1、高考真题 (2019全国 III 卷(理) )已知函数 32 ( )2f xxaxb. (1)讨论 ( )f x的单调性; (2)是否存在, a b,使得 ( )f x在区间0,1的最小值为 1且最大值为 1?若存在,求出 , a b的所有值;若不 存在,说明理由. 【解析】 (1)对 32 ( )2f xxaxb求导得 2 ( )626 () 3 a fxxaxx x.所以有 当0a 时,(,) 3 a 区间上单调递增,(,0) 3 a 区间上单调递减,(0,)区间上单调递增; 当0a 时,(,) 区间上单调递增; 当0a 时,(,0)区间上单调递增,(0,) 3 a 区间上单调递减,(,)
2、 3 a 区间上单调递增. (2)若 ( )f x在区间0,1有最大值 1 和最小值-1,所以 若0a ,(,) 3 a 区间上单调递增,(,0) 3 a 区间上单调递减,(0,)区间上单调递增; 此时在区间0,1上单调递增,所以(0)1f ,(1)1f代入解得1b ,0a ,与0a 矛盾,所以0a 不成立. 若0a ,(,) 区间上单调递增;在区间0,1.所以(0)1f ,(1)1f代入解得 0 1 a b . 若02a,(,0)区间上单调递增,(0,) 3 a 区间上单调递减,(,) 3 a 区间上单调递增. 即 ( )f x在区间(0,) 3 a 单调递减,在区间(,1) 3 a 单调递
3、增,所以区间0,1上最小值为( ) 3 a f 而(0),(1)2(0)fb fabf,故所以区间0,1上最大值为(1)f. 即 32 2( )( )1 33 21 aa ab ab 相减得 3 22 27 a a,即(3 3)(3 3)0a aa,又因为02a,所以 无解. 若23a,(,0)区间上单调递增,(0,) 3 a 区间上单调递减,(,) 3 a 区间上单调递增. 即 ( )f x在区间(0,) 3 a 单调递减,在区间(,1) 3 a 单调递增,所以区间0,1上最小值为( ) 3 a f 而(0),(1)2(0)fb fabf,故所以区间0,1上最大值为(0)f. 即 32 2(
4、 )( )1 33 1 aa ab b 相减得 3 2 27 a ,解得 3 3 2x ,又因为23a,所以无解. 若3a ,(,0)区间上单调递增,(0,) 3 a 区间上单调递减,(,) 3 a 区间上单调递增. 所以有 ( )f x区间0,1上单调递减,所以区间0,1上最大值为(0)f ,最小值为(1)f 即 1 21 b ab 解得 4 1 a b . 综上得 0 1 a b 或 4 1 a b . 【答案】 (1)见详解; (2) 0 1 a b 或 4 1 a b . (2019天津卷(理) )已知aR,设函数 2 22 ,1, ( ) ln ,1, xaxax f x xaxx
5、若关于x的不等式( ) 0f x 在R 上恒成立,则a的取值范围为() A 0,1 B0,2 C0,e D1,e 【解析】(0)0f,即0a , (1)当01a时, 2222 ( )22()22(2)0f xxaxaxaaaaaaa, 当1a 时,(1)10f, 故当0a 时, 2 220 xaxa 在(,1上恒成立; 若ln0 xax在(1,)上恒成立,即 ln x a x 在(1,)上恒成立, 令( ) ln x g x x ,则 2 ln1 ( ) (ln ) x g x x , 当 ,xe 函数单增,当0,xe函数单减, 故 max ( )( )g xg ee,所以ae当0a 时, 2
6、 220 xaxa 在(,1上恒成立; 综上可知,a的取值范围是0, e, 故选 C 【答案】C (2019浙江卷)已知实数0a ,设函数( )= ln1,0.f xaxxx (1)当 3 4 a 时,求函数( )f x的单调区间; (2)对任意 2 1 ,) e x均有 ( ), 2 x f x a 求a的取值范围. 注:e2.71828.为自然对数的底数. 【解析】 (1)当 3 4 a 时, 3 ln1 4 f xxx ,函数的定义域为0,,且: 34331312 42141 41 312 xxxx fx xxx x x xxx , 因此函数 f x的单调递增区间是3,单调递减区间是0,
7、3. (2)由 1 (1) 2 f a ,得 2 0 4 a, 当 2 0 4 a时,( ) 2 f x a x ,等价于 2 2 1 2ln0 xx x aa , 令 1 t a ,则 2 2t , 设 2 ( )212lng ttxtxx, 2 2t , 则 2 11 ( )12ln x g tx tx xx , (i)当 1 , 7 x 时, 1 12 2 x , 则( )(2 2)84 2 12lng xgxxx, 记 1 ( )42 2 1ln , 7 p xxxxx, 则 2212121(1)1( 221) ( ) 111(1)(12 ) xxxxxxx p x xxxx xx x
8、xxx 列表讨论: x 1 7 ( 1 1 7 ,)1(1,+) p(x)0+ P(x)p( 1 7 )单调递减极小值 p(1)单调递增 ( )(1)0,( )(2 2)2 ( ) 0p xpg tgp x (ii)当 2 11 , 7 x e 时, 12ln(1) ( )1 2 xxx g tg xx , 令 2 11 ( )2ln(1), 7 q xxxxx e , 则 ln2 ( )10 x q x x , 故( )q x在 2 11 , 7e 上单调递增, 1 ( ) 7 q xq , 由(i)得 12 712 7 (1)0 7777 qpp , 1( ) ( )0,( )10 2 q x q xg tg xx , 由(i) (ii)知对任意 2 1 ,2 2,),( )0 xtg t e , 即对任意 2 1 ,x e ,均有( ) 2 f x a x , 综上所述,所求的 a 的取值范围是 2 0, 4 【答案】 (1) f x的单调递增区间是3,单调递减区间是0,3; (2) 2 0 4 a.