函数导数压轴小题题(适用培优)
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函数导数压轴小题一、单选题1.已知数列中,,若对于任意的,不等式恒成立,则实数的取值范围为()A.B.C.D.2.已知实数,满足,则的值为()A.B.C.D.3.定义在上的函数,单调递增,,若对任意,存在,使得成立,则称是在上的“追逐函数”.若,则下列四个命题:①是在上的“追逐函数”;②若是在上的“追逐函数”,则;③是在上的“追逐函数”;④当时,存在,使得是在上的“追逐函数”.其中正确命题的个数为()A.①③B.②④C.①④D.②③4.若,恒成立,则的最大值为()A.B.C.D.5.设,,若三个数,,能组成一个三角形的三条边长,则实数m 的取值范围是A.B.C.D.6.已知定义域为的函数的图象是连续不断的曲线,且,当时,,则下列判断正确的是()A.B.C.D.7.不等式对任意恒成立,则实数的取值范围()A.B.C.D.8.若函数的图象与曲线C:存在公共切线,则实数的取值范围为()A.B.C.D.9.设函数(,e为自然对数的底数).定义在R上的函数满足,且当时,.若存在,且为函数的一个零点,则实数a的取值范围为( )A.B.C.D.10.已知函数在上可导,其导函数为,若满足:当时,>0,,则下列判断一定正确的是( )A.B.C.D.11.已知函数有两个零点,则的取值范围为()A.B.C.D.12.已知函数,方程有四个不同的根,记最大的根的所有取值为集合,若函数有零点,则的取值范围是()A.B.C.D.13.设函数的定义域为D,若满足条件:存在,使在上的值域为,则称为“倍缩函数”.若函数为“倍缩函数”,则实数t的取值范围是( )A.B.C.D.14.设定义在R上的函数f(x)是最小正周期为2π的偶函数,f'(x)是f(x)的导函数,当x∈[0,π]时,0≤f(x)≤1;当x∈(0,π)且x≠时,,则函数y=f(x)-|sinx|在区间上的零点个数为( )A.4 B.6 C.7 D.815.已知函数是定义在上的可导函数,且对于,均有,则有()A.B.C.D.16.已知函数,若函数的图象上存在点,使得在点处的切线与的图象也相切,则的取值范围是A.B.C.D.17.已知函数,对任意的实数,,,关于方程的的解集不可能是()A.B.C.D.18.设函数,其中,若仅存在两个正整数使得,则的取值范围是A.B.C.D.19.己知函数,若关于的方程恰有3个不同的实数解,则实数的取值范围是( )A.B.C.D.20.已知函数为定义域R上的奇函数,且在R上是单调递增函数,函数,数列为等差数列,且公差不为0,若,则( )A.45 B.15 C.10 D.021.设函数,函数,若对任意的,总存在,使得,则实数的取值范围是()A.B.C .D .22.已知函数,若 x =2 是函数 f(x)的唯一的一个极值点,则实数 k 的取值范围为( )A .(-∞,e]B .[0,e]C .(-∞,e)D .[0,e) 23.设在的导函数为,且当时,有(k 为常数),若,则在区间内,方程的解的个数为( )A .0B .1C .0或1D .4 24.设函数,函数,若对任意的,总存在,使得,则实数的取值范围是( ) A .B .C .D .25.已知函数,,若成立,则的最小值是( )A .B .C .D .26.已知函数,则函数的零点的个数为( )A .B .C .D .27.已知函数函数有两个零点,则实数的取值范围为( )A .B .C .D .28.已知当()1,x ∈+∞时,关于x 的方程()ln 21x x k xk+-=-有唯一实数解,则k 值所在的范围是( )A .()3,4 B .()4,5 C .()5,6 D .()6,729.已知函数满足,若对任意正数都有,则的取值范围是 ( )A.B.C.D.30.