江蘇省2019高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題四 函數(shù)與導(dǎo)數(shù) 第3講 函數(shù)、導(dǎo)數(shù)的綜合問(wèn)題學(xué)案

《江蘇省2019高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題四 函數(shù)與導(dǎo)數(shù) 第3講 函數(shù)、導(dǎo)數(shù)的綜合問(wèn)題學(xué)案》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《江蘇省2019高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題四 函數(shù)與導(dǎo)數(shù) 第3講 函數(shù)、導(dǎo)數(shù)的綜合問(wèn)題學(xué)案（18頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 第3講　函數(shù)、導(dǎo)數(shù)的綜合問(wèn)題 [考情考向分析]　函數(shù)和導(dǎo)數(shù)的綜合問(wèn)題，主要是利用導(dǎo)數(shù)證明不等式問(wèn)題、函數(shù)零點(diǎn)問(wèn)題、函數(shù)的實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題等，一般需要研究函數(shù)的單調(diào)性和最值問(wèn)題，注重?cái)?shù)學(xué)思想的考查．B級(jí)要求，題目難度較大． 熱點(diǎn)一　利用導(dǎo)數(shù)研究不等式問(wèn)題 例1　已知函數(shù)f(x)＝xln x，g(x)＝－x2＋ax－3. (1)對(duì)一切x∈(0，＋∞)，2f(x)≥g(x)恒成立，求實(shí)數(shù)a的取值范圍； (2)求證：對(duì)一切x∈(0，＋∞)，ln x>－恒成立． (1)解　由題意知2xln x≥－x2＋ax－3對(duì)一切x∈(0，＋∞)恒成立，則a≤2ln x＋x＋. 設(shè)h(x)＝2ln

2、x＋x＋(x>0)， 則h′(x)＝， 當(dāng)x∈(0,1)時(shí)，h′(x)<0，h(x)單調(diào)遞減； 當(dāng)x∈(1，＋∞)時(shí)，h′(x)>0，h(x)單調(diào)遞增， 所以h(x)min＝h(1)＝4. 因?yàn)閷?duì)一切x∈(0，＋∞)，2f(x)≥g(x)恒成立， 所以a≤h(x)min＝4， 即實(shí)數(shù)a的取值范圍是(－∞，4]． (2)證明　問(wèn)題等價(jià)于證明xln x>－(x∈(0，＋∞))恒成立． 又f(x)＝xln x，f′(x)＝ln x＋1， 當(dāng)x∈時(shí)，f′(x)<0，f(x)單調(diào)遞減； 當(dāng)x∈時(shí)，f′(x)>0，f(x)單調(diào)遞增， 所以f(x)min＝f?＝－. 設(shè)m(x)＝－

3、(x∈(0，＋∞))，則m′(x)＝， 易知m(x)max＝m(1)＝－， 從而對(duì)一切x∈(0，＋∞)，ln x>－恒成立． 思維升華　利用導(dǎo)數(shù)研究不等式恒成立問(wèn)題，首先要構(gòu)造函數(shù)，利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性，求出最值，進(jìn)而得出相應(yīng)的含參不等式，從而求出參數(shù)的取值范圍；也可以分離變量，構(gòu)造函數(shù)，直接把問(wèn)題轉(zhuǎn)化為函數(shù)的最值問(wèn)題． 跟蹤演練1　已知函數(shù)f(x)＝ln x－ax2＋x，a∈R. (1)若f(1)＝0，求函數(shù)f(x)的單調(diào)減區(qū)間； (2)若關(guān)于x的不等式f(x)≤ax－1恒成立，求整數(shù)a的最小值． 解　(1)因?yàn)閒(1)＝1－＝0，所以a＝2， 此時(shí)f(x)＝ln x－x

4、2＋x(x>0)， f′(x)＝－2x＋1＝(x>0)． 由f′(x)<0，得2x2－x－1>0， 解得x<－或x>1. 又因?yàn)閤>0，所以x>1. 所以f(x)的單調(diào)減區(qū)間為(1，＋∞)． (2)方法一　由f(x)≤ax－1恒成立，得ln x－ax2＋x≤ax－1在(0，＋∞)上恒成立， 問(wèn)題等價(jià)于a≥在(0，＋∞)上恒成立． 令g(x)＝(x＞0)，只需a≥g(x)max即可． 又g′(x)＝， 令g′(x)＝0，得－x－ln x＝0. 設(shè)h(x)＝－x－ln x(x＞0)， 因?yàn)閔′(x)＝－－<0， 所以h(x)在(0，＋∞)上單調(diào)遞減， 不妨設(shè)－x－ln

