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文档简介

专题突破卷05导数中的极值点偏移问题

朦题生颈姒

极值点偏移解决零点问题

题型一极值点偏移解决零点问题

1.已知函数/(x)=lnx+l-ox有两个零点%,%,且再<无2,则下列命题正确的是()

A.a>1B.再+、2<一

a

1,

C.再“2<1D.x~x>--1

2xa

【答案】D

【分析】根据零点可将问题转化为。=电四,构造g(x)=@E1,求导即可根据函数的单

xx

调性得函数的大致图象,即可根据图象求解A,根据极值点偏移,构造函数

/2(x)=/f--xV/(x),结合函数的单调性即可求解B,根据再+Xz>2可得M卬2)>0,

\a)a

即可求解C,根据不等式的性质即可求解D.

【详解】由〃x)=0可得。=也土L令g(x)=里四,其中X>O,

xx

则直线》=。与函数g(x)的图象有两个交点,g\x)=~

由g'(x)>0可得0<x<l,即函数g(x)的单调递增区间为(0,1),

由g'(x)<o可得x>l,即函数g(x)的单调递减区间为(1,+8),

且当0<x<_!■时,g(x)=lnt+1<0,当时,g(x)=111X+1>0,g(l)=l,

exex

如下图所示:

由图可知,当0<”1时,直线y=a与函数g(x)的图象有两个交点,故A错误;

由图可知,-<x<l<x,

e11

因为/'(x)=L_a=^^,由/'(x)>0可得0<x<L,由/'(x)<0可得无>1,

xxaa

所以,函数“X)的增区间为/J,减区间为则必有0<X1<:<X2,

121

所以,0<芭<一,则—x>—,

aai

\wc+ax,其中0<x<L

令"x)=/

a

2a\x

0,则函数“X)在(0,上单调递减,

贝!Jh'(x)=--------F2Q=——

/x

X——x

a

所以,o,即/尸-占卜〃再)>0,即

aa

又/(X2)=/(xJ=0,可得/(xzjv/1:-%

因为函数〃X)的单调递减区间为g,+822

,贝!J%2〉--再,即X]+工2>—,故B错误;

aa

axx=1叫+1两式相加整理可得.+»叱*4'

ax2=lnx2+1

所以,1口(中2)〉0,可得再“2〉1,故C错误;

由图可知一<再<1<9,贝!J—再〉一1,又因为%>—,所以,x—x>—1,故D正确.

eaa21

故选:D.

2.已知函数/(x)=lnx+l-ax有两个零点X1、%2,且再<9,则下列命题正确的个数是

()

21

(T^)0<6Z<1;g)Xj+X<—;③)Xj,X〉1;M>----1;

,2a2a

A.1个B.2个C.3个D.4个

【答案】C

【分析】由〃x)=0可得。=匕臣,设g(x)=@±U,其中x>0,则直线>与函数g(x)

XX

的图象有两个交点,利用导数分析函数g(x)的单调性与极值,数形结合可判断①;构造函

^h(x)=ft--x]-f(x),其中0<x<L分析函数/z(x)的单调性,可判断②③;分析出

)a

-<x<1<x0<X]<—<x,利用不等式的基本性质可判断④.

et2a2

【详解】由〃x)=0可得“=叱*,令g(x)=^±L其中x>0,

XX

则直线》=a与函数g(x)的图象有两个交点,g〈x)=-竽,

由g'(无)>0可得0<无<1,即函数g(x)的单调递增区间为(0,1),

由g'(x)<0可得》>1,即函数g(x)的单调递减区间为(1,+co),

且当。<x.时,g(x)=W±l<。,当X《时,g(上下>。,如下图所示:

g(x)y=a

由图可知,当0<。<1时,直线与函数g(x)的图象有两个交点,①对;

