1、高考压轴大题突破练(三)函数与导数(1)(推荐时间:70分钟)1已知函数f(x)ln x,g(x)(a0),设F(x)f(x)g(x)(1)求函数F(x)的单调区间;(2)若以函数yF(x)(x(0,3)图象上任意一点P(x0,y0)为切点的切线的斜率k恒成立,求实数a的最小值解(1)F(x)f(x)g(x)ln x(x0),F(x).a0,由F(x)0x(a,),F(x)在(a,)上是增函数由F(x)0x(0,a),F(x)在(0,a)上是减函数综上,F(x)的单调递减区间为(0,a),单调递增区间为(a,)(2)由F(x)(0x3),得kF(x)(0x03)恒成立axx0(00时,由f(x
2、)0,得ax0,得x,此时f(x)的单调递减区间为(a,),单调递增区间为(,a)和(,)当a0时,由f(x)0,得x0,得xa,此时f(x)的单调递减区间为(,a),单调递增区间为(,)和(a,)综上,当a0时,f(x)的单调递减区间为(a,),单调递增区间为(,a)和(,)当a0时,f(x)的单调递减区间为(,a),单调递增区间为(,)和(a,)(3)依题意x(0,),不等式2xln xf(x)a21恒成立,等价于2xln x3x22ax1在(0,)上恒成立,可得aln xx在(0,)上恒成立,设h(x)ln x,则h(x).令h(x)0,得x1,x(舍),当0x0;当x1时,h(x)0.
3、当x变化时,h(x)与h(x)变化情况如下表x(0,1)1(1,)h(x)0h(x)单调递增2单调递减 当x1时,h(x)取得最大值,h(x)max2,a2,即a的取值范围是2,)3某知名保健品企业新研发了一种健康饮品,已知每天生产该种饮品最多不超过4万瓶,最少1 000瓶,经检测在生产过程中该饮品的正品率P与每日生产产品瓶数x(xN*,单位:千瓶)间的关系为P,每生产一瓶饮品盈利4元,每出现一瓶次品亏损2元(注:正品率饮品的正品瓶数饮品总瓶数100%)(1)将日利润y(元)表示成日产量x的函数;(2)求该种饮品日利润的最大值解(1)由题意,得每生产1 000瓶饮品盈利4 000元,每出现1
4、000瓶次品亏损2 000元,故y4 000x2 000(1)x3 600xx3.所以日利润yx33 600x(xN*,1x40)(2)令f(x)x33 600x,x1,40,则f(x)3 6004x2,令f(x)0,解得x30.当1x0;当30x40时,f(x)0,f(x)是增函数;当x(e1a,)时,f(x)0,得xe2a;令F(x)e2a,故函数F(x)在区间(0,e2a)上是增函数,在区间(e2a,)上是减函数当e2a0时,函数F(x)在区间(0,e2a)上是增函数,在区间(e2a,e2上是减函数,所以F(x)maxF(e2a)ea2.又F(e1a)0,F(e2)0,由图象,易知当0x
5、e1a时,F(x)0;当e1a0,此时函数f(x)的图象与函数g(x)的图象在区间(0,e2上有1个公共点当e2ae2,即a0时,F(x)在区间(0,e2上是增函数,F(x)maxF(e2).若F(x)maxF(e2)0,即1a0时, 函数f(x)的图象与函数g(x)的图象在区间(0,e2上只有1个公共点;若F(x)maxF(e2)0,即a1时,f(x)(x1);(2)当1x3时,f(x)1时,g(x)0.又g(1)0,所以有g(x)0,即f(x)1时,2x1,故.令k(x)ln xx1,则k(1)0,k(x)10,故k(x)0,即ln x1时,f(x)(x1)(2)方法一记h(x)f(x),由(1)得h(x).令G(x)(x5)3216x,则当1x3时,G(x)3(x5)22160,因此G(x)在(1,3)内是减函数又由G(1)0,得G(x)0,所以h(x)0.因此h(x)在(1,3)内是减函数又h(1)0,所以h(x)0.于是当1x3时,f(x).方法二记h(x)(x5)f(x)9(x1),则当1x3时,由(1)得h(x)f(x)(x5)f(x)9(x1)(x5)93x(x1)(x5)(2)18x(7x232x25)0.因此h(x)在(1,3)内单调递减又h(1)0,所以h(x)0,即f(x).