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专题 11 函数中的同构问题
近年来同构函数频频出现在模拟试卷导数解答题中,高考真题中也出现过同构函数的身影,同构法是将不
同的式子通过变形,转化为形式结构相同或者相近的式子,通过整体思想或换元等将问题转化的方
法,这体现了转化思想.此方法常用于求解具有对数、指数等混合式子结构的等式、不等式问题中,
或利用函数单调性定义确定函数单调性,利用此方法求解某些导数压轴题往往能起到秒杀效果.
(一)同构函数揭秘
同构式是指除了变量不同,其余地方均相同的表达式,导数中同构函数问题大多属于指对跨阶问题,比如
ex +x与x+lnx属于“跨阶函数”,而ex +lnx属于“跳阶函数”,对于指对跳阶的函数问题,直接求解,一般
是通过隐零点代换来简化,并且有很大局限性,有些题若采用指对跨阶函数进行同构,可将跳阶函数问题
转化为跨阶函数问题,从而使计算降阶,通常构造的同构函数有以下几类: f x=xex, f x=xlnx,
f x=x+ex, f x=x+lnx, f x=ex -x+a, f x=lnx-x+a等,在一些求参数的取值范围、零点个数、
不等式证明、双变量问题中,利用复合函数单调性,复合函数零点个数等问题中常通过构造同构函数求解.
ex
利用同构函数解题要注意一些常见的凑形技巧,如;x=elnx,x=lnex,xex =ex+lnx, =ex-lnx等.
x
【例1】(2024届江苏省苏州市高三下学期三模)已知函数 f x=lnx+ax+1,aÎR.
(1)讨论 f x的单调性;
f x
(2)当a£2时,证明: £e2x.
x
1
【解析】(1)函数 f x=lnx+ax+1,aÎR的定义域为0,+¥,且 fx= +a.
x
1
当a³0时,"xÎ0,+¥, fx= +a>0恒成立,所以 f x在区间0,+¥上单调递增;
x
1 1+ax 1
当a<0时,令 fx= +a= =0,解得x=- ,
x x a
æ 1ö æ 1ö
当xÎç0,- ÷时, fx>0, f x在区间ç0,- ÷上单调递增,
è aø è aøæ 1 ö æ 1 ö
当xÎç- ,+¥÷时, fx<0, f x在区间ç- ,+¥÷上单调递减.
è a ø è a ø
综上所述,当a³0时, f x在区间0,+¥上单调递增;
æ 1ö æ 1 ö
当a<0时, f x在区间ç0,- ÷上单调递增,在区间ç- ,+¥÷上单调递减.
è aø è a ø
f x lnx+2x+1
(2)当a£2时,因为x>0,所以要证 £e2x,只要证明 £e2x即可,
x x
即要证lnx+2x+1£xe2x,等价于e2x+lnx ³lnx+2x+1(*).
令gx=ex-x-1,则gx=ex-1,
在区间-¥,0上,gx<0,gx单调递减;在区间0,+¥上,gx>0,gx单调递增,
所以gx³g0=e0-0-1=0,所以ex ³ x+1(当且仅当x=0时等号成立),
所以(*)成立,当且仅当2x+lnx=0时,等号成立.
æ1ö 2
又hx=2x+lnx在0,+¥上单调递增,hç ÷= -1<0,h1=2>0,
èeø e
æ1 ö
所以存在x Îç ,1 ÷,使得2x +lnx =0成立.综上所述,原不等式成立.
0 èe ø 0 0
【例2】(2024届重庆市南开中学高三上学期第质量检测)已知函数 f x=x2+lnx+ax在x=1处的切线l和
直线x+y=0垂直.
(1)求实数a的值;
(2)若对任意的x,x Î0,2,x ¹ x ,都有 f(x 1 )- f(x 2 )-x 1 2+x 2 2 >m成立(其中e为自然对数的底数),求
1 2 1 2 ex1 -ex2
实数m的取值范围.