已知,若方程有一个零点,则实数的取值范围是()A.B.C.D.31.函数的定义域为D,若对于任意的,,当时,都有,则称函数在D上为非减函数设函数在上为非减函数,且满足以下三个条件:;;,则等于A.B.C.D.32.定义在上的偶函数,当时,,且在上恒成立,则关于的方程的根的个数叙述正确的是()A.有两个B.有一个C.没有D.上述情况都有可能33.已知函数的定义域为,当时,,且对任意的实数,等式成立,若数列满足,且,则下列结论成立的是()A.B.C.D.34.函数的值域为()A.B.C.D.35.已知函数,对于任意且.均存在唯一实数,使得,且.若关于的方程有4个不相等的实数根,则的取值范围是( )A.B.C.D.36.已知定义在R上的函数y=f(x)对于任意的x都满足f(x+1)=-f(x),当-1≤x<1时,f(x)=x3,若函数g(x)=f(x)-log a|x|至少有6个零点,则a的取值范围是( )A.∪(5,+∞) B.∪C.∪(5,7) D.∪[5,7)37.定义在上的函数满足,且当时,,对,,使得,则实数的取值范围为()A.B.C.D.38.已知函数,若方程有四个不同的实数根,,,,则的取值范围是()A.B.C.D.39.定义在上的函数对任意都有,且函数的图象关于成中心对称,若满足不等式,则当时,的取值范围是()A.B.C.D.40.已知函数是上的单调函数,且对任意实数,都有,则()A.1 B.C.D.041.已知,,,则,,的大小关系是()A.B.C.D.42.若函数恰有一个零点,则实数的值为A.B.2 C.D.43.已知函数,且函数恰有三个不同的零点,则实数的取值范围是()A.B.C.D.44.设函数,若,则的取值范围是()A.B.C.D.45.已知是函数的导函数,且对任意的实数都有是自然对数的底数),,若不等式的解集中恰有两个整数,则实数的取值范围是()A.B.C.D.46.若函数有两个不同的零点,则实数的取值范围是A.B.C.D.47.已知定义在R上的函数f(x)是奇函数,且满足f(3-x)=f(x),f(-1)=3,数列{a n}满足a1=1且a n=n(a n+1-a n)(n∈N*),则f(a36)+f(a37)=()A.B.C.2 D.348.设函数是上可导的偶函数,且,当,满足,则的解集为()A.B.C.D.49.已知函数,若存在互不相等的实数,,,,满足,则()A.0 B.1 C.2 D.450.已知直线为函数图象的切线,若与函数的图象相切于点,则实数必定满足()A.B.C.D.51.已知,则的最小值为()A.B.C.D.52.已知函数f(x)=,对任意的x1,x2≠±1且x1≠x2,给出下列说法:①若x1+x2=0,则f(x1)-f(x2)=0;②若x1•x2=1,则f(x1)+f(x2)=0;③若1<x2<x1,则f(x2)<f(x1)<0;④若()g(x)=f(),且0<x2<x1<1.则g(x1)+g(x2)=g(),其中说法正确的个数为()A.1 B.2 C.3 D.453.如果函数有两个极值点,则实数的取值范围是()A.B.C.D.54.函数的零点个数为()A.10 B.8 C.6 D.455.下列命题为真命题的个数是;;;A.1 B.2 C.3 D.456.设是定义在R上的偶函数,对任意的,都有,且当时,,若关于的方程在区间内恰有三个不同实根,则实数的取值范围是()A.B.C.D.57.若函数在其图象上存在不同的两点,其坐标满足条件:的最大值为0,则称为“柯西函数”,则下列函数:①;②;③;④.其中为“柯西函数”的个数为()A.1 B.2 C.3 D.458.已知函数,,若与的图象上存在关于直线对称的点,则实数m的取值范围是A.B.C.D.59.已知函数,若方程有3个不同的实根,则实数的取值范围为()A.B.C.D.60.