2、(x)的極小值點
解析:選D 由題意得,f′(x)=(x+1)ex,令f′(x)=0,得x=-1,當x∈(-∞,-1)時,f′(x)<0,當x∈(-1,+∞)時,f′(x)>0,則f(x)在(-∞,-1)上單調遞減,在(-1,+∞)上單調遞增,所以x=-1為f(x)的極小值點,故選D.
3.已知直線y=kx-2與曲線y=xln x相切,則實數(shù)k的值為( )
A.ln 2 B.1
C.1-ln 2 D.1+ln 2
解析:選D 由y=xln x知y′=ln x+1,設切點為(x0,x0ln x0),則切線方程為y-x0ln x0=(ln x0+1)·(x-x0),因為
3、切線y=kx-2過定點(0,-2),所以-2-x0ln x0=(ln x0+1)(0-x0),解得x0=2,故k=1+ln 2,選D.
4.若x= 是函數(shù)f(x)=(x2-2ax)ex的極值點,則函數(shù)y=f(x)的最小值為( )
A.e- B.0
C.e D.-e
解析:選C f(x)=(x2-2ax)ex,
f′(x)=(2x-2a)ex+(x2-2ax)ex=[x2+2(1-a)x-2a]ex,
由已知得,f′=0,
所以2+2-2a-2a=0,解得a=1.
所以f(x)=(x2-2x)ex,所以f′(x)=(x2-2)ex,
所以函數(shù)的極值點為-,,
當x∈時,
4、f′(x)<0;
所以函數(shù)y=f(x)是減函數(shù),
當x∈或x∈時,f′(x)>0,函數(shù)y=f(x)是增函數(shù).
又當x∈(-∞,0)∪(2,+∞)時,x2-2x>0,f(x)>0,
當x∈(0,2)時,x2-2x<0,f(x)<0,所以f(x)min在x∈(0,2)上,
又當x∈時,函數(shù)y=f(x)遞減,當x∈時,函數(shù)y=f(x)遞增,
所以f(x)min=f=e.
5.已知函數(shù)f(x)=(2x+ln x-a)ex在(0,+∞)上單調遞增,則實數(shù)a的最大值是( )
A.5-ln 2 B.5-2ln 2
C.2-ln 2 D.5+2ln 2
解析:選A ∵f(x)=(2x
5、+ln x-a)ex,∴f′(x)=(2x+ln x++2-a)ex,x∈(0,+∞).依題意,知x∈(0,+∞)時,f′(x)≥0恒成立,即a≤2x+ln x++2在(0,+∞)上恒成立.設g(x)=2x+ln x++2,則g′(x)=2+-==,x∈(0,+∞).令g′(x)=0,得x=或x=-1(舍去).令g′(x)<0,則0<x<,令g′(x)>0,則x>,∴當x=時,函數(shù)g(x)取得最小值,g(x)min=g=5-ln 2,
∴a≤5-ln 2,即實數(shù)a的最大值是5-ln 2.故選A.
6.已知函數(shù)f(x)為偶函數(shù),當x>0時,f(x)=-4-x,設a=f(log30.2),b=
6、f(3-0.2),c=f(-31.1),則( )
A.c>a>b B.a>b>c
C.c>b>a D.b>a>c
解析:選A 因為函數(shù)f(x)為偶函數(shù),所以a=f(log30.2)=f(-log30.2),c=f(-31.1)=f(31.1).
因為log3<log30.2<log3,所以-2<log30.2<-1,所以1<-log30.2<2,
所以31.1>3>-log30.2>1>3-0.2.
因為y=在(0,+∞)上為增函數(shù),y=-4-x在(0,+∞)上為增函數(shù),
所以f(x)在(0,+∞)上為增函數(shù),
所以f(31.1)>f(-log30.2)>f(3-0.2)
7、,所以c>a>b,故選A.
二、填空題
7.(2019·江蘇高考)在平面直角坐標系xOy中,點A在曲線y=ln x上,且該曲線在點A處的切線經(jīng)過點(-e,-1)(e為自然對數(shù)的底數(shù)),則點A的坐標是________.
解析:設A(m,n),則曲線y=ln x在點A處的切線方程為y-n=(x-m).
