【2016-贵州安顺旅游攻略模拟】已知函数f(x)=ax-e^x(a∈R),g(x)=lnx/x.

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已知函数:f(x)=x-(a+1)lnx-ax(a∈R),g(x)=12x2+ex-xex(1)当x∈[1,e]时,求f(x)的最小值;(2)当a<1时,若存在x1∈[e,e2],使得对任意的x2∈[-2,0],f(x1)<g(x2)恒成立,求a的取值范围.
题型:解答题难度:中档来源:东城区模拟
(1)f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=(x-1)(x-a)x2(a∈R),当a≤1时,x∈[1,e],f′(x)≥0,f(x)为增函数,所以f(x)min=f(1)=1-a;当1<a<e时,x∈[1,a],f′(x)≤0,f(x)为减函数,x∈[a,e],f′(x)≥0,f(x)为增函数,所以f(x)min=f(a)=a-(a+1)lna-1;当a≥e时,x∈[1,e],f′(x)≤0,f(x)为减函数,所以f(x)min=f(e)=e-(a+1)-ae;综上,当a≤1时,f(x)min=1-a;当1<a<e时,f(x)min=a-(a+1)lna-1;当a≥e时,f(x)min=e-(a+1)-ae;(2)存在x1∈[e,e2],使得对任意的x2∈[-2,0],f(x1)<g(x2)恒成立,即&f(x)min<g(x)min,当a<1时,由(1)可知,x∈[e,e2],f(x)为增函数,∴f(x1)min=f(e)=e-(a+1)-ae,g′(x)=x+ex-xex-ex=x(1-ex),当x∈[-2,0]时g′(x)≤0,g(x)为减函数,g(x)min=g(0)=1,∴e-(a+1)-ae<1,a>e2-2ee+1,∴a∈(e2-2ee+1,1).
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据魔方格专家权威分析,试题“已知函数:f(x)=x-(a+1)lnx-ax(a∈R),g(x)=12x2+ex-xex(1)当x∈[1,..”主要考查你对&&函数的最值与导数的关系&&等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下:
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函数的最值与导数的关系
函数的最大值和最小值:
在闭区间[a,b]上连续的函数f(x)在[a,b]上必有最大值与最小值,分别对应该区间上的函数值的最大值和最小值。
&利用导数求函数的最值步骤:
(1)求f(x)在(a,b)内的极值; (2)将f(x)的各极值与f(a)、f(b)比较得出函数f(x)在[a,b]上的最值。
&用导数的方法求最值特别提醒:
①求函数的最大值和最小值需先确定函数的极大值和极小值,因此,函数极大值和极小值的判别是关键,极值与最值的关系:极大(小)值不一定是最大(小)值,最大(小)值也不一定是极大(小)值;②如果仅仅是求最值,还可将上面的办法化简,因为函数fx在[a,b]内的全部极值,只能在f(x)的导数为零的点或导数不存在的点取得(下称这两种点为可疑点),所以只需要将这些可疑点求出来,然后算出f(x)在可疑点处的函数值,与区间端点处的函数值进行比较,就能求得最大值和最小值;③当f(x)为连续函数且在[a,b]上单调时,其最大值、最小值在端点处取得。&生活中的优化问题:
生活中经常遇到求利润最大、用料最省、效率最高等问题,这些问题通常称为优化问题,解决优化问题的方法很多,如:判别式法,均值不等式法,线性规划及利用二次函数的性质等,不少优化问题可以化为求函数最值问题.导数方法是解这类问题的有效工具.
用导数解决生活中的优化问题应当注意的问题:
(1)在求实际问题的最大(小)值时,一定要考虑实际问题的意义,不符合实际意义的值应舍去;(2)在实际问题中,有时会遇到函数在区间内只有一个点使f'(x)=0的情形.如果函数在这点有极大(小)值,那么不与端点比较,也可以知道这就是最大(小)值;(3)在解决实际优化问题时,不仅要注意将问题中涉及的变量关系用函数关系表示,还应确定出函数关系式中自变量的定义区间.
