在[1,e]上的最大值小于零.(9分)
由(Ⅱ)可知
①即1+a≥e,即a≥e﹣1时,h(x)在[1,e]上单调递增, 所以h(x)的最小值为h(e),
由可得,
因为,
所以;(10分)
②当1+a≤1,即a≤0时,h(x)在[1,e]上单调递增,
所以h(x)最小值为h(1),由h(1)=1+1+a<0可得a<﹣2;(11分) ③当1<1+a<e,即0<a<e﹣1时,可得h(x)最小值为h(1+a), 因为0<ln(1+a)<1, 所以,0<aln(1+a)<a
故h(1+a)=2+a﹣aln(1+a)>2 此时,h(1+a)<0不成立.(12分) 综上讨论可得所求a的范围是:
或a<﹣2.(13分)
点评: 本题第一问考查利用导函数来研究函数的极值.在利用导函数来研究函数的极值时,分三步①求导函数,②求导函数为0的根,③判断根左右两侧的符号,若左正右负,原函数取极大值;若左负右正,原函数取极小值.
20.(14分)已知f(x)=ax+bx+cx+d是定义在R上的函数,其图象与x轴交于A,B,C三点,若点B的坐标为(2,0),且 f(x)在[﹣1,0]和[4,5]上有相同的单调性,在[0,2]和[4,5]上有相反的单调性. (1)求 的取值范围;
(2)在函数f(x)的图象上是否存在一点M(x0,y0),使得 f(x)在点M的切线斜率为3b?求出点M的坐标;若不存在,说明理由; (3)求|AC|的取值范围.
考点: 利用导数研究函数的单调性;利用导数研究曲线上某点切线方程. 专题: 计算题;压轴题.
分析: (1)利用函数f(x)的单调区间判断出x=0是函数的极值点,利用函数在极值点处的导数值为0,列出方程求出c的值,将c的值代入导函数,令导函数为0求出方程的两个根
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即两个极值点,据函数的单调性,判断出根﹣2b3a与区间端点的关系,列出不等式组求出 的取值范围
(2)假设存在,根据导数的几何意义,列出方程,通过判断判别式的符号得到结论.
(3)设出f(x)的三个零点,写出f(x)的利用三个根不是的解析式,将x=2代入,利用韦达定理求出A,C的距离,据(2)求出|AC|的最值. 解答: 解:(1)f(x)=ax+bx+cx+d?f\'(x)=3ax+2bx+c 由题意得:f(x)在[﹣1,0]和[0,2]上有相反的单调性
3
2
2
所以f\'(0)=0 所以c=0
当c=0时,f\'(x)=0的另一个根为
f(x)在[0,2]和[4,5]上有相反的单调性, 所以所以
,
3
2
由题意得:f(x)=ax+bx+d=0的三个不同根为2,xA,xC 得f(2)=0
所以d=﹣8a﹣4b
f(x)=(x﹣2)[ax+(2a+b)x+2(2a+b)]=0
2
所以ax+(2a+b)x+2(2a+b)]=0二个不同根为xA,xC, 所以解得综上得:
…(5分)
,
2
(2)假设在函数f(x)的图象上存在一点M(x0,y0),使得f(x)在点M的切线斜率为3b
2
则 f\'(x0)=3b?3ax0+2bx0﹣3b=0有解(*) 令
2
2
2
得:△=4a(t+9t)=4at(t+9)<0与(*)矛盾 在函数f(x)的图象上不存在一点M(x0,y0),使得f(x)在点M的切线斜率为3b…(10分)
(3)由(1)得:
…(14分)
所以3≤|AC|≤4
点评: 本题考查极值点处的函数值为0,极值点左右两边的导函数符号相反;解决二次方程的根的问题常用到韦达定理.