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1、课时作业提升(十七)利用导数解决含参数的不等式问题A组夯实基础1(2018石家庄调研)已知f(x)x2c(b,c是常数)和g(x)x是定义在Mx|1x4上的函数,对于任意的xM,存在x0M使得f(x)f(x0),g(x)g(x0),且f(x0)g(x0),求f(x)在M上的最大值解:因为g(x)x21(当且仅当x2时等号成立),所以f(2)2cg(2)1,c1,所以f(x)x21,f(x)x.因为f(x)在x2处有最小值,所以f(2)0,即b8,所以c5,f(x)x25,f(x),所以f(x)在1,2上单调递减,在2,4上单调递增,而f(1)85,f(4)8255,所以函数f(x)的最大值为5
2、.2(2018银川一中模拟)已知函数f (x)a(x21)ln x.(1)讨论函数f(x)的单调性;(2)若对任意a(4,2)及x1,3时,恒有maf(x)a2成立,求实数m的取值范围解:(1)f(x)2ax(x0),当a0时,恒有f(x)0,则f(x)在(0,)上是增函数;当a0时,当0x 时,f(x)0,则f(x)在上是增函数;当x时,f(x)0,则f(x)在上是减函数;综上,当a0时,f(x)在(0,)上是增函数;当a0时,f(x)在上是增函数,在上是减函数(2)由题意知对任意a(4,2)及x1,3时,恒有maf(x)a2成立,等价于maa2f(x)max,因为a(4,2),所以 1由(
3、1)知:当a(4,2)时,f(x)在1,3上是减函数,所以f(x)maxf(1)2a,所以maa22a,即ma2,因为a(4,2),所以2a20,所以实数m的取值范围为m2.3(2018清远模拟)已知函数f(x)xln xa(x1)2x1(aR)(1)当a0时,求f(x)的极值;(2)若f(x)0对x(1,)恒成立,求a的取值范围解:(1)若a0,f(x)xln xx1,f(x)ln x,当x(0,1)时,f(x)0,f(x)为减函数,当x(1,)时,f(x)0,f(x)为增函数f(x)有极小值f(1)0,无极大值;(2)f(x)xln xa(x1)2x10,在(1,)恒成立若a0,f(x)x
4、ln xx1,f(x)ln x,x(1,),f(x)0,f(x)为增函数f(x)f(1)0,即f(x)0不成立,a0不成立x1,ln x0,在(1,)恒成立,不妨设h(x)lnx,x(1,)h(x),x(1,),由h(x)0,得x1或,若a0,则1,x1, h(x)0,h(x)为增函数,h(x)h(1)0(不合题意);若0a,x,h(x)0,h(x)为增函数,h(x)h(1)0(不合题意);若a,x(1,),h(x)0,h(x)为减函数,h(x)h(1)0(符合题意)综上所述若x1时,f(x)0恒成立,则a.B组能力提升1(2018邯郸模拟)已知函数f(x)ln xa(aR)与函数F(x)x的
5、图像没有交点(1)求a的取值范围;(2)若不等式xf(x)e2a对于x0的一切值恒成立,求正数a的取值范围解:(1)由题意得x0,而F(x)的最小值是F()2,而f(x)ln xa在(0,)递增若函数f(x)l n xa(aR)与函数F(x)x的图像没有交点,故只需f()2即可,即ln a2,解得aln 2;(2)原式等价于xln xae2ax0在(0,)上恒成立令g(x)xln xae2ax.g(x)ln x1a令g(x)0,得xea10xea1时,g(x)0,g(x)单调递减xea1时,g(x)0,g(x)单调递增g(x)的最小值为g(ea1)(a1)ea1ae2aea1ae2ea1. 令
6、t(a)ae2ea1.t(a)1ea1,令t(a)0.得x1.且0a1时,t(x)0,t(a)单调递增a1时,t(a)0,t(x)单调递减当a(0,1)时,g(x)的最小值t(a)t(0)e20.当a1,)时,g(x)的最小值为t(a)ae2ea10t(2)a1,2综上得:a(0,22(2018哈尔滨模拟)已知函数f(x)2(x1)exm,m2e2.(1)当m时,求 f(x)的单调区间;(2)若x1时,有f(x)mx2ln x恒成立,求实数m的取值范围解:(1)当m时,f(x)2(x1)exx2,求导f(x)x(2ex1),由f(x)0,解得xln 2或x0,当f(x)0,解得ln 2x0,f
7、(x)在(,ln 2),(0,)上单调递增,在(ln 2,0)上单调递减,f(x)单调递增区间为(,ln 2),(0,),单调递减区间为(ln 2,0)(2)令g(x)f(x)mx2ln x,g(x)2xexm(1ln x),令u(x)exm(1ln x),u(x),me时u(x)0恒成立,则u(x)exm(1ln x)在x1上单调递增,则u(x)u(1)em,令em0,则eme时,u(x)0,即g(x)0,g(x)在1,)单调递增,g(x)g(1)0恒成立,em0时,存在x0(1,),u(x0)0,x(1,x0)时,u(x)0,即g(x)0,g(x)在(1,x0)上单调递减,g(x)g(1)
8、0(舍去),me时,u(x)0,存在x1(1,),使x1ex1m,ex1ex12e2,1x12,又u(x)在(x1,)上增,在(1,x1)上减,xx1时u(x)有最小值u(x1)ex1m(1ln x1)0,则即g(x)0,g(x)在1,)单调递增,g(x)g(1)0恒成立综上em2e2.3(2018吉林模拟)设函数f(x)(xb)ln x,已知曲线yf (x)在点(1,f(1)处的切线与直线x2y0垂直(1)求b的值;(2)若函数g(x)ex(a0),且g(x)在区间(0,)上是单调函数,求实数a的取值范围解:(1)由题意知,曲线yf(x)在点(1,f(1)处的切线斜率为2,所以f(1)2,又
9、f(x)ln x1,即ln 1b12,所以b1.(2)由(1)知g(x)exexln xaex所以g(x)ex(x0),若g(x)在(0,)上为单调递减函数,则g(x)0在(0,)上恒成立,即aln x0,所以aln x令h(x)ln x(x0),则h(x),由h(x)0,得x1,h(x)0,得0x1,故函数h(x)在(0,1上是减函数,在1,)上是增函数,则ln x,h(x)无最大值,g(x)0在(0,)上不恒成立,故g(x)在(0,)不可能是单调减函数若g(x)在(0,)上为单调递增函数,则g(x)0在(0,)上恒成立,即aln x0,所以aln x,由前面推理知,h(x)ln x的最小值为1,a1,故a的取值范围是(,1