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大题专练训练36:导数(构造函数证明不等式1)-2022届高三数学二轮复习
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这是一份大题专练训练36:导数(构造函数证明不等式1)-2022届高三数学二轮复习,共8页。试卷主要包含了已知a是常数,函数flnx﹣x,已知函数为常数),已知函数,,已知函数等内容,欢迎下载使用。
二轮大题专练36—导数(构造函数证明不等式1)1.已知a是常数,函数f(x)=(x﹣alnx)lnx﹣x.(1)讨论函数f(x)的单调性;(2)若0<a<1,证明:f(ea)>﹣1.(1)解:函数f(x)=(x﹣alnx)lnx﹣x的定义域为(0,+∞),又,①当a≤0时,令f'(x)=0,解得x=1,当0<x<1时,f'(x)<0,当x>1时,f'(x)>0,故f(x)在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增;②当a>0时,令f'(x)=0,解得x=1或x=2a,(i)当2a<1,即时,当2a<x<1时,f'(x)<0,当0<x<2a或x>1时,f'(x)>0,故f(x)在(2a,1)上单调递减,在(0,2a),(1,+∞)上单调递增;(ii)当2a=1,即时,f'(x)≥0在(0,+∞)上恒成立,所以f(x)在(0,+∞)上单调递增;(iii)当2a>1,即时,当1<x<2a时,f'(x)<0,当0<x<1或x>2a时,f'(x)>0,故函数在(1,2a),上单调递减,在(0,1),(2a,+∞)上单调递增.(2)证明:f(ea)=a(ea﹣a2)﹣ea,要证f(ea)>﹣1,即证a(ea﹣a2)﹣ea>﹣1,即证(a﹣1)ea>a3﹣1,因为0<a<1,也就是证明ea<a2+a+1,即证,下面证明成立,令g(a)=(0<a<1),则,当0<a<1时,g'(a)>0,故g(a)在(0,1)上单调递增,所以g(a)>g(0)=1,即成立.故f(ea)>﹣1.2.已知函数为常数).(1)若曲线在处的切线方程为,求,的值;(2)讨论函数函数的单调性;(3)当,时,求证:.解:(1),(1),(1),曲线在处的切线方程为:,即:,由题意:,,,;(2),,当时,在上恒成立;当时,令,即,解得,令,即,解得.综上所述,当时,函数在上单调递增;当时,函数在,上单调递增,在,上单调递减.(3)证明:令,则,令,则,令得: 令得:,在上单调递减,在上单调递增,(1)(1),,,存在使,且当或时,,当,时,,在上递增,在,上递减,在上递增,又(1),所以有:,即,.3.已知函数,.(1)讨论函数的单调性;(2)当且时,求证:.解:(1)由题意,得分①若,令,得,令,得故函数在上单调递减,在上单调递增;分②若,令,得,令,得故函数在上单调递增,在上单调递减;分③若,令,为常量函数,不存在单调性分(2)证明:当时,,则证,即证,不等式两端同时除以,即证,得,分记函数,则.设,当时,,所以函数在上单调递增.所以当时,(1)分所以,所以函数在上单调递增.所以(1),即成立,故得证分4.已知函数.(1)当时,讨论函数的单调性;(2)设函数,当时,若函数的极大值点为,证明:.解:(1)的定义域为,,①当时,,当时,,函数单调递减,当时,,函数单调递增,②当时,由,解得,,此时,当,,时,,函数单调递减,当,,,函数单调递增,综上所述,当时,在上单调递减,在,上单调递增,当时,在,,时,单调递减,在,,单调递增.证明:(2),,当时,即或时,令,则的两个根为,,函数的极大值点为,,又,,,,由,可得,则,,,令,,,,,当时,,当时,,在上单调递增,在,上单调递减,,在上单调递减,(1),故.5.已知函数,.(1)证明:当时,;(2)若,求.解:(1)证明:,,,考虑到,,所以①当,时,,此时,②当,时,,所以单调递增,所以,所以函数单调递减,,③当,时,,所以单调递增,所以,所以函数单调递增,,当,时,,综上所述,当时,.(2)构造函数,考虑到,,,,由(1)可知:在时恒成立,所以在,上单调递增,①若,则在,为负,为正,在,单调递减,递增,所以,而当时,,故满足题意.②若,,因为,所以,由零点存在定理,必存在,,使得,此时满足时,,单调递减,所以,矛盾,舍去,③若,,因为当时,,所以当时,,此时必存在,使得,此时满足,时,,单调递增,所以,矛盾,舍去,而当时,当,所以在,时,成立,单调递增,,矛盾,舍去.综上所述,.6.已知函数.(Ⅰ)讨论的单调性;(Ⅱ)当时,证明:.(Ⅰ)解:因为,所以,当时,恒成立,则在上单调递增;当时,令,则,所以,令,则,所以,所以的增区间为,减区间为.综上:当时,的增区间为;当时,的增区间为,减区间为.(Ⅱ)证明:由(Ⅰ)知,当时,,,令,则,令,则,令,则,所以在上单调递增,在上单调递减,故(1),所以又因为,所以则,从而,所以.
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