5、)=h(x)·f(x),若對(duì)任意x∈(0,1),G(x)<-2恒成立,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.
13.已知函數(shù)f(x)=lnx-ax,a∈R.
(1)當(dāng)a=1時(shí),求f(x)的極值;
(2)討論函數(shù)y=f(x)的零點(diǎn)個(gè)數(shù);
(3)設(shè)數(shù)列{an},{bn}均為正項(xiàng)數(shù)列,且滿足a1b1+a2b2+…+anbn≤b1+b2+…+bn,求證:a1b1·a2b2·…·anbn≤1.
專題限時(shí)集訓(xùn)(五)B
【基礎(chǔ)演練】
1.C [解析] y′=ex+xex,令y′=0,則x=-1.因?yàn)閤<-1時(shí),y′<0,x>-1時(shí),y′>0,所以x=-1時(shí),y
6、min=-,選C.
2.B [解析] y=1+,所以y′=-,將x=3代入得y′=-,所以(-a)×-=-1,解得a=-2.
3.C [解析] f(a)=(2ax2-a2x)dx==-a2+a,這個(gè)關(guān)于a的二次函數(shù)當(dāng)a=-=時(shí)取得最大值,即所求的最大值是f=-×+×=.
4. [解析] 由題意得直線l的斜率為-3.
又f′(x)=3x2+6x,由3x2+6x=-3解得x=-1,此時(shí)切點(diǎn)A的坐標(biāo)是(-1,1),切線方程是y-1=-3(x+1),即y=-3x-2,如圖,則所求的面積是-1[f(x)-(-3x-2)]dx==x4+x3+x2+x=.
【提升訓(xùn)練】
5.C [解析] 依
7、題意,當(dāng)x>1時(shí),f′(x)≥0,函數(shù)f(x)在(1,+∞)上是增函數(shù);當(dāng)x<1時(shí),f′(x)≤0,f(x)在(-∞,1)上是減函數(shù),故f(0)≥f(1),f(2)≥f(1),故f(0)+f(2)≥2f(1).
6.C [解析] 因?yàn)閥′=xcosx,當(dāng)x∈時(shí),cosx>0,y′=xcosx>0,此時(shí)函數(shù)y=xsinx+cosx為增函數(shù),故選C.
7.A [解析] f′(x)=x(ax+2)eax,由題意得f′(x)=x(ax+2)eax<0在[2,+∞)上恒成立.即x(ax+2)<0在[2,+∞)上恒成立,即a<-在[2,+∞)上恒成立,即a<-1.
8.D [解析] 由于AB的長(zhǎng)度為
8、定值,只要考慮點(diǎn)C到直線AB的距離的變化趨勢(shì)即可.當(dāng)x在區(qū)間[0,a]變化時(shí),點(diǎn)C到直線AB的距離先是遞增,然后遞減,再遞增,再遞減,S′(x)的圖象先是在x軸上方,再到x軸下方,再回到x軸上方,再到x軸下方,并且函數(shù)在直線AB與函數(shù)圖象的交點(diǎn)處間斷,在這個(gè)間斷點(diǎn)函數(shù)性質(zhì)發(fā)生突然變化,所以選項(xiàng)D中的圖象符合要求.
9.5-π [解析] f(x)dx=∫0cosxdx+2dx=sinx0+2x2=sin-sin0+22-=5-π.
10.②⑤ [解析] 周期性是函數(shù)在整個(gè)定義域上的整體性質(zhì),周期函數(shù)的圖象不能是一個(gè)閉區(qū)間上的一段,必需能夠保證周期的無(wú)限延展,故函數(shù)f(x)不是周期函數(shù),命題①
9、不正確;從其導(dǎo)數(shù)的圖象可知,在區(qū)間(0,2)內(nèi)導(dǎo)數(shù)值小于零,故函數(shù)f(x)在區(qū)間(0,2)上單調(diào)遞減,由于函數(shù)圖象是連續(xù)的,故在區(qū)間[0,2]是減函數(shù),命題②正確;函數(shù)f(x)在[-1,0)上遞增、在(0,2)上遞減、在(2,4)上遞增、在(4,5]上遞減,函數(shù)的最大值只能在f(0)處,或者f(4)處取得,因此只要0≤t≤5即可,因此t的最大值為5,命題③不正確;由于f(-1)=1,f(0)=2,f(4)=2,f(5)=1,根據(jù)③中的單調(diào)性,要使12時(shí),函數(shù)y=f(x)-a沒(méi)有零點(diǎn)
10、,當(dāng)a=2時(shí)函數(shù)有兩個(gè)零點(diǎn),當(dāng)10,
當(dāng)k>0時(shí),f(x)的增區(qū)間為(-∞,-k),(k,+∞),f(x)的減區(qū)間為(-k,k),
當(dāng)k<0時(shí),f(x)的增區(qū)間為(k,-k),f(x)的減區(qū)間為(-∞,k),(-k,+∞).
