福建省龙海第二中学2018_2019学年高二数学下学期期末考试试题理(含解析)
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龙海二中2018-2019学年第二学期期末考
高二数学(理)试题
一、选择题(在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题意.)
1.设全集=U R ,集合{|1}A
x x =…,{|(2)(1)0}B x x x =+-<,则( ) A. A B ⋂∅= B. A B U ⋃= C. U B A ⊆ð D. U A B ⊆ð
【答案】A 【解析】 【分析】
先求得集合B 中一元二次不等式的解集.然后对四个选项进行分析判断,由此得出正确选项. 【详解】由(x +2)(x -1)<0,解得-2<x<1,所以B ={x|-2<x<1},则A∩B=∅,A∪B={x|x>-2},∁U B ={x|x≥1或x≤-2},A ⊆∁U B ,∁U A ={x|x<1},B ⊆∁U A ,故选A.
【点睛】本小题主要考查一元二次不等式的解法,考查集合交集、并集、补集和子集的概念,属于基础题.
2.
函数2
()f x =
+的定义域是( ) A. 1,3⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭
B. 1,13⎛⎫
- ⎪⎝⎭
C. 11,33⎛⎫- ⎪⎝⎭
D. [0,1)
【答案】D 【解析】 【分析】
根据求具体函数的基本原则:分母不为零、偶次根式被开方数非负、对数中真数为正数列不等式解出x 的取值范围,即为函数的定义域。
【详解】由题意可得()10
lg 310lg1310
x x x ->⎧⎪
+≥=⎨⎪+>⎩
,即10311x x ->⎧⎨+≥⎩,解得01x ≤<,
因此,函数()y f x =的定义域为[)0,1,故选:D.
【点睛】本题考查具体函数的定义域的求解,求解原则如下: (1)分式中分母不为零; (2)偶次根式中被开方数非负;
(3)对数中真数大于零,底数大于零且不为1; (4)正切函数tan y x =中,()2
x k k Z π
π≠
+∈;
(5)求定义域只能在原函数解析式中求,不能对解析式变形.
3.设32a log =,b ln2=,1
2c 5=,则( ) A. a b c << B. b c a << C. c a b << D. c b a <<
【答案】A 【解析】 【分析】
先利用中间值1来比较大小,得知1a <,1b <,1c >,再用换底公式以及不等式性质可得出
a 、
b 的大小关系,从而得出三个数的大小关系。
【详解】由于函数3log y x =在定义域上是增函数,则33log 2log 31a =<=, 由于函数ln y x =在定义域上也是增函数,则ln 2ln 1b e =<=,ln3ln 1e >=,
ln 2ln10>=,
函数5x
y =在定义域上是增函数,则1
02551>=, 由换底公式得3ln 2log 2ln 3a ==,且ln 20>,ln 2
ln 2ln 3
a b ∴=
<=,a b c ∴<<, 故选:A.
【点睛】本题考查指对数混合比大小,考查指数函数和对数函数单调性的应用,解这类问题常用中间值0、1建立桥梁得出三个数的大小关系,但中间值不唯一,需要结合具体事例来确定,考查分析问题的能力,属于中等题。
4.已知函数()f x 是定义在R 上的奇函数,且当0x ≥时,()()2f 21x log x =+-,则()6f -=
( )
A. 2
B. 4
C. -2
D. -4
【答案】C 【解析】 【分析】
先求出()6f 的值,再由函数()y f x =的奇偶性得出()()66f f -=-可得出结果。
【详解】由题意可得()()26log 6212f =+-=,
由于函数()y f x =是定义在R 上的奇函数,所以,()()662f f -=-=-,故选:C. 【点睛】本题考查利用函数的奇偶性求值,求函数值时要结合自变量的取值选择合适的解析式来计算,考查计算能力,属于基础题。
5.已知函数
()252ln f x x x x =-+,则函数()f x 的单调递增区间是( )
A. 10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭和(1,)+∞
B. (0,1)和(2,)+∞
C. 10,2⎛⎫ ⎪⎝
⎭
和(2,)+∞ D. ()1,2
【答案】C 【解析】 【分析】
先求出函数的定义域,再求导,根据导数大于0解得x 的范围,继而得到函数的单调递增区间.