5、x＝0的根為x0. 當(dāng)x∈(0，x0)時(shí)，g′(x)>0；當(dāng)x∈(x0，＋∞)時(shí)，g′(x)<0， 所以g(x)在(0，x0)上是增函數(shù)，在(x0，＋∞)上是減函數(shù)， 所以g(x)max＝g(x0)＝＝＝. 因?yàn)閔＝ln 2－>0，h(1)＝－<0， 所以0，所以g′(x)>0， 所以g(x)在(0，＋∞)上是增函數(shù)． 又因?yàn)間(1)＝ln

6、 1－a＋(1－a)＋1＝－a＋2>0， 所以關(guān)于x的不等式f(x)≤ax－1不能恒成立． 當(dāng)a>0時(shí)，g′(x)＝＝－. 令g′(x)＝0，得x＝. 所以當(dāng)x∈時(shí)，g′(x)>0； 當(dāng)x∈時(shí)，g′(x)<0， 因此函數(shù)g(x)在上是增函數(shù)，在上是減函數(shù)． 故函數(shù)g(x)的最大值為g＝ln －a×2＋(1－a)×＋1＝－ln a. 令h(a)＝－ln a， 因?yàn)閔(1)＝>0，h(2)＝－ln 2<0， 又h(a)在(0，＋∞)上是減函數(shù)， 所以當(dāng)a≥2時(shí)，h(a)<0， 所以整數(shù)a的最小值為2. 熱點(diǎn)二　利用導(dǎo)數(shù)研究實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題 例2　(2015·江蘇)某山區(qū)外圍

7、有兩條相互垂直的直線型公路，為進(jìn)一步改善山區(qū)的交通現(xiàn)狀，計(jì)劃修建一條連接兩條公路和山區(qū)邊界的直線型公路．記兩條相互垂直的公路為l1，l2，山區(qū)邊界曲線為C，計(jì)劃修建的公路為l.如圖所示，M，N為C的兩個(gè)端點(diǎn)，測(cè)得點(diǎn)M到l1，l2的距離分別為5千米和40千米，點(diǎn)N到l1，l2的距離分別為20千米和2.5千米，以l2，l1所在的直線分別為x，y軸，建立平面直角坐標(biāo)系xOy，假設(shè)曲線C符合函數(shù)y＝(其中a，b為常數(shù))模型． (1)求a，b的值； (2)設(shè)公路l與曲線C相切于P點(diǎn)，P的橫坐標(biāo)為t. ①請(qǐng)寫(xiě)出公路l長(zhǎng)度的函數(shù)解析式f(t)，并寫(xiě)出其定義域； ②當(dāng)t為何值時(shí)，公路l的長(zhǎng)度最短？

8、求出最短長(zhǎng)度． 解　(1)由題意知，點(diǎn)M，N的坐標(biāo)分別為(5,40)，(20,2.5)． 將其分別代入y＝， 得 解得 (2)①由(1)知，y＝(5≤x≤20)， 則點(diǎn)P的坐標(biāo)為， 設(shè)在點(diǎn)P處的切線l交x，y軸分別于A，B點(diǎn)， 又y′＝－， 則l的方程為y－＝－(x－t)， 由此得A，B. 故f(t)＝＝， t∈[5,20]． ②設(shè)g(t)＝t2＋，則g′(t)＝2t－. 令g′(t)＝0，解得t＝10. 當(dāng)t∈(5,10)時(shí)，g′(t)＜0，g(t)是減函數(shù)； 當(dāng)t∈(10，20)時(shí)，g′(t)＞0，g(t)是增函數(shù)． 所以當(dāng)t＝10時(shí)，函數(shù)g(t)有極小值