1
【解析】(1)由函数 f x=x2+lnx+ax,可得 f(x)=2x+ +a,可得 f1=a+3
x
因为函数在x=1处的切线l和直线x+y=0垂直,所以 f1=1,
即a+3=1,解得a=-2.
(2)解:不妨设0m成立,
1 2 1 2 ex1 -ex2
可得 f(x )- f(x )-x2+x2 0,即2x2-x-1=2x+1x-1>0,解得1< x£2,
令hx<0,即2x2-x-1=2x+1x-1<0,解得00,\h(x)在(0,+¥)上单调递增,
1 e 1
又 h( )= -ln2<0,h(1)=e,\h(x)存在唯一零点x ,且x Î( ,1),
Q 2 4 0 0 2
当xÎ(0,x )时, f(x)<0, f(x)在0,x 上单调递减,
0 0
当xÎ(x ,+¥)时, f(x)>0, f(x)在x ,+¥单调递增.
0 0
\f(x)有一个极小值点x ,无极大值点.
0
lnx+lna+1
(2)
Q
f(x)=aeax- ≥2a2-a恒成立,
x
\axeax-[ln(ax)+1]≥2a2x-ax恒成立,\axeax-[ln(ax)+1]+ax≥2a2x恒成立.
lnt+1
令t=ax,则tÎ(0,+¥),\2a£et - +1恒成立.
t
lnx+1
设g(x)=ex- ,由(1)可知g(x)的最小值为g(x ).
x 0lnx 1
又h(x )=x2ex0 +lnx =0,\x ex0 =- 0 =- lnx =-e-lnx0 lnx .(﹡)
0 0 0 0 x x 0 0
0 0
设m(x)= xex,当x>0时,m(x)=(x+1)ex >0,\m(x)在(0,+¥)上单调递增,
1
x Î( ,1),\x >0,-lnx >0,
Q 0 2 0 0
1
由(﹡)知m(x )=m(-lnx ),\ x = -ln x ,即ex0 = .
0 0 0 0 x
0
1+lnx 1 1-x
\g(x )=ex0 - 0 = - 0 =1,
0 x x x
0 0 0
\2a£1+1=2,\a£1,又a>0,\a的取值范围为0,1.
(三)x+alnx型同构
lnx
【例4】(2023届福建省宁德市高三高考前最后一卷)已知函数 f x= +mmÎR.
x
(1)讨论函数 f x的零点的个数﹔
a eax+1
(2)当m=0时,若对任意x>0,恒有 ≥ f x x2+1 ,求实数a的取值范围.
2
lnx lnx lnx 1-lnx
【解析】(1)令 f x= +m=0,则 =-m,记gx= ,则gx= ,
x x x x2
当x>e时,gx<0,此时gx在e,+¥单调递减,
当00,此时gx在0,e单调递增,
故当x=e时,gx取极大值也是最大值ge= 1 ,
e
又g1=0,而当10,故当00 ,作出gx的图象
如下:
1 1
因此当-m> 时,即m<- ,gx=-m无交点,此时 f x无零点,
e e
1 1
当-m= 或-m£0时,即m=- 或m³0,gx=-m有一个交点,此时 f x有一个零点,
e e
1 1
当0<-m< 时,即- 0,恒有 ≥ f x x2+1 等价于:
2
对任意x>0,恒有ax eax+1 ≥lnx2 x2+1 ,
令Fx=x+1lnx,则不等式等价于F eax ³F x2 ,
x+1
由于Fx=lnx+ ,
x
x+1 1 1 x-1
令mx=lnx+ ,mx= - = ,
x x x2 x2
当01,mx>0,mx单调递增,所以Fx=mx³m1=2>0,
故Fx在0,+¥单调递增,
由F
eax
³F
x2
得eax ³x2对任意x>0恒成立,
a lnx
两边取对数得ax³2lnxÞ ³ 对任意x>0恒成立,
2 x
a a 1 2 2
故 ³gx ,所以 ³ Þa³ ,故a的范围为a³ 。
2 max 2 e e e
(四)ex +ax+b型同构
【例5】(2024届福建省漳州市高三上学期质量检测)已知函数 f(x)=aex+x+1.
