函数与导数小题练习
导数的计算练习题及答案
导数的计算练习题及答案1. 计算函数f(x) = 3x^2 - 4x + 2的导数f'(x)。
解答:根据函数f(x) = 3x^2 - 4x + 2,使用导数的定义来计算导数f'(x)。
f'(x) = lim(delta x -> 0) (f(x + delta x) - f(x)) / delta x代入函数f(x)的表达式:f'(x) = lim(delta x -> 0) [(3(x + delta x)^2 - 4(x + delta x) + 2) -(3x^2 - 4x + 2)] / delta x化简并展开:f'(x) = lim(delta x -> 0) [3(x^2 + 2x * delta x + (delta x)^2) - 4x - 4 * delta x + 2 - 3x^2 + 4x - 2] / delta xf'(x) = lim(delta x -> 0) [3x^2 + 6x * delta x + 3(delta x)^2 - 4x - 4* delta x + 2 - 3x^2 + 4x - 2] / delta xf'(x) = lim(delta x -> 0) [6x * delta x + 3(delta x)^2 - 4 * delta x] / delta xf'(x) = lim(delta x -> 0) [6x + 3 * delta x - 4]由于求导数时delta x趋近于0,所以delta x也可以看作一个无穷小量,其平方项可以忽略不计,即delta x^2 = 0。
化简结果:f'(x) = 6x - 4所以函数f(x) = 3x^2 - 4x + 2的导数f'(x)为6x - 4。
2. 计算函数g(x) = 2sin(x) + 3cos(x)的导数g'(x)。
高中数学函数与导数练习题及参考答案
高中数学函数与导数练习题及参考答案一、选择题(每小题3分,共30分)1. 设函数f(x)=2x^3-3x^2+4x-1,则f'(x)的值为:A. 6x^2-6x+4B. 6x^2-3x+4C. 6x^2-6x-4D. 6x^2-3x-42. 已知函数f(x)=e^(2x)-x,下列说法正确的是:A. f(x)的定义域为RB. f(x)的值域为RC. 对任意x∈R,f(x)≥0D. f(x)在R上递增3. 函数f(x)=log(2x+1)的定义域为:A. x>1/2B. x≥1/2C. x>1D. x≥-1/24. 函数f(x)=(x-2)^2-1的图像对称于:A. x轴B. y轴C. 原点D. 直线x=25. 函数f(x)=x^3+3x^2-x+2的最小值为:A. -∞B. -4C. 1D. 66. 函数f(x)=log_a(x^2-4)的定义域为:A. x>2B. x<-2C. x>2或x<-2D. x>07. 设函数f(x)=(x+1)e^x,则f'(x)=:A. (x+2)e^xB. xe^xC. (x+1)e^x+e^xD. (x+1)e^x+18. 函数y=2^(x^2)的图像在y轴的左侧为:A. 上拋曲线B. 下落曲线C. 开口向上的曲线D. 开口向下的曲线9. 函数f(x)=√(x-1)的定义域为:A. x>1B. x≥1C. x>0D. x≥010. 设函数f(x)=x^3-3x^2+2,则f''(x)的值为:A. 6x-6B. 6x-2C. 6x-3D. 6x-4二、计算题(每小题5分,共40分)1. 计算函数f(x)=e^(2x)-3x在x=1处的导数f'(1)的值。
解答:f'(x)=2e^(2x)-3f'(1)=2e^2-32. 已知函数y=log_a(x^2-4),求f(x)在x=0处的导数f'(0)。
全国卷历年高考函数与导数真题归类分析(含答案)
全国卷历年高考函数与导数真题归类分析(含答案)全国卷历年高考函数与导数真题归类分析(含答案)(2015年-2018年共11套)函数与导数小题(共23小题)一、函数奇偶性与周期性1.(2015年1卷13)若函数$f(x)=x\ln(x+a+x^2)$为偶函数,则$a=$解析】由题知$y=\ln(x+a+x^2)$是奇函数,所以$\ln(x+a+x^2)+\ln(-x+a+x^2)=\ln(a+x-x)=\ln a$,解得$a=1$。
考点:函数的奇偶性。
2.(2018年2卷11)已知$$f(x)=\begin{cases}\frac{x+1}{x},x<0\\ax^2,x\geq0\end{cases}$$ 是定义域为$(-\infty,0)\cup[0,+\infty)$的奇函数,满足$f(\frac{1}{2})=1$。
若,$f'(-1)=-2$,则$a=$解:因为$f(x)$是奇函数,所以$f(-\frac{1}{2})=-1$,$f(0)=0$。
又因为$f'(-1)=-2$,所以$f'(-x)|_{x=1}=2$,$f'(0+)=0$,$f'(0-)=0$。
由此可得$$\begin{aligned}a&=\lim\limits_{x\to 0^+}\frac{f(x)-f(0)}{x-0}\\&=\lim\limits_{x\to 0^+}\frac{ax^2}{x}\\&=\lim\limits_{x\to0^+}ax\\&=\lim\limits_{x\to 0^-}ax\\&=-\frac{1}{2}\end{aligned}$$ 故选B。
3.(2016年2卷12)已知函数$f(x)(x\in R)$满足$f(-x)=2-f(x)$,若函数$y=\sum\limits_{i=1}^m(x_i+y_i)$的图像的交点为$(x_1,y_1),(x_2,y_2),\cdots,(x_m,y_m)$,则$\sum\limits_{i=1}^m(x_i+y_i)=( )$解析】由$f(x)$的奇偶性可得$f(0)=1$,又因为$f(x)$是偶函数,所以$f'(0)=0$。
三角函数与导数练习题
三角函数与导数练习题在微积分学习的过程中,三角函数与导数是非常重要的概念。
理解和掌握它们对于解决各种微积分问题至关重要。
本文将为你提供一些与三角函数和导数相关的练习题,帮助你巩固这些知识点。
练习题一:三角函数的导数计算计算下列函数的导数:1. y = sin(x)2. y = cos(x)3. y = tan(x)4. y = cot(x)解答:1. y = sin(x)y' = cos(x)2. y = cos(x)y' = -sin(x)3. y = tan(x)y' = sec^2(x)4. y = cot(x)y' = -csc^2(x)练习题二:三角函数与导数的应用1. 求函数 y = sin(x) 在点x = π/2 处的导数值,并说明其物理意义。
2. 设 y = cos(x),求函数 y' 的最小正周期是多少?3. 对函数 y = atan(x) ,求其在点 x = 0 处的导数,并说明其物理意义。
解答:1. 在点x = π/2 处,函数 y = sin(x) 的导数为y' = cos(x) = cos(π/2) = 0。
这表示在x = π/2 处,函数 y = sin(x) 的变化率为零。
物理上,这可以理解为在该点附近,物体的运动速度不再发生变化。
2. 函数 y = cos(x) 的最小正周期是2π。
这是因为在区间[0, 2π] 内,cos(x) 展现出了与整个函数图像相似的特征。
3. 求函数 y = atan(x) 在点 x = 0 处的导数:y' = 1 / (1 + x^2)当 x = 0 时,函数的导数为 y' = 1 / (1 + 0^2) = 1。
物理上,这表示函数 y = atan(x) 在 x = 0 处的变化率为1。
练习题三:三角函数与导数的求解1. 求函数 y = 3sin(2x) 的导数。
2. 求函数 y = 2cos(3x) 的导数。
2022年高考数学新题好题汇编 第3讲 函数与导数小题(原卷版=解析版)
第3讲函数与导数小题一、多选题1.(2021·全国高三专题练习)已知函数()sin 2xxf x e ex -=--,若()()12f x f x >,则()A .2212x x >B .121x x e ->C .12ln ln x x >D .1122x x x x >2.(2021·山东高三专题练习)函数ln ()xf x x=,则下列说法正确的是()A .(2)(3)f f >B .ln π>C .若()f x m =有两个不相等的实根12x x 、,则212x x e < D .若25,x y x y =、均为正数,则25x y <3.(2021·广东深圳市·高三一模)已知函数3()3x f x x =+,若01m n <<<,则下列不等式一定成立的有()A .(1)(1)f m f n -<-B .()f f m n <+C .()()log log m n f n f m <D .()()nmf mf n <4.(2021·广东湛江市·高三一模)已知函数f (x )=x 3-3ln x -1,则() A .f (x )的极大值为0 B .曲线y =f (x )在(1,f (1))处的切线为x 轴 C .f (x )的最小值为0D .f (x )在定义域内单调5.(2021·河北邯郸市·高三一模)已知函数()22,21ln 1,1x x f x x x e+-≤≤⎧=⎨-<≤⎩,若关于x 的方程()f x m =恰有两个不同解()1212,x x x x <,则()212)x x f x -(的取值可能是() A .3-B .1-C .0D .26.(2021·全国高三专题练习)已知函数()2tan f x x x =+,其导函数为()'f x ,设()()cos g x f x x '=,则()A .()f x 的图象关于原点对称B .()f x 在R 上单调递增C .2π是()g x 的一个周期D .()g x 在0,2π⎛⎫⎪⎝⎭上的最小值为7.(2021·全国高三专题练习(理))已知函数()sin sin xxf x e e=+,以下结论正确的是()A .()f x 是偶函数B .()f x 最小值为2C .()f x 在区间,2ππ⎛⎫--⎪⎝⎭上单调递减D .()()2g x f x x π=-的零点个数为58.(2021·江苏高三专题练习)若定义在R 上的函数()f x 满足()01f =-,其导函数()f x '满足()1f x m '>>,则下列成立的有()A .11mf m m -⎛⎫>⎪⎝⎭B .11f m ⎛⎫<-⎪⎝⎭ C .1111f m m ⎛⎫>⎪--⎝⎭ D .101f m ⎛⎫<⎪-⎝⎭9.(2021·全国高三专题练习)设函数cos2cos2()22xx f x -=-,则() A .()f x 在0,2π⎛⎫⎪⎝⎭单调递增B .()f x 的值域为33,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦C .()f x 的一个周期为πD .4f x π⎛⎫+ ⎪⎝⎭的图像关于点,04π⎛⎫ ⎪⎝⎭对称二、单选题10.(2021·广东广州市·高三一模)已知e 2.71828≈是自然对数的底数,设21323,2,eln 2e ea b c -=-=-=-,则()A .a b c <<B .b a c <<C .b c a <<D .c a b <<11.(2021·全国高三专题练习)已知函数()()1ln 12xf x e x =+-,若41log 5a f ⎫⎛= ⎪⎝⎭,()5log 6b f =,()6log 4c f =,则a ,b ,c 的大小关系正确的是()A .b a c >>B .a b c >>C .c b a >>D .c a b >>12.(2021·全国高三专题练习)已知函数2()22x xf x x -=++,若不等式()2(1)2f ax f x-<+对任意x ∈R 恒成立,则实数a 的取值范围是()A.()-B.(-C.(-D .(2,2)-13.(2021·江苏常州市·高三一模)若()316,00,0x x f x xx ⎧-≠⎪=⎨⎪=⎩则满足(10)xf x -≥的x 的取值范围是() A .[)1,1][3,-+∞ B .(,1][0,1][3,)-∞-⋃⋃+∞ C .[1,0][1,)-⋃+∞D .(,3][1,0][1,)-∞-⋃-⋃+∞14.(2021·辽宁铁岭市·高三一模)若a ∈R ,“3a >”是“函数()()xf x x a e =-在()0,∞+上有极值”的(). A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件15.(2021·全国高三专题练习)下列函数中,既是奇函数,又在()0,1上单调递减的是() A .()()()ln ln xx xxf x e eee --=+--B .()1sin sin f x x x=+ C .()()()ln 1ln 1f x x x =+--D .()1 xxf x e e =-16.(2021·湖南岳阳市·高三一模)对于函数()y f x =,若存在0x ,使00()()f x f x =--,则点00(,())x f x 与点00(,())x f x --均称为函数()f x 的“先享点”已知函数316,0(),6,0ax x f x x x x ->⎧=⎨-≤⎩且函数()f x 存在5个“先享点”,则实数a 的取值范围为() A .(6,)+∞B .(,6)-∞C .(0,6)D .(3,)+∞17.(2020·山东高三专题练习)已知函数39,0(),0x x x f x xe x ⎧-≥=⎨<⎩( 2.718e =为自然对数的底数),若()f x 的零点为α,极值点为β,则αβ+=() A .1- B .0 C .1 D .2三、填空题18.(2021·广东韶关市·高三一模)若曲线()21:0C y ax a =>与曲线2:x C y e =存在公共切线,则a 的取值范围为__________.19.(2021·全国高二课时练习(理))设曲线xy e =在点(0,1)处的切线与曲线1(0)y x x=>上点P 处的切线垂直,则P 的坐标为_____.20.(2021·辽宁铁岭市·高三一模)已知函数()f x 是定义在R 上的奇函数,当0x <时,()221ax x f x =-+,且曲线()y f x =在点()()1,1f 处的切线斜率为4,则a =______. 21.(2021·河北邯郸市·高三一模)已知函数()2ln f x ax x =+满足0(1)(12)lim23x f f x x∆→--∆=∆,则曲线()y f x =在点11,22f ⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭处的切线斜率为___________.22.(2021·湖南衡阳市·高三一模)定义在R 上的函数()f x 满足()()21f x f x +-=,()f x 的导函数()f x ',则()()20192021f f '--'=___________.第3讲函数与导数小题一、多选题1.(2021·全国高三专题练习)已知函数()sin 2xxf x e ex -=--,若()()12f x f x >,则()A .2212x x >B .121x x e ->C .12ln ln x x >D .1122x x x x >【答案】BD 【分析】先分析得到()f x 在R 上单调递增,得到12x x >,由于二次函数2yx 不是单调函数,2212x x >不一定成立,所以选项A 错误;121x x e->,所以选项B 正确;由于函数ln()0ln ln 0x x y x x x -<⎧==⎨>⎩,不是单调函数,所以12ln ln x x >不一定成立.所以选项C 错误;因为函数2200x x y x x x x ⎧-<==⎨≥⎩,函数在R 上单调递增,所以选项D 正确. 【详解】因为()2cos222cos20xxf x e ex x -'=+-≥-≥,所以()f x 在R 上单调递增,由()()12f x f x >可得12x x >,所以121x x e ->,所以选项B 正确;又因为函数220x x y x x x x ⎧-<==⎨≥⎩,函数在R 上单调递增,所以1122x x x x >,所以选项D 正确;由于二次函数2yx 不是单调函数,所以当12x x >时,2212x x >不一定成立,所以选项A 错误;由于函数ln()0ln ln 0x x y x x x -<⎧==⎨>⎩,不是单调函数,所以当12x x >时,12ln ln x x >不一定成立.所以选项C 错误. 故选:BD 【点睛】关键点睛:解答本题的关键是想到利用导数分析得到函数的单调性,研究函数的问题,一般先要通过探究函数的奇偶性、单调性和周期性等,再求解函数问题.2.(2021·山东高三专题练习)函数ln ()xf x x=,则下列说法正确的是()A .(2)(3)f f >B .ln π>C .若()f x m =有两个不相等的实根12x x 、,则212x x e < D .若25,x y x y =、均为正数,则25x y <【答案】BD 【分析】求出导函数,由导数确定函数日单调性,极值,函数的变化趋势,然后根据函数的性质判断各选项. 由对数函数的单调性及指数函数单调性判断A ,由函数()f x 性质判断BC ,设25x y k ==,且,x y 均为正数,求得252ln ,5ln ln 2ln 5x k y k ==,再由函数()f x 性质判断D . 【详解】 由ln (),0x f x x x =>得:21ln ()xf x x -'=令()0f x '=得,x e =当x 变化时,(),()f x f x '变化如下表:故,()f x x=在(0,)e 上递增,在(,)e +∞上递减,()f e e =是极大值也是最大值,x e >时,x →+∞时,()0f x →,且x e >时()0f x >,01x <<时,()0f x <,(1)0f =,A .1132ln 2(2)ln 2,(3)ln 32f f ===66111133223232(3)(2)f f ⎛⎫⎛⎫>∴>∴> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故A 错B .e e π<<,且()f x 在(0,)e 单调递增ln f fe ππ∴<<<∴>,故:B 正确 C .()f x m =有两个不相等的零点()()1212,x x f x f x m ∴==不妨设120x e x <<<要证:212x x e <,即要证:221222,()e e x x e ef x x x<>∴<在(0,)e 单调递增,∴只需证:()212e f x f x ⎛⎫< ⎪⎝⎭即:()222e f x f x ⎛⎫<⎪⎝⎭只需证:()2220e f x f x ⎛⎫-< ⎪⎝⎭……① 令2()(),()e g x f x f x e x ⎛⎫=-> ⎪⎝⎭,则2211()(ln 1)g x x e x '⎛⎫=-- ⎪⎝⎭当x e >时,2211ln 1,()0()x g x g x e x'>>∴>∴在(,)e +∞单调递增 ()22()0x e g x g e >∴>=,即:()2220e f x f x ⎛⎫-> ⎪⎝⎭这与①矛盾,故C 错D .设25x y k ==,且,x y 均为正数,则25ln ln log ,log ln 2ln 5k kx k y k ====252ln ,5ln ln 2ln 5x k y k ∴== 1152ln 2ln 5ln 2,ln 525==且1010111153222525⎛⎫⎛⎫⎛⎫ ⎪>> ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭ln 2ln 52502525ln 2ln 5x y ∴>>∴<∴<,故D 正确.故选:BD . 【点睛】关键点点睛:本题考查用导数研究函数的单调性、极值,函数零点等性质,解题关键是由导数确定函数()f x 的性质.其中函数值的大小比较需利用单调性,函数的零点问题中有两个变量12,x x ,关键是进行转化,利用零点的关系转化为一个变量,然后引入新函数进行证明.3.(2021·广东深圳市·高三一模)已知函数3()3x f x x =+,若01m n <<<,则下列不等式一定成立的有()A .(1)(1)f m f n -<-B .()f f m n <+C .()()log log m n f n f m <D .()()nmf mf n <【答案】BD 【分析】确定函数是增函数,然后比较自变量的大小后可得正确选项. 【详解】易知3()3xf x x =+是R 上的增函数,01m n <<<时,m n +>1n m m n <<成立,BD 一定成立; 1m -与1n -的大小关系不确定,A 不一定成立;同样log m n 与log m n 的大小关系也不确定,如1m n=时,log log 1m n n m ==-,C 也不一定成立. 故选:BD .4.(2021·广东湛江市·高三一模)已知函数f (x )=x 3-3ln x -1,则() A .f (x )的极大值为0 B .曲线y =f (x )在(1,f (1))处的切线为x 轴 C .f (x )的最小值为0 D .f (x )在定义域内单调【答案】BC 【分析】直接对f (x )=x 3-3ln x -1,求出导函数,利用列表法可以验证A 、C 、D;对于B:直接求出切线方程进行验证即可. 【详解】f (x )=x 3-3ln x -1的定义域为()0+∞,,()()23333=1f x x x x x'=-- 令()()23333=1=0f x x x x x'=--,得1x =, 列表得:所以f (x )的极小值,也是最小值为f (1)=0,无极大值,在定义域内不单调;故C 正确,A 、D 错误; 对于B:由f (1)=0及()10f '=,所以y =f (x )在(1,f (1))处的切线方程()001y x -=-,即0y =.故B 正确. 故选:BC 【点睛】导数的应用主要有:(1)利用导函数几何意义求切线方程;(2)利用导数研究原函数的单调性,求极值(最值); (3)利用导数求参数的取值范围.5.(2021·河北邯郸市·高三一模)已知函数()22,21ln 1,1x x f x x x e+-≤≤⎧=⎨-<≤⎩,若关于x 的方程()f x m =恰有两个不同解()1212,x x x x <,则()212)x x f x -(的取值可能是() A .3- B .1-C .0D .2【答案】BC 【分析】利用函数的单调性以及已知条件得到1122,e ,(1,0]2m m x x m +-==∈-,代入()212)x x f x -(,令121(),(1,0]2x g x xe x x x +=-+∈-,求导,利用导函数的单调性分析原函数的单调性,即可求出取值范围. 【详解】因为()f x m =的两根为()1212,x x x x <, 所以1122,e ,(1,0]2m m x x m +-==∈-, 从而()()211212222m m m m x x f x e m me m ++-⎛⎫-=-=-+ ⎪⎝⎭. 令121(),(1,0]2x g x xex x x +=-+∈-, 则1()(1)1x g x x e x +'=+-+,(1,0]x ∈-.因为(1,0]x ∈-,所以1010,1,10x x e e x ++>>=-+>, 所以()0g x '>在(1,0]-上恒成立, 从而()g x 在(1,0]-上单调递增. 又5(0)0,(1)2g g =-=-, 所以5(),02g x ⎛⎤∈-⎥⎝⎦, 即()()212x x f x -⋅的取值范围是5,02⎛⎤-⎥⎝⎦,故选:BC . 【点睛】关键点睛:本题考查利用导数解决函数的范围问题.构造函数121(),(1,0]2x g x xe x x x +=-+∈-,利用导数求取值范围是解决本题的关键.6.(2021·全国高三专题练习)已知函数()2tan f x x x =+,其导函数为()'f x ,设()()cos g x f x x '=,则()A .()f x 的图象关于原点对称B .()f x 在R 上单调递增C .2π是()g x 的一个周期D .()g x 在0,2π⎛⎫⎪⎝⎭上的最小值为【答案】AC 【分析】对A :求出()f x 的定义域,再利用奇偶性的定义判断即可; 对B :利用()f x 的导数可判断;对C :计算(2)g x π+,看是否等于()g x 即可; 对D :设cos t x =,根据对勾函数的单调性可得最值. 【详解】()2tan f x x x =+的定义域是,2xx k k Z ππ⎧⎫≠+∈⎨⎬⎩⎭∣,其定义域关于坐标原点对称, 且()2tan()2tan (2tan )()f x x x x x x x f x -=-+-=--=-+=-, 所以()f x 是奇函数,所以()f x 的图象关于原点对称,故A 项正确;由()2tan f x x x =+,得22()1cos f x x '=+,则2()()cos cos cos g x f x x x x'==+. 22()10cos f x x '=+>恒成立,所以()f x 在,()22k k k Z ππππ⎛⎫-++∈ ⎪⎝⎭上单调递增,并不是在R 上单调递增,故B 项错误; 由2()cos cos g x x x =+,得函数()g x 的定义域是,2xx k k Z ππ⎧⎫≠+∈⎨⎬⎩⎭∣22(2)cos(2)cos ()cos(2)cos g x x x g x x xπππ+=++=+=+,故C 项正确;设cos t x =,当0,2x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,(0,1)t ∈, 此时()2()h t g x t t==+,(0,1)t ∈,根据对勾函数的单调性,()h t 在(0,1)上单调递减, ()()13g x h ∴>=,故D 项错误.故选:AC .7.(2021·全国高三专题练习(理))已知函数()sin sin xxf x e e=+,以下结论正确的是()A .()f x 是偶函数B .()f x 最小值为2C .()f x 在区间,2ππ⎛⎫-- ⎪⎝⎭上单调递减D .()()2g x f x x π=-的零点个数为5【答案】ABD 【分析】去掉绝对值,由函数的奇偶性及周期性,对函数分段研究,利用导数再得到函数的单调性,再对选项进行判断. 【详解】∵x ∈R ,()()f x f x -=,∴()f x 是偶函数,A 正确;因为()()2f x f x π+=,由函数的奇偶性与周期性,只须研究()f x 在[]0,2π上图像变化情况.()sin sin sin 2,01,2x x x e x f x e x e πππ⎧≤≤⎪=⎨+<≤⎪⎩, 当0x π≤≤,()sin 2cos xf x xe'=,则()f x 在0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦上单调递增,在,2ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,此时()[]2,2f x e ∈;当2x ππ≤≤时,()()sin sin cos xx f x x ee -'=-,则()f x 在3,2x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦上单调递增,在3,22x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦上单调递减,此时()12,f x e e⎡⎤∈+⎢⎥⎣⎦,故当02x π≤≤时,()min 2f x =,B 正确.因()f x 在,2x ππ⎛⎫∈⎪⎝⎭上单调递减,又()f x 是偶函数,故()f x 在,2ππ⎛⎫-- ⎪⎝⎭上单调递增,故C 错误.对于D ,转化为()2f x x π=根的个数问题.因()f x 在0,2π⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增,在,2ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减,在3,2ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增,在3,22ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减.当(),x π∈-∞时,()2f x ≥,22x π<,()2f x x π=无实根.()3,x π∈+∞时,()max 262x e f x π>>=,()2f x x π=无实根,3,2x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,显然x π=为方程之根.()sin sin xx f x ee -=+,()()sin sin cos 0x xf x x e e -'=->,3123322f e e πππ⎛⎫=+>⨯=⎪⎝⎭,单独就这段图象,()302f f ππ⎛⎫'='=⎪⎝⎭,()f x 在3,2ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上变化趋势为先快扣慢,故()g x 在3,2ππ⎛⎫⎪⎝⎭内有1个零点,由图像知()g x 在3,32ππ⎛⎫⎪⎝⎭内有3个零点,又5252f e π⎛⎫=> ⎪⎝⎭,结合图象,知D 正确.故选:ABD. 【点睛】方法点睛:研究函数性质往往从以下方面入手: (1)分析单调性、奇偶性、周期性以及对称性;(2)数形结合法:先对解析式变形,进而构造两个容易画出图象的函数,将两个函数的图象画在同一个平面直角坐标系中,利用数形结合的方法求解.8.(2021·江苏高三专题练习)若定义在R 上的函数()f x 满足()01f =-,其导函数()f x '满足()1f x m '>>,则下列成立的有()A .11mf m m -⎛⎫>⎪⎝⎭B .11f m ⎛⎫<-⎪⎝⎭ C .1111f m m ⎛⎫>⎪--⎝⎭D .101f m ⎛⎫<⎪-⎝⎭【答案】AC 【分析】构造函数()()g x f x mx =-,由已知可得()g x 在R 上单调递增,利用单调性对各个选项进行分析判断即可. 【详解】根据题意设()()g x f x mx =-,其导数为()()g x f x m ''=-, 由()1f x m '>>知()g x 在R 上单调递增,对于A, 1,1,10m m <<>由函数单调性得1(0)g g m ⎛⎫> ⎪⎝⎭即11(0)f m f m m ⎛⎫-⨯> ⎪⎝⎭,即111f m ⎛⎫->- ⎪⎝⎭,即10f m ⎛⎫>⎪⎝⎭,又由1m ,则10m m -<,必有11mf m m -⎛⎫> ⎪⎝⎭,故A 正确,B 错误;对于C, 1m ,则101m >-,则有1(0)1g g m ⎛⎫> ⎪-⎝⎭,即1(0)111m f f m m ⎛⎫->=- ⎪--⎝⎭,即1110111m f m m m ⎛⎫>-=> ⎪---⎝⎭,故C 正确,D 错误; 故选:AC 【点睛】本题考查利用导数研究函数的单调性,常用解题方法构造新函数,考查学生推理能力和计算能力,属于中档题.9.(2021·全国高三专题练习)设函数cos2cos2()22xx f x -=-,则() A .()f x 在0,2π⎛⎫⎪⎝⎭单调递增B .()f x 的值域为33,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦ C .()f x 的一个周期为π D .4f x π⎛⎫+ ⎪⎝⎭的图像关于点,04π⎛⎫ ⎪⎝⎭对称【答案】BC【分析】根据余弦函数及指数函数的单调性,分析复合函数的单调区间及值域,根据周期定义检验所给周期,利用函数的对称性判断对称中心即可求解. 【详解】令cos2t x =,则12222tttt y -=-=-,显然函数12222t t tty -=-=-为增函数, 当0,2x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,cos2t x =为减函数, 根据复合函数单调性可知,()f x 在0,2π⎛⎫⎪⎝⎭单调递减, 因为cos2[1,1]t x =∈-, 所以增函数12222tttt y -=-=-在cos2[1,1]t x =∈-时,3322y -≤≤, 即()f x 的值域为33,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦; 因为cos2()cos2(cos2c )os222)(2()2x x x x x x f f πππ+-+-=-=+-=,所以()f x 的一个周期为π,因为sin 2sin 2224x x f x π-⎛⎫+=- ⎪⎝⎭,令sin 2sin 22(2)xx h x --=, 设(,)P x y 为sin 2sin 22(2)xx h x --=上任意一点,则(,)2P x y π'--为(,)P x y 关于,04π⎛⎫⎪⎝⎭对称的点, 而sin 2(sin 2())22sin 2sin 2()22222x x x x h y x y πππ-----=-==≠--,知点(,)2P x y π'--不在函数图象上,故()h x 的图象不关于点,04π⎛⎫⎪⎝⎭对称,即4f x π⎛⎫+ ⎪⎝⎭的图像不关于点,04π⎛⎫ ⎪⎝⎭对称.故选:BC 【点睛】本题主要考查了余弦函数的性质,指数函数的性质,复合函数的单调性,考查了函数的周期性,值域,对称中心,属于难题.二、单选题10.(2021·广东广州市·高三一模)已知e 2.71828≈是自然对数的底数,设21323,2,eln 2e ea b c -=-=-=-,则()A .a b c <<B .b a c <<C .b c a <<D .c a b <<【答案】A 【分析】 首先设()xf x x e=-,利用导数判断函数的单调性,比较,a b 的大小,设利用导数判断1x e x ≥+,放缩2ln 2c >-,再设函数()ln xg x x e=-,利用导数判断单调性,得()20g >,再比较,b c 的大小,即可得到结果. 