对于②,由图可知,|<%,<1<x2,

因为/'(x)=L_q=a,由/'(x)>0可得0<》<4,由/'(“<0可得

xxaa

所以,函数的增区间为/J,减区间为&,+,],则必有0<%<:</,

121

所以,0<再<一,则—%]>一,

aaa

令=—x]—/(x)=ln『————+其中0<x<L

则/(x)=--—+2tz=

x--乙x

a

所以,/z(X])>/z]:]=O,即即,

又/52)=0,可得/(X2)</[-xJ,

因为函数〃x)的单调递减区间为[L+s],则工2>“再,即再+%>2,②错;

\a)aa

对于③,由两式相加整理可得+In,工)+2>2,

^ox2=lnx2+laa

所以,111(%1%2)>0,可得玉々>1,③对;

对于④,由图可知!<再<1<%,则-%>T,又因为X2>,,所以,x2-Xj>--1,④对.

eaa

故选;C.

3.已知函数/(x)=Ex-办有两个零点多,%2(^<x2),则下列说法:

①函数/(x)有极大值点%,且再+工2>2%;

2

②x{x2>e;

3

X]+2超>一;

a

④若对任意符合条件的实数。,曲线y=/(x)与曲线y=6-1最多只有一个公共点,则实数

b的最大值为ln2.其中正确说法的有()

A.1个B.2个C.3个D.4个

【答案】D

【分析】分类讨论〃X)的单调性,即可得a,为,X2的范围,根据/'(x)=0,得到X。和。

之间关系,构造g(x)=,xe]o,£j,可知g(x)单调递减,由此得到g(xj>0,

即可判断①;对/'(占)=/(无2)=。进行变形化简,即可判断②;根据①中。,占,%?的范

围,即可判断③;构造〃(x)=lnx-ax+L当时,可知〃(x)单调递减,则方程〃(x)=b

最多有一个根,当0<a<;时,〃'(%)=0有两根,由x->+8时,A(x)->-co,只需考虑〃(无)

极小值,根据〃(x)单调性求得极小值,进而求极小值的范围,即可求得b的范围,即可判

断④.

【详解】解:因为〃x)=lnx-ax(x>0),所以/(x)=:-a,

当a<0时,r(x)>0,/(x)在(0,+向上单调递增,

则/(x)最多有一个零点,故不符合题意,舍;

当〃>0时,令/''(X)」-a=0,解得x=L

xa

当时,r(x)>o,〃x)单调递增,

当xe化+81时,r(x)<0,/(X)单调递减,

所以当X=L,/(X)取得极大值点,即x0=L

aa

因为/(》)=11«-办有两个零点X1,12(再<%),

所以0<X]<1<X2,且有=--a—>0,解得0<a<—,

a\a)aae

设g(x)=/1*|-x>/(x),xe]o,j

所以

由g(x)H卜⑺"一1_ci(—x]_(lux-ax)

=In|x|-Inx-2+2ax,

)

\T1022c

rg(%)一。1-2c,+2/7=-----------+2Q

所6以rJ2%ax—2xf1}1,

--Xa\x---

aVa)a

由g£)=。,当所以《"2一中,0〕,

、a)a\a)

人口」士"),所以/(

x)<0,故g(x)单调递减,

(a)a

所以在xe[o,J时,g(x)>g\j=

因为0<西<工,所以g(xi)=/12_x]—/(xJ>0,

a\a)

即/(占)=/(%),

因为X2>-,/(x)在j±+oo]单调递减,

aaa\aJ

22

所以--X<x,即玉+%2>—=2工0,故①正确;

ax2a

2

由/(x)=lnx-QX有两个零点』,工2(花<m2),且西+工2>—=2%,

a

所以1口不二啊,!!!々=。%2,故占=e*,%2=e%,

2

所以xm=e"f)>e'=e2,故②正确;

213

由①知玉+%>—=2%,x>—,所以再+2工2>—,故③正确;

a2aa

因为曲线y=/(x)与曲线夕=6-1最多只有一个公共点,

X

所以Inx-Qx+:=b在aw]。,:]时最多只有一根.

