微专题深度分析系列04
微专题深度分析系列04 重庆一中•李红林 教师交流QQ 群:485619231 第 1 页 共 3 页
微专题深度分析系列04
----2016 年重庆一中高2017 级高二下4 月月考21 题(文)
(2016 年重庆一中高2017 级高二下4 月月考(文)21 题)已知函数.
(1)a x
( ),f xlnxaR
1x
(Ⅰ)若,求证:
2a
( )f x 在(0,
)上为增函数;
(Ⅱ)若不等式的解集为[1,
( )0f x ),求实数a 的取值范围.
简析:易知:
2
22
122(1)1axa x
( )fx
(1)(1)xx x
x
(Ⅰ),当且仅当
2a
22
22
21(1)xxx
( )0fx
(1)(1)x xx x
1x 时,取等号,则
( )f x 在(0,
)上为增函数;
(Ⅱ)法一:,注意到
2
2
2(1)1xa x
( ),0fxx
(1)x x
(1)0f
(1)当,则
1a 时,则
2
2
2(1)1xa x
( )0fx
(1)x x
( )f x 在(0,
)上为增函数;显然适合题意题意;
(2)当1时,则,则,当且仅当时,取等号,则
2a
2
4(2 )0aa( )0fx
2
2
2(1)1xa x
(1)x x
2,1ax
( )f x 在(0,
)上为增函数;显然适合题意.
(3)当时,则,则有两个实根,
2a
2
4(2 )0aa( )0fx
2
2
2(1)1xa x
(1)x x
22
12
12 ,12xaaa xaaa(0,],[,)xx 上为增函数,
,且,则
12
01,(11)xaxa
( )f x 在
12
在上是减函数;,显然不适合题意.综上:
12
(,)x x
12
1( ,),(1)0x xf
2a
法二: 的解集为[1,在(1,在(01)
( )0f x )0lnx)上恒成立,且0lnx
(1)a x
1x
(1)a x
1x
,上恒成立
(1)xlnx
1x1x
a),(01)
在(1,,
,上都恒成立,设
2
2
1x
2lnx
(1)lnxx
( )( )g xg x
1x()
x
2
1x
( )2lnh xx
x
222
22
21(1)xxx1x
( )0h x( )2lnh xx
xx
x
在(0,,则
)上为增函数,且(1)
0h
(0,1)( )0( )0( )xh xg xg x(1,)( )0( )0( )xh xg xg x
在(0,1) 上为减函数;在
(1,)上为增函数;又
11xx1x
(1)ln1xxx
limlim(ln )2x
1xx1xx
,且,故适
1x
(1)ln1xxx
limlim(ln )2x
2a
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合题意.
法三:,注意到,的解集为[1,在
2
2
2(1)1xa x
( ),0fxx
(1)x x
(1)0f( )0f x
)( )0fx
1m,使得
[1,)m 上恒成立
(1)02fa
.
(1)当,则
1a 时,则
2
2
2(1)1xa x
( )0fx
(1)x x
( )f x 在(0,
)上为增函数;显然适合题意;
(2)当1时,则,则,当且仅当时,取等号,则
2a
2
4(2 )0aa( )0fx
2
2
2(1)1xa x
(1)x x
2,1ax
( )f x 在(0,
)上为增函数;显然适合题意.故
2a
适合题意.
法四: 的解集为[1,的解集为[1,
( )0f x )(1)(1)0xlnxa x),设( )(1)ln(1)g xxxa x
2
11xx
( )ln( )g xxagx
x
x
,则在(0,1) 上为减函数,
(0,1)( )0( )xgxg x
(1,)( )0( )xgxg x
在(1,有最小值,注意到(1)
)上为增函数,当( )g x(1)2ga0g
1x 时,
(1)当时,则(当且仅当时取等号)在(0,
(1)202gaa( )0g x
1,2xa
( )g x)上为增函数
故适合题意.
2a
(2)当时,又因,则存在,使得,
(1)202gaa
1,()10eg ee1x (1,),( )0xxg x
aaa
0
0
0
(,),( )0( )xxg xg x
在上为减函数,在,故不适合题意.
00
(1,)x(,)x 为增函数,(1)
0g
2a
综上,适合题意.
2a
法五: 的解集为[1,的解集为[1,
( )0f x )(1)(1)0xlnxa x),设( )(1)ln(1)g xxxa x
1x
( )lng xxa
x
,注意到(1),(的解集为[1,
0g1)(1)0xlnxa x)(1)202gaa
2
1x
( )gx(0,1)( )0( )xg xg x(1,)( )0( )xgxg x)
x
,则在(0,1) 上为减函数,在(1,
上为增函数,当有最小值,则(当且仅当时取等号)在
1x 时,
( )g x( )0g x( )g x
(1)20ga1,2xa
(0,)上为增函数,故
2a
适合题意.
法六:的解集为[1,的解集为[1,
( )0f x )lnx),设
(1)a x
1x
(1)2a xa
( )ln , ( )g xx h xa
11xx
等价于当且仅当
[1,)x ,( )g x 的图像在( )g x , ( )
h x 的图像上方,注意到( )h x 的
图像都过点(1,0)
(1)当时,则如图所示,显然适合当且仅当
0a
[1,)x ,( )g x 的图像在( )
h x 的
图像上方,所以适合题意.
0a
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(2)当时,则如图所示,当且仅当适合题意.
0a 0a
[1,)x ,( )g x 的图像在( )
h x 的图像上方,所以
(3)当时,则如图所示,的解集为[1,
0a
(1)a x
1x
lnx),则需( )( )g xh x
在(0,在(0,在(0,
)恒成立)恒成立)
2
12a
(1)x
xx
1
22xa
恒成立,综上可得:
02a2a
法七: 的解集为[1,的解集为[1,
( )0f x )(1)(1)xlnxa x),设
( )(1)lng xxx
,则
2
11xx
( )ln( )g xxgx
x
x
(0,1)( )0( )xgxg x(1,)( )0( )xgxg x
在(0,1) 上为减函数,在
(1,)上为增函数,当g x(1)20( )gg x
1x 时,( )
有最小值在(0,
)上为增函数,
而经过点(1,0) ,由图可知,当直线与
(1)ya x(1)ya x
( )g x 相切时,恰好适合题意,且切线绕点(1,0) 顺时针旋转均适合
题意,设过点(1,0) 且与( )相切于点,则
(1)lng xxx
00
(,)xy
切线方程为,则有:
0
000
0
1x
(ln)()yyxxx
x
0
0000000
0
1x
(ln)(1),(1)lnyxxyxx
xx
,解之得:,
2
0
0
1x
2lnx
222
000
00000
22
000
00
1(1)1xxx
21
()2ln()10()2lnh xxh xh xx
xxx
xx
在(0,
)上为减函数,且
(1)0h(1)lng xxx2(1)yx
,方程有且仅有一个实根,过点(1,0) 且与( )相切的直线仅为,
2
0
00
0
1x
2lnx1x
x
故适合题意.
2a
点评:方法六、七因使用数形结合思想,利用图形得到参数范围,因为图形难以从微观说明细节,可能会被酌情扣分
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