设是函数的导函数,若,且,,则下列选项中不一定正确的一项是()A.B.C.D.61.已知函数f(x)=-x2+x+t(≤x≤3)与g(x)=3lnx的图象上存在两组关于x轴对称的点,则实数t的取值范围是()(参考数据:ln2≈0.7,ln3≈1.1)A.B.C.D.62.已知函数恰好有两个极值点,则的取值范围是()A.B.C.D.63.已知函数在上的最大值为,若函数有4个零点,则实数的取值范围为A.B.C.D.64.已知函数是定义在上的可导函数,对于任意的实数x,都有,当时,若,则实数a的取值范围是()A.B.C.D.65.定义在R上的可导函数f(x)满足f'(x)+f(x)<0,则下列各式一定成立的是()A.B.C.D.66.在中,,,,点在边上,点关于直线的对称点分别为,则的面积的最大值为A.B.C.D.67.设函数,若曲线上存在点使得,则a的取值范围是()A.[ln3-6,0]B.[ln3-6,ln2-2]C.[2ln2-12,0]D.[2ln2-12,ln2-2]68.已知是自然对数的底数,不等于1的两正数,满足,若,则的最小值为()A.-1 B.C.D.69.设,已知函数,对于任意,都有,则实数的取值范围为()A.B.C.D.70.已知,,且,,恒成立,则实数的取值范围是()A.B.C.D.71.设函数.若不等式对一切恒成立,则的取值范围为()A.B.C.D.72.设,,,则()A.B.C.D.73.如果把一个平面区域内两点间的距离的最大值称为此区域的直径,那么曲线围成的平面区域的直径为( )A.B.C.D.74.定义域为的奇函数,当时,恒成立,若,,则()A.B.C.D.75.已知的定义域为,为的导函数,且满足,则不等式的解集是()A.B.C.D.76.已知定义在上的函数关于轴对称,其导函数为,当时,不等式.若对,不等式恒成立,则正整数的最大值为()A.B.C.D.77.已知函数,,若对,均有,则实数a的最小值为A.B.C.1 D.e78.若函数为自然对数的底数有两个极值点,则实数a的取值范围是A.B.C.D.79.已知函数(为自然对数的底),若方程有且仅有四个不同的解,则实数的取值范围是()A.B.C.D.80.棱长为4的正方体的顶点在平面内,平面与平面所成的二面角为,则顶点到平面的距离的最大值()A.B.C.D.81.已知若方程有唯一解,则实数的取值范围是()A.B.C.D.82.已知定义在上的奇函数满足:当及时,不等式恒成立.若对任意的,不等式恒成立,则的最大值是()A.B.C.D.83.已知函数,若对,,使成立,则的取值范围是()A.B.C.D.84.已知函数,且在上单调递增,且函数与的图象恰有两个不同的交点,则实数的取值范围是()A.B.C.D.85.定义域为的函数,若关于的方程有5个不同的实数解,,,,,则的值为()A.B.C.D.86.已知函数,若对,,使成立,则的取值范围是()A.B.C.D.87.已知函数,若方程有且只有三个不相等的实数解,则实数的取值范围是()A.B.C.D.88.已知定义在上的函数满足,且函数在上是减函数,若,则的大小关系为()A.B.C.D.89.已知,曲线与有公共点,且在公共点处的切线相同,则实数的最小值为()A.0 B.C.D.90.若函数与函数的图象存在公切线,则实数的取值范围是()A.B.C.D.91.已知函数存在极值点,且,其中,A.3 B.2 C.1 D.092.若函数恰有两个极值点,则实数的取值范围为()A.B.C.D.93.已知,为动直线与和在区间上的左,右两个交点,,在轴上的投影分别为,.当矩形面积取得最大值时,点的横坐标为,则()A.B.C.D.94.已知,若,且,使得,则满足条件的的取值个数为()A.5 B.4 C.3 D.295.已知函数在上有两个极值点,且在上单调递增,则实数的取值范围是()A.B.C.D.96.函数的图象上存在不同的两点关于原点对称,则正数的取值范围为()A.B.C.D.97.设函数,,其中,若存在唯一的整数使得,则a 的取值范围是A.B.C.D.98.已知表示不超过实数的最大整数(),如:,,.定义,给出如下命题:①使成立的的取值范围是;②函数的定义域为,值域为;③.其中正确的命题有( )A.0个B.1个C.2个D.3个99.已知正数满足,则的最小值是()A.B.C.D.100.已知,若存在,使,则称函数与互为“度零点函数”。