利用导数解决生活中的优化问题:
&(1)运用导数解决实际问题,关键是要建立恰当的数学模型(函数关系、方程或不等式),运用导数的知识与方法去解决,主要是转化为求最值问题,最后反馈到实际问题之中.&(2)利用导数求f(x)在闭区间[a,b]上的最大值和最小值的步骤,&&①求函数y =f(x)在(a,b)上的极值;& ②将函数y=f(x)的各极值与端点处的函数值f(a)、f(b)比较,其中最大的一个是最大值,最小的一个是最小值.&&(3)定义在开区间(a,b)上的可导函数,如果只有一个极值点,该极值点必为最值点.
发现相似题
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620900432828298089554025265274498720已知函数f(x)=x+a/x(a∈R),g(x)=lnx.若关于x的方程g(x)/x^2=f(x)-2e(e为自然对数的底数)只有一个实数根,求a的值(答案截图在图片里,为什么最大值等于最小值的时候只有一个根?2.为什么要左右两边乘X,那不会改变方程吗,方程是等于g/X^2,又不是等于g/X)
啊姗笨蛋0847
(1-lnx)/x^2=x^2-2ex+a.可令:t(x)=x^2-2ex+a.这可以看作是两个函数h(x)和t(x)在x取某一个值时的函数值相等.题目中以得出结论,当x=e时,h(x)取得的是最大值,而t(x)取得的是最小值.所以:如果这两个函数分别的最大值比最小值小的话,就是代表方程无解了;大于最小值,就说明可能还存不等于e的x值使得这两个函数还有函数值相等的地方,即实数根不唯一;等于最小值的话,就说明只有当x=e时才会使得h(x)=t(x).一种解题思想:方程两边可以看做两个不同的函数,在x取某个值时使得这两个函数值相等.例如:上半圆f(x)=√(4-x^2),与直线g(x)=kx+1有无交点及其交点个数,其实就是判断f(x)=g(x)这个方程实数解的个数.(此题可利用数形结合解,也可直接化简成一元二次方程形式根据判别式去解.)
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扫描下载二维码已知函数f(x)=x2+ax-lnx,a∈R 若a=1已知f(x)=x平方+ax-lnX(3)令g(x)=f(x)/(e的x次方),若函数在区间(0,1】上位减函数,求a的取值范围.请问,有必要证明:X的平方-1=lnX的唯一性吗(与上一问无关,是第二问的)(其解位X=1,可这是超越高中水平的等式啊.)
1、答:f(x)=x²+ax-lnx当a=1时:f(x)=x²+x-lnx,x&0求导得:f'(x)=2x-1/x+1令f'(x)=2x-1/x+1=0整理得:2x²+x-1=0(2x-1)(x+1)=0所以:2x-1=0,x=1/20&x&1/2时,f'(x)&0,f(x)是单调减函数,单调减区间为(0,1/2];当x&1/2时,f'(x)&0,f(x)是单调增函数,单调增区间为[1/2,+∞).收起&&2、
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已知函数f(x)=lnx-ax+1-ax-1(a∈R).(Ⅰ)&当a≥0时,讨论f(x)的单调性;(Ⅱ)设g(x)=x2-2bx+4.当a=14时,(i)若对任意x1∈(0,2),存在x2∈[1,2],使f(x1)≥g(x2),求实数b取值范围.(ii)&对于任意x1,x2∈(1,2]都有|f(x1)-f(x2)|≤λ|1x1-1x2|,求λ的取值范围.