【详解】函数f (x )=x 2-5x +2ln x 的定义域是(0,+∞),令f ′(x )=2x -5+
2x
=2252x x x -+=()()221x x x -->0,解得0<x <12或x >2,故函数f (x )的单调递增区间是102⎛⎫
⎪⎝⎭
,,(2,+∞). 故选:C
【点睛】本题考查了导数和函数的单调性的关系,易错点是注意定义域,属于基础题.
6.下列命题是真命题的是( )
A. ()2x ∀∈+∞,
,22x x > B. 设{}n a 是公比为q 的等比数列,则“1q >”是“{}n a 为递增数列”的既不充分也不必要条件
C. “2560x x +>-”是“2x >”的
充分不必要条件 D. a b ⊥的充要条件是0a b ⋅= 【答案】B 【解析】 【分析】
取特殊值来判断A 选项中命题的正误,取特殊数列来判断B 选项中命题的正误,求出不等式
2560x x +->,利用集合包含关系来判断C 选项命题的正误,取特殊向量来说明D 选项中命
题的正误。
【详解】对于A 选项,当4x =时,2442=,所以,A 选项中的命题错误;
对于B 选项,若2n
n a =-,则等比数列{}n a 的公比为2q =,但数列{}n a 是递减数列,若
12n
n a ⎛⎫
=- ⎪⎝⎭
,等比数列{}n a 是递增数列,公比为12q =,所以,“1q >”是“{}n a 为递增
数列”的既不充分也不必要条件,B 选项中的命题正确;
对于C 选项,解不等式2560x x +->,得6x <-或1x >,
由于{}{
}
612x x x x x -⊄>或,所以,“2560x x +->”是“2x >”的既不充分也不必要条件,C 选项中的命题错误;
对于D 选项,当0a =时,0a b ⋅=,但a 与b 不一定垂直,所以,D 选项中的命题错误。
故选:B.
7.已知直线2y kx =-与曲线ln y x x =相切,则实数k 的值为( ) A. ln 2 B. 1
C. 1ln2-
D. 1ln2+
【答案】D
【解析】
由ln y x x =得'ln 1y x =+,设切点为()00,x y ,则0ln 1k x =+,00000
2
ln y kx y x x =-⎧⎨
=⎩,
0002ln kx x x ∴-=,00
2
ln k x x ∴=+
,对比0ln 1k x =+,02x ∴=,ln 21k ∴=+,故选D.
8.定义在R 上的奇函数()f x 满足3()2f x f x ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,当10,2x ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦
时,12()log (1)f x x =-,则()f x 在区间31,2⎛⎫
⎪⎝⎭
上是( )
A. 增函数且()0f x >
B. 增函数且()0f x <
C. 减函数且()0f x >
D. 减函数且()0f x <
【答案】B 【解析】 【分析】
先利用函数奇偶性求出函数()y f x =在1,02⎛⎫
-
⎪⎝⎭
上的解析式,然后利用周期性求出函数()y f x =在31,2
⎛⎫
⎪⎝⎭
上的解析式,结合解析式对其单调性以及函数值符号下结论。
【详解】设1,02x ⎛⎫
∈-
⎪⎝⎭
,则10,2x ⎛⎫-∈ ⎪⎝⎭,()()12log 1f x x -=+,由于函数()y f x =为R
上的奇函数,则()()()12
log 1f x f x x =--=-+,
当31,2x ⎛⎫
∈ ⎪⎝⎭
时,
31,022x ⎛⎫-∈- ⎪⎝⎭, 则()112223311log 1log log 2222f x f x x x x ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-
=-+-=--=- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝
⎭⎝⎭⎝
⎭⎝⎭. 所以,函数()y f x =在31,2⎛⎫
⎪⎝⎭上是增函数,且当312
x <<时,11122x <-<,()0f x <,
故选:B.