9、，也是最小值， 所以g(t)min＝300，此時(shí)f(t)min＝15. 答　當(dāng)t＝10時(shí)，公路l的長(zhǎng)度最短，最短長(zhǎng)度為15千米． 思維升華　利用導(dǎo)數(shù)解決實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題的一般步驟 (1)建模：分析實(shí)際問(wèn)題中各量之間的關(guān)系，列出實(shí)際問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型，寫(xiě)出實(shí)際問(wèn)題中變量之間的函數(shù)關(guān)系式y(tǒng)＝f(x)． (2)求導(dǎo)：求函數(shù)的導(dǎo)數(shù)f′(x)，解方程f′(x)＝0. (3)求最值：比較函數(shù)在區(qū)間端點(diǎn)和使f′(x)＝0的點(diǎn)的函數(shù)值的大小，最大(小)者為最大(小)值． (4)結(jié)論：回歸實(shí)際問(wèn)題作答． 跟蹤演練2　如圖所示，建立平面直角坐標(biāo)系xOy，x軸在地平面上，y軸垂直于地平面，單位長(zhǎng)度為1 km

10、，某炮位于坐標(biāo)原點(diǎn)．已知炮彈發(fā)射后的軌跡在方程y＝kx－(1＋k2)x2(k>0)表示的曲線上，其中k與發(fā)射方向有關(guān)．炮的射程是指炮彈落地點(diǎn)的橫坐標(biāo)． (1)求炮的最大射程； (2)設(shè)在第一象限有一飛行物(忽略其大小)，其飛行高度為3.2 km，試問(wèn)它的橫坐標(biāo)a不超過(guò)多少時(shí)，炮彈可以擊中它？請(qǐng)說(shuō)明理由． 解　(1)令y＝0，得kx－(1＋k2)x2＝0. 由實(shí)際意義和題設(shè)條件知x>0，k>0， 故x＝＝≤＝10， 當(dāng)且僅當(dāng)k＝1時(shí)取等號(hào)． 所以炮的最大射程為10 km. 答　炮的最大射程為10 km. (2)因?yàn)閍>0，所以炮彈可擊中目標(biāo)?存在k>0，使3.2＝ka－(

11、1＋k2)a2成立?關(guān)于k的方程a2k2－20ak＋a2＋64＝0有正根?Δ＝(－20a)2－4a2(a2＋64)≥0?0

12、)＝1. 又f(1)＝0，所以曲線在點(diǎn)(1,0)處的切線方程為y＝x－1. 由得x2＋(1－a)x＋1＝0. 由Δ＝(1－a)2－4＝a2－2a－3＝(a＋1)(a－3)可知， 當(dāng)Δ＞0，即a＜－1或a＞3時(shí)，有兩個(gè)公共點(diǎn)； 當(dāng)Δ＝0，即a＝－1或a＝3時(shí)，有一個(gè)公共點(diǎn)； 當(dāng)Δ＜0，即－1＜a＜3時(shí)，沒(méi)有公共點(diǎn)． (2)y＝f(x)－g(x)＝x2－ax＋2＋xln x，x∈， 由y＝0，得a＝x＋＋ln x. 令h(x)＝x＋＋ln x，x∈，則h′(x)＝. 當(dāng)x∈時(shí)，由h′(x)＝0，得x＝1. 所以h(x)在上單調(diào)遞減，在[1，e]上單調(diào)遞增， 因此h(x)mi

13、n＝h(1)＝3. 由h＝＋2e－1，h(e)＝e＋＋1， 比較可知h＞h(e)，所以，結(jié)合函數(shù)圖象，可得當(dāng)3＜a≤e＋＋1時(shí)，函數(shù)y＝f(x)－g(x)有兩個(gè)零點(diǎn)． 思維升華　(1)研究函數(shù)圖象的交點(diǎn)、方程的根、函數(shù)的零點(diǎn)，歸根到底還是研究函數(shù)的圖象，如單調(diào)性、值域、與x軸的交點(diǎn)等． (2)由函數(shù)零點(diǎn)求參數(shù)范圍，一般要根據(jù)函數(shù)零點(diǎn)的個(gè)數(shù)，結(jié)合函數(shù)圖象，構(gòu)造滿足問(wèn)題的不等式求解． 跟蹤演練3　已知函數(shù)f(x)＝2ln x－x2＋ax(a∈R)． (1)當(dāng)a＝2時(shí)，求f(x)的圖象在x＝1處的切線方程； (2)若函數(shù)g(x)＝f(x)－ax＋m在上有兩個(gè)零點(diǎn)，求實(shí)數(shù)m的取值范圍．

