文档文本内容
3 6 5年高考3年模拟 B版 数学(教师用书)
3.2 利用导数研究函数的单调性、极值和最值
学生用书P199
"
G Y G Y K B C AE +>
G Y G Y K B C AE +>
8G Y K B C +KF0L G Y
G Y K B C AE +>
@GY B C GY GY +
GY GY B C AE
+A
P55
GY GY B C AE
* GY GY B C
- GY
/
YKD+GY YKD+GY
GY GY
+
Z Z
A
T A GY 0 Y Y
0 Y Y GY
GY
GY
% Y %Y %
+
U U "
P55 + 6
! &2 6! E
0L+% %
+E4 %+L
GY K<B C> + U K<B C>Z GY +
A E4+ 3UE
"
% %U % %U E
4 K B C %U U
! + U@@L+% %U
,L+%0%+E=!D
学生用书P200
题型 一 利用导数解决函数单调性问题 导函数在区间 a b 上存在单调区间 实际上就是f ′ x
(2) ( , ) , ( )>
或 f ′ x 在该区间上存在解集 即f ′ x 或
1.利用导数讨论函数的单调性或求函数单调区间 0( ( )<0) , ( )max>0(
f ′ x 在该区间上有解 从而转化为不等式问题 求出
确定函数f x 的定义域 ( )min<0) , ,
(1) ( ) ; 参数的取值范围.
求导数f ′ x
(2) ( ); 若已知f x 在区间I上的单调性 当区间I上含有参数
(3) ( ) ,
由f ′ x 或 解出相应的x的取值范围 对应的区间为
(3) ( )>0( <0) , 时 可先求出f x 的单调区间 令I是其单调区间的子集 从
, ( ) , ,
f x 的单调递增 减 区间.
( ) ( ) 而求出参数的取值范围.
注意 ( 1 )涉及含参数的函数的单调性或单调区间问题,一 例1 ( 福建莆田第一中学期中改编)已知函数f x
2024 ( )=
定要弄清参数对导数f ′(x)在某一区间内的正负是否有影响,
x x k k.
(ln - )-
若有影响,则必须分类讨论.( )求函数的单调区间,要在函数的
2 讨论函数f x 在 上的单调性
(1) ( ) [1,e] ;
定义域内讨论,还要确定导数为零的点和函数的间断点.
f x kx
若函数g x ( )+ 在 上单调递减 求实数k的取
2.由函数的单调性求参数的取值范围的方法 (2) ( )= x [1,e] ,
e
导函数在区间 a b 上单调 实际上就是在该区间上 值范围.
(1) ( , ) ,
f ′ x 或f ′ x 恒成立 列出关于参数的不等式 从 解析 ( )由题意知f ′(x) x k ,
( )≥0( ( )≤0) , , 1 =ln - +1
而转化为求函数的最值的问题 求出参数的取值范围. 令f ′(x) ,得x k -1,易知f ′(x) x k 单调递增,(提
, = 0 =e =ln - +1
专题三 导数及其应用 3 7
示:因为 k -1的值无法确定,故需要讨论 k -1和区间[ , ]端 将函数f x 的各极值与端点处的函数值f a f b 比较
e e 1 e (2) ( ) ( ), ( ) ,
点的位置关系,可能的位置关系如图所示) 其中最大的一个是最大值 最小的一个是最小值.
,
G Y G Y 例2 ( 湖北武汉华中师范大学第一附属中学期中)已知
G Y 2024
FL F Y FL F Y F FL Y 函数 求 f ( 函 x ) 数 = f log x a x 的 - x 单 3 ( 调 a > 区 0 且 间 a ≠1) .
(1) ( ) ;
图 图 图
若函数f x 有最大值 1 2 2 求实数a的值.
当k 时, k -1 1 ,所以当 2 x 时, f ′(x) 3 ,即f(x)在 (2) ( ) 3 loga 3 - 3 ,
① ≤1 e ≤1 1≤ ≤e ≥0
[
1
,
e
]上单调递增; 解析 (
1
)由题意得 f ′(x)
= x
1
a-3
x2(x
>0
),(提醒:对
当 k 时,令f ′(x) ,得 k -1 x , ln
② 1< <2 >0 e < ≤e f(x)求导后,按照底数 a 和a 两种情况讨论)
令f ′(x) ,得 x k -1, 0< <1 >1
<0 1≤ <e
即f(x)在[
e
k -1,
e
]上单调递增,在[
1
,
e
k -1)上单调递减; 当
0<
a
<1
时,
ln
a
<0
, f ′(x)
=x
1
a-3
x2
<0
,
③ 当k ≥2 时, e k -1 ≥e ,所以当 1≤ x ≤e 时, f ′(x) ≤0 ,即f(x)在 所以f(x)的单调递减区间为( l , n ),没有单调递增区间.
0 +∞
[ , ]上单调递减.
综
1
上
e
,当k 时, f(x)在[ , ]上单调递增;
当a
>1
时,
ln
a
>0
,令f′(x)
=0
,即f′(x)
=x
1
a-3
x2
=
1-
x
3 x3 l
a
n a
≤1 1 e ln ln
当 k 时, f(x)在[ k -1, ]上单调递增,在[ , k -1)上单调 ,
1< <2 e e 1 e =0
递减;
3
解得x 1 ,
当k 时, f(x)在[ , ]上单调递减. = a>0
≥2 1 e 3ln
f(x) kx x( x k) k kx x x k æ 3 ö æ 3 ö
( )g(x) + ln - - + ln - , 当x ç , 1 ÷时, f ′(x) ,当 x ç 1 , ÷时,
2 = x = x = x ∈è0 aø >0 ∈è a +∞ø
e e e 3ln 3ln
由题意知g′(x) ≤0 在[ 1 , e ]上恒成立. f ′(x) ,所以f(x)的单调递增区间为 æ ç , 3 1 ö ÷,单调递减
( x) x (x x k) x <0 è0 aø
即g′(x) 1+ln e - ln - e 3ln
= x
e 2 区间为 æ ç 3 1 , ö ÷.
x x x k è a +∞ø
1+ln - ln + 恒成立, 3ln
= x ≤0
e 综上所述,当 0< a <1 时, f(x)的单调递减区间为( 0 , +∞ ),没有
即
1+ln
x
-
x
ln
x
+
k
≤0
, 单调递增区间;
即 x x x k,
令 1 h + ( l x n ) - ln x ≤ x - x,x [ , ], 当a >1 时, f(x)的单调递增区间为 æ è ç 0 , 3 1 a ö ø ÷,单调递减区
=1+ln - ln ∈ 1 e 3ln
h′(x) = 1 x - ( 1+ln x), 间为 æ ç 3 1 , ö ÷.
