导数中求参数的取值范围

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利用导数求参数范围举例

利用导数求参数范围举例

利用导数求参数范围举例例1.已知时都取得极值与在132)(23=-=+++=x x c bx ax x x f (1) 求a、b的值及函数)(x f 的单调区间.(2) 若对2)(],2,1[c x f x <-∈不等式恒成立,求c的取值范围. 解:(1)2,21-=-=b a 2122)2(]2,1[)(,2)2(,21)1(23)1(,2722)32(132023,23)().2(222'>-<+>+=-+=+=-+-=+=-=-==----=c c c ,c c f x f c f c f cf c f x x x x x x x f 或解得从而上的最大值为在所以且或得由例2.已知函数1,13)(23=-=-+=x x x bx ax x f 在处取得极值 (1) 求函数)(x f 的解析式.(2) 若过点)2)(,1(-≠m m A 可作曲线y=)(x f 的三条切线,求实数m 的取值范围. 解:(1)求得x x x f 3)(3-=(2)设切点为33)(),3,(2'0300-=-x x f x x x M 因为200'20300020300200302066)(332)(,0332)1)(33(3),1)(33(x x x g m x x x g x A m x x x x m x x M x x m y -=++-=**=++---=----=-则设有三个不同的实数根的方程所以关于可作曲线的三条切线因为过点即所以又切线过点所以切线方程为)2,3(230)1(0)0(1,0)(,)1,0(,),1(),0,()(100)(00000000'---<<-⎩⎨⎧<>*==+∞-∞===的取值范围是所求的实数解得条件是有三个不同实根的充要的方程所以关于的极值点为故函数上单调递减在上单调递增在所以或得由m m g g x x x x g x g x x x g 例3.已知,)(2c x x f +=且)1()]([2+=x f x f f 。

利用导数求参数的取值范围

利用导数求参数的取值范围

利用导数求参数的取值范围在微积分中,导数是用来描述一个函数在其中一点上的变化率的工具。

通过求导,我们可以研究函数的增减性、最值、拐点等性质。

而利用导数求参数的取值范围,我们主要关注函数的单调性和极值点,对于包含参数的函数,我们可以利用导数来研究参数的取值范围。

设函数$f(x)$为包含参数$a$的函数,我们的目标是求出参数$a$的取值范围,使得函数$f(x)$满足其中一特定条件。

下面将分别讨论求函数单调性和极值点的情况。

一、函数的单调性:1.1单调递增:要求函数$f(x)$在其中一区间上单调递增,即对于区间上的任意两个点$x_1$和$x_2$,若$x_1<x_2$,则$f(x_1)<f(x_2)$。

若函数$f(x)$在区间上是连续的并且可导的,其导函数$f'(x)$在该区间上恒大于零,则函数$f(x)$在该区间上是单调递增的。

因此,我们可以利用导数来求解参数$a$的取值范围,使得函数$f(x)$在其中一区间上单调递增。

具体步骤如下:1)求出函数$f(x)$的导函数$f'(x)$。

2)解方程$f'(x)>0$,求出与参数$a$有关的不等式。

3)解不等式,得到参数$a$的取值范围。

1.2单调递减:要求函数$f(x)$在其中一区间上单调递减,即对于区间上的任意两个点$x_1$和$x_2$,若$x_1<x_2$,则$f(x_1)>f(x_2)$。

若函数$f(x)$在区间上是连续的并且可导的,其导函数$f'(x)$在该区间上恒小于零,则函数$f(x)$在该区间上是单调递减的。

因此,我们可以利用导数来求解参数$a$的取值范围,使得函数$f(x)$在其中一区间上单调递减。

具体步骤如下:1)求出函数$f(x)$的导函数$f'(x)$。

2)解方程$f'(x)<0$,求出与参数$a$有关的不等式。

3)解不等式,得到参数$a$的取值范围。

(完整版)导数含参数取值范围分类讨论题型总结与方法归纳

(完整版)导数含参数取值范围分类讨论题型总结与方法归纳

导数习题题型十七:含参数导数问题的分类讨论问题含参数导数问题的分类讨论问题1.求导后,导函数的解析式含有参数,导函数为零有实根(或导函数的分子能分解因式), 导函数为零的实根中有参数也落在定义域内,但不知这些实根的大小关系,从而引起讨论。