14、 解　(1)當(dāng)a＝2時(shí)，f(x)＝2ln x－x2＋2x(x＞0)， f′(x)＝－2x＋2，切點(diǎn)坐標(biāo)為(1,1)， 切線的斜率k＝f′(1)＝2， 則切線方程為y－1＝2(x－1)，即2x－y－1＝0. (2)g(x)＝2ln x－x2＋m， 則g′(x)＝－2x＝. 因?yàn)閤∈，所以當(dāng)g′(x)＝0時(shí)，x＝1. 當(dāng)0；當(dāng)1

15、上有兩個(gè)零點(diǎn)的條件是 解得1

16、.求當(dāng)θ為何值時(shí)，能使甲、乙兩種蔬菜的年總產(chǎn)值最大． 解　(1)如圖，設(shè)PO的延長(zhǎng)線交MN于點(diǎn)H，則PH⊥MN， 所以O(shè)H＝10. 過(guò)點(diǎn)O作OE⊥BC于點(diǎn)E，則OE∥MN，所以∠COE＝θ， 故OE＝40cos θ，EC＝40sin θ， 則矩形ABCD的面積為2×40cos θ·(40sin θ＋10) ＝800(4sin θcos θ＋cos θ)， △CDP的面積為 ×2×40cos θ(40－40sin θ) ＝1 600(cos θ－sin θcos θ)． 過(guò)點(diǎn)N作GN⊥MN，分別交圓弧和OE的延長(zhǎng)線于點(diǎn)G和K，則GK＝KN＝10. 令∠GOK＝θ0，則s

17、in θ0＝，θ0∈. 當(dāng)θ∈時(shí)，才能作出滿足條件的矩形ABCD， 所以sin θ的取值范圍是. 答　矩形ABCD的面積為800(4sin θcos θ＋cos θ)平方米，△CDP的面積為1 600(cos θ－sin θcos θ)平方米，sin θ的取值范圍是. (2)因?yàn)榧住⒁覂煞N蔬菜的單位面積年產(chǎn)值之比為4∶3，設(shè)甲的單位面積的年產(chǎn)值為4k，乙的單位面積的年產(chǎn)值為3k(k＞0)， 則年總產(chǎn)值為4k×800(4sin θcos θ＋cos θ)＋ 3k×1 600(cos θ－sin θcos θ) ＝8 000k(sin θcos θ＋cos θ)，θ∈. 設(shè)f(θ)

18、＝sin θcos θ＋cos θ，θ∈， 則f′(θ)＝cos2θ－sin2θ－sin θ＝－(2sin2θ＋sin θ－1) ＝－(2sin θ－1)(sin θ＋1)． 令f′(θ)＝0，得θ＝， 當(dāng)θ∈時(shí)，f′(θ)＞0，所以f(θ)為增函數(shù)； 當(dāng)θ∈時(shí)，f′(θ)＜0，所以f(θ)為減函數(shù)， 因此，當(dāng)θ＝時(shí)，f(θ)取到最大值． 答　當(dāng)θ＝時(shí)，能使甲、乙兩種蔬菜的年總產(chǎn)值最大． 2．已知函數(shù)f(x)＝在x＝0處的切線方程為y＝x. (1)求實(shí)數(shù)a的值； (2)若對(duì)任意的x∈(0,2)，都有f(x)<成立，求實(shí)數(shù)k的取值范圍． 解　(1)由題意得f′(x)＝，

19、因?yàn)楹瘮?shù)在x＝0處的切線方程為y＝x，所以f′(0)＝1，解得a＝1. (2)由題意知f(x)＝<對(duì)任意x∈(0,2)都成立，所以k＋2x－x2>0，即k>x2－2x對(duì)任意x∈(0,2)都成立，從而k≥0. 不等式整理可得k<＋x2－2x， 令g(x)＝＋x2－2x， 所以g′(x)＝＋2(x－1) ＝(x－1)＝0，解得x＝1， 當(dāng)x∈(1,2)時(shí)，g′(x)>0，函數(shù)g(x)在(1,2)上單調(diào)遞增， 同理可得函數(shù)g(x)在(0,1)上單調(diào)遞減． 所以k