è a +∞ø
3ln
则h′(x)在[ , ]上单调递减,
1 e ( )由( )可知当 a 时, f(x)无最大值,当a 时, f(x)
h′( ) , 2 1 0< <1 >1 max
1 =1-1-0=0 æ 3 ö
∴
h′(x)
≤
h′(
1
)
=0
恒成立, = f è ç 1 aø ÷,
3ln
h(x)在[ , ]上单调递减,
∴ 1 e æ 3 ö 3 æ 3 ö3
∴ h(x) ≤ h( 1 ) =1+0-0=1 , ∴ - k ≥1 ,则k ≤-1 .即实数k的取值 因此f è ç 1 aø ÷ =loga 1 a-è ç 1 aø ÷ = 1 loga 1 a- 1 a
3ln 3ln 3ln 3 3ln 3ln
范围是( , ].
-∞ -1
1 2 2 ,
= loga -
题型 二 利用导数解决函数极(最)值问题 3 3 3
则 1 2 , a 1 ,a .(注意:此处方程是否只有一个
1.解决函数极值问题的一般思路 a= ln = = e>1
3ln 3 2
根需进一步验证)
!G Y +
不妨令g(x) 1 x x,x ,a (提醒:根据给定最值的数
!G Y = loga - >0 >1
! * 3
值特征构造函数),
x a
?/G Y -/G Y + 则g′(x) 1 1-3 ln ,
= x a-1= x a
3 ln 3 ln
O KD + x a
令g′(x) 1-3 ln ,
G Y +0 / 0 = x a =0
3 ln
8 解得x 1 ,
= a>0
2.可导函数f x 的极值点存在问题可转化为导函数f ′ x 的变 3ln
( ) ( ) ( ) x a
号零点存在问题. 当x ∈ 0 , 1 a 时,g′(x) = 1- x 3 ln a >0 ,
3ln 3 ln
3.求函数f x 在区间 a b 上的最大 小 值的步骤如下 ( ) x a
( ) [ , ] ( ) : 当x 1 , 时,g′(x) 1-3 ln ,
求函数f x 在区间 a b 上的极值 ∈ a +∞ = x a <0
(1) ( ) ( , ) ; 3ln 3 ln
3 8 5年高考3年模拟 B版 数学(教师用书)
( )
所以 g (x) 1 x x 在 , 1 上单调递增, 在 所以g(x) 1 1 1 1 2 2 .
= loga - 0 a max= loga a- a= loga -
3 3ln 3 3ln 3ln 3 3 3
( )
1 , 上单调递减, 综上所述,满足题意的实数a的值为 e .
a +∞
3ln
题型 三 三次函数的性质研究
三次函数的图象及性质总结
a a
>0 <0
f(x)
图象 Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y
Δ Δ Δ Δ
>0 ≤0 >0 ≤0
f ′(x) Z Z Z Z
Y
图象 0 Y
0Y Y Y 0 Y Y 0 Y Y Y
增区间为 x x 增区间为 x x
(-∞, 1),( 2,+∞), ( 1, 2),
减区间为 x x f ′ x 恒成立 减区间为 x x f ′ x 恒成立
f(x) ( 1, 2), ( )≥0 , (-∞, 1),( 2,+∞), ( )≤0 ,
f x 有两个极值点 f x 在R上单调递增 f x 有两个极值点 f x 在R上单调递减
性质 ( ) , ( ) , ( ) , ( ) ,
极大值为 f x 极小值为 f x 无极值点 极大值为 f x 极小值为 f x 无极值点
( 1), ( ) ( 2), ( )
f x f x
( 2) ( 1)
注意 三次函数要么无极值点,要么有两个,不可能只有一个.
例3 ( 全国乙文, , 分)已知函数f x x3 x2 ax . ,x3 x3 x2 (x )(x2 x ) x2(x ) (x )·
2021 21 12 ( )= - + +1 -1=0 0-1+ 0- 0= 0-1 0+ 0+1 + 0 0-1 = 0-1
讨论f x 的单调性 ( x2 x ) ,解得x ,从而得P( , a).
(1) ( ) ; 2 0+ 0+1 =0 0=1 1 1+
求曲线y f x 过坐标原点的切线与曲线y f x 的公共点 第三步:将切点坐标代入切线方程,可得化简后的切线方程,再
(2) = ( ) = ( )
的坐标. 联立曲线方程与切线方程求出公共点坐标.
解析 ( )由题意知x R, {y ( a)x,
1 ∈ 所以切线方程为y ( a)x,联立 = 1+
由f(x) x3 x2 ax 可得f ′(x) x2 x a. = 1+ y x3 x2 ax ,
= - + +1 =3 -2 + = - + +1
令f ′(x) ,即 x2 x a ,Δ a. 消去y得x3 x2 x ,即(x )2(x ) , x 或 ,
=0 3 -2 + =0 =4-12 - - +1=0 -1 +1 =0 ∴ =1 -1
公共点坐标为( , a)与( , a).
当a 1 时,Δ ,即f′(x) 在R上恒成立,此时f(x)在R ∴ 1 1+ -1 -1-
① ≥ ≤0 ≥0 【思维变式】 例 改为若函数f x 在 上单调递增
3 3(1) ( ) [2,4] ,
上单调递增.
求实数a的取值范围.
② 当 a < 1 时,Δ >0 ,方程 3 x2 -2 x + a = 0 的两个根为 x 1 = 解析 解法一(直接求最值) 因为 f ′(x) = 3 x2 -2 x + a,
3 f(x)在[ , ]上单调递增,
2 4
1- 1-3 a , x 2 = 1+ 1-3 a , 故 当 x ∈ æ è ç -∞ ,1- 1-3 aö ø ÷ ∪ 所以 3 x2 -2 x + a ≥0 在[ 2 , 4 ]上恒成立,
3 3 3 令h(x) =3 x2 -2 x + a,只需h(x) 最小值≥0 ,
æ ç1+ 1-3 a , ö ÷时,f ′(x) ,当x æ ç1- 1-3 a ,1+ 1-3 a ö ÷ 易知函数h(x)在[ 2 , 4 ]上是增函数,
è +∞ ø >0 ∈è ø
3 3 3 所以h(x) 最小值= h( 2 ) =8+ a,所以 8+ a ≥0 ,
时,f ′(x) , 即a ,所以实数a的取值范围是[ , ).