(1)讨论 f(x)的单调性;
x-1
(2)当x>1时, f(x)>ln +x,求实数a的取值范围.
a
【解析】(1)依题意,得 f(x)=aex+1.
当a³0时, f(x)>0,所以 f(x)在(-¥,+¥)单调递增.
当a<0时,令 f(x)>0,可得x<-ln(-a);令 f(x)<0,可得x>-ln(-a),
所以 f(x)在(-¥,-ln(-a))单调递增,在(-ln(-a),+¥)单调递减.
综上所述,当a³0时, f(x)在(-¥,+¥)单调递增;当a<0时, f(x)在(-¥,-ln(-a))单调递增,在
(-ln(-a),+¥)单调递减.
x-1 x-1
(2)因为当x>1时, f(x)>ln +x,所以aex+x+1>ln +x,
a a
即elnaex+x+1>ln(x-1)-lna+x,即ex+lna+lna+x>ln(x-1)+x-1,
即ex+lna+x+lna>eln(x-1)+ln(x-1).
令h(x)=ex+x,则有h(x+lna)>h(ln(x-1))对"xÎ(1,+¥)恒成立.
因为h(x)=ex+1>0,所以h(x)在(-¥,+¥)单调递增,
故只需x+lna>ln(x-1),
即lna>ln(x-1)-x对"xÎ(1,+¥)恒成立.
1 2-x
令F(x)=ln(x-1)-x,则F(x)= -1= ,令F(x)=0,得x=2.
x-1 x-1
当xÎ(1,2)时,F(x)>0,当xÎ(2,+¥)时,F(x)<0,
所以F(x)在(1,2)单调递增,在(2,+¥)单调递减,
1
所以F(x)£F(2)=-2.因此lna>-2,所以a> .
e2
(五)lnx+ax+b型同构
【例6】(2024届江苏省宿迁市高三下学期三模)已知函数 f(x)=ln(x-a)+ 9a-4x(a>0).
(1)若曲线y= f(x)在x=2处的切线的方程为x+y=b,求实数b的值;
(2)若函数 f(x)≤lna+2a恒成立,求a的取值范围.
9a
【解析】(1)因为 f(x)=ln(x-a)+ 9a-4x(a>0),函数的定义域为(a, ],
4
1 2
所以 f(x)= - ,
x-a 9a-4x
由曲线y= f(x)在x=2处的切线的方程为x+y=b,得 f(2)=-1,
1 2
所以 f(2)= - =-1,
2-a 9a-8
1 2 8 1 9
设h(a)= - ( 0,
2-a 9a-8 9 (a-2)2 (9a-8) 9a-8
8
所以函数h(a)是( ,2)上的递增函数,又h(1)=-1,
9
1 2
所以方程 - =-1有唯一解a=1,
2-a 9a-8
所以 f(x)=ln(x-1)+ 9-4x, f(2)=1,
所以切点坐标为(2,1),代入直线方程x+y=b得b=3.
9a
(2) f(x)=ln(x-a)+ 9a-4x(a>0),定义域为(a, ],
4
1 2 9a-4x-2(x-a)
f(x)= - = ,
x-a 9a-4x (x-a) 9a-4x-2
设g(x)= 9a-4x-2(x-a),所以g(x)= -2<0,
9a-4x
9a 9a 5a
所以g(x)在(a, )上递减,又g(a)= 5a >0,g( )=- <0,
4 4 2
所以当xÎ(a,x )时,g(x)>0,即 f(x)>0,函数 f(x)递增,
0
9a
当xÎ(x , )时,g(x)<0,即 f(x)<0,函数 f(x)递减,
0 4
所以函数 f(x)的最大值 f (x)= f(x )= ln(x -a)+ 9a-4x ,
max 0 0 0
又g(x )= 9a-4x -2(x -a)=0,所以 9a-4x =2(x -a),
0 0 0 0 0
所以 f (x)= f(x )= ln(x -a)+2(x -a),
max 0 0 0
因为 f(x)≤lna+2a恒成立,即ln(x -a)+2(x -a)≤lna+2a恒成立,
0 0
1
设h(x)=lnx+2x,则h(x)= +2>0,所以h(x)递增,
x
9a
所以x -a≤a,即x £2a恒成立,因为g(x)在(a, )上递减,且g(x )=0,
0 0 4 0
1
所以只需g(2a)≤0恒成立,即 a-2a≤0,又a>0,所以a³ .
