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1
1
1
1
1
2
x
2 x
x
x
一、导数单调性、极值、最值的直接应用
1.
(切线) 设函数 f ( x )
x
2
a .
( 1 )当 a
1 时,求函数 g ( x )
xf ( x )
在区间 [ 0 ,1]
上的最小值;
( 2 )当 a
0 时,曲线 y
f (x )
在点 P ( x 1 , f ( x 1 ))(
x1
a ) 处的切线为 l , l 与
x
轴交于点 A(
x
2
,0 )
求证: x
1
x
2
a .
(2) 证明:曲线 y
f ( x)
在点
P (
x
1
,2
x1
2
a)
处的切线斜率
k
f ( x1 )
2x
1
曲线 y
f ( x)
在点 P处的切线方程为
2
y ( 2 x1 a ) 2 x1 ( x x 1 ) .
令
y
0
,得
x
2
2
x1
2x
1
a
,∴
x
2
x
1
2
x1
2 x
a
x
1
a
x 1
2 x
2
∵
x
1
a ,∴
a
x1
2 x 1
2
0
,即 x
2
x
1
.
又∵
x1
2
a
2 x1
,∴ x
2
x
2
2x
1
a
x
2
a
2 x1
2
x
2
a
2 x1
a
所以 x1
x
2
a
.
2.
( 2009 天津理 20 ,极值比较讨论)
已知函数
f ( x)
( x ax
2a
2
3a) e ( x R ), 其中 a R
⑴当 a
0
时,求曲线 y f ( x) 在点 (1, f (1))
处的切线的斜率;
⑵当
a
时,求函数
f ( x )
的单调区间与极值 .
解:本小题主要考查导数的几何意义、导数的运算、利用导数研究函数的单调性与极值等基础知识,考查运算能力及分 类讨论的思想方法。
⑴ 当 a
0时, f ( x)
x e , f ( x)
(
x
2
2 x) e ,故 f
(1)
3e.
所以曲线 y
f ( x)在点 (1, f (1))处的切线的斜率为 3e.
⑵
f
(
x
)
x
2
(
a
2)
x
2 a
2
4a e .
令 f ( x)
0,解得 x
2 a ,或 x
a
2 .由 a
知, 2 a
a
2 .
以下分两种情况讨论:
① 若 a >
2
,则
2 a < a
2 . 当 x 变化时, f ( x ), f ( x )
的变化情况如下表:
3
x
, 2 a
2 a
2a, a 2
a
2
a 2,
所以 f ( x) 在 (
, 2a),(a 2,
+ 0
—
↗
极大值 ↘ )内是增函数,在 ( 2 a, a
0 +
极小值 ↗ 2)内是减函数 .
函数 f ( x) 在 x
2a处取得极大值 f ( 2 a),且 f ( 2 a)
a
ae .
函数 f ( x) 在 x
a
2处取得极小值 f ( a
2),且 f (a
2)
a 2
( 4 3a) e
.
② 若 a <
,则
2 a > a
2 ,当 x 变化时, f ( x), f ( x ) 的变化情况如下表:
x
, a
2
a
2
a 2, 2 a
2a
2a,
+ 0
—
0 +
↗
极大值 ↘
极小值 ↗
所以 f ( x) 在 (
, a
2),( 2 a,
)内是增函数,在 ( a
2, 2 a)内是减函数。
函数 f ( x) 在 x
a
2处取得极大值 f ( a
2),且 f (a
2)
a 2
( 4 3a) e
.
函数 f ( x) 在 x
2a处取得极小值 f ( 2 a),且 f ( 2 a)
a
ae .
3.
(最值,按区间端点讨论)
已知函数
f(x)=lnx
-
a
x
.
(1)
当 a 0时,判断
f(x) 在定义域上的单调性;
(2) 若 f(x)
在 [1, e] 上的最小值为
3
2
,求
a的值 .
解: (1) 由题得
f(x)
的定义域为 (0 , +∞ ),且
f ′(x)=
1
x
+
a
2
x
=
x a
2
x
.
∵ a0 ,∴ f ′(x)0 ,故 f(x)
在
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