★已知函数ax x a x x f 2)2(2131)(23++-=(a 〉0),求函数的单调区间)2)((2)2()(--=++-='x a x a x a x x f ★★例1 已知函数x a xax x f ln )2(2)(+--=(a 〉0)求函数的单调区间 222))(2(2)2()(x a x x x a x a x x f --=++-='★★★例3已知函数()()22211ax a f x x R x -+=∈+,其中a R ∈。

(Ⅰ)当1a =时,求曲线()y f x =在点()()2,2f 处的切线方程; (Ⅱ)当0a ≠时,求函数()f x 的单调区间与极值。

解:(Ⅰ)当1a =时,曲线()y f x =在点()()2,2f 处的切线方程为032256=-+y x 。

(Ⅱ)由于0a ≠,所以()()12)1(222+-+='x x a x f ,由()'0f x =,得121,x x a a=-=。

这两个实根都在定()()()()()()22'2222122122111a x a x a x x ax a a f x x x ⎛⎫--+ ⎪+--+⎝⎭==++义域R 内,但不知它们之间 的大小。

因此,需对参数a 的取值分0a >和0a <两种情况进行讨论。

(1)当0a >时,则12x x <.易得()f x 在区间1,a ⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭,(),a +∞内为减函数,在区间1,a a ⎛⎫- ⎪⎝⎭为增函数。

故函数()f x 在11x a =-处取得极小值21f a a ⎛⎫-=- ⎪⎝⎭;函数()f x 在2x a =处取得极大值()1f a =。

例说高考题中的利用导数求参数范围

例说高考题中的利用导数求参数范围

例说高考题中的利用导数求参数范围导数,作为解决与高次函数有关问题的一种工具,有着无可比拟的优越性。

一 与二次函数的性质、单调性、不等式等相联系 求解策略:利用“要使a x f >)(成立,只需使函数的最小值a x f >min)(恒成立即可;要使a x f <)(成立,只需使函数的最大值a x f <max)(恒成立即可”.这也是近两年高考考查和应用最多的一种.例1(05湖北理)已知向量a =(2x ,1+x ),a =(x -1,t ),若b a x f ∙=)(在区间(-1,1)上是增函数,求t 的取值范围.解析:由向量的数量积定义,)(x f =2x (x -1)+(1+x )t =3x-+2x +tx +t∴)(x f '=23x -+x 2+t .若)(x f 在区间(-1,1)上是增函数,则有)(x f '≥0⇔t ≥23x -x 2在 (-1,1)上恒成立.若令)(x g =23x -x 2=-3(31-x )2-31在区间[-1,1]上,max)(x g =)1(-g =5,故在区间(-1,1)上使t ≥)(x g 恒成立,只需t ≥)1(-g 即可,即t ≥5.即t 的取值范围是[5,∞).点评:本题除了用导数反映单调性,还借助了二次函数的性质求出最值,且要注意边界值的取舍。

例2使不等式4x -22x >a -2对任意的实数x 都成立,求实数a 的取值范围. 解析:注意到不等式的次数较高,应想到构造函数,求导.令)(x f =4x -22x ,则如果原不等式对任意的实数x 都成立等价于m in)(x f >a -2.又)(x f '=34x -x 4=42x (1-x ),令)(x f '=0,解得,x =0或x =1.)(x f '的符号及)(x f 的单调性如下:因为)(x f 在R 上的极值只有一个,故此极小值即为最小值,即m in)(x f =)1(f = -1,∴m in)(x f = -1>a -2,即a >3.点评:本题是利用导数求得函数的最值,进而求出参数范围的。