20、是定義在R上的奇函數(shù)，當(dāng)x＜0時(shí)，f′(x)＞0，且f(0)＝0，f＝0，則不等式f(x)＜0的解集為_(kāi)_______________． 答案　∪ 解析　如圖所示，根據(jù)圖象，得不等式f(x)＜0的解集為∪. 2．若不等式2xln x≥－x2＋ax－3恒成立，則實(shí)數(shù)a的取值范圍為_(kāi)_______． 答案　(－∞，4] 解析　條件可轉(zhuǎn)化為a≤2ln x＋x＋恒成立． 設(shè)f(x)＝2ln x＋x＋， 則f′(x)＝(x＞0)． 當(dāng)x∈(0,1)時(shí)，f′(x)＜0，函數(shù)f(x)單調(diào)遞減； 當(dāng)x∈(1，＋∞)時(shí)，f′(x)＞0，函數(shù)f(x)單調(diào)遞增， 所以f(x)min＝f(1)

21、＝4.所以a≤4. 3．函數(shù)f(x)＝2x＋x3－2在區(qū)間(0,1)內(nèi)的零點(diǎn)個(gè)數(shù)是________． 答案　1 解析　因?yàn)閒′(x)＝2xln 2＋3x2>0，所以函數(shù)f(x)＝2x＋x3－2在(0,1)上單調(diào)遞增，且f(0)＝1＋0－2＝－1<0，f(1)＝2＋1－2＝1>0.所以函數(shù)f(x)在區(qū)間(0,1)內(nèi)有1個(gè)零點(diǎn)． 4．若存在正數(shù)x使2x(x－a)＜1成立，則a的取值范圍是________． 答案　(－1，＋∞) 解析　∵2x(x－a)＜1，∴a＞x－. 令f(x)＝x－， 則f′(x)＝1＋2－xln 2＞0. ∴f(x)在(0，＋∞)上單調(diào)遞增， ∴f(x)＞

22、f(0)＝0－1＝－1， ∴a的取值范圍是(－1，＋∞)． 5．關(guān)于x的方程x3－3x2－a＝0有三個(gè)不同的實(shí)數(shù)解，則實(shí)數(shù)a的取值范圍是__________． 答案　(－4,0) 解析　由題意知使函數(shù)f(x)＝x3－3x2－a的極大值大于0且極小值小于0即可，又f′(x)＝3x2－6x＝3x(x－2)，令f′(x)＝0，得x1＝0，x2＝2，當(dāng)x<0時(shí)，f′(x)>0；當(dāng)02時(shí)，f′(x)>0，所以當(dāng)x＝0時(shí)，f(x)取得極大值，即f(x)極大值＝f(0)＝－a；當(dāng)x＝2時(shí)，f(x)取得極小值，即f(x)極小值＝f(2)＝－4－a， 所以解得－4

23、<0. 6．已知函數(shù)f(x)＝x3－3x2－9x＋3，若函數(shù)g(x)＝f(x)－m在x∈[－2,5]上有3個(gè)零點(diǎn)，則m的取值范圍為_(kāi)_______． 答案　[1,8) 解析　 f′(x)＝3x2－6x－9＝3(x2－2x－3)＝3(x＋1)(x－3)， 令f′(x)＝0，得x＝－1或x＝3. 當(dāng)x∈[－2，－1)時(shí)，f′(x)>0，函數(shù)f(x)單調(diào)遞增； 當(dāng)x∈(－1,3)時(shí)，f′(x)<0，函數(shù)f(x)單調(diào)遞減； 當(dāng)x∈(3,5]時(shí)，f′(x)>0，函數(shù)f(x)單調(diào)遞增． 所以函數(shù)f(x)的極小值為f(3)＝－24，極大值為f(－1)＝8. 而f(－2)＝1，f(5)＝8，

