此时?(??)=????(??)=???3+3??,则?′(??)=?3??2+3. 由?′(??)=0,解得??=±1.……………
当??变化时,?′(??)与?(??)的变化情况如下表所示: ?? (?∞,??1) ?1 (?1,?1) 1 (1,?+∞) ′?(??) 0 0 - + - ?(??) ↘ ↗ ↘ 极小值 极大值
所以?(??)在(?∞,??1),(1,?+∞)上单调递减,在(?1,?1)上单调递增.………… 所以?(??)有极小值?(?1)=?2,?(??)有极大值?(1)=2.…………… (2)由??(??)=?????????2+3=0,得??=
??2?3????.
??2?3????所以“??(??)在区间[?2,?4]上有两个零点”等价于“直线??=??与曲线??(??)=[?2,?4]有且只有两个公共点”.…………… 对函数??(??)求导,得??′(??)=
???2+2??+3
????,??∈
.……………
由??′(??)=0,解得??1=?1,??2=3.……………
当??变化时,??′(??)与??(??)的变化情况如下表所示: ?? (?2,??1) ?1 (?1,?3) 3 ??′(??) 0 0 - + ??(??) ↘ ↗ 极小值 极大值 所以??(??)在(?2,??1),(3,?4)上单调递减,在(?1,?3)上单调递增.…………
6
13
(3,?4) - ↘ 又因为??(?2)=??2,??(?1)=?2??,??(3)=??3?(?2),??(4)=??4>??(?1), 所以当?2????4或??=??3时,直线??=??与曲线??(??)=两个公共点.
即当?2????4或??=??3时,函数??(??)在区间[?2,?4]上有两个零点.…
已知函数??(??)=??ln?????,??∈??.
(1)求函数??(??)的单调区间;
(2)当??=1,且??≥2时,证明:??(???1)≤2???5. 【答案】
已知函数??(??)=??ln?????,??∈??.??∈(0,?+∞), 由于??′(??)=
????+1??211
13
6
13
6
??2?3????,??∈[?2,?4]有且只有
.??∈(0,?+∞),
当??≥0时,对于??∈(0,?+∞),有??′(??)>0在定义域上恒成立, 即??(??)在(0,?+∞)上是增函数.
当??<0时,由??′(??)=0,得??=???∈(0,+∞). 当??∈(0,???)时,??′(??)>0,??(??)单调递增;
试卷第13页,总19页
1
1
当??∈(???,+∞)时,??′(??)<0,??(??)单调递减;
证明:当??=1时,??(???1)=ln(???1)????1,??∈[2,?+∞). 令??(??)=ln(???1)????1?2??+5. ??′(??)=???1+(???1)2?2=?
1
1
(2???1)(???2)(???1)2
1
1
1
.
当??>2时,??′(??)<0,??(??)在(2,?+∞)单调递减. 又??(2)=0,所以??(??)在(2,?+∞)恒为负. 所以当??∈[2,?+∞)时,??(??)≤0. 即ln(???1)????1?2??+5≤0.
故当??=1,且??≥2时,??(???1)≤2???5成立. 【考点】
利用导数研究函数的最值 利用导数研究函数的单调性 【解析】
(1)求函数??(??)的导数,分类讨论??的范围可得函数的单调区间;
(2)当??=1,且??≥2时,??(???1)=ln(???1)????1,??∈[2,?+∞).令??(??)=ln(???1)?【解答】
已知函数??(??)=??ln?????,??∈??.??∈(0,?+∞), 由于??′(??)=
????+1??2
1
1???1
1
1
?2??+5.求??(??)的最大值可证明??(???1)≤2???5.
.??∈(0,?+∞),
当??≥0时,对于??∈(0,?+∞),有??′(??)>0在定义域上恒成立, 即??(??)在(0,?+∞)上是增函数.
