1、压轴大题3函数与导数(一)1.已知函数f(x)(xa)ex(aR).(1)当a2时,求函数f(x)在x0处的切线方程;(2)求f(x)在区间1,2上的最小值.2.(2015徐州模拟)已知aR,函数f(x)ln xa(x1).(1)若a,求函数y|f(x)|的极值点;(2)若不等式f(x)恒成立,求a的取值范围.(e为自然对数的底数)3.已知函数f(x)xex.(1)求函数f(x)的单调区间和极值;(2)若当0xf,求实数k的取值范围.4.已知函数f(x)(1x)e2x,g(x)ax12xcos x.当x0,1时,(1)求证:1xf(x);(2)若f(x)g(x)恒成立,求实数a的取值范围.答案
2、精析压轴大题3函数与导数(一)1.解(1)设切线的斜率为k.因为a2,所以f(x)(x2)ex,f(x)ex(x1).所以f(0)2,kf(0)e0(01)1.所以所求的切线方程为yx2,即xy20.(2)由题意得f(x)ex(xa1),令f(x)0,可得xa1.若a11,则a2,当x1,2时,f(x)0,则f(x)在1,2上单调递增.所以f(x)minf(1)(1a)e.若a12,则a3,当x1,2时,f(x)0,则f(x)在1,2上单调递减.所以f(x)minf(2)(2a)e2.若1a12,则2a3,所以f(x),f(x)随x的变化情况如下表:x1(1,a1)a1(a1,2)2f(x)0
3、f(x)极小值所以f(x)的单调递减区间为1,a1,单调递增区间为a1,2.所以f(x)在1,2上的最小值为f(a1)ea1.综上所述:当a2时,f(x)minf(1)(1a)e;当a3时,f(x)minf(2)(2a)e2;当2a0,f(x)单调递增;当x(e1,)时,f(x)0,f(x)单调递减.又因为f(1)0,f(e)0,所以当x(0,1)时,f(x)0;当x(e1,e)时,f(x)0;当x(e,)时,f(x)0.故y|f(x)|的极小值点为1和e,极大值点为e1.(2)不等式f(x),整理为ln xa0.设g(x)ln xa,则g(x).当a0时,2axe0,所以当x(0,e)时,g
4、(x)0,g(x)递增;当x(e,)时,g(x)0时,g(x).当a时,g(x)0,则g(x)在(0,)上单调递增,显然不成立.当a时,0,函数g(x)单调递增.在上g(x)e使g(x0)0,故不满足题意.当0ae,而gln 2aln a1aln .而a时,h(a)eaae,h(a)eae0,故ln 0,即g0,故不满足条件.综上所述,a0.3.解(1)由题意知f(x)(1x)ex(xR).当f(x)0时,x1;当f(x)1.所以函数f(x)的单调递增区间为(,1),单调递减区间为(1,).又f(x)0时,x1,所以函数f(x)的极大值为f(1),无极小值.(2)当k0时,因为0x1,所以0x
5、f,符合题意.当0kf(1),这与函数f(x)在区间(,1)上单调递增矛盾,不符合题意.当k1时,因为0x1,由(1)知函数f(x)在区间(1,)上单调递减,所以ff,要使ff,即xexe,即ln xxln x,即2ln xx0.令h(x)2ln xx (0x1),则h(x)h(1)0,所以f(x)f,符合题意.综上可知k(,01,).4.(1)证明要证x0,1时,(1x)e2x1x,只需证明(1x)ex(1x)ex.记h(x)(1x)ex(1x)ex,则h(x)x(exex).当x(0,1)时,h(x)0,因此h(x)在0,1上是增函数,故h(x)h(0)0,所以f(x)1x,x0,1.要证
6、x0,1时,(1x)e2x,只需证明exx1.记K(x)exx1,则K(x)ex1,当x(0,1)时,K(x)0,因此K(x)在0,1上是增函数,故K(x)K(0)0.所以f(x),x0,1.综上,1xf(x),x0,1.(2)解f(x)g(x)(1x)e2x(ax12xcos x)1xax12xcos xx(a12cos x).(由(1)知)故G(x)2cos x,则G(x)x2sin x.记H(x)x2sin x,则H(x)12cos x,当x(0,1)时,H(x)0,于是G(x)在0,1上是减函数.从而当x(0,1)时,G(x)3时,f(x)g(x)在0,1上不恒成立.f(x)g(x)1ax2xcos xax2xcos xx(a2cos x).(由(1)知)记I(x)a2cos xaG(x),则I(x)G(x),当x(0,1)时,I(x)3时,a30,所以存在x0(0,1),使得I(x0)0,此时f(x0)g(x0),即f(x)g(x)在0,1上不恒成立.综上,实数a的取值范围是(,3.