24、函數(shù)圖象大致如圖所示． 故要使方程g(x)＝f(x)－m在x∈[－2,5]上有3個(gè)零點(diǎn)，只需函數(shù)f(x)在[－2,5]內(nèi)的函數(shù)圖象與直線y＝m有3個(gè)交點(diǎn)，故 即m∈[1,8)． 7．已知不等式ex－x＞ax的解集為P，若[0,2]?P，則實(shí)數(shù)a的取值范圍是________． 答案　(－∞，e－1) 解析　由題意知不等式ex－x＞ax在x∈[0,2]上恒成立． 當(dāng)x＝0時(shí)，顯然對(duì)任意實(shí)數(shù)a，該不等式都成立． 當(dāng)x∈(0,2]時(shí)，原不等式即a＜－1， 令g(x)＝－1，x∈， 則g′(x)＝， 當(dāng)0＜x＜1時(shí)，g′(x)＜0，g(x)單調(diào)遞減， 當(dāng)1＜x＜2時(shí)，g′(x)

25、＞0，g(x)單調(diào)遞增， 故g(x)在(0,2]上的最小值為g(1)＝e－1， 故a的取值范圍為(－∞，e－1)． 8．若函數(shù)f(x)＝x3－x在(t,8－t2)上有最大值，則實(shí)數(shù)t的取值范圍是________． 答案　(－3，－] 解析　因?yàn)閒′(x)＝x2－1， 所以當(dāng)x∈(－∞，－1)和(1，＋∞)時(shí)，f(x)單調(diào)遞增， 當(dāng)x∈(－1,1)時(shí)，f(x)單調(diào)遞減， 故x＝－1是函數(shù)f(x)的極大值點(diǎn)． 又函數(shù)f(x)在(t,8－t2)上有最大值， 所以t<－1<8－t2， 又f(－1)＝f(2)＝，且f(x)在(1，＋∞)上單調(diào)遞增， 所以f(8－t2)≤f(2)，

26、從而t<－1<8－t2≤2， 得－3

27、是增函數(shù)． (3)當(dāng)a∈(1,2)時(shí)，由(2)知，f(x)在[1,2]上的最小值為f(1)＝1－a， 故問(wèn)題等價(jià)于對(duì)任意的a∈(1,2)， 不等式1－a＞mln a恒成立，即m＜恒成立． 記g(a)＝(1＜a＜2)，則g′(a)＝. 令M(a)＝－aln a－1＋a，則M′(a)＝－ln a＜0， 所以M(a)在(1,2)上單調(diào)遞減， 所以M(a)＜M(1)＝0，故g′(a)＜0， 所以g(a)＝在(1,2)上單調(diào)遞減， 所以g(a)＞g(2)＝＝－log2e， 所以m≤－log2e， 即實(shí)數(shù)m的取值范圍為(－∞，－log2e]． 10．一家公司計(jì)劃生產(chǎn)某種小型產(chǎn)品的月

28、固定成本為1萬(wàn)元，每生產(chǎn)1萬(wàn)件需要再投入2萬(wàn)元，設(shè)該公司一個(gè)月生產(chǎn)該小型產(chǎn)品x萬(wàn)件并全部銷售完，每萬(wàn)件的銷售收入為(4－x)萬(wàn)元，且每萬(wàn)件國(guó)家給予補(bǔ)助萬(wàn)元(e為自然對(duì)數(shù)的底數(shù)，e是一個(gè)常數(shù))． (1)寫(xiě)出月利潤(rùn)f(x)(萬(wàn)元)關(guān)于月產(chǎn)量x(萬(wàn)件)的函數(shù)解析式； (2)當(dāng)月產(chǎn)量在[1,2e]萬(wàn)件時(shí)，求該公司在生產(chǎn)這種小型產(chǎn)品中所獲得的月利潤(rùn)最大值(萬(wàn)元)及此時(shí)的月產(chǎn)量值(萬(wàn)件)(注：月利潤(rùn)＝月銷售收入＋月國(guó)家補(bǔ)助－月總成本) 解　(1)由月利潤(rùn)＝月銷售收入＋月國(guó)家補(bǔ)助－月總成本， 可得f(x)＝x－1 ＝－x2＋2(e＋1)x－2eln x－2(x＞0)． (2)f(x)＝－x2＋2

