(1)若f(x)在x?0处取得极值,求a的值;(2分) (2)讨论f(x)的单调性;(5分)
11(5分) )...(1?2n)?e(n?N*,e为自然对数的底数)
8132x解:(1)?f??x???a,?x?0是f(x)的一个极值点,则 21?x f??0??0,?a?0,验证知a=0符合条件…………………….(2分)
(3)证明:(1?)(1?192xax2?2x?a?a? (2)?f??x??
1?x21?x2 1)若a=0时,
?f(x)在?0,???单调递增,在???,0?单调递减;
?a?0 2)若? 得,当a??1时,f??x??0对x?R恒成立,??0? ?f(x)在R上单调递减…………………………………(4分)
2 3)若?1?a?0时,由f??x??0得ax?2x?a?0 ?1?1?a2?1?1?a2?x? ?
aa?1?1?a2?1?1?a2或x? 再令f??x??0,可得x?
aa?1?1?a2?1?1?a2,)上单调递增, ?f(x)在(
aa?1?1?a2?1?1?a2)和(,??)上单调递减-------(6分) 在(??,aa 综上所述,若a??1时,f(x)在(??,??)上单调递减,
?1?1?a2?1?1?a2f(x)在(,)上单调递增,若?1?a?0时,
aa?1?1?a2?1?1?a2)和(,??)上单调递减。 (??,aa若a?0时,f(x)在?0,???单调递增,在???,0?单调递减..................(7分)
???单调递减 (3)由(2)知,当a??1时,f(x)在???,当x??0,???时,由f(x)?f(0)?0
?ln(1?x2)?x111111?ln[(1?)(1?)...(1?2n)]?ln(1?)?ln(1?)?......?ln(1?2n)981981331?1??1?n? 1111?133?1???2?......n????1?n??1332?3?231?3111?(1?)(1?)...(1?2n)?e2?e,................................(12分)98131【浙江省杭州第十四中学2020届高三12月月考】设 x1、x2(x1?x2)是函数
f(x)?ax3?bx2?a2x(a?0)的两个极值点.
(I)若 x1??1,x2?2,求函数 f(x) 的解析式; (II)若 |x1|?|x2|?22,求 b 的最大值;
(III)设函数 g(x)?f?(x)?a(x?x1),x?(x1,x2),当 x2?a时,求 |g(x)| 的最大
值. 【答案】
解:(1)∵f(x)?ax?bx?ax(a?0), ∴f?(x)?3ax?2bx?a(a?0)
依题意有-1和2是方程3ax2?2bx?a2?0的两根 2b?1???a?6?3a, 解得?∴?, ??b??9??2??a?3?32222∴f(x)?6x3?9x2?36x.(经检验,适合) 3分
(2)∵f?(x)?3ax?2bx?a(a?0),依题意,x1,x2是方程f?(x)?0的两个根, ∵x1x2??22a?0且|x1|?|x2|?22, 32b24a)??8, 3a32∴(x1?x2)?8. ∴(?22∴b?3a(6?a). ∵b2≥0 ∴0?a≤6.
设p(a)?3a2(6?a),则p?(a)??9a2?36a. 由p?(a)?0得0?a?4,由p?(a)?0得a?4.
即:函数p(a)在区间(0,4]上是增函数,在区间[4,6]上是减函数,
∴当a?4时, p(a)有极大值为96,
∴p(a)在(0,6]上的最大值是96, ∴b的最大值为46. 9分
(3)证明:∵x1,x2是方程f'(x)?0的两根,∴f'(x)?3a(x?x1)(x?x2).
∵x1?x2??a,x2?a, ∴x1??.
33∴|g(x)|?|3a(x?1)(x?a)?a(x?1)|?|a(x?1)[3(x?a)?1]|
333111∵x1?x?x2,即??x?a.∴|g(x)|?a(x?)(?3x?3a?1)33
13a?1a23a31 |g(x)|??3a(x?)(x?)??3a(x?)??a2?a243 33a(3a?2)23a312. ≤?a?a?1243∴g(x)maxaa(3a?2)2,当且仅当x?时取等号. 14分 ?122【北京市东城区 2020学年度高三数第一学期期末】已知M是由满足下述条件的函数构成的集合:对任意f(x)?M,①方程f(x)?x?0有实数根;②函数f(x)的导数f?(x)满足0?f?(x)?1. (Ⅰ)判断函数f(x)?xsinx是否是集合M中的元素,并说明理由; ?24(Ⅱ)集合M中的元素f(x)具有下面的性质:若f(x)的定义域为D,则对于任意
?m,n??D,都存在x0??m,n?,使得等式f(n)?f(m)?(n?m)f?(x0)成立.试用
这一性质证明:方程f(x)?x?0有且只有一个实数根;
(Ⅲ)对任意f(x)?M,且x??a,b?,求证:对于f(x)定义域中任意的x1,x2,x3,当
x2?x1?1,且x3?x1?1时,f(x3)?f(x2)?2.