【点睛】本题考查函数单调性与函数值符号的判断,解决函数问题关键在于求出函数的解析
式,本题的核心在于利用奇偶性与周期性求出函数的解析式,属于中等题。
9.函数22()ln 22x x
x x
f x --+=-的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】A 【解析】 【分析】
考查函数()y f x =的定义域、奇偶性,以及该函数在()0,∞+上的函数值符号可得出图象。
【详解】由220x x --≠,得0x ≠,函数()y f x =的定义域为{}
0x x ≠,排除D 选项;
()()2222ln ln 2222x x x x
x x x x f x f x ----++-===--,该函数为偶函数,排除C 选项;
()5
5
21ln ln 0332
f ==>,排除B 选项,故选:A.
【点睛】本题考查利用函数图象的辨别,对于这类问题,一般要考查函数的定义域、奇偶性、单调性、零点以及函数值符号,利用这些要素对函数图象进行排除来得出正确的选项,考查分析问题的能力,属于中等题。
10.若x A ∈,则
1A x ∈,就称A 是伙伴关系集合,集合111,0,,,1,2,3,432M ⎧⎫
=-⎨⎬⎩⎭
的所有非
空子集中,具有伙伴关系的集合的个数为( ) A. 15
B. 16
C. 82
D. 52
【答案】A 【解析】 【分析】
首先确定具有伙伴集合的元素有1,1-,“3和13”,“2和1
2
”等四种可能,它们组成的非空子集的个数为即为所求.
【详解】根据伙伴关系集合的概念可知:-1和1本身也具备这种运算,这样所求集合即由-1,1,3和
13,2和1
2
这“四大”元素所组成的集合的非空子集.所以满足条件的集合的个数为24-1=15.故选A.
【点睛】本小题主要考查新定义概念的
理解,考查集合子集的个数以及非空子集的个数,属
于基础题.
11.已知函数(),11,12
lnx x f x x x ⎧⎪
=⎨-<⎪⎩…
,若()()1F x f f x m
⎡⎤=++⎣⎦有两个零点1x ,2x ,则12
x x ⋅的取值范围是( )
A. (]
42ln2-∞-, B. (
-∞
C. [
)42ln2-+∞,
D. )+∞
【答案】B 【解析】 【分析】
求出函数()y F x =的解析式,并求出零点1x 、2x 关于m 的表达式,令m t e -=,知3
2
t >
,并构造函数()()1
12
22t g t x x e t -==-,利用导数求出函数()y g t =在3,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭
上的值域,即可作出12x x 的取值范围。
【详解】因为函数()ln ,1
1,12x x f x x
x ≥⎧⎪
=⎨-<⎪⎩,所以,()()ln ln 1,1ln 2,12x m x F x x m x ⎧++≥⎪=⎨⎛⎫-+< ⎪⎪⎝
⎭⎩, 由()0F x =,得1
1m
e
x e --=,242m
x e -=-,
由1211
x x ≥⎧⎨<⎩,得2ln 3m <,设m t e -=,则32t >,
所以,()1
1222t x x e
t -=-,设()()122t g t e t -=-,则()()121t g t e t -='-,
32
t >
,()()1
210t g t e t -∴=-<', 即函数()()1
22t g t e t -=-在3,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭上是减函数,
(
)32g t g ⎛⎫
∴<= ⎪⎝⎭
B.
【点睛】本题考查函数零点积的取值范围,对于这类问题就是要利用函数的解析式求出函数零点的表达式,并构造函数,利用导数来求出其范围,难点在于构造函数,考查分析问题的能力,属于难题。
12.对于函数()f x 和()g x ,设(){|0}x f x α∈=,(){|0}x g x β∈=,若存在α,β,使得1αβ-…,则称()f x 与()g x 互为“零点相邻函数”.若函数()1
2x f x e
x -=+-与
()23g x x ax a =--+互为“零点相邻函数”,则实数a 的取值范围为( )
A. []
2,4 B. 72,3
⎡⎤⎢⎥⎣⎦
C. 7,33
⎡⎤⎢⎥⎣⎦
D. []2,3
【答案】D 【解析】 【分析】
先得出函数f (x )=e x ﹣1+x ﹣2的零点为x =1.再设g (x )=x 2﹣ax ﹣a +3的零点为β,根据函数f (x )=e
x ﹣1
+x ﹣2与g (x )=x 2
﹣ax ﹣a +3互为“零点关联函数”,利用新定义的零点
关联函数,有|1﹣β|≤1,从而得出g (x )=x 2
﹣ax ﹣a +3的零点所在的范围,最后利用数形结合法求解即可.