29、(e＋1)x－2eln x－2的定義域?yàn)閇1,2e]， 且f′(x)＝－2x＋2(e＋1)－ ＝－(1≤x≤2e)． 令f′(x)＝0，解得x＝1或x＝e. 當(dāng)x變化時(shí)，f′(x)，f(x)的變化情況列表如下： x [1，e) e (e,2e] f′(x) ＋ 0 － f(x)  極大值f(e)  由上表得f(x)＝－x2＋2(e＋1)x－2eln x－2在定義域[1,2e]上的最大值為f(e)，且f(e)＝e2－2. 答　當(dāng)月產(chǎn)量在[1,2e]萬(wàn)件時(shí)，該公司在生產(chǎn)這種小型產(chǎn)品中所獲得的月利潤(rùn)最大值為e2－2(萬(wàn)元)，此時(shí)的月產(chǎn)量值為e萬(wàn)件． B組

30、　能力提高 11．已知函數(shù)f(x)＝ln x＋(e－a)x－b，其中e為自然對(duì)數(shù)的底數(shù)．若不等式f(x)≤0恒成立，則的最小值為_(kāi)_______． 答案?。? 解析　由不等式f(x)≤0恒成立可得f(x)max≤0. f′(x)＝＋e－a，x>0， 當(dāng)e－a≥0，即a≤e時(shí)，f′(x)>0，f(x)在(0，＋∞)上單調(diào)遞增，且x→＋∞，f(x)→＋∞，此時(shí)f(x)≤0不可能恒成立； 當(dāng)e－a<0，即a>e時(shí)，由f′(x)＝0，得x＝， 當(dāng)x∈時(shí)，f′(x)>0，f(x)單調(diào)遞增， 當(dāng)x∈時(shí)，f′(x)<0，f(x)單調(diào)遞減， 此時(shí)f(x)max＝f＝－ln(a－e)－1－b≤0

31、， 則b≥－ln(a－e)－1. 又a>e，所以≥，a>e， 令a－e＝t>0，則≥，t>0. 令g(t)＝，t>0，則g′(t)＝， 由g′(t)＝0，得t＝e，且當(dāng)t∈(0，e)時(shí)，g′(t)<0，g(t)單調(diào)遞減；當(dāng)t∈(e，＋∞)時(shí)，g′(t)>0，g(t)單調(diào)遞增， 所以g(t)min＝g(e)＝－， 即≥≥－， 故的最小值為－. 12．若曲線C1：y＝ax2(a>0)與曲線C2：y＝ex在(0，＋∞)上存在公共點(diǎn)，則a的取值范圍為_(kāi)___________． 答案　 解析　由題意知方程ax2＝ex(a>0)在(0，＋∞)上有解，則a＝，x∈(0，＋∞)， 令f

32、(x)＝，x∈(0，＋∞)， 則f′(x)＝，x∈(0，＋∞)， 由f′(x)＝0得x＝2， 當(dāng)02時(shí)，f′(x)>0，函數(shù)f(x)＝在區(qū)間(2，＋∞)上是增函數(shù)， 所以當(dāng)x＝2時(shí)，函數(shù)f(x)＝在(0，＋∞)上有最小值 f(2)＝，所以a≥. 13．已知函數(shù)f(x)＝，關(guān)于x的方程f2(x)－2af(x)＋a－1＝0 (a∈R)有3個(gè)相異的實(shí)數(shù)根，則a的取值范圍是________． 答案　 解析　f(x)＝ 當(dāng)x>0時(shí)，f′(x)＝， 當(dāng)0

33、當(dāng)x>1時(shí)，f′(x)>0，函數(shù)f(x)單調(diào)遞增， 當(dāng)x＝1時(shí)，函數(shù)f(x)取得極小值f(1)＝e， 當(dāng)x<0時(shí)，f′(x)＝－＞0，函數(shù)單調(diào)遞增，如圖，畫(huà)出函數(shù)的圖象， 設(shè)t＝f(x)，當(dāng)t＞e時(shí)，t＝f(x)有3個(gè)實(shí)根，當(dāng)t＝e時(shí)，t＝f(x)有2個(gè)實(shí)根，當(dāng)0