<0 ≥-8 -8 +∞
所以 f(x)在
æ
ç ,1- 1-3
aö
÷,
æ
ç1+ 1-3
a
,
ö
÷上单调递
解法二(分离参数) 因为f ′(x)
=3
x2
-2
x
+
a, f(x)在[
2
,
4
]上
è-∞ 3 ø è 3 +∞ ø 单调递增,所以 3 x2 -2 x + a ≥0 ,即a ≥-3 x2 +2 x在[ 2 , 4 ]上恒成
增,在
æ
ç1- 1-3
a
,1+ 1-3
aö
÷上单调递减.
立,令g(x)
= -3
x2
+2
x,x
∈
[
2
,
4
],则 a
≥
g(x)
最大值
,易知函数
è ø g(x)在[ , ]上单调递减,所以g(x) g( ) ,所以a
3 3 2 4 最大值= 2 =-8 ≥
( )第一步:由题中“过原点的切线”知设切点坐标. ,所以实数a的取值范围是[ , ).
2 -8 -8 +∞
设过原点的切线与曲线y f(x)相切于点P(x ,y ),则f ′(x )
= 0 0 0 = 题型 四 利用导数不等式解抽象不等式问题
x2 x a.
3 0-2 0+
第二步:用点斜式表示出切线方程,将( , )代入求解切点坐标. 利用导数不等式解抽象不等式问题的途径是先将抽象不
0 0
所以以点P为切点的切线方程为y ( x2 x a)(x x ) y .由 等式作同解变形 并构造恰当的目标函数 利用导数不等式确
= 3 0-2 0+ - 0 + 0 , ,
y x3 x2 ax (切点在曲线f(x)上),且切线过原点,得 x3 x2 定目标函数的单调性.
0= 0- 0+ 0+1 2 0- 0
专题三 导数及其应用 3 9
常用构造类型如下 f(x)
: -1,然后判断出g(x)在R上单调递减,结合f( ) 2 ,
1.关系式为“加”型 x 2 =e +1
e
f ′ x f x 构造 xf x ′ x f ′ x f x 构造出g(x) g( ),从而求得解集.
(1) ( )+( )≥0 [e ( )] =e [ ( )+( )]; ≥ 2
xf ′ x f x 构造 xf x ′ xf ′ x f x 解析 ( )当x 时,由f ′(x) x ,可知[f(x) x2]′ .
(2) ( )+( )≥0 [ ( )] = ( )+( ); 1 ≥0 -2 >0 - >0
(3)
xf ′
(
x
)+
nf
(
x
)≥0
构造
[
xnf
(
x
)]
′
=
xnf ′
(
x
)+
nxn -1f
(
x
)=
令g(x)
=
f(x)
-
x2,
xn -1 [ xf ′ ( x )+ nf ( x )]( 注意对x的符号进行讨论 ) . 则g′(x) = f ′(x) -2 x >0 ,
2.关系式为“减”型 故g(x)在[ , )上单调递增,且g( ) ,
0 +∞ 1 =1
f ′ x f x 构造 é êê f ( x ) ù úú ′ f ′ ( x )e x - f ( x )e x 求f(x) > x2 +1 的解集,即求g(x) >1 的解集,即求g(x) > g( 1 )的
(1) ( ) - ( ) ≥0 ë x û = x 2 解集.
e (e )
f ′ x f x
f(x)是定义在R上的偶函数,
( )-( ) ∵
= x ; f(x) f( x),
e ∴ = -
xf ′ x f x 构造 [f ( x ) ]′ xf ′ ( x )- f ( x ) ∴ g( - x) = f( - x) - ( - x)2 = f(x) - x2 = g(x),
(2) ( )-( )≥0 x = x2 ;
∴
g(x)是偶函数,故有
|
x
|>1
,
xf ′ x nf x 构造 é êê f ( x ) ù úú ′ xnf ′ ( x )- nxn -1f ( x ) 解得x ∈ ( -∞ , -1 ) ∪ ( 1 , +∞ ),故选 B.
(3) ( )- ( )≥0 ë xn û = ( xn ) 2 = ( )设g(x) f(x) -1,
2 = x
xf ′ x nf x e
( )- ( ) 注意对x的符号进行讨论 .
xn +1 ( ) 则g′(x) f ′(x) - f(x) +1,
= x
例4 ( 山东省实验中学第二次诊断)已知f x 是定 e
(1) 2024 ( ) f(x) f ′(x) ,即f ′(x) f(x) ,
义在R上的偶函数 f′ x 是f x 的导函数 当x 时 f′ x ∵ > +1 - +1<0
, ( ) ( ) , ≥0 , ( ) g′(x) , g(x)在R上单调递减,
x 且f 则f x x2 的解集是 B ∴ <0 ∴
-2 >0, (1)=2, ( )> +1 ( ) 又f( ) 2 ,
2 =e +1
A.(-1,0)∪(1,+∞) B.(-∞,-1)∪(1,+∞) f(x) f( )
- xf(x) - x -1 2 -1,
C.(-1,0)∪(0,1) D.(-∞,-1)∪(0,1) ∴ e ≥e +1⇔ x ≥1= 2
( 湖南五市十校教研教改共同体大联考)设函数f x e e
(2) 2024 ( ) 即g(x) g( ),
的定义域为R 其导函数为f ′ x 且满足f x f ′ x f ≥ 2
, ( ), ( )> ( )+1, (2) x ,
2 则不等式 - xf x - x 的解集是 B ∴ ≤2
=e +1, e ( )≥e +1 ( ) 原不等式的解集为( , ].故选
∴ -∞ 2 B.
A.(-∞,1] B.(-∞,2]
方法指导
C.[-1,2] D.[2,+∞)
对于比较复杂的式子要观察式子特征,通过移项或乘除等手
思路导引 ( )根据f ′(x) x ,构造函数g(x) f(x) x2,
1 -2 >0 = -
段,将相同的变量移到不等式的同一边,化异为同构造函数,
然后根据f(x)的奇偶性及g(x)的单调性构建不等式求解.
