1、第3讲函数的综合运用【自主学习】第3讲函数的综合运用(本讲对应学生用书第3942页)自主学习回归教材1. (必修1 P71习题13改编)已知函数f(x)=a+是奇函数,则常数a=.【答案】-【解析】函数的定义域为R,因为f(x)是奇函数,所以f(x)+f(-x)=0,即a+a+=2a+=2a+1=0,所以a=-.2. (必修1 P93练习3改编)已知函数f(x)=3x-x2,则函数f(x)在区间-1,0上零点的个数为.【答案】1【解析】因为f(x)=3xln 3-2x,所以f(x)0在x-1,0上恒成立,所以f(x)在-1,0上单调递增.又因为f(-1)f(0)=(3-1-1)(30-0)=-
2、0,所以函数f(x)在区间-1,0上有1个零点.3. (选修1-1 P92习题8改编)已知函数y=2x2-ln x,则函数的值域为.【答案】【解析】由y=4x-,令y=4x-=0,可得x=,所以函数在上单调递减,在上单调递增,所以值域为.4. (选修1-1 P93例2改编)某种圆柱形的饮料罐的容积一定时,若它所用的材料最省,则此时底面半径R和高h的关系为.【答案】h=2R【解析】设圆柱的高为h,底面半径为R,则表面积为S(R)=2Rh+2R2,又V=R2h,则h=,所以S(R)=2R+2R2=+2R2.由S(R)=-+4R=0,解得R=,从而h=2R.当R时,S(R)时,S(R)0,因此,当h
3、=2R时,S(R)取得极小值,且是最小值.5. (必修1 P111复习17改编)已知定义在R上的偶函数f(x)在区间0,+)上是单调增函数,若f(1)f(lg x),则x的取值范围是.【答案】(10,+)【解析】因为f(x)是R上的偶函数且在0,+)上是单调增函数,所以f(x)在(-,0上是单调减函数.又因为f(1)1或lg x0,a0,则(a2-a)0,故a1.又2s+2t=4s+4t2,即a,所以a2,当且仅当s=t时取得等号.综上,g(a)的定义域为(1,2.(3) 8s+8t=(2s+2t)(4s-2s2t+4t)=a(a-b)=a=-a3+a2,a(1,2.令h(a)=-a3+a2,
4、a(1,2,h(a)=-+3a=-a(a-2)0在(1,2上恒成立,所以h(a)在(1,2上单调递增,h(a)(h(1),h(2),所以8s+8t(1,2.【点评】函数的综合问题涉及到几乎所有类型的函数,如一次函数、二次函数、三次函数、指数函数、对数函数,简单的分式函数、分段函数、复合函数也有所涉及.重点考查函数的三大性质(单调性、奇偶性与周期性),二次函数的图象与性质、三次函数、导数及其几何意义等,利用导数研究函数的性质,如单调性、极值与最值,利用函数的图象解题.变式设a为常数,y=f(x)是定义在R上的奇函数,当x0时,f(x)=9x+7,若f(x)a+1对一切x0恒成立,则实数a的取值范
5、围为.【答案】【解析】方法一:由题设知f(0)=0,故由f(0)a+1,得0a+1,即a-1.当x0时,f(x)=9x+-76-7=-6a-7,故-6a-7a+1,解得a-.综上,实数a的取值范围是.方法二:同方法一,得a-1,当x0时,f(x)-6a-7,故-6a-7a+1,解得a-.综上,实数a的取值范围是.方法三:同方法一,原问题就是9x2-(a+8)x+a20在x(0,+)上恒成立.考察二次函数g(x)=9x2-(a+8)x+a2的图象,因为g(0)=a20,要使不等式9x2-(a+8)x+a20在x(0,+)上恒成立,只需0,解得a-或a;或解得a.又因为a-1,所以实数a的取值范围