axx

令/z(x)=lnx-ax+L则_1一。--L=~'[~^,

xxxx

令A=1-4QW0,即时,/zr(x)<0,单调递减,

此时方程h(x)=b最多有一个根,

当0<a<;时,A>0,所以力'(%)=0有两根%3,%,

人e1-71-46/21+J1—4-2

令工3<%,贝I9=-----------------------=-----------/:,%=--------=----/,

2a1+Jl—4-2a1-Jl—4〃

由韦达定理,可知退+%=—>0户3,丫4=一>0,故鼻,》4>°,

aa

所以在(0,而)上力'(x)<0,〃(x)单调递减,

在(鼻64)上”(x)>0,单调递增,

在门4,+8)上,7'(X)<O,力(x)单调递减,

当Xf+8时,〃(尤)f_oo,所以只需考虑“X)极小值即可,

根据〃(无)单调性,可知X=尤3为,7(X)极小值点,

2

即〃(%)=0,BP-OX3+X3-1=0,即

X3

以〃(%3)=In/-(1X3H=Inx3H----1,

X3X3

22

由W=率E<2,^M(x)=lnx+--1,

17x—9

则/(x)=L-1=一,当x<2时,/(x)<0,“(X)单调递减,

XXX

所以〃(%3)=〃(%3)>〃(2)=1112,所以b«ln2,

即实数b的最大值为ln2,故④正确.

故选:D.

4.已知函数/(力=(,对于正实数°,若关于/的方程恰有三个不同的正实

数根,则。的取值范围是()

A.(1,8)B.(e2,8)C.(8,+℃)D.(e2,+<»)

【答案】D

【分析】研究/(x)=(的图像可知,若/⑺=/(力,令%=也=:则〃xJ=〃X2),

且不,%>1,可以推出,毛=%或西马=%通过对数不等式写出关于±X2的不等式,即可求

出。的范围

【详解】因为/(x)=¥,/(x)=L等,令/(无)=上詈>0得:0<x<e;令

/(司=匕詈>0得:x>e,所以〃x)在区间(O,e)单调递增,在(e,+⑹单调递减,且

X-8时,〃x)>0恒成立,“X)的图像如下:

令再=/,尤2=亍,则/(再)=、(无2),且巧,了2>1

①当国=X2时,/=//=&,成立,所以血是方程的一个实数根

②当芯片超时,由/(再)=/(%)得:电土=蛆匕,令电工=电土_=优

\mx=lnxInx,-lnxInx,+lnx

则:},两式相减得:时十寸9,两式相加得:加二丁丁9

所以:」「;2=,由对数均值不等式得:<学

In再-Inx2In演+Inx2In西-lnx22

Xy+X.+Xocdr

所以:1-----r—<—L,且所以In%龙2>2,xtx2>e,即:t——=a>e~

In%1+Inx22t

所以a>e?

故选:D

5.关于函数/(x)=1+lnx,下列说法错误的是()

A.>2是的极小值点

B.函数y=/(x)-x有且只有i个零点

C.存在正实数后,使得/(左)>丘恒成立

D.对任意两个正实数X1,x2,且再>迎,若/(网)=/口2),则X]+X2>4

【答案】C

【分析】对于A,分析/(x)导函数可作判断;对于B,考查函数y=/(x)-尤的单调性可作

判断;对于C,分离参数,再分析函数△”最值情况而作出判断;对于D,构造函数

X

g(x)=/(x)-/(4-x)(0<X<2)讨论其单调性,确定g(x)>0即可判断作答.

【详解】对于A选项:〃x)定义域为(0,+8),/(无)=_=+士=

XXX

0<x<2时J'(x)<0,%>2时f\x)>0,

x=2是〃无)的极小值点,A正确;

r2-r+?