4
(六)利用单调函数定义同构
【例7】(2024届贵州省六盘水市2024届高三下学期三诊)若函数 f x在a,b上有定义,且对于任意不同
的x,x Îa,b,都有 f x - f x f x -2x ,
1 1 2 2 1 1 2 2
所以 f x+2x为1,e上的增函数, f x-2x为1,e上的减函数,
所以对任意的xÎ1,e,即-2£ fx£2,
1 2 1 2
由 fx£2Þa£ - +1,令gx= - +1,则a£gx ,xÎ1,e,
x2 ex x2 ex min
1 é1 ù 2 é1 ù 1
令 =tÎ ,1 得y=t2- t+1在 ,1 上单调递增,gx =1- ,
ê ú ê ú
x ëe û e ëe û min e2
1 2 1 2
由 fx³-2Þa³ - -3,令hx= - -3,
x2 ex x2 ex
1 é1 ù 2 é1 ù
只需a³hx ,xÎ1,e,令 =tÎ ,1 得y=t2- t-3在 ,1 单调递增,
ê ú ê ú
max x ëe û e ëe û
2 ì 2 1 ü
所以hx =h1=-2- ,综上所述,实数a的取值范围为ía -2- £a£1- ý;
max e î e e2þ
(3)证明:因为 f x为1,2上的“2类函数”,所以 f x - f x <2 x -x ,
1 2 1 2
1
不妨设1£x 0\gx在R上单调递增.又g0=0,\当x<0时,gx<0,即 fx<0;当x>0时,gx>0,即 fx>0
\f x在-¥,0上单调递减,在0,+¥上单调递增.
a eax+1 eax-1
解法二: fx=a eax-e-ax =
eax
①当a>0时,由 fx<0得x<0,由 fx>0得x>0
\f x在-¥,0上单调递减,在0,+¥上单调递增
②当a<0时,同理可得 f x在-¥,0上单调递减,在0,+¥上单调递增.
综上,当a¹0时, f x在-¥,0上单调递减,在0,+¥上单调递增.
(2)解法一:由 f x=x+x-1,得eax+e-ax =x+x-1,易得x>0
令hx=ex+e-x,则hax=hlnx,又 hx=ex+e-x为偶函数,\hax=hlnx
Q
lnx
由(1)知hx在0,+¥上单调递增,\ax = lnx ,即 = a 有三个不同的实数解.
x
lnx 1-lnx
令mx= ,mx= ,由mx>0,得0e,
x x2
1
\mx在0,e上单调递增,在e,+¥上单调递减,且m1=0,me=
e
\y= mx 在0,1上单调递减,在1,e上单调递增,在e,+¥上单调递减
1
当x0时,mx+¥;当x+¥时,mx0,故0< a <
e
1 1 æ 1 ö æ 1ö
解得- 0,
令hx=x+x-1,则hx在0,1上单调递减,在1,+¥上单调递增.
由h eax =hx,得eax =x或eax =x-1,
两边同时取以e为底的对数,得ax=lnx或ax=-lnx,
lnx
\ax = lnx ,即 = a 有三个不同的实数解,下同解法一.
x
【例2】(2024届江苏省徐州市邳州市高三上学期月考)已知函数 f x= x2+1 lnx-x2-ax.(1)若a=1,求 fx的最小值;
(2)若方程 f x=axe2ax-x2有解,求实数a的取值范围.
