【文档说明】2021高考数学一轮习题:专题3第29练高考大题突破练——导数与函数零点【高考】.docx,共(6)页,273.646 KB,由小赞的店铺上传
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1.(2020·广州模拟)已知函数f(x)=lnx-ax(a∈R).(1)若函数f(x)在x=x0处的切线方程为x+y+1=0,求a的值;(2)若函数f(x)无零点,求a的取值范围.2.已知函数f(x)=(2x2-4ax)lnx,a
∈R.(1)当a=0时,求函数f(x)的单调区间;(2)当a>1时,若函数g(x)=f(x)+x2在x∈[1,+∞)上有两个不同的零点,求a的取值范围.3.(2019·天津检测)已知函数f(x)=ex+1ex-1.(1
)若f(a)=2,求实数a的值;(2)判断f(x)的奇偶性并证明;(3)设函数g(x)=2f(x)-1-kx2+1(k∈R),若g(x)在(0,+∞)上没有零点,求k的取值范围.4.(2019·黑龙江大庆实
验中学期末)已知函数f(x)=2sinx-xcosx-x,f′(x)为f(x)的导数.(1)求曲线y=f(x)在点A(0,f(0))处的切线方程;(2)证明:f′(x)在区间(0,π)上存在唯一零点;(3)设g(x)=x2-2x+a(a∈R),若对
任意x1∈[0,π],均存在x2∈[1,2],使得f(x1)>g(x2),求实数a的取值范围.答案精析1.解(1)函数f(x)=lnx-ax的导数为f′(x)=1x-a,由f(x)在x=x0处的切线方程为x+y+1=0,可得1x0-a=-1,-1-x0=lnx0-ax0,
解得a=2,x0=1.(2)函数f(x)=lnx-ax的导数为f′(x)=1x-a,当a≤0,由x>0可得f′(x)>0,即f(x)在(0,+∞)上递增时,f(1)=-a>0,x→0,f(x)→-∞,∴f(x)有且只有一个零点;当a>0时,由x>1
a,f(x)递减,0<x<1a,f(x)递增,可得在x=1a处f(x)取得极大值,且为最大值ln1a-1,由题意可得ln1a-1<0,解得a>1e,综上可得a>1e时,函数f(x)无零点.2.解(1)函数f(x)的定义域为(0,+∞),当a=0时,f(x)=2x2lnx,f′(x)
=4xlnx+2x=2x(2lnx+1),令f′(x)>0,即2lnx+1>0,解得x>12e−,令f′(x)<0,即2lnx+1<0,解得0<x<12e−,∴函数f(x)的单调递减区间为(0,12e−),
单调递增区间为(12e−,+∞).(2)g(x)=(2x2-4ax)lnx+x2,g′(x)=(4x-4a)lnx+2x-4a+2x=4(x-a)(lnx+1),由x∈[1,+∞)得,lnx+1>0,当x∈(1,
a)时,g′(x)<0,当x∈(a,+∞)时,g′(x)>0,∴函数g(x)在(1,a)上单调递减,在(a,+∞)上单调递增,∵g(1)=1>0,g(2a)=4a2>0,∴要使函数g(x)在x∈[1,+∞)上有两个不同的零点,只需g(x)m
in=g(a)=a2(1-2lna)<0,解得a>e,∴a的取值范围为(e,+∞).3.解(1)因为f(a)=ea+1ea-1=2,即ea=3,所以a=ln3.(2)函数f(x)为奇函数.证明如下:由ex-1≠0
,解得x≠0,所以函数f(x)的定义域关于原点对称,又因为f(-x)=e-x+1e-x-1=1+ex1-ex=-ex+1ex-1=-f(x),所以f(x)为奇函数.(3)由题意可知,g(x)=ex-kx2,函数g(x)在(0,+∞)
上没有零点等价于方程k=exx2在(0,+∞)上无实数解,设h(x)=exx2(x>0),则h′(x)=ex(x-2)x3(x>0),所以h(x)在(0,2)上单调递减,在(2,+∞)上单调递增,所以h(x)在x=2处取得极小值,也是最小值,
所以当x>0时,h(x)≥h(2)=e24,所以k的取值范围为-∞,e24.4.(1)解f′(x)=cosx+xsinx-1,所以f′(0)=0,即切线的斜率k=0,且f(0)=0,从而曲线y=f(x)在点A(0,f(0))处的切
线方程为y=0.(2)证明设g(x)=f′(x),则g(x)=cosx+xsinx-1,g′(x)=xcosx.当x∈0,π2时,g′(x)>0;当x∈π2,π时,g′(x)<0,所以g(x)在0,π2上单调
递增,在π2,π上单调递减.又g(0)=0,gπ2>0,g(π)=-2,故g(x)在(0,π)上存在唯一零点.所以f′(x)在(0,π)上存在唯一零点.(3)解由已知,转化为f(x)min>g(x)min,且g(x)=x2-2x+a(a∈R)的对称轴x=1∈[1,2],所以
g(x)min=g(1)=a-1.由(2)知,f′(x)在(0,π)只有一个零点,设为x0,且当x∈(0,x0)时,f′(x)>0;当x∈(x0,π)时,f′(x)<0,所以f(x)在(0,x0)上单调递增,在
(x0,π)上单调递减.又f(0)=0,f(π)=0,所以当x∈[0,π]时,f(x)min=0.所以a-1<0,即a<1,因此,a的取值范围是(-∞,1).获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.xiangxue100.com