对于B选项:令h(x)=/(x)-x,/(x)=----------<0,

X

〃(x)在(0,+8)上递减,A(l)=l,/z(2)=ln2-l<0,

/z(x)有唯一零点,B正确;

—C3+HA/、f(无)2Inx,,、xlnx-x+4

对于C选项:令p(x)=----=—+——#(x)=-------§-----,

令F(x)=xlnx-x+4,Fr(x)=Ine(0,1)时,F\x)<0,xe(1,+oo)时,F\x)>0,

尸(x)在(0,1)上递减,在(1,+8)上递增,贝1!尸㈤11m=21)=3>0,

000<0,e(x)在(0,+8)上递减,9(x)图象恒在X轴上方,

与X轴无限接近,不存在正实数k使得/(可>近恒成立,C错误;

对于D选项:由A选项知,/(无)在(0,2)上递减,在(2,+co)上递增,

因正实数X1,%2,且再>马,/(再)=/(%2),贝(再,

0<x<2时,令g(x)=/(%)-7(4—%),

-8(x-2)2

X2(X-4)2

即g(x)在(0,2)上递减,

于是有g(x)>g(2)=0,从而有/(再)=/(%2)>/(4-%2),

又4一无2>2,所以尤[>4一9,即匹+无2>4成立,D正确.

故选:C.

2

6.关于函数〃x)=—+lnx,下列说法正确的是()

x

A.x=2是/(x)的极大值点

B.函数7=/(x)-x有2个零点

C.存在正整数左,使得/(x)>去恒成立

D.对任意两个正实数X1,三,且无]2马,若/(再)=/(%2),则无1+%2>4

【答案】D

【分析】对A,求导得到单调区间即可判断;

对B,对函数/(x)-x求导得出单调区间即可进一步得到结果;

对C,分离参数4</区,通过£㈤的单调性和函数变化趋势即可判断;

XX

对D,根据函数f(x)的单调性,将自变量比较大小转化为函数值比较大小,用极值点偏移的

方法得到结论.

【详解】对A,x>0,r(x)=-4+-=^,函数在J,2)单减,在(2,+8)单增,

x=2是“X)的极小值点,A错误;

+4,函数在(0,+»)单减,至多一

对B,-x?+x-2

%>0,/=-^+--1=:——-------^<0

2

XXX

个零点,B错误;

对C,f3>kx=k<叵,令g(x)="^,则g,(x)=-4+x「lnx,

XXX

设〃(x)=—4+x—xlnx,则l(x)=-lnx,函数在(0,1)单增,在。,+8)单减,

所以力⑴(人⑴=一3<0,.・.g'(x)v0,

则函数g(x)在(0,+8)单减,无最小值,且当%->+8时,g(x)f0,C错误;

对D,不妨设0<%2<玉,易知玉>2,。<工2<2,

玉+%>40西>4一々,且再>4一%>2,

因为函数“X)在(2,+8)单增,则〃XJ>〃4-X2)O/(X2)>/(4-X2),

即证:/(x)>/(4-x),xe(O,2),记Mx)=/(x)-〃4-x),xe(O,2),

所以〃(x)H;<0,所以"x)在(0,2)单减,所以%(x)>力(2)=0,

x(4-x)

BP/(x)>/(4-x),所以无]+%>4,D正确.

故选:D.

7.已知函数/(幻="-"有两个零点占,%2,则下列判断:①。<。;②玉+乙<2;③

国“2>1;④有极小值点不,且再+%2<2%.则正确判断的个数是()

A.4个B.3个C.2个D.1个

【答案】D

【解析】利用函数的导数,判断函数的单调性,对四个选项分别进行判断,即可得出结论.

【详解】对于①

fXx)=ev-67

当aV0时,/(x)=e*-。>0在xeH上恒成立,/(工)在R上单调递增,不符合.

