(Ⅱ)设当x?0时,f?x??x,求a的取值范围. ax?1【命题意图】本题主要考查导数的应用和利用导数证明不等式,考查考生综合运用知识的能力及分类讨论的思想,考查考生的计算能力及分析问题、解决问题的能力. 【参考答案】
【点评】导数常作为高考的压轴题,对考生的能力要求非常高,它不仅要求考生牢固掌握基础知识、基本技能,还要求考生具有较强的分析能力和计算能力.估计以后对导数的考查力度不会减弱。作为压轴题,主要是涉及利用导数求最值解决恒成立问题,利用导数证明不等式等,常伴随对参数的讨论,这也是难点之所在.
(2010陕西文数)21、(本小题满分14分) 已知函数f(x)=x,g(x)=alnx,a?R。
(1) 若曲线y=f(x)与曲线y=g(x)相交,且在交点处有相同的切线,求a的值及该切线的
方程;
(2) 设函数h(x)=f(x)- g(x),当h(x)存在最小之时,求其最小值?(a)的解析式; (3) 对(2)中的?(a),证明:当a?(0,+?)时, ?(a)?1. 解 (1)f’(x)=
12x,g’(x)=
a(x>0), x由已知得 x=alnx,
12x=
ae2
, 解德a=,x=e, x22
2)=
两条曲线交点的坐标为(e,e) 切线的斜率为k=f’(e
1, 2e1切线的方程为y-e=2e(x- e2).
(2)由条件知
Ⅰ 当a.>0时,令h '(x)=0,解得x=4a,
所以当0 < x< 4a时 h '(x)<0,h(x)在(0,4a)上递减; 当x>4a时,h '(x)>0,h(x)在(0,4a)上递增。
所以x>4a是h(x)在(0, +∞ )上的唯一极致点,且是极小值点,从而也是h(x)的最小值点。
所以Φ (a)=h(4a)= 2a-aln4a=2
Ⅱ当a ≤ 0时,h(x)=(1/2-2a) /2x>0,h(x)在(0,+∞)递增,无最小值。 故 h(x) 的最小值Φ (a)的解析式为2a(1-ln2a) (a>o) (3)由(2)知Φ (a)=2a(1-ln2a)
11则 Φ (a )=-2ln2a,令Φ (a )=0 解得 a =1/2
1当 a>1/2 时, Φ (a )<0,所以Φ(a ) 在 (1/2, +∞)上递减。 所以Φ(a )在(0, +∞)处取得极大值Φ(1/2 )=1 因为Φ(a )在(0, +∞)上有且只有一个极致点,所以Φ(1/2)=1也是Φ(a)的最大值 所当a属于 (0, +∞)时,总有Φ(a) ≤ 1
(2010辽宁文数)(21)(本小题满分12分)
已知函数f(x)?(a?1)lnx?ax?1. (Ⅰ)讨论函数f(x)的单调性;
(Ⅱ)设a??2,证明:对任意x1,x2?(0,??),|f(x1)?f(x2)|?4|x1?x2|.
222222222a?12ax2?a?1?2ax?解:(Ⅰ) f(x)的定义域为(0,+?),f?(x)?. xx当a≥0时,f?(x)>0,故f(x)在(0,+?)单调增加; 当a≤-1时,f?(x)<0, 故f(x)在(0,+?)单调减少;
当-1<a<0时,令f?(x)=0,解得x=?a?1.当x∈(0, 2a??a?1)时, f?(x)>0; 2ax∈(?a?1,+?)时,f?(x)<0, 故f(x)在(0, 2aa?1a?1)单调增加,在(?,2a2a+?)单调减少.
(Ⅱ)不妨假设x1≥x2.由于a≤-2,故f(x)在(0,+?)单调减少.
所以f(x1)?f(x2)?4x1?x2等价于
f(x1)?f(x2)≥4x1-4x2,
即f(x2)+ 4x2≥f(x1)+ 4x1. 令g(x)=f(x)+4x,则
g?(x)?a?1?2ax+4 x
2ax2?4x?a?1=.
x?4x2?4x?1?(2x?1)2于是g?(x)≤=≤0.
xx从而g(x)在(0,+?)单调减少,故g(x1) ≤g(x2),
即 f(x1)+ 4x1≤f(x2)+ 4x2,故对任意x1,x2∈(0,+?) ,f(x1)?f(x2)?4x1?x2.
(2010辽宁理数)(21)(本小题满分12分) 已知函数f(x)?(a?1)lnx?ax?1 (I)讨论函数f(x)的单调性;
(II)设a??1.如果对任意x1,x2?(0,??),|f(x1)?f(x2)?4|x1?x2|,求a的取值范围。 解:
2a?12ax2?a?1?2ax?(Ⅰ)f(x)的定义域为(0,+∞). f'(x)?. xx当a?0时,f'(x)>0,故f(x)在(0,+∞)单调增加; 当a??1时,f'(x)<0,故f(x)在(0,+∞)单调减少;
当-1<a<0时,令f'(x)=0,解得x??a?1. 2a则当x?(0,?a?1a?1)时,f'(x)>0;x?(?,??)时,f'(x)<0. 2a2aa?1a?1)单调增加,在(?,??)单调减少. 2a2a故f(x)在(0,?(Ⅱ)不妨假设x1?x2,而a<-1,由(Ⅰ)知在(0,+∞)单调减少,从而