本题难度:一般
题型:解答题&|&来源:2013-泗阳县模拟
分析与解答
习题“已知函数f(x)=lnx-ax+1-a/x-1(a∈R).(Ⅰ)当a≥0时,讨论f(x)的单调性;(Ⅱ)设g(x)=x2-2bx+4.当a=1/4时,(i)若对任意x1∈(0,2),存在x2∈[1,2],使f(...”的分析与解答如下所示:
(I)由已知中函数的意义域为R+,由已知中的函数解析式,求出导函数的解析式,分a=0,a=12,0<a<12,12<a<1,a≥1五种情况分别讨论,最后综合讨论结果,即可得到f(x)的单调性;(Ⅱ)(i)由(I)的结论,我们可得当a=14时,f(x)在(0,1)上是减函数,在(1,2)上是增函数,则f(x1)≥g(x2),可转化为f(x1)≥f(1)=-12≥f(x2),由g(x)=x2-2bx+4,我们易由函数恒成立问题的处理方法,求出满足条件的实数b取值范围.(ii)&由(I)中结论函数f(x)在(1,2]上是增函数,函数y=1x在(1,2]是减函数,则|f(x1)-f(x2)|≤λ|1x1-1x2|等价于f(x2)-f(x1)≤λ(1x1-1x2),构造函数h(x)=f(x)+λx,可得函数h(x)是减函数,根据h'(x)≤0在(1,2]上恒成立,可构造关于λ的不等式,解不等式即可得到答案.
解:(Ⅰ)函数f(x)的定义域为(0,+∞),因为f′(x)=1x-a-1-ax2=-ax2+x+a-1x2,所以当a=0时,f′(x)=x-1x2,令f′(x)=x-1x2>0得x>1,所以此时函数f(x)在(1,+∞)上是增函数,在(0,1)是减函数;-----------------------------(2分)当a=12时,f′(x)=-x2+2x+a-12x2=-(x-1)22x2≤0,所以此时函数f(x)在(0,+∞)是减函数;当0<a<12时,令f′(x)=-ax2+x+a-1x2>0,解得1<x<1a-1,此时函数f(x)在(1,1a-1)是增函数,在(0,1)和(1a-1,+∞)上是减函数;----------------------------------------------(4分)当12<a<1,令f′(x)=-ax2+x+a-1x2>0,解得1a-1<x<1,此时函数f(x)在(1a-1,1)是增函数,在(0,1a-1)和(1,+∞)上是减函数;-----------------------------------------(6分)当a≥1,由于1a-1≤0,令f′(x)=-ax2+x+a-1x2>0,解得0<x<1,此时函数f(x)在(0,1)是增函数,在(1,+∞)上是减函数.--------------------------------------------(8分)(Ⅱ)&(i)当a=14时,f(x)在(0,1)上是减函数,在(1,2)上是增函数,所以对任意x1∈(0,2),有f(x1)≥f(1)=-12,又已知存在x2∈[1,2],使f(x1)≥g(x2),所以-12≥g(x2),x2∈[1,2],即存在x∈[1,2],使g(x)=x2-2bx+4≤-12,即2bx≥x2+92,即2b≥x+92x∈[174,112],所以2b≥174,解得b≥178,即实数b取值范围是[178,+∞).--------------------(12分)(ii)不妨设1<x1≤x2≤2,由函数f(x)在(1,2]上是增函数,函数y=1x在(1,2]是减函数,∴|f(x1)-f(x2)|≤λ|1x1-1x2|等价于f(x2)-f(x1)≤λ(1x1-1x2),所以f(x2)+λ1x2≤f(x1)+λ1x1设h(x)=f(x)+λx=lnx-14x+34x+λx是减函数,所以h'(x)≤0在(1,2]上恒成立,即34+λ≥x-14x2=-14(x-2)2+1,解得λ≥14.---------(16分)
本题考查的知识点是利用导数研究函数的单调性,函数恒成立问题,其中(1)的关键是对a值进行分类讨论,而(2)的关键是构造函数h(x)=f(x)+λx,进而根据函数h(x)是减函数,则h'(x)≤0在(1,2]上恒成立,构造关于λ的不等式.
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已知函数f(x)=lnx-ax+1-a/x-1(a∈R).(Ⅰ)当a≥0时,讨论f(x)的单调性;(Ⅱ)设g(x)=x2-2bx+4.当a=1/4时,(i)若对任意x1∈(0,2),存在x2∈[1,2...
