1、高考资源网() 您身边的高考专家20102014年高考真题备选题库第2章 函数、导数及其应用第11节 导数的应用1(2014新课标全国,5分)若函数f(x)kxln x在区间(1, )单调递增,则k的取值范围是()A(,2 B(,1 C2,) D1,)解析:因为f(x)kxln x,所以f(x)k.因为f(x)在区间(1,)上单调递增,所以当x1时,f(x)k0恒成立,即k在区间(1,)上恒成立因为x1,所以01,所以k1.故选D.答案:D2(2014湖南,5分)若0x1x2ln x2ln x1 Bex1ex2x1ex2 Dx2ex1g(x2),x2ex1x1ex2,故选C.答案:C3(201
2、4安徽,13分) 设函数f(x)1(1a)xx2x3,其中 a0.(1)讨论f(x)在其定义域上的单调性;(2)当 x0,1时,求 f(x)取得最大值和最小值时的x 的值解:(1)f(x)的定义域为(,),f(x)1a2x3x2.令f(x)0,得x1,x2,x1x2,所以f(x)3(xx1)(xx2)当xx2时,f(x)0;当x1x0.故f(x)在(,x1)和(x2,)上单调递减,在(x1,x2)上单调递增(2)因为a0,所以x10.()当a4时,x21,由(1)知,f(x)在0,1上单调递增,所以f(x)在x0和x1处分别取得最小值和最大值()当0a4时,x21.由(1)知,f(x)在0,x
3、2上单调递增,在x2,1上单调递减,因此f(x)在xx2处取得最大值又f(0)1,f(1)a,所以当0a1时,f(x)在x1处取得最小值;当a1时,f(x)在x0和x1处同时取得最小值;当1a0 时,x2ex;(3)证明:对任意给定的正数c,总存在x0 ,使得当 x(x0,)时,恒有xcex.解:(1)由f(x)exax,得f(x)exa.又f(0)1a1,得a2.所以f(x)ex2x,f(x)ex2.令f(x)0,得xln 2.当xln 2时,f(x)ln 2时,f(x)0,f(x)单调递增所以当xln 2时,f(x)有极小值,且极小值为f(ln 2)eln 22ln 22ln 4,f(x)
4、无极大值(2)证明:令g(x)exx2,则g(x)ex2x.由(1)得,g(x)f(x)f(ln 2)2ln 40,即g(x)0.所以g(x)在R上单调递增,又g(0)10,所以当x0时,g(x)g(0)0,即x20时,x2x0时,exx2x,即xcex.因此,对任意给定的正数c,总存在x0,当x(x0,)时,恒有x0),要使不等式xkx成立而要使exkx成立,则只需要xln(kx),即xln xln k成立若00时,xln xln xln k成立即对任意c1,),取x00,当x(x0,)时,恒有x1,令h(x)xln xln k,则h(x)1,所以当x1时,h(x)0,h(x)在(1,)内单
5、调递增取x04k,h(x0)4kln (4k)ln k2(kln k)2(kln 2),易知kln k,kln 2,所以h(x0)0.因此对任意c(0,1),取x0,当x(x0,)时,恒有xcex.综上,对任意给定的正数c,总存在x0,当x(x0,)时,恒有x2x,所以当x(x0,)时,有cexex2xx,即xcex.若0cln时,h(x)0,h(x)单调递增取x02ln,h(x0)ce2ln2ln2,易知ln0,又h(x)在(x0,)内单调递增,所以当x(x0,)时,恒有h(x)h(x0)0,即xcex.综上,对任意给定的正数c,总存在x0,当x(x0,)时,恒有x0),若f(x)在1,1上
6、的最小值记为g(a)(1)求g(a);(2)证明:当x1,1时,恒有f(x)g(a)4.解:(1)因为a0,1x1,所以()当0a1时,若x1,a,则f(x)x33x3a,f(x)3x230,故f(x)在(a,1)上是增函数;所以g(a)f(a)a3.()当a1时,有xa,则f(x)x33x3a,f(x)3x230,故f(x)在(1,1)上是减函数,所以g(a)f(1)23a.综上,g(a)(2)证明:令h(x)f(x)g(a),()当0a1时,g(a)a3.若xa,1,h(x)x33x3aa3,得h(x)3x23,则h(x)在(a,1)上是增函数,所以h(x)在a,1上的最大值是h(1)43