当。〉0时,由/'(%)=ex-6?>0,ex-a>0解得x〉Ina,

/"(x)=ex-a<0,解得x<lna

f(x)在(-oo,Ina)单调递减,在(Inq,+oo)单调递增.f(x)在x=Ina有极小值,

「函数/(x)有两个零点项,%2,

/./(Intz)<0,a>e,

・••①不正确;

对于②

x

e'=ax,丫4丫9

因为彳=^>e12=Q玉%n/+%2=21nQ+ln(X[%2),Q>e

X2

[e=ax2

x{+x2=2\na+1口(再々)>2+ln(x1x2),

2

取〃=万,/(2)=/-2a=0,/.x2=2,/(O)=1>0,/.0<^<1,z.xr+x2>2

②不正确;

对于④

/(O)=1>O,/(l)=e-t7<0,;.0<x,<l<lnx0,x2>lnx0>1

函数的极小值点为%=Ina

要证X]+x?<2x0,只要证X]<2XQ—%</

因为函数/(x)在(-叫Ina)单调递减,故只需要证/(X2)=〃xj>〃2x°-X2)

xx,x

构造函数g(x)=f(x)-/(2x0—x)—e—e''~—lax+2ax0(x>x0)

求导得到g'(x)=e-"+e2x°~x-7.a>2后丁-2a=Q

所以函数g(x)单调递增,g(x°)=O,,g(x"O恒成立,

.-./(x)>/(2x0-x)即/仁)>/(2%-引,故得到/(引=/(再)>/(2%-%)

进而得证:xl<2x0-x2<x0,xl+x2<2x0.

故④正确.

对于③

eX{=ax,丫*丫

因为<ne司"2=〃X9]%=%+々=21nQ+111(/入2)

X2

\e=ax2

根据再+工2<2%=2\na,可得到<L

③不正确.

综上正确的只有一个,

故选:D.

8.已知函数〃x)=x3+2的图象与函数g(x)=履的图象有三个不同的交点(再,以)、区,%)、

(W,%),其中国<尤2〈无3.给出下列四个结论:①人>3;②不<-2;③无2+无3>2;

@X2X3>1.其中正确结论的个数有()个

A.1B.2C.3D.4

【答案】C

【分析】由题意,函数〃x)=d+2的图象与函数g(x)=&的图象有三个不同的交点,转化

为方程左=二^有三个不同的实数解,进而函数〃(x)=厘±^与y=左的图象有三个不同的

交点,利用导数求解函数力(X)的单调性和极值,即可得到答案.

【详解】由题意,函数〃》)=/+2的图象与函数g(x)=&的图象有三个不同的交点,

即方程/+2=丘,有三个不同的实数解,显然0不是解,即左=匕±^有三个不同的实数解,

X

3

即函数人卜)=日Y+产2与歹=左的图象有三个不同的交点,

又由〃(x)="=S=2(l*+x+l),

XXX2

当工£(-8,0)或X£(O,1)时,1(X)<O,函数〃(x)单调递减;

当X£(1,+OO)时,〃(X)〉O,函数〃(%)单调递增,

其图象如图所示,且当X=1时,"1)=亨=3,

要使得函数〃(x)=土詈与歹=上的图象有三个不同的交点,则上>3,所以①正确的;

3।7

当左=3时,即r上上=3,解得x=l或1二一2,所以当左>3时,贝IJ项<-2,所以②是正确的;

x

易知0<%2<1<工3,由工2+工3>2,%3>2-%2,贝

需证〃(%)>%(2-12),即证力(%2)〉力(2-工2),A(x2)-/z(2-x2)>0,

令7/(%)=<x<l),H'^x)=l(x)+/(2-x),

、2(X3-1)2](2一x)3一1]Pii11「

=-----------=----------------l=2(x-l)-+--------------------

㈠x2(2-x)21x/2-x(2一x7)[

=2(1)、1+L,

x2-x

由0vx<l,贝!Jx—1<0,1<一,1>------>—即-------->0,1H1-------->0,

x2-x2fx2-xx2-x

故"(x)<0,则"(x)在(0,1)单调递减,〃(x)>8⑴=0,故无2+%>2,所以③是正确的;

X3+2r3+2

又由二一=二一,整理得(X2-X3)[X2X3(X2+X3)-2]=0,

%退一一一

又因为工2-%3<0,所以%2%3(%2+%3)-2=0,即%2%3=l'

12一

2

结合③可知"2%3=^^<1,所以④是错误的,

9.已知/(x)=e,-ox有两个零点再<%,下列说法正确的是

A.«<eB.x;+x2>2

C.Xj-x2>1D.有极小值%且再+x?>2xo

【答案】B

【分析】使用排除法可得.利用导数研究单调性,利用导函数零点化简/(%)<0可排除A;

e2

构造函数以x)=/(x)-/(2x°-x),x>x。,利用单调性可排除D;,通过计算可排除

2

C.

