进阶2隐零点与零点赋值
分值:34分
1.(17分)设a∈R,已知函数f(x)=ln(x+a)x,g(
(1)当a=1时,证明:当x0时,f(x)g(x);(7分)
(2)当a1时,证明:函数y=f(x)-g(x)有唯一零点.(10分)
2.(17分)已知函数f(x)=aex-1-x-1.
(1)讨论f(x)的单调性;(6分)
(2)证明:当a≥1时,f(x)+x-lnx≥2a?2
答案精析
1.(1)解函数f(x)=ex-sinx-1,
当x0时,f(x)=ex-cosx1-cosx≥0,
所以f(x)在(0,+∞)上单调递增.
(2)证明由(1)知,f(x)=ex-cosx,
当x∈?π,?π2时,f(x)
函数f(x)单调递增,
f(-π)=e-π-10,
f??π2=e
因此函数f(x)在?π,?π
当x∈?π
令g(x)=ex-cosx,
得g(x)=ex+sinx,
g(x)在?π
g?π2=e?π2-10,g
则存在x0∈?π2,0,使得g(x
当x∈?π2,x0时,g
函数g(x)即f(x)单调递减,
当x∈(x0,0)时,g(x)0,
函数g(x)即f(x)单调递增,
又f???π2=e
f(x0)f(0)=0,
则存在x1∈?
使得f(x1)=0,
当x∈?π2,x1时,f(x)0,函数f(x)单调递增;当x∈(
f(x)0,函数f(x)单调递减,
而f??π2=e?π20,f
因此函数f(x)在?π
所以函数f(x)在区间(-π,0]内有且仅有两个零点.
2.解(1)由f(1)=2a-2=4,
解得a=3,
∴f(x)=3x+x-12lnx
则f(x)=3+12x-12x,则f
∴切线方程为y-4=3(x-1),
即y=3x+1.
(2)由f(x)=ax+(a-2)x-12lnx
得f(x)=a+a?22x-
=(ax?1)(2
当a≤0时,f(x)0在(0,+∞)上恒成立,
f(x)在(0,+∞)上单调递减,不符合题意,舍去;
当a0时,令f(x)0,得0x1a2,f(x
令f(x)0,得x1a2,f(x)在
当x→0时,f(x)→+∞,
当x→+∞时,f(x)→+∞,
则f?1a2=1a+a?2a-12ln1a2=1a+1-2a
令g(a)=1-1a+lna,a0
则g(a)=1a2+1
∴g(a)在(0,+∞)上单调递增.
又∵g(1)=0,∴当a∈(0,1)时,g(a)0,当a∈(1,+∞)时,g(a)0,
∴0a1,∴a的取值范围是(0,1)