高三模擬文科數(shù)學(xué)試題之函數(shù)與方程(3)
來(lái)源:網(wǎng)絡(luò)資源 2018-10-19 20:50:47
21.解:(Ⅰ)F(x)= = ,(x≠-1),
F′(x)= = ,
∴x∈(-∞,-1)時(shí),F(xiàn)′(x)<0,F(xiàn)(x)遞減,
x∈(-1,+∞)時(shí),F(xiàn)′(x)>0,F(xiàn)(x)遞增;
(Ⅱ)由已知,G(x)=af(x)+g(x)=axex+(x+1)2,
G′(x)=a(x+1)ex+2(x+1)=(x+1)(aex+2),
。╥)①a=0時(shí),G(x)=(x+1)2,有唯一零點(diǎn)-1,
、赼>0時(shí),aex+2>0,
∴x∈(-∞,-1)時(shí),G′(x)<0,G(x)遞減,
x∈(-1,+∞)時(shí),G′(x)>0,G(x)遞增,
∴G(x)極小值=G(-1)=- <0,
∵G(0)=1>0,∴x∈(-1,+∞)時(shí),G(x)有唯一零點(diǎn),
x<-1時(shí),ax<0,則ex< ,∴axex> ,
∴G(x)> +(x+1)2=x2+(2+ )x+1,
∵△= -4×1×1= + >0,
∴?t1,t2,且t1<t2,當(dāng)x∈(-∞,t1),(t2,+∞)時(shí),
使得x2+(2+ )x+1>0,
取x0∈(-∞,-1),則G(x0)>0,則x∈(-∞,-1)時(shí),G(x)有唯一零點(diǎn),
即a>0時(shí),函數(shù)G(x)有2個(gè)零點(diǎn);
、踑<0時(shí),G′(x)=a(x+1)(ex-(- )),
由G′(x)=0,得x=-1或x=ln(- ),
若-1=ln(- ),即a=-2e時(shí),G′(x)≤0,G(x)遞減,至多1個(gè)零點(diǎn);
若-1>ln(- ),即a<-2e時(shí),G′(x)=a(x+1)(ex-(- )),
注意到y(tǒng)=x+1,y=ex+ 都是增函數(shù),
∴x∈(-∞,ln(- ))時(shí),G′(x)<0,G(x)是減函數(shù),
x∈(ln(- ),-1)時(shí),G′(x)>0,G(x)遞增,
x∈(-1,+∞)時(shí),G′(x)<0,G(x)遞減,
∵G(x)極小值=G(ln(- ))=ln2(- )+1>0,
∴G(x)至多1個(gè)零點(diǎn);
若-1<ln(- ),即a>-2e時(shí),
x∈(-∞,-1)時(shí),G′(x)<0,G(x)是減函數(shù),
x∈(-1,ln(- ))時(shí),G′(x)>0,G(x)遞增,
x∈(ln(- ),+∞)時(shí),G′(x)<0,G(x)遞減,
∵G(x)極小值=G(-1)=- >0,
∴G(x)至多1個(gè)零點(diǎn);
綜上,若函數(shù)G(x)有2個(gè)零點(diǎn),
則參數(shù)a的范圍是(0,+∞);
。╥i)由(i)得:函數(shù)G(x)有2個(gè)零點(diǎn),則參數(shù)a的范圍是(0,+∞),
x1,x2是G(x)的兩個(gè)零點(diǎn),則有: ,即 ,即 = =- ,
∵F(x)= ,則F(x1)=F(x2)<0,且x1<0,x1≠-1,x2<0,x2≠-1,x1≠x2,
由(Ⅰ)知,當(dāng)x∈(-∞,-1)時(shí),F(xiàn)(x)是減函數(shù),x∈(-1,+∞)時(shí),F(xiàn)(x)是增函數(shù),
令m>0,F(xiàn)(=1+m)-F(-1-m)= ( e2m+1),
再令φ(m)= e2m+1=e2m- -1,
則φ′(m)= >0,
∴φ(m)>φ(0)=0,又 >0,
m>0時(shí),F(xiàn)(-1+m)-F(-1-m)>0恒成立,
即F(-1+m)>F(-1-m)恒成立,
令m=-1-x1>0,即x1<-1,有F(-1+(-1-x1))>F(-1-(-1-x1)),
即F(-2-x1)>F(x1)=F(x2),
∵x1<-1,∴-2-x1>-1,又F(x1)=F(x2),必有x2>-1,
當(dāng)x∈(-1,+∞)時(shí),F(xiàn)(x)是增函數(shù),
∴-2-x1>x2,
即x1+x2+2<0.
