已知函數(shù)f(x)=ax+2ln(ax+1),其中實(shí)常a∈(1,6).
(Ⅰ)當(dāng)a=2時,比較f(x)與6x2+6x的大;
(Ⅱ)已知函數(shù)f(x)的圖象與直線y=6x相切,證明x∈(1,3)時,(x+3)f(
x
-1
2
)<6x-6.
考點(diǎn):利用導(dǎo)數(shù)研究曲線上某點(diǎn)切線方程,利用導(dǎo)數(shù)求閉區(qū)間上函數(shù)的最值,不等式比較大小
專題:轉(zhuǎn)化思想,導(dǎo)數(shù)的綜合應(yīng)用,不等式的解法及應(yīng)用
分析:(Ⅰ)把a(bǔ)=2代入函數(shù)f(x)的解析式,構(gòu)造函數(shù)g(x)=f(x)-(6x2+6x),求導(dǎo)得到其最大值為g(0)=0,從而得到f(x)與6x2+6x的大。
(Ⅱ)首先證明函數(shù)f(x)的圖象與直線y=6x的一個公共點(diǎn)時a的值為2,當(dāng)a=2時構(gòu)造函數(shù)h(x)=f(
x
-1
2
)-
6x-6
x+3
=lnx+
x
-1-
6x-6
x+3
,求導(dǎo)后放縮得到
h(x)≤
x+5
4x
-
24
(x+3)2
=
(x+5)(x+3)2-96x
4x(x+3)2
,然后記分子為p(x),二次求導(dǎo)后得到p(x)說明存在x0∈(1,3),使p′(x0)=0,且在(1,x0)上遞減,在(x0,3)上遞增,再由又p(1)=0,p(3)=0,說明x∈[1,3]時,p(x)max=0,x∈(1,3)時恒有p(x)<0,進(jìn)而恒有h′(x)<0,h(x)在(1,3)上遞減,則(x+3)f(
x
-1
2
)<6x-6成立.
解答: (Ⅰ)解:a=2時,f(x)=2x+2ln(2x+1)(x>-
1
2
),
記g(x)=f(x)-(6x2+6x),則g(x)=f(x)-(12x+6)=-4•
6x2+5x
2x+1
,
當(dāng)x∈(-
1
2
,0)
時,g′(x)>0;當(dāng)x∈(0,+∞)時,g′(x)<0,
∴g(x)在x=0時取得極大值,也是最大值為g(0)=0,
則g(x)=f(x)-(6x2+6x)≤g(0)=0,
即f(x)≤6x2+6x;
(Ⅱ)證明:O(0,0)是函數(shù)f(x)的圖象與直線y=6x的一個公共點(diǎn),
f(x)=a+
2a
ax+1
,f(0)=3a

若函數(shù)y=f(x)在(0,0)處相切,則3a=6,解得a=2,
當(dāng)函數(shù)f(x)的圖象與直線y=6x不在(0,0)處相切時,設(shè)切點(diǎn)為P(x0,y0),
則y(x0)=ax0+2ln(ax0+1)=6x0,且y(x0)=a+
2a
ax0+1
=6
,
聯(lián)立消去x0得,2ln
2a
6-a
+
6
a
-3=0
,
設(shè)φ(a)=2ln
2a
6-a
+
6
a
-3
,則φ′(a)=2•
6-a
2a
12
(6-a)2
-
6
a2
=
18(a-2)
a2(6-a)
,
當(dāng)a∈(1,2)時,φ′(a)<0;當(dāng)a∈(2,6)時,φ′(a)>0,
∴φ(a)在a=2時有最小值為φ(2)=0,
∴函數(shù)φ(a)有唯一零點(diǎn)a=2.
即函數(shù)f(x)的圖象與直線y=6x相切,則a=2.
由a=2,得f(
x
-1
2
)=
x
+lnx-1
,
記h(x)=f(
x
-1
2
)-
6x-6
x+3
=lnx+
x
-1-
6x-6
x+3
,
h(x)=
1
x
+
1
2
x
-
24
(x+3)2
,
∵x∈(1,3),∴
1
x
+
1
2
x
=
x
+2
2x
=
2
x
+4
4x
=
(x+5)-(
x
-1)2
4x
x+5
4x
,
h(x)≤
x+5
4x
-
24
(x+3)2
=
(x+5)(x+3)2-96x
4x(x+3)2