然后对构造的函数求导,应用导数进行解答,同时要注意函
( )将f(x) f ′(x) 变形为f ′(x) f(x) ,根据导数与函
2 > +1 - +1<0
数的定义域及变形的等价性.
f ′(x) f(x)
数差的特征想到 - +1 ,从而构造函数 g(x)
x <0 =
e
解析 当a 时 f x x x
学生用书P27 (1) =1 , ( )=e - -1,
f ′ x x 则切线斜率为k f ′
1.(多选)( 新课标 , , 分,中)设函数f x x 2 x ( )=e -1, = (1)=e-1,
2024 Ⅰ 10 6 ( )=( -1) ( 又 f
则 ACD ∵ (1)=e-1-1=e-2,
-4), ( ) 切线方程为y x
x 是f x 的极小值点 ∴ -(e-2)=(e-1)( -1),
A. =3 ( ) 整理得y x .
当 x 时 f x f x2 =(e-1) -1
B.
当
0<
x
<1
时
, ( )
f
<
x
( )
(2)∵
f
(
x
)=e
x
-
ax
-
a3
,∴
f ′
(
x
)=e
x
-
a.
C. 1< <2 ,-4<(2 -1)<0
当a 时 f ′ x 恒成立 f x 单调递增
当 x 时 f x f x ① ≤0 , ( )>0 , ( ) ,
D. -1< <0 , (2- )>( )
无极值 不符合题意 故a 时不成立.
2.(多选)( 新课标 , , 分,难)设函数f x x3 ax2 , , ≤0
2024 Ⅱ 11 6 ( )=2 -3 +
当a 时 令f ′ x 得x a
则 AD ② >0 , ( )=0, =ln ,
1, ( )
当x a 时 f ′ x f x 单调递减
当a 时 f x 有三个零点 ∈(-∞,ln ) , ( )<0, ( ) ,
A. >1 , ( )
当x a 时 f ′ x f x 单调递增.
B.
当a
<0
时
,
x
=0
是f
(
x
)
的极大值点 ∈(ln ,+∞) , ( )>0, ( )
x a时f x 有极小值
存在a b 使得x b为曲线y f x 的对称轴 ∴ =ln ( ) ,
C. , , = = ( )
D. 存在a , 使得点 (1, f (1)) 为曲线y = f ( x ) 的对称中心 极小值为f (ln a )=e ln a - a ln a - a3 = a - a ln a - a3.
3.(
2024
新课标
Ⅱ
,
16
,
15
分,中)已知函数f
(
x
)=e
x
-
ax
-
a3. 又
∵
极小值小于
0,∴
a
-
a
ln
a
-
a3
<0,
当a 时 求曲线y f x 在点 f 处的切线方程 又 a a a2
(1) =1 , = ( ) (1,(1)) ; ∵ >0,∴1-ln - <0,
若f x 有极小值 且极小值小于 求a的取值范围. 设g a a a2 a
(2) ( ) , 0, ( )=1-ln - , ∈(0,+∞),
4 0 5年高考3年模拟 B版 数学(教师用书)
( )
g′ a 1 a g a 单调递减 1 上恒成立
∵ ( )=- a -2 <0,∴ ( ) , 0,-2- a ,
又 g a 时 g a ( )
∵ (1)=0,∴ ∈(1,+∞) , ( )<0, g x 在 1 上单调递减 又g g x 在
即极小值f a ∴ ( ) 0,-2- a , (0)= 0,∴ ( )<0
(ln )<0,
( )
∴ a >1 . 0,-2- a 1 上恒成立 ,
综上所述 a的取值范围为 .
, (1,+∞) ( )
4.( 全国甲理, , 分,难)已知函数f x ax f ′ x 在 1 上 恒 成 立 从 而 f x 在
2024 21 12 ( )=(1- )ln(1+ ∴ ( )<0 0,-2- a , ( )
x x.
)- ( )
若a 求f x 的极值 1 上单调递减
(1) =-2, ( ) ; 0,-2- a ,
当x 时 f x 求a的取值范围. ( )
(2) ≥0 , ( )≥0,
又f f x 在 1 上恒成立 与题意不符.
解析 函数f x 的定义域为 (0)=0,∴ ( )<0 0,-2- a ,
(1) ( ) (-1,+∞),
当a 时 f x x x x 分
=-2 , ( )=(1+2 )ln( +1)- , (11 )
x ( ]
则f ′ x x 分 综上 a的取值范围为 1 . 分
( )=2ln( +1)+x , (2 ) , -∞,- (12 )
+1 2
x ax
令F x x 则F′ x 2 1 解法二:f ′ x 1- a x 令g x f ′ x
( )=2ln( +1)+x
+1
, ( )=x
+1
+
(
x
+1)
2, ( )=
1+
x- ln(1+ )-1, ( )= ( ),
可得F′ x 在 上恒成立 则 F x 在 ax a
( )>0 (-1,+∞) , ( ) (-1, 则g′ x +2 +1 g′ a .
上单调递增 ( )=- x 2 , (0)=-2 -1
+∞) , ( +1)
又F 当x 时 F x 当x 时 若g′ 由于g 则 x δ
(0)=0,∴ ∈(-1,0) , ( )<0, ∈(0,+∞) , (0)<0, (0)=0, ∃ ∈(0, ),
F x 使g x f ′ x
( )>0, ( )= ( )<0,
即当 x 时 f ′ x f x 单调递减 当 x 时 所以f x 在 δ 上单调递减
-1< <0 , ( )<0, ( ) , >0 , ( ) (0, ) ,
f ′ x f x 单调递增 分 故当x δ 时 f x f 不符合题意.
( )>0, ( ) , (4 ) ∈(0, ) , ( )<(0)=0,
所以f x 在x 处取得极小值 f x f 无极大值.
( ) =0 , ( )极小值= (0)=0, 故必有g′ 从而a 1 . 分
(0)≥0, ≤- (8 )
分 2
(5 )
解法一: 当x 时 f x 又f 当a 1 时 则有ax a g′ x
(2) ∵ ≥0 , ( )≥0, (0)=0, ≤- , +2 +1≤0, ( )≥0,
y f x 在x 处取得最小值. 2
∴ = ( ) =0 所以g x 在 上单调递增 g x g
a x ( ) (0,+∞) , ( )≥ (0)=0,
又f ′ x a x (- -1) 即f ′ x
( )=- ln(1+ )+ x , ( )≥0,
1+
所以f x 在 上单调递增
令g x f ′ x a x (-
a
-1)
x ( ) (0,+∞) ,
( )= ( )=- ln(1+ )+ x , 所以 当x 时 f x f 符合题意. 分
1+ , ≥0 , ( )≥(0)=0, (11 )
( ]
a a ax a
则g′ x - - -1 - -2 -1 综上 a的取值范围是 1 . 分
( )= 1+ x+ (1+ x ) 2 = ( x +1) 2 , , -∞,- 2 (12 )
令h x ax a x h a .
