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2018高考真题分类汇编[理数]导数

2024-03-16 来源:客趣旅游网
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2017年高考真题分类汇编(理数):专题2 导数

一、单选题(共3题;共6分)

1、(2017•浙江)函数y=f(x)的导函数y=f′(x)的图象如图所示,则函数y=f(x)的图象可能是( )

A、

B、

C、

D、

2、(2017•新课标Ⅱ)若x=﹣2是函数f(x)=(x2+ax﹣1)ex﹣1的极值点,则f(x)的极小值为( A、﹣1 B、﹣2e﹣3

C、5e﹣3 D、1

3、(2017•新课标Ⅲ)已知函数f(x)=x2

﹣2x+a(ex﹣1

+e﹣x+1

)有唯一零点,则a=( )

A、﹣ B、 C、 D、1

二、解答题(共8题;共50分)

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4、(2017•浙江)已知函数f(x)=(x﹣ (Ⅰ)求f(x)的导函数;

)e(x≥ ).

﹣x

(Ⅱ)求f(x)在区间[ ,+∞)上的取值范围.

5、(2017•山东)已知函数f(x)=x+2cosx,g(x)=e(cosx﹣sinx+2x﹣2),其中e≈2.17828…是自然对数的底数.(13分)

(Ⅰ)求曲线y=f(x)在点(π,f(π))处的切线方程;

(Ⅱ)令h(x)=g (x)﹣a f(x)(a∈R),讨论h(x)的单调性并判断有无极值,有极值时求出极值.

6、(2017•北京卷)已知函数f(x)=ecosx﹣x.(13分) (1)求曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程; (2)求函数f(x)在区间[0, ]上的最大值和最小值.

7、(2017·天津)设a∈Z,已知定义在R上的函数f(x)=2x4+3x3﹣3x2﹣6x+a在区间(1,2)内有一个零点x0 , g(x)为f(x)的导函数. (Ⅰ)求g(x)的单调区间;

(Ⅱ)设m∈[1,x0)∪(x0 , 2],函数h(x)=g(x)(m﹣x0)﹣f(m),求证:h(m)h(x0)<0; (Ⅲ)求证:存在大于0的常数A,使得对于任意的正整数p,q,且 ﹣x0|≥

3

2x2

x

∈[1,x0)∪(x0 , 2],满足|

8、(2017•江苏)已知函数f(x)=x+ax+bx+1(a>0,b∈R)有极值,且导函数f′(x)的极值点是f(x)的零点.(极值点是指函数取极值时对应的自变量的值) (Ⅰ)求b关于a的函数关系式,并写出定义域; (Ⅱ)证明:b2>3a;

(Ⅲ)若f(x),f′(x)这两个函数的所有极值之和不小于﹣ ,求a的取值范围. 9、(2017•新课标Ⅰ卷)已知函数f(x)=ae+(a﹣2)e﹣x.(12分) (1)讨论f(x)的单调性;

(2)若f(x)有两个零点,求a的取值范围.

10、(2017•新课标Ⅱ)已知函数f(x)=ax﹣ax﹣xlnx,且f(x)≥0. (Ⅰ)求a;

(Ⅱ)证明:f(x)存在唯一的极大值点x0 , 且e﹣2<f(x0)<2﹣2 . 11、(2017•新课标Ⅲ)已知函数f(x)=x﹣1﹣alnx. (Ⅰ)若 f(x)≥0,求a的值;

(Ⅱ)设m为整数,且对于任意正整数n,(1+ )(1+

)…(1+

)<m,求m的最小值.

22x

x

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答案解析部分

一、单选题

1、【答案】D

【考点】函数的图象,函数的单调性与导数的关系

【解析】【解答】解:由当f′(x)<0时,函数f(x)单调递减,当f′(x)>0时,函数f(x)单调递增,

则由导函数y=f′(x)的图象可知:f(x)先单调递减,再单调递增,然后单调递减,最后单调递增,排除A,C,

且第二个拐点(即函数的极大值点)在x轴上的右侧,排除B, 故选D

【分析】根据导数与函数单调性的关系,当f′(x)<0时,函数f(x)单调递减,当f′(x)>0时,函数f(x)单调递增,根据函数图象,即可判断函数的单调性,然后根据函数极值的判断,即可判断函数极值的位置,即可求得函数y=f(x)的图象可能 2、【答案】A

【考点】导数的运算,利用导数研究函数的单调性,利用导数研究函数的极值 【解析】【解答】解:函数f(x)=(x+ax﹣1)e

2

x﹣1

2

x﹣1

可得f′(x)=(2x+a)ex﹣1+(x2+ax﹣1)ex﹣1 , x=﹣2是函数f(x)=(x+ax﹣1)e可得:﹣4+a+(3﹣2a)=0. 解得a=﹣1.