22.解:(1)由題可知f(x)的定義域?yàn)椋?,+∞),
因?yàn)?,所以 = ,
可得切線的斜率為 ,
又因?yàn)榍芯與直線2x+y+2=0垂直,
直線2x+y+2=0的斜率為-2,
可得(-2)× =-1,解得a=0;
(2)由(1)知: = ,x>0,
當(dāng)a≤0時(shí),f'(x)>0,所以f(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞增;
當(dāng)a>0時(shí),由f'(x)>0得 ,由f'(x)<0得 ,
所以f(x)在 上單調(diào)遞增,在 上單調(diào)遞減.
綜上所述:當(dāng)a≤0時(shí),f(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞增;
當(dāng)a>0時(shí),f(x)在 上單調(diào)遞增,在 上單調(diào)遞減;
。3)由(2)可知,
當(dāng)a<0時(shí),f(x)在[1,e2]上單調(diào)遞增,
而f(1)=- a>0,故f(x)在[1,e2]上沒(méi)有零點(diǎn);
當(dāng)a=0時(shí),f(x)在[1,e2]上單調(diào)遞增,
而f(1)=- a=0,故f(x)在[1,e2]上有一個(gè)零點(diǎn);
當(dāng)a>0時(shí),①若 ,即a≥1時(shí),f(x)在[1,e2]上單調(diào)遞減,
∵ ,∴f(x)在[1,e2]上沒(méi)有零點(diǎn);
②若 ,即 時(shí),f(x)在 上單調(diào)遞增,
在 上單調(diào)遞減,而 , , ,
若 ,即 時(shí),f(x)在[1,e2]上沒(méi)有零點(diǎn);
若 ,即 時(shí),f(x)在[1,e2]上有一個(gè)零點(diǎn);
若 ,即 時(shí),由 得 ,
此時(shí),f(x)在[1,e2]上有一個(gè)零點(diǎn);
由 得 ,此時(shí),f(x)在[1,e2]上有兩個(gè)零點(diǎn);
、廴 ,即 時(shí),f(x)在[1,e2]上單調(diào)遞增,
∵ , ,∴f(x)在[1,e2]上有一個(gè)零點(diǎn).
綜上所述:當(dāng) 或 時(shí),f(x)在[1,e2]上有一個(gè)零點(diǎn);
當(dāng)a<0或 時(shí),f(x)在[1,e2]上沒(méi)有零點(diǎn);
當(dāng) 時(shí),f(x)在[1,e2]上有兩個(gè)零點(diǎn).
23.解:(1)由于f(1)=0,則由題意,f(x)有且只有一個(gè)零點(diǎn)x=1,
令f(x)=0,k(x-1)-2lnx=0,則 (x-1)=lnx
若k>0,當(dāng)直線 與曲線y=lnx有且只有一個(gè)交點(diǎn)(1,0)時(shí),
直線 為曲線y=lnx在x=1處的切線,
則 ,即k=2,
綜上,實(shí)數(shù)k的值為2.
。2)由g(x)=xe1-x可知g'(x)=(1-x)e1-x,
令g'(x)≥0,解得:x≤1,
g'(x)<0,解得:x>1,
即g(x)在(0,1)上單調(diào)遞增,在(1,e)上單調(diào)遞減,
從而g(x)在(0,e)上的值域?yàn)椋?,1);
則原題意等價(jià)于:對(duì)任意m∈(0,1),方程f(x)=m在區(qū)間 上有兩個(gè)不等實(shí)根, ,
由于f(x)在 上不單調(diào),則 ,且f(x)在 上單調(diào)遞減,在 上單調(diào)遞增,
則函數(shù)f(x)的最小值為 ,
記h(x)=-x+2lnx+2-2ln2,則h′(x)=-1+ = ,
由h′(x)>0解得:x<2,
從而函數(shù)h(x)在(0,2)上單調(diào)遞增,在(2,+∞)上單調(diào)遞減,最大值為h(2)=0,即 ;
另一方面,由 ;
綜上,實(shí)數(shù)k的取值范圍為 .