7、aa3,且0a0,知t(a)在(0,1)上是增函数所以t(a)t(1)4,即h(1)0),xR.(1)求f(x) 的单调区间和极值;(2)若对于任意的x1(2,),都存在 x2(1,),使得 f(x1)f(x2)1,求a 的取值范围解:(1)由已知,有f(x)2x2ax2(a0)令f(x)0,解得x0或x.当x变化时,f(x),f(x)的变化情况如下表:x(,0)0f(x)00f(x)0所以f(x)的单调递增区间是;单调递减区间是(,0),.当x0时,f(x)有极小值,且极小值f(0)0;当x时,f(x)有极大值,且极大值f.(2)由f(0)f0及(1)知,当x时,f(x)0;当x时,f(x)
8、0.设集合Af(x)|x(2,),集合B,则“对于任意的x1(2,),都存在x2(1,),使得f(x1)f(x2)1”等价于AB.显然,0B.下面分三种情况讨论:当2,即0a时,由f0可知,0A,而0B,所以A不是B的子集当12,即a时,有f(2)0,且此时f(x)在(2,)上单调递减,故A(,f(2),因而A(,0);由f(1)0,有f(x)在(1,)上的取值范围包含(,0),则(,0)B.所以AB.当1,即a时,有f(1)0,且此时f(x)在(1,)上单调递减,故B,A(,f(2),所以A不是B的子集综上,a的取值范围是.7(2014北京,13分)已知函数f(x)2x33x.(1)求f(x
9、) 在区间 2,1上的最大值;(2)若过点P(1,t) 存在3条直线与曲线yf(x) 相切,求t的取值范围;(3)问过点A(1,2),B(2,10),C(0,2) 分别存在几条直线与曲线yf(x) 相切?(只需写出结论)解:(1)由f(x)2x33x得f(x)6x23.令f(x)0,得x或x.因为f(2)10,f,f,f(1)1,所以f(x)在区间2,1上的最大值为f.(2)设过点P(1,t)的直线与曲线yf(x)相切于点(x0,y0),则y02x3x0,且切线斜率为k6x3,所以切线方程为yy0(6x3)(xx0),因此ty0(6x3)(1x0)整理得4x6xt30.设g(x)4x36x2t
10、3,则“过点P(1,t)存在3条直线与曲线yf(x)相切”等价于“g(x)有3个不同零点”g(x)12x212x12x(x1),g(x)与g(x)的情况如下:x(,0)0(0,1)1(1,)g(x)00g(x)t3t1所以,g(0)t3是g(x)的极大值,g(1)t1是g(x)的极小值当g(0)t30,即t3时,此时g(x)在区间(,1和(1,)上分别至多有1个零点,所以g(x)至多有2个零点当g(1)t10,即t1时,此时g(x)在区间(,0)和0,)上分别至多有1个零点,所以g(x)至多有2个零点当g(0)0且g(1)0,即3t1时,因为g(1)t70,所以g(x)分别在区间1,0),0,
11、1)和1,2)上恰有1个零点,由于g(x)在区间(,0)和(1,)上单调,所以g(x)分别在区间(,0)和1,)上恰有1个零点综上可知,当过点P(1,t)存在3条直线与曲线yf(x)相切时,t的取值范围是(3,1)(3)过点A(1,2)存在3条直线与曲线yf(x)相切;过点B(2,10)存在2条直线与曲线yf(x)相切;过点C(0,2)存在1条直线与曲线yf(x)相切8(2014四川,14分)已知函数f(x)exax2bx1,其中a,bR,e2.718 28为自然对数的底数(1)设g(x)是函数f(x)的导函数,求函数g(x)在区间0,1上的最小值;(2)若f(1)0,函数f(x)在区间(0,
12、1)内有零点证明:e2a1.解:(1)由f(x)exax2bx1,有g(x)f(x)ex2axb.所以g(x)ex2a.当x0,1时,g(x)12a,e2a当a时,g(x)0,所以g(x)在0,1上单调递增,因此g(x)在0,1上的最小值是g(0)1b;当a时,g(x)0,所以g(x)在0,1上单调递减,因此g(x)在0,1上的最小值是g(1)e2ab;当a时,令g(x)0,得xln(2a)(0,1)所以函数g(x)在区间0,ln(2a)上单调递减,在区间(ln(2a),1上单调递增于是,g(x)在0,1上的最小值是g(ln(2a)2a2aln(2a)b.综上所述,当a时,g(x)在0,1上的