【解析】(1)当a=1时, f x= x2+1 lnx-x2-x,
1 1
fx= 2xlnx-x+ -1,设gx= fx,则gx=1+2lnx- ,
x x2
gx在0,+¥上单调递增,且g1=0,
所以xÎ0,1时,gx<0, fx单调递减,
xÎ1,+¥时,gx>0, fx单调递增,所以 fx = f1=-1;
min
(2) f x=axe2ax-x2即2 x2+1 lnx=2ax e2ax+1 ,
即 x2+1 lnx2 = e2ax+1 lne2ax,设hx=x+1lnxx>0,则h x2 =h e2ax ,
1 1 x-1
hx=lnx+1+ ,设mx=lnx+1+ x>0,则mx= ,
x x x2
所以xÎ0,1时,mx<0,mx单调递减,
xÎ1,+¥时,mx>0,mx单调递增,
所以mx ³ m1 = 2 > 0,即hx>0,hx在0,+¥上单调递增,
所以方程 f x=axe2ax-x2有解即x2 =e2ax在0,+¥上有解,
lnx lnx 1-lnx
2ax=2lnx有解,即a= 有解,设nx= x>0,则nx= ,
x x x2
xÎ0,e时,nx>0,nx单调递增,
1
xÎe,+¥时,nx<0,nx单调递减,所以nx£ne= ,
e
1 æ 1ù
当x0时,nx-¥,所以a£ ,即实数a的取值范围是ç-¥,
ú
.
e è eû
1
【例3】(2024届陕西省西安市部分学校高三上学期考试)已知函数 f x=lnx-ax- .
x
(1)当a=2,求 f x的极值;
(2)若 f x£-e-ax恒成立,求a的取值范围.
1
【解析】(1)当a=2时 f x=lnx-2x- ,xÎ0,+¥,
x1 1 -2x2+x+1 -x-12x+1
则 fx= -2+ = = ,
x x2 x2 x2
所以在0,1上 f¢x>0, f x单调递增,在1,+¥上 fx<0, f x单调递减,
当x=1时 f x取得极大值, f 1=0-2-1=-3,故 f x的极大值为-3,无极小值.
1 1 1 1
(2)由 f x£-e-ax,可得lnx-ax- £-e-ax,则lnx- £ax-e-ax,即lnx- £lneax- .
x x x eax
1
令gx=lnx- ,则gx£g eax ,
x
lnx
因为gx在0,+¥上单调递增,所以x£eax,则 £a.
x
lnx 1-lnx
令hx= ,则hx= ,
x x2
1
在0,e上hx>0,hx单调递增,在e,+¥上hx<0,hx单调递减,即h(x) =he= ,
max e
1 é1 ö
所以a³ ,则a的取值范围为
ê
,+¥÷.
e ëe ø
【例4】(2024届安徽省六校教育研究会高三上学期素质测试)已知函数 f x=aex-x(e是自然对数的底
数).
(1)讨论函数 f x的单调性;
(2)若gx=aexx-1-lnx+ f x有两个零点,求实数a的取值范围.
【解析】(1)因为 f x=aex-x,所以 fx=aex-1,
当a£0时, fx<0,所以 f x在R上单调递减;
当a>0时,令 f¢x>0得x>-lna;令 fx<0得x<-lna,
所以 f x在-¥,-lna上单调递减,在-lna,+¥上单调递增.
综上,当a£0时, f x在R上单调递减,无增区间;当a>0时, f x在-¥,-lna上单调递减,在
-lna,+¥上单调递增.
