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时间:2019-11-12
《(京津鲁琼专用)2020版高考数学第二部分专题六函数与导数第5讲导数与方程练典型习题提数学素养》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第5讲 导数与方程1.(2019·济南市模拟考试)已知函数f(x)=(x-1)2-x+lnx(a>0).(1)讨论f(x)的单调性;(2)若11,当x∈(0,1)时,f′(x)>0,f(x)是增函数,当x∈时,f′(x)<0,f(x)是减函数,当x∈时,f
2、′(x)>0.f(x)是增函数.③若a>1,则0<<1,当x∈时,f′(x)>0,f(x)是增函数,当x∈时,f′(x)<0,f(x)是减函数,当x∈(1,+∞)时,f′(x)>0,f(x)是增函数.综上所述,当a=1时,f(x)在(0,+∞)上是增函数;当01时,f(x)在上是增函数,在上是减函数,在(1,+∞)上是增函数.(2)当13、极小值为f(1)=-1<0.f(x)的极大值为f=-+ln=--lna-1.设g(a)=--lna-1,其中a∈(1,e),则g′(a)=+-==>0,所以g(a)在(1,e)上是增函数,所以g(a)×9-4+ln4=ln4+>0,所以存在x0∈(1,4),使f(x0)=0,所以当14、,直线y=x是曲线y=f(x)在x=1处的切线.(1)求a,b的值;(2)是否存在k∈Z,使得y=f(x)在(k,k+1)上有唯一零点?若存在,求出k的值;若不存在,请说明理由.解:(1)f′(x)=ex(lnx-ax++b),f(x)的定义域为(0,+∞).由已知,得即,解得a=1,b=.(2)由(1)知,f(x)=ex,则f′(x)=ex,令g(x)=lnx-x++,则g′(x)=-<0恒成立,所以g(x)在(0,+∞)上单调递减,又g(1)=>0,g(2)=ln2-1<0,所以存在唯一的x0∈5、(1,2),使得g(x0)=0,且当x∈(0,x0)时,g(x)>0,即f′(x)>0,当x∈(x0,+∞)时,g(x)<0,即f′(x)<0.所以f(x)在(0,x0)上单调递增,在(x0,+∞)上单调递减.又当x→0时,f(x)<0,f(1)=>0,f(2)=e2(ln2-)>0,f(e)=ee<0,所以存在k=0或2,使得y=f(x)在(k,k+1)上有唯一零点.3.(2019·长春市质量监测(二))已知函数f(x)=ex+bx-1(b∈R).(1)讨论f(x)的单调性;(2)若方程f(x)=6、lnx有两个实数根,求实数b的取值范围.解:(1)由题意可得f′(x)=ex+b,当b≥0时,f′(x)>0,f(x)在(-∞,+∞)上单调递增.当b<0时,若x≥ln(-b),则f′(x)≥0,f(x)在[ln(-b),+∞)上单调递增;若x7、,b=-ex0.方程f(x)=lnx有两个实数根,即g(x)有两个零点,则需满足g(x0)<0,即ex0+bx0-1-lnx0=ex0+x0-1-lnx0=ex0-ex0x0-lnx0<0,令h(x)=ex-exx-lnx(x>0),则h′(x)=-exx-<0,所以h(x)在(0,+∞)上单调递减,h(1)=0,所以ex0-ex0x0-lnx0<0的解集为(1,+∞),所以b=-ex0<1-e.当b<1-e时,ex+bx-1-lnx>x+bx-lnx,有g(eb)>eb+beb-lneb=(b+18、)eb-b,令G(x)=(x+1)ex-x=(x+1)(ex-1)+1,x<1-e,所以x+1<2-e<0,00,所以g(eb)>0,故g(eb)g(x0)<0,g(x)在(0,x0)上有唯一零点,另一方面,在(x0,+∞)上,当x→+∞时,因为ex的增长速度快,所以g(x)>0.综上,b的取值范围是(-∞,1-e).4.已知函数f(x)=-x+2alnx.(1)求f(x)的单调区间;(2)设g(x)=lnx-bx-cx2,
3、极小值为f(1)=-1<0.f(x)的极大值为f=-+ln=--lna-1.设g(a)=--lna-1,其中a∈(1,e),则g′(a)=+-==>0,所以g(a)在(1,e)上是增函数,所以g(a)×9-4+ln4=ln4+>0,所以存在x0∈(1,4),使f(x0)=0,所以当14、,直线y=x是曲线y=f(x)在x=1处的切线.(1)求a,b的值;(2)是否存在k∈Z,使得y=f(x)在(k,k+1)上有唯一零点?若存在,求出k的值;若不存在,请说明理由.解:(1)f′(x)=ex(lnx-ax++b),f(x)的定义域为(0,+∞).由已知,得即,解得a=1,b=.(2)由(1)知,f(x)=ex,则f′(x)=ex,令g(x)=lnx-x++,则g′(x)=-<0恒成立,所以g(x)在(0,+∞)上单调递减,又g(1)=>0,g(2)=ln2-1<0,所以存在唯一的x0∈5、(1,2),使得g(x0)=0,且当x∈(0,x0)时,g(x)>0,即f′(x)>0,当x∈(x0,+∞)时,g(x)<0,即f′(x)<0.所以f(x)在(0,x0)上单调递增,在(x0,+∞)上单调递减.又当x→0时,f(x)<0,f(1)=>0,f(2)=e2(ln2-)>0,f(e)=ee<0,所以存在k=0或2,使得y=f(x)在(k,k+1)上有唯一零点.3.