13、最小值是g(0)1b;当a时,g(x)在0,1上的最小值是g(ln(2a)2a2aln(2a)b;当a时,g(x)在0,1上的最小值是g(1)e2ab.(2)证明:设x0为f(x)在区间(0,1)内的一个零点,则由f(0)f(x0)0可知f(x)在区间(0,x0)上不可能单调递增,也不可能单调递减则g(x)不可能恒为正,也不可能恒为负,故g(x)在区间(0,x0)内存在零点x1.同理g(x)在区间(x0,1)内存在零点x2.所以g(x)在区间(0,1)内至少有两个零点由(1)知,当a时,g(x)在0,1上单调递增,故g(x)在(0,1)内至多有一个零点当a时,g(x)在0,1上单调递减,故g(
14、x)在(0,1)内至多有一个零点所以a.此时g(x)在区间0,ln(2a)上单调递减,在区间(ln(2a),1上单调递增因此x1(0,ln(2a),x2(ln(2a),1),必有g(0)1b0, g(1)e2ab0.由f(1)0有abe12,有g(0)ae20,g(1)1a0.解得e2a1.所以函数f(x)在区间(0,1)内有零点时,e2a1.9(2014江西,12分)已知函数f(x)(a2cos2x)cos(2x)为奇函数,且f0,其中aR,(0,)(1)求a,的值;(2)若 f,求sin的值解:(1)因为f(x)(a2cos2x)cos(2x)是奇函数,而y1a2cos2x为偶函数,所以y
15、2cos(2x)为奇函数,又(0,),得,所以f(x)sin 2x(a2cos2x),由f0得(a1)0,即a1.(2)由(1)得,f(x)sin 4x,因为fsin ,即sin ,又,从而cos ,所以有sinsin coscos sin.10(2014江西,5分)在同一直角坐标系中,函数yax2x与ya2x32ax2xa(aR)的图象不可能的是()解析:选B分两种情况讨论:当a0时,函数为yx与yx,图象为D,故D有可能;当a0时,函数yax2x的对称轴为x,对函数ya2x32ax2xa求导得y3a2x24ax1(3ax1)(ax1),令y0,则x1,x2,所以对称轴x介于两个极值点x1,
16、x2之间,A,C满足,B不满足,所以B不可能故选B. 11(2014江苏,16分)已知函数f(x)exex,其中e是自然对数的底数(1)证明:f(x)是R上的偶函数;(2)若关于x的不等式mf(x)exm1在(0,)上恒成立,求实数m的取值范围;(3)已知正数a满足:存在x01,),使得f(x0)0),则t1,所以m对任意t1成立因为t112 13,所以,当且仅当t2,即xln 2时等号成立因此实数m的取值范围是.(3)令函数g(x)exa(x33x),则g(x)ex3a(x21)当x1时,ex0,x210,又a0,故g(x)0.所以g(x)是1,)上的单调增函数,因此g(x)在1,)上的最小
17、值是g(1)ee12a.由于存在x01,),使ex0ex0a(x3x0)0成立,当且仅当最小值g(1)0.故ee12a.令函数h(x)x(e1)ln x1,则h(x)1.令h(x)0,得xe1,当x(0,e1)时,h(x)0,故h(x)是(e1,)上的单调增函数所以h(x)在(0,)上的最小值是h(e1)注意到h(1)h(e)0,所以当x(1,e1)(0,e1)时,h(e1)h(x)h(1)0.当x(e1,e)(e1,)时,h(x)h(e)0.所以h(x)0对任意的x(1,e)成立当a(1,e)时,h(a)0,即a1(e1)ln a,从而ea1h(e)0,即a1(e1)ln a,故ea1ae1
18、.综上所述,当a时,ea1ae1.12(2014辽宁,12分)已知函数f(x)(xcos x)2sin x2,g(x)(x) 1.证明:(1)存在唯一x0,使 f(x0)0;(2)存在唯一x1,使 g(x1)0,且对(1)中的x0,有 x0x1.证明:(1)当x 时,f(x)sin x2cos x0,所以f(x)在上为增函数,又f(0)20,所以存在唯一x0,使f(x0)0.(2)当x时,化简得g(x)(x)1.令tx,记u(t)g(t)t1,t,则u(t).由(1)得,当t(0,x0)时,u(t)0.在上u(t)为增函数,由u0知,当t时,u(t)0,所以u(t)在上无零点在(0,x0)上u