又記p(x)=(x+5)(x+3)2-96x=x3+11x2-57x+45,
則p′(x)=3x2+22x-57,p′(1)=-320,
說明存在x0∈(1,3),使p′(x0)=0.
∵p′(x)是二次函數(shù),則x∈(1,x0)時,p′(x)<0;
x∈(x0,3)時,p′(x)>0,
∴p(x)在(1,x0)上遞減,在(x0,3)上遞增.
又p(1)=96-96=0,p(3)=288-288=0,
則x∈[1,3]時,p(x)max=0,x∈(1,3)時恒有p(x)<0,
進(jìn)而恒有h′(x)<0,h(x)在(1,3)上遞減.
故x∈(1,3)時恒有h(x)<h(1)=0,
即(x+3)f(
x
-1
2
)<6x-6.
點(diǎn)評:本題考查了利用導(dǎo)數(shù)研究過曲線上某點(diǎn)處的切線方程,考查了利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的最值,對于(Ⅱ)的證明,對h(x)求導(dǎo)后的放縮是該題的難點(diǎn)和關(guān)鍵,體現(xiàn)了數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)化思想方法,本題對于學(xué)生的邏輯思維能力要求過高,同時要求考生具有較強(qiáng)的計(jì)算能力,是難度較大的題目.
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已知m、n、α、β∈R,m<n,α<β,若α、β是函數(shù)f(x)=2(x-m)(x-n)-7的零點(diǎn),則m、n、α、β四個數(shù)按從小到大的順序是
 
(用符號“<”連接起來).

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在空間直角坐標(biāo)系中,已知△ABC頂點(diǎn)坐標(biāo)分別是A(-1,2,3),B(2,-2,3),C(
1
2
,
5
2
,3).求證:△ABC是直角三角形.

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若f(x)是以
π
2
為周期的函數(shù),且f(
π
3
)=1,則f(-
3
)=
 

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在三棱錐P-ABC中,PA⊥底面ABC,AD⊥平面PBC,其垂足D落在直線PB上,
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(2)若AD=
3
,AB=BC=2,Q為AC的中點(diǎn),求二面角Q-PB-C的余弦值.

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已知
a
=(cos
3x
2
,sin
3x
2
),
b
=(cos
x
2
,-sin
x
2
),其中x∈[-
π
2
,
π
2
].求證:(
a
+
b
⊥(
a
-
b
)

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

使得(x+
1
x
x
)n
(n∈N*)的展開式中含有常數(shù)項(xiàng)的最小的n是(  )
A、4B、5C、6D、7

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設(shè)a、b是兩條不同的直線,α、β是兩個不同的平面,則下面四個命題中錯誤的是( 。
A、若a⊥b,a⊥α,b?α,則b∥α
B、若a⊥b,a⊥α,b⊥β,則α⊥β
C、若a⊥β,α⊥β,則a∥α或a?α
D、若 a∥α,α⊥β,則a⊥β

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已知函數(shù)f(x)=
x
3x+1
,數(shù)列{an}是首項(xiàng)等于1且公比等于f(1)的等比數(shù)列;數(shù)列{bn}首項(xiàng)b1=
1
3
,滿足遞推關(guān)系bn+1=f(bn).
(Ⅰ)求數(shù)列{an}和{bn}的通項(xiàng)公式;
(Ⅱ)設(shè)cn=
an
bn
,求數(shù)列{cn}的前n項(xiàng)和Tn

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