【详解】函数f (x )=e x ﹣1+x ﹣2的零点为x =1. 设g (x )=x 2﹣ax ﹣a +3的零点为β,
若函数f (x )=e x ﹣1+x ﹣2与g (x )=x 2﹣ax ﹣a +3互为“零点关联函数”, 根据零点关联函数,则|1﹣β|≤1,
∴0≤β≤2,如图
由于g (x )=x 2﹣ax ﹣a +3必过点A (﹣1,4),
故要使其零点在区间[0,2]上,则()()00
200022g g a ⎧>⎪
>⎪⎪
⎨∆≥⎪
⎪≤≤⎪⎩
或()()020g g ⋅≤,
解得2≤a ≤3, 故选:D
【点睛】本题主要考查了函数的零点,考查了新定义,主要采用了转化为判断函数的图象的零点的取值范围问题,解题中注意体会数形结合思想与转化思想在解题中的应用
二、填空题.
13.已知2
()3(2)f x x xf =+',则(2)f '=________.
【答案】-2 【解析】
试题分析:把给出的函数求导,在其导函数中取x=2,则f′(2)可求. 解:由f (x )=x 2+3xf′(2), 得:f′(x )=2x+3f′(2), 所以,f′(2)=2×2+3f′(2), 所以,f′(2)=﹣2. 故答案为:﹣2.
考点:导数的运算.
14.已知函数1,02
()1log ,02x
x f x x x ⎧⎛⎫⎪ ⎪⎪⎝⎭=⎨⎪>⎪⎩
…,则
211log 46f f ⎛⎫
⎛
⎫+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝
⎭=________.
【答案】8 【解析】
21
log 6122
1111()log 2,(log )()64462f f ==== ,所以211log 46f f ⎛⎫⎛
⎫+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝
⎭268+=
点睛:分段函数的考查方向注重对应性,即必须明确不同的自变量所对应的函数解析式是什么.函数周期性质可以将未知区间上的自变量转化到已知区间上.解决此类问题时,要注意区间端点是否取到及其所对应的函数值,尤其是分段函数结合点处函数值.
15.李华经营了甲、乙两家电动轿车销售连锁店,其月利润(单位:元)分别为
2590016000L x x =-+-甲,3002000L x =-乙 (其中x 为销售辆数),若某月两连锁店共销
售了110辆,则能获得的最大利润为______元. 【答案】33000 【解析】 【分析】
设其中一家连锁店销售x 辆,则另一家销售()110x -辆,再列出总利润的表达式,是一个关于x 的二次函数,再利用二次函数的性质求出它的最大值即可。
【详解】依题意,可设甲这一家销售了x 辆电动车,则乙这家销售了()110x -辆电动车,总 总利润()()2
2
59001600030011020005600150000S x x x x x x =-+-+--=-++≥,
所以,当60x =时,S 取得最大值,且max 33000S =,故答案为:33000.
【点睛】本题考查函数模型的选择与应用,考查二次函数最值等基础知识,解题的关键在于确定函数的解析式,考查学生的应用能力,属于中等题。
16.已知偶函数()()y f x x R =∈在区间[1,0]-上单调递增,且满足(1)(1)0f x f x -++=,给出下列判断:
①()50f =;
②()f x 在[]1,2上是减函数;
③函数()f x 没有最小值;
④函数()f x 在0x =处取得最大值;
⑤()f x 的图象关于直线1x =对称.
其中正确的序号是________.
【答案】①②④
【解析】
【分析】
先利用题中等式推出()()2f x f x +=-,进一步推出()()4f x f x +=,得知该函数是周期为4的周期函数,作出满足条件的图像可得出答案。
【详解】因为()()110f x f x -++=,所以()()()111f x f x f x +=--=--,
所以()()2f x f x +=-,所以()()4f x f x +=,即函数()f x 是周期为4的周期函数. 由题意知,函数()()y f x x R =∈关于点()1,0对称,画出满足条件的图象如图所示,结合图象可知①②④正确.
故答案为:①②④.