24.解:(1)f′(x)=(2x+1)(x-1)2=0,x=- 或1,∴x=- 是h(x)的零點(diǎn);
∵g′(x)=k- ,
k<0,g′(x)<0,g(x)在[1,+∞)上單調(diào)遞減,g(x)的最大值為g(1)=k+1.
k<-1,g(1)<0,g(x)在[1,+∞)上無(wú)零點(diǎn);
k=-1,g(1)=0,g(x)在[1,+∞)上有1個(gè)零點(diǎn);
-1<k<0,g(1)>0,g(e1-k)=ke1-k+k<0,g(x)在[1,+∞)上有1個(gè)零點(diǎn);
綜上所述,k<-1時(shí),h(x)有1個(gè)零點(diǎn);-1≤k<0時(shí),h(x)有兩個(gè)零點(diǎn);
(2)設(shè)切點(diǎn)(t,f(t)),f′(x)=6x2-6x,∴切線斜率f′(t)=6t2-6t,
∴切線方程為y-f(t)=(6t2-6t)(x-t),
∵切線過(guò)P(a,-4),∴-4-f(t)=(6t2-6t)(a-t),
∴4t3-3t2-6t2a+6ta-5=0①
由題意,方程①有3個(gè)不同的解.
令H(t)=4t3-3t2-6t2a+6ta-5,則H′(t)=12t2-6t-12at+6a=0.t= 或a.
a= 時(shí),H′(t)≥0,H(t)在定義域內(nèi)單調(diào)遞增,H(t)不可能有兩個(gè)零點(diǎn),方程①不可能有兩個(gè)解,不滿足題意;
a 時(shí),在(- ),(a,+∞)上,H′(t)>0,函數(shù)單調(diào)遞增,在( ,a)上,H′(t)<0,函數(shù)單調(diào)遞減,H(t)的極大值為H( ),極小值為H(a);
a 時(shí),在(-∞,a),( ,+∞)上,H′(t)>0,函數(shù)單調(diào)遞增,在(a, )上,H′(t)<0,函數(shù)單調(diào)遞減,H(t)的極大值為H(a),極小值為H( );
要使方程①有三個(gè)不同解,則H( )H(a)<0,即(2a-7)(a+1)(2a2-5a+5)>0,
∴a> 或a<-1.
25.(本小題滿分14分)
解:(Ⅰ)由f(0)=2,得c=2,
又f(x+1)-f(x)=2x-1
得2ax+a+b=2x-1,故解得:a=1,b=-2,
所以f(x)=x2-2x+2.----------(a,b,c各(1分),解析式1分)-------------(4分)
。á颍ゝ(x)=x2-2x+2=(x-1)2+1,對(duì)稱軸為x=1∈[-1,2],
故fmin(x)=f(1)=1,又f(-1)=5,f(2)=2,
所以fmax(x)=f(-1)=5.-------------(8分)
。á螅ゞ(x)=x2-(2+m)x+2,若g(x)的兩個(gè)零點(diǎn)分別在區(qū)間(-1,2)和(2,4)內(nèi),
則滿足 -------------(12分)
解得: .-------------(14分)
26.解:(1)作函數(shù)y=|3x-1|的圖象如下, ,
若方程|3x-1|=k有兩個(gè)不同解,
則滿足0<k<1
即實(shí)數(shù)k的取值范圍是(0,1).
。2)解:當(dāng)x≤0時(shí),由f(x)=0得x2-2=0,解得x=- 或x= (舍去),
當(dāng)x>0時(shí),由f(x)=0得2x-6+lnx=0,即lnx=6-2x,
作出函數(shù)y=lnx和y=6-2x在同一坐標(biāo)系圖象,由圖象可知此時(shí)兩個(gè)函數(shù)只有1個(gè)零點(diǎn),
故函數(shù)f(x)的零點(diǎn)個(gè)數(shù)為2.