6、是.【点评】函数性质综合应用问题的常见类型及解题策略:(1) 函数单调性与奇偶性结合,注意函数单调性及奇偶性的定义,以及奇、偶函数图象的对称性;(2) 周期性与奇偶性结合,此类问题多考查求值问题,常利用奇偶性及周期性进行交换,将所求函数值的自变量转化到已知解析式的函数定义域内求解;(3) 周期性、奇偶性与单调性结合,解决此类问题通常先利用周期性转化自变量所在的区间,然后利用奇偶性和单调性求解.函数应用题例2(2015宿迁一模)如图是一个半圆形湖面景点的平面示意图.已知AB为直径,且AB=2 km,O为圆心,C为圆周上靠近A的一点,D为圆周上靠近B的一点,且CDAB.现在准备从A经过C到D建造一
7、条观光路线,其中A到C是圆弧,C到D是线段CD.设AOC=x rad,观光路线总长为y km.(例2)(1) 求y关于x的函数解析式,并指出该函数的定义域;(2) 求观光路线总长的最大值.【分析】(1) 将观光路线分解成两部分进行求解,但要注意实际问题的条件要求;(2) 利用导数求函数的最值.【解答】(1) 由题意知圆弧=x1=x,CD=2cos x.因为C为圆周上靠近A的一点,D为圆周上靠近B的一点,且CDAB,所以0x.所以y=x+2cos x,x.(2) 记f(x)=x+2cos x,则f(x)=1-2sin x.令f(x)=0,得x=.当x变化时,f(x),f(x)的变化情况如下表:x
8、f(x)+0-f(x)极大值所以函数f(x)在x=处取得极大值,这个极大值就是最大值,即f=+.答:观光路线总长的最大值为km.【点评】利用导数解决生活中的优化问题的一般步骤:(1) 分析实际问题中各个量之间的关系,列出实际问题的数学模型,写出实际问题中变量之间的函数关系式y=f(x);(2) 求函数的导数f(x),解方程f(x)=0;(3) 比较函数在区间端点和f(x)=0的点的函数值的大小,最大(小)者为最大(小)值;(4) 回归实际问题作答.变式(2015苏北四市期末)如图(1),有一个长方形地块ABCD,边AB为2 km,AD为4 km.地块的一角是湿地(图中阴影部分),其边缘线AC是
9、以直线AD为对称轴、A为顶点的抛物线的一部分.现要铺设一条过边缘线AC上一点P的直线型隔离带EF(EF与AC相切),E,F分别在边AB,BC上(隔离带不能穿越湿地,且占地面积忽略不计).设点P到边AD的距离为t(单位:km),BEF的面积为S(单位:km2).(变式(1)(1) 求S关于t的函数解析式,并指出该函数的定义域;(2) 是否存在点P,使隔离出的BEF面积S超过3 km2?并说明理由.【解答】(1) 如图(2),以A为坐标原点O,AB所在直线为x轴,建立平面直角坐标系,(变式(2)则点C的坐标为(2,4).设边缘线AC所在抛物线的方程为y=ax2,把(2,4)代入,得4=a22,解得
10、a=1,所以抛物线的方程为y=x2.因为y=2x,所以过点P(t,t2)的切线EF方程为y=2tx-t2.令y=0,得E;令x=2,得F(2,4t-t2),所以S=(4t-t2),即S=(t3-8t2+16t),定义域为(0,2.(2) 由(1)得S=(t3-8t2+16t),定义域为(0,2,所以S=(3t2-16t+16)=(t-4),令S=0得t=(t=4舍去).当t变化时,S,S的变化情况如下表:tS+0-S极大值当t=时,S取极大值,这个极大值就是S的最大值,且Smax=S=,又因为=3-恒成立.【分析】(1) 分离参数,构成新函数,然后通过对新函数求最值来求解;(2) 结合已知的两
11、个函数,然后证明f(x)minm(x)max,其中m(x)=-(x(0,+).【解答】(1) 由题意知2xln x-x2+ax-3对一切x(0,+)恒成立,则a2ln x+x+.设h(x)=2ln x+x+(x0),则h(x)=,当x(0,1)时,h(x)0,h(x)单调递增,所以h(x)min=h(1)=4.因为对一切x(0,+),2f(x)g(x)恒成立,所以ah(x)min=4,即实数a的取值范围是(-,4.(2) 问题等价于证明xln x-(x(0,+)恒成立.又f(x)=xln x,f(x)=ln x+1,当x时,f(x)0,f(x)单调递增,所以f(x)min=f=-.设m(x)=