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经过分析,习题“已知函数f(x)=lnx-ax+1-a/x-1(a∈R).(Ⅰ)当a≥0时,讨论f(x)的单调性;(Ⅱ)设g(x)=x2-2bx+4.当a=1/4时,(i)若对任意x1∈(0,2),存在x2∈[1,2],使f(...”主要考察你对“利用导数研究函数的单调性”
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利用导数研究函数的单调性
利用导数研究函数的单调性.
与“已知函数f(x)=lnx-ax+1-a/x-1(a∈R).(Ⅰ)当a≥0时,讨论f(x)的单调性;(Ⅱ)设g(x)=x2-2bx+4.当a=1/4时,(i)若对任意x1∈(0,2),存在x2∈[1,2],使f(...”相似的题目:
设函数f(x)=13mx3+(4+m)x2,g(x)=alnx,其中a≠0.(Ⅰ)若函数y=g(x)图象恒过定点P,且点P在y=f(x)的图象上,求m的值;(Ⅱ)当a=8时,设F(x)=f′(x)+g(x),讨论F(x)的单调性;(Ⅲ)在(I)的条件下,设G(x)={f(x),x≤1g(x),x>1,曲线y=G(x)上是否存在两点P、Q,使△OPQ(O为原点)是以O为直角顶点的直角三角形,且该三角形斜边的中点在y轴上?如果存在,求a的取值范围;如果不存在,说明理由.
对于R上可导的函数,若满足,则必有&&&&A.C.D.
函数的递减区间为&&&&
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该知识点好题
1设函数f(x)在R上可导,其导函数为f′(x),且函数f(x)在x=-2处取得极小值,则函数y=xf′(x)的图象可能是(  )
2函数y=12x2-lnx的单调递减区间为(  )
3已知f(x)=x3-6x2+9x-abc,a<b<c,且f(a)=f(b)=f(c)=0.现给出如下结论:①f(0)f(1)>0;②f(0)f(1)<0;③f(0)f(3)>0;④f(0)f(3)<0.其中正确结论的序号是(  )
该知识点易错题
1(2011o安徽)函数f(x)=axn(1-x)2在区间(0.1)上的图象如图所示,则n可能是(  )
2设p:f(x)=x3+2x2+mx+1在(-∞,+∞)内单调递增,函数q:g(x)=x2-4x+3m不存在零点则p是q的(  )
3若0<x<π2,则2x与3sinx的大小关系(  )
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已知函数f(x)=lnx+ax(a属于R)
(1)求f(x)的单调区间;
(2)设g(x)=x^2-4x+2,若对任意x1属于(0,+∞),均存在x2属于[0,1],使得f(x1)
1. f(x)中x&0,且f'(x)=a+1/x=(ax+1)/x当a&0时, -1/a&0令f'(x)&0,解得:x&0 或 x&-1/a(舍去)所以单调递增区间为:(0,+无穷)当a&0时, -1/a&0令f'(x)&0,解得:0单调递增区间为:(0,-1/a)单调递减区间为:(-1/a,+∞)
2.g(x)=x²-4x+2=x2-4x+4-4+2=(x-2)2-2
&g(x2)=(x2-1)²-2∈[-1,2]
当a&0时,f(x)在(0,+∞)上单调递增,显然此时f(x1)不恒成立,舍去;
当a&0时,f(x)在(0,-1/a)上单调递增,在(-1/a,+∞)上单调递减
最大值f(-1/a)=-1+ln(-1/a)
若对任意x1∈(0,+∞)均存在x2∈[0,1]
使得f(x1)(x2)
所以f(-1/a)-1
&(注:也就是f的最大值都比g的最小值小,这样等式才会恒成立)
即f(-1/a)=-1+ln(-1/a)&-1
ln(-1/a)&0=ln1因为lnx在(0,+∞)上单调递增所以-1/a&1
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