。3)當(dāng)f(x)=x2-3x+a=0得a=-(x2-3x)=-(x- )2+ ,
當(dāng)1<x<3時(shí),
0<f(x)≤ ,
若函數(shù)f(x)在區(qū)間(1,3)內(nèi)有根,
則0<a≤ ,
即實(shí)數(shù)a的取值范圍是(0, ].
27.解:(1)g(x)=a(x-1)2+1+b-a,
因?yàn)閍>0,所以g(x)在區(qū)間(0,1]上是減函數(shù),[1,3]上是增函數(shù),
故 ,解得 .
。2)由已知可得 ,
所以f(2x)-ko2x≥0可化為 ,
化為 ,令 ,則k≤2t2-2t+1,
因x∈[-1,1],故 ,
記h(t)=2t2-2t+1,
因?yàn)?,故 ,
∴k≤ ;
。3)方程f(|2x-1|)+ko -3k=0可化為:
|2x-1|2-(2+3k)|2x-1|+(2k+2)=0,|2x-1|≠0,
令|2x-1|=t,則方程化為
t2-(2+3k)t+(2k+2)=0(t≠0),
∵方程f(|2x-1|)+ko -3k=0有三個(gè)不同的實(shí)數(shù)解,
∴由t=|2x-1|的圖象知,
t2-(2+3k)t+(2+2k)=0(t≠0),有兩個(gè)根t1、t2,
且0<t1<1<t2或0<t1<1,t2=1.
記h(t)=t2-(2+3k)t+(2+2k),
則 ,或 ,
∴k>1.
28.解:(1)證明:∵g(x)= (x+ ),
∴g′(x)= (1- )= ,
∴當(dāng)x∈(0, )時(shí),g′(x)<0,
當(dāng)x∈( ,+∞)時(shí),g′(x)>0,
∴g(x)在(0, )上單調(diào)遞減,在( ,+∞)上單調(diào)遞增;
(2)結(jié)合(1)知,gmin(x)=g( )= >0,
h(x)= = ≥ .
故 , 是函數(shù)f(x)=x3+ax2+bx(a,b∈R)的兩個(gè)零點(diǎn),
故 , 是方程x2+ax+b=0的兩個(gè)解,
故 + =-a, =b,
故a+b= -( + )
∵( )2+( )2=2,且0<t<1,
∴令 = sinθ,則 = cosθ,(0<θ< );
a+b= -( + )
=2sinθcosθ- (sinθ+cosθ),
=sin2θ- ,
令sin2θ=x,則0<x<1,
則m(x)=a+b=x- ,
m′(x)=1- >0,
故m(x)在(0,1)上是增函數(shù);
故m(0)<m(x)<m(1),
即- <a+b<-1.
29.解:(1)函數(shù)f(x)= 的圖象如圖所示:
(2)若關(guān)于x的方程f(x)+x-a=0有兩個(gè)實(shí)數(shù)根,
則函數(shù)f(x)的圖象和直線y=a-x有2個(gè)不同的交點(diǎn),故a≤1.
30.解:(1)若a= ,b= ,c= ,
則f(a)=f(b)=sin = ,f(c)=sin =1,
則f(a)+f(b)= =1,不滿足f(a)+f(b)>f(c)
故f(x)=sinx,不是"保三角形函數(shù)".
。2)對(duì)任意一個(gè)三角形三邊長(zhǎng)a,b,c∈[2,+∞),且a+b>c,b+c>a,c+a>b,
則h(a)=lna,h(b)=lnb,h(c)=lnc.
因?yàn)閍≥2,b≥2,a+b>c,所以(a-1)(b-1)≥1,所以ab≥a+b>c,所以lnab>lnc,
即lna+lnb>lnc.
同理可證明lnb+lnc>lna,lnc+lna>lnb.
所以lna,lnb,lnc是一個(gè)三角形的三邊長(zhǎng).
故函數(shù)h(x)=lnx (x∈[2,+∞)).
。3)λ的最大值是 .