【答案】
解:(Ⅰ)因为①当x?0时,f(0)?0,
所以方程f(x)?x?0有实数根0; ②f?(x)?11?cosx, 24?13???所以f?(x)??,?,满足条件0?f?(x)?1; 44由①②,函数f(x)?xsinx是集合M中的元素. …………5分 ?24(Ⅱ)假设方程f(x)?x?0存在两个实数根?,?(???),
则f(?)???0,f(β)?β?0. 不妨设???,根据题意存在c?(?,?),
满足f(β)?f(α)?(β?α)f?(c).
因为f(?)??,f(?)??,且???,所以f?(c)?1. 与已知0?f?(x)?1矛盾.又f(x)?x?0有实数根,
所以方程f(x)?x?0有且只有一个实数根. …………10分 (Ⅲ)当x2?x3时,结论显然成立;
当x2?x3,不妨设a?x2?x3?b.
因为x??a,b?,且f?(x)?0,所以f(x)为增函数,那么f(x2)?f(x3). 又因为f?(x)?1?0,所以函数f(x)?x为减函数, 所以f(x2)?x2?f(x3)?x3.
所以0?f(x3)?f(x2)?x3?x2,即f(x3)?f(x2)?x3?x2. 因为x2?x1?1,所以?1?x1?x2?1, (1) 又因为x3?x1?1,所以?1?x3?x1?1, (2) (1)?(2)得?2?x2?x3?2即x3?x2?2. 所以f(x3)?f(x2)?x3?x2?2.
综上,对于任意符合条件的x1,x2,x3总有f(x3)?f(x2)?2成立.……14分
【江西省2020届十所重点中学第二次联考】已知函数f(x)=x-2ax, a∈R. (1)当a≤0时,求函数f(x)的单调区间;
(2)当a<x<2a时,函数f(x)存在极小值,求a的取值范围;
3
解:(1)由题设知f '(x)=4x-4ax,
2
令 f '(x)=0,得4x(x-a)=0, 当a≤0时,得x=0时,
x<0时,f '(x)< 0;x>0时,f '(x)>0,
∴函数f(x)的单调递减区间是(-∞,0);单调递增区间是(0,+∞). (2)∵a<x<2a,∴a>0.
当a>0时,令f '(x)=0,得x=0或x=?a,
列表如下: x (-∞,-a) (-a,0) (0,a) (a,+∞) 4
2
f - '(x) f(x) 递减 + 递增 - 递减 2
+ 递增 得x=-a或x=a时,f(x)极小= f(±a)=-a. 取x=-a,由条件得 a<-a<2a ,无解. 取x=a, 由条件得 a<a<2a ,解得
综合上述:
1<a<1. 41<a <1. 1. 412【江西省赣州市2020届上学期高三期末】已知函数g1(x)?lnx,g2(x)?ax2?(1?a)x(a?R且a?0).
(1)设f(x)?g1(x)?g2(x),求函数f(x)的单调区间;
(2)设函数g1(x)的图象曲线C1与函数g2(x)的图象C2交于的不同两点A、B,过线段AB的中点作x轴的垂线分别交C1 、C2于点M、N.证明:C1在M处的切线与C2在N处的切线不平行. 解:(1)∵f(x)?lnx?12ax?(a?1)x 2∴函数f(x)的定义域是(0,??)…………1分
1a(x?1)(x?)1a…………2分 由已知得,f?(x)??ax?a?1??xx ①当a?0时, 令f'(x)?0,解得0?x?1; 令f'(x)?0,解得x?1. ∴函数f(x)在(0,1)上单调递增,在(1,??)上单调递减…………3分 ②当a?0时,
11?1时,即a??1时, 令f'(x)?0,解得0?x??或x?1; aa1 令f'(x)?0,解得??x?1.
a11 ∴函数f(x)在(0,?)和(1,??)上单调递增,在(?,1)上单调递减…4分
aa1 ②当??1时,即a??1时, 显然,函数f(x)在(0,??)上单调递增………5分
a11 ③当??1时,即?1?a?0时, 令f'(x)?0,解得0?x?1或x??;
aa ①当?