版《步步高》高考数学大二轮总复习 专题二 函数与导数第 讲

当x<-4时,g′(x)<0,故g(x)为减函数; 当-4<x<-1时,g′(x)>0,故g(x)为增函数; 当-1<x<0时,g′(x)<0,故g(x)为减函数; 当x>0时,g′(x)>0,故g(x)为增函数.

综上知g(x)在(-∞,-4)和(-1,0)内为减函数,在(-4,-∞)内为增函数.

10.解 (1)∵函数f(x)=x2

8

-ln x,

∴f′(x)=x1

4-x,

令f′(x)=0得x=±2, ∵x∈[1,3],

当10;

∴f(x)在(1,2)上是单调减函数, 在(2,3)上是单调增函数,

∴f(x)在x=2处取得极小值f(2)=1

2

-ln 2;

1)和(0,+19

又f(1)=,f(3)=-ln 3,

88

19

∵ln 3>1,∴-(-ln 3)=ln 3-1>0,

88∴f(1)>f(3),

11

∴x=1时f(x)的最大值为,x=2时函数取得最小值为-ln 2.

821

(2)由(1)知当x∈[1,3]时,f(x)≤,

8故对任意x∈[1,3],f(x)<4-at恒成立,

131

只要4-at>对任意t∈[0,2]恒成立,即at<恒成立,记g(t)=at,

88

t∈[0,2].

?

∴?31?g?2?<8,g?0?<,318

31

解得a<,

16

∴实数a的取值范围是(-∞,

31). 16

11.20

解析 因为f′(x)=3x2-3=3(x-1)(x+1),令f′(x)=0,得x=±1,可知-1,1为函数的极值点.又f(-3)=-19,

f(-1)=1,f(1)=-3,f(2)=1,

所以在区间[-3,2]上f(x)max=1,f(x)min=-19.由题设知在区间[-3,2]上f(x)max-f(x)min≤t,从而t≥20,所以t的最小值是20. 1

12.(0,)

2

解析 f′(x)=ln x+1-2ax(a>0),

ln x+1

问题转化为a=在(0,+∞)上有两个实数解.

2xln x+1ln x,则g′(x)=-2. 2x2x设g(x)=

所以g(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,g(x)在x=1处取1

得极大值也是最大值,即g(x)max=g(1)=.

2

1

注意g()=0,当x>1时,g(x)>0,则g(x)的大致图象如图所示.

e

1ln x+1

由图象易知0

22x13.解 (1)f′(x)=aex(x+2),

g′(x)=2x+b.

由题意,得两函数在x=0处有相同的切线. ∴f′(0)=2a,g′(0)=b, ∴2a=b,f(0)=a,g(0)=2, ∴a=2,b=4,

∴f(x)=2ex(x+1),g(x)=x2+4x+2. (2)由(1)知f′(x)=2ex(x+2), 由f′(x)>0得x>-2,

由f′(x)<0得x<-2,

∴f(x)在(-2,+∞)单调递增, 在(-∞,-2)单调递减.∵t>-3, ∴t+1>-2.

①当-3

②当t≥-2时,f(x)在[t,t+1]单调递增, ∴f(x)min=f(t)=2et(t+1);

?-2e?-3

∴f(x)=?t?2e?t+1??t≥-2?.

-2

(3)令F(x)=kf(x)-g(x)=2kex(x+1)-x2-4x-2, 由题意当x≥-2时,F(x)min≥0. ∵?x≥-2,kf(x)≥g(x)恒成立, ∴F(0)=2k-2≥0, ∴k≥1.

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