例说高考题中的使用导数求参数范围

例说高考题中的使用导数求参数范围

∴在[ln(3a), ln(4a)]上,
(x)
max
=

(ln(4a))
故原不等式成立,当且仅当
=
12a ln(
5

)
min

(ln(4a))
g
(
x)
ex a ex a
<
min
m
8a = g (ln(3a)) = ln( ) ,
<
g
点评:问题(2)涉及的式子看似复杂,难以下手,一旦使不等式问题函数化,问题就变得 简单多了。再借用导数判断出新函数的单调性,即可求出在给定区间的最值,问题即迎刃 而解。 二 与极值点的个数有关
∴ f (x) = 3x2 + 2x +t .
若 f ( x) 在区间(-1,1)上是增函数,则有 f ( x) ≥0
t ≥ 3x2 - 2x 在 (-1,1)上恒成立.
若令 g ( x) = 3x2 - 2x =-3( x 1 ) 2 - 1
33
在区间[-1,1]上, g ( x) = g (1) =5,故在区间(-1,1)上使 t ≥ g ( x) 恒成立,
例说高考题中的利用导数求参数范围
河北 高亚平
导数,作为解决与高次函数有关问题的一种工具,有着无可比拟的优越性。也越来越 受到高考命题专家的“青睐”。其中,利用导数求参数的取值范围,更是成为近年来高考的 热点。在 04 年高考中,湖北、辽宁等地考查了这点;在 05 年的高考中,湖北、辽宁、湖 南、山东、重庆、天津等地更着重考查了这一点,甚至很多都安排在倒数第一、二题的位 置上!
2
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② 若 a >1,则 g ( x) 在(- 1 ,0)上为增函数,须使 g ( x) = 3x 2 a >0 在(- 1 ,0)上恒成立,

利用导数求参数的取值范围方法归纳

利用导数求参数的取值范围方法归纳

利用导数求参数的取值范围方法归纳导数是微积分中的重要概念,可以用于求函数的变化率、极值、最值等问题。

利用导数求参数的取值范围可以帮助我们找到函数的关键点、拐点以及定义域的范围等信息。

下面是一些常见的方法归纳。

求函数在处的导数:1.首先,计算函数的导数表达式。

2.将参数值代入导数表达式,得到函数在该处的导数。

3.根据导数值的正负来判断函数在该处的增减性。

求函数的关键点:1.通过导数求出函数的导数表达式。

2.设置函数的导数等于零的方程,并求解得到参数的取值。

3.将参数的取值代入原函数,得到关键点的横坐标。

4.进一步求得关键点的纵坐标,得到函数的关键点。

求函数的拐点:1.首先,求出函数的二阶导数表达式。

2.解出二阶导数等于零的方程,得到参数的取值。

3.将参数的取值代入原函数,求出拐点的横坐标。

4.进一步求得拐点的纵坐标,得到函数的拐点。

求函数的定义域范围:1.首先,确定函数的定义区间,并计算函数在该区间的导数。

2.判断导数的正负情况,以确定函数的单调性。

3.判断函数在定义区间的端点处是否存在极值。

若存在,则考虑边界条件。

4.根据以上分析,确定函数在定义区间的取值范围。

举例说明:1. 求函数 f(x) = ax^2 + bx 的最值:首先,求出函数的导数 f'(x) = 2ax + b。

令导数等于零,得到 2ax + b = 0,解方程可得 x = -b/(2a)。

将x的值代入原函数,得到最值的纵坐标。

进一步分析函数的单调性和边界条件,得到函数的取值范围。

2. 求函数 g(x) = sin(ax) 的最值:首先,求出函数的导数 g'(x) = acos(ax)。

判断导数的正负情况,确定函数的单调性。

根据函数的周期性和边界条件,得出函数在定义区间的取值范围。

3. 求函数 h(x) = log(x + a) 的定义域范围:首先,确定函数的定义区间为x+a>0,即x>-a。

对函数求导,得到导数h'(x)=1/(x+a)。

例说高考题中的利用导数求参数范围

例说高考题中的利用导数求参数范围

例说高考题中的利用导数求参数范围导数,作为解决与高次函数有关问题的一种工具,有着无可比拟的优越性。

也越来越受到高考命题专家的“青睐”。

其中,利用导数求参数的取值范围,更是成为近年来高考的热点。

在04年高考中,湖北、辽宁等地考查了这点;在05年的高考中,湖北、辽宁、湖南、山东、重庆、天津等地更着重考查了这一点,甚至很多都安排在倒数第一、二题的位置上!现以04和05年的几道高考题为例,探讨一下用导数求参数范围的几种常见题型及求解策略。