①當(dāng)λ> 時(shí),取a= =b,c= ,顯然這3個(gè)數(shù)屬于區(qū)間(0,λ),且可以作為某個(gè)三角形的三邊長(zhǎng),
但這3個(gè)數(shù)的正弦值 、 、1顯然不能作為任何一個(gè)三角形的三邊,故此時(shí),h(x)=sinx,x∈(0,λ)不是保三角形函數(shù).
、诋(dāng)λ= 時(shí),對(duì)于任意的三角形的三邊長(zhǎng)a、b、c∈(0, ),
若a+b+c≥2π,則a≥2π-b-c>2π- - = ,
即a> ,同理可得b> ,c> ,∴a、b、c∈( , ),
∴sina、sinb、sinc∈( ,1].
由此可得sina+sinb> + =1≥sinc,即sina+sinb>sinc,同理可得sina+sinc>sinb,sinb+sinc>sina,
故sina、sinb、sinc 可以作為一個(gè)三角形的三邊長(zhǎng).
若a+b+c<2π,則 + <π,
當(dāng) ≤ 時(shí),由于a+b>c,∴0< < ≤ ,∴0<sin <sin ≤1.
當(dāng) > 時(shí),由于a+b>c,∴0< < < ,∴0<sin <sin <1.
綜上可得,0<sin <sin ≤1.
再由|a-b|<c< ,以及y=cosx在( 0,π)上是減函數(shù),可得cos =cos >cos >cos >0,
∴sina+sinb=2sin cos >2sin cos =sinc,同理可得sina+sinc>sinb,sinb+sinc>sina,
故sina、sinb、sinc 可以作為一個(gè)三角形的三邊長(zhǎng).
故當(dāng)λ= 時(shí),h(x)=sinx,x∈(0,M)是保三角形函數(shù),故λ的最大值為 ,
31.解:(1)∵函數(shù) 是奇函數(shù),
∴f(x)+f(-x)=
= =0,
∴ =1,
∴1-a2x2=1-x2,
解得a=1或a=-1(舍)
故a=1.
。2)不存在非零實(shí)數(shù)m使得函數(shù)g(x)恰好有兩個(gè)零點(diǎn),理由如下:
a=1,g(x)=f(x)-log2(mx)= -log2(mx)= ,
由 =0,得 =1,不存在非零實(shí)數(shù)m使得函數(shù)g(x)恰好有兩個(gè)零點(diǎn).
綜上,不存在非零實(shí)數(shù)m使得函數(shù)g(x)恰好有兩個(gè)零點(diǎn).
32.解:(1)函數(shù)y=f(x)-c的零點(diǎn)可轉(zhuǎn)化為
函數(shù)f(x)=|a2x2-1|+ax的圖象與直線y=c的交點(diǎn)問(wèn)題.
當(dāng)a2x2≥1即|x|≥- 時(shí),f(x)=a2x2+ax-1=(ax+ )2- ;
當(dāng)a2x2<1即|x|<- 時(shí),f(x)=-a2x2+ax+1=-(ax- )2+ .
顯然當(dāng)1<c< 時(shí),y=f(x)-c有4個(gè)零點(diǎn),
依次設(shè)為x1,x2,x3,x4,
則x1,x4是方程a2x2+ax-1=c的2個(gè)根,從而 ,
由x2,x3是方程-a2x2+ax+1=c的2個(gè)根,知x2+x3= ,
從而x1+x2+x3+x4=0.
(2)f(x)= ,
結(jié)合圖形分析可得f(x)在 , 上單調(diào)遞減,
在 上單調(diào)遞減,此時(shí)M(a)=f( )= .
當(dāng) ,即a<-1時(shí),f(x)在[-1, ],[ ,- ]上單調(diào)遞減,
f(x)在 上單調(diào)遞增,此時(shí)
M(a)=max{f(-1),f( ),f(1)}
=max{a2-a-1, ,a2+a-1}
=max{a2-a-1, }= ,
綜上述,
M(a)= .
33.(1)解:f′(x)=1- = ,x>0,
當(dāng)m<0時(shí),f′(x)>0,則f(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞增;
當(dāng)m>0時(shí),由f′(x)>0,解得x> ,由f′(x)<0,得0<x< .