(2)當(dāng)k>0時(shí),f(k+1)=e>,所以不會(huì)有?x∈(0,+∞),f(x)≤.
當(dāng)k<0時(shí),由
11、(1)有f(x)在(0,+∞)上的最大值是f(-k)=,
所以?x∈(0,+∞),f(x)≤等價(jià)于f(-k)=≤
?-≤k<0.
綜上,k的范圍為-,0.
12.解:(1)函數(shù)F(x)=3x-2x2+lnx,其定義域?yàn)?0,+∞).
F′(x)=-4x+3==(x>0).
當(dāng)x∈(0,1)時(shí),F(xiàn)′(x)>0,函數(shù)F(x)單調(diào)遞增,
當(dāng)x∈(1,+∞)時(shí),F(xiàn)′(x)<0,函數(shù)F(x)單調(diào)遞減,
∴函數(shù)F(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為(0,1);函數(shù)F(x)的單調(diào)遞減區(qū)間為(1,+∞).
(2)G(x)=h(x)·f(x)=lnx,由已知a≠0,因?yàn)閤∈(0,1),
所以lnx<0.
12、
①當(dāng)a<0時(shí),G(x)>0.不合題意.
②當(dāng)a>0時(shí),x∈(0,1),由G(x)<-2,可得lnx+=<0.
設(shè)ψ(x)=lnx+,則x∈(0,1),ψ(x)<0.ψ′(x)=.
設(shè)m(x)=x2+(2-4a)x+1,方程m(x)=0的判別式Δ=16a(a-1).
若a∈(0,1],Δ≤0,m(x)≥0,ψ′(x)≥0,ψ(x)在(0,1)上是增函數(shù),
又ψ(1)=0,所以x∈(0,1),ψ(x)<0.
若a∈(1,+∞),Δ>0,m(0)=1>0,m(1)=4(1-a)<0,所以存在x0∈(0,1),使得m(x0)=0,對(duì)任意x∈(x0,1),m(x)<0,
ψ′(x)<0,
13、ψ(x)在(x0,1)上是減函數(shù),
又ψ(1)=0,所以x∈(x0,1),ψ(x)>0.不合題意.
綜上,實(shí)數(shù)a的取值范圍是(0,1].
13.解:(1)當(dāng)a=1時(shí),f′(x)=-1(x>0),
當(dāng)00,當(dāng)x>1時(shí),f′(x)<0,
∴f(x)在(0,1)上遞增,在(1,+∞)上遞減,
∴當(dāng)x=1時(shí),f(x)取得極大值-1,無(wú)極小值.
(2)方法1:由f(x)=0,得a=(*),
令g(x)=,則g′(x)=,
當(dāng)00,當(dāng)x>e時(shí),g′(x)<0,
∴g(x)在(0,e)上遞增,在(e,+∞)上遞減,
∴g(x)max=g(
14、e)=,
又當(dāng)x→0時(shí),g(x)→-∞;當(dāng)x>e時(shí),g(x)=>0,
∴當(dāng)a≤0或a=時(shí),方程(*)有唯一解,當(dāng)0時(shí),方程(*)無(wú)解,
所以,當(dāng)a≤0或a=時(shí),y=f(x)有1個(gè)零點(diǎn);
當(dāng)0時(shí),y=f(x)無(wú)零點(diǎn).
方法2:由f(x)=0,得lnx=ax,
∴y=f(x)的零點(diǎn)個(gè)數(shù)為y=lnx和y=ax的圖象交點(diǎn)的個(gè)數(shù).
由y=lnx和y=ax的圖象可知:
當(dāng)a≤0時(shí),y=f(x)有且僅有一個(gè)零點(diǎn);
當(dāng)a>0時(shí),若直線y=ax與y=lnx相切,設(shè)切點(diǎn)為P(x0,y0),因?yàn)閥′=(ln
15、x)′=,
∴k切==,得x0=e,∴k切=,
故當(dāng)a=時(shí),y=f(x)有且僅有一個(gè)零點(diǎn);
當(dāng)0時(shí),y=f(x)無(wú)零點(diǎn),
綜上所述,當(dāng)a≤0或a=時(shí),y=f(x)有1個(gè)零點(diǎn);
當(dāng)0時(shí),y=f(x)無(wú)零點(diǎn).
(3)由(1)知,當(dāng)x∈(0,+∞)時(shí),lnx≤x-1.
∵an>0,bn>0,∴l(xiāng)nan≤an-1,從而有bnlnan≤bnan-bn,
即lnabnn≤bnan-bn(n∈N*),∴nabii≤iai-i,
∵a1b1+a2b2+…+anbn≤b1+b2+…+bn,即iai-i≤0,
∴nabii≤0,即ln(ab11·ab22·…·abnn)≤0,
∴ab11·ab22·…·abnn≤1.