(2019·长春市质量监测(二))已知函数f(x)=ex+bx-1(b∈R).(1)讨论f(x)的单调性;(2)若方程f(x)=6、lnx有两个实数根,求实数b的取值范围.解:(1)由题意可得f′(x)=ex+b,当b≥0时,f′(x)>0,f(x)在(-∞,+∞)上单调递增.当b<0时,若x≥ln(-b),则f′(x)≥0,f(x)在[ln(-b),+∞)上单调递增;若x7、,b=-ex0.方程f(x)=lnx有两个实数根,即g(x)有两个零点,则需满足g(x0)<0,即ex0+bx0-1-lnx0=ex0+x0-1-lnx0=ex0-ex0x0-lnx0<0,令h(x)=ex-exx-lnx(x>0),则h′(x)=-exx-<0,所以h(x)在(0,+∞)上单调递减,h(1)=0,所以ex0-ex0x0-lnx0<0的解集为(1,+∞),所以b=-ex0<1-e.当b<1-e时,ex+bx-1-lnx>x+bx-lnx,有g(eb)>eb+beb-lneb=(b+18、)eb-b,令G(x)=(x+1)ex-x=(x+1)(ex-1)+1,x<1-e,所以x+1<2-e<0,00,所以g(eb)>0,故g(eb)g(x0)<0,g(x)在(0,x0)上有唯一零点,另一方面,在(x0,+∞)上,当x→+∞时,因为ex的增长速度快,所以g(x)>0.综上,b的取值范围是(-∞,1-e).4.已知函数f(x)=-x+2alnx.(1)求f(x)的单调区间;(2)设g(x)=lnx-bx-cx2,
4、,直线y=x是曲线y=f(x)在x=1处的切线.(1)求a,b的值;(2)是否存在k∈Z,使得y=f(x)在(k,k+1)上有唯一零点?若存在,求出k的值;若不存在,请说明理由.解:(1)f′(x)=ex(lnx-ax++b),f(x)的定义域为(0,+∞).由已知,得即,解得a=1,b=.(2)由(1)知,f(x)=ex,则f′(x)=ex,令g(x)=lnx-x++,则g′(x)=-<0恒成立,所以g(x)在(0,+∞)上单调递减,又g(1)=>0,g(2)=ln2-1<0,所以存在唯一的x0∈
5、(1,2),使得g(x0)=0,且当x∈(0,x0)时,g(x)>0,即f′(x)>0,当x∈(x0,+∞)时,g(x)<0,即f′(x)<0.所以f(x)在(0,x0)上单调递增,在(x0,+∞)上单调递减.又当x→0时,f(x)<0,f(1)=>0,f(2)=e2(ln2-)>0,f(e)=ee<0,所以存在k=0或2,使得y=f(x)在(k,k+1)上有唯一零点.3.(2019·长春市质量监测(二))已知函数f(x)=ex+bx-1(b∈R).(1)讨论f(x)的单调性;(2)若方程f(x)=
6、lnx有两个实数根,求实数b的取值范围.解:(1)由题意可得f′(x)=ex+b,当b≥0时,f′(x)>0,f(x)在(-∞,+∞)上单调递增.当b<0时,若x≥ln(-b),则f′(x)≥0,f(x)在[ln(-b),+∞)上单调递增;若x7、,b=-ex0.方程f(x)=lnx有两个实数根,即g(x)有两个零点,则需满足g(x0)<0,即ex0+bx0-1-lnx0=ex0+x0-1-lnx0=ex0-ex0x0-lnx0<0,令h(x)=ex-exx-lnx(x>0),则h′(x)=-exx-<0,所以h(x)在(0,+∞)上单调递减,h(1)=0,所以ex0-ex0x0-lnx0<0的解集为(1,+∞),所以b=-ex0<1-e.当b<1-e时,ex+bx-1-lnx>x+bx-lnx,有g(eb)>eb+beb-lneb=(b+18、)eb-b,令G(x)=(x+1)ex-x=(x+1)(ex-1)+1,x<1-e,所以x+1<2-e<0,00,所以g(eb)>0,故g(eb)g(x0)<0,g(x)在(0,x0)上有唯一零点,另一方面,在(x0,+∞)上,当x→+∞时,因为ex的增长速度快,所以g(x)>0.综上,b的取值范围是(-∞,1-e).4.已知函数f(x)=-x+2alnx.(1)求f(x)的单调区间;(2)设g(x)=lnx-bx-cx2,
7、,b=-ex0.方程f(x)=lnx有两个实数根,即g(x)有两个零点,则需满足g(x0)<0,即ex0+bx0-1-lnx0=ex0+x0-1-lnx0=ex0-ex0x0-lnx0<0,令h(x)=ex-exx-lnx(x>0),则h′(x)=-exx-<0,所以h(x)在(0,+∞)上单调递减,h(1)=0,所以ex0-ex0x0-lnx0<0的解集为(1,+∞),所以b=-ex0<1-e.当b<1-e时,ex+bx-1-lnx>x+bx-lnx,有g(eb)>eb+beb-lneb=(b+1
8、)eb-b,令G(x)=(x+1)ex-x=(x+1)(ex-1)+1,x<1-e,所以x+1<2-e<0,00,所以g(eb)>0,故g(eb)g(x0)<0,g(x)在(0,x0)上有唯一零点,另一方面,在(x0,+∞)上,当x→+∞时,因为ex的增长速度快,所以g(x)>0.综上,b的取值范围是(-∞,1-e).4.已知函数f(x)=-x+2alnx.(1)求f(x)的单调区间;(2)设g(x)=lnx-bx-cx2,
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