( )=- -2 -1, ∈[0,+∞), (0)=-2 -1 考点 1 导数与函数的单调性 学生用书P27
当 a 即a 1 时 a h x 在 上恒
① -2 -1≥0, ≤- ,- >0, ( )≥0 [0,+∞) 1.( 新课标 , , 分,中)已知函数f x a x x在区间
2 2023 Ⅱ6 5 ( )= e -ln (1,
成立 即g′ x 在 上恒成立 单调递增 则a的最小值为 C
, ( )≥0 [0,+∞) , 2) , ( )
则g x 在 上单调递增 又 g 从而 f ′ x 2 -1 -2
( ) [0,+∞) , (0)= 0, ( )= A.e B.e C.e D.e
g x 在 上恒成立 2.( 全国甲文, , 分,难)已知 m a m b m
( )≥0 [0,+∞) , 2022 12 5 9 =10, =10 -11, =8 -
即f x 在 上单调递增 又f f x 在 则 A
( ) [0,+∞) , (0)=0,∴ ( )≥0 [0, 9, ( )
上恒成立. 分 a b a b b a b a
+∞) (8 ) A. >0> B. > >0 C. > >0 D. >0>
当 a 且 a 即a 时 h x 在 上恒
② -2 -1<0 - ≤0, ≥0 , ( )<0 [0,+∞) 3.( 新高考 , , 分,难)设a . 0 . 1 b 1 c . 则
成立 2022 Ⅰ 7 5 =01e , = , =-ln09,
, 9
即g′ x 在 上恒成立 则g x 在 上单调 C
( )<0 [0,+∞) , ( ) [0,+∞) ( )
递减 又g a b c c b a c a b a c b
, (0)=0, A. < < B. < < C. < < D. < <
从而f ′ ( x )= g ( x )≤0 在 [0,+∞) 上恒成立 , f ( x ) 在 [0,+∞) 4.( 2023 全国乙理, 16 , 5 分,难)设a ∈(0,1), 若函数f ( x )= ax +
上单调递减 , (1+ a ) x 在 (0, + ∞ ) 单调递增 , 则 a 的取值范围是
又f (0)=0,∴ f ( x )≤0, 与题意不符. (10 分 ) é êê 5-1, ö ÷ .
ë 1ø
当 a 且 a 即 1 a 时 令h x 得x 2
③ -2 -1<0 - >0, - < <0 , ( )=0, =-2-
2 考点 2 导数与函数极(最)值 学生用书P28
1
a >0, 1.( 全国甲,文 ,理 , 分,中)当x 时 函数f x a x
2022 8 6 5 =1 , ( )= ln
( ) b
当 x 1 时 h x 即 g′ x 在 取得最大值 则f ′ B
∴ ∈ 0,-2- a , ( ) < 0, ( ) < 0 + x -2, (2)= ( )
专题三 导数及其应用 4 1
g 且g g
1 1 ∵ (3)=1>0, (3+ 3)> (3)>0,
A.-1 B.- C. D.1
2 2 g x 在 上有一个变号零点
2.( 全国乙,文 ,理 , 分,难)设a 若x a为函数 ∴ ( ) (3- 3,3+ 3) ,
2021 12 10 5 ≠0, = 故f x 在 上有一个极值点.
f x a x a 2 x b 的极大值点 则 D ( ) (3- 3,3+ 3)
( )= ( - ) ( - ) , ( )
A. a < b B. a > b C. ab < a2 D. ab > a2 当x >3 时 , g ( x )= x2 e 1- x ( x -3)+1>0, 故g ( x ) 在 (3+ 3,+∞)
上无零点 即f x 无极值点.
b
3.(多选)( 新课标 , , 分,中)若函数f x a x , ( )
2023 Ⅱ 11 5 ( )= ln + x + 综上 f x 有 个极值点.
, ( ) 3
c ( )
a 既有极大值也有极小值 则 BCD 8.( 全国乙理, , 分,难)已知函数f x 1 a
x2( ≠0) , ( ) 2023 21 12 ( )= x + ln(1+
A.
bc
>0 B.
ab
>0 C.
b2
+8
ac
>0 D.
ac
<0
x
)
.
4.(多选)(
2022
新高考
Ⅰ
,
10
,
5
分,中)已知函数 f
(
x
)=
x3
-
x
+ (1)
当 a
=-1
时
,
求曲线 y
=
f
(
x
)
在点
(1,
f
(1))
处的切线
则 AC 方程
1, ( ) ;
( )
f x 有两个极值点
A. ( ) 是否存在a b 使得曲线 y f 1 关于直线 x b 对称
(2) , , = x = ?
f x 有三个零点
B. ( )
若存在 求a b 若不存在 说明理由
点 是曲线y f x 的对称中心 , , ; , ;
C. (0,1) = ( )
若f x 在 存在极值点 求a的取值范围.
直线y x是曲线y f x 的切线 (3) ( ) (0,+∞) ,
D. =2 = ( ) ( )
5.( 新高考, , 分,中)函数f x x x的最小值 解析 当a 时 f x 1 x 则f
2021 Ⅰ15 5 ( )= |2 -1|-2ln (1) =-1 , ( )= x -1 ln( +1), (1)=
为 .
1 ( )
6.( 全国乙理, , 分,难)已知x x 和x x 分别是函数 且f ′ x 1 x 1 1
f
2
x
022
ax x2 a
16
且
5
a 的极小
=
值
1
点和极
=
大
2
值点.若x
0, ( )=-x2ln( +1)+ x -1 ·x
+1
,
( )=2 -e ( >0 ≠1) 1< 故f ′ 所以所求切线方程为y x
( ) (1)=-ln2, =-( -1)ln2,
x 则a的取值范围是 1 , . 即x y .
2, 1 ln2+ -ln2=0
e ( ) x
7.( 北京, , 分,中)设函数 f x x x3 ax + b 曲线 y 存在.f 1 x a +1 其定义域为
2023 20 15 ( )= - e , = (2) x =( + )ln x , (-∞,-1)∪(0,
f x 在点 f 处的切线方程为y x .