(2)由题意gx=aexx-1-lnx+ f x=axex-lnx-x=axex-ln xexx>0有两个零点,
令t=xex,x>0,则t=1+xex >0在0,+¥上恒成立,所以t=xex在0,+¥上单调递增,
故t >0,所以gx=axex-ln xex 有两个零点等价于Tt=at-lnt有两个零点,lnt lnt
等价于a= 有两个不同的实数解,等价于y=a与h(t)= 有两个交点,
t t
1-lnt
则h(t)= ,h(t)>0得0e,
t2
lnt lne 1
所以h(t)= 在0,e上单调递增,在e,+¥上单调递减,又h(e)= = ,h(1)=0,
t e e
当t趋向于0且为正时,h(t)趋向于负无穷大,当t趋向于正无穷大时,h(t)趋向于0,如图:
lnt 1
由图可知,要使y=a与h(t)= 有两个交点,则01成立,求实数a的取值范围.
1 2 1 2 x -x
1 2
1
【解析】(1)当a=-1时, f x= x2-lnx-1,其中xÎ1,+¥,
4
1 1 x2-x-2
则 fx= x- = ,令 fx=0,解得x=-1或x=2,
2 x-1 2x-1
又因为x>1,所以x=2,
列表如下:
x 1,2 2 2,+¥
fx - 0 +
f x 单调递减 极小值 单调递增
因此 f x有极小值 f 2=1,无极大值.1 1 1
(2)解:因为gx= f x+ - x2+x, f x= x2+alnx-1,
ex 4 4
1
所以gx=alnx-1+ +x,其中xÎ1,+¥,
ex
对"x 、x Î1,+¥且x ¹ x ,不妨设x >x ,则x -x >0,
1 2 1 2 1 2 1 2
得到gx -gx >x -x ,化为gx -x >gx -x ,
1 2 1 2 1 1 2 2
设hx=gx-x且函数hx的定义域为1,+¥,
1
所以hx=alnx-1+ 在1,+¥为增函数,
ex
a 1 x-1
即有hx= - ³0对x>1恒成立,即a³ 对任意的x>1恒成立,
x-1 ex ex
x-1 2-x
设jx= ,其中xÎ1,+¥,则jx= ,
ex ex
令jx>0,解得12,
所以jx在1,2上单调递增,在2,+¥上单调递减,
1 1
所以jx最大值j2= ,因此实数a的取值范围是a³ .
e2 e2
【例6】已知函数 f x=x-alnx,aÎR
(1)请讨论函数 f x的单调性
é1 ö l
(2)当xÎ
ê
,+¥÷时,若ex ³ lnlnx+x+1+1恒成立,求实数l的取值范围
ëe ø x
a x-a
【解析】 (1) f'(x)=1- = (x>0)
x x
当a£0时, f'(x)>0,f(x)在(0,+¥)上递增
当a>0时,在(0,a)上f'(x)<0, f(x)单调递减
在(a,+¥)上 f'(x)>0, f(x)单调递增
(2)原式等价于xex =elnx+x ³l(ln(lnx+x+1)+1)
é1 ö
设t=lnx+x,xÎ
ê
,+¥÷
ëe ø
1
由(1)当a=-1时, f(x)=lnx+x为增函数 , \tÎ[ -1,+¥),
e
é1 ö
∴等式等价于et ³l(ln(t+1)+1),tÎ
ê
-1,+¥÷恒成立,
ëe ø1 1 et
1
t= -1时, -1 成立,tÎ( -1,+¥)时,l£ ,
ee >0
e e ln(t+1)+1
et 1
设g(t)= ,tÎ( -1,+¥),
ln(t+1)+1 e
1 1
et(ln(t+1)+1)-et( ) ln(t+1)+1-
g'(t)= t+1 =et× t+1,
(ln(t+1)+1)2 (ln(t+1)+1)2
1
设h(t)=ln(t+1)+1- ,
t+1
1 1 1
h(t)= + >0所以h(t)在( -1,+¥)上为增函数,
t+1 (t+1)2 e
1
又因为h(0)=0,所以在( -1,0)上,h(t)<0,\g'(t)<0,g(t)为减函数,
e
在(0,+¥)上,h(t)>0,\g'(t)>0,g(t)为增函数,
\g(t) =g(0)=1 ,\l£1.
min
1.(2024届江西省南昌市高三二模)已知 f(x)=ax -xa(x>0,a>0且a¹1).
