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高中数学试题
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已知函数 (I )求f(x)的单调区间; (II)对任意的,恒有,求正实数λ的取...
已知函数
(I )求f(x)的单调区间;
(II)对任意的
,恒有
,求正实数λ的取值范围.
(I)先确定函数的定义域然后求导数fˊ(x),再对字母a分类讨论,在函数的定义域内解不等式fˊ(x)>0和fˊ(x)<0,求出单调区间. (II)根据第一问的单调性,知f(x)在[1,2]上为减函数.若x1=x2,则原不等式恒成立;若x1≠x2,不妨设1≤x1<x2≤2,则f(x1)>f(x2),,所以原不等式进行化简整理得f(x1)-≤f(x2)-对任意的,恒成立,令g(x)=f(x)-,转化成研究g(x)在[1,2]的单调性,再利用导数即可求出正实数λ的取值范围. 【解析】 (Ⅰ)f′(x)=x-(2a+2)+= (x>0) 令f′(x)=0,得x1=2a+1,x2=1 …(1分) ①a=0时,f′(x)=,所以f(x)增区间是(0,+∞); ②a>0时,2a+1>1,所以f(x)增区间是(0,1)与(2a+1,+∞),减区间是(1,2a+1) ③-<a<0时,0<2a+1<1,所以f(x)增区间是(0,2a+1)与(1,+∞),减区间是(2a+1,1) ④a≤时,2a+1≤0,所以f(x)增区间是(1,+∞),减区间是 (0,1)…(5分) (II)因为,所以(2a+1)∈[4,6],由(1)知f(x)在[1,2]上为减函数.…(6分) 若x1=x2,则原不等式恒成立,∴λ∈(0.+∞) …(7分) 若x1≠x2,不妨设1≤x1<x2≤2,则f(x1)>f(x2),, 所以原不等式即为:f(x1)-f(x2)≤λ(), 即f(x1)-≤f(x2)-对任意的,恒成立 令g(x)=f(x)-,所以对任意的有g(x1)<g(x2)恒成立, 所以g(x)=f(x)-在闭区间[1,2]上为增函数 …(9分) 所以g′(x)≥0对任意的恒成立 而g′(x)=x-(2a+2)+≥0,即(2x-2x2)a+x3-2x+x2+λ≥0, 只需(2x-2x2)+x3-2x+x2+λ≥0,即x3-7x2+6x+λ≥0对任意x∈[1,2]恒成立, 令h(x)=x3-7x2+6x+λ,h′(x)=3x2-14x+6<0(x∈[1,2])恒成立, ∴h(x)在x∈[1,2]上为减函数,则h(x)min=h(2)=λ-8, ∴h(x)min=h(2)=λ-8≥0, ∴λ≥8.
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考点分析:
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试题属性
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