12、-(x(0,+),则m(x)=,易知m(x)max=m(1)=-,从而对一切x(0,+),ln x-恒成立.【点评】利用导数研究不等式恒成立问题,首先要构造函数,利用导数研究函数的单调性,求出最值,进而得出相应的含参不等式,从而求出参数的取值范围;也可以分离变量,构造函数,直接把问题转化为函数的最值问题.变式(2015宿迁一模)已知函数f(x)=ex(其中e是自然对数的底数),g(x)=x2+ax+1,aR.(1) 记函数F(x)=f(x)g(x),且a0,求F(x)的单调增区间;(2) 若对任意的x1,x20,2,x1x2,均有|f(x1)-f(x2)|g(x1)-g(x2)|成立,求实数a
13、的取值范围.【分析】(1) 求出函数F(x)的导函数F(x),可由F(x)0得到函数F(x)的单调增区间;(2) 由于所研究的问题与绝对值有关,因此首先要去掉绝对值符号,注意到不等式的左边以及f(x)=ex的单调性,为了去掉左边的绝对值,为此增设一个条件x1x2,从而去掉了左边的不等式符号,再考虑不等式的右边,注意到n(x)|m(x)|的充要条件是-n(x)m(x)0,因为a0,所以x-1或x|g(x1)-g(x2)|成立,不妨设x1x2,因为f(x)=ex在0,2上单调递增,所以有|f(x1)-f(x2)|g(x1)-g(x2)|对x1x2恒成立,所以f(x2)-f(x1)g(x1)-g(x
14、2)x2恒成立,即对x1,x20,2,x1x2恒成立,所以f(x)+g(x)和f(x)-g(x)在0,2上都是单调增函数.所以f(x)+g(x)0在0,2上恒成立,所以ex+(2x+a)0在0,2上恒成立,即a-(ex+2x)在0,2上恒成立.因为-(ex+2x)在0,2上是单调减函数,所以-(ex+2x)在0,2上取得最大值-1,所以a-1.当f(x)-g(x)0在0,2上恒成立时,所以ex-(2x+a)0在0,2上恒成立,即aex-2x在0,2上恒成立.因为ex-2x在0,ln 2上单调递减,在ln 2,2上单调递增,所以ex-2x在0,2上取得最小值2-2ln 2,所以a2-2ln 2,
15、所以实数a的取值范围为-1,2-2ln 2.1. (2015南通中学)已知y=f(x)是奇函数,当x(0,2)时,f(x)=ln x-ax;且当x(-2,0)时,f(x)的最小值为1,则实数a=.【答案】1【解析】因为f(x)是奇函数,所以f(x)在(0,2)上的最大值为-1.当x(0,2)时,f(x)=-a,令f(x)=0得x=.又a,所以02.当0x0,f(x)在上单调递增;当x时,f(x)0,f(x)在上单调递减,所以f(x)max=f=ln -a=-1,解得a=1.2. 已知函数f(x)=ex-2x+a有零点,则实数a的取值范围是.【答案】(-,2ln 2-2)【解析】f(x)=ex-
16、2,可得f(x)=0的根为x=ln 2,当xln 2时,f(x)ln 2时,f(x)0,可得函数在区间(ln 2,+)上为增函数,所以函数y=f(x)在x=ln 2处取得极小值f(ln 2)=2-2ln 2+a,并且这个极小值也是函数的最小值,由题设知函数y=f(x)的最小值要小于或等于零,即2-2ln 2+a0,可得a2ln 2-2,故答案为(-,2ln 2-2).3. (2015镇江期末)若函数f(x)为定义在R上的奇函数,当x0时,f(x)=xln x,则不等式f(x)0时,f(x)=xln x,f(x)=ln x+1.当f(x)0时,x,即f(x)在上单调递减,在上单调递增,所以f(x
