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1、压轴大题突破练(三)函数与导数(1)1.已知函数f(x)(x22ax2)ex.(1)函数f(x)在x0处的切线方程为2xyb0,求a,b的值;(2)当a0时,若曲线yf(x)上存在三条斜率为k的切线,求实数k的取值范围.解(1)f(x)(x22ax2)ex,f(0)2e02,2b0,得b2.f(x)(x22ax22x2a)exx2(22a)x22aex,f(0)22a2,得a2,a2,b2.(2)f(x)x2(22a)x22aex,令h(x)f(x),依题意知存在k使h(x)k有三个不同的实数根,h(x)(x22ax22x2a2x2a2)exx2(42a)x44aex,令h(x)x2(42a)
2、x44aex0,得x12,x22a2.由a0知x1x2,则f(x)在(,2),(2a2,)上单调递增,在(2,2a2)上单调递减.当x时,f(x)0,当x时,f(x),f(x)的极大值为f(2)e2(2a2),f(x)的极小值为f(2a2)e2a2(22a),此时e2a2(22a)ke2(2a2).2.(2016四川)设函数f(x)ax2aln x,其中aR.(1)讨论f(x)的单调性;(2)确定a的所有可能取值,使得f(x)e1x在区间(1,)内恒成立(e2.718为自然对数的底数).解(1)f(x)2ax(x0).当a0时,f(x)0时,由f(x)0,有x.此时,当x时,f(x)0,f(x
3、)单调递增.(2)令g(x),s(x)ex1x.则s(x)ex11.而当x1时,s(x)0,所以s(x)在区间(1,)内单调递增.又由s(1)0,有s(x)0,从而当x1时,g(x)0.当a0,x1时,f(x)a(x21)ln xg(x)在区间(1,)内恒成立时,必有a0.当0a1.由(1)有f0,所以此时f(x)g(x)在区间(1,)内不恒成立.当a时,令h(x)f(x)g(x)(x1).当x1时,h(x)2axe1xx0.因此,h(x)在区间(1,)内单调递增.又因为h(1)0,所以当x1时,h(x)f(x)g(x)0,即f(x)g(x)恒成立.综上,a.3.已知函数f(x)x2ln x.
4、(1)求曲线f(x)在点(1,f(1)处的切线方程;(2)求函数f(x)的单调递减区间;(3)设函数g(x)f(x)x2ax,a0,若x(0,e时,g(x)的最小值是3,求实数a的值(e为自然对数的底数).解(1)f(x)x2ln x,f(x)2x.f(1)1.又f(1)1,曲线yf(x)在点(1,f(1)处的切线方程为y1x1,即xy0.(2)函数f(x)x2ln x的定义域为(0,),由f(x)2x0,得0x.函数f(x)x2ln x的单调递减区间是(0,).(3)g(x)axln x,g(x),令g(x)0,得x.当e,即0a时,g(x)0在(0,e上恒成立,则g(x)在(0,e上单调递
5、减,g(x)ming(e)ae13,a(舍去);当0e,即a时,列表如下: x(0,)(,e)eg(x)0g(x)极小值1ln aae1由表知,g(x)ming()1ln a3,ae2,满足条件.综上,所求实数ae2,使得当x(0,e时g(x)有最小值3.4.已知函数f(x)aln x2(a0).(1)若曲线yf(x)在点P(1,f(1)处的切线与直线yx2垂直,求函数yf(x)的单调区间;(2)若对x(0,)都有f(x)2(a1)成立,试求实数a的取值范围;(3)记g(x)f(x)xb(bR),当a1时,函数g(x)在区间e1,e上有两个零点,求实数b的取值范围.解(1)直线yx2的斜率为1,函数f(x)的定义域为(0,),f(x),f(1)1,解得a1,f(x)ln x2,f(x),由f(x)0得x2,由f(x)0得0x0),由f(x)0得x,由f(x)0得0x2(a1)成立,f()2(a1),即aln 22(a1),aln a,ln 1,0a0),g(x),由g(x)0得x1,由g(x)0得0x1.g(x)的单调递增区间是(1,),单调递减区间为(0,1),当x1时,g(x)取得极小值g(1).函数g(x)在区间e1,e上有两个零点,解得1be1.b的取值范围是(1,e1.