19、(t)为减函数,由u(0)1及u(x0)0知存在唯一t0(0,x0),使u(t0)0.于是存在唯一t0,使u(t0)0.设x1t0,则g(x1)g(t0)u(t0)0,因此存在唯一的x1,使g(x1)0.由于x1t0,t0.13(2014陕西,14分)设函数 f(x)ln x,m R.(1)当me(e 为自然对数的底数)时,求 f(x)的极小值;(2)讨论函数g(x)f(x) 零点的个数;(3)若对任意ba0,0;当x(2,ln 2)时,f(x)0时,f(x)0,当0x时,f(x)时,f(x)0,函数f(x)单调递增所以函数f(x)的单调递减区间是,单调递增区间是.当a0时,令f(x)0,得2
20、ax2bx10.由b28a0,得x1,x2.当0xx2时,f(x)x2时,f(x)0,函数f(x)单调递增所以函数f(x)的单调递减区间是,单调递增区间是.综上所述,当a0,b0时,函数f(x)的单调递减区间是(0,);当a0,b0时,函数f(x)的单调递减区间是,单调递增区间是;当a0时,函数f(x)的单调递减区间是,单调递增区间是,.(2)由题意知,函数f(x)在x1处取得最小值由(1)知是f(x)的唯一极小值点,故1,整理得2ab1即b12a.令g(x)24xln x,则g(x).令g(x)0,得x,当0x0,g(x)单调递增;当x时,g(x)0,g(x)单调递减因此g(x)g1ln 1
21、ln 40.故g(a)0,即24aln a2bln a0,即ln af,排除A;取函数f(x)(x1)2,则x1是f(x)的极大值点,但1不是f(x)的极小值点,排除B;f(x)(x1)2,1不是f(x)的极小值点,排除C,故选D.答案:D18(2013广东,14分)设函数f(x)x3kx2x(kR)(1)当k1时,求函数f(x)的单调区间;(2)当k0时,求函数f(x)在k,k上的最小值m和最大值M.解:本题以三次函数为背景,主要考查导数在研究函数的单调性、极值、最值中的应用,意在考查考生运用数形结合思想、分类讨论思想解决问题的能力(1)当k1时,f(x)x3x2x,f(x)3x22x1.方
22、程3x22x10的判别式44380,f(x)0恒成立,f(x)的单调递增区间为(,)(2)当k0时,f(x)3x22kx1,方程3x22kx10的判别式4k2434(k23),当0时,有k230,即k0时,f(x)0恒成立,这时f(x)在k,k上单调递增,有mf(k)k3kk2kk,Mf(k)k3kk2k2k3k.当0时,有k230,即k,令f(x)3x22kx10,解得x10,x20,且x1x20,又x1kk0,于是kx1x20,当kxx1或x2xk时,f(x)0,f(x)为增函数;当x1xx2时,f(x)0,f(x)为减函数,故Mmaxf(k),f(x1),mminf(k),f(x2)先证
23、f(k)f(x1)3x2kx110,kx,f(x1)xkxx1xx1,f(k)f(x1)(2k3k)2k3kxx12k3x,又kx10,要证f(k)f(x1),只需证2k3x0x4k3x1k,由kx10知x1k显然成立,f(k)f(x1)再证f(k)f(x2)同理f(x2),有f(k)f(x2)k(kx2)(kx)0,f(k)f(x2)综上所述,Mf(k)2k3k,mf(k)k.19.(2013浙江,15分)已知aR,函数f(x)2x33(a1)x26ax.(1)若a1,求曲线yf(x)在点(2,f(2)处的切线方程;(2)若|a|1,求f(x)在闭区间0,2|a|上的最小值解:本题主要考查利
