3、又0<a<b,所以F(a)≥F(b),即≥,則bf(a)≥af(b).]
4.已知函數(shù)y=x3-3x+c的圖象與x軸恰有三個公共點,則實數(shù)c的取值范圍是________.
(-2,2) [由三次函數(shù)的圖象可知:函數(shù)y=x3-3x+c的圖象與x軸恰有三個公共點,則函數(shù)的極大值大于零,而極小值小于零.
由于y′=3x2-3=3(x-1)(x+1)=0得x1=-1,x2=1,
所以當x<-1時,y′>0;當-1<x<1時,y′<0;當x>1時,y′>0;
故y極大值=c+2,y極小值=c-2;
又因為函數(shù)y=x3-3x+c的圖象與x軸恰有三個公共點,所以
即實數(shù)c的取值范圍是(-2,2
4、).]
5.已知定義在R上的可導函數(shù)f(x)的導函數(shù)為f′(x),若對于任意實數(shù)x,有f(x)>f′(x),且y=f(x)-1為奇函數(shù),則不等式f(x)<ex的解集為________.
(0,+∞) [因為y=f(x)-1為奇函數(shù),且定義域為R,所以f(0)-1=0,得f(0)=1,設(shè)h(x)=,則h′(x)=,因為f(x)>f′(x),所以h′(x)<0,所以函數(shù)h(x)是R上的減函數(shù),所以不等式f(x)<ex等價于<1=,所以x>0.]
6.已知定義域為R的奇函數(shù)y=f(x)的導函數(shù)為y=f′(x),當x≠0時,f′(x)+>0,若a=f,b=-2f(-2),c=·f,則a,b,c的
5、大小關(guān)系是________. 【導學號:62172108】
a0時,h′(x)=f(x)+x·f′(x)>0,∴此時函數(shù)h(x)單調(diào)遞增.
∵a=f=h,
b=-2f(-2)=2f(2)=h(2),
c=f=h
=h(-ln 2)=h(ln 2),
又0時,有<0恒成立,則不等式x2f(x)>0的解集是________.
6、
(-∞,-2)∪(0,2) [∵x>0時,′<0,
∴φ(x)=為減函數(shù),又φ(2)=0,
∴當且僅當00,
此時x2f(x)>0.
又f(x)為奇函數(shù),∴h(x)=x2f(x)也為奇函數(shù).
故x2f(x)>0的解集為(-∞,-2)∪(0,2).]
8.已知函數(shù)f(x)=若|f(x)|≥ax,則a的取值范圍是________.
[-2,0] [y=|f(x)|的圖象如圖所示:
要使|f(x)|≥ax,只需找到y(tǒng)=ax與y=x2-2x相切時的臨界值即可,由y′|x=0=-2可知a=-2,
結(jié)合圖象可知,當實數(shù)a滿足-2≤a≤0時,有|f(x)|≥a
7、x.]
9.設(shè)f(x)=|ln x|,若函數(shù)g(x)=f(x)-ax在區(qū)間(0,4)上有三個零點,則實數(shù)a的取值范圍是________.
[由題意,可知方程|ln x|=ax在區(qū)間(0,4)上有三個根,令h(x)=ln x,則h′(x)=,又h(x)在(x0,ln x0)處切線y-ln x0=(x-x0)過原點,得x0=e,即曲線h(x)過原點的切線的斜率為,而點(4,ln 4)與原點確定的直線的斜率為,所以實數(shù)a的取值范圍是.]
10.已知函數(shù)f(x)(x∈R)滿足f(1)=1,且f(x)的導數(shù)f′(x)<,則不等式f(x2)<+的解集為________.
(-∞,-1)∪(1,+
8、∞) [令F(x)=f(x)-x,由f′(x)<可知,F(xiàn)′(x)=f′(x)-<0.
∴F(x)在R上單調(diào)遞減.
又f(1)=1,∴f(x2)<+可化為f(x2)-x21,即x>1或x<-1.]
二、解答題
11.已知函數(shù)f(x)=x3-x2+6x-a.
(1)若對于任意實數(shù)x,f′(x)≥m恒成立,求實數(shù)m的最大值;
(2)若方程f(x)=0有且僅有一個實數(shù)根,求實數(shù)a的取值范圍.
[解] (1)f′(x)=3x2-9x+6=3(x-1)(x-2),因為x∈(-∞,+∞),f′(x)≥m恒成立,即3
9、x2-9x+(6-m)≥0恒成立,所以Δ=81-12(6-m)≤0,
解得m≤-,即m的最大值為-.
(2)因為當x<1時,f′(x)>0;當12時,f′(x)>0.
所以當x=1時,f(x)取得極大值f(1)=-a;當x=2時,f(x)取得極小值f(2)=2-a.故當f(2)>0或f(1)<0時,方程f(x)=0有且僅有一個實數(shù)根,解得a<2或a>,即實數(shù)a的取值范圍為(-∞,2)∪.