一 与二次函数的性质、单调性、不等式等相联系 求解策略:利用“要使a x f >)(成立,只需使函数的最小值a x f >m in)(恒成立即可;要使a x f <)(成立,只需使函数的最大值a x f <m ax)(恒成立即可”.这也是近两年高考考查和应用最多的一种.例1(05湖北理)已知向量a =(2x ,1+x ),a =(x -1,t ),若b a x f ∙=)(在区间(-1,1)上是增函数,求t 的取值范围.解析:由向量的数量积定义,)(x f =2x (x -1)+(1+x)t =3x-+2x +tx +t∴)(x f '=23x -+x 2+t .若)(x f 在区间(-1,1)上是增函数,则有)(x f '≥0⇔t ≥23x -x 2在 (-1,1)上恒成立.若令)(x g =23x -x 2=-3(31-x )2-31在区间[-1,1]上,max)(x g =)1(-g =5,故在区间(-1,1)上使t ≥)(x g 恒成立,只需t ≥)1(-g 即可,即t ≥5.即t 的取值范围是[5,∞).点评:本题除了用导数反映单调性,还借助了二次函数的性质求出最值,且要注意边界值的取舍。

例2使不等式4x -22x >a -2对任意的实数x 都成立,求实数a 的取值范围. 解析:注意到不等式的次数较高,应想到构造函数,求导.令)(x f =4x -22x ,则如果原不等式对任意的实数x 都成立等价于min)(x f >a -2.又)(x f '=34x -x 4=42x (1-x ),令)(x f '=0,解得,x =0或x =1.)(x f '的符号及)(x f 的单调性如下:x(-∞,0) 0 (0,1) 1 (1,+∞) )(x f ' - 0 - 0 + )(x f↘无极值↘极小值↗因为)(x f 在R 上的极值只有一个,故此极小值即为最小值,即min)(x f =)1(f = -1,∴min)(x f = -1>a -2,即a >3.点评:本题是利用导数求得函数的最值,进而求出参数范围的。

利用导数求参数范围 8

利用导数求参数范围  8

利用导数求参数范围导数,作为解决与高次函数有关问题的一种工具,有着无可比拟的优越性。

也越来越受到高考命题专家的“青睐”。

其中,利用导数求参数的取值范围,更是成为近年来高考的热点。

甚至很多都安排在倒数第一、二题的位置上!探讨一下用导数求参数范围的几种常见题型及求解策略。

一 与二次函数的性质、单调性、不等式等相联系求解策略:利用“要使a x f >)(成立,只需使函数的最小值a x f >min)(恒成立即可;要使a x f <)(成立,只需使函数的最大值a x f <max)(恒成立即可”.这也是近两年高考考查和应用最多的一种.例1(湖北理)已知向量a =(2x ,1+x ),a =(x -1,t ),若b a x f •=)(在区间(-1,1)上是增函数,求t 的取值范围. 解析:由向量的数量积定义,)(x f =2x(x -1)+(1+x )t =3x -+2x +tx +t∴)(x f '=23x -+x 2+t .若)(x f 在区间(-1,1)上是增函数,则有)(x f '≥0⇔t ≥23x-x 2在 (-1,1)上恒成立.若令)(x g =23x -x 2=-3(31-x )2-31在区间[-1,1]上,max)(x g =)1(-g =5,故在区间(-1,1)上使t ≥)(x g 恒成立,只需t ≥)1(-g 即可,即t ≥5. 即t 的取值范围是[5,∞).点评:本题除了用导数反映单调性,还借助了二次函数的性质求出最值,且要注意边界值的取舍。

