2020高考数学解答题天天练(导数)

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星期四 (函数与导数) 命题:邓军民 做题时间:12分钟
函数与导数(命题意图:考查函数的单调性及不等式恒成立问题,考查等价转化思想) (本小题满分12分)已知函数f (x )=(3-a )x -2+a -2ln x (a ∈R ).
(1)若函数y =f (x )在区间(1,3)上单调,求a 的取值范围;
(2)若函数g (x )=f (x )-x 在⎝⎛⎭
⎫0,12上无零点,求a 的最小值.
星期四 (函数与导数) 命题:邓军民 做题时间:12分钟
函数与导数(命题意图:考查函数的单调性及不等式恒成立问题,考查等价转化思想)
解 (1)函数f (x )的定义域为(0,+∞),f ′(x )=3-a -2x =(3-a )x -2x
. 当a ≥3时,有f ′(x )<0,即函数f (x )在区间(1,3)上单调递减;
当a <3时,令f ′(x )=0,得x =23-a
,若函数y =f (x )在区间(1,3)上单调,则 23-a ≤1或23-a
≥3,解得a ≤1或73≤a <3; 综上,a 的取值范围是(-∞,1]∪⎣⎡⎭
⎫73,+∞. (2)因为当x →0时,g (x )→+∞,所以g (x )=(2-a )(x -1)-2ln x <0在区间⎝⎛⎭
⎫0,12上恒成立不可能,故要使函数g (x )在⎝⎛⎭⎫0,12上无零点,只要对任意的x ∈⎝⎛⎭
⎫0,12,g (x )>0恒成立, 即对x ∈⎝⎛⎭⎫0,12,a >2-2ln x x -1恒成立,令l (x )=2-2ln x x -1
,x ∈⎝⎛⎭⎫0,12, 则l ′(x )=-2x (x -1)-2ln x (x -1)2=2ln x +2x -2(x -1)2
,(要学会孤立对数函数,要记住!) 再令m (x )=2ln x +2x -2,x ∈⎝⎛⎭⎫0,12,则m ′(x )=-2x 2+2x =-2(1-x )x 2
<0, 故m (x )在⎝⎛⎭⎫0,12上为减函数,于是m (x )>m ⎝⎛⎭
⎫12=2-2ln 2>0, 从而l ′(x )>0,于是l (x )在⎝⎛⎭⎫0,12上为增函数,所以l (x )<l ⎝⎛⎭
⎫12=2-4ln 2, 故要使a >2-2ln x x -1
恒成立,只要a ∈[2-4ln 2,+∞), 综上,若函数g (x )在⎝⎛⎭
⎫0,12上无零点,则a 的最小值为2-4ln 2.。