17、)在(0,+)上的最小值为-.又因为f(x)为奇函数,所以f(x)在上单调递减,在上单调递增,所以f(x)在(-,0)上的最大值为,即f(x)在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增,所以f(x)-e在上无解.又f(-e)=-f(e)=-e,所以f(x)2时,f(x)0恒成立,求k的最大值.(参考数据:ln 8=2.08,ln 9=2.20,ln 10=2.30).【解答】(1) 当k=0时,f(x)=1+ln x.因为f(x)=,从而f(1)=1.又f(1)=1,所以曲线y=f(x)在点(1,f(1)处的切线方程为y-1=x-1,即x-y=0.(2) 当k=5时,f(x)=ln x+-4.因
18、为f(x)=,所以当x(0,10)时,f(x)0,f(x)单调递增.所以当x=10时,f(x)有极小值.因为f(10)=ln 10-30,所以f(x)在(1,10)上有且仅有一个零点.因为f(e4)=4+-40,所以f(x)在(10,e4)上有且仅有一个零点.从而f(x)有且仅有两个不同的零点.(3) 由题意知,1+ln x-0对x(2,+)恒成立,即k0,所以v(x)在(2,+)上为增函数.因为v(8)=8-2ln 8-4=4-2ln 80,所以存在x0(8,9),v(x0)=0,即x0-2ln x0-4=0.当x(2,x0)时,h(x)0,h(x)单调递增.所以当x=x0时,h(x)取最小
19、值h(x0)=.因为ln x0=,所以h(x0)=(4,4.5).故所求的整数k的最大值为4.【融会贯通】完善提高融会贯通典例据环保部门测定,某处的污染指数与附近污染源的强度成正比,与到污染源距离的平方成反比,比例常数为k(k0).现已知相距18km的A,B两家化工厂(污染源)的污染强度分别为a,b,它们连线上任意一点C处的污染指数y等于两化工厂对该处的污染指数之和,设AC=x(km).(1) 试将y表示为x的函数关系式;(2) 若a=1,且当x=6时,y取得最小值,试求实数b的值.【思维引导】【规范解答】(1) 设点C受A污染源污染程度为,点C受B污染源污染程度为,其中k为比例系数,且k0,
20、0x18.从而点C处受污染程度为y=+(k0,0x18)6分(2) 因为a=1,所以y=+,y=k,8分令y=0,得x=11分又此时x=6,解得b=8,经验证符合题意.所以污染源B的污染强度b的值为814分【精要点评】 解有关函数最大值、最小值的实际问题,需要分析问题中各个变量之间的关系,建立适当的函数关系,并确定函数的定义域,所求得的结果要符合问题的实际意义.变式1(选修2-2 P36例4改编)已知强度分别为a,b的两个光源A,B间的距离为d,试问:在连接两光源的线段AB上,何处照度最小?试就a=8,b=1,d=3时回答上述问题.(照度与光的强度成正比,与光源距离的平方成反比)【解答】如图,
21、设点P在线段AB上,且点P距光源A为x,则点P距光源B为3-x(0x3).(变式1)由题知,点P受光源A的照度为,即;点P受光源B的照度为,即,其中k为比例系数.从而点P的总照度为I(x)=+(0x3),求导得I(x)=-+=,令I(x)=0,解得x=2.当0x2时,I(x)0,I(x)单调递减;当2x0,I(x)单调递增.因此当x=2时,I取得极小值,且是最小值.故在线段AB上,距光源A为2时的照度最小.变式2如图(1),两城A和B相距20km,现计划在两城外以AB为直径的半圆弧上选择一点C建造垃圾处理厂,其对城市的影响度与所选地点到城市的距离有关,对城A和城B的总影响度为城A与城B的影响度