( ) (1, (1)) =- +1 .
求a b的值 +∞)
(1) , ; ( )
设函数g x f ′ x 求g x 的单调区间 要使函数f 1 的图象关于直线x b对称 则由x 且x
(2) ( )= ( ), ( ) ; x = , ≠0 ≠
(3) 求f ( x ) 的极值点个数. ( ) x
知b 1 此时f 1 x a +1的图象关于直线x
解析 点 f 在切线y x 上 且切线斜率 -1 =- , x =( + )ln x =
(1)∵ (1, (1)) =- +1 , 2
为 f f ′ ( ) ( )
-1,∴ (1)=0, (1)=-1, 1 对称 则f 1 t f 1 t
而f a + b 即 a + b - , - + = - - ,
(1)=1-e =0, e =1①, 2 2 2
又f ′ x x2 ax + b ax3 ax + b
( )=1-3 e - e , t 1 t 1
∴ f ′ (1)=1-3e a + b - a e a + b =-1②, 由 ①② 得a =-1, b =1 . 即 ( - 1 + t + a ) ln + 2 = ( a - 1 - t ) ln - 2 ,
g x f ′ x 1- x x3 x2 2 1 t 2 t 1
(2) ( )= ( )=e ( -3 )+1, - + +
g′ x 1- x x3 x2 1- x x2 x 1- x x3 x2 x 2 2
( )=-e ( -3 )+e (3 -6 )= e (- +6 -6 )=
- x e 1- x ( x2 -6 x +6), ( ) t + 1 ( ) t + 1
即 a t 1 2 a t 1 2
令g′ x 得x 或x . + - ln =- - - ln ,
( )=0, =0 =3± 3 2 t 1 2 t 1
- -
x g′ x g x 的变化情况如表 2 2
, ( ), ( ) :
a t 1 a t 1 解得a 1 .
x (-∞, (0, (3- 3, (3+ 3, ∴ + - 2 =- + + 2 , = 2
0 3- 3 3+ 3 ( )
0) 3- 3) 3+ 3) +∞) f ′ x 1 x 1 a 1
g′ x
(3) ( ) = - x2 ln ( + 1) + x + x
+1
=
( ) + 0 - 0 + 0 - [ ax2 x]
单调 极大 单调 极小 单调 极大 单调 1 x +
g
(
x
) 递增 值 递减 值 递增 值 递减
-x2 ln( +1)- x
+1
,
ax2 x
要使f x 在 存在极值点 则方程 x +
故g x 的单调递增区间为 和 单调递
( ) (0,+∞) , ln( +1)- x
+1
=0
( ) (-∞,0) (3- 3,3+ 3),
有正根
减区间为 和 . ,
由
(
知
0,3
g
-
x
3)
1-
(
x
3
x
+
3
3,
x
+
2
∞)
记g x x
ax2
+
x
x
(3) (2) ( )=e ( -3 )+1, ( )=ln( +1)- x , >0,
g g 2 g x 在区间 上 +1
∴ (0)=1>0, (-1)=-4e +1<0,∴ ( ) (-∞,0) x
有一个变号零点 故 f x 在 上有一个极值点.又 则g′ x ax a .
, ( ) (-∞,0) ( )=- x 2·( +2 -1)
(1+ )
g 且g g g x 在 上 当a 时 g′ x 故g x 在 单调递增
∵ (1)=-1<0, (3- 3)< (1)<0,∴ ( ) (0,3- 3) ① ≤0 , ( )>0, ( ) (0,+∞) ,
有一个变号零点 故f x 在 上有一个极值点. g x g 不符合题意 舍去
, ( ) (0,3- 3) ( )> (0)=0, , ;
4 2 5年高考3年模拟 B版 数学(教师用书)
( )
当a 1 时 g′ x 故g x 在 单调递减 g x 1 a 即可 设h t t 4 t 则
② ≥ , ( )<0, ( ) (0,+∞) , ( )< =ln a -1 +4 -2>0 , ( )=ln( -1)+ t -2, >2,
2
g 不符合题意 舍去 t 2
(0)=0, , ; h′ t 1 4 ( -2) 故h t 在 单调递增
当 a 1 时 令g′ x 得 x 1-2
a
令g′ x
( )=t
-1
-t2 =
(
t
-1)
t2>0, ( ) (2,+∞) ,
③ 0< < , ( )>0, 0< < a ; ( )<0, ( )
2 h t h 故 a 1 时 有 1 a
a ∴ ( )> (2)=0, 0< < , ln a -1 +4 -2>0,
得x 1-2 .易知x 时 g x 2
> a →+∞ , ( )→-∞, ( a)
即g 1-2 符合题意.
( a) 2 a a >0,
1-2 a 1-2
( a) ( a ) a · + a ( )
故只需g x g 1-2 1-2 综上所述 当a 1 时 f x 在 存在极值点.
( )max= a =ln a +1 - a , ∈ 0, , ( ) (0,+∞)
1-2 2
a +1
8.( 河北部分重点高中联考, )已知函数f x ax x的
学生用书P29 2024 14 ( )= -ln
1.( 浙江 名校联盟第二次联考, )函数f x x 最小值为 则a 1 .
2024 Z20 6 ( )=ln(2 -1) 0, =
x2 x的单调递增区间是 D e
- + ( )
( ) 9.( 安徽黄山第一次质量检测, )已知函数f x 3 x2
1 2024 15 ( )= -
A.(0,1) B. ,1 2
2 ax a2 x在x 处取得极大值.
æ ö æ ö 4 + ln =1
ç1- 2 1+ 2÷ ç 1 1+ 2÷ 求a的值
C.è , ø D.è , ø (1) ;
2 2 2 2 [ ]
求f x 在区间 1 上的最大值.
2.(
2024
河北邢台五岳联盟模拟,
5
)已知函数f
(
x
)=
a
e
x
-
1 x2 (2) ( )
e
,e
2 a2
在区间 上单调递增 则a的最小值为 D 解析 f ′ x x a .
(1,2) , ( ) (1) ( )=3 -4 + x
A.e B.1 由f x 在x 处取得极大值得f ′ a a2 解得a
( ) =1 (1)=3-4 + =0, =
C.e -2 D.e -1 或a 经检验 a 时不符合题意 应舍去(此时f(x)在x
1 =3, , =1 ,
b
3.( 广东佛山禅城调研, )若函数f x a x 4 a 处取得极小值) 故a .
