《(文理通用)江蘇省2020高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題四 函數(shù)與導(dǎo)數(shù)、不等式 第19講 導(dǎo)數(shù)與不等式問題練習(xí)》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(文理通用)江蘇省2020高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題四 函數(shù)與導(dǎo)數(shù)、不等式 第19講 導(dǎo)數(shù)與不等式問題練習(xí)(5頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第19講 導(dǎo)數(shù)與不等式問題
1.(2019·啟東中學(xué)檢測)已知函數(shù)f(x)=1-,g(x)=x-ln x.
(1)證明:g(x)≥1.
(2)證明:(x-ln x)f(x)>1-.
證明:(1)g′(x)=,當(dāng)01時,g′(x)>0,
即g(x)在(0,1)上為減函數(shù),在(1,+∞)上為增函數(shù).
所以g(x)≥g(1)=1,得證.
(2)f(x)=1-,f′(x)=,
所以當(dāng)02時,f′(x)>0,
即f(x)在(0,2)上為減函數(shù),在(2,+∞)上為增函數(shù),
所以f(x)≥f(2)=1-,①
又由
2、(1)知x-ln x≥1,②,且①②等號不同時取得.
所以(x-ln x)f(x)>1-.
2.設(shè)函數(shù)f(x)=-,g(x)=a(x2-1)-ln x(a∈R,e為自然對數(shù)的底數(shù)).
(1)證明:當(dāng)x>1時,f(x)>0;
(2)討論g(x)的單調(diào)性;
(3)若不等式f(x)1時,s′(x)>0,所以s(x)在(1,+∞)上單調(diào)遞增,又s(1)=0,所以s(x)>0,
從而當(dāng)x>1時,f(x)>0.
(2)g′(x)=2ax-
3、=(x>0),
當(dāng)a≤0時,g′(x)<0,g(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞減.
當(dāng)a>0時,由g′(x)=0得x=.
當(dāng)x∈時,g′(x)<0,g(x)單調(diào)遞減;
當(dāng)x∈時,g′(x)>0,g(x)單調(diào)遞增.
綜上,當(dāng)a≤0時,g(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞減;
當(dāng)a>0時,g(x)在上單調(diào)遞減,
在上單調(diào)遞增.
(3)由(1)知,當(dāng)x>1時,f(x)>0.
當(dāng)a≤0,x>1時,g(x)=a(x2-1)-ln x<0,
故當(dāng)f(x)0.
當(dāng)01時,
g(x)在上單調(diào)遞減,g0,
所以此時
4、f(x)1時,h′(x)=2ax-+-e1-x>x-+-=>>0,
因此,h(x)在區(qū)間(1,+∞)上單調(diào)遞增,
又h(1)=0,所以當(dāng)x>1時,h(x)=g(x)-f(x)>0,即f(x)0時,f(x)>q(x)恒成立.
解:(1)函數(shù)f(x)的定義域為(0,+∞),
f′(x
5、)=exln x+,
所以f(1)=0,f′(1)=e,
故曲線y=f(x)在點(1,f(1))處的切線方程為y=e(x-1).
(2)證明:當(dāng)x>0時,f(x)>q(x)恒成立,
等價于當(dāng)x>0時,xln x>-恒成立.
設(shè)函數(shù)g(x)=xln x,則g′(x)=1+ln x,
所以當(dāng)x∈時,g′(x)<0;
當(dāng)x∈時,g′(x)>0.
故g(x)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,
從而g(x)在(0,+∞)上的最小值為g=-.
設(shè)函數(shù)h(x)=-,則h′(x)=,
所以當(dāng)x∈(0,1)時,h′(x)>0;
當(dāng)x∈(1,+∞)時,h′(x)<0.
故h(x)在(0,1)上
6、單調(diào)遞增,在(1,+∞)上單調(diào)遞減,
從而h(x)在(0,+∞)上的最大值為h(1)=-.
因為g(x)min=g=h(1)=h(x)max,
所以當(dāng)x>0時,g(x)>h(x),
所以當(dāng)x>0時,f(x)>q(x)恒成立.
4.已知函數(shù)f(x)=xln x-ex+1.
(1)求曲線y=f(x)在點(1,f(1))處的切線方程;
(2)證明:f(x)
7、(x)0,xln x≤0,
故xln x1時,令g(x)=ex+sin x-1-xln x,
故g′(x)=ex+cos x-ln x-1.
令h(x)=g′(x)=ex+cos x-ln x-1,
則h′(x)=ex--sin x,
當(dāng)x>1時,ex->e-1>1,
所以h′(x)=ex--sin x>0,
故h(x)在(1,+∞)上單調(diào)遞增.
故h(x)>h(1)=e+cos 1
8、-1>0,即g′(x)>0,
所以g(x)在(1,+∞)上單調(diào)遞增,
所以g(x)>g(1)=e+sin 1-1>0,
即xln x0).
(1)若函數(shù)f(x)在(1,+∞)上是減函數(shù),求實數(shù)a的最小值;
(2)若?x1,x2∈[e,e2],使f(x1)≤f′(x2)+a成立,求實數(shù)a的取值范圍.
解:(1)因為f(x)在(1,+∞)上為減函數(shù),所以f′(x)=-a≤0在(1,+∞)上恒成立.
所以當(dāng)x∈(1,+∞)時,f′(x)max≤
9、0.
又f′(x)=-a=-2+-a,
故當(dāng)=,即x=e2時,f′(x)max=-a,
所以-a≤0,故a≥,所以a的最小值為.
(2)“若?x1,x2∈[e,e2],使f(x1)≤f′(x2)+a成立”等價于當(dāng)x∈[e,e2]時,有f(x)min≤f′(x)max+a,
當(dāng)x∈[e,e2]時,有f′(x)max+a=,
問題等價于:“當(dāng)x∈[e,e2]時,有f(x)min≤”.
①當(dāng)a≥時,f(x)在[e,e2]上為減函數(shù),
則f(x)min=f(e2)=-ae2≤,故a≥-.
②當(dāng)00,f(x)為增函數(shù).
所以f(x)min=f(x0)=-ax0≤,x0∈(e,e2),
所以a≥->->-=,
與0