【详解】设()x f x x e=-,()112f x e x '=-, 当204e x ≤<时,()0f x '>,函数单调递增,当24ex >时,()0f x '<,函数单调递减,()()3,2a f b f ==,2234e <<时,()()32f f <,即a b <,设1xy e x =--,1xy e '=-,(),0-∞时,0y '<,函数单调递减,()0,∞+时,0y '>,函数单调递增,所以当0x =时,函数取得最小值,()00f =,即1x e x ≥+恒成立, 即212e->,令()ln x g x x e =-,()11g x e x'=-,()0,x e ∈时,()0g x '<,()g x 单调递减,(),x e ∈+∞时,()0g x '>,()g x 单调递增,x e =时,函数取得最小值()0g e =,即()20g >,得:2ln 2e >222ln 2e<, 即212ln 22ln 22ee->>,即b c <, 综上可知a b c <<.故选:A 【点睛】关键点点睛:本题考查构造函数,利用导数判断函数的单调,比较大小,本题的关键是:根据1x e x ≥+,放缩ln 2c >,从而构造函数()ln xg x x e=-,比较大小. 11.(2021·全国高三专题练习)已知函数()()1ln 12xf x e x =+-,若41log 5a f ⎫⎛= ⎪⎝⎭,()5log 6b f =,()6log 4c f =,则a ,b ,c 的大小关系正确的是()A .b a c >>B .a b c >>C .c b a >>D .c a b >>【答案】B 【分析】先求出函数的定义域,判断函数()f x 为偶函数,再对函数求导判断出函数()f x 在0,上单调递增,然后作差比较45log 5,log 6的大小,可得456log 5log 61log 40>>>>,从而可比较出a ,b ,c 的大小 【详解】由题可知:()f x 的定义域为R ,且()()1ln 12xf x e x --=++()111ln ln 122x x x e x e x e +=+=+-,则()f x 为偶函数,()112x x e e f x =-+'()()2112121x x xx xe e e e e ---==++,当0x >时,0f x,()f x 在0,上单调递增.又由45551log 5log 6log 6log 4-=-5551log 4log 6log 4-⋅=2555log 4log 612log 4+⎫⎛- ⎪⎝⎭≥255log 25120log 4⎫⎛- ⎪⎝⎭>= 所以456log 5log 61log 40>>>>,41log 5a f ⎫⎛= ⎪⎝⎭()()44log 5log 5f f =-=,故a b c >>. 故选:B 【点睛】关键点点睛:此题考查利用函数的单调性比较大小,考查导数的应用,考查对数运算性质的应用,考查了基本不等式的应用,解题的关键是判断函数的奇偶性,再利用导数判断函数的单调性,然后利用单调性比较大小,属于中档题12.(2021·全国高三专题练习)已知函数2()22x x f x x -=++,若不等式()2(1)2f ax f x -<+对任意x ∈R恒成立,则实数a 的取值范围是()A .()- B .(-C .(-D .(2,2)-【答案】D 【分析】先利用定义确定函数()f x 为偶函数,再利用单调性证明()f x 在[)0,+∞上为增函数,所以不等式()2(1)2f ax f x -<+化简为212ax x -<+,转化为22212x ax x --<-<+在R 上恒成立,求出a 的取值范围. 【详解】函数2()22x xf x x -=++的定义域为R ,且2()22()xx f x x f x -=-=++,所以()f x 为偶函数.又当0x ≥时, 2()g x x =是增函数,任取[)12,0,x x ∈+∞,且12x x >,()112212()()2222x x x xh x h x ---=++-()()121212121212121112122221222222x x x x x x x x x x x x x x +++⎛⎫-⎛⎫+-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝=-=--⎭- 120x x >>,12120,22210x x x x +∴-->>,12()()0h x h x ∴->所以()22-=+x xh x 在[)0,+∞上是增函数,即()y f x =在[)0,+∞上是增函数.所以不等式()2(1)2f ax f x-<+对任意x ∈R 恒成立,转化为212ax x-<+,即22212x ax x --<-<+,从而转化为210x ax ++>和230x ax -+>在R 上恒成立①若210x ax ++>在R 上恒成立,则240a ∆=-<,解得22a -<<;②若230x ax -+>在R 上恒成立,,则2120a ∆=-<,解得a -<< 综上所述,实数a 的取值范围是(2,2)-. 故选:D.方法点睛:本题考查了解抽象不等式,要设法把隐性划归为显性的不等式求解,方法是: (1)把不等式转化为[][]()()f g x f h x >的模型;(2)判断函数()f x 的单调性,再根据函数的单调性将不等式的函数符号“f ”脱掉,得到具体的不等式(组)来求解,但要注意奇偶函数的区别.13.(2021·江苏常州市·高三一模)若()316,00,0x x f x xx ⎧-≠⎪=⎨⎪=⎩则满足(10)xf x -≥的x 的取值范围是() A .[)1,1][3,-+∞ B .(,1][0,1][3,)-∞-⋃⋃+∞ C .[1,0][1,)-⋃+∞ D .(,3][1,0][1,)-∞-⋃-⋃+∞【答案】B 【分析】按1x =或0,0x <,1x >和01x <<四种情况,分别化简解出不等式,可得x 的取值范围. 【详解】①当1x =或0时,(1)0xf x -=成立;②当0x <时,()3(1601)11x x xf x x ⎡⎤=--⎢⎥-⎣⎦-≥,可有()31611x x -≤-,解得1x ≤-; ③当0x >且1x ≠时,()3(1601)11x x xf x x ⎡⎤=--⎢⎥-⎣⎦-≥ 若1x >,则()4116x -≥,解得3x ≥ 若01x <<,则()4116x -≤,解得01x << 所以(,1][0,1][3,)x ∈-∞-⋃⋃+∞则原不等式的解为(,1][0,1][3,)x ∈-∞-⋃⋃+∞, 故选:B14.(2021·辽宁铁岭市·高三一模)若a ∈R ,“3a >”是“函数()()xf x x a e =-在()0,∞+上有极值”的().A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件【答案】A求得函数的导数,利用导数求得函数的单调性与极值,结合充分条件、必要条件的判定,即可求解. 【详解】由题意,函数()()xf x x a e =-,则()()1xf x x a e '=-+,令()0f x '=,可得1x a =-,当1x a <-时,()0f x '<;当1x a >-时,()0f x '>, 所以函数()y f x =在1x a =-处取得极小值,若函数()y f x =在()0,∞+上有极值,则10a ->,解得1a >.因此“3a >”是“函数()()xf x x a e =-在()0,∞+上有极值”的充分不必要条件.故选:A .15.(2021·全国高三专题练习)下列函数中,既是奇函数,又在()0,1上单调递减的是() A .()()()ln ln xx xxf x e eee --=+--B .()1sin sin f x x x=+ C .()()()ln 1ln 1f x x x =+-- D .()1 xxf x e e =-【答案】B 【分析】利用函数奇偶性的定义判断各选项中函数的奇偶性,利用导数法判断各选项中函数在区间()0,1上的单调性,由此可得出合适的选项. 【详解】对于A 选项,由0x x x xe e e e --⎧+>⎨->⎩,解得0x >, 所以,函数()()()ln ln xx xxf x e eee --=+--的定义域为()0,∞+,该函数为非奇非偶函数,A 选项不满足条件;对于B 选项,由sin 0x ≠,可得()x k k Z π≠∈,即函数()1sin sin f x x x=+的定义域为{},x x k k Z π≠∈. ()()()()11sin sin sin sin f x x x f x x x-=-+=--=--,该函数为奇函数,当()0,1x ∈时,()322cos cos cos 0sin sin x xf x x x x-'=-=<, 所以,函数()1sin sin f x x x=+在()0,1上单调递减,B 选项满足条件; 对于C 选项,由1010x x +>⎧⎨->⎩,解得11x -<<,所以,函数()()()ln 1ln 1f x x x =+--的定义域为()1,1-,()()()()ln 1ln 1f x x x f x -=--+=-,该函数为奇函数,当()0,1x ∈时,()21120111f x x x x '=+=>+--,该函数在()0,1上为增函数,C 选项不满足条件; 对于D 选项,函数()1xx f x e e=-的定义域为R ,()()11x x x x f x e e f x e e---=-=-=-,该函数为奇函数,当()0,1x ∈时,()10xx f x e e'=+>,该函数在()0,1上为增函数,D 选项不满足条件.故选:B. 【点睛】方法点睛:函数单调性的判定方法与策略:(1)定义法:一般步骤:设元→作差→变形→判断符号→得出结论;(2)图象法:如果函数()f x 是以图象的形式给出或者函数()f x 的图象易作出,结合图象可得出函数的单调区间;(3)导数法:先求出函数的导数,利用导数值的正负确定函数的单调区间;(4)复合函数法:先将函数()y f g x ⎡⎤=⎣⎦分解为内层函数()u g x =和外层函数()y f u =,再讨论这两个函数的单调性,然后根据复合函数法“同增异减”的规则进行判定.16.(2021·湖南岳阳市·高三一模)对于函数()y f x =,若存在0x ,使00()()f x f x =--,则点00(,())x f x 与点00(,())x f x --均称为函数()f x 的“先享点”已知函数316,0(),6,0ax x f x x x x ->⎧=⎨-≤⎩且函数()f x 存在5个“先享点”,则实数a 的取值范围为() A .(6,)+∞ B .(,6)-∞C .(0,6)D .(3,)+∞【答案】A 【分析】首先根据题中所给的条件,判断出“先享点”的特征,之后根据()f x 存在5个“先享点”,等价于函数32()6(0)f x x x x =-≤关于原点对称的图象恰好与函数1()16(0)f x ax x =->有两个交点,构造函数利用导数求得结果.【详解】依题意,()f x 存在5个“先享点”,原点是一个,其余还有两对,即函数32()6(0)f x x x x =-≤关于原点对称的图象恰好与函数1()16(0)f x ax x =->有两个交点,而函数32()6(0)f x x x x =-≤关于原点对称的函数为32()6(0)f x x x x =-≥,即3166ax x x -=-有两个正根,32166166x x a x x x-+==+-, 令()2166(0)h x x x x=+->, 322162(8)'()2x h x x x x -=-=, 所以当02x <<时,'()0h x <,当2x >时,'()0h x >,所以()h x 在(0,2)上单调递减,在(2,)+∞上单调递增,且(2)4866h =+-=,并且当0x →和x →+∞时,()f x →+∞,所以实数a 的取值范围为(6,)+∞,故选:A.【点睛】该题考查的是有关新定义问题,结合题意,分析问题,利用等价结果,利用导数研究函数的性质,属于较难题目.17.(2020·山东高三专题练习)已知函数39,0(),0x x x f x xe x ⎧-≥=⎨<⎩( 2.718e =为自然对数的底数),若()f x 的零点为α,极值点为β,则αβ+=()A .1-B .0C .1D .2 【答案】C【分析】令()0f x =可求得其零点,即α的值,再利用导数可求得其极值点,即β的值,从而可得答案.【详解】解:39,0(),0x x x f x xe x ⎧-=⎨<⎩,当0x 时,()0f x =,即390x -=,解得2x =;当0x <时,()0x f x xe =<恒成立,()f x ∴的零点为2α=.又当0x 时,()39x f x =-为增函数,故在[0,)+∞上无极值点;当0x <时,()x f x xe =,()(1)x f x x e '=+,当1x <-时,()0f x '<,当1x >-时,()0f x '>,1x ∴=-时,()f x 取到极小值,即()f x 的极值点1β=-,211αβ∴+=-=.故选:C .【点睛】本题考查利用导数研究函数的极值,考查函数的零点,考查分段函数的应用,突出分析运算能力的考查,属于中档题.三、填空题18.(2021·广东韶关市·高三一模)若曲线()21:0C y axa =>与曲线2:x C y e =存在公共切线,则a 的取值范围为__________. 【答案】2,4e ⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭【解析】解:由y =ax 2(a >0),得y ′=2ax ,由y =e x ,得y ′=e x ,曲线C 1:y =ax 2(a >0)与曲线C 2:y =e x 存在公共切线,设公切线与曲线C 1切于点(x 1,ax 12),与曲线C 2切于点()22,x x e ,则22211212x x e ax ax e x x -==-, 可得2x 2=x 1+2,∴11212x e a x +=,记()122x e f x x +=,则()()1222'4x e x f x x +-=,当x ∈(0,2)时,f ′(x )<0,f (x )递减;当x ∈(2,+∞)时,f ′(x )>0,f (x )递增.∴当x =2时,()2min 4e f x =. ∴a 的范围是2,4e ⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭. 19.(2021·全国高二课时练习(理))设曲线x y e =在点(0,1)处的切线与曲线1(0)y x x=>上点P 处的切线垂直,则P 的坐标为_____.【答案】【详解】设00(,)P x y .对y =e x 求导得y ′=e x ,令x =0,得曲线y =e x 在点(0,1)处的切线斜率为1,故曲线1(0)y x x =>上点P 处的切线斜率为-1,由02011x x y x ==-=-',得01x =,则01y =,所以P 的坐标为(1,1). 考点:导数的几何意义.20.(2021·辽宁铁岭市·高三一模)已知函数()f x 是定义在R 上的奇函数,当0x <时,()221ax x f x =-+,且曲线()y f x =在点()()1,1f 处的切线斜率为4,则a =______.【答案】3-【分析】利用奇函数性质,求在0x >时()f x 的解析式,根据导数的几何意义有()14f '=,即可求参数a 的值.【详解】当0x >时,则0x -<,∴()()()222121a x x ax x f x =⋅--⋅-+=++-,此时()()221f x f x ax x =--=---. 所以,当0x >时,()22f x ax '=--,则()1224a f '=--=,解得3a =-.故答案为:3-.21.(2021·河北邯郸市·高三一模)已知函数()2ln f x ax x =+满足0(1)(12)lim 23x f f x x∆→--∆=∆,则曲线()y f x =在点11,22f ⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭处的切线斜率为___________. 【答案】3【分析】根据极限形式和求导公式得(1)213f a '=+=,进而得1a =,计算12f ⎛⎫'⎪⎝⎭得解. 【详解】 由0(1)(12)lim23x f f x x ∆→--∆=∆,可得0(12)(1)lim 32x f x f x∆→-∆-=-∆. 因为1()2f x ax x '=+,所以(1)213f a '=+=,即1a =,则2()ln f x x x =+, 所以1()2f x x x '=+,132f ⎛⎫'= ⎪⎝⎭. 故答案为:3.22.(2021·湖南衡阳市·高三一模)定义在R 上的函数()f x 满足()()21f x f x +-=,()f x 的导函数()f x ',则()()20192021f f '--'=___________.【答案】0【分析】对()()21f x f x +-=两边同时求导得()()20x x f f '-'-=,进而得答案.【详解】因为()()21f x f x +-=,两边同时求导可得:()()20x x f f '-'-=,故()()201902021f f '-='.故答案为:0【点睛】本题考查复合函数导数问题,解题的关键在于根据已知对函数求导,考查运算求解能力,是中档题.。
函数求导练习题(含解析)
一.解答题(共15小题)1.请默写基础初等函数的导数公式:(1)(C)′=,C为常数;(2)(xα)′=,α为常数;(3)(a x)′=,a为常数,a>0且a≠1;(4)(log a x)′=,a为常数,a>0且a≠1;(5)(sin x)′=;(6)(cos x)′=.2.求下列函数的导数(1)y=x2﹣7x+6;(2)y=x+2sin x,x∈(0,2π).3.求下列函数的导数:(1)f(x)=3x4+sin x;(2).4.求下列函数的导数:(1)y=ln(2x+1);(2).5.求下列函数的导数:(1);(2)g(x)=(8﹣3x)7;(3)p(x)=5cos(2x﹣3);(4)w(x)=ln(5x+6)2.6.求下列函数的导数.(Ⅰ);(Ⅱ).7.求下列函数的导数.(1)f(x)=sin x cos x;(2)y=.8.求下列函数的导数.(1)y=;(2)y=(2x2+3)(3x﹣2).9.求下列函数的导数:(1);(2).10.求下列函数的导数:(1)S(t)=;(2)h(x)=(2x2+3)(3x﹣2).11.求下列函数的导数.(1);(2).12.求下列函数的导数:(1)y=;(2)y=.13.求下列函数的导数:(1)y=sin x+lnx;(2)y=cos x+x;(3)y=x sin x;(4);(5)y=3x2+x cos x;(6).14.求下列函数的导数.(1)y=x3﹣2x+3;(2)y=x sin(2x+5).15.求下列函数的导数:(1)y=(x2+3x+3)e x+1;(2)解析一.解答题(共15小题)1.请默写基础初等函数的导数公式:(1)(C)′=0,C为常数;(2)(xα)′=αxα﹣1,α为常数;(3)(a x)′=a x lna,a为常数,a>0且a≠1;(4)(log a x)′=,a为常数,a>0且a≠1;(5)(sin x)′=cos x;(6)(cos x)′=﹣sin x.分析:根据初等函数的导数公式,直接求解即可.解答:解:(1)(C)′=0,(2)(xα)′=αxα﹣1,(3)(a x)′=a x lna,(4)(log a x)′=,(5)(sin x)′=cos x,(6)(cos x)′=﹣sin x.故答案为:(1)0;(2)αxα﹣1;(3)a x lna;(4);(5)cos x;(6)﹣sin x.点评:本题主要考查初等函数的导数公式,比较基础.2.求下列函数的导数(1)y=x2﹣7x+6;(2)y=x+2sin x,x∈(0,2π).分析:利用导数的运算性质逐个化简即可求解.解答:解:(1)由已知可得y′=2x﹣7;(2)由已知可得y′=1+2cos x.点评:本题考查了导数的运算性质,属于基础题.3.求下列函数的导数:(1)f(x)=3x4+sin x;(2).分析:(1)(2)由基本初等函数的导数公式及导数加减、乘法法则求导函数即可.解答:解:(1)f(x)=3x4+sin x则f′(x)=12x3+cos x;(2),则f′(x)=+﹣2e2x﹣1.点评:本题主要考查导数的基本运算,比较基础.4.求下列函数的导数:(1)y=ln(2x+1);(2).分析:根据导数的公式即可得到结论.解答:解:(1)∵y=ln(2x+1),∴y′=×2=,(2)∵,∴y′=﹣sin(﹣2x)×(﹣2)=2sin(﹣2x)=﹣2sin(2x﹣).点评:本题主要考查导数的基本运算,比较基础.5.求下列函数的导数:(1);(2)g(x)=(8﹣3x)7;(3)p(x)=5cos(2x﹣3);(4)w(x)=ln(5x+6)2.分析:根据复合函数的求导法则、基本初等函数的求导公式求导计算即可.解答:解:(1)∵,∴.(2)∵g(x)=(8﹣3x)7,∴g'(x)=7(8﹣3x)6⋅(8﹣3x)'=﹣21(8﹣3x)6.(3)∵p(x)=5cos(2x﹣3),∴p'(x)=﹣5sin(2x﹣3)⋅(2x﹣3)'=﹣10sin(2x﹣3).(4)∵w(x)=ln(5x+6)2,∴点评:本题考查导数的计算,注意复合函数的导数计算,属于基础题.(Ⅰ);(Ⅱ).分析:根据导数的公式即可得到结论.解答:解:(Ⅰ)=.(Ⅱ).点评:本题主要考查导数的基本运算,比较基础.7.求下列函数的导数.(1)f(x)=sin x cos x;(2)y=.分析:利用导数的运算性质化简即可求解.解答:解:(1)因为f(x)=sin x cos x=sin2x,所以f′(x)=cos2x×=cos2x,(2)∵y=,∴y′==.点评:本题考查了导数的运算性质,考查了学生的运算求解能力,属于基础题.8.求下列函数的导数.(1)y=;(2)y=(2x2+3)(3x﹣2).分析:根据导数的公式,即可依次求解.解答:解:(1)y'==.(2)因为y=(2x2+3)(3x﹣2)=6x3﹣4x2+9x﹣6,所以y′=18x2﹣8x+9.点评:本题主要考查导数的运算,属于基础题.(1);(2).分析:(1)先展开f(x),然后求导即可;(2)根据基本初等函数和商的导数的求导公式求导即可.解答:解:(1),;(2).点评:本题考查了基本初等函数和商的导数的求导公式,考查了计算能力,属于基础题.10.求下列函数的导数:(1)S(t)=;(2)h(x)=(2x2+3)(3x﹣2).分析:结合基本初等函数的求导公式及求导法则求解即可.解答:解:(1)S(t)==t+,所以S′(t)=1﹣;(2)h(x)=(2x2+3)(3x﹣2),所以h′(x)=4x(3x﹣2)+3(2x2+3)=18x2﹣8x+9.点评:本题主要考查了基本初等函数的求导公式及求导法则,属于基础题.11.求下列函数的导数.(1);(2).分析:利用复合函数的导函数的求法,结合导数的运算求解即可.解答:解:(1),所以;(2)所以.点评:本题考查了导函数的求法,重点考查了导数的运算,属基础题.12.求下列函数的导数:(1)y=;(2)y=.分析:直接利用基本初等函数的导数公式,复合函数的导数公式以及导数的四则运算求解即可.解答:解:(1)令t=1﹣2x2,则,所以;(2).点评:本题考查了导数的运算,解题的关键是掌握基本初等函数的导数公式,复合函数的导数公式以及导数的四则运算,考查了运算能力,属于基础题.13.求下列函数的导数:(1)y=sin x+lnx;(2)y=cos x+x;(3)y=x sin x;(4);(5)y=3x2+x cos x;(6).分析:由已知结合函数的求导公式即可求解.解答:解:(1)y′=cos x+;(2)y′=﹣sin x+1;(3)y′=sin x+x cos x;(4)y′==;(5)y′=6x+cos x﹣x sin x;(6)y′==﹣.点评:本题主要考查了函数的求导公式的应用,属于基础题.14.求下列函数的导数.(1)y=x3﹣2x+3;(2)y=x sin(2x+5).分析:根据基本初等函数和复合函数的求导公式求导即可.解答:解:(1)y′=3x2﹣2;(2)y′=sin(2x+5)+2x cos(2x+5).点评:本题考查了基本初等函数和复合函数的求导公式,考查了计算能力,属于基础题.15.求下列函数的导数:(1)y=(x2+3x+3)e x+1;(2).分析:利用导数的运算法则以及常见函数的导数进行求解即可.解答:解:(1)因为y=(x2+3x+3)e x+1,所以y'=[(x2+3x+3)e x+1]'=(x2+3x+3+2x+3)e x+1=(x2+5x+6)e x+1=(x+2)(x+3)e x+1;(2)因为,所以.点评:本题考查了导数的运算,主要考查了导数的运算法则以及常见函数的导数公式,考查了化简运算能力,属于基础题.。
高三数学一轮复习《函数与导数》练习题(含答案)
高三数学一轮复习《函数与导数》练习题(含答案)第I 卷(选择题)一、单选题1.已知奇函数()f x ,且()()g x xf x =在[)0,+∞上是增函数.若(2)a g =-,0.8(2)b g =,(3)c g =,则a ,b ,c 的大小关系为( ) A .a b c <<B .c b a <<C .b a c <<D .b c a <<2.已知命题:0,ln(1)0p x x ∀>+>;命题:q 在ABC 中,若3B π∠>,则3sin 2B ∠>.则下列复合命题正确的是( ) A .p q ∧B .()()p q ⌝∧⌝C .()p q ⌝∧D .()p q ∧⌝3.直线1y =,y x =,1x =及幂函数1y x -=将直角坐标系第一象限分为8个部分(如图所示),那么幂函数13y x -=的图像在第一象限中经过( )A .③⑦B .③⑧C .④⑦D .①⑤4.函数()()2108210x f x x x x +=≤≤++的值域为A .11,86⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .[]6,8C .11,106⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .[]6,105.若函数()()ln 1xf x ke x =-+的值域为R ,则实数k 的最大值为( )A .1e -B .2e -C .eD .2-6.甲、乙两人解关于x 的方程:2log log 20x x b c ++=,甲写错了常数b ,得到根为14x =,18x;乙写错了常数c ,得到根为12x =,64x =.那么原方程的根正确的是( )A .4x =B .3x =C .4x =或8x =D .2x =或3x =7.已知函数()22,0,()2,0x x x f x g x x x e x >⎧==-+⎨≤⎩(其中e 是自然对数的底数),若关于x 的方程(())0g f x m -=恰有三个不等实根123,,x x x ,且123x x x <<,则21322x x x --的最小值为( )A .ln33-B .3ln 22-C .ln 23-D .1-8.若,,(0,1)r s t ∈,且45log log lg r s t ==,则( ) A .1115104r s t << B .1113104s r t << C .1111054t s r <<D .1111054r t s <<9.已知函数()(3lg f x x x =+,若当0,2πθ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,()()2sin 4sin 0f t f t θθ+->恒成立,则实数t 的取值范围是( ) A .10,4⎛⎫ ⎪⎝⎭B .1,5⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭C .1,4⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭D .1,5⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭10.已知函数()22x a xf x -=+的图象关于直线1x =对称,若()log ,04,6,46a x x g x x x ⎧<≤=⎨-<≤⎩且123x x x <<,()()()123g x g x g x ==,则123x x x 的取值范围为( )A .()0,2B .()0,4C .()4,6D .(]4,611.已知函数()sin (0)6f x x πωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭的最小正周期为π,若()f x m =在[0,)π上有两个实根a ,b ,且||3a b π->,则实数m 的取值范围是( ) A .1,02⎛⎫- ⎪⎝⎭B .10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭C .1,12⎛⎫ ⎪⎝⎭D .11,22⎛⎫- ⎪⎝⎭12.已知集合{}|1M x x =>,(){}2|lg 3N x y x x ==-,则M N ⋃为( )A .[)3,+∞B .()1,+∞C .()1,3D .()0,∞+第II 卷(非选择题)二、填空题13.已知定义在R 上的奇函数()f x 满足()()2f x f x =-,则()()22log 48log 3f f -=______. 14.已知函数()f x ,给出下列四个结论:①函数2yx 是偶函数;②函数1y x x=-是增函数;③函数()f x 定义域为I ,区间D I ⊆,若任意12,x x D ∈,都有1212()()0f x f x x x ->-,则()f x 在区间D 上单调递增; ④()f x 定义域为I , “对于任意x I ∈,总有()f x M ≥ (M 为常数)”是“函数()f x 在区间I 上的最小值为M ”的必要不充分条件.其中正确结论的序号是___________. 15.若1122m x m -<≤+(其中m 为整数),则m 叫做离实数x 最近的整数,记作{}x m =.设函数(){}f x x x =-,则函数()f x 的最大值是______.16.十六、十七世纪之交,随着天文、航海、工程、贸易及军事的发展,改进数字计算方法成了当务之急,约翰纳皮尔正是在研究天文学的过程中,为了简化其中的计算而发明了对数,后来天才数学家欧拉发现了对数与指数的关系,即log ba a Nb N =⇔=,现已知4log 6a =,36b =,则12a b+=_______. 三、解答题17.经普查,某种珍稀动物今年存量为1100只,而5年前存量为1000只. (1)在这5年中,若该动物的年平均增长率为a %,求a 的值(结果保留一位小数); (2)如果保持上述的年平均增长率不变,那么还需要经过几年才能使该动物的存量达到1300只?(精确到1年)18.已知函数()sin xf x e x =⋅.(1)求函数在()()0,0f 处的切线方程; (2)求函数()f x 在区间π,02⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的最值.19.已知实数0a ≠,函数()ln ||1f x ax =+. (Ⅰ)证明:对任意()0,a ∈+∞,()532f x a ≤-恒成立;(Ⅱ)如果对任意()0,x ∈+∞均有()x af x x a-≤+,求a 的取值范围.20.已知二次函数2()1()=-+∈f x x kx k R .(1)若()f x 在区间[2,)+∞上单调递增,求实数k 的取值范围;(2)若()0f x ≥在(0,)x ∈+∞上恒成立,求实数k 的取值范围.21.已知,()(2)x f x x e =-.(1)当0a 时,求21()2()(1)2g x f x a x =+-的单调区间;(2)若当0a 时,不等式()21()242f x a x x +-+在[0,)+∞上恒成立,求实数a 的取值范围.22.已知函数()ln f x x x a =+,()ln g x x ax =-. (1)求函数()f x 的极值;(2)若函数()g x 有2个不同的零点,求实数a 的取值范围; (3)若对任意的1x >,()()0f x g x +>恒成立,求实数a 的最大值.23.已知函数321()3f x x x mx m =+++.(1)若1x 为()f x 的极值点,且()()12f x f x =(12x x ≠),求122x x +的值. (2)求证:当0m >时,()f x 有唯一的零点.24.已知幂函数()223mm f x x -++=,()m Z ∈为偶函数,且在区间()0,∞+上是增函数.函数()()224log log m g x x x =-,x ⎡∈⎣(1)求m 的值;(2)求()g x 的最小值参考答案1.C2.D3.D4.C5.B6.C7.A8.A9.D10.C11.D12.D 13.0 14.①③④ 15.12##0.516.2 17.(1) 1.9a = (2)9年18.(1)0x y -=.(2)()max 0f x =.()π4min f x -=19.(Ⅱ)(]0,120.(1)4k ≤;(2)k 2≤.21.(1)增区间为(1,)+∞,减区间为(,1)-∞(2)12a ≥ 22.(1)极小值11f a e e ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,没有极大值;(2)10,e ⎛⎫⎪⎝⎭;(3)2.23.(1)1223x x +=-(2) 24.(1)1m =;(2)116-.。
完整版)导数测试题(含答案)