可得f′(x)=(2x﹣1)ex﹣1+(x2﹣x﹣1)ex﹣1 , =(x2+x﹣2)ex﹣1 , 函数的极值点为:x=﹣2,x=1,

当x<﹣2或x>1时,f′(x)>0函数是增函数,x∈(﹣2,1)时,函数是减函数, x=1时,函数取得极小值:f(1)=(12﹣1﹣1)e1﹣1=﹣1. 故选:A.

【分析】求出函数的导数,利用极值点,求出a,然后判断函数的单调性,求解函数的极小值即可. 3、【答案】C

【考点】利用导数研究函数的单调性,导数在最大值、最小值问题中的应用,函数的零点与方程根的关系,函数的零点

【解析】【解答】解:因为f(x)=x2﹣2x+a(ex﹣1+e﹣x+1)=﹣1+(x﹣1)2+a(ex﹣1+ 所以函数f(x)有唯一零点等价于方程1﹣(x﹣1)2=a(ex﹣1+ 等价于函数y=1﹣(x﹣1)2的图象与y=a(ex﹣1+

)有唯一解,

)=0,

的极值点,

)的图象只有一个交点.

①当a=0时,f(x)=x2﹣2x≥﹣1,此时有两个零点,矛盾;

②当a<0时,由于y=1﹣(x﹣1)2在(﹣∞,1)上递增、在(1,+∞)上递减,

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且y=a(e

x﹣1

+ )在(﹣∞,1)上递增、在(1,+∞)上递减,

)的图象的最高点为B(1,2a), )的图象有两个交点,矛盾;

所以函数y=1﹣(x﹣1)2的图象的最高点为A(1,1),y=a(ex﹣1+ 由于2a<0<1,此时函数y=1﹣(x﹣1)的图象与y=a(e

2

2

x﹣1

+

③当a>0时,由于y=1﹣(x﹣1)在(﹣∞,1)上递增、在(1,+∞)上递减, 且y=a(ex﹣1+

)在(﹣∞,1)上递减、在(1,+∞)上递增,

2

x﹣1

所以函数y=1﹣(x﹣1)的图象的最高点为A(1,1),y=a(e+ )的图象的最低点为B(1,2a),

由题可知点A与点B重合时满足条件,即2a=1,即a= ,符合条件; 综上所述,a= , 故选:C.

【分析】通过转化可知问题等价于函数y=1﹣(x﹣1)2的图象与y=a(ex﹣1+

)的图象只有一个交点

求a的值.分a=0、a<0、a>0三种情况,结合函数的单调性分析可得结论. 二、解答题

4、【答案】解:(Ⅰ)函数f(x)=(x﹣ 导数f′(x)=(1﹣ • =(1﹣x+

﹣x

)e﹣x(x≥ ),

)e

﹣x

•2)e﹣(x﹣

)e﹣x;

)e﹣x=(1﹣x)(1﹣

(Ⅱ)由f(x)的导数f′(x)=(1﹣x)(1﹣ 可得f′(x)=0时,x=1或 ,

当 <x<1时,f′(x)<0,f(x)递减; 当1<x< 时,f′(x)>0,f(x)递增; 当x> 时,f′(x)<0,f(x)递减, 且x≥

⇔x2≥2x﹣1⇔(x﹣1)2≥0,

)e﹣x ,

则f(x)≥0. 由f( )= e

,f(1)=0,f( )= e

即有f(x)的最大值为 e ,最小值为f(1)=0.

].

