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1、课时作业17导数与函数的零点问题1已知f(x)ax2(b1)xlnxb,曲线yf(x)在点P(e,f(e)处的切线方程为2xy0.(1)求f(x)的解析式;(2)研究函数f(x)在区间(0,e4内的零点的个数解:(1)由题知得f(x)x2(e1)xlnxe.(2)x2(e1)xlnxe0x(e1)lnx0,x(0,e4设g(x)x(e1)lnx,x(0,e4,则g(x)1.由g(x)0得x11,x2e,当x(0,1)时,g(x)0,当x(1,e)时,g(x)0,所以g(x)在(0,1)上单调递增,在(1,e)上单调递减,在(e,e4上单调递增极大值g(1)1e0,极小值g(e)20,g(e4)
2、e44(e1),4(e1)2.742.546236,g(e4)0.综上,g(x)在(0,e4内有唯一零点,因此,f(x)在(0,e4内有唯一零点2(2019郑州第一次质量预测)已知函数f(x)lnx,aR且a0.(1)讨论函数f(x)的单调性;(2)当x,e时,试判断函数g(x)(lnx1)exxm的零点个数解:(1)f(x)(x0),当a0恒成立,函数f(x)在(0,)上单调递增;当a0时,由f(x)0,得x,由f(x)0,得0x,函数f(x)在(,)上单调递增,在(0,)上单调递减综上所述,当a0时,函数f(x)在(,)上单调递增,在(0,)上单调递减(2)当x,e时,函数g(x)(lnx
3、1)exxm的零点,即当x,e时,方程(lnx1)exxm的根令h(x)(lnx1)exx,h(x)(lnx1)ex1.由(1)知当a1时,f(x)lnx1在(,1)上单调递减,在(1,e)上单调递增,当x,e时,f(x)f(1)0.lnx10在x,e上恒成立h(x)(lnx1)ex1010,h(x)(lnx1)exx在x,e上单调递增h(x)minh()2e,h(x)maxe.当me时,函数g(x)在,e上没有零点;当2eme时,函数g(x)在,e上有一个零点3(2019辽宁五校联考)已知函数f(x)x2alnx(aR)(1)若f(x)在x2处取得极值,求曲线yf(x)在点(1,f(1)处的
4、切线方程;(2)当a0时,若f(x)有唯一的零点x0,求x0注:x表示不超过x的最大整数,如0.60,2.12,1.52.参考数据:ln20.693,ln31.099,ln51.609,ln71.946.解:(1)f(x)x2alnx,f(x)(x0),由题意得f(2)0,则2232a20,a7,经验证,当a7时,f(x)在x2处取得极值,f(x)x27lnx,f(x)2x,f(1)7,f(1)3,则曲线yf(x)在点(1,f(1)处的切线方程为y37(x1),即7xy100.(2)令g(x)2x3ax2(x0),则g(x)6x2a,由a0,g(x)0,可得x,g(x)在(0,)上单调递减,在
5、( ,)上单调递增由于g(0)20,故当x(0,)时,g(x)0,又g(1)a1,则g(x0)0,f(x0)0,可得2lnx010.令h(x)2lnx1(x1),易知h(x)在(1,)上单调递增,由于h(2)2ln220.70,故x0(2,3),x02.4(2019南宁、柳州联考)已知函数f(x)lnxax2(2a)x.(1)讨论f(x)的单调性;(2)设f(x)的两个零点分别是x1,x2,求证:f()0,则f(x)在(0,)上单调递增;当a0时,若x(0,),则f(x)0,若x(,),则f(x)0,且f(x)在(0,)上单调递增,在(,)上单调递减,不妨设0x1x2,f()x1x2,故要证f
6、()即可构造函数F(x)f(x)f(x),x(0,),f(x)f(x)f(x)f(x)f(x),x(0,),f(x)0,F(x)在(0,)上单调递增,F(x)F()f()f()0,即f(x)f(x),x(0,),又x1,x2是函数f(x)的两个零点且0x1x2,f(x1)f(x2)x1,x1x2,得证5(2019西安八校联考)已知函数f(x)x,g(x)f(x)sinx(R)在区间1,1上单调递减(1)求的最大值;(2)若g(x)sin1恒成立,即(t1)t2sin110(1)恒成立,令h()(t1)t2sin11(1),要使h()0恒成立,则需又t2tsin10恒成立,t1,故t的取值范围为(,1(3)x22exm,令f1(x),f2(x)x22exm,f1(x),当x(0,e)时,f1(x)0,即f1(x)单调递增;当xe,)时,f1(x)0,即f1(x)单调递减f1(x)maxf1(e),又f2(x)(xe)2me2,当me2,即me2时,方程无解;当me2,即me2时,方程有一个解;当me2,即me2时,方程有两个解