完整版)导数测试题(含答案)1.已知函数y=f(x)=x^2+1,则在x=2,Δx=0.1时,Δy的值为0.41.2.函数f(x)=2x^2-1在区间(1,1+Δx)上的平均变化率为4+4Δx。
3.设f′(x)存在,则曲线y=f(x)在点(x,f(x))处的切线与x 轴相交但不垂直。
4.曲线y=-1/x在点(1,-1)处的切线方程为y=x-2.5.在曲线y=x^2上,且在该点处的切线倾斜角为π/4的点为(2,4)。
6.已知函数f(x)=1/x,则f′(-3)=-1/9.7.函数f(x)=(x-3)ex的单调递增区间是(2,∞)。
8.“函数y=f(x)在一点的导数值为0”是“函数y=f(x)在这点取极值”的充要条件。
9.函数f(x)在开区间(a,b)内的极小值点有2个。
10.函数f(x)=-x^2+4x+7,在x∈[3,5]上的最大值和最小值分别是f(3)和f(5)。
11.函数f(x)=x^3-3x^2-9x+k在区间[-4,4]上的最小值为-71.12.速度为零的时刻是0,1,4秒末。
13.已知函数 $y=f(x)=ax^2+2x$,且 $f'(1)=4$,则 $a=3$。
14.已知函数 $y=ax^2+b$ 在点 $(1,3)$ 处的切线斜率为 $2$,则 $b=a+1$。
15.函数 $y=x e^x$ 的最小值为 $-1/e$。
16.有一长为 $16$ m 的篱笆,要围成一个矩形场地,则矩形场地的最大面积是 $64$ $m^2$。
17.(1) $y'=6x+\cos x$;(2) $y'=\dfrac{1}{(1+x)^2}$;(3)$y'=\dfrac{1}{x}-e^x$。
18.(1) 解方程 $x^2+4=x+10$ 得 $x=3$ 或 $x=-2$,故交点为 $(3,13)$ 或 $(-2,0)$;(2) 在交点 $(3,13)$ 处,抛物线的斜率为 $6$,故该点处的切线方程为 $y=6x-5$。
函数与导数练习题(含解析)
函数与导数一、单选题1.(2020·甘肃城关·兰州一中月考(文))函数21()log f x x x=-的零点所在区间( ) A .(1,2)B .(2,3)C .1(0,)2D .1(2,1)2.(2020·甘肃城关·兰州一中月考(文))已知函数()f x 的图象关于原点对称,且满足()0(3)1f x f x ++-=,且当)4(2x ∈,时,12()log (1)f x x m =--+,若(2021)1(1)2f f -=-,则m =( )A .43B .34C .43-D .34-3.(2020·云南昆明一中高三月考(文))已知函数()f x 是奇函数,当0x >时()22xf x x =+,则()()12f f +-=( )A .8-B .4-C .5-D .114.(2020·甘肃城关·兰州一中月考(文))下列函数中,既是奇函数又在()0,∞+单调递减的函数是( ) A .22x x y -=-B .tan y x x =C .sin y x x =-D .12y x x=- 5.(2020·甘肃城关·兰州一中月考(文))函数()sin ln f x x x x =-的图象大致是( )A .B .C .D .6.(2020·甘肃城关·兰州一中月考(文))函数()f x 的定义域为R ,对任意的[)()1212,1,x x x x ∈+∞≠,有()()21210f x f x x x -<-,且函数()1f x +为偶函数,则( )A .()()()123f f f <-<B .()()()321f f f <-<C .()()()231f f f -<<D .()()()213f f f -<<7.(2020·甘肃城关·兰州一中月考(文))若函数2()ln 2f x x ax =+-在区间1,22⎛⎫⎪⎝⎭内存在单调递增区间,则实数a 的取值范围是( )A .(,2]-∞-B .1,8⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭C .12,8⎛⎫-- ⎪⎝⎭D .(2,)-+∞8.(2020·云南昆明一中高三月考(文))已知函数()ln f x x x =,若直线l 过点()0,e -,且与曲线()y f x =相切,则直线l 的斜率为( ) A .2- B .2 C .e -D .e9.(2020·吉林高三其他(文))已知函数2()2f x x x =-,若8log 27a =,5log 11b =,0.25log 8c =-,则( )A .f (b )f <(c )f <(a )B .f (b )f <(a )f <(c )C .f (c )f <(a )f <(b )D .f (c )f <(b )f <(a )10.(2020·四川其他(文))已知函数()sin f x x x =-,则下列关系不正确的是( ) A .函数()f x 是奇函数B .函数()f x 在R 上单调递减C .0x =是函数()f x 的唯一零点D .函数()f x 是周期函数11.(2020·四川其他(文))已知函数ln(1),0()0,0x x f x x +≥⎧=⎨<⎩,若(4)(23)f x f x -<-,则实数x 的取值范围是( )A .[2,)+∞B .[2,)+∞C .3,2⎛⎫+∞⎪⎝⎭D .[4,)+∞12.(2020·黑龙江道里·哈尔滨三中高三月考(文))若定义域1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭的函数()f x 满足()()xef x f x x'-=且()1f e =-,若13f e m ⎛⎫-≤- ⎪⎝⎭恒成立,则m 的取值范围为( ) A .1,12⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭C .20,5⎛⎤ ⎥⎝⎦D .21,52⎡⎤⎢⎥⎣⎦13.(2020·安徽庐阳·合肥一中高三月考(文))已知()13,03,0x x e x f x x x x +⎧⋅≤=⎨->⎩,若关于x 的方程()()210f x a f x -⋅-=有5个不同的实根,则实数a 的取值范围为( )A .30,2⎧⎫⎨⎬⎩⎭B .30,2⎛⎫ ⎪⎝⎭C .30,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .30,2⎛⎤ ⎥⎝⎦14.(2020·广西南宁二中月考(文))已知定义在R 上的偶函数()f x 在[0,)+∞上递减,若不等式(ln 1)(ln 1)2(1)f ax x f ax x f -+++--≥对[]1,3x ∈恒成立,则实数a 的取值范围为( )A .(2,)eB .1[,)e+∞C .1,e e⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .12ln 3,3e +⎡⎤⎢⎥⎣⎦15.(2020·甘肃城关·兰州一中月考(文))已知定义在R 上的函数()f x 满足()()2f x x =+,且当11x -≤≤时,()2xf x =,函数()g x x =,实数a ,b 满足3b a >>.若[]1,x a b ∀∈,2x ⎡⎤∃∈⎣⎦,使得()()12f x g x =成立,则b a -的最大值为( )A .12B .1CD .2二、填空题16.(2020·甘肃城关·兰州一中月考(文))设曲线()ln 1y ax x =-+在点()0,0处的切线方程为20x y -=,则a =________.17.(2020·云南昆明一中高三月考(文))函数()[]()()sin ,0,212,2,2x x f x f x x π⎧∈⎪=⎨-∈+∞⎪⎩.若关于x 的方程()()0f x m m =< 有且只有两个不相等的实根1x ,2x ,则12x x +的值是_________.18.(2020·河南洛阳·高三月考(文))已知函数(),0,ln ,0,x e x f x x x -⎧≤⎪=⎨>⎪⎩若关于x 的方程()()102f x a f x a ⎡⎤-⋅--=⎡⎤⎣⎦⎢⎥⎣⎦恰有5个不相等的实数根,则实a 的取值范围是______. 19.(2020·甘肃城关·兰州一中月考(文))函数()212log 2y x x =-的单调递增区间是_________.20.(2020·甘肃城关·兰州一中月考(文))已知()f x 是定义域为R 的奇函数,()'f x 是()f x 的导函数,(1)0f -=,当0x >时,()3()0xf x f x '-<,则使得()0f x >成立的x 的取值范围是________.21.(2020·甘肃城关·兰州一中月考(文))已知1240x x a ++⋅>对一切(],1x ∞∈-上恒成立,则实数a 的取值范围是______.三、解答题22.(2020·云南昆明一中高三月考(文))已知函数()xf x e ax =-,()1lng x x x =+.(1)讨论函数()f x 的单调性;(2)若当0x >时,方程()()f x g x =有实数解,求实数a 的取值范围.23.(2020·甘肃城关·兰州一中月考(文))已知函数()()ln f x x x a =-,()12x g x e =-(e为自然对数的底).(1)讨论()f x 的极值;(2)当1a =时,若存在(]00,x m ∈,使得()()00f x g m -≤,求实数m 取值范围. 24.(2020·陕西西安·月考(文))已知函数()ln 1,f x x ax a R =-+∈. (1)求函数()f x 的单调区间;(2)若不等式()0f x ≤恒成立,求实数a 的取值范围;(3)当*n N ∈时,求证:111111ln(1)123123+++<+<+++++n n n. 25.(2020·广西南宁二中月考(文))已知函数3211()(1)132f x ax a x x =-+++(1a ≥). (I )若3a =,求曲线()y f x =在点(1,(1))f 处的切线方程; (II )若()f x 在R 上无极值点,求a 的值;(III )当(0,2)x ∈时,讨论函数()f x 的零点个数,并说明理由.26.(2020·四川其他(文))已知曲线()(3)(2ln )xf x x e a x x =-+-(其中e 为自然对数的底数)在1x =处切线方程为(1) y e x b =-+.(Ⅰ)求a ,b 值;(Ⅱ)证明:()f x 存在唯一的极大值点0x ,且()0215e f x --<<-. 27.(2020·河南洛阳·高三月考(文))已知函数()()2122xf x x e x x =-+-. (1)求函数()f x 的单调区间;(2)若不等式()()21442a af x x a x ⎛⎫≥+-++⎪⎝⎭对任意()2,x ∈+∞恒成立,求实数a 的取值范围. 28.(2020·广东天河·华南师大附中高三月考(文))设2()g x lnx x x =+-.(1)求()g x 的单调区间;(2)当0a >时,2()0xxe a x a g x --≥恒成立,求实数a 的取值范围.29.(2020·湖北宜昌·高三期末(文))已知函数22()ln f x x a x ax =--.(1)当1a =时,求()f x 的单调区间;(2)若对于定义域内任意的x ,()0f x ≥恒成立,求a 的取值范围;(3)记()()g x f x a x =+,若()g x 在区间1[,]e e 内有两个零点,求a 的取值范围.30.(2020·吉林高三其他(文))已知函数()32ln f x ax bx x =--.(1)当0b =时,讨论()f x 的单调性;(2)若1a b ==,且()f x m ≥恒成立,求m 的取值范围.一、单选题1.(2020·甘肃城关·兰州一中月考(文))函数21()log f x x x=-的零点所在区间( ) A .(1,2) B .(2,3)C .1(0,)2D .1(2,1)【答案】A 【解析】函数()f x 的定义域为(0,)+∞,且函数()f x 单调递增,f (1)2log 1110=-=-<,f (2)2111log 210222=-=-=>, ∴在(1,2)内函数()f x 存在零点,故选:A .2.(2020·甘肃城关·兰州一中月考(文))已知函数()f x 的图象关于原点对称,且满足()0(3)1f x f x ++-=,且当)4(2x ∈,时,12()log (1)f x x m =--+,若(2021)1(1)2f f -=-,则m =( )A .43B .34C .43-D .34-【答案】C【解析】因为函数()f x 的图象关于原点对称,所以()f x 为奇函数, 因为()()()133f x f x f x +=--=-, 故函数()f x 的周期为4,则()()20211f f =;而()()11f f -=-,所以由(2021)1(1)2f f -=-可得1(1)3f =;而121(1)(3)log (31)3f f m =-=--=, 解得43m =-. 故选:C .3.(2020·云南昆明一中高三月考(文))已知函数()f x 是奇函数,当0x >时()22xf x x =+,则()()12f f +-=( )A .8-B .4-C .5-D .11【答案】C【解析】:因为0x >时,()22x f x x =+,所以12(1)213f =+=;又因为()f x 是奇函数,所以()()()22448f f -=-=-+=-, 即()()51238f f +-=-=-, 故选:C.4.(2020·甘肃城关·兰州一中月考(文))下列函数中,既是奇函数又在()0,∞+单调递减的函数是( ) A .22x x y -=-B .tan y x x =C .sin y x x =-D .12y x x=- 【答案】D【解析】对A ,函数22xxy -=-在()0,∞+单调递增,故A 不符合;对B ,函数tan y x x =为偶函数,故B 不符合;对C ,函数'1cos 0y x =-≥在()0,∞+恒成立,所以在()0,∞+单调递增,故C 不符合; 对D ,函数既是奇函数又在()0,∞+单调递减,故D 符合; 故选:D5.(2020·甘肃城关·兰州一中月考(文))函数()sin ln f x x x x =-的图象大致是( )A .B .C .D .【答案】B【解析】()sin()ln sin ln ()f x x x x x x x f x -=----=-=,()f x ∴为偶函数,排除A ,C 选项;当(0,1)x ∈时,sin 0,ln 0x x x ><,()0f x ∴>,排除D 选项,故选B .故选B6.(2020·甘肃城关·兰州一中月考(文))函数()f x 的定义域为R ,对任意的[)()1212,1,x x x x ∈+∞≠,有()()21210f x f x x x -<-,且函数()1f x +为偶函数,则( )A .()()()123f f f <-<B .()()()321f f f <-<C .()()()231f f f -<<D .()()()213f f f -<<【答案】C【解析】因为对任意的[)()1212,1,x x x x ∈+∞≠,有2121()()0f x f x x x -<-,所以对任意的[)()1212,1,x x x x ∈+∞≠,21x x -与21()()f x f x -均为异号, 所以()f x 在[1,)+∞上单调递减,又函数()1f x +为偶函数,即(1)(1)f x f x +=-,所以(2)(4)f f -=,所以()()()2(4)31f f f f -=<<. 故选:C.7.(2020·甘肃城关·兰州一中月考(文))若函数2()ln 2f x x ax =+-在区间1,22⎛⎫⎪⎝⎭内存在单调递增区间,则实数a 的取值范围是( )A .(,2]-∞-B .1,8⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭C .12,8⎛⎫-- ⎪⎝⎭D .(2,)-+∞【答案】D【解析】因为2()ln 2f x x ax =+-在区间1,22⎛⎫⎪⎝⎭内存在单调递增区间, 所以1()20f x ax x '=+>在区间1,22⎛⎫⎪⎝⎭上成立, 即212a x >-在区间1,22⎛⎫⎪⎝⎭上有解,因此,只需212412a >-=-⎛⎫ ⎪⎝⎭,解得2a >-.故选D8.(2020·云南昆明一中高三月考(文))已知函数()ln f x x x =,若直线l 过点()0,e -,且与曲线()y f x =相切,则直线l 的斜率为( ) A .2- B .2 C .e - D .e【答案】B【解析】设切点坐标为(),ln t t t ,()ln f x x x =,()ln 1f x x '=+,直线l 的斜率为()ln 1f t t '=+,所以,直线l 的方程为()()ln ln 1y t t t x t -=+-,将点()0,e -的坐标代入直线l 的方程得()ln ln 1e t t t t --=-+,解得t e =, 因此,直线l 的斜率为()2f e '=. 故选:B.9.(2020·吉林高三其他(文))已知函数2()2f x x x =-,若8log 27a =,5log 11b =,0.25log 8c =-,则( )A .f (b )f <(c )f <(a )B .f (b )f <(a )f <(c )C .f (c )f <(a )f <(b )D .f (c )f <(b )f <(a )【答案】A【解析】27982443log log 3log log 82a ===>=,5553log 11log log 2b ==<=,0.2543log 8log 82c =-==,又55log 11log 51b =>=,1b c a ∴<<<,又2()2f x x x =-在[1,)+∞上单调递增,f ∴(b )f <(c )f <(a ).故选:A .10.(2020·四川其他(文))已知函数()sin f x x x =-,则下列关系不正确的是( ) A .函数()f x 是奇函数B .函数()f x 在R 上单调递减C .0x =是函数()f x 的唯一零点D .函数()f x 是周期函数【答案】D【解析】因为()sin f x x x =-的定义域为R ,()sin()()sin ()f x x x x x f x -=---=-+=-,所以函数为奇函数,故A 正确;因为()cos 10f x x '=-≤,所以()sin f x x x =-在R 上为减函数,故B 正确;因为(0)sin 000f =-=,且()sin f x x x =-在R 上为减函数,所以函数()f x 的唯一零点是0,故C 正确;因为()sin f x x x =-,不存在0T ≠,使得()sin()()f x T x T x T f x +=+--=,故D 错误. 故选:D11.(2020·四川其他(文))已知函数ln(1),0()0,0x x f x x +≥⎧=⎨<⎩,若(4)(23)f x f x -<-,则实数x 的取值范围是( )A .[2,)+∞B .[2,)+∞C .3,2⎛⎫+∞⎪⎝⎭D .[4,)+∞【答案】C【解析】:因为ln(1),0()0,0x x f x x +≥⎧=⎨<⎩,当0x ≥时,()()ln 1f x x =+在定义域上单调递增,且()00f =,当0x <时()00f =,要使(4)(23)f x f x -<-,则423230x x x -<-⎧⎨->⎩解得32x >,即3,2x ⎛⎫∈+∞⎪⎝⎭故选:C12.(2020·黑龙江道里·哈尔滨三中高三月考(文))若定义域1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭的函数()f x 满足()()xef x f x x'-=且()1f e =-,若13f e m ⎛⎫-≤- ⎪⎝⎭恒成立,则m 的取值范围为( ) A .1,12⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭C .20,5⎛⎤ ⎥⎝⎦D .21,52⎡⎤⎢⎥⎣⎦【答案】D【解析】函数()f x 满足()()x e f x f x x '-=,()(1)x f x f x e x '-∴=,则()1x f x e x'⎛⎫= ⎪⎝⎭, 可设()ln xf x x c e=+,c 为常数,故()()ln x f x x c e =+,()11f c e e ∴=⋅=-, 1c ∴=-,故()()ln 1xf x x e =-,1()ln 1x f x e x x ⎛⎫'=+- ⎪⎝⎭,1,2x ⎡⎫∈+∞⎪⎢⎣⎭,令1()ln 1g x x x =+- ,1,2x ⎡⎫∈+∞⎪⎢⎣⎭,则22111()x g x x x x -'=-=, 1,12x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭时,()0g x '<,故()g x 单调递减;()1,∈+∞x 时,()0g x '>,故()g x 单调递增,()g x ∴在1x =时取得最小值(1)0g =,()0g x ∴≥恒成立,1()ln 10x f x e x x ⎛⎫'=+-≥ ⎪⎝⎭在1,2x ⎡⎫∈+∞⎪⎢⎣⎭成立,故()f x 在1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭上递增,又()1f e =-,所以不等式13f e m ⎛⎫-≤- ⎪⎝⎭即13(1)f f m ⎛⎫-≤ ⎪⎝⎭,根据单调性得11312m ≤-≤,解得2152m ≤≤. 故选:D.13.(2020·安徽庐阳·合肥一中高三月考(文))已知()13,03,0x x e x f x x x x +⎧⋅≤=⎨->⎩,若关于x 的方程()()210f x a f x -⋅-=有5个不同的实根,则实数a 的取值范围为( )A .30,2⎧⎫⎨⎬⎩⎭B .30,2⎛⎫ ⎪⎝⎭C .30,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .30,2⎛⎤ ⎥⎝⎦【答案】B【解析】设()t f x =,则方程为210t at --=,解得t =,且10t =>,20t =<,当0x ≤时,()1x f x xe+=,则()()11x f x x e+'=+,当(),1x ∈-∞-时,()0f x '<,()f x 单调递减,当()1,0x ∈-时,()0f x '>,()f x 单调递增, 可知()f x 在1x =-处取得极小值()11f -=-;当0x >时,()33=-f x x x ,则()()()233311f x x x x '=-=-+,当()0,1x ∈时,()0f x '>,()f x 单调递增, 当()1,x ∈+∞时,()0f x '<,()f x 单调递减, 可知()f x 在1x =处取得极大值()12f =, 如图作出函数()f x 的图象,要使关于x 的方程()()210fx a f x -⋅-=有5个不同的实根,有1221t t <⎧⎨>-⎩,解得302a <<.故选:B.14.(2020·广西南宁二中月考(文))已知定义在R 上的偶函数()f x 在[0,)+∞上递减,若不等式(ln 1)(ln 1)2(1)f ax x f ax x f -+++--≥对[]1,3x ∈恒成立,则实数a 的取值范围为( )A .(2,)eB .1[,)e+∞C .1,e e⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .12ln 3,3e +⎡⎤⎢⎥⎣⎦【答案】D 【解析】由于定义在R 上的偶函数()f x 在[)0,+∞上递减,则()f x 在(,0)-∞上递增,又ln 1(ln 1)ax x ax x --=--++,则(ln 1)(ln 1)2(1)f ax x f ax x f -+++--≥ 可华化为: 2(ln 1)2(1)f ax x f --≥,即(ln 1)(1)f ax x f --≥对[]1,3x ∈恒成立,则1ln 11ax x -≤--≤,所以:ln x a x ≥且ln 2x a x+≤ 对[1,3]x ∈同时恒成立. 设ln ()xg x x =,21ln ()x g x x -'=,则()g x 在[1,e)上递增,在(,3]e 上递减,max1()()g x g e e ∴==. 设ln 2()x h x x+=,21ln ()0x h x x --'=< ,()h x 在[1,3] 上递减,min2ln 3()(3)3h x h +== . 综上得:a 的取值范围是12ln 3[,]3e +.15.(2020·甘肃城关·兰州一中月考(文))已知定义在R 上的函数()f x 满足()()2f x x =+,且当11x -≤≤时,()2xf x =,函数()g x x =,实数a ,b 满足3b a >>.若[]1,x a b ∀∈,2x ⎡⎤∃∈⎣⎦,使得()()12f x g x =成立,则b a -的最大值为( )A .12B .1CD .2【答案】B【解析】当)x ⎡∈⎣时,()(g x ∈,令2x =12x =±.∵()()2f x f x =+,∴()f x 的周期为2,所以()f x 在[-1,5]的图象所示:结合题意,当17422a =-+=,19422b =+=时,b a -取得最大值.最大值为1. 故选:B.二、填空题16.(2020·甘肃城关·兰州一中月考(文))设曲线()ln 1y ax x =-+在点()0,0处的切线方程为20x y -=,则a =________. 【答案】3 【解析】()ln 1y ax x =-+,11y a x '∴=-+. 由题意可知,当0x =时,12y a '=-=,解得3a =. 故答案为:3.17.(2020·云南昆明一中高三月考(文))函数()[]()()sin ,0,212,2,2x x f x f x x π⎧∈⎪=⎨-∈+∞⎪⎩.若关于x 的方程()()0f x m m =< 有且只有两个不相等的实根1x ,2x ,则12x x +的值是_________.【答案】3【解析】画出()[]()()sin ,0,212,2,2x x f x f x x π⎧∈⎪=⎨-∈+∞⎪⎩的图像如下,因为()(0)f x m m =<有且只有两个不等实根, 即函数()y f x =与y m =有两个不同交点,由图像可得,112m -<<-, 所以1x ,2x ,关于直线32x =对称, 则123232x x +=⨯=. 故答案为:3.18.(2020·河南洛阳·高三月考(文))已知函数(),0,ln ,0,x e x f x x x -⎧≤⎪=⎨>⎪⎩若关于x 的方程()()102f x a f x a ⎡⎤-⋅--=⎡⎤⎣⎦⎢⎥⎣⎦恰有5个不相等的实数根,则实a 的取值范围是______. 【答案】1,12⎡⎫⎪⎢⎣⎭【解析】作出函数()f x 的大致图象如图所示,由已知关于x 的方程()f x a =或()12f x a =+恰有5个不相等的实数根,则01,11,2a a <<⎧⎪⎨+≥⎪⎩解得1,12a ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭.故答案为:1,12⎡⎫⎪⎢⎣⎭19.(2020·甘肃城关·兰州一中月考(文))函数()212log 2y x x =-的单调递增区间是_________.【答案】(),0-∞【解析】由220x x ->, 可得2x >或0x <, 所以函数的定义域为()(),02,-∞+∞又()211t x =--在区间(),0-∞的单调递减,13log y t =单调递减,∴函数()212log 2y x x =-的单调递增区间是(),0-∞, 故答案为(),0-∞.20.(2020·甘肃城关·兰州一中月考(文))已知()f x 是定义域为R 的奇函数,()'f x 是()f x 的导函数,(1)0f -=,当0x >时,()3()0xf x f x '-<,则使得()0f x >成立的x 的取值范围是________.【答案】(,1)(0,1)-∞-【解析】 令3()()f x g x x =,0x >, 因为当0x >时,()3()0xf x f x '-<,则当0x >时,4()3()()0xf x f x g x x'-'=<,即()g x 在(0,)+∞上单调递减, 又因为()f x 为奇函数,即()()f x f x -=-,则33()()()()()f x f x g x g x x x--===-, 故()g x 为偶函数且在(,0)-∞上单调递增, 因为()10f -=,故()()110g g -==,由()0f x >可得3()0x g x >,所以0()0x g x >⎧⎨>⎩或0()0x g x <⎧⎨<⎩,所以001x x >⎧⎨<<⎩或01x x <⎧⎨<-⎩. 解可得,1x <-或01x <<. 故答案为:()(),10,1-∞-⋃.21.(2020·甘肃城关·兰州一中月考(文))已知1240x x a ++⋅>对一切(],1x ∞∈-上恒成立,则实数a 的取值范围是______.【答案】3,4∞⎛⎫-+ ⎪⎝⎭【解析】1240xxa ++⋅>可化为212224xx x xa --+>-=--, 令2x t -=,由(],1x ∈-∞,得1,2t ⎡⎫∈+∞⎪⎢⎣⎭, 则2a t t >--,2213()24t t t --=-++在1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭上递减,当12t =时2t t --取得最大值为34-,所以34a >-. 故答案为3,4⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭.三、解答题22.(2020·云南昆明一中高三月考(文))已知函数()xf x e ax =-,()1lng x x x =+.(1)讨论函数()f x 的单调性;(2)若当0x >时,方程()()f x g x =有实数解,求实数a 的取值范围.【答案】(1)答案见解析;(2)[e 1,)-+∞.【解析】 【分析】(1)先对函数求导,分0a ≤和0a >两种情况讨论,可求解函数的单调性;(2)由已知得e 1ln x a x x x=--有实数解,构造函数,利用函数的单调性及函数的性质求得a 的范围.【详解】解:(1)函数()f x 的定义域为R ,()e '=-xf x a当0a ≤时,()0f x '>,则()f x 在(,)-∞+∞上单调递增;当0a >时,令()xf x e a '=-,得ln x a =,则()f x 在(,ln )a -∞上单调递减,在(ln ,)a +∞上单调递增.(2)由()()f x g x =,得e ln 1xax x x =--,因为0x >,所以e 1ln x a x x x=--.令e 1()ln x h x x x x=--,0x >,则()22e 1(1)e e 1()x x x x x x h x x x----+'==. 令()0h x '=,得1x =.当(0,1)x ∈时,()0h x '<,()h x 为减函数;当(1,)x ∈+∞时,()0h x '>,()h x 为增函数.所以min ()(1)e 1h x h ==-.又因为e 1e 1()ln ln x x h x x x x x x -=--=-,因为0x >,e 1x>,所以e 10x x->,所以当0x →时,()h x →+∞. 所以函数()h x 的值域为[e 1,)-+∞,因此实数a 的取值范围为[e 1,)-+∞.23.(2020·甘肃城关·兰州一中月考(文))已知函数()()ln f x x x a =-,()12x g x e =-(e为自然对数的底).(1)讨论()f x 的极值;(2)当1a =时,若存在(]00,x m ∈,使得()()00f x g m -≤,求实数m 取值范围.【答案】(1)1a f e -=-极小值,()f x 无极大值;(2)0ln3m <≤.【解析】 【分析】(1)对函数进行求导得()ln 1f x x a '=-+,令()10a f x x e -'=⇒=,再列表,从而求得函数的极值;(2)利用导数研究函数的最值,对m 分两种情况讨论,即01m <≤和1m ,即可得答案; 【详解】(1)依题()ln 1f x x a '=-+,()10a f x x e-'=⇒=,x ,()f x ',()f x 的变化如下:列表分析可知,()11a a f f ee --==-极小值,()f x 无极大值. (2)对于()()ln 1f x x x =-,可得()ln f x x '=.因此,当()0,1x ∈时,()f x 单调递减;当()1,x ∈+∞时,()f x 单调递增. (1)当01m <≤时,()()()min ln 1ln f x f m m m m m m ==-=-. 依题意可知()()()02ln 210mf mg m m m e m -≤⇒+--≤.构造函数:()21mm e m ϕ=--(01m <≤),则有()2mm e ϕ'=-.由此可得;当()0,ln 2m ∈时,()0m ϕ'<;当()ln 2,1m ∈时,()0m ϕ'>, 即()m ϕ在()0,ln 2m ∈时单调递减,()ln 2,1m ∈单调递增. 注意到:()00ϕ=,()13e ϕ=-,因此()0m ϕ<.同时注意到2ln 0m m ≤,故有()2ln 210mm m e m +--≤. (2)当1m 时,()()min 11f x f ==-.依据题意可知()()101031ln 322m me f m g m e m ⎛⎫-≤⇒---≤⇒≤⇒<≤ ⎪⎝⎭.综上(1)、(2)所述,所求实数m 取值范围为0ln3m <≤.24.(2020·陕西西安·月考(文))已知函数()ln 1,f x x ax a R =-+∈. (1)求函数()f x 的单调区间;(2)若不等式()0f x ≤恒成立,求实数a 的取值范围;(3)当*n N ∈时,求证:111111ln(1)123123+++<+<+++++n n n. 【答案】(1)答案见解析;(2)1a ≥;(3)证明见解析. 