例2使不等式4x -22x >a -2对任意的实数x 都成立,求实数a 的取值范围.解析:注意到不等式的次数较高,应想到构造函数,求导. 令)(x f =4x-22x ,则如果原不等式对任意的实数x 都成立等价于m in)(x f >a -2.又)(x f '=34x -x 4=42x (1-x ),令)(x f '=0,解得,x =0或x =1.)(x f '的符号及)(x f 的单调性如下:因为)(x f 在R 上的极值只有一个,故此极小值即为最小值,即m in)(x f =)1(f = -1,∴m in)(x f = -1>a -2,即a >3.点评:本题是利用导数求得函数的最值,进而求出参数范围的。

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导数中求参数的取值范围求参数取值范围的方法1.分离参数,恒成立转化为最值问题2.分离参数,结合零点和单调性解不等式3.将参数分成若干个区间讨论是否满足题意 1已知函数()-x f x e ax=(a R ∈,e 为自然对数的底数).(Ⅰ)讨论函数()f x 的单调性;(Ⅱ)若1a =,函数()()()2x g x x m f x e x x =--++在()2,+∞上为增函数,求实数m 的取值范围. 解:(Ⅰ)函数()f x 的定义域为R ,()x f x e a'=-.当0a ≤时,()0f x '>,∴()f x 在R 上为增函数;当0a >时,由()0f x '=得ln x a =,当(),ln x a ∈-∞时,()0f x '<,∴函数()f x 在(),ln a -∞上为减函数, 当()ln ,x a ∈+∞时,()0f x '>,∴函数()f x 在()ln ,a +∞上为增函数……4分(Ⅱ)当1a =时,()()()2x x g x x m e x e x x=---++,∵()g x 在()2,+∞上为增函数;∴()10x x g x xe me m '=-++≥在()2,+∞上恒成立,即11x xxe m e +≤-在()2,+∞上恒成立, …………………………6分令()11x xxe h x e +=-,()2,x ∈+∞,则()()()2221x x xxe xe e h x e --'==-()()221x x xe e x e---,令()2x L x e x =--,()10x L x e '=->在()2,+∞上恒成立,即()2x L x e x =--在()2,+∞上为增函数,即()()2240L x L e >=->,∴()0h x '>,即()11x x xe h x e +=-在()2,+∞上为增函数,∴()()222121e h x h e +>=-, ∴22211e m e +≤-,所以实数m 的取值范围是2221,1e e ⎛⎤+-∞ ⎥-⎝⎦. ………………12分2.(2016·全国甲卷)已知函数f(x)=(x+1)ln x-a(x-1).(1)当a=4时,求曲线y=f(x)在(1,f(1))处的切线方程;(2)若当x∈(1,+∞)时,f(x)>0,求a的取值范围.解:(1)f(x)的定义域为(0,+∞).当a=4时,f(x)=(x+1)ln x-4(x-1),f(1)=0,f′(x)=ln x+1x-3,f′(1)=-2.故曲线y=f(x)在(1,f(1))处的切线方程为2x+y-2=0.(2)当x∈(1,+∞)时,f(x)>0等价于ln x-a(x-1)x+1>0.设g(x)=ln x-a(x-1) x+1,则g′(x)=1x -2a(x+1)2=x2+2(1-a)x+1x(x+1)2,g(1)=0.①当a≤2,x∈(1,+∞)时,x2+2(1-a)x+1≥x2-2x+1>0,故g′(x)>0,g(x)在(1,+∞)上单调递增,因此g(x)>0;②当a>2时,令g′(x)=0得x1=a-1-(a-1)2-1,x2=a-1+(a-1)2-1.由x2>1和x1x2=1得x1<1,故当x∈(1,x2)时,g′(x)<0,g(x)在(1,x2)上单调递减,因此g(x)<0.综上,a的取值范围是(-∞,2].3.(2016·全国乙卷)已知函数f(x)=(x-2)e x+a(x-1)2有两个零点.(1)求a的取值范围;(2)设x1,x2是f(x)的两个零点,证明:x1+x2<2.解:(1)f′(x)=(x-1)e x+2a(x-1)=(x-1)(e x+2a).