又切線過點(-e,-1),所以有n+1=(m+e).
再由n=ln m,解得m=e,n=1.
故點A的坐標為(e,1).
答案:(e,1)
8.若函數(shù)f(x)=x+aln x不是單調函數(shù),則實數(shù)a的取值范圍是________.
解析:由題意知f(x)的定義域為(0,+∞),f′(x
8、)=1+,要使函數(shù)f(x)=x+aln x不是單調函數(shù),則需方程1+=0在(0,+∞)上有解,即x=-a,∴a<0.
答案:(-∞,0)
9.設定義在R上的函數(shù)y=f(x)的導函數(shù)為f′(x).如果存在x0∈[a,b],使得f(b)-f(a)=f′(x0)(b-a)成立,則稱x0為函數(shù)f(x)在區(qū)間[a,b]上的“中值點”.那么函數(shù)f(x)=x3-3x在區(qū)間[-2,2]上的“中值點”為________.
解析:由f(x)=x3-3x求導可得f′(x)=3x2-3,設x0為函數(shù)f(x)在區(qū)間[-2,2]上的“中值點”,則f′(x0)==1,即3x-3=1,解得x0=±.
答案:±
三、
9、解答題
10.已知函數(shù)f(x)=x2+ax-aln x.
(1)若曲線y=f(x)在x=2處的切線與直線x+3y-2=0垂直,求實數(shù)a的值;
(2)若函數(shù)f(x)在[2,3]上單調遞增,求實數(shù)a的取值范圍.
解:(1)f′(x)=2x+a-=(x>0),依題意有f′(2)==3,∴a=-2.
(2)依題意有2x2+ax-a≥0在x∈[2,3]上恒成立,即a≥在[2,3]上恒成立,∵′=≤0(x∈[2,3]), ∴y=在[2,3]上單調遞減,∴當x∈[2,3]時,=-8,
∴實數(shù)a的取值范圍為[-8,+∞).
11.(2019·重慶市七校聯(lián)合考試)設函數(shù)f(x)=-,g(x)=a(
10、x2-1)-ln x(a∈R,e為自然對數(shù)的底數(shù)).
(1)證明:當x>1時,f(x)>0;
(2)討論g(x)的單調性.
解:(1)證明:f(x)=,
令s(x)=ex-1-x,則s′(x)=ex-1-1,
當x>1時,s′(x)>0,所以s(x)在(1,+∞)上單調遞增,又s(1)=0,所以s(x)>0,
從而當x>1時,f(x)>0.
(2)g′(x)=2ax-=(x>0),
當a≤0時,g′(x)<0,g(x)在(0,+∞)上單調遞減,
當a>0時,由g′(x)=0得x= .
當x∈時,g′(x)<0,g(x)單調遞減,
當x∈時,g′(x)>0,g(x)單調遞增
11、.
12.已知函數(shù)f(x)=asin x+bcos x(a,b∈R),曲線y=f(x)在點處的切線方程為y=x-.
(1)求a,b的值;
(2)求函數(shù)g(x)=在上的最小值.
解:(1)由切線方程知,當x=時,y=0,
所以f=a+b=0.
因為f′(x)=acos x-bsin x.
所以由切線方程知,f′=a-b=1,
所以a=,b=-.
(2)由(1)知,f(x)=sin x-cos x=sin,
所以函數(shù)g(x)=,g′(x)=,
設u(x)=xcos x-sin x,
則u′(x)=-xsin x<0,故u(x)在上單調遞減,
所以u(x)<u(0)=0,即
12、g′(x)<0在上恒成立,
所以g(x)在上單調遞減,
所以函數(shù)g(x)在上的最小值為g=.
B組——大題專攻強化練
1.設f(x)=xln x-ax2+(2a-1)x,a∈R.
(1)令g(x)=f′(x),求g(x)的單調區(qū)間;
(2)已知f(x)在x=1處取得極大值,求實數(shù)a的取值范圍.
解:(1)由f′(x)=ln x-2ax+2a,
可得g(x)=ln x-2ax+2a,x∈(0,+∞).
則g′(x)=-2a=.