【解析】 【分析】(1)对函数求导,然后分0a ≤,0a >两种情况,由导函数的正负可求得其单调区; (2)利用导数求()f x 的最大值小于零即可,或()ln 10f x x ax =-+≤恒成立,等价于ln 1x a x+≥,0x >,然后构造函数ln 1()x g x x+=,利用导数求其最大值即可; (3)由(2)知,当1a =时,()0f x ≤恒成立,即ln 1≤-x x (仅当1x =时等号成立).当*1,k x k N k+=∈时,有11lnk k k +<,然后利用累加法可得111ln(1)123n n +<+++…+,当*,1kx k N k =∈+时,有11ln 1k k k +>+,再利用累加法可得1111ln(1)2341n n +>+++…+,从而可证得结论【详解】(1)()ln 1,0f x x ax x =-+>,1()f x a x'=- .当0a ≤时,()0f x '≥,所以()f x 在(0,)+∞上递增;.当0a >时,令()0f x '=,则1x a=, 当10x a <<时,()0f x '>;当1x a>时,()0f x '<, 所以()f x 在区间1(0,)a上递增,在1(,)a+∞上递减.(2)方法1:构造函数()ln 1,0f x x ax x =-+>,1()f x a x'=- .当0a ≤时,由(1)()f x 在(0,)+∞上递增,又(1)10f a =->,不符合题意,舍;.当0a >时,由(1)知()f x 在区间1(0,)a 上递增,在1(,)a+∞上递减;所以max 11()()ln()0f x f a a==≤,解得:1a ≥. 综上:1a ≥ 方法2:分离参数()ln 10f x x ax =-+≤恒成立,等价于ln 1x a x+≥,0x >设ln 1()x g x x+=,0x >,2ln ()xg x x -'=,令()0g x '=,1x =,则 当01x <<时,()0g x '>;当1x >时,()0g x '<,所以()g x 在区间(0,1)上递增,在(1,)+∞上递减;所以max ()(1)1g x g ==,所以:1a ≥(3)由(2)知,当1a =时,()0f x ≤恒成立,即ln 1≤-x x (仅当1x =时等号成立).当*1,k x k N k +=∈时,11ln 1k k k k ++<-,即11ln k k k +<; 所以,2ln11<,31ln 22<,41ln 33<,……,11ln n n n +<; 上述不等式相加可得:2341111lnln ln ln112323n n n+++++<+++…+, 即:2341111ln112323n n n +⋅⋅<+++…+, 即:111ln(1)123n n+<+++…+,*n N ∈; .当*,1k x k N k =∈+时,ln 111k k k k <-++,即111ln 1k k k -+⎛⎫<- ⎪+⎝⎭,即11ln 1k k k +>+ 所以,21ln12>,31ln 23>,41ln 34>,……,11ln 1n n n +>+;上述不等式相加可得:23411111lnln ln ln1232341n n n +++++>+++…+, 即:23411111ln1232341n n n +⋅⋅>+++…+, 即:1111ln(1)2341n n +>+++…+,*n N ∈; 综上:当*n N ∈时,111111ln(1)123123+++<+<+++++n n n.25.(2020·广西南宁二中月考(文))已知函数3211()(1)132f x ax a x x =-+++(1a ≥). (I )若3a =,求曲线()y f x =在点(1,(1))f 处的切线方程; (II )若()f x 在R 上无极值点,求a 的值;(III )当(0,2)x ∈时,讨论函数()f x 的零点个数,并说明理由.【答案】(1)1y =; (2)19a ≤<时函数()f x 在(0,2)上无零点;当9a =时,函数()f x 在(0,2)上有一个零点;当9a >时,函数()f x 在(0,2)上有两个零点. 【解析】(I )当3a =时,()3221f x x x x =-++,()2'341f x x x =-+,()'10f =,()11f =,所以曲线()y f x =在点()()1,1f 处的切线方程为1y =.(II )()()2'11f x ax a x =-++,1a >,依题意有()'0f x ≥,即0∆≤,()2140a a +-≤,解得1a =.(III)(1)1a =时,函数()f x 在R 上恒为增函数且()01f =,函数()f x 在()0,2上无零点. (2)1a >时:当10,x a ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,()'0f x >,函数()f x 为增函数;当1,1x a ⎛⎫∈⎪⎝⎭,()'0f x <,函数()f x 为减函数; 当()1,2x ∈,()'0f x >,函数()f x 为增函数. 由于()22103f a =+>,此时只需判定()3162a f =-+的符号:当19a <<时,函数()f x 在()0,2上无零点; 当9a =时,函数()f x 在()0,2上有一个零点; 当9a >时,函数()f x 在()0,2上有两个零点. 综上,19a ≤<时函数()f x 在()0,2上无零点; 当9a =时,函数()f x 在()0,2上有一个零点; 当9a >时,函数()f x 在()0,2上有两个零点.26.(2020·四川其他(文))已知曲线()(3)(2ln )xf x x e a x x =-+-(其中e 为自然对数的底数)在1x =处切线方程为(1) y e x b =-+. (Ⅰ)求a ,b 值;(Ⅱ)证明:()f x 存在唯一的极大值点0x ,且()0215e f x --<<-. 【答案】(1)1a =,2b e =--;(2)证明见详解【解析】(1) ()f x 在1x =处切线方程为(1)y e x b =-+,而2()(2)(1)xf x x e a x'=-+-∴(1)1f e a e '=-+=-,即1a =而(1)21f e =--,故切点为(1,21)e -- ∴121e b e -+=--,即2b e =-- 故有:1a =,2b e =--(2)由(1)知:()(3)2ln x f x x e x x =-+-且定义域(0,)x ∈+∞∴(2)2(1)(2)()x x x x e x xe x f x x x--+--'==,若()(2)(1)xg x x xe =-- 令()1x h x xe =-,即()(1)x h x x e '=+在(0,)x ∈+∞有()0h x '>恒成立∴()h x 单调增,又(0)10h =-<,(1)10h e =->:即()h x 的零点1x 在(0,1)内 ∴1(0,)x 上()0h x <,1(,)x +∞上()0h x > 故在()g x 中1(0,1)x ∈,(0,)x ∈+∞上有当10x x <<时,()0>g x ,即()0f x '>,()f x 单调增 当12x x <<时,()0<g x ,即()0f x '<,()f x 单调减 当2x >时,()0>g x ,即()0f x '>,()f x 单调增 ∴()f x 存在唯一的极大值点0x =1(0,1)x ∈又有01()()(1)21f x f x f e =>=--而001xx e =,000000003()32ln 13x x f x x e e x x x x =-+-=--且0(0,1)x ∈ ∴0()5f x <-(利用均值不等式,但等号不成立,因为0x 无法取1)综上,得证:021()5e f x --<<-27.(2020·河南洛阳·高三月考(文))已知函数()()2122xf x x e x x =-+-. (1)求函数()f x 的单调区间;(2)若不等式()()21442a af x x a x ⎛⎫≥+-++⎪⎝⎭对任意()2,x ∈+∞恒成立,求实数a 的取值范围.【答案】(1)单调递减区间为(),1-∞,单调递增区间为()1,+∞;(2)31,e ⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭. 【解析】(1)依题意()()()()()1111xx f x ex x x e '=-+-=-+,当(),1x ∈-∞时,()0f x '<,()f x 单调递减; 当()1,x ∈+∞时,()0f x '>,()f x 单调递增,所以()f x 的单调递减区间为(),1-∞,单调递增区间为()1,+∞.(2)当2x >时,()()21442a af x x a x ⎛⎫≥+-++⎪⎝⎭恒成立, 即()()222e 14422xa a a x x ax x a x ⎛⎫-+-≥+-++ ⎪⎝⎭, 即()()222e 442x a x x x x --+=-≥,即2e xx a -≥恒成立,即max 2e x x a -⎛⎫≥ ⎪⎝⎭.令()()22e x x h x x -=>,则()()123e exx x x h x ---'==, 易知()h x 在区间()2,3内单调递增,在区间()3,+∞内单调递减, 所以()()3max 13e h x h ==,所以31e a ≥. 所以实数a 的取值范围是31,e ⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭. 28.(2020·广东天河·华南师大附中高三月考(文))设2()g x lnx x x =+-.(1)求()g x 的单调区间;(2)当0a >时,2()0x xe a x a g x --≥恒成立,求实数a 的取值范围.【答案】(1)单调递增区间为()0,1,单调递减区间为()1,+∞;(2)(]0e ,. 【解析】(1)函数的定义域为()0,+∞,()()()211112x x g x x x x-+-=+-=', 令()0g x '>即()()2110x x +-<,解得112x -<<, 当()0,1x ∈时,()0g x '>,()g x 单调递增, 当()1,x ∈+∞时,()0g x '<,()g x 单调递减, 故()g x 的单调递增区间为()0,1,单调递减区间为()1,+∞. (2)依题意得()222()ln ln x x x xe a x a g x xe a x a x ax ax xe a x ax --=--+-=--设()()ln 0xh x xe a x ax x =--∈∞,,+,则()()()()+111xx a x a h x x e x e x x ⎛⎫=+-=+- ⎝'⎪⎭, 0a >,∴设()0h x '=的根为0x ,即有00xae x =,可得00x lna lnx =-, 当()00,x x ∈时,()0h x '<,()h x 单调递减, 当()0,x x ∈+∞时,()0h x '>,()h x 单调递增,∴()()()00000000min 0ln ln xah x h x x e a x ax x a x a ax x ==--=+--⋅ln 0a a a =-≥解得a e ≤,∴实数a 的取值范围是(]0e ,. 29.(2020·湖北宜昌·高三期末(文))已知函数22()ln f x x a x ax =--.(1)当1a =时,求()f x 的单调区间;(2)若对于定义域内任意的x ,()0f x ≥恒成立,求a 的取值范围;(3)记()()g x f x a x =+,若()g x 在区间1[,]e e内有两个零点,求a 的取值范围.【答案】(1)在(0,1)上单调递减,在(1,)+∞上单调递减;(2)342,1a e ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦;(3)[,]a e e ∈-⋃.【解析】(1)()f x 的定义域为(0,)+∞,1(21)(1)()21x x f x x x x+-'=--= 令()0f x '>,得1x >;令()0f x '<,得01x <<,所以()f x 的单调减区间(0,1),单调递增区间为(1,)+∞.(2) ()f x 的定义域为(0,)+∞,2222(2)()()2a x ax a x a x a f x x a x x x--+-'=--==, 当0a =时,2()0f x x =≥恒成立;当0a >时,(0,)x a ∈时,()0f x '<;(,)x a ∈+∞时,()0f x '>,所以()f x 在(0,)a 上单调递减,(,)a +∞上单调递增,所以2min ()()ln 0f x f a a a ==-≥,解得01a <≤;当0a <时,()f x 在(0,)2a -上单调递减,(,)2a-+∞上单调递增, 所以222min()()ln()02422a a a af x f a =-=+--≥,解得3420-≤<e a ;综上,a 的取值范围34[2,1]e -. (3)法一:显然,1x =不是()g x 的零点,所以1x ≠由()0g x =,得22ln x a x =,令2()ln x h x x=,2(2ln 1)()(ln )x x h x x '-=,令()0h x '=得12x e =, 当121[,1)(1,]x e e∈时,()0f x '<;当12(,]e x e ∈时,()0f x '>,所以()h x 在1[,1)e和12(1,]e 单调递减,12(,]e e 单调递增,又1[,1)x e ∈时,()0h x <,22ln x a x=不成立,所以只需12222()2()a h e e a h e e⎧⎪>=⎨⎪≤=⎩,故a 的取值范围[,]e e -⋃.法二:22222()ln ,()x a g x x a x g x x-'=-=,当0a =时,不合题意,舍去;当0a >时,()g x在上单调递减,)+∞上单调递增,要使()g x 在区间1[,]e e内有两个零点,则需满足1(,)01()0()0e e g g e g e ⎪<⎪⎨⎪⎪≥⎪⎪≥⎩,即222222ln 0211ln 0ln 0a e a a a e e e a e ⎧<<⎪⎪⎪-<⎪⎨⎪⎪-≥⎪⎪-≥⎩,解得]a e ∈; 当0a <时,()g x在(0,上单调递减,()+∞上单调递增,要使()g x 在区间1[,]e e内有两个零点,则需满足1(,)(01()0()0e e g g e g e ⎧⎪⎪⎪<⎪⎨⎪⎪≥⎪⎪≥⎩,即222222ln(0211ln 0ln 0a a a a e e e a e ⎧<<⎪⎪⎪-<⎪⎨⎪⎪-≥⎪⎪-≥⎩,解得[,a e ∈-; 综上,a的取值范围[,]e e -⋃.30.(2020·吉林高三其他(文))已知函数()32ln f x ax bx x =--.(1)当0b =时,讨论()f x 的单调性;(2)若1a b ==,且()f x m ≥恒成立,求m 的取值范围. 【答案】(1)分类讨论,答案见解析;(2)(],0-∞.【解析】(1)当0b =时,函数()3ln f x ax x =-,可得()f x 的定义域为()0,∞+,则()321313ax f x ax x x-'=-=,①当0a ≤时,()0f x '<,()f x 在()0,∞+上单调递减.②当0a >时,由()0f x '>,得x >()f x 在⎫+∞⎪⎭上单调递增;由()0f x '<,得0x <<,则()f x 在⎛ ⎝上单调递减. (2)由1a b ==,知()32ln f x x x x =--,可得()322132132x x f x x x x x--'=--=,又由()()()()()32322223213313111131x x x x x xx x x x x x --=-+-=-+-+=-++,当01x <<时,()0f x '<,()f x 单调递减; 当1x >时,()0f x '>,()f x 单调递增,所以()()min 10f x f ==,则0m ≤,故m 的取值范围为(],0-∞.。
函数与导数压轴小题
函数与导数压轴小题一.单选1.(2021.湖北七市联考)已知函数()f x 是定义在区间(0,)+∞上的可导函数,满足()0f x >且()'()0f x f x +<('()f x 为函数的导函数),若01a b <<<且1ab =,则下列不等式一定成立的是( )A. ()(1)()f a a f b >+B. ()(1)()f b a f a >-C. ()()af a bf b >D. ()()af b bf a >2.(2021.苏锡常镇一模)若f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-16x,x ≠00,x =0则满足xf (x -1)≥0的x 的取值范围是A .[-1,1]∪[3,+∞)B .(-∞,-1]∪[0,1]∪[3,+∞)C .[-1,0]∪[1,+∞)D .(-∞,-3]∪[-1,0]∪[1,+∞)3.(2021.衡水中学高三第二次联合考试)若不等式1cos cos308m x x --≤对任意0,2x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭恒成立,则实数m的取值范围是( )A.9,4⎛⎤-∞- ⎥⎝⎦B.(],2-∞-C.9,4⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦D.9,8⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦4.(2021.惠州第三次调研)已知a =22.1,b =2.12,c =ln 2.14,则a ,b ,c 的大小关系为( ) A .a >b >cB .a >c >bC .b >a >cD .c >b >a5.(2021.南通3月模拟)已知函数f (x )=x 2•e ﹣x ,g (x )=﹣x 3+2x 2﹣3x +c .若对∀x 1∈(0,+∞),∃x 2∈[1,3],使f (x 1)=g (x 2)成立,则c 的取值范围是( ) A .<c <B .≤c ≤C .c ≤D .c ≥6.(2021.苏北七市一模)已知曲线ln y x =在A(1x ,1y ),B(2x ,2y )两点处的切线分别与曲线e x y =相切于C(3x ,3y ),D(4x ,4y ),则1234x x y y +的值为() A .1 B .2 C .52 D .1747.(2021.连云港高三下学期期初调研)定义方程()()f x f x '=的实数根0x 叫做函数()f x 的“保值点”.如果函数()g x x =与函数()ln(1)h x x =+的“保值点”分别为α,β,那么α和β的大小关系是 A .α<β B .α>β C .α=β D .无法确定8.已知函数()()402log 10x a e a x f x x x ⎧+>⎪=⎨-+≤⎪⎩,,在定义域上单调递增,且关于x 的方程()2f x x =+恰有一个实数根,则实数a 的取值范围为( )A .114⎡⎫⎪⎢⎣⎭,B . 114e ⎡⎤⎢⎥⎣⎦,C . 11e ⎡⎫⎪⎢⎣⎭,D . (0,1)9.(2021.镇江10月调研)已知函数ln , 1()11, 14x x f x x x >⎧⎪=⎨+≥⎪⎩,()g x ax =,若方程()()g x f x =恰有两个不同的实数根,则实数a 的取值范围是 A .(0,1e ) B .[14,1e ) C .(0,14] D .(14,1e) 10.(2021徐州9月调研)定义在R 上的偶函数f (x )的导函数为f ′(x ),若∀x ∈R ,都有2f (x )+xf ′(x )<2,则使x 2f (x )-f (1)<x 2-1成立的实数x 的取值范围是A .{x |x ≠±1}B .(-1,0)∪(0,1)C .(-1,1)D .(-∞,-1)∪(1,+∞)11.(2021.金陵中学10月调研)已知点P 为函数21()22f x x ax =+与2()3ln g x a x b =+(a >0)的图象的公共点,若以点P 为切点可作直线与两个函数的图象都相切,则实数b 的最大值为A .232e 3B .233e 2C .322e 3D .323e 212.(2021.淮安市五校联考)已知函数有两个极值点,则实数a 的取值范围是 A.B.C.D.13(2021.常州市新桥高级中学高三年级第一学期第一次学情调研)已知函数22,0()ln(1),0x x x f x x x ⎧-+≤=⎨+>⎩若|()|f x ax ≥,则a 的取值范围是( )A .(,0]-∞B .(,1]-∞C .[2,1]-D .[2,0]-二.多选题14.(2021.惠州第三次调研)函数f (x )为定义在R 上的奇函数,当x >0时,f (x )=e ﹣x (x ﹣1),下列结论正确的有( )A .当x <0时,f (x )=e x (x +1)B .函数f (x )有且仅有2个零点C .若m ≤e ﹣2,则方程f (x )=m 在x >0上有解D .∀x 1,x 2∈R ,|f (x 2)﹣f (x 1)|<2恒成立15.高斯是德国著名的数学家,近代数学奠基者之一,享有“数学王子”的称号,他和阿基米德、牛顿并列为世界三大数学家,用其名字命名的“高斯函数”为:设,用表示不超过x 的最大整数,则称为高斯函数,例如:,已知函数,则关于函数的叙述中正确的是A. 是偶函数B. 是奇函数C.在上是增函数D.的值域是16.(2021.苏州八校10月联考)关于函数2()ln f x x x=+,下列判断正确的是 A .x =2是()f x 的极大值点B .函数()y f x x =-有且只有1个零点C .存在正实数k ,使得()f x kx >成立D .对任意两个正实数1x ,2x ,且1x >2x ,若12()()f x f x =,则124x x +>17.(2021.南通3月模拟)已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数,当x <0时,f (x )=e x (x +1),则下列命题正确的是( )A .当x >0时,f (x )=﹣e ﹣x (x ﹣1)B .函数f (x )有3个零点C .f (x )<0的解集为(﹣∞,﹣1)∪(0,1)D .∀x 1,x 2∈R ,都有|f (x 1)﹣f (x 2)|<218.(2021.常州期初联考)设函数()y f x =的定义域为D ,若存在常数a 满足[﹣a ,a ]⊆D ,且对任意的1x ∈[﹣a ,a ],总存在2x ∈[﹣a ,a ],使得12()()1f x f x ⋅-=,称函数()f x 为P(a )函数,则下列结论中正确的有A .函数()3x f x =是P(1)函数B .函数3()f x x =是P(2)函数C .若函数12()log ()f x x t =+是P(2)函数,则t =4D .若函数()tan f x x b =+是P(4π)函数,则b =三.填空19.(2021.天一中学模拟)对于正整数n ,设n x 是关于x 的方程2121log 3n n x n n x +-=+的实数根.记12n n a x ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦,其中[]x 表示不超过x 的最大整数,则1a =____________;设数列{}n a 的前n 项和为n S 则=___.20.(2021.常州期初联考已知函数21()ln 245f x x x x =---+,则使不等式(21)(2)f t f t +>+成立的实数t 的取值范围是 .21.(2021.金陵中学10月调研)已知函数ln , 0e ()2ln , e x x f x x x ⎧<≤⎪=⎨->⎪⎩,若a ,b ,c 互不相等,且()()()f a f b f c ==,则a +b +c 的取值范围是 .22. (2021.常州市新桥高级中学高三年级第一学期第一次学情调研)已知函数3()1f x x ax =-+,()32g x x =-,若函数(),()()()(),()()f x f xg x F x g x f x g x ≥⎧=⎨<⎩有三个零点,则实数a 的取值范围是_________.23.(2021.镇江10月调研)已知实数α,β满足3e e αα=,4(ln 1)e ββ-=(其中e 是自然对数的底数),则αβ = .24.(2021.苏州二模)已知函数1()112f x x x x =-++-,若函数()()g x f x b =-恰有四个零点,则实数b 的取值范围是 .25.(2021.盐城一模)罗默、伯努利家族、莱布尼兹等大数学家都先后研究过星形线C :22331x y +=的性质,其形美观,常用于超轻材料的设计.曲线C 围成的图形的面积S 2(选填“>”、“<”或“=”),曲线C 上的动点到原点的距离的取值范围是 .(第一空2分,第二空3分) 26.(2021.无锡质量调研)若ln 1x ax b x+≤+对于()0x ∈+∞,恒成立,当a =0时,b 的最小值为 ;当a >0时,ba的最小值是 .(第一空2分,第二空3分)27(2020•苏教版)已知[)0,2θπ∈,若关于k ()33sin cos k θθ-在(],2-∞-上恒成立,则θ的取值范围为 .函数与导数压轴小题解析一.单选1.(2021.湖北七市联考)已知函数()f x 是定义在区间(0,)+∞上的可导函数,满足()0f x >且()'()0f x f x +<('()f x 为函数的导函数),若01a b <<<且1ab =,则下列不等式一定成立的是( )A. ()(1)()f a a f b >+B. ()(1)()f b a f a >-C. ()()af a bf b >D. ()()af b bf a >【答案】C 【解析】【详解】令()()()(()())0x x g x e f x g x e f x f x =∴='+<'()()()()()()0()a b b a f a g a g b e f a e f b f x e f b -∴>∴>>∴> 取2b =,则321(),12()f b ba e a f a a-=<<-<∴ B,D 错; 因12b ab eeb -->> ,所以2()()()()b a f a be b af a bf b f b a->>=⇒> ,所以C 正确. 点睛:利用导数解抽象函数不等式,实质是利用导数研究对应函数单调性,而对应函数需要构造. 构造辅助函数常根据导数法则进行:如()()f x f x '<构造()()x f x g x e=,()()0f x f x '+<构造()()x g x e f x =,()()xf x f x '<构造()()f x g x x=,()()0xf x f x '+<构造()()g x xf x =等 2.(2021.苏锡常镇一模)若f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-16x,x ≠00,x =0则满足xf (x -1)≥0的x 的取值范围是A .[-1,1]∪[3,+∞)B .(-∞,-1]∪[0,1]∪[3,+∞)C .[-1,0]∪[1,+∞)D .(-∞,-3]∪[-1,0]∪[1,+∞) 【答案】B【考点】分段函数中函数的性质应用:求解不等式【解析】由题意,不妨求(x +1)f (x )≥0 ①当x =-1或0时显然成立;②当1-<x 时,可有0163≤-xx ,可解得x ≤-2; ③当01≠->x x 且时,可有0163≥-xx ,可解得-1<x <0或x ≥2; 所以x ∈(-∞,-2]∪[-1,0]∪[2,+∞)则原不等式的解为x ∈(-∞,-1]∪[0,1]U [3,+∞),故答案选B3.(2021.衡水中学高三第二次联合考试)若不等式1cos cos308m x x --≤对任意0,2x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭恒成立,则实数m的取值范围是( )A.9,4⎛⎤-∞- ⎥⎝⎦B.(],2-∞-C.9,4⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦D.9,8⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦答案:A【解析】因为0,,2x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭所以()cos 0,1,x ∈ 原不等式可变形为()11cos3cos 288cos cos x x x mx x +++== 21cos cos2sin sin2184cos 3.cos 8cos x x x x x xx-+=+-令()cos 0,1,t x =∈则()()2143,8g t t g t t='+-= 33322211641488888t t t t t t ⎛⎫- ⎪-⎝⎭-==⨯=⨯22114416t t t t ⎛⎫⎛⎫-++ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭.当10,4t ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时(),0,g t '<()g t单调递减;当1,14t⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时()(),0,g t g t>'单调递增,所以()19. 44g t g ⎛⎫=-⎪⎝⎭又min(),m g t所以9.4m-4.(2021.惠州第三次调研)已知a=22.1,b=2.12,c=ln2.14,则a,b,c的大小关系为()A.a>b>c B.a>c>b C.b>a>c D.c>b>a【分析】构造函数f(x)=x2,g(x)=2x,利用函数图像可知f(2.1)>g(2.1),所以a>b>4,再利用对数函数的性质得到c<4,从而得到a,b,c的大小关系.解:构造函数f(x)=x2,g(x)=2x,由函数图像可知:在x∈(2,4)时,x2>2x,即f(2.1)>g(2.1),∴2.12>22.1>22=4,又∵ln2.14=4ln2.1<4lne=4,∴b>a>c,故选:C.5.(2021.南通3月模拟)已知函数f(x)=x2•e﹣x,g(x)=﹣x3+2x2﹣3x+c.若对∀x1∈(0,+∞),∃x2∈[1,3],使f(x1)=g(x2)成立,则c的取值范围是()A.<c<B.≤c≤C.c≤D.c≥解:f(x)=x2•e﹣x,x∈(0,+∞),f′(x)=,令f′(x)=0,解得:x=2,故f(x)在(0,2)递增,在(2,+∞)递减,故f(x)max=f(2)=,而x→0时,f(x)→0,x→+∞时,f(x)→+∞,故f(x)∈(0,],g(x)=﹣x3+2x2﹣3x+c,g′(x)=﹣(x﹣3)(x﹣1),令g′(x)>0,解得:1<x<3,故g(x)在[1,3]递增,而g (x )min =g (1)=﹣+c , g (x )max =g (3)=c , 故g (x )∈[﹣+c ,c ],若对∀x 1∈(0,+∞),∃x 2∈[1,3],使f (x 1)=g (x 2)成立, 则(0,]⊆[﹣+c ,c ],故,解得:≤c ≤,故选:B .6.(2021.苏北七市一模)已知曲线ln y x =在A(1x ,1y ),B(2x ,2y )两点处的切线分别与曲线e x y =相切于C(3x ,3y ),D(4x ,4y ),则1234x x y y +的值为() A .1 B .2 C .52 D .174答案:C解析:y =lnx 的定义域为 (0,+∞),x y 1,=,在A 点处切线斜率为x 11,故在A 点处的切线方程为),(1111x x x y y -=-即1111-+=y x x y ,同理可得在B 点处1122-+=y x x y ,又因为在A,B 处的切线分别与曲线x e y =相切与C,D两点,,1,12143x e x e x x ==且⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-+=-+=111124241313y x x y y x x y 且),(),(443343x x e y y x x e y y x x -=--=-由此可得,25221,21121212143=+=+=⋅=⋅y y x x x x y y 7.(2021.连云港高三下学期期初调研)定义方程()()f x f x '=的实数根0x 叫做函数()f x 的“保值点”.如果函数()g x x =与函数()ln(1)h x x =+的“保值点”分别为α,β,那么α和β的大小关系是A .α<βB .α>βC .α=βD .无法确定 答案:B解析:因为g(x),=1,令g(x)=g(x),接得α=1,又ℎ(x),=1x+1,结合ℎ(x),和h(x)图相可知,β<1,所以α>β。
函数与导数选择填空压轴题
21.函数 函数 的函数值表示不超过 的最大整数,如 , ,设函数 ,则函数 的零点的个数为
A. B. C. D.
22.已知函数 在其定义域内的一个子区间 内不是单调函数,则实数 的取值范围是
A. B. C. D.
23.已知函数 若函数 的零点个数为
A.3 B.4 C.5 D.6
24.2015秋石家庄期末已知函数fx= 若a、b、c互不相等,且fa=fb=fc,则a+b+c的取值范围是
A. B. C. D.
31.已知直线 与函数 的图像恰好有3个不同的公共点,则实数 的取值范围为
A. B. C. D.
32.若函数 在 上单调递增,则实数 的取值范围是
A. B. C. D.
33.已知函数 ,如果关于x的方程 有两个不同的实根,那么实数k的取值范围是
A. B. C. D.
34.若函数 满足:在定义域 内存在实数 ,使得 成立,则称函数 为“ 的饱和函数”.给出下列五个函数:
当 , 取得最大值为 ,又因为当 , ,所以 的取值范围是
考点:分段函数的应用.
