)上單調(diào)遞增. 3分
(ⅱ)設a<0,由f′(x)=0得x=1或x=ln(-2a).
①若a=-,則f′(x)=(x-1)(ex-e),
所以f(x)在(-∞,+∞)上單調(diào)遞增.
②若a>-,則ln(-2a)<1,
故當x∈(-∞,ln(-2a))∪(1,+∞)時,f′(x)
6、>0;
當x∈(ln(-2a),1)時,f′(x)<0.
所以f(x)在(-∞,ln(-2a)),(1,+∞)上單調(diào)遞增,在(ln(-2a),1)上單調(diào)遞減. 5分
③若a<-,則ln(-2a)>1,
故當x∈(-∞,1)∪(ln(-2a),+∞)時,f′(x)>0;
當x∈(1,ln(-2a))時,f′(x)<0.
所以f(x)在(-∞,1),(ln(-2a),+∞)上單調(diào)遞增,在(1,ln(-2a))上單調(diào)遞減. 7分
(2)(ⅰ)設a>0,則由(1)知,f(x)在(-∞,1)上單調(diào)遞減,在(1,+∞)上單調(diào)遞增.又f(1)=-e,f(2)=a,取b滿足b<0且b<ln,
7、則f(b)>(b-2)+a(b-1)2=a>0,所以f(x)有兩個零點. 9分
(ⅱ)設a=0,則f(x)=(x-2)ex,所以f(x)只有一個零點.
(ⅲ)設a<0,若a≥-,則由(1)知,f(x)在(1,+∞)上單調(diào)遞增.又當x≤1時f(x)<0,故f(x)不存在兩個零點;若a<-,則由(1)知,f(x)在(1,ln(-2a))上單調(diào)遞減,在(ln(-2a),+∞)上單調(diào)遞增.又當x≤1時,f(x)<0,故f(x)不存在兩個零點.
綜上,a的取值范圍為(0,+∞). 14分
4.(2017·鹽城模擬)已知函數(shù)f(x)=aln x-ax-3(a∈R).
(1)求函數(shù)f(x)的單調(diào)
8、區(qū)間;
(2)若函數(shù)y=f(x)的圖象在點(2,f(2))處的切線的傾斜角為45°,對于任意的t∈[1,2]函數(shù)g(x)=x3+x2在區(qū)間(t,3)上總不是單調(diào)函數(shù),求m的取值范圍;
(3)求證:×××…×<(n≥2,n∈N+). 【導學號:62172117】
[解] (1)f′(x)=(x>0).
當a>0時,f(x)的單調(diào)增區(qū)間為(0,1],減區(qū)間為[1,+∞);
當a<0時,f(x)的單調(diào)增區(qū)間為[1,+∞),減區(qū)間為(0,1];
當a=0時,f(x)不是單調(diào)函數(shù). 4分
(2)由f′(2)=-=1得a=-2,∴f′(x)=.
∴g(x)=x3+x2-2x,
∴g′(x)=3x2+(m+4)x-2.
∵g(x)在區(qū)間(t,3)上總不是單調(diào)函數(shù),且g′(0)=-2,
∴
由題意知:對于任意的t∈[1,2],g′(t)<0恒成立,所以有:
∴-f(1),即-ln x+x-1>0,∴l(xiāng)n x