①设a=0,则f(x)=(x-2)e x,f(x)只有一个零点.②设a>0,则当x∈(-∞,1)时,f′(x)<0;当x∈(1,+∞)时,f′(x)>0,所以f(x)在(-∞,1)内单调递减,在(1,+∞)内单调递增.又f(1)=-e,f(2)=a,取b满足b<0且b<ln a2,则f(b)>a2(b-2)+a(b-1)2=a⎝ ⎛⎭⎪⎫b2-32b>0,故f(x)存在两个零点.③设a<0,由f′(x)=0得x=1或x=ln(-2a).若a≥-e2,则ln(-2a)≤1,故当x∈(1,+∞)时,f′(x)>0,因此f(x)在(1,+∞)内单调递增.又当x≤1时,f(x)<0,所以f(x)不存在两个零点.若a<-e2,则ln(-2a)>1,故当x∈(1,ln(-2a))时,f′(x)<0;当x∈(ln(-2a),+∞)时,f′(x)>0.因此f(x)在(1,ln(-2a))内单调递减,在(ln(-2a),+∞)内单调递增.又当x≤1时,f(x)<0,所以f(x)不存在两个零点.综上,a的取值范围为(0,+∞).(2)证明:不妨设x1<x2,由(1)知,x1∈(-∞,1),x2∈(1,+∞),2-x2∈(-∞,1),又f(x)在(-∞,1)内单调递减,所以x1+x2<2等价于f(x1)>f(2-x2),即f(2-x2)<0.由于f(2-x2)=-x2e2-x2+a(x2-1)2,而f(x2)=(x2-2)e x2+a(x2-1)2=0,所以f(2-x2)=-x2e2-x2-(x2-2)e x2.设g(x)=-x e2-x-(x-2)e x,则g ′(x )=(x -1)(e 2-x -e x ).所以当x >1时,g ′(x )<0,而g (1)=0, 故当x >1时,g (x )<0.从而g (x 2)=f (2-x 2)<0,故x 1+x 2<2.4.已知函数f (x )=ax -1-ln x (a ∈R). (1)讨论函数f (x )在定义域内的极值点的个数;(2)若函数f (x )在x =1处取得极值,∀x ∈(0,+∞),f (x )≥bx -2恒成立,求实数b 的取值范围.解:(1)由已知得f ′(x )=a -1x =ax -1x (x >0).当a ≤0时,f ′(x )≤0在(0,+∞)上恒成立,函数f (x )在(0,+∞)上单调递减, ∴f (x )在(0,+∞)上没有极值点. 当a >0时,由f ′(x )<0,得0<x <1a , 由f ′(x )>0,得x >1a ,∴f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1a 上单调递减,在⎝ ⎛⎭⎪⎫1a ,+∞上单调递增,即f (x )在x =1a 处有极小值.∴当a ≤0时,f (x )在(0,+∞)上没有极值点, 当a >0时,f (x )在(0,+∞)上有一个极值点. (2)∵函数f (x )在x =1处取得极值,∴f ′(1)=0,解得a =1,∴f (x )≥bx -2⇒1+1x -ln xx ≥b , 令g (x )=1+1x -ln xx ,则g ′(x )=ln x -2x 2,令g ′(x )=0,得x =e 2.则g (x )在(0,e 2)上单调递减,在(e 2,+∞)上单调递增,∴g (x )min =g (e 2)=1-1e 2,即b ≤1-1e 2,故实数b 的取值范围为⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,1-1e 2.5.(2015·全国卷Ⅱ)已知函数f (x )=ln x +a (1-x ). (1)讨论f (x )的单调性;(2)当f (x )有最大值,且最大值大于2a -2时,求a 的取值范围. 解:(1)f (x )的定义域为(0,+∞),f ′(x )=1x -a .若a ≤0,则f ′(x )>0,所以f (x )在(0,+∞)上单调递增. 若a >0,则当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1a 时,f ′(x )>0;当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫1a ,+∞时,f ′(x )<0.所以f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1a 上单调递增,在⎝ ⎛⎭⎪⎫1a ,+∞上单调递减.