名师点睛本题主要考查求函数解析、函数与方程思想、数形结合思想以及学生的作图能力.将求函数解析式、函数零点、方程的解等知识结合在一起,利用等价转换、数形结合思想等方法,体现数学思想与方法,考查学生的运算能力、动手作图能力以及观察能力.
A. B. C. D.
44.设 是R上的偶函数,对任意 ,都有 ,且当 时, ,若在区间 内关于 的方程 恰有3个不同的实数根,则 的取值范围是
A. B. C. D.
45.设函数 ,则满足 的 的取值范围
A. B. C. D.
46.已知函数 若函数 有两个不同的零点,则实数 的取值范围是
函数与导数习题及答案
函数与导数 一、选择题1.已知f(x)=xln x ,若00',2)(x x f 则=等于( )A .2eB .eC.ln 22D .ln 22、设曲线y =ax -ln(x +1)在点(0,0)处的切线方程为y =2x ,则a =( ) A .0 B .1 C .2 D .33.若函数c bx ax x f ++=24)(满足f′(1)=2,则f′(-1)等于( )A .-1B .-2C .2D .04.设函数f (x )=ax 3+2,若f ′(-1)=3,则a 等于( ) A .-1 B.12 C .1 D.135.设f (x )为可导函数,且lim h →∞ f (3)-f (3+h )2h=5,则f ′(3)等于( )A .5B .10C .-5D .-106.曲线y =4x -x 3在点(-1,-3)处的切线方程是( ) A .y =7x +4 B .y =7x +2 C .y =x -4D .y =x -2 7.在曲线y =x 2上切线倾斜角为π4的点是( ) A .(0,0) B .(2,4) C .(14,116)D .(12,14)8.设曲线y =1+cos x sin x 在点(π2,1)处的切线与直线x -ay +1=0平行,则实数a 等于( ) A .-1 B.12 C .-2D .29.已知f (x )=12x 2-cos x ,]1,1[-∈x ,则导函数f ′(x )是( )A .仅有最小值的奇函数B .既有最大值,又有最小值的偶函数C .仅有最大值的偶函数D .既有最大值,又有最小值的奇函数10.已知曲线y =x 24-3ln x 的一条切线的斜率为-12,则切点的横坐标为( )A .3B .2C .1 D.1211.设函数f (x )=-2x1+x2,则f (x )( ) A .在(-∞,+∞)内单调递增 B .在(-∞,+∞)内单调递减C .在(-1,1)内单调递减,其余区间单调递增D .在(-1,1)内单调递增,其余区间单调递减12.如图所示是函数f (x )的导函数f ′(x )的图象,则下列判断中正确的是( )A .函数f(x)在区间(-3,0)上是减函数B .函数f (x )在区间(-3,2)上是减函数C .函数f (x )在区间(0,2)上是减函数D .函数f (x )在区间(-3,2)上是单调函数13.已知函数f (x )=mx 3+3(m -1)x 2-m 2+1(m >0)的单调递减区间是(0,4),则m 等于( )A .3 B.13 C .2 D.1214.函数f (x )=12x 2-ln x 的单调递减区间是( )A .(-1,1]B .(0,1]C .[1,+∞)D .(0,+∞) 15.若f (x )是定义在R 上的可导函数,且对任意x ∈R ,满足f (x )+f ′(x )>0,则对任意实数a ,b ( )A .a >b ⇔e a f (b )>e b f (a )B .a >b ⇔e a f (b )<e b f (a )C .a >b ⇔e a f (a )<e b f (b )D .a >b ⇔e a f (a )>e b f (b )16.函数f (x )的定义域为R ,f (-1)=2,对任意x ∈R ,f ′(x )>2,则f (x )>2x +4的解集为( ) A .(-1,1) B .(-1,+∞) C .(-∞,-1)D .(-∞,+∞)17.已知函数f (x )的定义域为(a ,b ),导函数f ′(x )在(a ,b )上的图象如图所示,则函数f (x )在(a ,b )上的极大值点的个数为( ) A .1 B .2 C .3D .418.若曲线f (x )=a cos x 与曲线g (x )=x 2+bx +1在交点(0,m )处有公切线,则a +b 等于( ) A .-1 B .0 C .1 D .219.已知定义在R 上的奇函数f (x ),设其导函数为f ′(x ),当x ∈(-∞,0]时,恒有xf ′(x )<f (-x ),令F (x )=xf (x ),则满足F (3)>F (2x -1)的实数x 的取值范围是( )A .(-1,2)B .(-1,12)C .(12,2)D .(-2,1)20.函数f (x )=e x cos x 的图象在点(0,f (0))处的切线的倾斜角α为( ) A.π4 B .0 C.3π4D .1 21.已知点A (1,2)在函数f (x )=ax 3的图象上,则过点A 的曲线C :y =f (x )的切线方程是( ) A .6x -y -4=0 B .x -4y +7=0C .6x -y -4=0或x -4y +7=0D .6x -y -4=0或3x -2y +1=022.若函数f (x )=13x 3+x 2-23在区间(a ,a +5)内存在最小值,则实数a 的取值范围是( ) A .[-5,0) B .(-5,0) C .[-3,0)D .(-3,0)23.若函数y =x 3-3ax +a 在(1,2)内有极小值,则实数a 的取值范围是( ) A .1<a <2 B .1<a <4 C .2<a <4D .a >4或a <124.已知函数f (x )=x 3+ax 2+x +2 (a >0)的极大值点和极小值点都在区间(-1,1)内,则实数a 的取值范围是( ) A .(0,2] B .(0,2) C .[3,2)D .(3,2)25.已知函数f (x )=ax 3-3x 2+1,若f (x )存在唯一的零点x 0,且x 0>0,则a 的取值范围是( ) A .(2,+∞) B .(1,+∞) C .(-∞,-2)D .(-∞,-1)26.当x ∈[-2,1]时,不等式ax 3-x 2+4x +3≥0恒成立,则实数a 的取值范围是( ) A .[-5,-3] B .[-6,-98]C .[-6,-2]D .[-4,-3]27.已知f (x )=x 2+2xf ′(1),则f ′(0)等于( ) A .0 B .-4 C .-2 D .228.曲线y =ln x 在x =3处的切线的倾斜角为( ) A.π6 B.π4 C.π3 D.π229.曲线f (x )=x 3+x -2在点P 0处的切线平行于直线y =4x -1,则P 0点的坐标为( )A .(1,0)B .(2,8)C .(2,8)或(-1,-4)D .(1,0)或(-1,-4)30.函数f (x )=12x 2-ln x 的最小值为( )A.12B .1C .-2D .3 31.若曲线y =ax 2-ln x 在点(1,a )处的切线平行于x 轴,则a =( )A .1 B.12C .0D .-132.函数f (x )=x cos x 的导函数f ′(x )在区间[-π,π]上的图像大致是( )A B C D33.定义域为R 的函数f (x ),满足f (0)=1,f ′(x )<f (x )+1,则不等式f (x )+1<2e x 的解集为( )A .{x ∈R |x >1}B .{x ∈R |0<x <1}C .{x ∈R |x <0}D .{x ∈R |x >0}34.已知a ≥0,函数f (x )=(x 2-2ax )e x ,若f (x )在区间[-1,1]上是减函数,则a 的取值范围是( )A .0<a <34 B.12<a <34 C .a ≥34 D .0<a <1235.设1<x <2,则 ln x x ,⎝⎛⎭⎪⎫ln x x 2,ln x 2x 2的大小关系是( ) A.⎝ ⎛⎭⎪⎫ln x x 2<ln x x <ln x2x 2B.ln x x <⎝⎛⎭⎪⎫ln x x 2<ln x2x 2 C.⎝ ⎛⎭⎪⎫ln x x 2<ln x 2x 2<ln xxD.ln x 2x 2<⎝ ⎛⎭⎪⎫ln x x 2<ln xx36.函数214y x x=+的单调增区间为( ) A .(0,)+∞B .1(,)2+∞C .(,1)-∞-D .1(,)2-∞-37.如果函数()y f x =的图象如左下图,那么导函数'()y f x =的图象可能是( )38.已知直线y =kx 是y =ln x 的切线,则k 的值为( ) A .eB .e -C .1eD .1e-39.函数f (x )=ax 3-x 在R 上为减函数,则( ) A .0a ≤B .1a <C .0a <D .1a ≤40.函数()f x 的定义域为R ,(1)2f -=,对任意x R ∈,'()2f x >,则()24f x x >+的解集为( )A .(1,1)-B .(1,)-+∞C .(,1)-∞-D .(,)-∞+∞41.已知函数32()(6)1f x x ax a x =++++有极大值和极小值,则实数a 的取值范围是( ) A .(1,2)- B .(,3)(6,)-∞-+∞ C .(3,6)-D .(,1)(2,)-∞-+∞42.函数2ln xy x=的极小值为( )A .24e B .0 C .2eD .143.函数,[0,4]x y xe x -=∈的最小值为( ) A .0B .1eC .44e D .22e 44.设直线x t =与函数2()f x x =,()ln g x x =的图象分别交于点,M N ,则当||MN 达到最小时t 的值为( )A .1B .12C D 45.设函数2()(,,)f x ax bx c a b c =++∈R .若1x =-为函数()x f x e 的一个极值点,则下列图象不可能为()y f x =的图象是( )二、填空题1.曲线y =ln x -1在x =1处的切线方程为____________.2.已知函数3()3f x x ax a =--在(0,1)内有最小值,则a 的取值范围是___________.3.若曲线5()l n f x a x x =+存在垂直于y 轴的切线,则实数a 的取值范围是________.4.已知直线1y x =+与曲线ln()y x a =+相切,则a 的值为________.5. 已知函数f (x )=ax ln x ,x ∈(0,+∞),其中a 为实数,f ′(x )为f (x )的导函数.若f ′(1)=3,则a 的值为________.6.设曲线y=ax-ln(x+1)在点(0,0)处的切线方程为y=2x,则a=________.7.设函数f(x)=(x2+2x-2)e x(x∈R),则f(x)的单调递减区间是________.) 8.已知曲线y=x+ln x在点(1,1)处的切线与曲线y=ax2+(a+2)x+1相切,则a=________.9.设函数f′(x)是奇函数f(x)(x∈R)的导函数,f(-1)=0,当x>0时,xf′(x)-f(x)<0,则使得f(x)>0成立的x的取值范围是____________.10.设函数f(x)=ax+1x+b(a,b∈Z),曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线方程为y=3.则函数f(x)的解析式为____________.11.已知函数f(x)=ln x-f′(-1)x2+3x-4,则f′(1)=________.12.已知曲线y=13x3上一点P(2,83),则过点P的切线方程为____________________________________.13.已知定义在区间(-π,π)上的函数f(x)=x sin x+cos x,则f(x)的单调递增区间是________________.14.已知函数f(x)=x2+3x-2ln x,则函数f(x)的单调递减区间为__________.15.已知函数f(x)=12x2-2ax-a ln x在(1,2)上单调递减,则a的取值范围是________.16.设函数y=f(x),x∈R的导函数为f′(x),且f(x)=f(-x),f′(x)<f(x).则下列三个数:e f(2),f(3),e2f(-1)从小到大依次排列为________________.17.曲线y=x(x+1)(2-x)有两条平行于直线y=x的切线,则两切线之间的距离是________.18.已知函数f(x)=x ln k-k ln x(k>1)的图象不经过第四象限,则函数g(x)=f(x)+k的值域为________.19.若函数f(x)=ln x+ax存在与直线2x-y=0平行的切线,则实数a的取值范围是________________.20.函数f(x)=ax-cos x,x∈[π4,π3],若∀x1,x2∈[π4,π3],x1≠x2,f(x2)-f(x1)x2-x1<0,则实数a的取值范围是________.21.若f (x )=13x 3-ax 2+x 在R 上不是单调函数,则a 的取值范围是________________.22.已知函数f (x )=e x1+ax 2(a >0),若f (x )为R 上的单调函数,则实数a 的取值范围是________.23.函数f (x )=2ln x +x 2在点x =1处的切线方程是________.24.已知函数f (x )=x 3+ax 2+bx +c ,若f (1)=0,f ′(1)=0,但x =1不是函数f (x )的极值点,则abc 的值为________. 25.已知函数ln ln ()a xf x x+=在[1,)+∞上为减函数,则实数a 的取值范围为___________. 三、解答题1.已知函数2()(2),(,)x f x x ax e x a R =++∈.(Ⅰ)当0a =时,求函数()f x 的图像在点(1,(1))A f 处的切线方程; (Ⅱ)若()f x 在R 上单调,求a 的取值范围; (Ⅲ)当52a =-时,求函数()f x 的极小值.2.已知函数f (x )=ln 2x -kx 在定义域内单调递减,求实数k 的取值范围.3.已知函数f (x )=(x +1)2(x -2),当x ∈[a ,a +2]时,f (x )的最大值为0,求实数a 的取值.4.已知x=0是函数f(x)=x3+bx2+cx的一个极值点,f(x)的图像经过点A(3,0).设f(x)在其图像上不同两点P(x1,y1),Q(x2,y2)处的切线分别为l1,l2.当l1∥l2时,求证x1+x2为定值.5.已知函数f(x)=ax2-2x+ln x(a∈R).若函数f(x)有两个极值点,求a的取值范围,并说明f(x)的极小值小于-3 2.6.设三次函数f(x)=ax3+bx2+cx+d(a<b<c),在x=1处取得极值,其图像在x =m处的切线的斜率为-3a.(1)求证:0≤ba<1;(2)若函数f(x)在区间[s,t]上单调递增,求|s-t|的取值范围.7.已知函数f(x)=e x2-1e x-ax(a∈R).(1)当a=32时,求函数f(x)的单调区间;(2)若函数f(x)在[-1,1]上为单调函数,求实数a的取值范围.8.若x0是函数y=f(x)的极值点,同时也是其导函数y=f′(x)的极值点,则称x0是函数y=f(x)的“致点”.(1)已知a>0,求函数f(x)=(x2+ax+1)e x的极值和单调区间;(2)函数f(x)=(x2+ax+1)e x是否有“致点”?若有,求出“致点”;若没有,试说明理由.9.设函数f(x)=(x-1)e x-kx2.(1)当k=1时,求函数f(x)的单调区间;(2)若f(x)在x∈[0,+∞)上是增函数,求实数k的取值范围.10.已知函数f(x)=ax3+bx+c在x=2处取得极值c-16.(1)求a,b的值;(2)若f(x)有极大值28,求f(x)在[-3,3]上的最小值.11.已知函数f(x)=x3+bx2+cx的图象在点(1,f(1))处的切线方程为6x-2y-1=0,f′(x)为f(x)的导函数,g(x)=a e x(a,b,c∈R,e为自然对数的底数).(1)求b,c的值;(2)若∃x0∈(0,2],使g(x0)=f′(x0)成立,求a的取值范围.12.(2015·南平质检)已知函数f (x )=sin x ,g (x )=mx -x 36(m 为实数). (1)求曲线y =f (x )在点P (π4,f (π4))处的切线方程; (2)求函数g (x )的单调递减区间;(3)若m =1,证明:当x >0时,f (x )<g (x )+x 36.13.(2015·北京)设函数f (x )=x 22-k ln x ,k >0. (1)求f (x )的单调区间和极值;(2)证明:若f (x )存在零点,则f (x )在区间(1, e ]上仅有一个零点.14.已知函数f (x )=sin x +cos x ,f ′(x )是f (x )的导函数. (1)求函数F (x )=f (x )f ′(x )+(f (x ))2的最大值和最小正周期; (2)若f (x )=2f ′(x ),求1+sin 2x cos 2x -sin x cos x 的值.15.已知函数f (x )=ax -e x (a >0). (1)若a =12,求函数f (x )的单调区间; (2)当1≤a ≤1+e 时,求证:f (x )≤x .16.已知函数f (x )=ax +ln x ,a ∈R , (1)求f (x )的单调区间;(2)设g (x )=x 2-2x +1,若对任意x 1∈(0,+∞),总存在x 2∈[0,1],使得f (x 1)<g (x 2),求实数a 的取值范围.17.(2015·陕西)设f n (x )=x +x 2+…+x n -1,x ≥0,n ∈N ,n ≥2. (1)求f n ′(2);(2)证明:f n (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,23内有且仅有一个零点(记为a n ),且0<a n -12<13⎝ ⎛⎭⎪⎫23n .18.(2015·山东济宁育才中学上学期期中)已知a ∈R ,函数f (x )=12ax 2-ln x . (1)当a =1时,求曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线的斜率; (2)讨论f (x )的单调性;(3)是否存在实数a ,使得方程f (x )=2有两个不等的实数根?若存在,求出a 的取值范围;若不存在,请说明理由.19.已知函数f(x)=ln x-ax2+(a-2)x.(1)若f(x)在x=1处取得极值,求a的值;(2)求函数y=f(x)在[a2,a]上的最大值.20.已知函数f(x)=e x-ax-1(a∈R).(1)求函数f(x)的单调区间.(2)函数F(x)=f(x)-x ln x在定义域内是否存在零点?若存在,请指出有几个零点;若不存在,请说明理由.(3)若g(x)=ln(e x-1)-ln x,当x∈(0,+∞)时,不等式f(g(x))<f(x)恒成立,求a的取值范围.21.已知函数f(x)=e x-a2x2e|x|.(1)若f(x)在[0,+∞)上是增函数,求实数a的取值范围;(2)证明:当a≥1时,不等式f(x)≤x+1对x∈R恒成立;(3)对于在(0,1)中的任一个常数a,试探究是否存在x0>0,使得f(x0)>x0+1成立?如果存在,请求出符合条件的一个x0;如果不存在,请说明理由.22.已知函数f(x)=x-ln x-1.(1)求曲线y=f(x)在x=2处的切线方程;(2)若x∈(0,+∞)时,f(x)≥ax-2恒成立,求实数a的取值范围.23.已知函数f(x)=x2-3x+a ln x(a>0).(1)若a=1,求函数f(x)的单调区间和极值;(2)设函数f(x)图像上任意一点处的切线l的斜率为k,当k的最小值为1时,求此时切线l的方程.24.设函数f (x )=p ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1x -2ln x ,g (x )=2e x (p >1,e 是自然对数的底数).(1)若对任意x ∈[2,e],不等式f (x )>g (x )恒成立,求p 的取值范围;(2)若对任意x 1∈[2,e],总存在x 2∈[2,e],使不等式f (x 1)>g (x 2)成立,求p 的取值范围.25.已知函数f (x )=1+ln xx .(1)若函数f (x )在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫2a -1,a +14内有极值,求实数a 的取值范围;(2)当x ≥1时,不等式f (x )≥kx +1恒成立,求实数k 的取值范围;(3)求证:[(n +1)!]2>(n +1)e n -2+2n +1.(n ∈N *,e 为自然对数的底数)26.已知函数f (x )=(2-a )(x -1)-2ln x ,g (x )=e x -x +1.(a 为常数,e 为自然对数的底数)(1)当a =1时,求f (x )的单调区间;(2)若函数f (x )在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12上无零点,求a 的最小值;(3)若对任意给定的x 0∈(0,1],在(0,e]上总存在两个不同的x i (i =1,2),使得f (x i )=g (x 0)成立,求a 的取值范围.27.设a ∈R ,函数2()()e x f x x ax a =--.(1)若1a =,求曲线()y f x =在点(0,(0))f 处的切线方程; (2)求函数()f x 在[2,2]-上的最小值.28.已知函数3()1f x x ax =--.(Ⅰ)若()f x 在(,)-∞+∞上单调递增,求实数a 的取值范围;(Ⅱ)是否存在实数a ,使()f x 在(1,1)-上单调递减?若存在,求出a 的取值范围;若不存在试说明理由.29.已知函数()ln 3()f x a x ax a =--∈R . (Ⅰ)求函数()f x 的单调区间;(Ⅱ)若函数()y f x =的图象在点(2,(2))f 处的切线的倾斜角为45,对于任意的[1,2]t ∈,函数32()['()]2mg x x x f x =++在区间(,3)t 上总不是单调函数,求m 的取值范围.30.已知函数()()x f x x k e =-.(Ⅰ)求()f x 的单调区间;(Ⅱ)求()f x 在区间[0,1]上的最小值.31.已知函数2()ln(1)(1)f x a x x =+++在1x =处有极值. (Ⅰ)求实数a 值;(Ⅱ)求函数()f x 的单调区间; (Ⅲ)令()'()gx f x=,若曲线()g x 在(1,(1))g 处的切线与两坐标轴分别交于,A B 两点(O 为坐标原点),求AOB ∆的面积.32.已知函数()ln(21)1f x a x bx =+++.(Ⅰ)若函数()y f x =在1x =处取得极值,且曲线()y f x =在点(0,(0))f 处的切线与直线230x y +-=平行,求a 的值;(Ⅱ)若12b =,试讨论函数()y f x =的单调性.33.已知函数2()1x af x x +=+(其中a R ∈).(Ⅰ)若函数()f x 在点(1,(1))f 处的切线为12y x b =+,求实数,a b 的值; (Ⅱ)求函数()f x 的单调区间.34.已知函数()ln a f x x x=+.(Ⅰ)当0a <时,求函数()f x 的单调区间;(Ⅱ)若函数()f x 在[1,]e 上的最小值是32,求a 的值.35.已知函数()2ln pf x px x x=--. (Ⅰ)若2p =,求曲线()f x 在点(1,(1))f 处的切线方程;(Ⅱ)若函数()f x 在其定义域内为增函数,求正实数p 的取值范围.36.已知函数()32331f x ax x a=-+-(R a ∈,且0)a ≠,求()f x '及函数()f x 的极大值与极小值.37.已知函数1()ln f x a x x=-,a ∈R .(Ⅰ)若曲线()y f x =在点(1,(1))f 处的切线与直线20x y +=垂直,求a 的值; (Ⅱ)求函数()f x 的单调区间;(Ⅲ)当1a =,且2x ≥时,证明:(1)25f x x -≤-.38.已知函数()ln a xf x x x-=+,其中a 为大于零的常数. (Ⅰ)若曲线()y f x =在点(1,(1))f 处的切线与直线1-2y x =平行,求a 的值; (Ⅱ)求函数()f x 在区间[1,2]上的最小值.39.已知函数22()ln axf x x e=-(a ∈R ,e 为自然对数的底数). (Ⅰ)求函数()f x 的递增区间;(Ⅱ)当1a =时,过点(0,)()P t t ∈R 作曲线()y f x =的两条切线,设两切点为111(,())P x f x 和22212(,())()P x f x x x ≠,求证:120x x +=.一、选择题1-5 BDBCD 6-10 DDADB 11-15 CABBD 16-20 BBCAA21-25 DCBDC 26-30 CBADA 31-35 BADCA 36-40 BACAB 41-45 BBADD 二、填空题1、x -y -2=02、(0,1)3、(-∞,0)4、25、86、a =37、(-4,0) 8、a =8 9、(-∞,-1)∪(0,1) 10、f (x )=x +1x -111、a =3. 12、[45,+∞) 13、(-π,-π2]和[0,π2] 14、.⎝⎛⎭⎪⎫0,12 15、12x -3y -16=0或3x -3y +2=0 16、f (3)<e f (2)<e 2f (-1) 17、16227 18、[e ,+∞) 19、(-∞,2-1e )∪(2-1e,2) 20、(-∞,-1)∪(1,+∞) 21、(-∞,-32] 22、[e ,+∞)23、4x -y -3=0 24、9 25、(0,1] 三、解答题1、解:2()[(2)2]x f x e x a x a '=++++(Ⅰ)当a=0时,2()(2),x f x x e =+2()(22)x f x e x x '=++,(1)3f e =,(1)5f e '=,∴函数f (x )的图像在点A (1,f (1))处的切线方程为y-3e=5e (x-1),即5ex-y-2e=0(Ⅱ)2()[(2)2]x f x e x a x a '=++++,考虑到0x e >恒成立且2x 系数为正,∴f (x )在R 上单调等价于 2(2)20x a x a ++++≥恒成立. ∴(a+2)2-4(a+2)≤0,∴-2≤a ≤2 , 即a 的取值范围是[-2,2], (若得a 的取值范围是(-2,2),可扣1分)(Ⅲ)当52a =-时, 25()(2),2x f x x x e =-+211()()22x f x e x x '=--,令()0f x '=,得12x =-,或,令()0f x '>,得12x <-,或,令()0f x '<,得112x -<<x,()f x ',f (x )的变化情况如下表所以,函数f (x )的极小值为f (1)=2e2..解:∵函数f (x )在定义域内单调递减,∴f ′(x )=2ln xx -k ≤0在(0,+∞)上恒成立.设φ(x )=ln xx ,则φ′(x )=1-ln x x 2,∴φ(x )在(0,e)上单调递增,在(e ,+∞)上单调递减,∴φ(x )max =φ(e)=1e ,故实数k 的取值范围为⎣⎢⎡⎭⎪⎫2e ,+∞3.解:f ′(x )=2(x +1)(x -2)+(x +1)2=3(x -1)(x +1),所以f (x )在(-∞,-1),(1,+∞)上单调递增,在(-1,1)上单调递减, 所以极大值为f (-1)=0.又f (2)=0,所以a +2=2或⎩⎨⎧a ≤-1,a +2≥-1,得a =0或-3≤a ≤-1.4.证明:由f (x )=x 3+bx 2+cx ,得f ′(x )=3x 2+2bx +c .由x =0是函数f (x )的一个极值点知f ′(0)=c =0.又由f (x )的图像经过点A (3,0),得f (3)=27+9b +3c =0, 所以b =-3,所以f (x )=x 3-3x 2.由l 1∥l 2,得f ′(x 1)=f ′(x 2),即3x 21-6x 1=3x 22-6x 2, 即3(x 1-x 2)(x 1+x 2-2)=0.因为x 1-x 2≠0,所以x 1+x 2=2, 所以当l 1∥l 2时,x 1+x 2为定值.5.解:f ′(x )=2ax 2-2x +1x,由题知2ax 2-2x +1=0在(0,+∞)上有两个不同的实根.设方程2ax 2-2x +1=0的两根为x 1,x 2,且0<x 1<x 2,根据题意得0<a <12, 所以f (x )在(0,x 1)上单调递增,在(x 1,x 2)上单调递减, 在(x 2,+∞)上单调递增, 所以f (x )极小值=f (x 2).f (x 2)<-32的证明如下:由f ′(x 2)=0,得2ax 22-2x 2+1=0,则a =2x 2-12x 22∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12,解得x 2>12且x 2≠1.f (x 2)=x 22·2x 2-12x 22-2x 2+ln x 2=-x 2-12+ln x 2,令g (x )=-x -12+ln x ,g ′(x )=-1+1x =1-x x ,则g (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,所以g (x )max <g (1)=-32,所以f (x )的极小值小于-32.6.解:(1)证明:f ′(x )=3ax 2+2bx +c ,由题设,得f ′(1)=3a +2b +c =0,① f ′(m )=3am 2+2bm +c =-3a .②∵a <b <c ,∴6a <3a +2b +c <6c ,∴a <0,c >0.将①代入②得3am 2+2bm -2b =0,∴Δ=4b 2+24ab ≥0,得⎝ ⎛⎭⎪⎫b a 2+6ba ≥0,∴b a ≤-6或b a ≥0③.将c =-3a -2b 代入a <b <c 中,得-1<ba <1.④ 由③④得0≤ba <1.(2)由(1)知,f ′(x )=3ax 2+2bx +c (a <0),Δ=4b 2-12ac >0,∴方程f ′(x )=3ax 2+2bx +c =0有两个不等的实根,不妨设其为x 1,x 2,又f ′(1)=3a +2b +c =0,∴不妨令x 1=1,则x 2=-2b3a -1, ∴x 2<0<x 1,∴当x <x 2或x >x 1时,f ′(x )<0;当x 2<x <x 1时,f ′(x )>0.∴函数f (x )的单调递增区间是[x 2,x 1].∵|x 1-x 2|=2+2b3a ,0≤b a <1,∴2≤|x 1-x 2|<83.∵函数f (x )在区间[s ,t ]上单调递增,∴[s ,t ]⊆[x 2,x 1],∴0<|s -t |<83,即|s -t |的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫0,83.7.解 (1)当a =32时,f (x )=e x 2-1e x -32x , f ′(x )=12e x [(e x )2-3e x +2]=12e x (e x -1)(e x -2), 令f ′(x )=0,得e x =1或e x =2,即x =0或x =ln 2; 令f ′(x )>0,得x <0或x >ln 2; 令f ′(x )<0,得0<x <ln 2.∴f (x )的增区间是(-∞,0],[ln 2,+∞),减区间是(0,ln 2). (2)f ′(x )=e x 2+1e x -a , 令e x =t ,由于x ∈[-1,1], ∴t ∈[1e ,e].令h (t )=t 2+1t (t ∈[1e ,e]),h ′(t )=12-1t 2=t 2-22t 2,∴当t ∈[1e ,2)时,h ′(t )<0,函数h (t )为单调递减函数; 当t ∈(2,e]时,h ′(t )>0,函数h (t )为单调递增函数.故h(t)在[1e,e]上的极小值点为t=2,且h(2)= 2.又h(e)=e2+1e<h(1e)=12e+e,∴2≤h(t)≤e+12e.∵函数f(x)在[-1,1]上为单调函数,①若函数在[-1,1]上单调递增,则a≤t2+1t对t∈[1e,e]恒成立,所以a≤2;②若函数f(x)在[-1,1]上单调递减,则a≥t2+1t对t∈[1e,e]恒成立,所以a≥e+12e,综上可得a的取值范围是(-∞,2]∪[e+12e,+∞).8.解(1)由已知得,f′(x)=(x2+ax+1)e x+e x(2x+a)=[x2+(a+2)x+a+1]e x=(x +a+1)(x+1)e x.∵a>0,∴-a-1<-1.∴当x∈(-∞,-a-1)时,f′(x)>0;当x∈(-a-1,-1)时,f′(x)<0;当x∈(-1,+∞)时,f′(x)>0.f(x)的单调递增区间为(-∞,-a-1)和(-1,+∞),单调递减区间为(-a-1,-1).