22、之和,记点C到城A的距离为x km,建在C处的垃圾处理厂对城A和城B的总影响度为y.统计调查表明:垃圾处理厂对城A的影响度与所选地点到城A的距离的平方成反比,比例系数为4;对城B的影响度与所选地点到城B的距离的平方成反比,比例系数为k,当垃圾处理厂建在的中点时,对城A和城B的总影响度为0.065.(变式2(1)(1) 将y表示成x的函数关系式.(2) 讨论(1) 中函数的单调性,并判断弧上是否存在一点,使建在此处的垃圾处理厂对城A和城B的总影响度最小.若存在,求出该点到城A的距离;若不存在,请说明理由.【分析】“当垃圾处理厂建在的中点时,对城A和城B的总影响度为0.065”的含义是“当x=10
23、时,y=0.065”,从而确定比例系数k,第二问利用导数方法解决.【解答】(1) 如图(2),由题意知ACBC,BC2=400-x2,y=+(0x20),(变式2(2)其中当x=10时,y=0.065,故k=9,所以y表示成x的函数关系式为y=+(0x20).(2) y=+,y=-=,令y=0,得18x4=8(400-x2)2,所以x2=160,即x=4.当0x4时,y0,所以函数为单调减函数;当4x0,所以函数为单调增函数.所以当x=4时,y取极小值,也是最小值,且ymin=0.0625.即存在点C到县城A的距离为4时,函数y=+(0x20)有最小值,最小值为0.0625,即总影响度最小.温
24、馨提示:趁热打铁,事半功倍.请老师布置同学们完成配套检测与评估中的练习第23-26页.【课后检测】第3讲函数的综合运用A组一、填空题1. (2015洛阳统考)设函数f(x)=x2-23x+60,g(x)=f(x)+|f(x)|,则g(1)+g(2)+g(20)=.2. 生产一定数量的商品的全部费用称为生产成本,某企业一个月生产某种商品x万件时的生产成本为C(x)=x2+2x+20(万元).若一万件售价是20万元,为获取更大利润,则该企业一个月应生产该商品数量为万件.3. 已知f(x)是定义在R上的以3为周期的偶函数,若f(1)2f(x),若2a0).(1) 若函数y=f(x)的导函数是奇函数,
25、求a的值;(2) 求函数y=f(x)的单调区间.11. (2014无锡期末)如图所示,把一些长度为4 m(PA+PB=4 m)的铁管折弯后当作骨架制作“人字形”帐篷.根据人们的生活体验知道:人在帐篷里的“舒适感”k与三角形的底边长和底边上的高度有关,设AB为x,AB边上的高PH为y,则k= .若k越大,则“舒适感”越好.(1) 求“舒适感”k的取值范围;(2) 已知M是线段AB的中点,H在线段AB上,设MH=t,当人在帐篷里的“舒适感”k达到最大值时,求y关于自变量t的函数解析式,并求出y的最大值(请详细说明理由).(第11题)B组一、 填空题1. 若定义在R上的函数f(x)=a(a为常数)满
26、足f(-2)f(1),则f(x)的最小值为.2. (2015中华中学)已知当x(-,-1时,不等式(m2-m)4x-2xa),则f(a)+f(b)=.7. 设f(x)与g(x)是定义在同一区间a,b上的两个函数,若函数y=f(x)-g(x)在xa,b上有两个不同的零点,则称f(x)和g(x)在a,b上是“关联函数”,区间a,b称为“关联区间”.若f(x)=x2-3x+4与g(x)=2x+m在0,3上是“关联函数”,则实数m的取值范围为.8. 如果定义在R上的函数f(x)对任意两个不相等的实数x1,x2都有x1f(x1)+x2f(x2)x1f(x2)+x2f(x1),则称函数f(x)为“Z函数”