【详解】•・,/'a)=eX-%.•.当时,函数/(X)为单调递增函数,至多一个零点,所以

a>0

令e*o=a,解不等式e*-a<0得x<lna=Xo,解不等式e*-a>0得x>Ina=x(),

则/(X)在(-双X。)上单调递减,在(%,+8)上单调递增,

所以看为〃尤)极小值点,且0<占</<X2,/(•%)<()=>e*。-ax。<0

a-a\na<0=>lna>\=>a>efA错误.

所以0<再<1<//

^h(x)=f(x)-f(2xQ-x),x>xQ,

x2x-x2x-x

则/z(x)=e-ax-[e°-a(2x0-x)]=e"-e°-2ax+2axQ,x>x0

因为h\x)=ex+e2x°-x-2a>2盛产7-2a=2e'。-2a=0

x

所以叔向)>力(%)=0=>f(2)>/(2%0-%2)=>/(^)>f(2x0-x2),西,2x0-x2e(O,xo)

=>再<2XQ-x2=>+x2<2XQ,不选D

令。=},,〃2)=0,〃;)<0,,再€(0,3),无2=2,玉工2<1,再・%<1,不选c.

故选:B.

10.己知函数/(x)=x2+兀cosx+a在(0,兀)上有两个不同的零点尤”了2(占<Z),给出下列结

论:①尸(网)<0;②/'(%)>0;③网+马〈兀.其中错误结论的个数是()

A.0B.1C.2D.3

【答案】A

【分析】由导数法判断/(x)单调区间,结合单调性与零点的关系,即可判断①②;

构造g(x)=/(x)-/(n-x),x10,3,由导数法判断g(x)单调递增,可建立不等式

/(x2)</(7i-x,),再结合〃x)单调性即可得赴〈兀-%,即可判断③.

【详解】

如图所示,结合图像易得,在画)上,,'(x)<0,则单调递减;在修无]上

r(x)>o,则〃x)单调递增,

又/(X)在(0,兀)上有两个不同的零点再/2(不<x?),则占e1o,3,X2eg,j,

.•./'(再)<0,/(x2)>0,故①②正确;

对于③,构造函数g(x)=〃x)-/(7i-x),xe/3,则g(x)=2?tx+27icosx-兀2,

gz(x)=2Ml-sinx)>0,

二8(可在(0口上单调递增,g(x)<g]|J=0,即/(%)</(兀-x),即

/(X2)=/(X|)</(7I-X1),

又在上单调递增,,二七〈兀一七,.•.国+马<兀,故③正确.

故选:A

11.已知。>b,c>d,——=-^—=1.01,(l-c)e°=(l-d)e"=0.99,则()

a+\6+1

A.a+b<QB.c+d>0C.a+d>QD.b+c>0

【答案】D

【分析】先构造函数/(x),通过函数的单调性确定6的大致范围,再构造

/z(x)=ln/(x)-ln/(-x),通过函数为(x)的单调性确定d与-c的大小关系,进而得到A选

项;先构造函数g(x),通过函数的单调性确定c"的大致范围,再构力(x)=lng(x)-Ing(-x),

通过函数4x)的单调性确定d与-c的大小关系,进而可知B选项错误;通过

,(x)=晨\,得到g(-a)>g(]),进而可得-。与”的大小关系,进而可知C选项错误;

D与C选项同样的方法即可判断.

abx

【详解】对于A,—=1,01>0,:.a>-l,b>-l,令=则

a+\6+1-1+x'7

所以在(TO)单调递减,在(0,+。)上单调递增,且〃0)=0,故。>0,-1<6<0.