(2)由(1)知,当a ≤0时,f (x )在(0,+∞)上无最大值; 当a >0时,f (x )在x =1a 处取得最大值,最大值为 f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a =ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +a ⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1a =-ln a +a -1. 因此f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a >2a -2等价于ln a +a -1<0.令g (a )=ln a +a -1,则g (a )在(0,+∞)上单调递增,g (1)=0. 于是,当0<a <1时,g (a )<0;当a >1时,g (a )>0. 因此,a 的取值范围是(0,1).6.(2016·全国甲卷)已知函数f (x )=(x +1)ln x -a (x -1). (1)当a =4时,求曲线y =f (x )在(1,f (1))处的切线方程; (2)若当x ∈(1,+∞)时,f (x )>0,求a 的取值范围. 解:(1)f (x )的定义域为(0,+∞). 当a =4时,f (x )=(x +1)ln x -4(x -1),f (1)=0,f ′(x )=ln x +1x -3,f ′(1)=-2.故曲线y =f (x )在(1,f (1))处的切线方程为2x +y -2=0. (2)当x ∈(1,+∞)时,f (x )>0等价于ln x -a (x -1)x +1>0.设g (x )=ln x -a (x -1)x +1,则g ′(x )=1x -2a(x +1)2=x 2+2(1-a )x +1x (x +1)2,g (1)=0.①当a ≤2,x ∈(1,+∞)时,x 2+2(1-a )x +1≥x 2-2x +1>0,故g ′(x )>0,g (x )在(1,+∞)上单调递增,因此g (x )>0;②当a >2时,令g ′(x )=0得x 1=a -1-(a -1)2-1,x 2=a -1+(a -1)2-1.由x 2>1和x 1x 2=1得x 1<1,故当x ∈(1,x 2)时,g ′(x )<0,g (x )在(1,x 2)上单调递减,因此g (x )<0.综上,a 的取值范围是(-∞,2].7.(2016·山东高考)设f (x )=x ln x -ax 2+(2a -1)x ,a ∈R . (1)令g (x )=f ′(x ),求g (x )的单调区间;(2)已知f (x )在x =1处取得极大值,求实数a 的取值范围. 解:(1)由f ′(x )=ln x -2ax +2a , 可得g (x )=ln x -2ax +2a ,x ∈(0,+∞). 所以g ′(x )=1x -2a =1-2ax x .当a ≤0,x ∈(0,+∞)时,g ′(x )>0,函数g (x )单调递增; 当a >0,x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12a 时,g ′(x )>0,函数g (x )单调递增,x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫12a ,+∞时,g ′(x )<0,函数g (x )单调递减. 所以当a ≤0时,g (x )的单调增区间为(0,+∞);当a >0时,g (x )的单调增区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12a ,单调减区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫12a ,+∞.(2)由(1)知,f ′(1)=0.①当a ≤0时,f ′(x )单调递增, 所以当x ∈(0,1)时,f ′(x )<0,f (x )单调递减; 当x ∈(1,+∞)时,f ′(x )>0,f (x )单调递增. 所以f (x )在x =1处取得极小值,不合题意. ②当0<a <12时,12a>1,由(1)知f ′(x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12a 内单调递增,可得当x ∈(0,1)时,f ′(x )<0,当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫1,12a 时,f ′(x )>0.