导数综合题-基础篇

分离参量并猜根

已知函数单调性求参数范围

1.若函数  f(x)  是定义域  D  内某个区间  I  上的增函数, 且  F(x)=\frac{f(x)}{x}  在  I  上是减函数, 则~~~~\\称函数  f(x)  是  I  上的 “单反减函数”. 已知  f(x)=\ln x ,  g(x)=2 x+\frac{2}{x}+a \ln x(a \in \mathbf{R}) .~~~~~~\\
(1) 判断函数  f(x)  在  (0,1)  内是不是 “单反减函数”;~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~\\
(2) 若函数  g(x)  是  [1,+\infty)  上的 “单反减函数”,求实数  a  的取值范围.~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
答案

(1)不是单反减函数(2)0\le a\le4~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

放缩一个量证明不等式

2.函数f(x)=e^x-2x+2a.~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~\\求证:当a>ln2-1且x>0时,e^x>x^2-2ax+1.~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

练习1:已知f(x)=\frac{ax^2+x-1}{e^x} ,求证:当a\ge 1时,f(x)+e\ge 0.~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
答案

只需证明a=1时,f(x)+e\ge 0~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

练习2:当x>0时,证明:e^x-\sin x-1>x\ln x.~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
答案

提示:先放缩,当x>0时,x>\sin x.只需证e^x-x-1>x\ln x,令f(x)=e^x-x-1-~~\\x\ln x,f'(x)=e^x-\ln x-2,f''(x)=e^x-\frac{1}{x},f''(\frac{1}{2})=\sqrt{e}-2<0,f''(1)>0,\therefore \exists x_0\in\\ (\frac{1}{2},1) ,即e^{x_0}=\frac{1}{x_0} ,f''(x_0)=0,\therefore f'(x)的极小值为f'(x_0)=e^{x_0}-\ln{x_0}-2=~~~~~~~~~~~~~~~~~~\\x_0+\frac{1}{x_0}-2>0,\therefore f'(x)\ge f'(x_0)>0,\therefore f(x)在(0,+\infty )单增,f(x)>f(0)=~~~~~~~~~~~~~~\\\lim_{x \to 0} x\ln x=\lim_{x \to 0} \frac{(\ln x)'}{(\frac{1}{x})' } =\lim_{x \to 0} x=0,\therefore f(x)>0.~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~


练习3:已知函数f(x)=ae^x-\ln x-1,证明:当a\ge\frac{1}{e}时,f(x)\ge0.~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
答案

提示:只需证明a=\frac{1}{e}时,f(x)\ge 0~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

分离参量并猜根

3.设f(x)=ax+ax\ln x,a>0.若对于\forall x\in [\frac{1}{2},+\infty ),有f(x)\le e^{2x}恒成立,求a的~~~~~~~~~\\最大值.~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
答案

a\le e^2,所以a的最大值为e^2.~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

留下评论