27、给出函数:y=-x3+1;y=3x-2sin x-2cos x;y=y=以上函数为“Z函数”的是.(填序号)二、 解答题9. 已知定义在R上的函数f(x)=2x-.(1) 若f(x)=,求x的值;(2) 若2tf(2t)+mf(t)0对于t1,2恒成立,求实数m的取值范围.10. (2015无锡期末)某公司生产的某批产品的销售量P万件(生产量与销售量相等)与促销费用x万元满足P=(其中0xa,a为正常数).已知生产该批产品还需投入成本6万元(不含促销费用),产品的销售价格定为元/件.(1) 将该产品的利润y万元表示为促销费用 x万元的函数;(2) 当促销费用投入多少万元时,该公司的利润最大?1
28、1. (2015苏北四市期末)已知函数f(x)=ln x-ax2+x,aR.(1) 若f(1)=0,求函数f(x)的单调减区间;(2) 若关于x的不等式f(x)ax-1恒成立,求整数a的最小值.【课后检测答案】第3讲函数的综合运用A组1. 112【解析】由二次函数图象的性质得,当3x20时,f(x)+|f(x)|=0,所以g(1)+g(2)+g(20)=g(1)+g(2)=112.2. 18【解析】利润L(x)=20x-C(x)=-(x-18)2+142,因此,当x=18时,L(x)有最大值.3. (-1,4)【解析】因为f(x)是定义在R上的周期为3的偶函数,所以f(5)=f(5-6)=f(
29、-1)=f(1).因为f(1)1,f(5)=,所以1,即0,解得-1a4.4. 【解析】方程log2=a在x内有解,而x+,所以log2.根据图形,可得出实数a的取值范围是.5. (1,4)【解析】由题意知f(x)=1-,因为函数f(x)=x+(bR)的导函数在区间(1,2)上有零点,所以当1-=0时,b=x2,又因为x(1,2),所以b(1,4).6. f(log2a)f(3)2f(x)得(x-2)f(x)0,所以x2时,f(x)0,所以f(x)在(2,+)上是增函数.因为2a4,1log2a2,log2a关于直线x=2对称的数是4-log2a,且24-log2a3,所以4-log2a32a
30、,所以f(log2a)f(3)f(2a).7. 5【解析】方程2f2(x)-3f(x)+1=0的解为f(x)=或1.作出y=f(x)的图象,由图象知零点的个数为5.(第7题)8. 【解析】由依题意知,函数f(x)是周期为2的奇函数,所以f+f(1)+f+f(2)+f=f+f(1)+f+f(0)+f=f+f(1)-f+f(0)+f=f+f(1)+f(0)=-1+21-1+20-1=.9. (1) f(x)=22x+2-2x-2a(2x-2-x)+2a2=(2x-2-x)2-2a(2x-2-x)+2a2+2,令t=2x-2-x,x-1,1, 所以t,所以g(t)=t2-2at+2a2+2,t.(2
31、) 方程f(x)=2a2有解,即方程t2-2at+2=0在上有解,当t=0时,方程无解,故t0,所以2a=t+.可由单调性的定义证明y=t+在(0,)上单调递减,在上单调递增,t+2.又因为y=t+为奇函数,所以当t时,t+-2,所以实数a的取值范围是(-,-22,+). 10. (1) 函数f(x)的定义域为R.由已知得f(x)=-a.因为y=f(x)的导函数是奇函数,所以f(-x)=-f(x),即-a=-+a,解得a=.(2) 由(1)知f(x)=-a=1-a.当a1时,f(x)0恒成立,所以a1,+)时,函数y=f(x)在R上单调递减.当0a0得(1-a)(ex+1)1,即ex-1+,解