∴f(x)在區(qū)間(0, )上單調(diào)遞減,在( ,+∞)上單調(diào)遞增;
。2)證明:由已知,F(xiàn)(x)=x- ,則F′(x)= ,
設(shè)h(x)=x2-1+lnx,則h′(x)=2x+ >0(x>0),
故h(x)=x2-1+lnx在(0,+∞)上為增函數(shù),
又由于h(1)=0,因此F′(1)=0且F′(x)有唯一的零點(diǎn)1.
當(dāng)0<x<1時(shí),F(xiàn)′(x)<0,當(dāng)x>1時(shí),F(xiàn)′(x)>0.
∴F(x)在(0,1)上為減函數(shù),在(1,+∞)上為增函數(shù),
∴F(x)的最小值為F(1)=0.
∴函數(shù)F(x)=x- 有且只有一個(gè)零點(diǎn).
34.證明:(1)設(shè)-1<x1<x2,
則
= ,
∵-1<x1<x2,∴x1+1>0,x2+1>0,x1-x2<0,
∴ ;
∵-1<x1<x2,且a>1,∴ ,∴ ,
∴f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2),
∴函數(shù)f(x)在(-1,+∞)上為增函數(shù);
。2)假設(shè)x0是方程f(x)=0的負(fù)數(shù)根,且x0≠-1,則 ,
即 ,①
當(dāng)-1<x0<0時(shí),0<x0+1<1,∴ ,
∴ ,而由a>1知 .∴①式不成立;
當(dāng)x0<-1時(shí),x0+1<0,∴ ,∴ ,而 .
∴①式不成立.綜上所述,方程f(x)=0沒(méi)有負(fù)數(shù)根.
35.解:(1) o =(cos ,sin )o(cos ,-sin )=cos cos -sin sin =cos( + )=cos2x,
當(dāng)m=0時(shí),f(x)= o +1=cos2x+1,
則f( )=cos(2× )+1=cos +1= ;
(2)∵x∈[- , ],
∴| + |= = =2cosx,
則f(x)= o -m| + |+1=cos2x-2mcosx+1=2cos2x-2mcosx,
令t=cosx,則 ≤t≤1,
則y=2t2-2mt,對(duì)稱軸t= ,
、佼(dāng) < ,即m<1時(shí),
當(dāng)t= 時(shí),函數(shù)取得最小值此時(shí)最小值y= -m=-1,得m= (舍),
、诋(dāng) ≤ ≤1,即m<1時(shí),
當(dāng)t= 時(shí),函數(shù)取得最小值此時(shí)最小值y=- =-1,得m= ,
、郛(dāng) >1,即m>2時(shí),
當(dāng)t=1時(shí),函數(shù)取得最小值此時(shí)最小值y=2-2m=-1,得m= (舍),
綜上若f(x)的最小值為-1,則實(shí)數(shù)m= .
(3)令g(x)=2cos2x-2mcosx+ m2=0,得cosx= 或 ,
∴方程cosx= 或 在x∈[- , ]上有四個(gè)不同的實(shí)根,
則 ,得 ,則 ≤m< ,
即實(shí)數(shù)m的取值范圍是 ≤m< .
36.解:(1)∵函數(shù)f(x)是定義域?yàn)镽上的奇函數(shù),
∴f(x)=-f(-x)
又∵當(dāng)x>0時(shí),f(x)=x2+2x.
若x>0,則-x<0.f(-x)=(-x)2+2(-x)=x2-2x
∴f(x)=-f(-x)=2x-x2.
∴f(x)= ;
(2)當(dāng)x>0時(shí),f(x)=x2+2x=(x+1)2-1,
區(qū)間(0,+∞)在對(duì)稱軸x=-1的右邊,為增區(qū)間,
由奇函數(shù)的性質(zhì),可得f(x)在R上遞增.
不等式f(t-2)+f(2t+1)>0即為
f(1+2t)>-f(t-2)=f(2-t),
即有1+2t>2-t,解得t>
則t的取值范圍是( ,+∞).
