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1、第三章 导数及其应用第二节 导数的应用第1课时考点2 含参数的函数的单调性(2018浙江卷)已知函数f(x)xln x.(1)若f(x)在xx1,x2(x1x2)处导数相等,证明:f(x1)f(x2)88ln 2;(2)若a34ln 2,证明:对于任意k0,直线ykxa与曲线yf(x)有唯一公共点【解析】证明(1)函数f(x)的导函数为f(x)12x1x.由f(x1)f(x2)得12x11x112x21x2.因为x1x2,所以1x11x212.由基本不等式,得12x1x2x1x224x1x2.因为x1x2,所以x1x2256.由题意得f(x1)f(x2)x1ln x1x2ln x212x1x2
2、ln(x1x2)设g(x)x2ln x,则g(x)14x(x4),当x变化时,g(x)和g(x)的变化如下表所示:所以g(x)在(256,)上单调递增,故g(x1x2)g(256)88ln 2,即f(x1)f(x2)88ln 2.(2)令me(|a|k),na+1k21,则f(m)kma|a|kka0,f(n)knan1n-an-kna+1n-k0,所以存在x0(m,n),使f(x0)kx0a,所以对于任意的aR及k(0,),直线ykxa与曲线yf(x)有公共点由f(x)kxa,得kx-lnx-ax.设h(x)x-lnx-ax,则h(x)lnx-x2-1+ax2-gx-1+ax2,其中g(x)
3、x2ln x.由(1)可知g(x)g(16),又a34ln 2,故g(x)1ag(16)1a34ln 2a0,所以h(x)0,即函数h(x)在(0,)上单调递减,因此方程f(x)kxa0有唯一一个实根综上,当a34ln 2时,对于任意k0,直线ykxa与曲线yf(x)有唯一公共点【答案】见解析(2018全国卷(文)已知函数f(x)13x3a(x2x1)(1)若a3,求f(x)的单调区间;(2)证明:f(x)只有一个零点【解析】(1)当a3时,f(x)13x33x23x3,f(x)x26x3.令f(x)0,解得x323或x323.当x(,323)(323,)时,f(x)0;当x(323,323)
4、时,f(x)0.故f(x)的单调递增区间为(,323),(323,),单调递减区间为(323,323)(2)证明因为x2x10在R上恒成立,所以f(x)0等价于x3x2+x+13a0.设g(x)x3x2+x+13a,则g(x)x2x2+2x+3x2+x+120在R上恒成立,当且仅当x0时g(x)0,所以g(x)在(,)上单调递增故g(x)至多有一个零点,从而f(x)至多有一个零点又f(3a1)6a22a136a-162160,f(3a1)130,故f(x)有一个零点综上,f(x)只有一个零点【答案】见解析 (2018全国卷(文)已知函数f(x)aexln x1.(1)设x2是f(x)的极值点,求a,并求f(x)的单调区间;(2)证明:当a1e时,f(x)0.【解析】(1)f(x)的定义域为(0,),f(x)aex1x.由题设知,f(2)0,所以a12e2.从而f(x)12e2exln x1,f(x)12e2ex1x.当0x2时,f(x)0;当x2时,f(x)0.所以f(x)的单调递增区间为(2,),单调递减区间为(0,2)(2)证明当a1e时,f(x)exeln x1.设g(x)exeln x1(x(0,),则g(x)exe1x.当0x1时,g(x)0;当x1时,g(x)0.所以x1是g(x)的最小值点故当x0时,g(x)g(1)0.因此,当a1e时,f(x)0.【答案】见解析