因为g′(x)>0(0
x??
即当x∈(0,1)时,f(x)>2?x+?.
3??
x??
(3)解 由(2)知,当k≤2时,f(x)>k?x+?对x∈(0,1)恒成立.
3??x??
当k>2时,令h(x)=f(x)-k?x+?,则
3??kx4-(k-2)
h′(x)=f′(x)-k(1+x)=.
1-x2
2
3
3
3
所以当0 k时,h′(x)<0, ?4k-2???上单调递减. 因此h(x)在区间?0, k???当0 4k-2 x?? 时,h(x) 3?k? 3 3 x?? 所以当k>2时,f(x)>k?x+?并非对x∈(0,1)恒成立. 3??综上可知,k的最大值为2. 3.解 (1)f(x)的定义域为(-∞,+∞),f′(x)=1+a-2x-3x2. 令f′(x)=0,得x1= -1-4+3a-1+4+3a,x2=,x1<x2. 33 所以f′(x)=-3(x-x1)(x-x2). 当x<x1或x>x2时,f′(x)<0; 当x1<x<x2时,f′(x)>0. 故f(x)在(-∞,x1)和(x2,+∞)内单调递减,在(x1,2)内单调递增. (2)因为a>0, 所以x1<0,x2>0. ①当a≥4时,x2≥1. 由(1)知,f(x)在[0,1]上单调递增. 所以f(x)在x=0和x=1处分别取得最小值和最大值. 9 ②当0<a<4时,x2<1. 由(1)知,f(x)在[0,x2]上单调递增,在[x2,1]上单调递减. 所以f(x)在x=x2= -1+4+3a处取得最大值. 3 又f(0)=1,f(1)=a,所以 当0<a<1时,f(x)在x=1处取得最小值; 当a=1时,f(x)在x=0处和x=1处同时取得最小值; 当1<a<4时,f(x)在x=0处取得最小值. 4.B 5.(1)解 函数的定义域为(0,+∞).由f(x)=-kln x(k>0)得 2 x2 kx2-kf′(x)=x-=. xx由f′(x)=0解得x=k(负值舍去). f(x)与f′(x)在区间(0,+∞)上的变化情况如下表: x f′(x) f(x) (0,k) - ? k 0 (k,+∞) + k(1-ln k)2 ? 所以,f(x)的单调递减区间是(0,k),单调递增区间是(k,+∞). f(x)在x=k处取得极小值f(k)= k(1-ln k) 2 . (2)证明 由(1)知,f(x)在区间(0,+∞)上的最小值为f(k)=因为f(x)存在零点,所以 k(1-ln k) 2 . k(1-ln k) 2 ≤0,从而k≥e, 当k=e时,f(x)在区间(1,e)上单调递减,且f(e)=0, 所以x=e是f(x)在区间(1,e]上的唯一零点. 1 当k>e时,f(x)在区间(0,e)上单调递减,且f(1)=>0, 2e-kf(e)=<0,所以f(x)在区间(1,e]上仅有一个零点. 2 10 综上可知,若f(x)存在零点,则f(x)在区间(1,e]上仅有一个零点. ex-e 6.解 (1)由题设,当m=e时,f(x)=ln x+,则f′(x)=2, xx∴当x∈(0,e),f′(x)<0,f(x)在(0,e)上单调递减, 当x∈(e,+∞),f′(x)>0,f(x)在(e,+∞)上单调递增, e ∴x=e时,f(x)取得极小值f(e)=ln e+=2, e∴f(x)的极小值为2. x1mx(2)由题设g(x)=f′(x)-=-2-(x>0), 3xx31 令g(x)=0,得m=-x3+x(x>0). 31 设φ(x)=-x3+x(x≥0), 3 则φ′(x)=-x2+1=-(x-1)(x+1), 当x∈(0,1)时,φ′(x)>0,φ(x)在(0,1)上单调递增; 当x∈(1,+∞)时,φ′(x)<0,φ(x)在(1,+∞)上单调递减. ∴x=1是φ(x)的唯一极值点,且是极大值点,因此x=1也是φ(x)的最大值点. 2 ∴φ(x)的最大值为φ(1)=. 3 又φ(0)=0,结合y=φ(x)的图象(如图), 2 可知①当m>时,函数g(x)无零点; 32 ②当m=时,函数g(x)有且只有一个零点; 32 ③当0<m<时,函数g(x)有两个零点; 3④当m≤0时,函数g(x)有且只有一个零点. 2 综上所述,当m>时,函数g(x)无零点; 32 当m=或m≤0时,函数g(x)有且只有一个零点; 3 11 2 当0<m<时,函数g(x)有两个零点. 3(3)对任意的b>a>0, f(b)-f(a) <1恒成立, b-a等价于f(b)-b<f(a)-a恒成立.(*) 设h(x)=f(x)-x=ln x+-x(x>0), ∴(*)等价于h(x)在(0,+∞)上单调递减. mxm由h′(x)=-2-1≤0在(0,+∞)上恒成立, xx1 1?21? 得m≥-x+x=-?x-?+(x>0)恒成立, 2?4? 2 111 ∴m≥(对m=,h′(x)=0仅在x=时成立), 442?1?∴m的取值范围是?,+∞?. ?4? 巅峰对决 1.D [由题意,得点P(1,1),f′n(x)=(n+1)xn,则在点P处的切线y-1=f′n(1)(x-1),令y=0得xn= nn+1 , ∴log2016x1+log2016x2+…+log2016x2015=log2016(x1x2…x2015)= 2015?1?12 ?=log2016log2016?××…×=-1,故选D.] 2016?2016?23 2.A [求导数可得:f′(x)=x2+2ax+2b,∵f(x)有两个极值点x1,x2,∴f′(x)有两个零点, 12