且当x=-1时,f(x)有极小值(2-a)e-1,当x=-a-1时,f(x)有极大值(a+2)e-a-1.(2)由(1)知,f′(x)=(x+a+1)(x+1)e x,令g(x)=f′(x),则g′(x)=[x2+(a+4)x+2a+3]e x.假设f(x)有“致点”x0,则x0首先应是f(x)的极值点,即f′(x0)=0,∴x0=-1或x0=-a-1.当a=0时,-a-1=-1,此时f′(x)≥0恒成立,f(x)无极值.∴要使f(x)有极值,须a≠0.若x0=-1,则由题意可知g′(-1)=0,∴1-(a+4)+2a+3=0,解得a=0,与a≠0矛盾,即-1不是f(x)的“致点”.若x0=-a-1,则g′(-a-1)=0,即(a+1)2-(a+4)·(a+1)+2a+3=0,解得a =0,与a≠0矛盾,即-a-1也不是f(x)的“致点”.∴函数f(x)无“致点”.9.解(1)当k=1时,f(x)=(x-1)e x-x2,∴f′(x)=e x+(x-1)e x-2x=x(e x-2).令f′(x)>0,即x(e x-2)>0,∴x>ln 2或x<0.令f′(x)<0,即x(e x-2)<0,∴0<x<ln 2.因此函数f(x)的单调递减区间是(0,ln 2);单调递增区间是(-∞,0)和(ln 2,+∞).(2)易知f′(x)=e x+(x-1)e x-2kx=x(e x-2k).∵f(x)在[0,+∞)上是增函数,∴当x≥0时,f′(x)=x(e x-2k)≥0恒成立.∴e x-2k≥0,即2k≤e x在[0,+∞)上恒成立.由于e x≥1,∴2k≤1,则k≤12.又当k =12时,f ′(x )=x (e x -1)≥0,当且仅当x =0时取等号. 因此,实数k 的取值范围是(-∞,12]. 10.解 (1)因为f (x )=ax 3+bx +c , 故f ′(x )=3ax 2+b .由于f (x )在x =2处取得极值c -16,故有⎩⎪⎨⎪⎧f ′(2)=0,f (2)=c -16,即⎩⎪⎨⎪⎧ 12a +b =0,8a +2b +c =c -16,化简得⎩⎪⎨⎪⎧ 12a +b =0,4a +b =-8,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b =-12. (2)由(1)知f (x )=x 3-12x +c ,f ′(x )=3x 2-12=3(x -2)(x +2). 令f ′(x )=0,得x 1=-2,x 2=2. 当x ∈(-∞,-2)时,f ′(x )>0, 故f (x )在(-∞,-2)上为增函数; 当x ∈(-2,2)时,f ′(x )<0, 故f (x )在(-2,2)上为减函数; 当x ∈(2,+∞)时,f ′(x )>0, 故f (x )在(2,+∞)上为增函数.由此可知f (x )在x =-2处取得极大值f (-2)=16+c , f (x )在x =2处取得极小值f (2)=c -16. 由题设条件知16+c =28,解得c =12. 此时f (-3)=9+c =21,f (3)=-9+c =3, f (2)=-16+c =-4,因此f (x )在[-3,3]上的最小值为f (2)=-4.11.解(1)由题意得f′(x)=3x2+2bx+c,∴f′(1)=2b+c+3=3.又f(1)=b+c+1,点(1,f(1))在直线6x-2y-1=0上,∴6-2(b+c+1)-1=0,故b=-32,c=3.(2)∵g(x0)=f′(x0),∴a e x0=3x20-3x0+3,∴a=3x20-3x0+3e x0.令h(x)=3x2-3x+3e x,则h′(x)=-3(x2-3x+2)e x,令h′(x)=0,得x=1或x=2.当x变化时,h(x)与h′(x)在x∈(0,2]上的变化情况如下表所示:∴h(x)在x∈(0,2]上有极小值h(1)=3e ,又h(2)=9e2,h(0)=3>9e2,∴h(x)在x∈(0,2]上的取值范围为[3e,3),∴a的取值范围为[3e,3).12.(1)解 由题意得所求切线的斜率k =f ′(π4)=cos π4=22. 切点P (π4,22),则切线方程为y -22=22(x -π4), 即x -2y +1-π4=0. (2)解 g ′(x )=m -12x 2.①当m ≤0时,g ′(x )≤0,则g (x )的单调递减区间是(-∞,+∞); ②当m >0时,令g ′(x )<0, 解得x <-2m 或x >2m ,则g (x )的单调递减区间是(-∞,-2m ),(2m ,+∞). (3)证明 当m =1时,g (x )=x -x 36.令h (x )=g (x )+x 36-f (x )=x -sin x ,x ∈(0,+∞), h ′(x )=1-cos x ≥0,则h (x )是(0,+∞)上的增函数,故当x >0时,h (x )>h (0)=0,即sin x <x ,f (x )<g (x )+x 36. 13.(1)解 函数的定义域为(0,+∞).由f (x )=x 22-k ln x (k >0)得f ′(x )=x -k x =x 2-kx .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:所以,f (x ,k (k f (x )在x =k 处取得极小值f (k )=k (1-ln k )2,无极大值.(2)证明 由(1)知,f (x )在区间(0,+∞)上的最小值为f (k )=k (1-ln k )2.因为f (x )存在零点,所以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.当k >e 时,f (x )在区间(0, e )上单调递减,且f (1)=12>0,f (e)=e -k 2<0, 所以f (x )在区间(1, e ]上仅有一个零点.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14.解 (1)已知函数f (x )=sin x +cos x , 则f ′(x )=cos x -sin x , 代入F (x )=f (x )f ′(x )+(f (x ))2,可得F (x )=cos 2x +sin 2x +1=2sin(2x +π4)+1, 当2x +π4=2k π+π2(k ∈Z ),即x =k π+π8(k ∈Z )时,F (x )max =2+1,其最小正周期T =2π2=π.(2)由f (x )=2f ′(x ),易得sin x +cos x =2cos x -2sin x ,解得tan x =13.∴1+sin2xcos2x-sin x cos x =2sin2x+cos2xcos2x-sin x cos x=2tan2x+11-tan x=116.15.(1)解当a=12时,f(x)=12x-ex.f′(x)=12-e x,令f′(x)=0,得x=-ln 2.当x<-ln 2时,f′(x)>0;当x>-ln 2时,f′(x)<0,∴函数f(x)的单调递增区间为(-∞,-ln 2);单调递减区间为(-ln 2,+∞).(2)证明令F(x)=x-f(x)=e x-(a-1)x,①当a=1时,F(x)=e x>0,∴f(x)≤x成立.②当1<a≤1+e时,F′(x)=e x-(a-1)=e x-e ln(a-1),∴当x<ln(a-1)时,F′(x)<0;当x>ln(a-1)时,F′(x)>0,∴F(x)在(-∞,ln(a-1))上单调递减,在(ln(a-1),+∞)上单调递增,∴F(x)≥F(ln(a-1))=e ln(a-1)-(a-1)·ln(a-1)=(a-1)[1-ln(a-1)],∵1<a≤1+e,∴a-1>0,1-ln(a-1)≥1-ln[(1+e)-1]=0,∴F(x)≥0,即f(x)≤x成立.综上,当1≤a≤1+e时,f(x)≤x.16.解(1)f′(x)=a+1x=ax+1x(x>0).①当a≥0时,由于x>0,故ax+1>0,f′(x)>0,所以f(x)的单调递增区间为(0,+∞).②当a <0时,由f ′(x )=0,得x =-1a ,在区间(0,-1a )上,f ′(x )>0,f (x )单调递增. 在区间(-1a ,+∞)上,f ′(x )<0,f (x )单调递减.综上所述,当a ≥0时,f (x )的单调递增区间为(0,+∞);当a <0时,f (x )的单调递增区间为(0,-1a ),f (x )的单调递减区间为(-1a ,+∞). (2)由已知,转化为f (x )max <g (x )max , 又g (x )max =g (0)=1.由(1)知,当a ≥0时,f (x )在(0,+∞)上单调递增,值域为R ,故不符合题意. 当a <0时,f (x )在(0,-1a )上单调递增,在(-1a ,+∞)上单调递减, 故f (x )的极大值即为最大值,即f (x )max =f (-1a )=-1+ln(-1a )=-1-ln(-a ), 所以1>-1-ln(-a ),解得a <-1e 2. 故实数a 的取值范围是(-∞,-1e 2).17.(1)解 方法一 由题设f n ′(x )=1+2x +…+nx n -1, 所以f n ′(2)=1+2×2+…+(n -1)2n -2+n 2n -1,① 则2f n ′(2)=2+2×22+…+(n -1)2n -1+n 2n ,②①-②得,-f n ′(2)=1+2+22+…+2n -1-n 2n =1+2-2n 1-2-n 2n =(1-n )2n -1,所以f n ′(2)=(n -1)2n +1.方法二 当x ≠1时,f n (x )=x -x n +11-x-1,则f n ′(x )=[1-(n +1)x n ](1-x )+(x -x n +1)(1-x )2, 可得f n ′(2)=-[1-(n +1)2n ]+2-2n +1(1-2)2=(n -1)2n+1. (2)证明 因为f n (0)=-1<0,f n ⎝ ⎛⎭⎪⎫23=23⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝ ⎛⎭⎪⎫23n 1-23-1=1-2×⎝ ⎛⎭⎪⎫23n ≥1-2×⎝ ⎛⎭⎪⎫232>0, 所以f n (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,23内至少存在一个零点, 又f ′n (x )=1+2x +…+nx n -1>0, 所以f n (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,23内单调递增,因此f n (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,23内有且仅有一个零点a n ,由于f n (x )=x -x n +11-x-1,所以0=f n (a n )=a n -a n +1n1-a n-1,由此可得a n =12+12a n +1n >12, 故12<a n <23,所以0<a n -12=12a n +1n <12×⎝ ⎛⎭⎪⎫23n +1=13⎝ ⎛⎭⎪⎫23n.18.解 (1)当a =1时,f (x )=12x 2-ln x (x >0), f ′(x )=x -1x ,x >0,∴k =f ′(1)=0,所以曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线的斜率为0.(2)f ′(x )=ax -1x =ax 2-1x ,x >0.当a ≤0时,f ′(x )<0,f (x )在(0,+∞)上单调递减; 当a >0时,令f ′(x )=0,解得x =aa (负值舍去). 当x ∈(0,a a )时,f ′(x )<0,f (x )在(0,aa )上单调递减; 当x ∈(a a ,+∞)时,f ′(x )>0,f (x )在(aa ,+∞)上单调递增. (3)存在a ∈(0,e 3),使得方程f (x )=2有两个不等的实数根. 理由如下:由(2)可知当a ≤0时,f ′(x )<0,f (x )在(0,+∞)上单调递减,方程f (x )=2不可能有两个不等的实数根;当a >0时,函数f (x )在(0,a a )上单调递减,在(aa ,+∞)上单调递增,使得方程f (x )=2有两个不等的实数根,等价于函数f (x )的极小值f (a a )<2,即f (a a )=12+12ln a <2,解得0<a <e 3,所以a 的取值范围是(0,e 3).19.解: (1)∵f (x )=ln x -ax 2+(a -2)x ,∴函数的定义域为(0,+∞).∴f ′(x )=1x -2ax +(a -2)=1-2ax 2+(a -2)x x =-(2x -1)(ax +1)x.∵f (x )在x =1处取得极值, 即f ′(1)=-(2-1)(a +1)=0,∴a =-1.当a =-1时,在⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1内f ′(x )<0,在(1,+∞)内f ′(x )>0,∴x =1是函数y =f (x )的极小值点.∴a =-1.(2)∵a 2<a ,∴0<a <1.f ′(x )=1x -2ax +(a -2)=1-2ax 2+(a -2)x x=-(2x -1)(ax +1)x,∵x ∈(0,+∞),∴ax +1>0,∴f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12上递增;在⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞上递减,①当0<a ≤12时,f (x )在[a 2,a ]上单调递增,∴f (x )max =f (a )=ln a -a 3+a 2-2a ;②当⎩⎪⎨⎪⎧a >12,a 2<12,即12<a <22时,f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2,12上单调递增,在⎝ ⎛⎭⎪⎫12,a 上单调递减,∴f (x )max =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=-ln 2-a 4+a -22=a 4-1-ln 2;③当12≤a 2,即22≤a <1时,f (x )在[a 2,a ]上单调递减, ∴f (x )max =f (a 2)=2ln a -a 5+a 3-2a 2.20.解: (1)由f (x )=e x -ax -1,得f ′(x )=e x -a .当a ≤0时,对∀x ∈R ,有f ′(x )>0,所以函数f (x )在区间(-∞,+∞)上单调递增;当a >0时,由f ′(x )>0,得x >ln a ;由f ′(x )<0,得x <ln a ,此时函数f (x )的单调增区间为(ln a ,+∞),单调减区间为(-∞,ln a ). 综上所述,当a ≤0时,函数f (x )的单调增区间为(-∞,+∞); 当a >0时,函数f (x )的单调增区间为(ln a ,+∞),单调减区间为(-∞,ln a ).(2)函数F (x )=f (x )-x ln x 的定义域为(0,+∞),由F (x )=0,得a =e x-1x -ln x (x >0),令h (x )=e x -1x -ln x (x >0),则h ′(x )=(e x -1)(x -1)x 2,由于x >0,e x -1>0,可知当x >1时,h ′(x )>0;当0<x <1时,h ′(x )<0, 故函数h (x )在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,故h (x )≥h (1)=e -1.(随着x >0的增长,y =e x -1的增长速度越来越快,会超过并远远大于y =x 的增长速度,而y =ln x 的增长速度则会越来越慢.则当x >0且x 无限接近于0时,h (x )趋向于正无穷大.)故当a >e -1时,函数F (x )有两个不同的零点; 当a =e -1时,函数F (x )有且仅有一个零点; 当a <e -1时,函数F (x )没有零点.(3)由(1)知当a =1时,对∀x >0,有f (x )>f (ln a )=0,即e x -1>x ,当x >0时,e x -1>x ,故对∀x >0,g (x )>0,先用分析法证明:∀x >0,g (x )<x .要证对∀x >0,g (x )<x ,只需证对∀x >0,e x -1x <e x,即证对∀x >0,x e x -e x +1>0,构造函数H (x )=x e x -e x +1(x >0),则H ′(x )=x e x >0,故函数H (x )在(0,+∞)上单调递增,所以H (x )>H (0)=0,则对∀x >0,x e x -e x +1>0成立.当a ≤1时,由(1)知,f (x )在(0,+∞)上单调递增,则f (g (x ))<f (x )在(0,+∞)上恒成立;当a >1时,由(1)知,函数f (x )在(ln a ,+∞)上单调递增,在(0,ln a )上单调递减,故当0<x <ln a 时,0<g (x )<x <ln a ,所以f (g (x ))>f (x ),则不满足题意. 所以满足题意的a 的取值范围是(-∞,1].21.解: (1)∵x ∈[0,+∞),∴f (x )=e x ⎝ ⎛⎭⎪⎫1-a 2x 2, ∴f ′(x )=e x ⎝ ⎛⎭⎪⎫-a 2x 2-ax +1 .由题意,f ′(x )≥0在[0,+∞)上恒成立,当a =0时,f ′(x )=e x >0恒成立,即满足条件. 当a ≠0时,要使f ′(x )≥0,而e x >0恒成立,故只需-a2x 2-ax +1≥0在[0,+∞)上恒成立,即⎩⎪⎨⎪⎧-a 2>0,-a 2·02-a ·0+1≥0,解得a <0. 综上,a 的取值范围为a ≤0.(2)证明:由题知f (x )≤x +1即为e x -a2x 2e |x |≤x +1.在x ≥0时,要证明e x-a 2x 2e |x |≤x +1成立,只需证e x ≤a 2x 2e x +x +1,即证1≤a2x 2+x +1e x ,①令g (x )=a 2x 2+x +1e x ,得g ′(x )=ax +1·e x -(x +1)e x (e x )2=ax -xe x ,整理得g ′(x )=x ⎝ ⎛⎭⎪⎫a -1e x ,∵x ≥0时,1e x ≤1,结合a ≥1,得g ′(x )≥0,∴g (x )在[0,+∞)上是增函数,故g (x )≥g (0)=1,从而①式得证.在x ≤0时,要使e x -a2x 2e |x |≤x +1成立,只需证e x ≤a 2x 2e -x +x +1,即证1≤a2x 2e -2x +(x +1)e -x ,②令m (x )=ax 22e -2x+(x +1)e -x ,得m ′(x )=-x e -2x [e x +a (x -1)], 而φ(x )=e x +a (x -1)在x ≤0时为增函数, 故φ(x )≤φ(0)=1-a ≤0,从而m ′(x )≤0,∴ m (x )在x ≤0时为减函数,则m (x )≥m (0)=1,从而②式得证.综上所述,原不等式e x -a2x 2e |x |≤x +1,即f (x )≤x +1在a ≥1时恒成立.(3)要使f (x 0)>x 0+1成立,即e x 0-a 2x 20e x 0>x 0+1,变形为ax 202+x 0+1e x 0-1<0,③要找一个x 0>0使③式成立,只需找到函数t (x )=ax 22+x +1e x -1的最小值,满足t (x )min <0即可.∵t ′(x )=x ⎝ ⎛⎭⎪⎫a -1e x , 令t ′(x )=0得e x =1a ,则x =-ln a ,在0<x <-ln a 时,t ′(x )<0,在x >-ln a 时,t ′(x )>0,即t (x )在(0,-ln a )上是减函数,在(-ln a ,+∞)上是增函数,∴ 当x =-ln a 时,t (x )取得最小值t (-ln a )=a2(ln a )2+a (-ln a +1)-1.下面只需证明:a2(ln a )2-a ln a +a -1<0在0<a <1时恒成立即可.令p (a )=a2(ln a )2-a ln a +a -1,则p ′(a )=12(ln a )2≥0,从而p (a )在(0,1)上是增函数,则p (a )<p (1)=0,从而a2(ln a )2-a ln a +a -1<0,得证. 于是t (x )的最小值t (-ln a )<0,因此可找到一个常数x 0=-ln a (0<a <1),使得③式成立.22.解: (1)由题意得,f ′(x )=1-1x ,∴f ′(2)=1-12=12,f (2)=1-ln 2,∴曲线y =f (x )在x =2处的切线方程为y -(1-ln 2)=12(x -2)⇒x -2y -2ln 2=0.(2)当x ∈(0,+∞)时,f (x )≥ax -2恒成立,∴a ≤1+1x -ln xx ,令g (x )=1+1x -ln xx ,则g ′(x )=ln x -2x 2,令g ′(x )=0⇒x =e 2, 可得g (x )在(0,e 2)上单调递减,在(e 2,+∞)上单调递增,∴g (x )min =g (e 2)=1-1e 2,即a ≤1-1e 2,故实数a 的取值范围是⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,1-1e 223.解: (1)f (x )的定义域为(0,+∞),当a =1时,f ′(x )=2x -3+1x =2x 2-3x +1x,由f ′(x )>0得x <12或x >1,由f ′(x )<0得12<x <1,∴f (x )的单调递增区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12,(1,+∞);单调递减区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1.∴f (x )的极大值为f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=-54-ln 2;极小值为f (1)=-2.(2)由题意知f ′(x )=2x -3+ax ≥22a -3=1,∴a =2,此时2x =a x ,即2x =2x ,∴x =1,切点为(1,-2), ∴此时的切线l 的方程为x -y -3=0.24.解: (1)由不等式f (x )-g (x )=p ·⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1x -2ln x -2e x >0对x ∈[2,e]恒成立, ∴p >2x ln x +2e x 2-1对x ∈[2,e]恒成立.令h (x )=2x ln x +2ex 2-1,x ∈[2,e],则p >h (x )max .∵h ′(x )=-2(1+x 2)ln x -2x (2e -x )-2(x 2-1)2<0.∴h (x )在区间[2,e]上是减函数,∴h (x )max =h (2)=4ln 2+2e 3,故p >4ln 2+2e3.(2)依题意f (x )min >g (x )min .∵f ′(x )=p +p x 2-2x >0,∴f (x )在[2,e]上单调递增,故f (x )min =f (2).又g (x )=2ex 在[2,e]上单调递减,故g (x )min =g (e),由f (2)>g (e),解得p >4+4ln 23. 25.解: (1)函数f (x )的定义域为(0,+∞),f ′(x )=-ln xx 2,由f ′(x )=0得x =1,当0<x <1时,f ′(x )>0;当x >1时,f ′(x )<0,所以f (x )在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,故函数f (x )在x =1处取得唯一的极值,由题意得⎩⎪⎨⎪⎧a +14>2a -1,2a -1<1<a +14⇒34<a <1,故实数a 的取值范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫34,1.(2)x ≥1时,不等式f (x )≥k x +1化为1+ln x x ≥kx +1⇒k ≤(x +1)(1+ln x )x ,令g (x )=(x +1)(1+ln x )x,由题意知k ≥g (x )在[1,+∞)上恒成立,g ′(x )=x -ln x x 2,再令h (x )=x -ln x (x ≥1),则h ′(x )=1-1x ≥0,当且仅当x =1时取等号, 因此h (x )=x -ln x 在[1,+∞)上递增,所以h (x )≥h (1)=1>0,故g ′(x )=x -ln xx 2>0,所以g (x )在[1,+∞)上递增,g (x )min =g (1)=2, 因此k ≤2,即k 的取值范围为(-∞,2].(3)由(2)知,当x ≥1时,f (x )≥2x +1恒成立,即1+ln x x ≥2x +1,∴ln x ≥1-2x +1>1-2x .令x =k (k +1),k ∈N *,则有ln[k (k +1)]>1-2k (k +1)=1-2⎝ ⎛⎭⎪⎫1k -1k +1,分别令k =1,2,3,…,n ,。
高三数学一轮复习《函数与导数》练习题(含答案)
高三数学一轮复习《函数与导数》练习题(含答案)一、单选题1.已知()()12222x x a a a a -++>++,则x 的取值范围为( ) A .(),1-∞B .1,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭C .(0,2)D .R 2.函数()()2108210x f x x x x +=≤≤++的值域为 A .11,86⎡⎤⎢⎥⎣⎦ B .[]6,8 C .11,106⎡⎤⎢⎥⎣⎦ D .[]6,103.已知函数()22,0,()2,0x x x f x g x x x e x >⎧==-+⎨≤⎩(其中e 是自然对数的底数),若关于x 的方程(())0g f x m -=恰有三个不等实根123,,x x x ,且123x x x <<,则21322x x x --的最小值为( )A .ln33-B .3ln 22-C .ln 23-D .1- 4.定义:若函数()F x 在区间[],a b 上的值域为[],a b ,则称区间[],a b 是函数()F x 的“完美区间”,另外,定义区间()F x 的“复区间长度”为()2b a -,已知函数()21f x x =-,则( )A .[]1,1-是()f x 的一个“完美区间”B .⎣⎦是()f x 的一个“完美区间”C .()f x 的所有“完美区间”的“复区间长度”的和为3D .()f x 的所有“完美区间”的“复区间长度”的和为3+5.函数()f x 对任意x ∈R ,都有()()()12,1f x f x y f x =+=-的图形关于()1,0对称,且()71f =- 则()2021f =( )A .-1B .1C .0D .26.已知函数()22,,x ax x a f x x a x a⎧-+≥⎪=⎨+<⎪⎩,若对于任意正数k ,关于x 的方程()f x k =都恰有两个不相等的实数根,则满足条件的实数a 的个数为( )A .0B .1C .2D .无数7.若函数()()ln 1x f x ke x =-+的值域为R ,则实数k 的最大值为( ) A .1e - B .2e - C .e D .2-8.已知()f x 为偶函数,当0x ≤时,1()e x f x x --=-,则曲线()y f x =在点(1,2)处的切线斜率是( )A .1B .2C .eD .2e 1---二、多选题9.已知函数()21e x x x f x +-=,则下列结论正确的是( ) A .函数()f x 既存在极大值又存在极小值B .函数()f x 存在3个不同的零点C .函数()f x 的最小值是e -D .若[),x t ∈+∞时,()2max 5e f x =,则t 的最大值为2 10.定义在(0,)+∞上的函数()f x 的导函数为()f x ',且2()()(32)()x x f x x f x +'<+恒成立,则必有( )A .()(3)181f f >B .()()261f f <C .()131162f f ⎛⎫> ⎪⎝⎭D .()()332f f <11.若曲线()20y ax a =≠与ln 1y x =+存在公共切线,则实数a 的可能取值是( )A .-1B .eC .e 2D .12 12.下列各式比较大小,正确的是( )A .1.72.5>1.73B .24331()22->C .1.70.3>0.93.1D .233423()()34> 三、填空题 13.已知函数23,0()21,0x x x f x x +≤⎧=⎨+>⎩,则()()1f f -的值为______. 14.函数()()2ln 3x x f x x +=-的零点是__________. 15.已知函数()()f x x R ∈满足()()2f x f x =-,若函数223y x x =--与()y f x =图象的交点为()()()1122,,,,m m x y x y x y ,则1ni i x ==∑___________.16.已知函数()f x ,给出下列四个结论:①函数2y x 是偶函数;②函数1y x x=-是增函数;③函数()f x 定义域为I ,区间D I ⊆,若任意12,x x D ∈,都有1212()()0f x f x x x ->-,则()f x 在区间D 上单调递增; ④()f x 定义域为I , “对于任意x I ∈,总有()f x M ≥ (M 为常数)”是“函数()f x 在区间I 上的最小值为M ”的必要不充分条件.其中正确结论的序号是___________.四、解答题17.已知函数()sin x f x e x =⋅.(1)求函数在()()0,0f 处的切线方程;(2)求函数()f x 在区间π,02⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的最值.18.近日,某市环保研究所对市中心每天环境污染情况进行调查研究后,发现一天中环境综合污染指数()f x 与空气污染指数()p x 的关系为:()()()()10244f x p x p x k x =-+<≤,其中空气污染指数()p x 与时刻x (小时)和1x 的算术平均数成反比,且比例系数为12,k 是与气象有关的参数,10,2k ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭. (1)求空气污染指数()p x 的解析式和最大值;(2)若用每天环境综合污染指数()f x 的最大值作为当天的综合污染指数,该市规定:每天的综合污染指数最大值不得超过1.试问目前市中心的综合污染指数是否超标?请说明理由.19.某汽车租赁公司有200辆小汽车.若每辆车一天的租金为300元,可全部租出;若将出租收费标准每天提高10x 元(1≤x ≤50,x ∈N *),则租出的车辆会相应减少4x 辆.(1)求该汽车租赁公司每天的收入y (元)关于x 的函数关系式;(2)若要使该汽车租赁公司每天的收入超过63840元,则每辆汽车的出租价格可定为多少元?20.已知幂函数()223m m f x x -++=,()m Z ∈为偶函数,且在区间()0,∞+上是增函数.函数()()224log log m g x x x =-,1,2x ⎡⎤∈⎣⎦(1)求m 的值;(2)求()g x 的最小值.21.做出()223,13,1x x x f x x ⎧+-≤=⎨>⎩的图象并求出其值域22.为了美化校园环境,学校打算在兰蕙广场上建造一个矩形花园,中间有三个完全一样 的矩形花坛,每个花坛的面积均为294平方米,花坛四周的过道宽度均为2米,如图所示,设矩形花坛的长为x 米,宽为y 米,整个矩形花园的面积为S 平方米.(1)试用x 、y 表示S ;(2)为了节约用地,当矩形花坛的长为多少米时,新建矩形花园占地最少,占地最少为多少平方米?参考答案1.B2.C3.A4.C5.B6.B7.B8.B9.ACD10.BD11.ABC12.BC13.314.1.15.m16.①③④17.(1)0x y -=.(2)()max 0f x =.()π4min 22f x e -=- 18.(1)()21x p x x =+,(]0,24x ∈,()max 12p x =; (2)没有超标;19.(1)y=-40x 2+800x +60000(1≤x ≤50,x ∈N *);(2)390元或400元或410元.20.(1)1m =;(2)116-. 21.[]4,-+∞.22.(1)312832S xy y x =+++;(2)矩形花坛的长为21米时,新建矩形花园占地最少,占地最少为1250平方米。
函数与导数压轴小题
x
) D. 10
C. 5
11. 设函数 f ( x ) = e (2 x 1) ax a ,其中 a 1 , 若存在唯一的整数 t , 使得 f (t ) 0 , 则 a 的取 值范围是( A. ) B.