2024 6 ( )= ln + x +x2( ≠ =1 , =3
x x
既有极大值也有极小值 则下列结论一定正确的是 B 由 得f x 3 x2 x x f ′ x 3( -1)( -3)
0) , ( ) (2) (1) ( )= -12 +9ln , ( )= x ,
2
a b ab a b
A. <0 B. <0 C. >-1 D. + >0
令f ′ x 得 1 x
4.( 福建百校联考, )已知函数f x x3 x2 在区间 a ( )>0, < <1,
2024 7 ( )= -3 +3 ( , e
a 上存在最小值 则实数a的取值范围为 A 令f ′ x 得 x
+6) , ( ) ( )<0, 1< <e,
[ ) [ )
5 3 所以f x f 3 21.
A.[-1,2) B. -
2
,1 C. -2,
2
D.[-1,1) ( )max= (1)=
2
-12=-
2
5.(多选)( 广东茂名一模, )若f x 1 x3 1 x2 x 学生用书P30
2024 9 ( )=- + +2 +1
3 2
1.( 东北三省四市教研联合体模拟, )在同一平面直角坐
是区间 m m 上的单调函数 则实数m的值可以是 2024 8
( -1, +4) ,
标系内 函数y f x 及其导函数y f ′ x 的图象如图所示
CD , = ( ) = ( ) ,
( )
已知两图象有且仅有一个公共点 其坐标为 则 C
, (0,1), ( )
A.-4 B.-3 C.3 D.4
6.(多选)( 河南联考, )已知定义在R上的可导函数f x Z
2024 11 ( )
的导函数f′
(
x
)
满足x2f′
(
x
)-
x
(
x
-2)
f
(
x
)≥0,
当且仅当x
=0
时 等号成立 f 下列说法正确的是 BCD
, , (1)=e, ( ) 0 Y
f 1 f 1
A. (-3)> 3 B. (-2)< 2 函数y f x x 的最大值为
9e 4e A. = ( )·e 1
2 3 函数y f x x 的最小值为
f e f e B. = ( )·e 1
C. (2)> D. (3)> f x
4 9 函数y ( )的最大值为
7.(多选)( 山西晋城一模, )若一个函数在区间D上的导 C. = x 1
2024 9 e
数值恒大于 则该函数在D上纯粹递增 若一个函数在区间 f x
0, , 函数y ( )的最小值为
D上的导数值恒小于 则该函数在D上纯粹递减 则 BC D. = x 1
0, , ( ) e
函数f x x2 x在 上纯粹递增 2.( 江苏南通、如皋、连云港联考, )已知函数f x 的定义
A. ( )= -2 [1,+∞) 2024 7 ( )
函数f x x3 x在 上纯粹递增 域为R 对任意x R 有f ′ x f x 则 x 是 xf x
B. ( )= -2 [1,2] , ∈ , ( )-( )>0, “ <2” “e ( +1)
函数f x x x在 上纯粹递减 4f x 的 A
C. ( )=sin -2 [0,1] >e (2 -3)” ( )
函数f x x x在 上纯粹递减 充分不必要条件
D. ( )=e -3 [0,2] A.
专题三 导数及其应用 4 3
必要不充分条件 ( )
B. 当x π 时 h′ x h x 单调递减. 分
既不充分又不必要条件 ∈ ,π , ( )<0, ( ) (12 )
C. 2
( )
D. 充要条件 且h h π -π 2 h -π 分
(0)=-1, =e , (π)=e , (13 )
3.( 山东齐鲁名校联盟质量检测, )已知函数f x mx2 2
2024 8 ( )= -
因为f x 有两个实数解
x x存在极小值点x 且f x 3 则实数m的取值范围为 ( )=1 ,
ln 0, ( 0)<-e ,
D 所以 -π 1 -π 2 所以 π 2 a π. 分
( ) e ≤ a <e , e < ≤e (15 )
æ ö æ ö æ ö æ ö
ç 1 ÷ ç 2 ÷ ç 1 ÷ ç 2 ÷ 9.( 山东济南一模, )已知函数f x 2 x x ax.
A.è0, 2 ø B.è0, 2 ø C.è0, 3 ø D.è0, 3 ø 2024 16 ( )=e +e -
e e e e 当a 时 求f x 的单调区间
4.(多选)( 安徽六安质量检测, )已知函数f x 的导函数 (1) =3 , ( ) ;
2024 11 ( ) 讨论f x 极值点的个数.
为f ′ x 对任意的正数x 都满足f x xf ′ x f x x (2) ( )
( ), , ( )< ( )<2 ( )-2 , 解析 当a 时 f x 2 x x x
则下列结论正确的是 BC (1) =3 , ( )=e +e -3 ,
( ) 则f ′ x 2 x x x x
( ) ( )=2e +e -3=(2e +3)(e -1),
f f 1 f 1 f 由f ′ x 得x 此时f x 单调递增
A. (1)<2 B. (1)< (2) ( )>0, >0, ( ) ;
2 2
( ) 由f ′ x 得x 此时f x 单调递减
( )<0, <0, ( ) ,
f f 1 f 1 f
C. (1)<4 -2 D. (1)< (2)+1 所以f x 的单调递增区间为 单调递减区间为
2 4 ( ) (0,+∞), (-∞,
x .
5.( 山东青岛二中段考, )已知 x 则 sin 0)
2024 13 0< <π, x+ 函数的定义域为R f ′ x 2 x x a.
1-cos (2) , ( )=2e +e -
当a 时 f ′ x 所以f x 在R上单调递增
64 的最小值为 . ≤0 , ( )>0, ( ) ,
x 38 即f x 极值点的个数为
1+cos ( ) 0;
{x a x 当a 时 易知 a
6.( 广东潮州期末)设函数f x - , ≤0,已知直线y t >0 , 1+8 >1,
2024 ( )= x x =
ln , >0, a
与函数y = f ( x ) 的图象交于A 、 B两点 , 且 | AB | 的最小值为 e 2 (e
故解关于 t 的方程
2
t2
+
t
-
a
= 0
得 t
1 =
-1-
4
1+8
,
t
2 =
7. 为 ( 2 自 02 然 4 江 对 西 数 南 的 昌 底数 师 ) 大 , 则 附中 a = 开 1 学 -e 考 2 . , 14 )若函数f ( x )= 2loga x + -1+ 4 1+8 a , 所以f ′ ( x )=2(e x - t 1)(e x - t 2),
x a 且a 的最小值为 则实数a的值为 1 . a a
|2 -1|( >0, ≠1) 1, 又t -1+ 1+8 -1+1 t -1- 1+8
e 2= > =0,1= <0,
4 4 4
8.( 黑龙江齐齐哈尔三模, ) 已知函数 f x
2024 17 ( ) = 所以x t 时 f ′ x f x 单调递增
a x b x >ln 2 , ( )>0, ( ) ,
sin - cos x a x π为f x 的极值点. x t 时 f ′ x f x 单调递减
x (0≤ ≤π), >0, = ( ) <ln 2 , ( )<0, ( ) ,
e 2 即f x 极值点的个数为 .