32、得xln ;当0a1时,由f(x)0得(1-a)(ex+1)1,即ex-1+,解得x0,所以k1,所以k的取值范围是(1,.(2) 由(1)得k达到最大值时,x=y.由PA+PB=4,得+=4,所以=4- .两边平方并化简得y=4.当H与M重合时,t=0.当H与A重合时,有PA=AB=y,所以y2+y2=(4-y)2,所以y=4-4,即t=2-2,所以y=4 (0t2-2).因为0t2-2,所以,所以1-,所以ymax=,此时t=0.B组1. 0【解析】由f(-2)f(1),得a,即a0,所以偶函数f(x)在0,+)上是单调增函数,在(-,0上是单调减函数,所以f(x)min=f(0)=0.2
33、. (-1,2)【解析】将原不等式变形为m2-m,因为函数y=在(-,-1上是减函数,所以=2,当x(-,-1时,m2-m恒成立等价于m2-m2,解得-1m2.3. (0,1【解析】因为f(x)有且仅有两个零点,作图分析可知0a1.4. 【解析】当0x1时,f(x)=-a=-a;当1x2时,f(x)=-a=-a;当2xa0,而函数f(x)=|2x-1|在0,+)上是单调增函数,因此有 解得所以有f(a)+f(b)=a+b=1.7. 【解析】由题意知,y=f(x)-g(x)=x2-5x+4-m在0,3上有两个不同的零点.在同一直角坐标系下作出函数y=m与y=x2-5x+4(x0,3)的图象如图所
34、示,结合图象可知,当x2,3时,y=x2-5x+4,故当m时,函数y=m与y=x2-5x+4(x0,3)的图象有两个交点.(第7题)8. 【解析】因为对于任意给定的不相等实数x1,x2,不等式x1f(x1)+x2f(x2)x1f(x2)+x2f(x1)恒成立,所以不等式等价为(x1-x2)f(x1)-f(x2)0恒成立,即函数f(x)是定义在R上的增函数.函数y=-x3+1在定义域上单调递减;不满足条件;y=3x-2sin x-2cos x,y=3-2cos x+2sin x=3+2(sin x-cos x)=3+2sin0,函数单调递增,满足条件;f(x)=y=当x0时,函数单调递增,当x0
35、时,函数单调递减,不满足条件;y=作出图象易判断函数单调递增,满足条件.故答案为.9. (1) 当x0,所以x=1.(2) 当t1,2时,2t+m0,即m(22t-1)-(24t-1).因为22t-10,所以m-(22t+1).因为t1,2,所以-(22t+1)-17,-5,故m的取值范围是-5,+).10. (1) 由题意知,y=P-x-6.将P=代入化简得y=19-x(0xa).(2) y=22-22-3=10,当且仅当=x+2,即x=2时,上式取等号.所以当a2时,促销费用投入2万元时,厂家的利润最大;由y=19-x,得y=-,当0x0,此时函数y在0,2上单调递增,所以当0a2时,函数
36、y在0,a上单调递增,所以当x=a时,函数有最大值.即促销费用投入a万元时,厂家的利润最大.综上,当a2时,促销费用投入2万元,厂家的利润最大;当0a0,f(x)=-2x+1=(x0).由f(x)0,解得x1.又因为x0,所以x1.所以f(x)的单调减区间为(1,+).(2) 方法一:由f(x)ax-1恒成立,得ln x-ax2+xax-1在(0,+)上恒成立,问题等价于a在(0,+)上恒成立.令g(x)=,只需ag(x)max即可.又g(x)=,令g(x)=0,得-x-ln x=0.设h(x)=-x-ln x,因为h(x)=-0;当x(x0,+)时,g(x)0,h(1)=-0,所以x01,此时10,所以g(x)0.所以g(x)在(0,+)上是增函数.又因为g(1)=ln 1-a12+(1-a)+1=-a+20,所以关于x的不等式f(x)ax-1不能恒成立.当a0时,g(x)=-.令g(x)=0,得x=.所以当x时,g(x)0;当x时,g(x)0,h(2)=-ln 20,又因为h(a)在(0,+)上是减函数,所以当a2时,h(a)0,所以整数a的最小值为2.