高考数学压轴题集锦——导数及其应用 联系客服

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参考答案

1.(1)函数f(x)?lnx?由f(x)?lnx?a的定义域为(0,??). xa1ax?a,得f?(x)??2?. 2xxxx①当a?0时,f?(x)?0恒成立,函数f(x)在(0,??)上单调递增, 又f(1)?ln1?a?a?0,x???,f(x)???, 所以函数f(x)在定义域(0,??)上有1个零点.

②当a?0时,则x?(0,a)时,f?(x)?0;x?(a,??)时,f?(x)?0. 所以函数f(x)在(0,a)上单调递减,在(a,??)上单调递增. 当x?a[f(x)]min?lna?1.当lna?1?0,即0?a?所以函数f(x)在定义域(0,??)上有2个零点. 综上所述实数a的取值范围为(??,]. 另解:函数f(x)?lnx?由f(x)?lnx?1时,又f(1)?ln1?a?a?0, e1ea的定义域为(0,??). xa,得a??xlnx. x令g(x)??xlnx,则g?(x)??(lnx?1).

当x?(0,)时,g?(x)?0;当x?(,??)时,g?(x)?0. 所以函数g(x)在(0,)上单调递增,在(,??)上单调递减. 故x?1e1e1e1e11111时,函数g(x)取得最大值g()??ln?. eeeee1, e因x???,f(x)???,两图像有交点得a?综上所述实数a的取值范围为(??,]. (2)要证明当a?即证明当x?0,a?1e2?x时,f(x)?e, e2a?x?x时,lnx??e,即xlnx?a?xe. ex 9

令h(x)?xlnx?a,则h?(x)?lnx?1. 当0?x?11时,f?(x)?0;当x?时,f?(x)?0. ee1e1e所以函数h(x)在(0,)上单调递减,在(,??)上单调递增. 当x?11时,[h(x)]min???a. ee211时,h(x)???a?.① eee,则??(x)?e?x于是,当a?令?(x)?xe?x?xe?x?e?x(1?x).

当0?x?1时,f?(x)?0;当x?1时,f?(x)?0. 所以函数?(x)在(0,1)上单调递增,在(1,??)上单调递减. 当x?1时,[?(x)]min?1. e1.② e于是,当x?0时,?(x)?显然,不等式①、②中的等号不能同时成立. 故当a?

2?x时,f(x)?e. ea2x2?a,x?0 2.(Ⅰ)f?(x)?2x??xx(1)当a?0时,f?(x)?0,f(x)在?0,???上单调递增, (2)当a?0时,f?(x)?0得x?a 有 2

??a?a????? 所以a?0时,f(x)的单调减区间是?0,2?,单调增区间是?2,???????(Ⅱ) g(x)?x?2lnx?bx

假设y?g(x)在x0处的切线能平行于x轴.

2 10

∵g?(x)?2x?2?b,?x?0? x由假设及题意得:

g(x1)?x1?2lnx1?bx1?0 g(x2)?x2?2lnx2?bx2?0

22x1?x2?x0 2g?(x0)?2x0?由-得,?x212?b?0 ④ x0?x2?2?lnx1?lnx2??b?x1?x2??0

2?x1`x2?2x0 即b?x1?x22lnx1?2x12?x1?x2?x2ln??由④⑤得,x x1x1?x22?1x22x1令x?t,

2x1?x2,?0?t?1.则上式可化为lnt?2t?2?0?t?1?,则 t?122t?2 , t?1设函数h?t??lnt??t?1??0, 14h??t????t?t?1?2t?t?1?2所以函数h?t??lnt?2t?2(0,1)上单调递增. 在t?10?t?1时,有h?t??h?1??0,即lnt?于是,当

所以

23.(Ⅰ)f?(x)?3x?2mx?n

2t?2?0与⑥矛盾. t?1y?f(x)在x0处的切线不能平行于x轴.

由f??1??0得3?2m?n?0

??4m2?12n?0.

∴?m?3??0,得到m??3 ①

2 11

∵f?(x)?3x?2mx??2m?3???x?1??3x?2m?3?

2∴f?(x)?0,得x?1或x???1???2m?? 3?由题??1???2m???1,解得m??3② 3?

由①②得m??3

(Ⅱ)由f??1??0得3?2m?n?0

2所以f?(x)?3x?2mx??3?2m?

因为过点(0,1)且与曲线y?f(x)相切的直线有且仅有两条, 令切点是P?x0,y0?,

则切线方程为y?y0?f??x0??x?x0? 由切线过点(0,1),所以有

1?y0?f??x0???x0?

∴1?x0?mx0??3?2m?x0?3x0?2mx0??3?2m???x0?

322??整理得2x0?mx0?1?0

32所以,关于x0的方程2x0?mx0?1?0有两个不同的实根.令h?x??2x3?mx2?1,则h?x?需有两个零点

h??x??6x2?2mx

32???所以m?0,且hx?0得x?0或x???m?由题,h?0??0,或h????0

?3??m?又因为h?0??1,所以h????0

?3?m3

?m??m?所以2????m????1?0

?3??3?32解得m??3,即为所求

4.(Ⅰ)f?(x)?2xe?xe?ex?2x

∴?2?x?0时,f??x??0,f?x?在??2,0?上单调递减;

x2xx?2? 12