【文档说明】2023届数学一轮复习函数与导数:9 .函数同构【高考】.docx,共(4)页,146.010 KB,由小赞的店铺上传
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19.同构型双变量问题.这一部分主要分为两个方面,一是利用单调性同构,另一个是函数结构同构.下面分别举例说明.(1)单调性同构.例1.若对任意的1x,)22,0x−,12xx,122112xxxexeaxx−−恒成立,则a的最小值为()A.23e−B
.22e−C.21e−D.1e−【分析】将不等式122112xxxexeaxx−−转化为121122xxeaeaxxxx++,构造函数()xeafxxx=+,只需使()fx在)2,0−上递减,则()()210xexafxx−−=在)2,0−恒成立,只需()1xexa−恒成立,
然后求解a的取值范围.【详解】因为12xx,所以120xx−,则122112xxxexeaxx−−可化为()122112xxxexeaxx−−,整理得122211xxxeaxxeax++,因为120xx,所以121
122xxeaeaxxxx++,令()xeafxxx=+,则函数()fx在)2,0−上递减,则()()210xexafxx−−=在)2,0−上恒成立,所以()1xexa−在)2,0−上恒成立,令()(
)1xgxex=−,则()()10xxxgxexexe=−+=在)2,0−上恒成立,则()()1xgxex=−在)2,0−上递减,所以()()232gxge−=−,故只需满足:23ae−.故选:A.(2)结构同构
主要原理:若0)(xF能够变形成)]([)]([xhfxgf,然后利用)(xf的单调性,如递增,转化为)()(xhxg,即为同构变换.2例如:xexxxexxeexexeexexxxxxxxxxxxlnln,lnln,,,lnlnln=−=+===−
−+....例2.已知函数()lnxfxx=,()xgxxe−=.若存在()10,x+,2xR使得()()()120fxgxkk==成立,则221kxex的最大值为()A.2eB.eC.24eD.21e【详解】()lnxfxx=,()()lnxxxxxegxfeee===,由
于()111ln0xfxkx==,则11ln001xx,同理可知,20x,函数()yfx=的定义域为()0,+,()21ln0xfxx−=对()0,1x恒成立,所以,函数()yfx=在区间()0,1上单调递增,同理可
知,函数()ygx=在区间(),0−上单调递增,()()()212xfxgxfe==,则21xxe=,()22221xxxgxkxe===,则2221kkxekex=,构造函数()2khkke=,其中0k
,则()()()222kkhkkkekke=+=+.当2k−时,()0hk,此时函数()yhk=单调递增;当20k−时,()0hk,此时函数()yhk=单调递减.所以,()()2max42hkhe=−=.故选:C.练习题1.若对0x,恒有xxxe
aaxln)1(2)1(++,则实数a的最小值为_______.2.已知函数)0()ln()(+−−=aaaaxaexfx,若关于x的不等式0)(xf恒成立,则实数a的取值范围为________.
33.若0x,不等式0lnln22+−axaex恒成立,则实数a的最小值为_______.练习.已知函数33)1ln()(−−+=xxmxf,若不等式xemxxf3)(−在),0(+上恒成立,则实数m的取值范围为_______.4.已知函数1ln)(−−=xaexfx,证明:当ea1
时,0)(xf.5.已知0x是函数2ln)(22−+=−xexxfx的零点,则=+−02ln0xex_______.6.若函数0,4)(,1ln)(−=+−=axaxexgxxxfx,证明:)2ln(ln2)(2)(−−axfxg.46.已知函数axxxexfax−−=
−ln)(1,若0)(,0xfx,则实数a的最小值为_____.