2019年高考一輪復習數學專練:導數性質的應用(2)
來源:網絡資源 2018-10-19 21:06:37
解:(Ⅰ)f(x)=ex·cosx-x ∴f(0)=1
∴f ?(x)=ex(cosx-sinx)-1 ,f?(0)=0
∴y=f(x)在(0,f(0))處切線過點(0,1),k=0
∴切線方程為y=1
(Ⅱ) f ?(x)=ex(cosx-sinx)-1,設f ?(x)=g(x) ∴g?(x)=-2sinx·ex≤0
∴g(x)在[0, ]上單調遞減,
∴g(x)≤g(0)=0
∴f ?(x)≤0
∴f(x)在[0, ]上單調遞減,f(x)max=f(0)=1 ∴f(x)min=f( )=-
6.(2015o課標全國II卷文)(本小題滿分12分)
已知函數 .
(I)討論 的單調性;
(II)當 有最大值,且最大值大于 時,求 的取值范圍.
解:(1) f(x)的定義域為(0,+∞),f′(x)=1x-a.
若a≤0,則f′(x)>0,所以f(x)在(0,+∞)上單調遞增.
若a>0,則當x∈0,1a時,f′(x)>0;當x∈1a,+∞時,f′(x)<0.
所以f(x)在0,1a上單調遞增,在1a,+∞上單調遞減.
(2)由(1)知,當a≤0時,f(x)在(0,+∞)上無最大值;
當a>0時,f(x)在x=1a處取得最大值,最大值為f1a=ln1a+a1-1a=-ln a+a-1.
因此f1a>2a-2等價于ln a+a-1<0.
令g(a)=ln a+a-1,則g(a)在(0,+∞)上單調遞增,g(1)=0.
于是,當0<a<1時,g(a)<0;當a>1時,g(a)>0.
因此,a的取值范圍是(0,1).
【點評】測訓診斷:本題難度較大,是本套試題的壓軸題之一,主要考查了函數的單調性判斷、導數的應用、不等式的求解、函數的最值,意在考查考生的分類討論思想及函數方程思想的應用,綜合分析問題的能力.
7. (2015·山東理)(本小題滿分14分)
設函數 ,其中 .
(I)討論函數 極值點的個數,并說明理由;
(II)若 , 成立,求 的取值范圍. 解:(1)由題意知函數f(x)的定義域為(-1,+∞).
f ′(x)=1x+1+a(2x-1)=2ax2+ax-a+1x+1.
令g(x)=2ax2+ax-a+1,x∈(-1,+∞).
當a=0時,g(x)=1,
此時f ′(x)>0,函數f(x)在(-1,+∞)上單調遞增,無極值點.
當a>0時,Δ=a2-8a(1-a)=a(9a-8).
a.當0<a≤89時,Δ≤0,g(x)≥0,f ′(x)≥0,函數f(x)在(-1,+∞)上單調遞增,無極值點.
b.當a>89時,Δ>0,設方程2ax2+ax-a+1=0的兩根為x1,x2(x1<x2).
因為x1+x2=-12,所以x1<-14,x2>-14.
由g(-1)=1>0,可得-1<x1<-14,
所以當x∈(-1,x1)時,g(x)>0,f ′(x)>0,函數f(x)單調遞增;
當x∈(x1,x2)時,g(x)<0,f ′(x)<0,函數f(x)單調遞減;
當x∈(x2,+∞)時,g(x)>0,f ′(x)>0,函數f(x)單調遞增.
因此函數f(x)有兩個極值點.
當a<0時,Δ>0,當g(-1)=1>0,可得x1<-1.
當x∈(-1,x2)時,g(x)>0,f ′(x)>0,函數f(x)單調遞增;
當x∈(x2,+∞)時,g(x)<0,f ′(x)<0,函數f(x)單調遞減.
所以函數f(x)有一個極值點.
綜上所述,當a<0時,函數f(x)有一個極值點;
當0≤a≤89時,函數f(x)無極值點;
當a>89時,函數f(x)有兩個極值點.
(2)由(1)知,①當0≤a≤89時,函數f(x)在(0,+∞)上單調遞增,
因為f(0)=0,所以x∈(0,+∞)時,f(x)>0,符合題意.
②當89<a≤1時,由g(0)≥0,得x2≤0.
所以函數f(x)在(0,+∞)上單調遞增.
又f(0)=0,所以x∈(0,+∞)時,f(x)>0,符合題意.
③當a>1時,由g(0)<0,可得x2>0.
所以x∈(0,x2)時,函數f(x)單調遞減.
因為f(0)=0,所以x∈(0,x2)時,f(x)<0,不合題意.
④當a<0時,設h(x)=x-ln(x+1),
因為x∈(0,+∞)時,h′(x)=1-1x+1=xx+1>0,所以h(x)在(0,+∞)上單調遞增,
因此當x∈(0,+∞)時,h(x)>h(0)=0,即ln(x+1)<x,
可得f(x)<x+a(x2-x)=ax2+(1-a)x,
當x>1-1a時,ax2+(1-a)x<0,
此時f(x)<0,不合題意.
綜上所述,a的取值范圍是[0,1].
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