(1)当a=e时,求证: f(x)在(e,+¥)上单调递增;
ée2 ö
(2)设a>e,已知"xÎ
ê
lna,+¥÷,有不等式 f(x)³0恒成立,求实数a的取值范围.
ë 2 ø
1
2.(2024福建省福宁古五校教学联合体质量监测)已知函数 f(x)=ax+(a-1)lnx+ ,aÎR.
x
(1)讨论函数 f(x)的单调性;
(2)若关于x的方程xf(x)= x2ex -xlnx+1有两个不相等的实数根x,x ,
1 2
(i)求实数a的取值范围;
ex1 ex2 2a
(ii)求证: + > .
x x xx
2 1 1 2
3.(2024届天津市八校高三下学期联合模拟)已知 f x=x+ax×lnxaÎR,
(1)当a=2时,求 f x在点 e,f e 处的切线方程;
(2)讨论 f x的单调性;
(3)若函数 f x存在极大值,且极大值为1,求证: f x£e-x+x2.4.(2024届全国统一考生押题卷)已知函数 f x=x-2ex,gx=axlnaxa>0.
(1)求曲线y= f x在点 2,f 2 处的切线方程.
(2)当a=1时,讨论函数gx的单调性.
(3)若 f x³gx-2ex对任意xÎ1,+¥恒成立,求实数a的取值范围.
5.(2024届山东省部分学校高三上学期联考)已知函数 f x=alnx+1-ax.
(1)当a¹0时,讨论 f x的单调性;
ax-ex+1+a
(2)当x>-1时, f x> 恒成立,求实数a的取值范围.
x+1
6.已知 f x=x2ex-ax+2lnx
(1)当a=e时,求 f x的单调性;
(2)讨论 f x的零点个数.
7.已知函数 f x=ex-alnx,aÎR.
(1)当a=0时,若曲线y= f x与直线y=kx相切于点P,求点P的坐标;
(2)当a=e时,证明: f x³e;
(3)若对任意xÎ0,+¥,不等式 f x>alna恒成立,请直接写出a的取值范围.
8.(2023届广东省深圳市光明区高三二模)已知函数 f x=
ae2x-1
的图象在 1, f 1 处的切线经过点
x
2,2e2
.
(1)求a的值及函数 f x的单调区间;
ax2-1
(2)设gx= ,若关于x的不等式lxgx£e2lx-1在区间1,+¥上恒成立,求正实数l的取值范围.
lnx
2 a+x+lnx
9.已知 f x=ex+1- ,gx= ,aÎR.
x x
(1)当xÎ1,+¥时,求函数gx的极值;
(2)当a=0时,求证: f x³gx.
lnx
10.(2023届海南省海口市龙华区高三一模)已知函数 f x= +1.
x-1(1)讨论函数 f x的单调性;
lx
e -1
lx
(2)已知l>0,若存在xÎ1,+¥,不等式 ³ ³lnx成立,求实数l的最大值.
lx x-1
e +1
11.(2023届吉林省长春外国语学校高三上学期考试)已知函数 f x=ex-ax(e是自然对数的底数).
(1)当a=1时,求 f(x)的极值点;
(2)讨论函数 f(x)的单调性;
(3)若gx=exx-1-alnx+ f x有两个零点,求实数a的取值范围.
12.已知函数 f x=ex,gx=sinx.
(1)求gx=sinx在x=0处的切线方程;
(2)求证:gx×gx+10, f(x)£xe2x恒成立,求实数a的取值范围.
16.已知函数 f x=
ax2-1
,其图象在x=e处的切线过点 2e,2e2 .
lnx
(1)求a的值;
(2)讨论 f x的单调性;(3)若l>0,关于x的不等式lxf x£e2lx-1在区间[1,+¥)上恒成立,求l的取值范围.