e为自然对数的底数)的解集为导学号 84624252( A )
A.(0,+∞)
C.(-∞,0)∪(0,+∞)
[解析] 设g(x)=exf(x)-ex,(x∈R),
则g′(x)=exf(x)+exf ′(x)-ex=ex[f(x)+f ′(x)-1], ∵f(x)+f ′(x)>1,∴f(x)+f ′(x)-1>0, ∴g′(x)>0,
∴y=g(x)在定义域上单调递增, ∵exf(x)>ex+3,∴g(x)>3, 又∵g(0)=e0f(0)-e0=4-1=3, ∴g(x)>g(0),∴x>0,故选A. 二、填空题
3.函数y=x3+x2-x+1在区间[-2,1]上的最小值为__-1__.导学号 84624253 [解析] y′=3x2+2x-1=(3x-1)(x+1), 1
令y′=0解得x=或x=-1.
3
当x=-2时,y=-1;当x=-1时,y=2; 122
当x=时,y=;当x=1时,y=2.
327所以函数的最小值为-1.
xf ′?x?-f?x?4.已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,f(1)=0,当x>0时,有>0,则不
x2等式x2f(x)>0的解集是__(-1,0)∪(1,+∞)__.导学号 84624254
f?x?
[解析] 令g(x)=(x≠0),
xxf ′?x?-f?x?
∵x>0时,>0,
x2∴g′(x)>0,∴g(x)在(0,+∞)上为增函数,
又f(1)=0,∴g(1)=f(1)=0,∴在(0,+∞)上g(x)>0的解集为(1,+∞),∵f(x)为奇函数,∴g(x)为偶函数,∴在(-∞,0)上g(x)<0的解集为(-1,0),由x2f(x)>0得f(x)>0,∴f(x)>0的解集为(-1,0)∪(1,+∞).
三、解答题
k
5.设函数f(x)=ex-x2-x.导学号 84624255
2(1)若k=0,求f(x)的最小值;
B.(-∞,0)∪(3,+∞) D.(3,+∞)
(2)若k=1,讨论函数f(x)的单调性.
[解析] (1)k=0时,f(x)=ex-x,f ′(x)=ex-1.
当x∈(-∞,0)时,f ′(x)<0;当x∈(0,+∞)时,f ′(x)>0,所以f(x)在(-∞,0)上单调减小,在(0,+∞)上单调增加,故f(x)的最小值为f(0)=1.
1
(2)若k=1,则f(x)=ex-x2-x,定义域为R.
2
∴f ′(x)=ex-x-1,令g(x)=ex-x-1,则g′(x)=ex-1, 由g′(x)≥0得x≥0,所以g(x)在[0,+∞)上单调递增, 由g′(x)<0得x<0,所以g(x)在(-∞,0)上单调递减, ∴g(x)min=g(0)=0,即f ′(x)min=0,故f ′(x)≥0. 所以f(x)在R上单调递增.
a
6.(2016·德州高二检测)已知函数f(x)=x-2lnx-+1,g(x)=ex(2lnx-
xx).导学号 84624256
(1)若函数f(x)在定义域上是增函数,求a的取值范围; (2)求g(x)的最大值.
2a
[解析] (1)由题意得x>0,f ′(x)=1-+2. xx由函数f(x)在定义域上是增函数得,f ′(x)≥0, 即a≥2x-x2=-(x-1)2+1(x>0). 因为-(x-1)2+1≤1(当x=1时,取等号), 所以a的取值范围是[1,+∞). 2?(2)g′(x)=ex??x-1+2lnx-x?, 2
由(1)得a=2时,f(x)=x-2lnx-+1,
x因为f(x)在定义域上是增函数,又f(1)=0,
所以,当x∈(0,1)时,f(x)<0,当x∈(1,+∞)时,f(x)>0. 所以,当x∈(0,1)时,g′(x)>0,当x∈(1,+∞)时,g′(x)<0. 故x=1时,g(x)取得最大值g(1)=-e.
C级 能力拔高
(2016·天津卷)设函数f(x)=x3-ax-b,x∈R,其中a,b∈R.导学号 84624257 (Ⅰ)求f(x)的单调区间;
(Ⅱ)若f(x)存在极值点x0,且f(x1)=f(x0),其中x1≠x0,求证:x1+2x0=0; 1(Ⅲ)设a>0,函数g(x)=|f(x)|,求证:g(x)在区间[-1,1]上的最大值不小于.
4
[解析] (Ⅰ)由f(x)=x3-ax-b,可得f′(x)=3x2-a. 下面分两种情况讨论:
(1)当a≤0时,有f′(x)=3x2-a≥0恒成立,所以f(x)的单调递增区间为(-∞,+∞). (2)当a>0时,令f′(x)=0,解得x=
3a3a,或x=-. 33
当x变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下表: x f′(x) f(x) (-∞,-+ 单调递增 3a) 3-3a 30 极大值 (-3a3,) 33- 单调递减 3a 30 极小值 (3a,+∞) 3+ 单调递增 所以f(x)的单调递减区间为(-∞).
3a3a3a3a,),单调递增区间为(-∞,-),(,+3333(Ⅱ)证明:因为f(x)存在极值点,所以由(Ⅰ)知a>0,且x0≠0,由题意,得f′(x0)=3x20
a
-a=0,即x20=, 3
2a
进而f(x0)=x3x-b. 0-ax0-b=-30又f(-2x0)=-8x30+2ax0-b=-
8a2a
x0+2ax0-b=-x0-b=f(x0),且-2x0≠x0,由题33
意及(Ⅰ)知,存在唯一实数x1满足f(x1)=f(x0),且x1≠x0,因此x1=-2x0.所以x1+2x0=0.
(Ⅲ)设g(x)在区间[-1,1]上最大值为M,max{x,y}表示x,y两数的最大值.下面分三种情况讨论:
(1)当a≥3时,-
3a3a
≤-1<1≤,由(Ⅰ)知,f(x)在区间[-1,1]上单调递减,所以f(x)33
在区间[-1,1]上的取值范围为[f(1),f(-1)],因此
M=max{|f(1)|,|f(-1)|} =max{|1-a-b|,|-1+a-b|} =max{|a-1+b|,|a-1-b|}
??a-1+b,b≥0
=?, ?a-1-b,b<0?
所以M=a-1+|b|≥2.
323a3a3a23a(2)当≤a<3时,-≤-1<-<<1≤,由(Ⅰ)和(Ⅱ)知,
4333323a3a23af(-1)≥f(-)=f(),f(1)≤f() 333=f(-
3a), 3
所以f(x)在区间[-1,1]上的取值范围为[f(M=max{|f(
3a3a)|,|f(-)|} 33
3a3a),f(-)],因此 33
2a2a
=max{|-3a-b|,|3a-b)|}
992a2a
=max{|3a+b|,|3a-b)|}
99=
2a
3a+|b| 9
313×=. 44
23≥××94
323a23a
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