12.(2017·如皋市高三調(diào)研一)設(shè)函數(shù)f(x)=ln x-ax2(a>0).
(1)討論函數(shù)f(x)零點的個數(shù);
(2)若函數(shù)f(x)有極大值為-,且存在
10、實數(shù)m,n,m4a. 【導學號:62172109】
[解] (1)f′(x)=-2ax=(x>0).
①當a=0,f(x)=ln x在(0,+∞)上有一個零點;
②當a<0,f′(x)>0,f(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞增,
f(1)=-a>0,f(ea)=a-ae2a=a(1-e2a)<0所以f(x)在(0,+∞)上有唯一零點;
③當a>0,f(x)=0,x=,
x
f′(x)
+
0
-
f(x)
f(x)max=f=ln-.
(ⅰ)當a>時,f(x)在(0,+∞)上有沒有零點;
(ⅱ)當a=
11、時,f(x)在(0,+∞)上有一個零點;
(ⅲ)當0時,f(x)在(0,+∞)上有沒有零點;
當a=或a≤0時,f(x)在(0,+∞)上有一個零點;
當0
12、所以F(m)=f(m)-f(2-m)<0,
即f(m)2-n,即m+n>2得證.
B組 能力提升
(建議用時:15分鐘)
1.(2017·南京模擬)已知函數(shù)f(x)=g(x)=f(x)+2k,若函數(shù)g(x)恰有兩個不同的零點,則實數(shù)k的取值范圍為________.
∪ [當x≤0時,f′(x)=(2-x2)ex,當x=-時取得極小值f=-2(+1)·e-,當x<0時,f(x)<0,且f(0)=0,函數(shù)f(x)的圖象如圖所示,函數(shù)g(x)恰有兩個不同的零點,
13、就是f(x)的圖象與直線y=-2k有兩個不同的交點,所以3<-2k<7或-2k=0或-2k=-2(+1)e-,
即k∈∪.]
2.已知函數(shù)f(x)=x-,g(x)=x2-2ax+4,若任意x1∈[0,1],存在x2∈[1,2],使f(x1)≥g(x2),則實數(shù)a的取值范圍是______________.
[由于f′(x)=1+>0,因此函數(shù)f(x)在[0,1]上單調(diào)遞增,
所以x∈[0,1]時,f(x)min=f(0)=-1.
根據(jù)題意可知存在x∈[1,2],使得g(x)=x2-2ax+4≤-1,
即x2-2ax+5≤0,即a≥+能成立,令h(x)=+,
則要使a≥h(x)
14、在x∈[1,2]能成立,只需使a≥h(x)min,
又函數(shù)h(x)=+在x∈[1,2]上單調(diào)遞減,
所以h(x)min=h(2)=,故只需a≥.]
3.已知函數(shù)f(x)=x3+ax2-a2x+m+2(a>0).
(1)若f(x)在[-1,1]內(nèi)沒有極值點,求實數(shù)a的取值范圍;
(2)當a=2時,方程f(x)=0有三個互不相同的解,求實數(shù)m的取值范圍.
[解] (1)因為f′(x)=3x2+2ax-a2=3(x+a),
令f′(x)=0,得x=或-a,
因為f(x)在[-1,1]內(nèi)沒有極值點,而且a>0,
所以解得a>3,
故實數(shù)a的取值范圍是(3,+∞).
(2)當a=2
15、時,f′(x)=3(x+2)=0的兩根為,-2,要使方程f(x)=0有三個互不相同的解,需使
解得-10
16、,m(x)在上為增函數(shù),h(x)在上為增函數(shù),
若f(x)在上無零點,則m≥h,
即(2-a)≥2ln,∴a≥2-4ln2,
∴2-4ln2≤a<2.
②當a≥2時,在上m(x)≥0,h(x)<0,
∴f(x)>0,∴f(x)在上無零點.
由①②得a≥2-4ln 2,
∴amin=2-4ln 2.
(2)g′(x)=e1-x-xe1-x=(1-x)e1-x,
當x∈(0,1)時,g′(x)>0,函數(shù)g(x)單調(diào)遞增;
當x∈(1,e]時,g′(x)<0,函數(shù)g(x)單調(diào)遞減,
又g(0)=0,g(1)=1,g(e)=e2-e>0,
∴函數(shù)g(x)在(0,e]上的值域為(0,1].
方程f(x)=g(x0)等價于(2-a)(x-1)-g(x0)=2ln x,令p(x)=(2-a)(x-1)-g(x0),則p(x)過定點(1,-g(x0)),且-1≤-g(x0)<0,令t(x)=2ln x,由p(x),t(x)的圖象(略)可知,要使方程f(x)=g(x0)在(0,e]上總存在兩個不相等的實根,需使在(0,e]上恒成立,
即(2-a)(e-1)-g(x0)≥2ln e=2,
∴a≤2-.
∵0<g(x0)≤1,∴min=2-,
∴a≤2-.
綜上所述,a的取值范圍為.