当??<0时,由??′(??)=0,得??=???∈(0,+∞). 当??∈(0,???)时,??′(??)>0,??(??)单调递增; 当??∈(???,+∞)时,??′(??)<0,??(??)单调递减;
证明:当??=1时,??(???1)=ln(???1)????1,??∈[2,?+∞). 令??(??)=ln(???1)????1?2??+5. ??′(??)=???1+(???1)2?2=?
1
1
(2???1)(???2)(???1)21
1
11
1
.
当??>2时,??′(??)<0,??(??)在(2,?+∞)单调递减. 又??(2)=0,所以??(??)在(2,?+∞)恒为负. 所以当??∈[2,?+∞)时,??(??)≤0. 即ln(???1)????1?2??+5≤0.
1
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故当??=1,且??≥2时,??(???1)≤2???5成立.
已知函数??(??)=?????+??ln??(??∈??).
(1)若函数??(??)在[1,?+∞)上单调递增,求实数??的取值范围;
(2)已知??(??)=2??2+(???1)??+??,??≤?
1
1
3√2,?(??)2
1
=??(??)+??(??).当时??=1时,
?(??)有两个极值点??1,??2,且??1?2,求?(??1)??(??2)的最小值. 【答案】
解(1)∵ ??(??)=?????+??ln??, ∴ ??
′
1
(??)=1+??2+??,
1??
∵ ??(??)在[1,?+∞)上单调递增, ∴ ??
′
(??)=1+??2+??≥0在[1,?+∞)上恒成立,
1
1??
∴ ??≥?(??+??)在[1,?+∞)上恒成立, ∵ ??=??????在[1,?+∞)上单调递减, ∴ ??≤?2, ∴ ??≥?2.
(2)?(??)=??(??)+??(??)=ln??+??2+????,其定义域为(0,?+∞),
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1
求导得,?′(??)=
??2+????+1
??
,
若?′(??)=0两根分别为??1,??2, 则有??1???2=1,??1+??2=???, ∴ ??2=??,
1
1
从而有??=???1???,
1
1
∵ ??≤?3√2,??1?2,
2
∴ ??1∈(0,?√],
2
则?(??1)??(??2)=?(??1)??(??)
1
21
=2ln??1+2(??12???2)+(???1???)(??1???),
1
1
1
1111
令??(??)=2ln???2(??2???2),??∈(0,?√],
2则[?(??1)??(??2)]min=????min, ??′(??)=?
(??2?1)2
??3211
2,
当??∈(0,?√]时,??′(??)<0,
2
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∴ ??(??)在??∈(0,?√2]上单调递减,
2
√
??(??)min=??(2)=?ln2+4,
23
∴ ?(??1)??(??2)的最小值为?ln2+4.
【考点】
利用导数研究函数的最值 利用导数研究函数的极值 利用导数研究函数的单调性 【解析】
(1)利用函数单调性和导数之间的关系进行求解即可.
(2)求出函数?(??)的表达式,求出函数?(??)的导数,利用函数极值,最值和导数之间的关系进行求解. 【解答】
解(1)∵ ??(??)=?????+??ln??, ∴ ??
′
3
1
(??)=1+??2+??,
1??
∵ ??(??)在[1,?+∞)上单调递增, ∴ ??
′
(??)=1+??2+??≥0在[1,?+∞)上恒成立,
1
1??
∴ ??≥?(??+??)在[1,?+∞)上恒成立, ∵ ??=??????在[1,?+∞)上单调递减, ∴ ??≤?2, ∴ ??≥?2.
(2)?(??)=??(??)+??(??)=ln??+2??2+????,其定义域为(0,?+∞), 求导得,?′(??)=
??2+????+1
??
1
1
,
若?′(??)=0两根分别为??1,??2, 则有??1???2=1,??1+??2=???, ∴ ??2=??,
1
1
从而有??=???1???,
1
1
∵ ??≤?3√2,??1?2,
2
∴ ??1∈(0,?√2],
2
则?(??1)??(??2)=?(??1)??(??)
1
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=2ln??1+2(??12???2)+(???1???)(??1???),
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令??(??)=2ln???2(??2???2),??∈(0,?√],
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