则f(x)在区间[ ,+∞)上的取值范围是[0, e

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【考点】简单复合函数的导数,利用导数研究函数的单调性,导数在最大值、最小值问题中的应用 【解析】【分析】(Ⅰ)求出f(x)的导数,注意运用复合函数的求导法则,即可得到所求;

(Ⅱ)求出f(x)的导数,求得极值点,讨论当 <x<1时,当1<x< 时,当x> 时,f(x)的单调性,判断f(x)≥0,计算f( ),f(1),f( ),即可得到所求取值范围. 5、【答案】解:(Ⅰ)f(π)=π2﹣2.f′(x)=2x﹣2sinx,∴f′(π)=2π. ∴曲线y=f(x)在点(π,f(π))处的切线方程为:y﹣(π﹣2)=2π(x﹣π). 化为:2πx﹣y﹣π2﹣2=0.

(Ⅱ)h(x)=g (x)﹣a f(x)=ex(cosx﹣sinx+2x﹣2)﹣a(x2+2cosx) h′(x)=e(cosx﹣sinx+2x﹣2)+e(﹣sinx﹣cosx+2)﹣a(2x﹣2sinx) =2(x﹣sinx)(ex﹣a)=2(x﹣sinx)(ex﹣elna).

令u(x)=x﹣sinx,则u′(x)=1﹣cosx≥0,∴函数u(x)在R上单调递增. ∵u(0)=0,∴x>0时,u(x)>0;x<0时,u(x)<0.

(i)a≤0时,e﹣a>0,∴x>0时,h′(x)>0,函数h(x)在(0,+∞)单调递增; x<0时,h′(x)<0,函数h(x)在(﹣∞,0)单调递减. ∴x=0时,函数h(x)取得极小值,h(0)=﹣1﹣2a. (ii)a>0时,令h′(x)=2(x﹣sinx)(e﹣e)=0. 解得x1=lna,x2=0.

①0<a<1时,x∈(﹣∞,lna)时,ex﹣elna<0,h′(x)>0,函数h(x)单调递增; x∈(lna,0)时,e﹣e>0,h′(x)<0,函数h(x)单调递减; x∈(0,+∞)时,e﹣e>0,h′(x)>0,函数h(x)单调递增. ∴当x=0时,函数h(x)取得极小值,h(0)=﹣2a﹣1.

当x=lna时,函数h(x)取得极大值,h(lna)=﹣a[ln2a﹣2lna+sin(lna)+cos(lna)+2]. ②当a=1时,lna=0,x∈R时,h′(x)≥0,∴函数h(x)在R上单调递增.

③1<a时,lna>0,x∈(﹣∞,0)时,e﹣e<0,h′(x)>0,函数h(x)单调递增; x∈(0,lna)时,e﹣e<0,h′(x)<0,函数h(x)单调递减; x∈(lna,+∞)时,ex﹣elna>0,h′(x)>0,函数h(x)单调递增. ∴当x=0时,函数h(x)取得极大值,h(0)=﹣2a﹣1.

当x=lna时,函数h(x)取得极小值,h(lna)=﹣a[lna﹣2lna+sin(lna)+cos(lna)+2]. 综上所述:a≤0时,函数h(x)在(0,+∞)单调递增;x<0时,函数h(x)在(﹣∞,0)单调递减. x=0时,函数h(x)取得极小值,h(0)=﹣1﹣2a.

0<a<1时,函数h(x)在x∈(﹣∞,lna)是单调递增;函数h(x)在x∈(lna,0)上单调递减.当x=0时,函数h(x)取得极小值,h(0)=﹣2a﹣1.当x=lna时,函数h(x)取得极大值,h(lna)=﹣a[ln2a﹣2lna+sin(lna)+cos(lna)+2]. 当a=1时,lna=0,函数h(x)在R上单调递增.

a>1时,函数h(x)在(﹣∞,0),(lna,+∞)上单调递增;函数h(x)在(0,lna)上单调递减.当x=0时,函数h(x)取得极大值,h(0)=﹣2a﹣1.当x=lna时,函数h(x)取得极小值,h(lna)=﹣a[ln2a﹣2lna+sin(lna)+cos(lna)+2].

