问答题(2022年新高考Ⅰ

已知函数 和g(x)=ax-ln⁡x有相同的最小值.

(1)求a;

(2)证明:存在直线y=b,其与两条曲线y=f(x)和y=g(x)共有三个不同的交点,并且从左到右的三个交点的横坐标成等差数列.

答案解析

(1)f(x)=ex-ax的定义域为 ,而f' (x)=ex-a,若a≤0,则f' (x)>0,此时f(x)无最小值,故a>0.g(x)=ax-ln⁡x的定义域为(0,+∞),而g' (x)=a-1/x=(ax-1)/x.当x<ln⁡a时,f' (x)<0,故f(x)在(-∞,ln⁡a )上为减函数,当x>lna时,f' (x)>0,故f(x)在(ln⁡a,+∞)上为增函数,故f(x)(ln⁡a ) ln⁡amin:当0<x<1/a时,g' (x)<0,故g(x)在(0,1/a)上为减函数,当x>1/a时,g' (x)>0,故g(x)在 (1/a,+∞)上为增函数,故g(x)(1/a) ln⁡1/amin:因为f(x)=ex-ax和g(x)=ax-ln⁡x有相同的最小值,故1-ln⁡1/a=a-a ln⁡a,整理得到(a-1)/(1+a)=ln⁡a,其中a>0,设g(a)=(a-1)/(1+a)-ln⁡a,a>0,则g' (a)=2/(1+a)2 -1/a=(-a2-1)/(a(1+a)2 )≤0,故g(a)为(0,+∞)上的减函数,而g(1)=0,故g(a)=0的唯一解为a=1,故(1-a)/(1+a)=ln⁡a的解为a=1.综上,a=1.(2)由(1)可得f(x)=ex-x和g(x)=x-ln⁡x的最小值为1-ln⁡1=1-ln⁡(1/1)=1.当b>1时,考虑ex-x=b的解的个数、x-ln⁡x=b的解的个数.设S(x)=ex-x-b,S' (x)=ex-1,当x<0时,S' (x)<0,当x>0时,S' (x)>0,故S(x)在(-∞,0)上为减函数,在(0,+∞)上为增函数,所以S(x)(0)min,而S(-b)=e-b>0,S(b)=eb-2b,设u(b)=eb-2b,其中b>1,则u' (b)=eb-2>0,故u(b)在(1,+∞)上为增函数,故u(b)>u(1)=e-2>0,故S(b)>0,故S(x)=ex-x-b有两个不同的零点,即ex-x=b的解的个数为2.设T(x)=x-ln⁡x-b,T' (x)=(x-1)/x,当0<x<1时,T' (x)<0,当x>1时,T' (x)>0,故T(x)...

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讨论

如果奇函数f(x)在区间[3,7]上是增函数且最小值为5,那么f(x)在区间[-7,-3]上是【 】

根据函数单调性的定义,证明函数f(x)=-x3 + 1在(-∞,+∞)是减函数.

如果函数f(x)=x2+bx+c对任意实数t都有f(2+t)=f(2-t),那么【 】

定义在(-∞,+∞)上的任意函数f(x)都可以表示成一个奇函数g(x)和一个偶函数h(x)之和,如果 f(x)=lg⁡(10x+1),x∈(-∞,+∞),那么【 】

设f(x)是(-∞,+∞)上的奇函数, f(x+2)=-f(x),当0≤x≤1时,f(x)=x,则f(7.5)等于【 】

定义在区间(-∞,+∞)上的奇函数f(x)为增函数;偶函数g(x)在区间├ [0,+∞)上的图像与f(x)的图像重合.设a>b>0,给出下列不等式:①f(b)-f(-a)>g(a)-g(-b);②f(b)-f(-a)<g(a)-g(-b);③f(a)-f(-b)>g(b)-g(-a);④f(a)-f(-b)>g(b)-g(-a).其中成立的是【 】

设函数y=f(x)是最小正周期为2的偶函数,它在区间[0,1]上的图像为如图所示的线段AB,则在区间[1,2]上,f(x)=__________.

设f(x),g(x)都是单调函数,有如下四个命题:①若f(x)单调递增, g(x)单调递增,则f(x)-g(x)单调递增;②若f(x)单调递增, g(x)单调递减,则f(x)-g(x)单调递增;③若f(x)单调递减, g(x)单调递增,则f(x)-g(x)单调递减;④若f(x)单调递减, g(x)单调递减,则f(x)-g(x)单调递减;其中,正确的命题是【 】

设f(x)是定义R上的偶函数,其图像关于直线x=1对称,对任意x_1,x_2∈[0,1/2],都有f(x1+x2 )=f(x1)f(x2),且f(1)=a>0.(Ⅰ)求f(1/2)及f(1/4);(Ⅱ)证明f(x)是周期函数;(Ⅲ)记an=f(2n+1/2n),求 (lnan).

×(-6/11)+0.25-(-2)3÷(-)2.