24、用导数研究函数的单调性等性质,及导数应用等基础知识,同时考查分类讨论等综合解题能力(1)当a1时,f(x)6x212x6,所以f(2)6.又因为f(2)4,所以切线方程为y6x8.(2)记g(a)为f(x)在闭区间0,2|a|上的最小值f(x)6x26(a1)x6a6(x1)(xa)令f(x)0,得到x11,x2a.当a1时,x0(0,1)1(1,a)a(a,2a)2af(x)00f(x)0单调递增极大值3a1单调递减极小值a2(3a)单调递增4a3比较f(0)0和f(a)a2(3a)的大小可得g(a)当a2时,f(x)0,函数f(x)为增函数;当0x2时,f(x).证明:本题主要考查导数的运
25、算及其几何意义,利用导数研究函数的单调性,考查分类讨论思想、化归与转化思想、函数与方程思想,考查综合分析问题和解决问题的能力(1)设函数f1(x)x3(a5)x(x0),f2(x)x3x2ax(x0),f1(x)3x2(a5),由于a2,0,从而当1x0时,f1(x)3x2(a5)3a50,所以函数f1(x)在区间(1,0内单调递减f2(x)3x2(a3)xa(3xa)(x1),由于a2,0,所以当0x1时,f2(x)1时,f2(x)0.即函数f2(x)在区间0,1)内单调递减,在区间(1,)内单调递增综合,及f1(0)f2(0),可知函数f(x)在区间(1,1)内单调递减,在区间(1,)内单
26、调递增(2)由(1)知f(x)在区间(,0)内单调递减,在区间内单调递减,在区间内单调递增,因为曲线yf(x)在点Pi(xi,f(xi)(i1,2,3)处的切线相互平行,从而x1,x2,x3互不相等,且f(x1)f(x2)f(x3)不妨设x10x2x3,由3x(a5)3x(a3)x2a3x(a3)x3a,可得3x3x(a3)(x2x3)0,解得x2x3,从而0x2x3.设g(x)3x2(a3)xa,则gg(x2)g(0)a.由3x(a5)g(x2)a,解得x1,设t,则a,因为a2,0,所以t,故x1x2x3t(t1)2,即x1x2x3. 22(2013湖北,13分)设a0,b0,已知函数f(
27、x).(1)当ab时,讨论函数f(x)的单调性;(2)当x0时,称f(x)为a,b关于x的加权平均数(i)判断f(1),f,f是否成等比数列,并证明ff;(ii)a,b的几何平均数记为G.称为a,b的调和平均数,记为H.若Hf(x)G,求x的取值范围解:本题主要考查不等式、导数的应用,利用导数研究函数的单调性等基础知识,考查运算能力及用函数思想分析解决问题的能力(1)f(x)的定义域为(,1)(1,),f(x).当ab时,f(x)0,函数f(x)在(,1),(1,)上单调递增;当ab时,f(x)0,f0,f0.故f(1)fab2,即f(1)f2.所以f(1),f2,f成等比数列因为,即f(1)
28、f.由得ff.()由()知fH,fG.故由Hf(x)G,得ff(x)f.当ab时,ff(x)fa.这时,x的取值范围为(0,);当ab时,01,从而,由f(x)在(0,)上单调递增与式,得x,即x的取值范围为;当a1,从而,由f(x)在(0,)上单调递减与式,得x,即x的取值范围为.综上,当ab时,x的取值范围为(0,);当ab时,x的取值范围为;当ab时,x的取值范围为 23(2012福建,5分)已知f(x)x36x29xabc,ab0;f(0)f(1)0;f(0)f(3)0.其中正确结论的序号是()ABC D解析:f(x)x36x29xabc,f(x)3x212x93(x1)(x3),令f
29、(x)0,得x1或x3.依题意有,函数f(x)x36x29xabc的图像与x轴有三个不同的交点,故f(1)f(3)0,即(169abc)(3363293abc)0,0abc4,f(0)abc0,f(3)abc0,故是对的答案:C24(2012辽宁,5分)函数yx2ln x的单调递减区间为()A(1,1 B(0,1C1,) D(0,)解析:函数yx2ln x的定义域为(0,),yx,令y0,则可得00时,(xk)f(x)x10,求k的最大值解:(1)f(x)的定义域为(,),f(x)exa.若a0,则f(x)0,所以f(x)在(,)上单调递增若a0,则当x(,ln a)时,f(x)0,所以,f(