當a≤0時,
x∈(0,+∞)時,g′(x)>0,函數(shù)g(x)單調遞增;
當a>0時,
x∈時,g′(x)>0,函數(shù)g(x)單調遞增,
x∈時
13、,g′(x)<0,函數(shù)g(x)單調遞減.
所以當a≤0時,g(x)的單調增區(qū)間為(0,+∞),
當a>0時,g(x)的單調增區(qū)間為,單調減區(qū)間為.
(2)由(1)知,f′(1)=0.
①當a≤0時,f′(x)單調遞增,
所以當x∈(0,1)時,f′(x)<0,f(x)單調遞減;
當x∈(1,+∞)時,f′(x)>0,f(x)單調遞增.
所以f(x)在x=1處取得極小值,不符合題意.
②當0<a<時,>1,由(1)知f′(x)在內(nèi)單調遞增,
可得當x∈(0,1)時,f′(x)<0,x∈時,f′(x)>0.
所以f(x)在(0,1)內(nèi)單調遞減,在內(nèi)單調遞增,
所以f(x)在x
14、=1處取得極小值,不符合題意.
③當a=時,=1,f′(x)在(0,1)內(nèi)單調遞增,在(1,+∞)內(nèi)單調遞減,
所以當x∈(0,+∞)時,f′(x)≤0,f(x)單調遞減,不符合題意.
④當a>時,0<<1,當x∈時,f′(x)>0,f(x)單調遞增,當x∈(1,+∞)時,f′(x)<0,f(x)單調遞減,
所以f(x)在x=1處取得極大值,符合題意.
綜上可知,實數(shù)a的取值范圍為a>.
2.已知函數(shù)f(x)=-x2+ax-ln x(a∈R).
(1)若函數(shù)f(x)是單調遞減函數(shù),求實數(shù)a的取值范圍;
(2)若函數(shù)f(x)在區(qū)間(0,3)上既有極大值又有極小值,求實數(shù)a的取值范
15、圍.
解:(1)f′(x)=-2x+a-=(x>0),
因為函數(shù)f(x)是單調遞減函數(shù),
所以f′(x)≤0在(0,+∞)恒成立,
所以-2x2+ax-1≤0在(0,+∞)恒成立,
即a≤2x+對(0,+∞)恒成立,
因為2x+≥2=2,所以a≤2.
(2)因為函數(shù)f(x)在(0,3)上既有極大值又有極小值,所以f′(x)==0在(0,3)上有兩個相異實根,
即2x2-ax+1=0在(0,3)上有兩個相異實根,
令g(x)=2x2-ax+1,
則得
即2<a<.
所以實數(shù)a的取值范圍是.
3.(2019·全國卷Ⅲ)已知函數(shù)f(x)=2x3-ax2+2.
(1)討論f
16、(x)的單調性;
(2)當00,則當x∈(-∞,0)∪時,f′(x)>0,
當x∈時,f′(x)<0,
故f(x)在(-∞,0),單調遞增,在單調遞減;
若a=0,f(x)在(-∞,+∞)單調遞增;
若a<0,則當x∈∪(0,+∞)時,f′(x)>0,
當x∈時,f′(x)<0,
故f(x)在,(0,+∞)單調遞增,在單調遞減.
(2)當0
17、遞增,所以f(x)在[0,1]的最小值為f=-+2,最大值為f(0)=2或f(1)=4-a.
于是m=-+2,M=
所以M-m=
當0
18、f(x)單調遞減;當x>2時,f′(x)>0,即f(x)單調遞增.
∴f(x)只有極小值,且在x=2時,f(x)取得極小值f(2)=4-4ln 2.
(2)∵f′(x)=,
∴當a>0,x∈(0,+∞)時,f′(x)>0,即f(x)在x∈(0,+∞)上單調遞增,沒有最小值;
當a<0時,由f′(x)>0得,x>-,
∴f(x)在上單調遞增;
由f′(x)<0得,x<-,
∴f(x)在上單調遞減.
∴當a<0時,f(x)的最小值為f=aln+2.
根據(jù)題意得f=aln+2≥-a,
即a[ln(-a)-ln 2]≥0.
∵a<0,∴l(xiāng)n(-a)-ln 2≤0,解得a≥-2,
∴實數(shù)a的取值范圍是[-2,0).
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