【点睛】本题考查抽象函数的相关问题,解题的关键在于充分利用题中等式进行推导,进一步得出函数的单调性、周期性、对称性等相关性质,必要时结合图象来考查。
三、解答题(解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
17.已知函数()x
f x b a =? (其中a ,b 为常数,且0a >,1a ≠)的图象经过点()1,6A ,
()3,24B 。
(1)求()f x 的解析式;
(2)若不等式21x a m b ⎛⎫+ ⎪⎝⎭
…在(,1]x ∈-∞时恒成立,求实数m 的取值范围。
【答案】(1)()3?
2x f x =(2)1(,]6
-∞- 【解析】
试题分析:(1)把点(1,6),(3,24)A B 代入函数的解析式求出,a b 的值,即可求得()f x 的解析式. (2)由(1)知21x a m b ⎛⎫≥+ ⎪⎝⎭在(,1]-∞上恒成立,设2()3x x
a g x
b ⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
,利用g (x )在(,1]-∞上是减函数,能求出实数m 的最大值.
试题解析: (1)由题意得362{{243
a b a b a b ⋅==⇒⋅== ()3?2x f x ∴=
(2)设2()3x x a g x b ⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 2013
<< 2()3x g x ⎛⎫∴= ⎪⎝⎭
在R 上是减函数 2()3x
g x ⎛⎫∴= ⎪⎝⎭在(,1]-∞上的最小值min 2()(1)3g x g == 因为21x a m b ⎛⎫≥+ ⎪⎝⎭
在(,1]x ∈-∞上恒成立 即min 2()21213g x m m ≥+⇒+≤
得16
m ≤-
所以实数m 的取值范围1(,]6-∞-.
考点:函数恒成立问题;函数解析式的求解及常用方法.
18.已知函数(1)lg 2x f x x
-=- (1)求函数()f x 的解析式;
(2)解关于x 的不等式()lg(31)f x x +…。
【答案】(1) 1()lg
(11)1x f x x x +=-<<- (2) 11,0,133⎛⎤⎡⎫-⋃ ⎪⎥⎢⎝⎦⎣⎭
【解析】
【分析】
(1)令1t x =-,得1x t =+,求出x 的范围,得出t 的范围,再将1x t =+代入题中函数解析式即可得出函数()y f x =的解析式与定义域; (2)将所求不等式转化为
13101x x x
+≥->-,然后解出该不等式组即可得出答案。
【详解】(1)令1t x =-,则1x t =+,02x x
>-, 由题意知02x x >-,即02x <<,则11t -<<。
所以()()11lg
lg 211t t f t t t ++==-+-, 故()1lg (11)1x f x x x
+=-<<-。
(2)由()()lg 31f x x +…,得()11lg lg 3131011x x x x x x ++≥+⇔≥+>--。
由310x +>,得13x >-,
因
11x -<<,所以10x ->, 由1311x x x
++-…,得()()1311x x x ++-…, 即230x x -…,()310x x -…
, 解得1
3x …或0x ….又13
x >-,11x -<<,
所以103x -<≤或113
x ≤<. 故不等式的解集为1
1,0,133
⎛⎤⎡⎫-⋃ ⎪⎥⎢⎝⎦⎣⎭. 【点睛】本题第(1)问考查函数解析式的求解,对于简单复合函数解析式的求解,常用换元法,但要注意新元的取值范围作为定义域,第(2)问考查对数不等式的解法,一般要转化为同底数对数来处理,借助对数函数的单调性求解,同时也要注意真数大于零这个隐含条件。
19.已知函数()|21||1|f x x x =-++。
(1)解不等式()3f x …;
(2)记函数()()|1|g x f x x =++的值域为M ,若t M ∈,证明:23
13t t t
++…。
【答案】(1) {|11}x x -≤≤ (2)见解析
【解析】
【分析】
(1)根据绝对值定义将不等式化为三个不等式组,分别求解,最后求并集,(2)根据绝对值三角不等式得()g x 最小值,即得值域为M ,再作差并因式分解,根据各因子符号确定差的符号即得结果.
【详解】(1)依题意,得()3,1,12,1213,2x x f x x x x x ⎧⎪-≤-⎪⎪=--<<⎨⎪⎪≥⎪⎩
于是得()1,3{33,x f x x ≤-≤⇔-≤或11,{223,x x -<<-≤或1,{233,
x x ≥≤ 解得11x -≤≤.