所以f (x )在(0,1)内单调递减,在⎝ ⎛⎭⎪⎫1,12a 内单调递增,所以f (x )在x =1处取得极小值,不合题意. ③当a =12时,12a=1,f ′(x )在(0,1)内单调递增,在(1,+∞)内单调递减,所以当x ∈(0,+∞)时,f ′(x )≤0,f (x )单调递减,不合题意. ④当a >12时,0<12a<1,当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫12a ,1时,f ′(x )>0,f (x )单调递增,当x ∈(1,+∞)时,f ′(x )<0,f (x )单调递减. 所以f (x )在x =1处取极大值,符合题意.综上可知,实数a 的取值范围为⎝⎛⎭⎫12,+∞. 8..(2016·海口调研)已知函数f (x )=mx -mx ,g (x )=3ln x . (1)当m =4时,求曲线y =f (x )在点(2,f (2))处的切线方程;(2)若x ∈(1,e](e 是自然对数的底数)时,不等式f (x )-g (x )<3恒成立,求实数m 的取值范围.解:(1)当m =4时,f (x )=4x -4x ,f ′(x )=4+4x 2,f ′(2)=5, 又f (2)=6,∴所求切线方程为y -6=5(x -2), 即y =5x -4.(2)由题意知,x ∈(1,e]时, mx -mx -3ln x <3恒成立, 即m (x 2-1)<3x +3x ln x 恒成立, ∵x ∈(1,e],∴x 2-1>0, 则m <3x +3x ln xx 2-1恒成立. 令h (x )=3x +3x ln x x 2-1,x ∈(1,e], 则m <h (x )min .h ′(x )=-3(x 2+1)·ln x -6(x 2-1)2=-3(x 2+1)·ln x +6(x 2-1)2, ∵x ∈(1,e], ∴h ′(x )<0,即h (x )在(1,e]上是减函数. ∴当x ∈(1,e]时,h (x )min =h (e)=9e2(e -1).∴m 的取值范围是⎝⎛⎭⎪⎫-∞,9e 2e -2. 9..(2017·福建省质检)已知函数f (x )=ax -ln(x +1),g (x )=e x -x -1.曲线y =f (x )与y =g (x )在原点处的切线相同.(1)求f (x )的单调区间;(2)若x≥0时,g(x)≥kf(x),求k的取值范围.解:(1)因为f′(x)=a-1x+1(x>-1),g′(x)=e x-1,依题意,f′(0)=g′(0),即a-1=0,解得a=1,所以f′(x)=1-1x+1=xx+1,当-1<x<0时,f′(x)<0;当x>0时,f′(x)>0.故f(x)的单调递减区间为(-1,0),单调递增区间为(0,+∞).(2)由(1)知,当x=0时,f(x)取得最小值0,所以f(x)≥0,即x≥ln(x+1),从而e x≥x+1.设F(x)=g(x)-kf(x)=e x+k ln(x+1)-(k+1)x-1,则F′(x)=e x+kx+1-(k+1)≥x+1+kx+1-(k+1),(ⅰ)当k=1时,因为x≥0,所以F′(x)≥x+1+1x+1-2≥0(当且仅当x=0时等号成立),此时F(x)在[0,+∞)上单调递增,从而F(x)≥F(0)=0,即g(x)≥kf(x).(ⅱ)当k<1时,因为f(x)≥0,所以f(x)≥kf(x).由(ⅰ)知g(x)-f(x)≥0,所以g(x)≥f(x)≥kf(x),故g(x)≥kf(x).(ⅲ)当k>1时,令h(x)=e x+kx+1-(k+1),则h′(x)=e x-k(x+1)2,显然h′(x)在[0,+∞)上单调递增,又h′(0)=1-k<0,h′(k-1)=e k-1-1>0,所以h′(x)在(0,k-1)上存在唯一零点x0,当x∈(0,x0)时,h′(x)<0,所以h(x)在[0,x0)上单调递减,从而h(x)<h(0)=0,即F′(x)<0,所以F(x)在[0,x0)上单调递减,从而当x∈(0,x0)时,F(x)<F(0)=0,即g(x)<kf(x),不合题意.综上,实数k的取值范围为(-∞,1].。

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