导数压轴必刷母题50道2017春季目录重点类型一:恒成立问题 (2)题型1:已知恒成立,求参数范围 (2)题型2:已知参数,求证恒成立 (13)题型3:已知恒成立,求整数参数的最值 (17)重点类型二:双变量问题 (20)题型1:双逻辑连接词下的双变量问题 (20)题型2:双变量的构造问题 (24)题型3:双极值点的方程消参 (30)题型4:极值点偏移有关的函数构造 (34)重点类型三:零点交点问题 (38)重点类型四:赋值放缩证明不等式 (42)题型1:数列求和型不等式 (42)题型2:近似值估算型不等式 (49)第一天:建议训练时间20分钟重点类型一:恒成立问题题型1:已知恒成立,求参数范围1.(2012河南郑州一模理21)设函数()()R p x p x x f ∈--=,1ln . (Ⅰ)当1p =时,求函数()x f 的单调区间;(Ⅱ)设函数()()(),122--+=x x p x xf x g 对任意都1x ≥有()0≤x g 成立,求p 的取值范围.2.(2014山西太原一模文20)已知函数()()()221ln f x a x x a =--++. (Ⅰ)当1a =时,求()f x 的单调区间;(Ⅱ)若函数()f x 在区间10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭无零点,求实数a 的最小值;第二天:建议训练时间25分钟3.(2011山西太原一模文21)已知函数()1ln xf x x+=. (Ⅰ)设0a >,若函数在区间1,2a a ⎛⎫+⎪⎝⎭上存在极值,求实数a 的取值范围; (Ⅱ)如果当1x ≥时,不等式()21k kf x x -≥+恒成立,求实数k 的取值范围.4.设函数()()()2ln 10,f x ax x b x x =+->曲()y f x =过点()2,1,e e e -+且在点()1,0处的切线方程为0.y = (Ⅰ)求,a b 的值;(Ⅱ)证明:当1x ≥时,()()21f x x ≥-;(Ⅲ)若当1x ≥时,()()21f x m x ≥-恒成立,求实数m 的取值范围.第三天:建议训练时间25分钟5.已知函数()()2xf x x e =-和()32g x kx x =--(Ⅰ)若函数()g x 在区间()12,不单调,求k 的取值范围; (Ⅱ)当[0+x ∈∞,)时,不等式()()f x g x ≥恒成立,求k 的最大值.6.已知函数()ln a f x x x=-(Ⅰ)若0,a >试判断()f x 在定义域内的单调性;(Ⅱ)若()2f x x <在()1+∞,上恒成立,求a 的取值范围.第四天:建议训练时间30分钟7.(2016新课标2文20)已知函数()()()1ln 1f x x x a x =+-- (Ⅰ)当4a =时,求曲线()y f x =在()()1,1f 处的切线方程; (Ⅱ)若当()1,x ∈+∞时,()0f x >,求a 的取值范围.8.(2014河南郑州一模文21)已知函数()ln f x x x =,(1)()k x g x x-=. (Ⅰ)当k e =时,求函数()()()h x f x g x =-的单调区间和极值; (Ⅱ)若()()f x g x ≥恒成立,求实数k 的值.第五天:建议训练时间35分钟9.