即不等式()3f x ≤的解集为{|11}x x -≤≤.
(2)()()1212221223g x f x x x x x x =++=-++≥---=,
当且仅当()()21220x x -+≤时,取等号,
∴[)3,M =+∞. 原不等式等价于()()
23223133331t t t t t t t t t t -+-+--+-==. ∵t M ∈,∴30t -≥, 210t
+>. ∴()()2310t t t -+≥. ∴2313t t t
+≥+. 【点睛】含绝对值不等式的解法有两个基本方法,一是运用零点分区间讨论,二是利用绝对值的几何意义求解.法一是运用分类讨论思想,法二是运用数形结合思想,将绝对值不等式与函数以及不等式恒成立交汇、渗透,解题时强化函数、数形结合与转化化归思想方法的灵活应用,这是命题的新动向.
20.已知1C 的极坐标方程为cos 14πρθ⎛
⎫-= ⎪⎝⎭
,M ,N 分别为1C 在直角坐标系中与x 轴,y 轴的交点.曲线2C
的参数方程为14x y t t ⎧=⎪⎪⎨⎛⎫⎪=-+ ⎪⎪⎝⎭⎩
(t 为参数,且0t >),P 为M ,N 的中点. (1)将1C ,2C 化为普通方程;
(2)求直线OP (O 为坐标原点)被曲线2C 所截得弦长.
【答案】(1)
:1:0C x y +=;22:2C y x =-+
(2) ||AB =
【解析】
【分析】
(1)将曲线1C 的极坐标方程利用两角差的余弦公式展开,利用cos sin x y ρθρθ=⎧⎨=⎩
将曲线1C 的极坐标方程化为普通方程,在曲线2C 的参数方程中消去参数t 可得出曲线2C 的普通方程;
(2)求出点P 的坐标,可得出直线OP 的方程,再将直线OP 的方程与曲线2C 的普通方程联
立,求出交点A 、B 的坐标,再利用两点间的距离公式可得出AB .
【详解】(1)1C 的极坐标方程为cos 14πρθ⎛
⎫-= ⎪⎝⎭
,即()cos sin 12
p θθ+=, ∴1C
化为普通方程是:1:0C x y +=;
曲线2C
的参数方程为14x y t t ⎧=⎪⎪⎨⎛⎫⎪=-+ ⎪⎪⎝⎭⎩
消去参数t 得:2C 普通方程:22:2C y x =-+.
(2
)因为)M
,(N
,∴22P ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,所以直线:OP y x =.
设直线:OP y x =与22:2C y x =-+交于A ,B 两点,
直线:OP y x =与22:2C y x =-+联立得:220x x +-=,
∴()1,1A ,()2,2B --
,所以AB =.
【点睛】本题考查极坐标方程、参数方程与普通方程的互化,考查直线截二次曲线所得弦长的计算,可以利用直线参数方程t 的几何意义,也可以利用弦长公式来计算,都是常考题型,考查计算能力,属于中等题。
21.已知函数()()
2x f x x mx n e =++,其导函数()'y f x =的两个零点为3-和0. (I )求曲线()y f x =在点()()
1,1f 处的切线方程;
(II )求函数()f x 的单调区间; (III )求函数()f x 在区间[]22-,
上的最值. 【答案】(I )4e 3e y x =-;(II )增区间是(),3-∞-,()0,∞+,减区间是()3,0-;(III )最大值为25e ,最小值为1-.
【解析】
试题分析:对函数求导,由于导函数有两个零点,所以这两个零点值满足()0f x '=,解方程组求出m,n ;利用导数的几何意义求切线方程,先求 f(1),求出切点,再求(1)f '得出斜率,
利用点斜式写出切线方程,求单调区间只需在定义域下解不等式()0f x '>和()0f x '<,求出增区间和减区间;求函数在闭区间上的最值,先研究函数在该区间的单调性、极值,求出区间两端点的函数值,比较后得出最值.