37.解:(1)n=-1,且 ,
可得1+b+c=4,2+ b+c=4,解得b=2,c=1;
。2)當(dāng)n=2時(shí),f2(x)=x2+bx+c,
對(duì)任意x1,x2∈[-1,1]有|f2(x1)-f2(x2)|≤4恒成立等價(jià)于
f2(x)在[-1,1]上的最大值與最小值之差M≤4.
、佼(dāng)- <-1,即b>2時(shí),f2(x)在[-1,1]遞增,
f2(x)min=f2(-1)=1-b+c,f2(x)max=f2(1)=1+b+c,
M=2b>4(舍去);
、诋(dāng)-1≤- ≤0,即0≤b≤2時(shí),f2(x)在[-1,- ]遞減,在(- ,1]遞增,
f2(x)min=f2(- )=c- ,f2(x)max=f2(1)=1+b+c,M=( +1)2≤4恒成立,故0≤b≤2;
、郛(dāng)0<- ≤1即-2≤b<0時(shí),f2(x)在[-1,- ]遞減,在(- ,1]遞增,
f2(x)min=f2(- )=c- ,f2(x)max=f2(-1)=1-b+c,M=( -1)2≤4恒成立,故-2≤b<0;
、墚(dāng)- >1,即b<-2時(shí),f2(x)在[-1,1]遞減,
f2(x)min=f2(1)=1+b+c,f2(x)max=f2(-1)=1-b+c,
M=-2b>4矛盾.
綜上可得,b的取值范圍是-2≤b≤2;
。3)設(shè)t=g(x)= = = ,
由x∈ ,可得t∈[ ,1].
則y=t+ 在[ ,1]上恒有2ymin>ymax.
、佼(dāng)a∈(0, ]時(shí),y=t+ 在[ ,1]上遞增,
ymin= +3a,ymax=a+1,又2ymin>ymax.
則a> ,即有 <a≤ ;
、诋(dāng)a∈( , ]時(shí),y=t+ 在[ , )遞減,( ,1)遞增,
可得ymin=2 ,ymax=max{3a+ ,a+1}=a+1,又2ymin>ymax.
解得7-4 <a<7+4 ,即有 <a≤ ;
、郛(dāng)a∈( ,1)時(shí),y=t+ 在[ , )遞減,( ,1)遞增,
可得ymin=2 ,ymax=max{3a+ ,a+1}=3a+ ,又2ymin>ymax.
解得 <a< ,即有 <a<1;
、墚(dāng)a∈[1,+∞)時(shí),y=t+ 在[ ,1]上遞減,
ymin=a+1,ymax=3a+ ,又2ymin>ymax.
則a< ,即有1≤a< .
綜上可得,存在這樣的三角形,a的取值范圍是 <a< .
38.解:(1)設(shè)切點(diǎn)為(m, m3+m+1),又∵g′(x)=x2+1.
∴切線的斜率=m2+1,
即切線方程為y-( m3+m+1)=(m2+1)(x-m),
∴ -( m3+m+1)=(m2+1)(0-m),
解得,m=1,
則切線方程為2x-y =0.
(2)h(x)=2f(x)+g(x)- x3=2lnx-2ax+x+1,x∈(0,+∞)
h′(x)= ,
、佼(dāng)a 時(shí),h′(x)>0,即h(x)在(0,+∞)上是增函數(shù);
、诋(dāng)a> 時(shí),由h′(x)>0解得0<x< ;
∴h(x)在(0, )上是增函數(shù),在( ,+∞)上是減函數(shù).
。3)證明:∵x1,x2是函數(shù)f(x)的兩個(gè)相異零點(diǎn),不妨設(shè)x1>x2>0,
∴lnx1-ax1=0,lnx2-ax2=0;
∴a= .
故(x1-x2)(a- )=ln ,
設(shè) (t>1),則μ(t)=lnt- ,t∈(1,+∞),
μ′(t)= >0,
∴μ(t)在(1,+∞)是增函數(shù),故μ(t)>0,
又∵x1-x2>0,∴a- >0,
∴lnx1,+lnx2=ax2+ax1>0;
從而x1ox2>e2.
又g(x)= x3+x+1在R上是增函數(shù),則g(x1x2)>g(e2).
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