30、x)在(,ln a)上单调递减,在(ln a,)上单调递增(2)由于a1,所以(xk)f(x)x1(xk)(ex1)x1.故当x0时,(xk)f(x)x10等价于k0)令g(x)x,则g(x)1.由(1)知,函数h(x)exx2在(0,)上单调递增而h(1)0,所以h(x)在(0,)上存在唯一的零点故g(x)在(0,)上存在唯一的零点设此零点为,则(1,2)当x(0,)时,g(x)0.所以g(x)在(0,)上的最小值为g()又由g()0,可得e2,所以g()1(2,3)由于式等价于k0.解:(1)由题意得f(x)12x22a.当a0时,f(x)0恒成立,此时f(x)的单调递增区间为(,)当a0
31、时,f(x)12(x)(x),此时函数f(x)的单调递增区间为(,和,),单调递减区间为, .(2)证明:由于0x1,故当a2时,f(x)|2a|4x32ax24x34x2.当a2时,f(x)|2a|4x32a(1x)24x34(1x)24x34x2.设g(x)2x32x1,0x1,则g(x)6x226(x)(x),于是x0(0,)(,1)1g(x)0g(x)1减极小值增1所以,g(x)ming()10.所以当0x1时,2x32x10.故f(x)|2a|4x34x20.27(2012广东,14分)设0a0,BxR|2x23(1a)x6a0,DAB.(1)求集合D(用区间表示);(2)求函数f(
32、x)2x33(1a)x26ax在D内的极值点解:(1)方程2x23(1a)x6a0的判别式9(1a)248a9(a3)(a),而0a0,当0时,得a3,即0a,由2x23(1a)x6a0,解得x1,x2,有0x1x2,此时B(,x1)(x2,),DAB(0,x1)(x2,);当0时,得a,由x22x10,得x1,此时B(,1)(1,),DAB(0,1)(1,);当0时,得a1,BR,DAB(0,)综上所述:当0a时,D(0, )(,);当a时,D(0,1)(1,);当a1时,D(0,)(2)由题知f(x)6x26(1a)x6a6(x1)(xa),0a1,令f(x)0得xa或x1,当x1时,f(
33、x)0,f(x)单调递增,当ax1时,f(x)0,f(x)单调递减当0a0,f(1)23(1a)6a3a10,再由f(x)的单调性可得0ax11x2,所以函数f(x)在D内的极值点为xa.当a时,D(0,1)(1,),函数f(x)在D内的极值点为xa.当a1时,D(0,),函数f(x)在D内的极值点为xa和x1.综上,当a1时,函数f(x)在D内的极值点为xa和x1;当a时,函数f(x)在D内的极值点为x;当0a0)(1)求f(x)的最小值;(2)若曲线yf(x)在点(1,f(1)处的切线方程为yx,求a,b的值解:(1)法一:由题设和均值不等式可知,f(x)axb2b,其中等号成立当且仅当a
34、x1,即当x时,f(x)取最小值为2b.法二:f(x)的导数f(x)a,当x时,f(x)0,f(x)在(,)上单调递增;当0x时,f(x)0.(1)求函数f(x)的单调区间;(2)若函数f(x)在区间(2,0)内恰有两个零点,求a的取值范围;(3)当a1时,设函数f(x)在区间t,t3上的最大值为M(t),最小值为m(t),记g(t)M(t)m(t),求函数g(t)在区间3,1上的最小值解:(1)f(x)x2(1a)xa(x1)(xa)由f(x)0,得x11,x2a0.当x变化时f(x),f(x)的变化情况如下表:x(,1)1(1,a)a(a,)f(x)00f(x)极大值极小值故函数f(x)的
35、单调递增区间是(,1),(a,);单调递减区间是(1,a)(2)由(1)知f(x)在区间(2,1)内单调递增,在区间(1,0)内单调递减,从而函数f(x)在区间(2,0)内恰有两个零点当且仅当解得0a0.(1)若对一切xR,f(x)1恒成立,求a的取值集合;(2)在函数f(x)的图象上取定两点A(x1,f(x1),B(x2,f(x2)(x1x2),记直线AB的斜率为k,证明:存在x0(x1,x2),使f(x0)k成立解:(1)f(x)exa,令f(x)0得xln a.当xln a时,f(x)ln a时,f(x)0,f(x)单调递增,故当xln a时,f(x)取最小值f(ln a)aaln a.