16.已知函数 f(x)=
的图象上关
于 y 轴对称的点至少有 3 对,则实数 a 的取值范围是( A. C.
3
)
B. D.
2
17.已知函数 f ( x ) x ax 4 ,若 f ( x ) 的图象与 x 轴正半轴有两个不同的交点, 则实数 a 的取值范围为 (A) (1, )
(B) ( , )
若 a、b、c 互不
相等,且 f(a)=f(b)=f(c) ,则 a+b+c 的取值范围是( ) A. (1,2015) B. (1,2016) C. (2,2016) D.[2,2016] 25. (2015 秋•黔南州期末)已知函数 f(x)=x ﹣ 是( )
2
,则函数 y=f(x)的大至图象
A.
C. 1,
27 . 已 知 定 义 域 为 R 的 奇 函 数 y f x 的 导 函 数 为 y f x , 当 x 0 时 ,
f x
f x x
1 1 0 ,若 a f 1 , b 2 f 2 , c ln f ln , a f 1 , 2 2
22. 已知函数 f x x 2
1 3 ln x 在其定义域内的一个子区间 a 1, a 1 内不是单 2 2
《函数与导数》测试题(含标准答案)
《函数与导数》测试题一、选择题1.函数的单调递增区间是( )A. B.(0,3) C.(1,4) D 。
解析 ,令,解得,故选D2。
已知直线y=x+1与曲线相切,则α的值为 ( )A.1 B. 2 C 。
-1 D 。
-2 解:设切点,则,又。
故答案 选B 3。
已知函数在R 上满足,则曲线在点处的切线方程是( )A. B 。
C. D 。
解析 由得几何,即,∴∴,∴切线方程,即选A4。
存在过点的直线与曲线和都相切,则等于() A .或 B .或 C .或 D .或解析 设过的直线与相切于点,所以切线方程为即,又在切线上,则或,x e x x f )3()(-=)2,(-∞),2(+∞()()(3)(3)(2)x x x f x x e x e x e '''=-+-=-()0f x '>2x >y ln()x a =+00(,)P x y 0000ln 1,()y x a y x =+=+0'01|1x x y x a===+00010,12x a y x a ∴+=∴==-∴=()f x 2()2(2)88f x f x x x =--+-()y f x =(1,(1))f 21y x =-y x =32y x =-23y x =-+2()2(2)88f x f x x x =--+-2(2)2()(2)8(2)8f x f x x x -=--+--22()(2)44f x f x x x --=+-2()f x x =/()2f x x =12(1)y x -=-210x y --=(1,0)3y x =21594y ax x =+-a 1-25-641-21474-25-6474-7(1,0)3y x =300(,)x x 320003()y x x x x -=-230032y x x x =-(1,0)00x =032x =-当时,由与相切可得, 当时,由与相切可得,所以选. 5。
(完整版)导数求导练习题
同步练习1.若f (x )=sin α-cos x ,则f ′(α)等于A .sin αB .cos αC .sin α+cos αD .2sin α2.f (x )=ax 3+3x 2+2,若f ′(-1)=4,则a 的值等于A .319B .316 C .313D .3103.函数y =x sin x 的导数为A .y ′=2x sin x +x cos xB .y ′=xx 2sin +x cos xC .y ′=xx sin +x cos xD .y ′=xx sin -x cos x4.函数y =x 2cos x 的导数为A .y ′=2x cos x -x 2sin x B .y ′=2x cos x +x 2sin x C .y ′=x 2cos x -2x sin xD .y ′=x cos x -x 2sin x5。
若y =(2x 2-3)(x 2-4),则y ’= . 6。
若y =3cosx -4sinx ,则y ’= .7.与直线2x -6y +1=0垂直,且与曲线y =x 3+3x 2-1相切的直线方程是______. 8.质点运动方程是s =t 2(1+sin t ),则当t =2时,瞬时速度为___________. 9.求曲线y=x3+x2-1在点P(—1,-1)处的切线方程。
同步练习1.函数y =22xax +(a >0)的导数为0,那么x 等于A .aB .±aC .-aD .a 22.函数y =xxsin 的导数为 A .y ′=2sin cos xxx x + B .y ′=2sin cos xxx x - C .y ′=2cos sin xxx x - D .y ′=2cos sin xxx x + 3。
若21,2xy x +=-则y ’= .4。
若423335,x x y x -+-=则y'= 。
5。
若1cos ,1cos xy x+=-则y'= .6.已知f (x )=354337xx x x ++,则f ′(x )=___________.7.已知f (x )=xx++-1111,则f ′(x )=___________.8.已知f (x )=xx2cos 12sin +,则f ′(x )=___________.9.求过点(2,0)且与曲线y =x1相切的直线的方程.10。
专题1 函数与导数压轴小题(解析版)
专题1函数与导数压轴小题一、单选题1.(2021·重庆·西南大学附中高三月考)已知定义在R 上的函数()f x 满足如下条件:①函数()f x 的图象关于y 轴对称;②对于任意x ∈R ,()(2)f x f x =-;③当[0,1]x ∈时,3()2f x x =;④()(4)g x f x =.若过点(1,0)-的直线l 与函数()g x 的图象在[0,2]x ∈上恰有8个交点,则直线l 斜率k 的取值范围是( ) A .60,11⎛⎫ ⎪⎝⎭B .30,5⎛⎫ ⎪⎝⎭C .(0,1)D .330,8⎛⎫ ⎪⎝⎭【答案】A 【分析】结合①②可知()f x 是周期为2的函数,再结合④可知()g x 是周期为12的函数,结合③作出()g x 在[0,2]上的图像,然后利用数形结合即可求解. 【详解】因为函数()f x 的图象关于y 轴对称,所以()f x 为偶函数,即()()f x f x =-, 又因为对于任意x ∈R ,()(2)f x f x =-,所以()(2)()f x f x f x =-=-, 从而()(2)f x f x =+,即()f x 是周期为2的函数,因为()(4)g x f x =,则()g x 图像是()f x 的图像的横坐标缩短为原来的14得到,故()g x 也是偶函数,且周期为11242⨯=, 结合当[0,1]x ∈时,3()2f x x =,可作出()g x 在[0,2]的图像以及直线l 的图像,如下图所示:当74x =时,易知3()2g x =,即73(,)42A ,则直线MA 的斜率362711(1)4MAk -==--,过点(1,0)-的直线l 与函数()g x 的图象在[0,2]x ∈上恰有8个交点, 则只需6011MA k k <<=,即直线l 斜率k 的取值范围是60,11⎛⎫ ⎪⎝⎭.故选:A.2.(2021·江西·高三月考(理))已知0.2111.2,,9a b c e ===,则( ) A .a b c << B .c a b << C .a c b << D .c b a <<【答案】C 【分析】构造函数()()10xf x e x x =-->,()(1)(1)(01)x xg x x e x e x -<--<=+,利用导数研究函数的单调性,得出()f x ,()g x 的单调性,得出1(0)xe x x >+>,令0.2x=,可得出a c <,再由得出的21(01)1x xe x x+<<<-,令0.1x =,得出c b <,从而得出结果.【详解】 解:先证1(0)xe x x >+>,令()()10x f x e x x =-->,则()10x f x e '=->,可知()f x 在()0,∞+上单调递增,所以()()00f x f >=,即1(0)x e x x >+>,令0.2x =,则0.2 1.2e >,所以a c <;再证21(01)1xxe x x+<<<-即证(1)(1)x x x e x e -+>-, 令()(1)(1)(01)x x g x x e x e x -<--<=+,则()()0x xg x x e e -'=->, 所以()g x 在()0,1上单调递增,所以()()00g x g >=,即21(01)1xxe x x+<<<-, 令0.1x =,则0.2119e <,所以c b <,从而a c b <<. 故选:C.3.(2021·上海市吴淞中学高三期中)如图,半径为1的半圆O 与等边三角形ABC 夹在两平行线12,l l 之间,12l l //,l 与半圆相交于F 、G 两点,与三角形ABC 两边相交于点E 、D ,设弧FG 的长为x (0)x π<<,y EB BC CD =++,若l 从1l 平行移动到2l ,则函数()y f x =的图像大致是( )A .B .C .D .【答案】D 【分析】根据给定条件求出函数()y f x =的解析式,再借助函数性质即可判断作答. 【详解】依题意,正ABC 的高为1,则其边长BC =如图,连接OF ,OG ,过O 作ON ⊥l 1于N ,交l 于点M ,过E 作EH ⊥l 1于H ,因OF =1,弧FG 的长为x (0)x π<<,则FOG x ∠=,又12////l l l ,即有1122FON FOG x ∠=∠=,于是得cos cos 2x OM OF FON =⋅∠=,1cos 2x EH MN ON OM ==-=-,2cos )sin 6032EH xEB ==-,因此,2cos )22x xy EB BC CD EB BC =++=+=-=,即()2xf x =,0πx <<,显然()f x 在(0,)π上单调递增,且图象是曲线,排除选项A ,B ,而23124332f ππ+⎛⎫==-<= ⎪⎝⎭⎭,C 选项不满足,D 选项符合要求,所以函数()y f x =的图像大致是选项D. 故选:D 【点睛】方法点睛:函数图象的识辨可从以下方面入手:(1)从函数的定义域,判断图象的左右位置;从函数的值域,判断图象的上下位置.(2)从函数的单调性,判断图象的变化趋势.(3)从函数的奇偶性,判断图象的对称性.(4)从函数的特征点,排除不合要求的图象.利用上述方法排除、筛选选项.4.(2021·四川资阳·高三月考(理))若不等式()e 2ln 0xx a x a x -+-≥恒成立,则a 的取值范围是( )A .10,e ⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .20,e ⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .1e 0,1,e 2⎡⎤⎡⎤⋃⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦D .[]20,1,e e ⎡⎤⋃⎢⎥⎣⎦【答案】A 【分析】把不等式转化为()e 2ln xx a x x ≥++对x >0恒成立,对a 是否为0分类讨论:当0a =时直接判断;当0a ≠时,利用分离参数法,记()e 2ln xx x xf x ++=,利用导数判断单调性,求出最值,即可求出a 的取值范围. 【详解】由不等式()e 2ln 0x x a x a x -+-≥恒成立,可知()e 2ln xx a x x ≥++对x >0恒成立.当0a =时,0e x x ≥对x >0恒成立.当0a ≠时,()ln 2h x x x =++,(x >0),()110h x x'=+>, 可知()h x 在()0,∞+上单增.当0x +→,()0h x <;当x →∞,()0h x >;所以()00,x ∃∈+∞,使得()00h x =,即00ln 20x x ++=. 当()0,x x ∈+∞时,有()0h x >,所以e 2ln xx a x x+≤+ 令()()0e 2,,ln xf x x x x xx =∈+∞++,则()()()()2e 1ln 12ln xx x f x x x x '+++=++. 因为00ln 20x x ++=,则令11ln 10x x ++=,可得10x x >,所以()f x 在()01,x x 上单减,在()1,x +∞上单增,所以()f x 在1x x =处取得最小值. 因为11ln 10x x ++=,所以11ln 1x x +=-,所以11ln 1x x e e+=,即111x x e e =所以()11111e 2l 1n x x f x x x e ++==. 所以1a e≤当()00,x x ∈时,有()0h x <,所以e 2ln xx a x x+≥+. 令()()0e 2ln ,0,xf x xx x x x =++∈.因为()0f x '<,所以()f x 在()00,x 上单减, 当0x +→,()0f x →. 所以0a ≥综上所述:a 的取值范围是10,e ⎡⎤⎢⎥⎣⎦.故选:A 【点睛】 恒成立问题①参变分离,转化为不含参数的最值问题;②不能参变分离,直接对参数讨论,研究()f x 的单调性及最值;③特别地,个别情况下()()f x g x >恒成立,可转换为()()min max f x g x >(二者在同一处取得最值). 5.(2021·安徽·六安一中高三月考(理))已知函数21()()2x f x x x e -=-,若当1x >时,()10f x mx m -++≤有解,则实数m 的取值范围为( ) A .(,1]-∞ B .(,1)-∞- C .(1,)-+∞D .[1,)+∞【答案】C 【分析】设1t x =-,可将()10f x mx m -++≤简化,利用参变分离来求解. 【详解】()10f x mx m -++≤有解,即21(211)(1)1x x x e m x --+-≤--,设1t x =-,则0t >,不等式转化成2(1)1ttemt 在0t >时有解,则2(1)1t t e mt 有解,记2(1)1()t t e h t t ,则322(1)1()t t t t e h t t ,再令32()(1)1t g t t t t e , 则32()(4)0tg t t t t e ,那么()g t 在0t >时递增,所以()(0)0g t g >=,于是()0h t '>,()h t 在0t >时递增,故20(1)1()lim t t t e h t t,记()()21tt t e ϕ=-,0()(0)()lim (0)10t t h t t ,于是2(1)1t t e mt有解,只需要1m >-. 故选:C6.(2021·广西桂林·模拟预测(理))已知函数2170()ln e e x x f x x x -⎧+-≤≤=⎨≤≤⎩,,,2()2g x x x =-,设a 为实数,若存在实数m ,使()2()0f m g a -=,则实数a 的取值范围为( ) A .[1,)-+∞ B .(,1][3,)-∞-⋃+∞ C .[1,3]- D .(,3]-∞【答案】C 【分析】由含绝对值的函数和对数函数的单调性,可求得2170()ln e e x x f x x x -⎧+-≤≤=⎨≤≤⎩,,的值域记为A ,若存在实数m ,使()2()0f m g a -=,即2()g a A ∈,结合二次不等式的解法可解得a 的取值范围【详解】 ,当70x -≤≤时,()1f x x =+的值域为[]0,6 当2e x e -≤≤时,()f x lnx =的值域为[]2,1-所以2170()ln e e x x f x x x -⎧+-≤≤=⎨≤≤⎩,,的值域记为[]2,6A =- 若存在实数m ,使()2()0f m g a -=,即2()g a A ∈,即224a a -∈[]2,6-, 解得a 的取值范围为[1,3]- 故答案为:C7.(2021·北京市第十三中学高三期中)在长方形ABCD 中,44AD AB ==,点E 是边BC 上任意一点,设BE x =,sin y AED =∠,y 与x 的函数关系式记为()y f x =,则( )A .函数()f x 有一个极大值,无极小值B .2x =是函数()f x 的对称轴C .函数()f x 的最大值为(2)fD .函数()f x 的增区间为[0,2]【答案】B 【分析】首先结合两角和的正弦公式表示出函数()f x 的解析式,进而结合对称性的定义证得函数()f x 关于直线2x =对称,即可判断B 选项,再结合函数的对称性,先研究函数在()0,2上的图象与性质,即可判断ACD 选项.【详解】因为44AD AB ==,BE x =,所以AE DE =所以sin AEB AEB ∠=∠=cos DEC DEC ∠∠=因为()AED AEB DEC ∠=-∠+∠π, 所以()sin sin AED AEB DEC ∠=-∠+∠⎡⎤⎣⎦π()sin AEB DEC =∠+∠sin cos cos sin AEB DEC AEB DEC =∠∠+∠∠,则()f x =因为()()4f x f x -==,所以函数()f x 关于直线2x =对称,故B 正确;由函数的对称性,不妨先讨论[]0,2x ∈上的图象与性质,令()()()()()22221411817g x x x x x x ⎡⎤=+-+=+-+⎣⎦, 则()()()()()222218171817g x x x x x x x '''=+-+++-+ ()()()222817281x x x x x =-++-+ ()324692x x x =-+-令()[]32692,0,2h x x x x x =-+-∈,则()()[]223129343,0,2h x x x x x x '=-+=-+∈,所以()0,1x ∈时,()0h x '>,()h x 单调递增;()1,2x ∈时,()0h x '<,()h x 单调递减; 且()00h <,()20h =,所以存在()00,1x ∈使得()00h x '=,且()00,x x ∈时,()0h x <,即()0g x '<,所以()g x 单调递减,且()0,1x x ∈时,()0h x >,即()0g x '>,所以()g x 单调递增,且()()()124f x g x -==,结合复合函数的单调性可知()f x 在()00,x x ∈单调递增,在()0,1x x ∈单调递减,所以()f x 在0x x =处取得极大值,由函数的对称性可知,所以()f x 在()3,4内也有一个极大值,故AD 错误;又()1,2x ∈时,()0h x >,即()0g x '>,所以()g x 单调递增,结合复合函数的单调性可知()f x 在()1,2x ∈单调递减,因此2x =处不是最大值,故C 错误; 故选:B. 【点睛】(1)利用导数研究函数的单调性的关键在于准确判定导数的符号.关键是分离参数k ,把所求问题转化为求函数的最小值问题.(2)若可导函数f (x )在指定的区间D 上单调递增(减),求参数范围问题,可转化为f ′(x )≥0(或f ′(x )≤0)恒成立问题,从而构建不等式,要注意“=”是否可以取到.8.(2021·山西吕梁·高三月考(理))设0.02e a =,0.017b =,()21.02c =2.646≈,ln 20.6931≈,则( ) A .a b c << B .b c a <<C .c a b <<D .b a c <<【答案】D 【分析】根据幂函数0.02y x =的单调性判断,a b 的大小,构造2()e (1)x f x x =-+利用导数研究单调性,进而确定(0.02)f 的符号即可判断,a c 的大小. 【详解】0.10020.7eb a =<==,而()22(10.02)1.02c =+=,令2()e (1)x f x x =-+,则()e 2(1)x f x x '=-+,()e 2x f x ''=-, ∴ln 2x <时()0f x ''<,()'f x 递减;而(ln 2)2ln 2f '=-,(0)1f '=-, ∴(0,ln 2)上()0f x '<,即()f x 递减,则在(0,ln 2)上()(0)0f x f <=, ∴由0.02(0,ln 2)∈,则(0.02)0f <,即()20.02e 1.02a c <==. 综上,b a c <<. 故选:D9.(2021·山西吕梁·高三月考(理))关于函数()sin xf x e x =+,(),x ππ∈-,下列四个结论中正确的个数为( )个①()f x 在(),0π-上单调递减,在()0,π上单调递增; ②()f x 有两个零点;③()f x 存在唯一极小值点0x ,且()010f x -<<; ④()f x 有两个极值点. A .0 B .1C .2D .3【答案】C 【分析】①反证,求导并发现相同区间的单调性不一致②转化并数形结合发现零点③用零点存在定理和函数的单调性可求证④转化成用导数证明恒成立问题,结合零点存在定理和函数的单调性求解. 【详解】()sin x f x e x =+()'cos x f x e x =+因为,02x π⎛⎫∈- ⎪⎝⎭时,0x e >,cos 0x >,所以()'0f x >所以()f x 在,02π⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递增,故①错误.()f x 有两个零点等价于sin 0x e x +=有两个根,即函数x y e =与sin y x =-有两个交点,根据x y e =与sin y x =-的图象,可知在(),ππ-上有两个交点,故②正确.'202f e ππ-⎛⎫-=> ⎪⎝⎭,3'434331cos 44f e e ππππ-⎛⎫⎛⎫-=+-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭∵233422e e e ππ⎛⎫=>> ⎪⎝⎭,∴34e π>341eπ ∴'304f π⎛⎫-< ⎪⎝⎭∴存在03,42x ππ⎛⎫∈-- ⎪⎝⎭,使得()'00f x =且00cos 0xe x +=∴在()0,x π-上,()'0f x <,在()0,x π上,()'0f x >,在()0,x π-上,()f x 单调递减,在()0,x π上,()f x 单调递增, ∴()f x 在(),ππ-上存在唯一极小值点0x .()000000sin sin cos 4x f x e x x x x π⎛⎫=+=-=- ⎪⎝⎭∵03,42x ππ⎛⎫∈-- ⎪⎝⎭,则03,44x πππ⎛⎫-∈-- ⎪⎝⎭()01,04x π⎛⎫-∈- ⎪⎝⎭,故③正确.令()'()g x f x =cos x e x =+则()'sin xg x e x =-,当(),0x π∈-时,01x e <<,sin 0x <,sin 0x e x ->, 当()0,x π∈时,e 1x >,0sin 1x <<.∴()'sin 0xg x e x =->在(),ππ-恒成立,∴()g x 单调递增且()()cos 10g ee ππππ---=--+<=,22cos 220g e e ππππ--⎛⎫⎛⎫-=+-= ⎪ ⎪⎭⎝⎭>⎝, ∴()g x 存在唯一零点0,2x ππ⎛⎫∈-- ⎪⎝⎭,使得00cos 0xe x +=∴()0,x x π∈-,()0<g x ,即()'0f x <,()0,x x π∈,()0>g x ,即()'0f x >,∴()f x 在0x 处取得极小值 故有唯一极小值点,故④错误. 故选:C.10.(2021·山西太原·高三期中)设函数22log (1),13()(4),3x x f x x x ⎧-<≤=⎨->⎩,()f x a =有四个实数根1x ,2x ,3x ,4x ,且1234x x x x <<<,则()3412114x x x x ++的取值范围是( ) A .109,32⎛⎫⎪⎝⎭B .(0,1)C .510,23⎛⎫⎪⎝⎭D .3,22⎛⎫ ⎪⎝⎭【答案】A 【分析】根据分段函数解析式研究()f x 的性质,并画出函数图象草图,应用数形结合及题设条件可得123412345x x x x <<<<<<<<、348x x +=、12(1)(1)1x x --=,进而将目标式转化并令11121t x x =-+,构造1()21g x x x =-+,则只需研究()g x 在3(,2)2上的范围即可. 【详解】由分段函数知:12x <≤时()(,0]f x ∈-∞且递减;23x <≤时()[0,1]f x ∈且递增;34x <<时,()(0,1)f x ∈且递减;4x ≥时,()[0,)f x ∈+∞且递增;∴()f x 的图象如下:()f x a =有四个实数根1x ,2x ,3x ,4x 且1234x x x x <<<,由图知:01a <<时()f x a =有四个实数根,且123412345x x x x <<<<<<<<,又348x x +=, 由对数函数的性质:121212(1)(1)()11x x x x x x --=-++=,可得21111x x =-, ∴令()3411122111112214x x x x x t x x x ++=+=-+=,且1322x <<,由1()21g x x x =-+在3(,2)2上单增,可知31()21(2)2g x g x<-+<,所以10932t << 故选:A11.(2021·安徽·淮南第一中学高三月考(理))若0a >,0b >,且22ln(2)ln 1a b a b +≥+-,则a b +=( ) ABCD【答案】A 【分析】由于对数函数的存在,故需要对ln(2)ln a b +进行放缩,结合1ln x x -(需证明),可放缩为22211ab a b -+-,利用等号成立可求出,a b ,进而得解. 【详解】令()ln 1g x x x =--,1()1g x x'=-,故()g x 在(0,1)上单调递减,在(1,)+∞上单调递增,()(1)0g x g =,故()ln 10g x x x =--,即1ln x x -,当且仅当1x =,等号成立.所以21ab -ln(2)ln(2)ln ab a b =+,当且仅当21ab =时,等号成立,又22ln(2)ln 1a b a b ++-,所以22211ab a b -+-,即2()0a b -,所以a b =,又21ab =,所以a =b =a b + 故选:A .12.(2021·山西·太原五中高三月考(理))关于x 的方程ln ln 0xm x x x x++=-有三个不等的实数解1x ,2x ,3x ,且1231x x x <<<,则2123123ln ln l (1)(1)(1n )x x x x x x ---的值为( ) A .e B .1 C .4 D .1m -【答案】B 【分析】 令n 1l t x x =-,用导数画出其图象,得到23t t =,将关于x 的方程ln ln 0xm x x x x++=-有三个不等的实数解1x ,2x ,3x ,转化为方程()110t m t+++=有两个不等的实数解12,t t ,结合韦达定理求解.【详解】 令n 1l t xx=-, 则21ln xtx ,当x e >时,0t '<,当0x e <<时,0t '>, 所以t 在(),e +∞上递减,在()0,e 上递增, 所以当x e =时,函数取得最大值11e-,函数n 1l t xx=-的图象如图所示:则312123123ln ln n ,1l 1,1t t t x x x x x x -=-=-=, 由图象知:23t t =, 因为关于x 的方程ln ln 0xm x x x x++=-有三个不等的实数解1x ,2x ,3x , 所以方程()110t m t+++=有两个不等的实数解12,t t ,由韦达定理得:121t t ⋅=, 所以222231212312123(1)(1)ln ln (1ln 1)x t t t t t x x x x x ---=⋅⋅=⋅=, 故选:B13.(2021·陕西·西北工业大学附属中学高三月考(理))设()f x '是函数()2cos 3f x x x x =-+的导数,()()ln ln 6f a '=,则( ) A .()()()ln ln f x f a ≥ B .()()()ln ln f x f a ≤ C .()()()ln log a f x f e ≥ D .()()()ln log a f x f e ≤【答案】C 【分析】令()ln ln t a =,利用()6f t '=可求得2sin 3t t +=;设()()g x f x '=,利用导数可确定()g x 单调性,结合()0g t -=可得()f x 单调性,从而确定()f x 的最小值.【详解】令()ln ln t a =,则()6f t '=,()2sin 3f x x x '=++,()2sin 36f t t t '∴=++=,即2sin 3t t +=,令()()g x f x '=,则()2cos 0g x x '=+>,()g x ∴在R 上单调递增, 又()2sin 30g t t t -=--+=,∴当(),x t ∈-∞-时,()0g x <,即()0f x '<,()f x 单调递减;当(),x t ∈-+∞时,()0g x >,即()0f x '>,()f x 单调递增; ()()()()()()1ln ln ln ln log ln a f x f t f a f f e a ⎛⎫∴≥-=-== ⎪⎝⎭.故选:C. 【点睛】关键点点睛:本题解题关键是能够将问题转化为()f x 最值的求解问题,利用导数确定()f x 单调性,利用单调性确定最值点,从而确定大小关系.14.(2021·全国·模拟预测)若点()1,P a 不在函数()3f x x ax =-的图象上,且过点P 仅能作一条直线与()f x 的图象相切,则a 的取值范围为( )A .()1,0,2⎛⎫-∞+∞ ⎪⎝⎭B .()1,0,4⎡⎫-∞+∞⎪⎢⎣⎭C .(]1,0,2⎛⎫-∞⋃+∞ ⎪⎝⎭D .(]1,0,4⎡⎫-∞⋃+∞⎪⎢⎣⎭【答案】A 【分析】根据题意,可知12a ≠,对函数求导得()23f x x a '=-,设切点为()3,Q t t at -,利用导数的几何意义可知切线的斜率()PQ f t k '=,结合两点间的斜率公式化简得322320t t a -+=,构造新函数设()32232g t t t a =-+,将问题可转化为()g t 仅有1个零点,再利用导数研究函数的单调性和零点,从而可知()()010g g ⋅>,列出关于a 的不等式,即可求出a 的取值范围. 【详解】解:已知点()1,P a 不在()3f x x ax =-的图象上,则()11f a a =-≠,所以12a ≠, 而()23f x x a '=-,设过点()1,P a 的直线与()3f x x ax =-的图象切于点()3,Q t t at -,则切线的斜率()PQ k f t k '==,则3231t at at a t ---=-,整理得322320t t a -+=,设()32232g t t t a =-+,由于过点P 仅能作一条直线与()f x 的图象相切,则问题可转化为()32232g t t t a =-+仅有1个零点,()266g t t t '=-,令()0g t '=,解得:0t =或1t =,令()0g t '>,即2660t t ->,解得:0t <或1t >, 令()0g t '<,即2660t t -<,解得:01t <<,所以函数()g t 在区间()(),0,1,-∞+∞上单调递增,在区间()0,1上单调递减, 可知()g t 在区间(),0-∞或区间()1,+∞上必有一个零点, 所以可知()0g 与()1g 同号,则()()010g g ⋅>,即()()2120a a ⋅-+>,解得:0a <或12a >, 所以a 的取值范围为()1,0,2⎛⎫-∞+∞ ⎪⎝⎭.故选:A.15.(2021·黑龙江·哈尔滨三中高三期中(理))设函数()f x 在R 上的导函数为()f x ',若()()1x f f x '+>,()()6f x f x ''=-,()31f =,()65f =,则不等式()ln 210f x x ++<的解集为( )A .()0,1B .()0,3C .()1,3D .()3,6【答案】A 【分析】构造函数()1(),xf xg x e +=得到()g x 也是R 上的单调递增函数.,分析得到函数()f x 关于点(3,1)对称.由()ln 210f x x ++<得到(ln )(0)g x g <,即得解.【详解】 构造函数()1()()1(),()0x xf x f x f xg x g x e e '+--'==>,所以()g x 也是R 上的单调递增函数.因为()()6f x f x ''=-,所以()'f x 关于直线3x =对称,所以12()(6),()(6)f x dx f x dx f x c f x c ''=-∴+=--+⎰⎰,(12,c c 为常数), 21()(6)f x f x c c ∴+-=-,令3x =,所以21212(3),(3)2c c f c c f -=-∴=. 因为()31f =,所以212,c c -=所以()(6)2f x f x +-=,所以函数()f x 关于点(3,1)对称. 