1、一元函数的导数及其应用已知函数f(x)x(ln xa),aR.(1)若函数f(x)在1,4上单调递增,求a的取值范围;构造新函数求最值证明不等式构造新函数求最值证明不等式举举 题题 说说 法法1【解析】f(x)ln xa1,因为函数f(x)在1,4上单调递增,所以f(x)0在1,4上恒成立,又f(x)ln xa1在1,4上单调递增,所以f(x)minf(1)a1,所以a10,解得a1,所以a的取值范围是(,1.已知函数f(x)x(ln xa),aR.(2)对任意a0,求证:f(x)x(x2ln a).【解答】1因为a0,x0,所以要证f(x)x(x2ln a),只需证ln xax2ln a已知
2、f(x)x2x ln x.(1)求曲线yf(x)在(1,f(1)处的切线方程;隔离分析证明不等式隔离分析证明不等式2【解答】因为f(x)x2x ln x,所以f(1)1,f(x)2xln x1,则f(1)1,所以所求切线方程为y11(x1),即yx.已知f(x)x2x ln x.(2)当a(0,2e)时,求证:2x2(2xa)ln x0.【解答】2变式变式已知函数f(x)exx2x1.(1)求f(x)的最小值;【解答】由题意可得 f(x)ex2x1,则函数f(x)在R上单调递增,且f(0)0.由f(x)0,得x0,由f(x)0,得x0,所以f(x)在(,0)上单调递减,在(0,)上单调递增故f
3、(x)minf(0)0.变式变式已知函数f(x)exx2x1.(2)求证:exx ln xx22x0.(提示:原不等式等价于f(x)g(x)【解答】要证exx ln xx22x0,即证exx2x1x ln xx1.由(1)可知当x0时,f(x)0恒成立设g(x)x ln xx1,x0,则g(x)ln x,由g(x)0,得0 x1,由 g(x)0,得x1,所以g(x)在(0,1)上单调递增,在(1,)上单调递减,从而g(x)g(1)0,当且仅当x1时,等号成立故f(x)g(x),即exx ln xx22x0.已知函数f(x)axsin x.(1)若函数f(x)为增函数,求实数a的取值范围;利用放
4、缩法证明不等式利用放缩法证明不等式3【解答】因为f(x)axsin x,所以f(x)acos x,由函数f(x)为增函数,知f(x)acos x0恒成立,即acos x在R上恒成立因为ycos x1,1,所以a1,即实数a的取值范围是1,).已知函数f(x)axsin x.(2)求证:当x0时,ex2sin x.(提示:用xsin x放缩)【解答】3由(1)知,当a1时,f(x)xsin x为增函数,当x0时,f(x)f(0)0,即xsin x要证当x0时,ex2sin x,只需证当x0时,ex2x,即证ex2x0在(0,)上恒成立设g(x)ex2x(x0),则g(x)ex2,令g(x)0,解
5、得xln 2,所以g(x)在(0,ln 2)上单调递减,在(ln 2,)上单调递增,所以g(x)ming(ln 2)eln 22ln 22(1ln 2)0,所以g(x)g(ln 2)0,所以ex2x成立故当x0时,ex2sin x【解答】设h(x)exex,x(0,),则h(x)exe,易得函数h(x)在(0,1)上单调递减,在(1,)上单调递增,因此h(x)minh(1)0,故exex恒成立随随 堂堂 练习练习1已知函数f(x)axx ln x,且曲线yf(x)在点(e,f(e)处的切线与直线4xy10平行(1)求实数a的值;【解答】f(x)的定义域为(0,),f(x)ln x1a,由题意知
6、,f(e)2a4,则a2.1已知函数f(x)axx ln x,且曲线yf(x)在点(e,f(e)处的切线与直线4xy10平行(2)求证:当x0时,f(x)4x3.【解答】由(1)知,f(x)2xx ln x,令g(x)f(x)(4x3)x ln x2x3,则g(x)ln x1,由ln x10得xe,由ln x10得0 xe,故g(x)在(0,e)上单调递减,在(e,)上单调递增,所以g(x)ming(e)3e0,即g(x)0,即f(x)4x3.配套精练A组夯基精练组夯基精练1已知函数f(x)exx1.(1)求函数f(x)的单调区间和极值;【解答】易知函数f(x)的定义域为R,因为f(x)exx
7、1,所以f(x)ex1,令f(x)0,解得x0,f(x)在(0,)上单调递增,令f(x)0,解得x0,f(x)在(,0)上单调递减,即f(x)的单调递增区间为(0,),单调递减区间为(,0),所以函数f(x)的极小值为f(0)0,无极大值【解答】2已知函数f(x)a(exa)x.(1)讨论f(x)的单调性;【解答】因为f(x)a(exa)x,定义域为R,所以f(x)aex1,当a0时,由于ex0,则aex0,故f(x)aex10恒成立,所以f(x)在R上单调递减当a0时,令f(x)aex10,解得xln a,当xln a时,f(x)0,则f(x)在(,ln a)上单调递减;当xln a时,f(
8、x)0,则f(x)在(ln a,)上单调递增.综上,当a0时,f(x)在R上单调递减;当a0时,f(x)在(,ln a)上单调递减,在(ln a,)上单调递增【解答】【解答】【解答】4已知函数f(x)a2xx ln 2.(1)讨论f(x)的单调性;f(x)a ln 22xln 2ln 2(a2x1),当a0,f(x)0,则函数f(x)在(,)上单调递减;【解答】【解答】【解析】AC6已知定义域为R的函数f(x)同时具有下列三个性质,则f(x)_.(写出一个满足条件的函数即可)f(xy)f(x)f(y);f(x)是偶函数;当xy0时,f(x)f(y)0.x(答案不唯一,kx(k0)均可)【解析】
9、由条件,设f(x)kx,则f(x)k,满足条件,此时易知f(x)为奇函数,再由条件,当xy时,有f(x)f(y)f(y),可知f(x)为R上的减函数,所以k0.7已知函数f(x)x22ax5,a1.(1)若函数f(x)的定义域和值域均为1,a,求a的值;因为f(x)x22ax5的图象开口向上,且对称轴为xa(a1),所以f(x)在1,a上单调递减,所以f(x)maxf(1)62a,f(x)minf(a)5a2.【解答】7已知函数f(x)x22ax5,a1.(2)若函数f(x)在区间(,2上单调递减,且对任意的x1,x21,a1,总有f(x1)f(x2)9成立,求实数a的取值范围因为f(x)在(,2上是减函数,所以a2,所以f(x)在1,a上单调递减,在a,a1上单调递增,所以f(x)minf(a)5a2.又f(1)f(a1)a22a0,所以f(x)maxf(1)62a.因为对任意的x1,x21,a1,总有f(x1)f(x2)9成立,所以f(1)f(a)9,即62a(5a2)9,整理得a22a80,解得2a4.又a2,所以实数a的取值范围为2,4.【解答】谢谢观赏