36、于是对一切xR,f(x)1恒成立,当且仅当aaln a1.令g(t)ttln t,则g(t)ln t.当0t0,g(t)单调递增;当t1时,g(t)0,g(t)单调递减故当t1时,g(t)取最大值g(1)1.因此,当且仅当a1时,式成立综上所述,a的取值集合为1(2)由题意知,ka,令(x)f(x)kex,则(x1)ex2x1(x2x1)1,(x2)ex1x2(x1x2)1令F(t)ett1,则F(t)et1.当t0时,F(t)0时,F(t)0,F(t)单调递增故当t0时,F(t)F(0)0,即ett10.从而ex2x1(x2x1)10,ex1x2(x1x2)10,又0,0,所以(x1)0.因
37、为函数y(x)在区间x1,x2上的图象是连续不断的一条曲线,所以存在x0(x1,x2),使(x0)0,即f(x0)k成立31(2011福建,5分)若a0,b0,且函数(x)4x3ax22bx2在x1处有极值,则ab的最大值等于()A2 B3C6 D9解析:函数的导数为 (x)12x22ax2b,由函数(x)在x1处有极值,可知函数(x)在x1处的导数值为零,122a2b0,所以ab6,由题意知a,b都是正实数,所以ab()2()29,当且仅当ab3时取到等号答案:D32(2011浙江,5分)设函数f(x)ax2bxc(a,b,cR)若x1为函数f(x)ex的一个极值点,则下列图像不可能为yf(
38、x)的图像是()解析:若x1为函数f(x)ex的一个极值点,则易得ac.因选项A、B的函数为f(x)a(x1)2,则f(x)exf(x)exf(x)(ex)a(x1)(x3)ex,x1为函数f(x)ex的一个极值点满足条件;选项C中,对称轴x0,且开口向下,a0,b0.f(1)2ab0.也满足条件;选项D中,对称轴x1,且开口向上,a0,b2a.f(1)2ab0.与图矛盾答案:D33(2010山东,5分)已知某生产厂家的年利润y(单元:万元)与年产量x(单位:万件)的函数关系式为yx381x234,则使该生产厂家获取最大年利润的年产量为()A13万件 B11万件C9万件 D7万件解析:因为yx
39、281,所以当x9时,y0;当x(0,9)时,y0,所以函数yx381x234在(9,)上单调递减,在(0,9)上单调递增,所以x9是函数的极大值点,又因为函数在(0,)上只有一个极大值点,所以函数在x9处取得最大值答案:C34(2010浙江,15分)已知函数f(x)(xa)2(xb)(a,bR,ab)(1)当a1,b2时,求曲线yf(x)在点(2,f(2)处的切线方程;(2)设x1,x2是f(x)的两个极值点,x3是f(x)的一个零点,且x3x1,x3x2.证明:存在实数x4,使得x1,x2,x3,x4按某种顺序排列后构成等差数列,并求x4.解:(1)当a1,b2时,因为f(x)(x1)(3x5),故f(2)1.又f(2)0,所以f(x)在点(2,0)处的切线方程为yx2.(2)证明:因为f(x)3(xa)(x),由于ab,故a,所以f(x)的两个极值点为xa,x.不妨设x1a,x2,因为x3x1,x3x2,且x3是f(x)的零点,故x3b,又因为a2(b),故可令x4(a),此时a,b依次成等差数列,所以存在实数x4满足题意,且x4.- 27 - 版权所有高考资源网