2

x

lna

x

lna

x

lna

x

lna

x

lna

x

x

x

2

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【考点】导数的加法与减法法则,导数的乘法与除法法则,函数的单调性与导数的关系,利用导数研究函数的单调性,利用导数研究函数的极值,利用导数研究曲线上某点切线方程

【解析】【分析】(Ⅰ)f(π)=π2﹣2.f′(x)=2x﹣2sinx,可得f′(π)=2π即为切线的斜率,利用点斜式即可得出切线方程.

(Ⅱ)h(x)=g (x)﹣a f(x)=ex(cosx﹣sinx+2x﹣2)﹣a(x2+2cosx),可得h′(x)=2(x﹣sinx)(e﹣a)=2(x﹣sinx)(e﹣e).令u(x)=x﹣sinx,则u′(x)=1﹣cosx≥0,可得函数u(x)在R上单调递增.

由u(0)=0,可得x>0时,u(x)>0;x<0时,u(x)<0.

对a分类讨论:a≤0时,0<a<1时,当a=1时,a>1时,利用导数研究函数的单调性极值即可得出. 6、【答案】(1)解:函数f(x)=excosx﹣x的导数为f′(x)=ex(cosx﹣sinx)﹣1, 可得曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线斜率为k=e(cos0﹣sin0)﹣1=0, 切点为(0,ecos0﹣0),即为(0,1),

曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程为y=1;

(2)解:函数f(x)=excosx﹣x的导数为f′(x)=ex(cosx﹣sinx)﹣1, 令g(x)=e(cosx﹣sinx)﹣1,

则g(x)的导数为g′(x)=e(cosx﹣sinx﹣sinx﹣cosx)=﹣2e•sinx, 当x∈[0, ],可得g′(x)=﹣2ex•sinx≤0, 即有g(x)在[0, ]递减,可得g(x)≤g(0)=0, 则f(x)在[0, ]递减,

即有函数f(x)在区间[0, ]上的最大值为f(0)=ecos0﹣0=1; 最小值为f( )=e cos ﹣ =﹣ .

【考点】利用导数求闭区间上函数的最值,利用导数研究曲线上某点切线方程 【解析】【分析】(1.)求出f(x)的导数,可得切线的斜率和切点,由点斜式方程即可得到所求方程; (2.)求出f(x)的导数,再令g(x)=f′(x),求出g(x)的导数,可得g(x)在区间[0, ]的单调性,即可得到f(x)的单调性,进而得到f(x)的最值.

7、【答案】(Ⅰ)解:由f(x)=2x+3x﹣3x﹣6x+a,可得g(x)=f′(x)=8x+9x﹣6x﹣6, 进而可得g′(x)=24x2+18x﹣6.令g′(x)=0,解得x=﹣1,或x= . 当x变化时,g′(x),g(x)的变化情况如下表: x g′(x) g(x) (﹣∞,﹣1) + ↗ (﹣1, ) ﹣ ↘ ( ,+∞) + ↗ 4

3

2

3

2

0

x

x

x0

0

x

x

lna

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所以,g(x)的单调递增区间是(﹣∞,﹣1),( ,+∞),单调递减区间是(﹣1, ). (Ⅱ)证明:由h(x)=g(x)(m﹣x0)﹣f(m),得h(m)=g(m)(m﹣x0)﹣f(m), h(x0)=g(x0)(m﹣x0)﹣f(m).

令函数H1(x)=g(x)(x﹣x0)﹣f(x),则H′1(x)=g′(x)(x﹣x0). 由(Ⅰ)知,当x∈[1,2]时,g′(x)>0,

故当x∈[1,x0)时,H′1(x)<0,H1(x)单调递减; 当x∈(x0 , 2]时,H′1(x)>0,H1(x)单调递增.

因此,当x∈[1,x0)∪(x0 , 2]时,H1(x)>H1(x0)=﹣f(x0)=0,可得H1(m)>0即h(m)>0, 令函数H2(x)=g(x0)(x﹣x0)﹣f(x),则H′2(x)=g′(x0)﹣g(x).由(Ⅰ)知,g(x)在[1,2]上单调递增,故当x∈[1,x0)时,H′2(x)>0,H2(x)单调递增;当x∈(x0 , 2]时,H′2(x)<0,H2(x)单调递减.因此,当x∈[1,x0)∪(x0 , 2]时,H2(x)>H2(x0)=0,可得得H2(m)<0即h(x0)<0,. 所以,h(m)h(x0)<0. (Ⅲ)对于任意的正整数p,q,且 令m=

,函数h(x)=g(x)(m﹣x0)﹣f(m).

