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2024年高考数学甲卷-文20

  2024-08-28 22:18:58  

(12分)已知函数f(x)=a(x1)lnx+1
(1)求f(x)的单调区间;
(2)若a2时,证明:当x>1时,f(x)<ex1恒成立.
分析:(1)先对函数f(x)求导,再对a分类讨论其单调性,即可求解;
(2)先对原式作差,再通过多次构造函数,并研究其单调性,即可求解.
解:(1)f(x)=a(x1)lnx+1
f(x)=ax1xx>0
a0f(x)<0f(x)的减区间为(0,+),无增区间;
a>0时,当0<x<1a时,f(x)<0
x>1a时,f(x)>0
所以f(x)的减区间为(0,1a),增区间为(1a,+)
(2)证明:因为a2
所以当x>1时,ex1f(x)=ex1a(x1)+lnx1ex12x+lnx+1
g(x)=ex12x+lnx+1
g(x)=ex12+1x
h(x)=g(x)
h(x)=ex11x2(1,+)上递增,
h(x)>h(1)=0
所以h(x)=g(x)(1,+)上递增,g(x)>g(1)=0
g(x)(1,+)上递增,g(x)>g(1)=0
所以当x>1时,f(x)<ex1恒成立.
点评:本题主要考查利用导数研究函数的单调性,考查转化能力,属于中档题.

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