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1、名校名 推荐高考大题专攻练12. 函数与导数 (B 组)大题集训练,练就慧眼和规范,占领高考制胜点!1. 已知函数f(x)=ln(2ax+a2-1)-ln(x2+1) ,其中 aR.(1) 求 f(x) 的单调区间 .(2) 是否存在a 的值,使得f(x)在 0 , + ) 上既存在最大值又存在最小值?若存在,求出a的取值范围;若不存在,请说明理由.【解析】 (1)f(x)=ln(2ax+a2-1)-ln(x2+1)=ln.设 g(x)=, g(x)=-.当 a=0 时, f(x)无意义,所以a 0.当 a0 时, f(x)的定义域为.令 g (x)=0,得 x =-a , x=, g(x)
2、与 g (x) 的情况如表:12x(- , x1)x1(x 1 ,x2)x2(x 2, + )g (x)-0+0-g(x)g(x 1)g(x 2)-(-a)=0,所以-a.-=-0,所以.故 f(x)的单调递增区间是;1名校名 推荐单调递减区间是.当 a0 时, f(x)的定义域为. 令 g (x)=0 ,得 x1=-a , x2=,g(x) 与g (x) 的情况如表:x(- , x)x2(x,x)x(x , + )22111g (x)+0-0+g(x)g(x )g(x1)2-(-a)=0,所以0,所以.所以 f(x) 的单调递增区间是;单调递减区间是.(2) 当 a0 时,由 (1) 可知,
3、 f(x) 在上单调递增, 在上单调递减,2所以 f(x) 在 0 , +) 上存在最大值f=lna .由于 f(x) 的定义域为.( ) 若 0,即 0a1 时,结合 f(x)的定义域可知f(x)在 0 ,+ ) 上没有最小值,2名校名 推荐不合题意 .( ) 若1 时,因为在上单调递增,所以 f(x) 在上存在最小值f(0);因为 f(x) 在上单调递减,所以 f(x) 在上不存在最小值.所以,要使f(x)在 0 , + ) 上存在最小值,只可能是f(0)=ln(g(0).计算整理 g(x)-g(0)=-(a 2-1)=.要使 f(x)在 0 , +) 上存在最小值,只需 x 0 , +
4、) ,g(x)-g(0) 0.2x0 , + ) 时, (1-a2 0恒成立 .因为 x +10,则问题转化为)x+2a设 h(x)=(1-a2)x+2a ,则只需或解得 0 a 1,这与 a1 相矛盾,所以 f(x) 在 0 , +) 上没有最小值,不合题意.当 a0 时,由于f(x) 的定义域为.( ) 若 0,即 -1 a0,即 a0 时, f(x)-1xln(x+1).【解析】 (1)f (x)=ae x+2-e ,由题设,可知曲线y=f(x)在 x=0 处的切线的斜率k=f (0)=a+2-e=3-e,解得 a=1,所以 f(x)=e x +(2-e)x,所以 x 0 时, f (x
5、)=e x +2-e e0+2-e0 ,所以 f(x) 在区间 0 , + ) 内为增函数,又 f(0)=10 ,所以 f(x) 在区间 0 , +) 内没有零点 .(2) 当 x0 时, f(x)-1xln(x+1)等价于ln(x+1),记 g(x)=e x -(x+1) ,则 g (x)=e x -1 ,当 x0 时, g(x)0 ,所以当 x0 时, g(x) 在区间 (0 ,+ ) 内单调递增,所以 g(x)g(0)=0,即 ex x+1,两边取自然对数,得xln(x+1)(x0),所以要证明ln(x+1)(x0),只需证明 x(x0) ,即证明当 x0 时, ex-x 2 +(2-e)x-1 0,x2,则 h (x)=ex设 h(x)=e-x +(2-e)x-1-2x+2-e ,令 (x)=ex -2x+2-e ,x则 (x)=e-2 ,当 x(0 , ln2) 时, (x)0.所以 (x) 在区间 (0 ,ln2) 内单调递减,在
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