由(Ⅱ)知,当m∈[1,x0)时,h(x)在区间(m,x0)内有零点; 当m∈(x0 , 2]时,h(x)在区间(x0 , m)内有零点.

所以h(x)在(1,2)内至少有一个零点,不妨设为x1 , 则h(x1)=g(x1)( =0.

由(Ⅰ)知g(x)在[1,2]上单调递增,故0<g(1)<g(x1)<g(2), 于是|

﹣x0|=

=

﹣x0)﹣f(

因为当x∈[1,2]时,g(x)>0,故f(x)在[1,2]上单调递增, 所以f(x)在区间[1,2]上除x0外没有其他的零点,而

4

3

22

3

4

≠x0 , 故f( )≠0.

又因为p,q,a均为整数,所以|2p+3pq﹣3pq﹣6pq+aq|是正整数, 从而|2p+3pq﹣3pq﹣6pq+aq|≥1. 所以|

﹣x0|≥

.所以,只要取A=g(2),就有|

﹣x0|≥

4

3

22

3

4

【考点】利用导数研究函数的单调性,利用导数研究函数的极值,不等式的证明,函数的零点 【解析】【分析】(Ⅰ)求出函数的导函数g(x)=f′(x)=8x3+9x2﹣6x﹣6,求出极值点,通过列表判断函数的单调性求出单调区间即可.

(Ⅱ)由h(x)=g(x)(m﹣x0)﹣f(m),推出h(m)=g(m)(m﹣x0)﹣f(m),

令函数H1(x)=g(x)(x﹣x0)﹣f(x),求出导函数H′1(x)利用(Ⅰ)知,推出h(m)h(x0)<0. (Ⅲ)对于任意的正整数p,q,且

,令m=

,函数h(x)=g(x)(m﹣x0)﹣f

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(m).

由(Ⅱ)知,当m∈[1,x0)时,当m∈(x0 , 2]时,通过h(x)的零点.转化推出|

﹣x0|=

= .推出|2p4+3p3q﹣3p2q2﹣6pq3+aq4|≥1.然后推出结果.

8、【答案】(Ⅰ)解:因为f(x)=x3+ax2+bx+1, 所以g(x)=f′(x)=3x2+2ax+b,g′(x)=6x+2a, 令g′(x)=0,解得x=﹣ .

由于当x>﹣ 时g′(x)>0,g(x)=f′(x)单调递增;当x<﹣ 时g′单调递减;

所以f′(x)的极小值点为x=﹣ ,

由于导函数f′(x)的极值点是原函数f(x)的零点, 所以f(﹣ )=0,即﹣ +

+1=0,

所以b=

+ (a>0).

因为f(x)=x3+ax2+bx+1(a>0,b∈R)有极值, 所以f′(x)=3x2

+2ax+b=0有两个不等的实根, 所以4a2﹣12b>0,即a2﹣ + >0,解得a>3,

所以b=

+ (a>3).

(Ⅱ)证明:由(1)可知h(a)=b2﹣3a= ﹣

+

=

(4a3﹣27)(由于a>3,所以h(a)>0,即b2

>3a;

(Ⅲ)解:由(1)可知f′(x)的极小值为f′(﹣ )=b﹣ ,

设x1 , x2是y=f(x)的两个极值点,则x1+x2= ,x1x2= ,

所以f(x1)+f(x2)=

+

+a(

+

)+b(x1+x2)+2

=(x1+x2)[(x1+x2)2﹣3x1x2]+a[(x1+x2)2﹣2x1x2]+b(x1+x2)+2 =

+2,

又因为f(x),f′(x)这两个函数的所有极值之和不小于﹣ , 所以b﹣

+

+2= ﹣

≥﹣ ,

因为a>3,所以2a3﹣63a﹣54≤0, 所以2a(a2﹣36)+9(a﹣6)≤0,

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x)<0,g(x)=f′a3﹣27),

x)(( WORD整理版分享

所以(a﹣6)(2a2+12a+9)≤0, 由于a>3时2a+12a+9>0, 所以a﹣6≤0,解得a≤6,

所以a的取值范围是(3,6].