(2015山西太原一模理21)已知函数2()(ln )f x x a x x =++,a R ∈. (Ⅰ)若当1a =-时,求()f x 的单调区间; (Ⅱ)若1()(1)2f x e a >+,求a 的取值范围.10.已知函数()()ln 1f x x ax =+-在12x =-处的切线的斜率为1. (Ⅰ)求a 的值及()f x 的最大值;(Ⅱ)设()()x g x b e x =-,若()()f x g x ≤恒成立,求实数b 的取值范围.第六天:建议训练时间40分钟11.(2011浙江理22)设函数()()2=ln f x x a x -,a R ∈ (Ⅰ)若x e -为()y f x =的极值点,求实数a ;(Ⅱ)求实数a 的取值范围,使得对任意的(]0,3x e ∈,恒有()24f x e ≤成立.注:e 为自然对数的底数。
导数压轴一.解答题(共20小题)1.已知函数f(x)=e x(1+alnx),设f'(x)为f(x)的导函数.(1)设g(x)=e﹣x f(x)+x2﹣x在区间[1,2]上单调递增,求a的取值范围;(2)若a>2时,函数f(x)的零点为x0,函f′(x)的极小值点为x1,求证:x0>x1.2.设.(1)求证:当x≥1时,f(x)≥0恒成立;(2)讨论关于x的方程根的个数.3.已知函数f(x)=﹣x2+ax+a﹣e﹣x+1(a∈R).(1)当a=1时,判断g(x)=e x f(x)的单调性;(2)若函数f(x)无零点,求a的取值范围.4.已知函数.(1)求函数f(x)的单调区间;(2)若存在成立,求整数a的最小值.5.已知函数f(x)=e x﹣lnx+ax(a∈R).(Ⅰ)当a=﹣e+1时,求函数f(x)的单调区间;(Ⅱ)当a≥﹣1时,求证:f(x)>0.6.已知函数f(x)=e x﹣x2﹣ax﹣1.(Ⅰ)若f(x)在定义域内单调递增,求实数a的范围;(Ⅱ)设函数g(x)=xf(x)﹣e x+x3+x,若g(x)至多有一个极值点,求a的取值集合.7.已知函数f(x)=x﹣1﹣lnx﹣a(x﹣1)2(a∈R).(2)若对∀x∈(0,+∞),f(x)≥0,求实数a的取值范围.8.设f′(x)是函数f(x)的导函数,我们把使f′(x)=x的实数x叫做函数y=f(x)的好点.已知函数f(x)=.(Ⅰ)若0是函数f(x)的好点,求a;(Ⅱ)若函数f(x)不存在好点,求a的取值范围.9.已知函数f(x)=lnx+ax2+(a+2)x+2(a为常数).(2)若a为整数,函数f(x)恰好有两个零点,求a的值.10.已知函数f(x)=xlnx﹣ax2,a∈R.(1)若函数f(x)存在单调增区间,求实数a的取值范围;(2)若x1,x2为函数f(x)的两个不同极值点,证明x12x2>e﹣1.11.已知函数f(x)=x3﹣a(x+1)2,(2)若函数f(x)只有一个零点,求实数a的取值范围.12.已知函数.(1)当0<m<2时,证明:f(x)只有1个零点;(2)证明:曲线f(x)没有经过原点的切线.13.已知函数f(x)=4lnx+x2﹣2mx(m∈R).(2)若直线l为曲线的切线,求证:直线l与曲线不可能有2个切点.14.已知函数f(x)=(x+1)e x++2ax,a∈R(1)讨论f(x)极值点的个数(2)若x0(x0≠﹣2)是f(x)的一个极值点,且f(﹣2)>e﹣2,证明:f(x0)≤1.15.己知函数f(x)=(x﹣a)2e x+b在x=0处的切线方程为x+y﹣1=0,函数g(x)=x﹣k(lnx﹣1).(1)求函数f(x)的解析式;(2)求函数g(x)的极值;(3)设F(x)=min{f(x),g(x)}(min{p,q}表示p,q中的最小值),若F(x)在(0,+∞)上恰有三个零点,求实数k的取值范围.16.已知函数,且y=x﹣1是曲线y=f(x)的切线.