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专题一 微重点 5 极值点偏移问题
(分值:30分)
1.(13分)(2024·宿州统考)已知函数f(x)=(x-2)e-x(其中e=2.718 28…为自然对数的底数).
(1)求函数f(x)的单调区间;(5分)
(2)若a,b为两个不相等的实数,且满足aeb-bea=2(eb-ea),求证:a+b>6.(8分)
2.(17分)已知函数g(x)=ln x-ax2+(2-a)x(a∈R).
(1)求g(x)的单调区间;(7分)
(x +x )
(2)若函数f(x)=g(x)+(a+1)x2-2x,x ,x (00,解得x<3,
令f'(x)<0,解得x>3,
所以f(x)的单调递增区间为(-∞,3),
单调递减区间为(3,+∞).
(2)证明 将aeb-bea=2(eb-ea)的两边同时除以eaeb,
a b 2 2
得 - = - ,
ea eb ea eb
a-2 b-2
即 = ,
ea eb
所以f(a)=f(b),
由(1)知f(x)在(-∞,3)上单调递增,在(3,+∞)上单调递减,
1
又f(2)=0,f(3)= ,
e3
当x趋近于+∞时,f(x)趋近于0,
则当x∈(2,+∞)时,f(x)>0,
设ax,
所以e6-x>ex,3-x>0,
所以g'(x)>0,g(x)在(2,3)上单调递增,
又g(3)=f(3)-f(3)=0,
所以当23,b>3,
f(x)在(3,+∞)上单调递减,
所以b>6-a,即a+b>6.
2.(1)解 函数g(x)=ln x-ax2+(2-a)x的定义域为(0,+∞),
1
g'(x)= -2ax+2-a
x
(ax-1)(2x+1)
=- ,
x
①当a≤0时,g'(x)>0,则g(x)在(0,+∞)上单调递增;
1
②当a>0时,若00,若x> ,
a
则g'(x)<0,
( 1)
则g(x)在 0, 上单调递增,
a
(1 )
在 ,+∞ 上单调递减.
a
综上,当a≤0时,g(x)的单调递增区间为(0,+∞),无单调递减区间;
当a>0时,
( 1)
g(x)的单调递增区间为 0, ,
a
(1 )
单调递减区间为 ,+∞ .
a
(2)证明 因为x ,x (0ln x -ln x ,
x +x 1 2
1 2
x
( )
2 1-1
x x
2 1
即证 >ln ,
x x
1+1 2
x
2
x
1
令 =t∈(0,1),
x
2
2(t-1)
即证 >ln t,
t+1
即证2t-2>(1+t)ln t,
令h(t)=(1+t)ln t-2t+2,
1
则h'(t)=ln t+ -1,
t
1
令u(t)=h'(t)=ln t+ -1,
t
1 1 t-1
则u'(t)= - = <0在(0,1)上恒成立,
t t2 t2
∴h'(t)在(0,1)上单调递减,
h'(t)>h'(1)=0,
∴h(t)在(0,1)上单调递增,
则h(t)ln 成立,
x x
1+1 2
x
2
(x +x )
即f' 1 2 <0.
2