求a b的最小值 ( ) 1
(1) -ln ; 综上 当a 时 f x 极值点的个数为 当a 时 f x 极
若关于x的方程f x 有且仅有两个实数解 求a的取 , ≤0 , ( ) 0; >0 , ( )
(2) ( )=1 , 值点的个数为 .
值范围. 1
x2 ax a
解析 f ′ x a cos x + b sin x - a sin x + b cos x 10.( 2024 江苏南京二模, 16 )已知函数 f ( x )= - x + , 其中 a
(1) ( )= x e
e R.
a b x b a x ∈
( + )cos +( - )sin 分 当a 时 求曲线y f x 在 f 处的切线方程
= x , (2 ) (1) =0 , = ( ) (1, (1)) ;
e
( ) b a 当a 时 若f x 在区间 a 上的最小值为 1 求 a
依题意 f ′ π - 所以a b 分 (2) >0 , ( ) [0, ] ,
, = π =0, - =0, (3 ) e
2 e 2 的值.
所以a b a a
-ln = -ln , x2 x x2
解析 当a 时 f x f ′ x 2 -
x (1) =0 , ( )= x, ( )= x ,
设g ( x )= x -ln x , 则g′ ( x )=1- 1 x = - x 1 , (4 分 ) e e
当x ∈(0,1) 时 , g′ ( x )<0, g ( x ) 单调递减 , 当x ∈(1,+∞) 时 , 所以f (1)= 1 e , f ′ (1)= 1 e . (3 分 )
g′ x g x 单调递增 分
( )>0, ( ) , (5 ) 所以曲线y f x 在 f 处的切线方程为y 1 1 x
当x 时 g x 取得最小值g 所以a b的最小值 = ( ) (1, (1)) - = (
=1 , ( ) (1)=1, -ln e e
为 . 分 x
1 (6 ) 即y . 分
a x x -1), = (5 )
由 可知 f x (sin -cos ) e
(2) (1) , ( )= x , x2 a x a x x a
e f ′ x -( +2) +2 ( -2)( - ). 分
x x (2) ( )=- x =- x (7 )
令f x 则sin -cos 1 分 e e
( )=1, x = a , (8 ) 若 a 在 a 上 f ′ x f x 单调递减
e 0< ≤2, [0, ] , ( )≤0, ( ) ,
x x x a
设h x sin -cos 则h′ x 2cos 分 所以f x f a 1 . 分
( )= x , ( )= x , (10 ) ( )min= ( )= a = (10 )
e e e e
( ) a a
当x π 时 h′ x h x 单调递增 分 考虑g a a R 则g′ a 1- .
∈ 0, , ( )>0, ( ) , (11 ) ( )= a, ∈ , ( )= a
2 e e
4 4 5年高考3年模拟 B版 数学(教师用书)
在 上 g′ a g a 单调递增 在 上 所以g x 在 上单调递增 在 上单调递减
(-∞,1) , ( )>0, ( ) ; (1,+∞) , ( ) (0,1) , (1,+∞) ,
g′ a g a 单调递减
( )<0, ( ) ; 故极大值为g 1 1 无极小值.
(1)=ln1+1- = ,
所以g a 的极大值为g 1 . 2 2
( ) (1)= 证明 由 可知f ′ x 在 上单调递增 所以在x
e (2) : (1) ( ) (0,1) , ∈
a 上 函数f x 不存在极大值点.又f ′ x f ′
所以由 1 可得a . 分 (0,1) , ( ) ( )max= (1)=
a = , =1 (12 )
e e 1 f ′ x 在 上单调递减 f ′
若a 在 上 f ′ x f x 单调递减 在 a 上 >0, ( ) (1,+∞) , (2)= 1+ln 2-2=
>2, (0,2) , ( )<0, ( ) ; (2, ) , 2
f ′ x f x 单调递增. 所以存在唯一x 使得f ′ x 当x
( )>0, ( ) ln2-1<0, 0∈(1,+∞), ( 0)=0,
a x 时 f ′ x f x 单调递增 当x x 时
所以f x f 4- 1 解得a 与a 矛盾 故 ∈(1, 0) , ( )>0, ( ) ; ∈( 0,+∞) ,
( )min= (2)= 2 = , =4-e, >2 , f ′ x f x 单调递减 所以x 是f x 的唯一极大值点
e e ( )<0, ( ) , 0 ( ) ,
舍去. ( )
又f ′ 3 3 9 1 . .
综上 a的值为 . 分 =1+ln - =ln3-ln 2- >1-0693 1-0125>
, 1 (15 ) 2 2 8 8
11.(
2024
浙江温州三模,
16
)设函数f
(
x
)=
x
ln
x
-
1 x3 的导函数
0,
所以x
0>
3 .
6 2
为g x .
( ) 学生用书P31
求函数g x 的单调区间和极值
(1) ( ) ; 创新考法 ( 湖南长沙一中适应性训练, )在同一平面
2024 14
(2) 证明 : 函数f ( x ) 存在唯一的极大值点x 0, 且x 0>
2
3 . ( 参考 直角坐标系中
,
P
,
Q 分别是函数f
(
x
)=
ax
e
x
-ln(
ax
)
和 g
(
x
)=
数据 . x
:ln2≈06931) 2ln( -1)图象上的动点 若对任意a 有 PQ m恒成立 则
x , >0, | |≥ ,
解析 由题意知f x 的定义域为 .
(1) ( ) (0,+∞)
因为g
(
x
)=
f ′
(
x
)=ln
x
+1-
1 x2
,
实数m的最大值为 3 2 .
2 2
x2
所以g′ x 1 x 1- x 令g′ x 则x
( )= x - = x ( >0), ( )=0, =1,