1.[2021·全国甲卷(文)]设函数f(x)=a2x2+ax-3ln x+1中a>0
(1)讨f(x)单调性
(2)y=f(x)图象x轴没公点求a取值范围.
2.已知g(x)=xex-ax+1g(x)R单调递增求实数a取值范围.
3.已知函数f(x)=(a-1)ln x--x(a∈R)
(1)a=2时求曲线y=f(x)点(2f(2))处切线方程
(2)函数f(x)[13]值-2求实数a值.
4已知函数f(x)=x2-(a+4)x+2a ln x
(1)a=1时求函数y=f(x)极值
(2)讨函数y=f(x)单调性.
5.已知函数f(x)=x3-x2+ax(a∈R)
(1)a=2时求函数f(x)单调区间
(2)函数y=f(x)x=1处取极值求a取值范围.
6.[2021·山东师范学附中模拟]已知函数f(x)=exg(x)=ln x+1
(1)设函数h(x)=ag′(x)+g(x)(a∈R)求h(x)单调区间极值
(2)意x1∈R存x2∈(0+∞)f(x1)=g(x2)求x2-x1值.
1.解析:(1)题意f(x)定义域(0+∞)
f′(x)=2a2x+a-==
x>时f′(x)>0f(x)单调递增0<x<时f′(x)<0f(x)单调递减.
函数f(x)单调递减单调递增.
(2)(1)知函数f(x)值f
y=f(x)图象x轴没公点需f(x)值恒0f>0恒成立
a2·+a·-3ln +1>0a>
a取值范围
2.解析:∵g(x)=xex-ax+1R单调递增
∴g′(x)=(x+1)ex-a≥0x∈R恒成立
∴a≤[(x+1)ex]min
令m(x)=(x+1)ex
m′(x)=ex+(x+1)ex=(x+2)ex
x∈(-∞-2)时m′(x)<0
x∈(-2+∞)时m′(x)>0
∴函数m(x)区间(-∞-2)单调递减区间(-2+∞)单调递增
∴m(x)min=m(-2)=-∴a≤-
∴实数a取值范围(-∞-]
3.解析:(1)a=2时f(x)=ln x--x
f′(x)=+-1f(2)=ln 2-3f′(2)=0曲线点(2f(2))处切线方程y=ln 2-3
(2)f′(x)=+-1
=(1≤x≤3)
a≤1时f′(x)≤0f(x)[13]单调递减f(1)=-a-1=-2解a=1
a≥3时f′(x)≥0f(x)[13]单调递增f(3)=(a-1)ln 3--3=-2解a=<3舍.
1(a3)单调递减
f(a)=(a-1)ln a-1-a=-2解a=e综a=1a=e
4.解析:(1)a=1时f(x)=x2-5x+2ln x定义域(0+∞)
f′(x)=2x-5+==
令f′(x)=0解x=x=2
x变化时f(x)f′(x)变化情况表:
x
2
(2+∞)
f′(x)
+
0
-
0
+
f(x)
单调递增
--2ln 2
单调递减
-6+2ln 2
单调递增
∴x=时f(x)极值极值f=--2ln 2
x=2时f(x)极值极值f(2)=-6+2ln 2
(2)函数f(x)定义域(0+∞)f′(x)=2x-(a+4)+==
令f′(x)=0x=x=2
①a≤0x∈(02)时f′(x)<0f(x)单调递减
x∈(2+∞)时f′(x)>0f(x)单调递增.
②00f(x)单调递增
x∈时f′(x)<0f(x)单调递减
x∈(2+∞)时f′(x)>0f(x)单调递增.
③a=4=2x∈(0+∞)时f′(x)≥0f(x)单调递增.
④a>4>2x∈(02)时f′(x)>0f(x)单调递增
x∈时f′(x)<0f(x)单调递减
x∈时f′(x)>0f(x)单调递增.
综述a≤0时f(x)单调递增区间(2+∞)单调递减区间(02)
0a=4时f(x)单调递增区间(0+∞)单调递减区间
a>4时f(x)单调递增区间(02)单调递减区间
5.解析:(1)a=2时f′(x)=x2-3x+a=(x-1)(x-2)
令f′(x)>0解x<1x>2
令f′(x)<0解1
(2)f′(x)=x2-(a+1)x+a=(x-1)(x-a)
①a=1时f′(x)≥0函数f(x)单调递增区间(-∞+∞)极值点
②a>1时令f′(x)>0解x<1x>a
令f′(x)<0解1
x=1时函数取极值符合题意.
③a<1时令f′(x)>0解x
令f′(x)<0解a
x=1时取极值符合题意.
a取值范围a<1
6.解析:(1)已知h(x)=ag′(x)+g(x)=+ln x+1(x>0)
h′(x)=-+=
a≤0时h′(x)>0恒成立h(x)定义域单调递增没极值.
a>0时令h′(x)=0x=a
x∈(0a)f′(x)<0x∈(a+∞)f′(x)>0
h(x)区间(0a)单调递减(a+∞)单调递增
x=a时取极值h(x)极=h(a)=2+ln a没极值
综a≤0时h(x)定义域单调递增没极值.
a>0时h(x)区间(0a)单调递减(a+∞)单调递增
h(x)极=h(a)=2+ln a没极值.
(2)已知设f(x1)=g(x2)=t
f(x1)=ex1=tg(x2)=ln x2+1=t
解x1=ln tx2=et-1x2-x1=et-1-ln t
令F(t)=et-1-ln t(t>0)
F′(t)=et-1-=
令φ(t)=tet-1-1φ′(t)=et-1(t+1)>0恒成立
φ(t)=tet-1-1(0+∞)单调递增φ(1)=0
t∈(01)时φ(t)<0F′(t)<0F(t)单调递减
t∈(1+∞)时φ(t)>0F′(t)>0F(t)单调递增
t=1时F(t)取极值值F(t)min=F(1)=1
x2-x1值1
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