【考点】导数的运算,利用导数研究函数的单调性,利用导数研究函数的极值,导数在最大值、最小值问题中的应用

【解析】【分析】(Ⅰ)通过对f(x)=x3+ax2+bx+1求导可知g(x)=f′(x)=3x2+2ax+b,进而再求导可知g′(x)=6x+2a,通过令g′(x)=0进而可知f′(x)的极小值点为x=﹣ ,从而f(﹣ )=0,整理可知b=

+ (a>0),结合f(x)=x3+ax2+bx+1(a>0,b∈R)有极值可知f′(x)=0有两个

2

不等的实根,进而可知a>3.

(Ⅱ)通过(1)构造函数h(a)=b2﹣3a= 知h(a)>0,从而可得结论;

(Ⅲ)通过(1)可知f′(x)的极小值为f′(﹣ )=b﹣ (x)的两个极值之和为

,利用韦达定理及完全平方关系可知y=f

+

+2= ﹣

+

=

(4a3﹣27)(a3﹣27),结合a>3可

+2,进而问题转化为解不等式b﹣

﹣ ,因式分解即得结论.

9、【答案】(1)解:由f(x)=ae2x+(a﹣2)ex﹣x,求导f′(x)=2ae2x+(a﹣2)ex﹣1, 当a=0时,f′(x)=2e﹣1<0, ∴当x∈R,f(x)单调递减,

当a>0时,f′(x)=(2ex+1)(aex﹣1)=2a(ex+ )(ex﹣ ), 令f′(x)=0,解得:x=ln , 当f′(x)>0,解得:x>ln , 当f′(x)<0,解得:x<ln ,

∴x∈(﹣∞,ln )时,f(x)单调递减,x∈(ln ,+∞)单调递增; 当a<0时,f′(x)=2a(e+ )(e﹣ )<0,恒成立, ∴当x∈R,f(x)单调递减,

综上可知:当a≤0时,f(x)在R单调减函数,

当a>0时,f(x)在(﹣∞,ln )是减函数,在(ln ,+∞)是增函数; (2)由f(x)=ae2x+(a﹣2)ex﹣x=0,有两个零点, 由(1)可知:当a>0时,f(x)=0,有两个零点,

x

x

x

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则f(x)min=a =a(

+(a﹣2) ﹣ln ,

)+(a﹣2)× ﹣ln ,

=1﹣ ﹣ln ,

由f(x)min<0,则1﹣ ﹣ln <0, 整理得:a﹣1+alna<0, 设g(a)=alna+a﹣1,a>0, g′(a)=lna+1+1=lna+2, 令g′(a)=0,解得:a=e﹣2 ,

当a∈(0,e),g′(a)<0,g(a)单调递减, 当a∈(e , +∞),g′(a)>0,g(a)单调递增, g(a)min=g(e﹣2)=e﹣2lne﹣2+e﹣2﹣1=﹣ 由g(1)=1﹣1﹣ln1=0, ∴0<a<1,

a的取值范围(0,1).

【考点】导数的运算,利用导数研究函数的单调性,利用导数求闭区间上函数的最值,函数零点的判定定理

【解析】【分析】(1.)求导,根据导数与函数单调性的关系,分类讨论,即可求得f(x)单调性; (2.)由(1)可知:当a>0时才有个零点,根据函数的单调性求得f(x)最小值,由f(x)min<0,g(a)=alna+a﹣1,a>0,求导,由g(a)min=g(e)=elne+e﹣1=﹣ a的取值范围.