试题解析:
(1)∵()()
2x f x x mx n e =++, ∴()()()
()()22'22x x x f x x m e x mx n e x m x m n e ⎡⎤=++++=++++⎣⎦, 由()()'30'00f f ⎧-=⎪⎨=⎪⎩
知()()93200m m m m n ⎧-+++=⎨+=⎩,解得11m n =⎧⎨=-⎩ 从而()()21x f x x x e =+-,∴()()
2'3x f x x x e =+. 所以()1f e =,∴()'14f e =,
曲线()y f x =在点()()
1,1f 处的切线方程为()41y e e x -=-,
即43y ex e =-,
(2)由于0x e >,当x 变化时,()'f x ,()f x 的变化情况如下表:
故()f x 的单调增区间是(),3-∞-,()0,+∞,单调递减区间是(-3,0).
(3)由于()225f e =,()01f =-,()2
2f e --=, 所以函数()f x 在区间[]2,2-上的最大值为25e ,最小值为-1.
22.已知函数1()(,0)e
kx kx f x k k k -=∈≠R . (1)讨论函数()f x 的单调性;
(2)当1x …时,ln x f x k ⎛⎫ ⎪⎝⎭
…,求k 的取值范围. 【答案】(1)详见解析(2)k 0<或1k e ≥
【解析】
【
分析】
(1)将函数求导并化简,对k 分成0,0k k ><两种情况,讨论函数()f x 的单调性.(2)原不等式即1ln x x x ke -≤(1x ≥),当k 0<时,上述不等式显然成立.当0k >时,将不等式变为1ln 0x x k x e --≤,构造函数()()1ln 1x
x g x k x x e -=-≥,利用导数研究函数的单调性,由此求得k 的取值范围. 【详解】解:(1)()()()
211'kx kx kx ke kx ke f x k e --=⋅ 2kx kx e -= 2kx k x k e ⎛⎫-- ⎪⎝⎭=. ①若0k >,当2,x k ⎛
⎫∈-∞ ⎪⎝⎭时,()'0f x >,()f x 在2,k ⎛⎫-∞ ⎪⎝
⎭上单调递增; 当2,x k ⎛⎫∈+∞ ⎪⎝⎭时,()'0f x <,()f x 在2,k ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭
上单调递减. ②若0k <,当2,
x k ⎛
⎫∈-∞ ⎪⎝⎭时,()'0f x <,()f x 2,k ⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭上单调递减; 当2,x k ⎛⎫∈+∞ ⎪⎝⎭时,()'0f x >,()f x 在2,k ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭
上单调递增. ∴当0k >时,()f x 在2,
k ⎛
⎫-∞ ⎪⎝⎭上单调递增,在2,k ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭上单调递减; 当0k <时,()f x 在2,k ⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭上单调递减,在2,k ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭
上单调递增. (2)1ln x x x f x k ke -⎛⎫=≤ ⎪⎝⎭
(1x ≥), 当0k <时,上不等式成立,满足题设条件;
当0k >时,1ln x x x f x k ke -⎛⎫=≤ ⎪⎝⎭,等价于1ln 0x x k x e --≤,
设()()1ln 1x x g x k x x e -=-≥,则()2'x x k g x e x -=- 22x
x
x x ke xe --=, 设()22x h x x x ke =--(1x ≥),则()()'210x
h x x ke =--<, ∴()h x 在[)1,+∞上单调递减,得()()11h x h ke ≤=-.
①当10ke -≤,即1k e
≥时,得()0h x ≤,()'0g x ≤, ∴()g x 在[)1,+∞上单调递减,得()()10g x g ≤=,满足题设条件;
②当10ke ->,即10k e
<<时,()10h >,而()220h ke =-<, ∴()01,2x ∃∈,()00h x =,又()h x 单调递减,
∴当()01,x x ∈,()0h x >,得()'0g x >,
∴()g x 在[)01,x 上单调递增,得()()10g x g ≥=,不满足题设条件;
综上所述,0k <或1k e
≥. 【点睛】本小题主要考查利用导数求解函数参数的函数单调性问题,考查利用导数求解含有参数不等式恒成立问题.对函数求导后,由于导函数含有参数,故需要对参数进行分类讨论,分类讨论标准的制定,往往要根据导函数的情况来作出选择,目标是分类后可以画出导函数图像,进而得出导数取得正、负的区间,从而得到函数的单调区间.。