由(3)1,(6)5f f ==得到(0)3f =-,因为()()ln ln 210ln 122x f x x f x x e ++<∴+<-=-,, 所以()ln ln 12xf x e +<-,所以031(ln )2(0)g x g e -+<-==, 所以(ln )(0)g x g <, 所以ln 0,01x x <∴<<. 故选:A16.(2021·云南·峨山彝族自治县第一中学高三月考(理))已知数列{}n a 满足1221nn n a a a +=+,满足()10,1a ∈,1220212020a a a ++⋅⋅⋅+=,则下列成立的是( )A .120211ln ln 2020a a ⋅> B .120211ln ln 2020a a ⋅=C .120211ln ln 2020a a ⋅< D .以上均有可能【答案】C 【分析】由题设可得01n a <<且1n n a a +>,根据等式条件有122021(1)(1)(1)1a a a -+-+⋅⋅⋅+-=-,应用放缩法可得202111(1)1102020a a ----<-<<,构造()ln 1f x x x =-+并利用导数研究单调性可得01x <<上|ln ||1|x x >-,则1202112021ln ln |(1)||(1)|a a a a ⋅>--即可得到答案.【详解】由题设,()10,1a ∈,1221nn n a a a +=+,即数列{}n a 均为正项,∴1222111n n n nn a a a a a +==≤=++,当1n a =时等号成立,当121211n n n a a a --==+时,有11n a -=,以此类推可得11a =与题设矛盾, 综上,01n a <<,故12211n n n a a a +=>+,即1n n a a +>. ∵1220212020a a a ++⋅⋅⋅+=, ∴11202120212021120201202020202020120202020a a a a a a -+⇒⇒<<-,令()1ln 1,f x x x =-+,则()211f x x x-'=,当01x <<时()0f x '<,即()f x 递减,当1x >时()0f x '>,即()f x 递增, ∴()()10f x f >=,故01x <<上10ln 1x x>>-,即10ln 1x x <-<-,∴()()1120211202112021111111120201ln ln ln ln 1111202020202020a a a a a a a a a a ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫-⋅=-⋅-<--<--=< ⎪ ⎪ ⎪⎪--⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭ 故选:C 【点睛】关键点点睛:由条件等式结合放缩法得到12021(1),(1)a a --的不等关系,再利用导数研究()ln 1f x x x =-+的单调性确定01x <<有|ln ||1|x x >-,根据目标式12021ln ln a a ⋅作放缩处理得到关于2021(1)a -的二次函数形式求最值.17.(2021·内蒙古·海拉尔第二中学高三月考(文))已知函数()f x 满足()()f x f x =-,且当(],0x ∈-∞时,()()0f x xf x '+<成立,若()()0.60.622a f =⋅,()()ln2ln2b f =⋅,2211loglog 88c f ⎛⎫⎛⎫=⋅ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则a ,b ,c 的大小关系是( ) A .a b c >> B .c b a >> C .a c b >> D .c a b >>【答案】B【分析】构造函数()()g x x f x =⋅,利用奇函数的定义得函数()g x 是奇函数,再利用导数研究函数的单调性,结合0.621log 0ln 2128<<<<,再利用单调性比较大小得结论. 【详解】因为函数()f x 满足()()f x f x =-,且在R 上是连续函数,所以函数()f x 是偶函数, 令()()g x x f x =⋅,则()g x 是奇函数,且在R 上是连续函数,则()()()g x f x x f x ''=+⋅, 因为当(],0x ∈-∞时,()()0f x xf x '+<成立,即()0g x '<,所以()g x 在(],0x ∈-∞上单调递减, 又因为()g x 在R 上是连续函数,且是奇函数,所以()g x 在R 上单调递减, 则()0.62a g =,(ln 2)b g =,21log8c g ⎛⎫= ⎪⎝⎭, 因为0.621>,0ln 21<<,21log 308=-<, 所以0.621log 0ln 2128<<<<,所以c b a >>, 故选:B. 【点睛】关键点点睛:本题考查的是比较大小问题,涉及到的知识点包括函数的奇偶性以及利用导数研究函数的单调性,解题的关键是构造函数()g x ,属于中档题.18.(2021·全国·模拟预测(理))已知a >0,函数f (x )=2e ax ﹣x ,若函数()(())F x f f x x =-恰有两个零点,则实数a 的取值范围是( ) A .[22e ,1e ) B .(0,1e ]C .(0,1e)D .[22e ,1e] 【答案】C 【分析】转化函数()(())F x f f x x =-恰有两个零点为f (x )=x 有两个解,即e ax =x 恰有两个解,即a lnxx=恰有两个解,研究函数g (x )lnxx=的单调性和取值范围,分析即得解 【详解】因为函数()()()2()22af x af x ax F x e f x x e e =--=-, 因此F (x )=0,即e af (x )=e ax ,即af (x )=ax ,又a >0,所以函数F (x )恰有两个零点,即f (x )=x 有两个解, 即e ax =x 恰有两个解,即a lnxx=恰有两个解, 记函数g (x )lnxx=, 则'()g x 21lnxx -=, 令'()g x >0,解得0<x <e , 令'()g x <0,解得x >e ,(e)g 1lne e e==,0x →时,()g x →-∞,x →+∞时,()0g x → 所以g (x )在(0,)e 上单调递增,值域为1(,)e -∞,在(,)e +∞上单调递减,值域为1(0,)e,所以a lnxx =恰有两个解,1(0,)a e∈ 故选:C19.(2021·山东·济宁一中高三开学考试)已知不等式1e ln 23x x x x m +-≥++对()0,x ∀∈+∞恒成立,则m 取值范围为( )A .12m ≤-B .12m ≥-C .2m ≤-D .2m >-【答案】A 【分析】将问题转化为1e ln 23x x x x m +--≥+对()0,x ∀∈+∞恒成立,构造函数()1e ln xf x x x x +=--,进而通过导数方法求出函数的最小值,即可得到答案. 【详解】不等式1e ln 23x x x x m +-≥++对()0,x ∀∈+∞恒成立,即1e ln 23x x x x m +--≥+对()0,x ∀∈+∞恒成立,令()()1e ln 0x f x x x x x +=-->,()()()11111e 11e x x f x x x x x ++⎛⎫'=+--=+- ⎪⎝⎭,而()11e x g x x +=-在()0,∞+单调递增(增+增),且()217161e 101e 16016g g ⎧=->⎪⎨⎛⎫=-<⎪ ⎪⎝⎭⎩,所以01,116x ⎛⎫∃∈ ⎪⎝⎭(x 0唯一),使得()01001e 0x g x x +=-=. 则()00,x x ∈时,()()00g x f x '<⇒<,()f x 单调递减,()0,x x ∈+∞时,()()00g x f x '>⇒>,()f x 单调递增.所以()()010000min e ln x f x f x x x x +==--根据()()001010000e 11e0ln 1x x x g x x x x ++⎧=⎪=-=⇒⎨=-+⎪⎩,所以()()00min 112f x x x =-++=,所以12232m m ≥+⇒≤-.故选:A. 【点睛】利用导数研究不等式恒成立问题的策略为:构造新函数或者进行参变分离,利用导数研究函数的单调性,求出最值,从而求得参数的取值范围.二、多选题20.(2021·山东烟台·高三期中)关于函数()e xf x =,()lng x x =,下列说法正确的是( )A .对x ∀∈R ,()1f x x ≥+恒成立B .对0x ∀>,()11g x x≥-恒成立C .函数()()y xf x x g x =--的最小值为e 1-D .若不等式()()g x f ax a≥对0x ∀>恒成立,则正实数a 的最小值为1e【答案】ABD 【分析】利用导数证明()()10h x f x x =--≥恒成立,判断A ,A 中不等式绝对值变形的转换可判断B ,利用导数求出函数()()y xf x x g x =--的最小值判断C ,把不等式()()g x f ax a≥进行变形转化为不等式ax e x ≥恒成立,然后求得a 的范围判断D . 【详解】设()()1h x f x x =--e 1x x =--,()e 1x f x '=-,0x <时,()0h x '<,()h x 递减,0x >时,()0h x '>,()h x 递增,所以min ()(0)0h x h ==,所以()1(0)0f x x h --≥=,即()1f x x ≥+恒成立,A 正确; 在()1f x x ≥+中令ln x t =,则1ln t t ≥+,ln 1t t -≥-,1ln 1t t≥-,再令1x t=得1ln 1x x ≥-,B 正确;设()()()ln e xp x xf x x g x x x x =--=--,定义域为(0,)+∞,11()e e 1(1)(e )x x x p x x x x x'=+--=+-, 定义域内10x +>恒成立,令1()e xq x x =-是增函数,1()202q =<,(1)e 10q =->, 所以()q x 在1(,1)2即在(0,)+∞上存在唯一零点0x ,001e 0x x -=,00e 1xx =,00x x <<时,()0q x <,即()0p x '<,()p x 递减,0x x >时,()0q x >,即()0p x '>,()p x 递增,所以0min 0000()()e ln xp x p x x x x ==--000011ln11e x x x x =--=-+=,C 错; 不等式()()g x f ax a≥为ln e axx a ≥,e ln ax a x ≥,0x >,所以e ln ax ax x x ≥,即e ln e ln ax ax x x ≥,令()ln s t t t =,则()ln 1s t t '=+,10et <<时,()0s t '<,()s t 递减,1e t >时,()0s t '>,()s t 递增,min 11()()e e s t s ==-, 因为0,0a x >>,所以e 1ax >,因此不等式e ln e ln ax ax x x ≥恒成立,则e ax x ≥恒成立,ln ax x ≥,即ln xa x≥, 设ln ()xu x x=,21ln ()x u x x -'=,0e x <<时,()0u x '>,()u x 递增,e x >时,()0u x '<,()u x 递减,所以max 1()(e)eu x u ==,所以1e a ≥,即a 的最小值是1e ,D 正确.故选:ABD . 【点睛】本题考查用导数研究函数的性质,研究不等式恒成立问题,解题关键是掌握导数与函数单调性的关系,深深需要不断求导才能确定函数的单调性与极值.这是问题的难点所在,解题过程中需要不断引进新函数,研究新函数的单调性、极值点、零点等性质,本题属于困难题. 21.(2021·辽宁·渤海大学附属高级中学高三期中)对函数()sin e e x xxf x -=-进行研究后,得出以下结论,其中正确的有( )A .函数()y f x =的图象关于y 轴对称B .()1f x <C .函数()y f x =的图象与x 轴有无穷多个交点,且每相邻两交点间距离相等D .对任意常数0m >,存在常数b a m >>,使函数()y f x =在[],a b 上单调递减,且1b a -≥ 【答案】ABD 【分析】由函数奇偶性定义判断可知A 正确;构造函数()()e e sin 0x xh x x x -=-->,求导判断单调性,进而求得最值可判断B ;由()f x 的图象与x 轴的交点坐标为()π,0k (Z k ∈且)0k ≠可判断C ;求导分析()0f x '≤时成立的情况,即可判断选项D ,进而可得正确选项. 【详解】对于A :因为函数()f x 的定义域为{}|0x x ≠,()()sin sin e e e e x x x xx xf x f x ----===--所以()f x 为偶函数,图象关于y 轴对称,故选项A 正确; 对于B :由A 知()f x 为偶函数,当0x >时,e e 0x x -->, 若()sin 1e exxx f x -=<-即sin e e x x x -<-只需证e e sin 0x xx --->,令()()e e sin 0x xh x x x -=-->,()e e cos x x h x x -'=+±,因为e e 2x x -+>,所以()0h x '>,所以()h x 在()0,∞+上单调递增,所以()(0)0h x h >=,即()e e sin 0x xh x x -=-->,所以()sin 1e exxx f x -=<-恒成立,故选项B 正确;对于C :令()sin 0e e xxxf x -==-,可得sin 0x =,所以函数()f x 的图象与x 轴的交点坐标为()π,0k (Z k ∈且)0k ≠,交点()π,0-与()π,0间的距离为2π,而其余任意相邻两点之间的距离为π. 故选项C 错误;对于D :()()()()2e e cos e e sin 0eexx x x xx x xf x -----+'=≤-,即()()e cos sin e cos sin 0x x x x x x ---+≤,即()2e cos sin cos sin xx x x x -≤+,当()π3π2π,2πZ 44x k k k ⎛⎫∈++∈ ⎪⎝⎭时,cos sin 0x x -<,cos sin 0x x +>,区间长度为π12>,所以对于任意常数0m >,存在常数b a m >>,π3π,2π,2π,Z 44a b k k k ⎛⎫∈++∈ ⎪⎝⎭,使()f x 在[],a b 上单调递减且1b a -≥,故选项D 正确;故选:ABD. 【点睛】方法点睛:利用导数研究函数单调性的方法:(1)确定函数()f x 的定义域;求导函数()f x ',由()0f x '>(或()0f x '<)解出相应的x 的范围,对应的区间为()f x 的增区间(或减区间);(2)确定函数()f x 的定义域;求导函数()f x ',解方程()0f x '=,利用()0f x '=的根将函数的定义域分为若干个子区间,在这些子区间上讨论()f x '的正负,由符号确定()f x 在子区间上的单调性.22.(2021·广东深圳·高三月考)若函数2()e ()x F x a x a R =-∈有两个极值点12,x x ,且12x x <,则下列结论中正确的是( ) A .101x << B .a 的取值范围是2,e ⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭C .211e x x >D .12ln ln 0x x +<【答案】ACD 【分析】求()F x '结合题设,将问题转化为y a =与2e x x y =有两个交点()1,x a ,()2,x a ,利用导数研究2()e xxg x =的性质并画出图象,应用数形结合即可判断A 、B 的正误;由零点可得1212e e x x x x =,应用放缩即可判断C 的正误;令211x t x =>易得11tx x e t -=,应用分析法需证12ln (1)x x x x <-=>成立,结合导数研究1()2ln T x x x x ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭的值域范围,即可判断D 的正误. 【详解】2()x F x ae x =-,a R ∈有两个极值点1x ,2x 且12x x <,∴()()2x F x f x ae x '==-,a R ∈有两个零点1x ,2x ,且在1x ,2x 各自两边()f x 异号, ∴y a =与2e xxy =有两个交点()1,x a ,()2,x a , 记2()e x xg x =,则()21()xx g x e-'=,易知:1x <时()0g x '>,1x >时()0g x '<, ∴()g x 在(),1-∞上递增,在1,上递减,即()h x 在(),1-∞上递增,在1,上递减.∴()g x 有最大值()21eg =,且0x <时()0<g x ;0x >时()0>g x ,又()2(2)'2lim lim lim 0'x x x x x x x x e e e →+∞→+∞→+∞===,0020lim0x x x e e→==, 由上()g x 的图象如下,∴当且仅当20ea <<时y a =与2e xxy =有两个交点,才符合条件,且1201x x <<<,故A 正确,B 不正确. 又()()12121212120e 20e 2e e x xx x x x f x f x a x a x ==⇔-==-⇔=, ∴211222211211e 1e e 1e e e x x x x x x x x x x >⇔>⇔>⇔>,故 C 正确. 令211x t x =>,则121121222x x tx x x tx a e e e===,∴11tx x e t -=,则1ln 1t x t =-,2ln 1t tx t =-,∴要证12ln ln 0x x +<,只需证1201x x <<,只需证2ln 1ln 1)1t t t t t ⎛⎫<⇔> ⎪-⎝⎭()2211ln 2ln (*1)x x x x x x x-⇔<⇔<-=,令1()2ln T x x x x ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭,则2222121()10x x T x x x x-+'=--=-≤, ∴()T x 在1,上单调递减,即1x >时()()10T x T <=,不等式()*得证,故D 正确.故选:ACD 【点睛】关键点点睛:将问题转化为y a =与2e xxy =有两个交点()1,x a ,()2,x a ,应用导数研究函数性质,由数形结合判断参数范围;根据零点处的等量关系及放缩法证明不等式;由分析法转化证明的结论,再构造函数并利用导数研究函数值域,即可证明不等式.23.(2021·江苏省前黄高级中学高三开学考试)已知函数lg ,0()1,0x x f x x x ⎧>=⎨+≤⎩,若函数()[2()]g x f f x a =+有7个零点,则实数a 的可能取值是( ) A .0B .14-C .13-D .15-【答案】BD 【分析】由分段函数解析式判断函数性质并画出函数图象,讨论参数判断不同a 对应值域的()f x 的范围,结合函数图象判断解的情况,即可确定()g x 有7个零点时a 的范围. 【详解】在0x ≤上()f x 单调递增且值域为(,1]-∞; 在01x <≤上()f x 单调递减且值域为[0,)+∞; 在1x >上()f x 单调递增且值域为(0,)+∞; 故()f x 的图象如下:由题设,()[2()]g x f f x a =+有7个零点,即[2()]f f x a =-有7个不同解, 当0a -<时有2()1f x <-,即1()2f x <-,此时()g x 有1个零点;当0a -=时有2()1f x =±,即1()2f x =±,∴1()2f x =-有1个零点,1()2f x =有3个零点,此时()g x 共有4个零点;当0lg 2a <-≤时有12()lg 21f x -<≤-或12()12f x ≤<或12()2f x <≤, ∴1lg 21()022f x --<≤<有1个零点,11()42f x ≤<有3个零点,1(1)2f x <≤有3个零点,此时()g x 共有7个零点;当lg 21a <-≤时有lg 212()0f x -<≤或102()2f x <<或22()10f x <≤, ∴lg 21()02f x -<≤有1个零点,10()4f x <<有3个零点,1()5f x <≤有2个零点,此时()g x 共有6个零点;当1a ->时有102()10f x <<或2()10f x >,∴10()20f x <<有3个零点,()5f x >有2个零点,此时()g x 共有5个零点; 综上,要使()g x 有7个零点时,则lg 20a -≤<,(lg20.30103≈) 故选:BD 【点睛】关键点点睛:由解析式确定分段函数的性质并画出草图,进而讨论参数确定对应()f x 的取值范围,结合函数图象判断零点情况.24.(2021·海南·海口中学高三月考)如果两地的距离是600公里,驾车走完这600公里耗时6小时,那么在某一时刻,车速必定会达到平均速度100公里/小时.上述问题转换成数学语言:()f x 是距离关于时间的函数,那么一定存在:()()()f c b f b f a a-'=-,()f c '就是c 时刻的瞬时速度.前提条件是函数()f x 在[],a b 上连续,()f x 在(),a b 内可导,且a c b <<.也就是在曲线的两点间作一条割线,割线的斜率就是()()f b f a b a--,()f c '是与割线平行的一条切线,与曲线相切于C 点.已知对任意实数()12,1,3x x ∈,且12x x >,不等式()()()1212f x f x k x x -<-恒成立,若函数()22ln f x x k x =-,则实数k 的可能取值为( )A .7B .8C .9D .10【答案】CD 【分析】根据题意,问题转化为()k f x ≥'在()1,3x ∈上恒成立,进而通过分参和构造函数得到答案. 【详解】由已知()()()1212f x f x k x x -<-,12x x >恒成立,可得()k f x ≥'在()1,3x ∈上恒成立.因为()22ln f x x k x =-,所以()4k f x x x ='-,所以4k x k x -≤,即241x k x ≤+,整理得()44181x k x ++-≤+ ①. 因为()1,3x ∈,所以()12,4x +∈.令1t x =+,则()2,4t ∈,①式化为448t k t+-≤.记()()448,2,4g t t t t =+-∈,()()()224111410t t g t t t +-⎛⎫'=-=> ⎪⎝⎭,所以()g t 在()2,4上单调递增,所以()()2,9g t ∈,所以9k ≥,故选: CD . 【点睛】关键点睛:在证明恒成立问题时,构造函数利用导数求函数最值是解决问题的关键.25.(2021·江苏省镇江中学高三月考)若存在实常数k 和b ,使得函数()F x 和()G x 对其公共定义域上的任意实数x 都满足:()F x kx b ≥+和()G x kx b ≤+恒成立,则称此直线y kx b =+为()F x 和()G x 的“隔离直线”,已知函数()2f x x =(R x ∈),()1g x x=(0x <),()2eln h x x =(e 为自然对数的底数),则( )A .()()()m x f x g x =-在x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭内单调递增B .()f x 和()g x 间存在“隔离直线”,且k 的取值范围是[]4,1-C .()f x 和()g x 之间存在“隔离直线”,且b 的最小值为1-D .()f x 和()h x 之间存在唯一的“隔离直线”e y =- 【答案】AD 【分析】令()()()m x f x g x =-,利用导数可确定()m x 单调性,判断A ;设()f x ,()g x 的隔离直线为y kx b =+,根据隔离直线定义可得不等式组22010x kx b kx bx ⎧--≥⎨+-≤⎩对任意(),0x ∈-∞恒成立;求得,k b 的范围,可判断BC ;假设隔离直线为e y kx =-,分别讨论0k =、0k <和0k >时,是否满足()()e 0f x kx x ≥->恒成立,从而确定k =()()e G x h x =--,利用导数可证得()0G x ≥恒成立,由此可确定隔离直线,判断D. 【详解】A :令()()()21m x f x g x x x =-=-,x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,∴()2120m x x x '=+>,故()m x在⎛⎫ ⎪⎝⎭内单调递增,故A 正确; 对于B ,C :设()f x ,()g x 的隔离直线为y kx b =+,则21x kx bkx b x⎧≥+⎪⎨≤+⎪⎩对任意0x <恒成立,故22010x kx b kx bx ⎧--≥⎨+-≤⎩对任意0x <恒成立,由210kx bx +-≤对任意0x <恒成立,得0k ≤ 若0k =,则0b =符合题意,。
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每题5分,20*5=100分
1.已知集合A ={-1,2},B ={x |mx +1=0},若A ∩B =B ,则所有实数m 的值组成的集合是
A .{}2,1-
B .⎭⎬⎫⎩⎨⎧-21,1
C ⎭⎬⎫⎩⎨⎧-
1,0,21 D .⎭⎬⎫⎩
⎨⎧
-21,0,1
2.设集合}30|{≤<=x x M ,}20|{≤<=x x N ,那么“M a ∈”是“N a ∈”的
A .充分而不必要条件
B .必要而不充分条件
C .充分必要条件
D .既不充分也不必要条件 3.下列四组函数中,其函数图象相同的是 A.01y x y ==与
B.y x y =与
C.2
x y x y x
==与
D.y x y ==与
4.已知函数(2),2()1,22x f x x f x x +<⎧⎪
=⎨⎛⎫>⎪ ⎪⎝⎭
⎩,则(3)f -的值为
A.2
B.8
C.1
8
D. 12
5.
函数y =R ,则k 的取值范围是
A.01k k ≤≥或
B.1k ≥
C.01k ≤≤
D.01k <≤ 6.下列函数中,在其定义域内既是奇函数又是减函数的是 A.3 ,y x x R =-∈ B. sin ,y x x R =∈ C. ,y x x R =∈ D. x 1() ,2
y x R =∈ 7.已知函数1()lg
1x
f x x
-=+,()f a b =,则()f a -等于 A.b B.b - C.1b D.1
b
-
8.已知定义在R 上的奇函数f (x )满足f (x +2)=-f (x ),则f (6) 的值为
A. -1
B. 0
C. 1
D. 2 9.已知某物体的运动方程是+
=t S 9
13
t , 则当s 3t =时的瞬时速度是 A. 10m /s B. 9m /s C. 4m /s D. 3m /s
10.使函数13)(2
3+-=x x x f 是减函数的区间为
A .()+∞,2 B. ()2,∞- C. ()0,∞- D. ()2,0
11.函数93)(23-++=x ax x x f , 已知)(x f 在3-=x 时取得极值, 则=a A. 2 B. 3 C. 4 D. 5 12. 函数)(x f y =的图象过原点且它的导函数)(x f y '=的图象
是如图所示的一条直线, 则)(x f y =的图象的顶点在 ( )
A. 第一象限
B. 第二象限
C. 第三象限
D. 第四象限
13.若曲线)(x h y =在点())(,a h a 处切线方程为012=++y x ,那么 A .0)('<a h B. 0)('>a h C. 0)('=a h D. )('a h 的符号不定 14.已知函数x y e =的图象与函数()y f x =的图象关于直线y x =对
称,则
A .()22()x f x e x R =∈
B .()2ln2ln (0)f x x x =⋅>
C .()22()x f x e x R =∈
D .()2ln ln 2(0)f x x x =+>
15.若命题P :x ∈A B ,则⌝P 是( )
A. x ∉A B
B. x ∉A 或x ∉B
C. x ∉A 且x ∉B
D. x ∈A B 16.函数2
42y x x =-+-在区间[1,4]上的最小值是 .
17.若1)2(33)(2
3
++++=x a ax x x f 既有极大值又有极小值,则a 的取值范围是 .
18.根据表格中的数据,可以判定方程20x e x --=的一个零点所在的区间为))(1,(N k k k ∈+,则k 的值为 ;
19.函数(
)
2
12
()log 25f x x x =-+的
值域是__________ . 20.已知
x x f x x f a x ∆-∆+=→∆)()(lim
000,x
x f x x f b x ∆-∆-=→∆)
()(lim 000
x x f x x f c x ∆-∆+=→∆)()2(lim 000,x
x x f x x f d x ∆∆--∆+=→∆)
()(lim 000,
00)
()(lim
0x x x f x f e x x --=→则e d c b a 、、、、有相等关系的是 ;
作业: 1.
已
知
函
数
13
()log ,(0,1]
f x x x =∈,
⎩⎨⎧=<->+0)2
1
(02)(x x x x x x
x g
(1)证明g(x)是奇函数。
(2)若f(x)的值域为A ,h(x)=g(x)+a ,[1,)x g x x a x =++∈+∞时值域为B.当A B A = 时,求a 的取值范围。
2.已知函数x x ax x f ln 22
1)(2
-+=
(1)当0=a 时,求)(x f 的极值.
(2)当0≠a 时,若)(x f 是减函数,求a 的取值范围;
3.设函数2
2
34)(a ax x x f -+-=
(1)当a=1,[]3,3-∈x 时,求函数f(x)的取值范围。
(2)若1
231,0 1.3
x ax a x a =-+-+<<,[]1,1x a a ∈-+时,恒有a x f a ≤≤-)(成立,试确定a
的取值范围.
作业答案1、 (1)
证明:
)x (f 2x )2
1
(--x f (-x)0,x ,0x x -=--==<->-则时x …………2分
)x (f )2
1
(x 2-x f (-x)0,x ,0x x -=+-=+=>-<-则时x ……….….4分,
由上可知,g(x)是奇
函
数。
……………………………………………………………….…5分
(2)解:由函数
()f x 的性质易知:A=[0,
+)∞………………………………………7分
又h(x)=a x x
++2在[1,)+∞上为增函数 ∴a h x h +==3)1()(min
∴[3,)B a =++∞.………………………………………………………………9分 由A B A = ,
知
B A ⊆……………………………………………………….10分
令30a +≥,∴3a ≥-
因此,a
的取值范围是
[3,)-+∞………………………………………………12分
2、解:(1)∵x x ax x f ln 22
1)(2
-+=
当a=0时,x x x f ln 2)(-=,则x
x f 1
2)('-= ……………………2分
∴)(),(',x f x f x 的变化情况如下表
………5分
∴当2
1
=
x 时,)(x f 的极小值为1+ln2,函数无极大值. ……………………7分 (2)由已知,得,则且0,ln 22
1)(2
>-+=
x x x ax x f x
x ax x ax x f 1
212)('2-+=-+= ………………9分
∵函数)(x f 是减函数
∴0)('≤x f 对x>0恒成立,即不等式 0122
≤-+x ax 对0>x 恒成
立……11分
得 ⎩⎨
⎧≤+=∆<0
440
a a …………………………13分
解得 a a ,即1
-≤的取值范围是 ]1,(--∞ ………………14分 3.解:(1)a=1时,f(x)=()122
+--x (1)
分
[]
3,3-∈x 时,
24)3()(,1)2()(min max -=-===f x f f x f …………… 3分 得此时函数f(x)的取
值
范围为
[-24
,
1] ……………………………………4分
(2)∵f(x)()()2
222432f x x ax a x a a '=-+-=--+,
当1
03
a <<时,12a a ->, ∴
f(x)在区间[]
1,1a a -+内是单调递
减.…………………………………………6分
12)1()(,168)1()(min 2max -=+=-+-=-=a a f x f a a a f x f .
∵a x f a ≤≤-)(,∴2861,21.a a a a a ⎧-+-≤⎨-≥-⎩
此时,a ∈∅.…………………………………9分
当1
13
a ≤<时,2max )2()(a a f x f ==.。