10、【答案】(Ⅰ)解:因为f(x)=ax﹣ax﹣xlnx=x(ax﹣a﹣lnx)(x>0), 则f(x)≥0等价于h(x)=ax﹣a﹣lnx≥0,

因为h′(x)=a﹣ ,且当0<x< 时h′(x)<0、当x> 时h′(x)>0, 所以h(x)min=h( ), 又因为h(1)=a﹣a﹣ln1=0, 所以 =1,解得a=1;

(Ⅱ)证明:由(1)可知f(x)=x2﹣x﹣xlnx,f′(x)=2x﹣2﹣lnx,

令f′(x)=0,可得2x﹣2﹣lnx=0,记t(x)=2x﹣2﹣lnx,则t′(x)=2﹣ , 令t′(x)=0,解得:x= ,

所以t(x)在区间(0, )上单调递减,在( ,+∞)上单调递增,

2

﹣2

﹣2

﹣2

﹣2

﹣2

﹣2

﹣1,

﹣1,g(1)=0,即可求得

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所以t(x)min=t( )=ln2﹣1<0,从而t(x)=0有解,即f′(x)=0存在两根x0 , x2 , 且不妨设f′(x)在(0,x0)上为正、在(x0 , x2)上为负、在(x2 , +∞)上为正, 所以f(x)必存在唯一极大值点x0 , 且2x0﹣2﹣lnx0=0, 所以f(x0)=

﹣x0﹣x0lnx0=

﹣x0+2x0﹣2 )max=﹣

=x0﹣

由x0< 可知f(x0)<(x0﹣ + = ;

由f′( )<0可知x0< < ,

所以f(x)在(0,x0)上单调递增,在(x0 , )上单调递减, 所以f(x0)>f( )=﹣

+ =

综上所述,f(x)存在唯一的极大值点x0 , 且e﹣2<f(x0)<2﹣2 . 【考点】导数的运算,利用导数研究函数的极值,利用导数求闭区间上函数的最值,导数在最大值、最小值问题中的应用,不等式的综合

【解析】【分析】(Ⅰ)通过分析可知f(x)≥0等价于h(x)=ax﹣a﹣lnx≥0,进而利用h′(x)=a﹣ 可得h(x)min=h( ),从而可得结论;

(Ⅱ)通过(Ⅰ)可知f(x)=x﹣x﹣xlnx,记t(x)=f′(x)=2x﹣2﹣lnx,解不等式可知t(x)min=t( )=ln2﹣1<0,从而可知f′(x)=0存在两根x0 , x2 , 利用f(x)必存在唯一极大值点x0及x0< 可知f(x0)< ,另一方面可知f(x0)>f( )=﹣ 11、【答案】解:(Ⅰ)因为函数f(x)=x﹣1﹣alnx,x>0, 所以f′(x)=1﹣ =

,且f(1)=0.

+ =

2

所以当a≤0时f′(x)>0恒成立,此时y=f(x)在(0,+∞)上单调递增,所以在(0,1)上f(x)<0,这与f(x)≥0矛盾;

当a>0时令f′(x)=0,解得x=a,

所以y=f(x)在(0,a)上单调递减,在(a,+∞)上单调递增,即f(x)min=f(a), 又因为f(x)min=f(a)≥0, 所以a=1;

(Ⅱ)由(Ⅰ)可知当a=1时f(x)=x﹣1﹣lnx≥0,即lnx≤x﹣1, 所以ln(x+1)≤x当且仅当x=0时取等号, 所以ln(1+ 所以

)<

,k∈N,

*

,k∈N* .

+…+

=1﹣

<1, )<e;

一方面,因为 +

所以,(1+ )(1+ )…(1+

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另一方面,(1+ )(1+ )…(1+ )>(1+ )(1+

)∈(2,e).

)…(1+

)(1+ )= >2,

同时当n≥3时,(1+ )(1+ )…(1+

因为m为整数,且对于任意正整数n(1+ )(1+ 所以m的最小值为3.

)<m,

【考点】函数的单调性与导数的关系,利用导数研究函数的单调性,等比数列的前n项和,反证法与放缩法

【解析】【分析】(Ⅰ)通过对函数f(x)=x﹣1﹣alnx(x>0)求导,分a≤0、a>0两种情况考虑导函数f′(x)与0的大小关系可得结论;

(Ⅱ)通过(Ⅰ)可知lnx≤x﹣1,进而取特殊值可知ln(1+ 列的求和公式放缩可知(1+ )(1+

)…(1+

)<

,k∈N* . 一方面利用等比数

)…(1+

)<e;另一方面可知(1+ )(1+ )∈(2,e).

)>2,且当n≥3时,(1+ )(1+ )…(1+

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