34、的取值范圍為_(kāi)_______． 答案　[1，＋∞) 解析　(m－n)2＋(m－ln n＋λ)2表示點(diǎn)(m，m＋λ)與點(diǎn)(n，ln n)之間的距離的平方，而點(diǎn)(m，m＋λ)在直線y＝x＋λ上，點(diǎn)(n，ln n)在曲線y＝ln x上，則直線y＝x＋λ上的點(diǎn)與曲線y＝ln x上的點(diǎn)之間的最小距離大于等于，則直線一定在曲線上方，則λ>－1.當(dāng)y＝ln x的切線斜率為1時(shí)，y′＝＝1，得x＝1，則y＝ln x在點(diǎn)(1,0)處的切線與y＝x＋λ平行，則點(diǎn)(1,0)到直線y＝x＋λ的距離≥，得λ≥1(λ≤－3舍去)． 15．已知函數(shù)f(x)＝2x－－5ln x，g(x)＝x2－mx＋4，若存在x1∈(

35、0,1)，對(duì)任意x2∈[1,2]，總有f(x1)≥g(x2)成立，求實(shí)數(shù)m的取值范圍． 解　題意等價(jià)于f(x)在(0,1)上的最大值大于或等于g(x)在[1,2]上的最大值． f′(x)＝， 由f′(x)＝0，得x＝或x＝2. 當(dāng)x∈時(shí)，f′(x)>0， 當(dāng)x∈時(shí)，f′(x)<0， 所以在(0,1)上，f(x)max＝f＝－3＋5ln 2. 又g(x)在[1,2]上的最大值為max{g(1)，g(2)}， 所以有即 解得解得m≥8－5ln 2， 所以實(shí)數(shù)m的取值范圍是[8－5ln 2，＋∞)． 16．已知函數(shù)f(x)＝ln x＋(a＞0)． (1)當(dāng)a＝2時(shí)，求出函數(shù)f

36、(x)的單調(diào)區(qū)間； (2)若不等式f(x)≥a對(duì)于x＞0的一切值恒成立，求實(shí)數(shù)a的取值范圍． 解　(1)由題意知，函數(shù)f(x)的定義域?yàn)?0，＋∞)． 當(dāng)a＝2時(shí)，函數(shù)f(x)＝ln x＋， 所以f′(x)＝－＝， 所以當(dāng)x∈(0，e)時(shí)，f′(x)＜0，函數(shù)f(x)在(0，e)上單調(diào)遞減； 當(dāng)x∈(e，＋∞)時(shí)，f′(x)＞0，函數(shù)f(x)在(e，＋∞)上單調(diào)遞增． 綜上，當(dāng)a＝2時(shí)，f(x)的單調(diào)增區(qū)間為(e，＋∞)，單調(diào)減區(qū)間為(0，e)． (2)由題意知ln x＋≥a(x＞0)恒成立， 等價(jià)于xln x＋a＋e－2－ax≥0在(0，＋∞)上恒成立． 令g(x)＝xl

37、n x＋a＋e－2－ax，則g′(x)＝ln x＋1－a， 令g′(x)＝0，得x＝ea－1. 當(dāng)x變化時(shí)，g′(x)，g(x)的變化情況如下表： x (0，ea－1) ea－1 (ea－1，＋∞) g′(x) － 0 ＋ g(x)  極小值  所以g(x)的最小值為g(ea－1)＝(a－1)ea－1＋a＋e－2－aea－1＝a＋e－2－ea－1. 令t(x)＝x＋e－2－ex－1(x＞0)，則t′(x)＝1－ex－1， 令t′(x)＝0，得x＝1. 當(dāng)x變化時(shí)，t′(x)，t(x)的變化情況如下表： x (0,1) 1 (1，＋∞) t′(x) ＋ 0 － t(x)  極大值  所以當(dāng)a∈(0,1)時(shí)，g(x)的最小值為t(a)＞t(0)＝e－2－＝＞0，符合題意；當(dāng)a∈[1，＋∞)時(shí)，g(x)的最小值為t(a)＝a＋e－2－ea－1≥0＝t(2)，所以a∈[1,2]． 綜上所述，a∈(0,2]． 18