令〃(x)=ln/(x)-lnf(-x)=2x-ln(x+l)+ln(-x+l),xG(-1,1)

1_1o

则〃,(x)=2--7+[^=2-E<0,所以“x)在(-M)上单调递减,且〃(0)=0,

■.-be(-1,0),:.In/(Z>)-In/(-Z?)>0,f(b)>f(-b),f(a)>f(-b)

a>-b即a+6〉0,故选项A错误;

对于B,.「(l-c)ec=(l-t/)eJ=0.99>0,

c<l,d<1令g(x)=(l-x)e"(x<1),

则g〈x)=re)所以g(x)在(-8,0)单调递增,在(0,1)上单调递减,

且g(O)=l,故0<c<l,』<0.

令加(%)=lng(x)-lng(-x)=2x-In(x+1)+In(-x+1)=G(-1,1)

所以加(x)在(Tl)上单调递减,且加(0)=0,

•・,ce(0,1),Ing(c)-Ing(-c)<0,g(c)<g(-c),

二.g(d)<g(—c),,即c+d<0,故选项B错误;

对于C,“(“=小,••闻一。)=肃=咨>099,”(-1,0),

,g(-a)>g(d),又;g(x)在(-叫0)单调递增,-a>d,:.a+d<0,故选项C错误;

对于D,由C可知,g(-6)>g(c),-6e(O,l),又「g(x)在(0,1)单调递减,

:.-b<c,故选项D正确.

故选:D.

12.已知。>1,X],x2,毛均为/的解,且占<%<%,则下列说法正确的是()

2

A.X,e(-2,-l)B.ae(l,eD

C.M+%<°D.%+工3<2e

【答案】B

【分析】A选项:根据“三个等价”,将方程根的问题转化成构造出的函数零点的问题,利用

零点存在性定理确定出多的取值情况;B,C,D选项:对方程变形,参变分离构造函数,

从函数的角度以及利用极值点偏移可以得出相应结论,详细过程见解析.

【详解】对于A,令/5)=优--,因为。>1,所以/(x)在(-«,0)上单调递增,与x轴有

唯一交点,

由零点存在性定理,得=/(0)=«°-0>0,则%€(-1,0),故A错误.

对于B,C,D,当x>0时,两边同时取对数,并分离参数得到”=皿,

2x

人/、Inx“、1-lnx

令g(x)=——,,g(x)=——,

XX

当xe(O,e)时,g,(x)>0,g(x)单调递增;

当xe(e,+oo)时,g,(x)<0,g(x)单调递减;

如图所示,

y,

一;------------------.■.当x>0时,y=字与g(x)=叱的图象有两个交

------夫---

(9/17^---------e'----------------►X2X

点,

In6f12

—e(0,~),解得ae(l,/),故B正确;

x2e(l,e),由A选项知再€(-1,0),.,.玉+%>。,故C错误;

由极值点偏移知识,此时函数g(x)的极值点左移,则有丛〉e,故D错误.

故选:B.

题型二极值点偏移解决不等式问题

13.已知函数/(x)=e'-x,则下列说法正确的是()

A./(x)在R上是增函数

B.Vx>l,不等式/(加2)恒成立,则正实数。的最小值为:

C.若/(x)=l有两个零点玉,马,则玉+工2>0

D.若过点河(1,⑼恰有2条与曲线y=/(x)相切的直线,贝『1<加<e-l

【答案】BD

【分析】A选项,求导,解不等式,求出函数的单调性;B选项,x>l,所以">0,

lnx2>0,结合函数〃无)的单调性,得到办2班2口>1),分离参数,得至此之任,构造

X

〃(x)=3U(x>l),求导得到函数的单调性,得到Mx)皿x=〃(e)=2,从而求出。2工;c

xQe

选项,构造差函数g(尤)="X)-/(一力=e-「―2x,(尤>0),求导得到g(X)在(0,+8)单调

递增,故〃为)=/6)>〃-%),根据〃尤)在(-双0)上单调递减,得到所以占+工2<0;D

选项,设切点为得到函数在x=x。处的切线方程,将点(1,加)代入,得到

x

m=e^2-x0)-l,设0(x)=e"-x)-l,求出研”的单调性,且0(l)=eT,结合函数特

殊值,求出加=e'"(2-Xo)-l有两解,贝

【详解】对于A:因为〃x)=e=x,所以/'(x)=e'-l,

令人x)>0,解得x>0,令人x)<0,解得x<0,

所以〃x)=e=x在(-双0)上单调递减,在(0,+8)上单调递增.故A错误:

对于B:因为。为正实数,x>l,所以ox>0,lux?〉。,

结合函数/'(x)的单调性,可知:f(ax)>f(\m2^ax>\nx2(x>l).

所以此陋,

1m

设/;(工)=生土(%>1),则"(x)=2。2

XX

由//3=2(121rl^)>0可得:x<e.

所以〃(X)在(l,e)上单调递增,在(e,+8)上单调递减,所以〃(尤)皿=〃(e)=*.

e

22

故。之士,所以正实数〃的最小值为一,故B正确;

ee

对于C:如图:

因为/(x)=f有两个零点孙X],结合函数〃无)的单调性,

不妨设再<0,%2>°.贝I」一再>0.

设S(x)=/(%)-/(-工)=QX-x-e~x-x=ex-e~x-2x,(x>0),

那么g'(x)=e£-1+eT-1=e*+er-222^ex-e-x-2=0在(0,+功上恒成立,

当且仅当e"=er,即x=0时,等号成立,又xwO,

故g'(x)>0,

所以g(x)在(0,+8)单调递增,

所以>0在(0,+。)上恒成立,所以〃x)>/(-x)(x>0).

由/(再)=/(%)>/(-无2),且“X)在(一8,0)上单调递减,

所以X]<-%nX]+z<0.故C错误;

对于D:=设切点为(与声。-X。),切线斜率为e'。-1,

AA

所以函数在x=x()处的切线方程为:y-e°+x0=(e°-l)(x-x0),

Ax

因为切线过点(1,加),所以加-e』+x0=(e°-l)(l-x0)^>w=e°(2-x0)-l,

设夕(x)=e*(2-x)-l,所以,由"(x)=e*(l—x)>0nx<1,

所以夕(X)在(-吗1)上递增,在(1,+8)上递减,

且夕(l)=e-l,当无<0时且xf-8时,夕(x)f-l.

因为他=e%(2-毛)-1有两解,则一故D正确.

故选:BD

14.关于函数/(x)=±+lnx,下列说法正确的是()

X

A.x=2是/(x)的极大值点

B.函数y=/(x)-x有且只有1个零点

C.存在正整数左,使得/(x)>壮恒成立

D.对任意两个正实数为,三,且X]HX2,若/(XJ=/(X2),则X]+X2>4

【答案】BD

【分析】分析,⑴导函数可作判断A;考查函数y=〃x)-x的单调性可作判断B;分离参

数,再分析函数4以最值情况而作出判断C;构造函数g(x)=/(x)-〃4-x)(0<x<2)讨论

X

其单调性,确定g(x)>0即可判断D.

【详解】对于A,7⑴定义域为(。,+8),/(x)=-4+1=±^,

XXX

0<x<2时J'(x)<0,x>2时八x)>0,x=2是"x)的极小值点,A错误;

X2—Y+2

对于B,令h(x)=/(x)-x,h\x)=---------<0,

x

〃(x)在(0,+8)上递减,〃⑴=l〉0,〃(2)=ln2-l<0,〃(x)有唯一零点,B正确;

-人/、/(%)2Inx,/、xlnx-x+4

对于C,令。(x)=4Z==+一,(p\x)=------------,

XXXX

令令%)=xlnx-x+4,F'(x)=Inx,xG(0,1)时,F\x)<0,xG(1,+oo)时,F(x)>0,

尸⑸在(0,1)上递减,在(I+8)上递增,则/(工篇=21)=3〉0,

0(x)<o,e(x)在(0,+co)上递减,9(x)图象恒在X

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