(1)求实数a的值以及切点坐标;(2)求证:g(x)≥f(x).17.已知函数f(x)=x2﹣x﹣alnx,a∈R.(1)若不等式f(x)<0无解,求a的值;(2)若函数f(x)存在两个极值点x1、x2,且x1<x2,当恒成立时,求实数m的最小值.18.设a,b∈R,已知函数f(x)=alnx+x2+bx存在极大值.(Ⅰ)若a=1,求b的取值范围;(Ⅱ)求a的最大值,使得对于b的一切可能值,f(x)的极大值恒小于0.19.已知函数f(x)=x﹣1nx(1)求函数f(x)的极值;(2)设函数g(x)=xf(x).若存在区间[m,n]⊆[,+∞),使得函数g(x)在[m,n]上的值域为[k(m+2)﹣2,k(n+2)﹣2],求实数k的取值范围.20.已知a≠0,函数,且曲线y=f(x)在x=1处的切线与直线x+2y+1=0垂直.(Ⅰ)求函数在区间(0,+∞)上的极大值;(Ⅱ)求证:当x∈(0,+∞)时,导数压轴参考答案与试题解析一.解答题(共20小题)1.已知函数f(x)=e x(1+alnx),设f'(x)为f(x)的导函数.(1)设g(x)=e﹣x f(x)+x2﹣x在区间[1,2]上单调递增,求a的取值范围;(2)若a>2时,函数f(x)的零点为x0,函f′(x)的极小值点为x1,求证:x0>x1.【解答】(1)解:依题意,g(x)=e﹣x f(x)+x2﹣x=1+alnx+x2﹣x,x>0.故,x>0.∵g(x)在[1,2]上单调递增,∴g'(x)≥0在[1,2]上恒成立,故,即a≥x(1﹣2x)在[1,2]上恒成立,根据二次函数的知识,可知:x(1﹣2x)在[1,2]上的最大值为﹣1.∴a的取值范围为[﹣1,+∞).(2)证明:由题意,f′(x)=e x(1+lnx+),x>0,a>2.设h(x)=f′(x)=e x(1+lnx+),x>0,a>2.则h′(x)=e x(1+alnx+﹣).再设H(x)=1+alnx+﹣,则H′(x)=﹣+=.∵当x>0时,y=x2﹣2x+2=(x﹣1)2+1>0恒成立,∴当x>0时,H′(x)>0恒成立.∴H(x)在(0,+∞)上单调递增.又∵当a>2时,H(1)=1+a>0,H()=1﹣aln2<0,∴根据H(x)的单调性及零点定理,可知:存在一点x2∈(,1),使得H(x2)=0.∴f′(x)在(0,x2)上单调递减,在(x2,+∞)上单调递增,在x=x2处取得极小值.∴x2=x1.即且H(x1)=0,即1+alnx1+﹣=0,即…①又∵f(x)的零点为x0,故f(x0)=0,即,即alnx0=﹣1…②由①②,得,则,又,故,即lnx0﹣lnx1>0,∴x0>x1.故得证.2.设.(1)求证:当x≥1时,f(x)≥0恒成立;(2)讨论关于x的方程根的个数.【解答】解:(1)证明:的定义域为(0,+∞).∵,∴f(x)在[1,+∞)上是单调递增函数,∴f(x)≥f(1)=0对于x∈[1,+∞)恒成立.故当x≥1时,f(x)≥0恒成立得证.(2)化简方程得2lnx=x3﹣2ex2+tx.注意到x>0,则方程可变为.令,则.当x∈(0,e)时,L′(x)>0,∴L(x)在(0,e)上为增函数;当x∈(e,+∞)时,L′(x)<0,∴L(x)在(e,+∞)上为减函数.当x=e时,.函数在同一坐标系内的大致图象如图所示:由图象可知,①当时,即时,方程无实根;②当时,即时,方程有一个实根;③当时,即时,方程有两个实根.3.已知函数f(x)=﹣x2+ax+a﹣e﹣x+1(a∈R).(1)当a=1时,判断g(x)=e x f(x)的单调性;(2)若函数f(x)无零点,求a的取值范围.【解答】解:(1)当a=1时,g(x)=e x f(x)=e x(﹣x2+x+1﹣e﹣x+1)=(﹣x2+x+1)e x﹣e,g′(x)=(﹣2x+1)e x+(﹣x2+x+1)e x=﹣e x(x﹣1)(x+2),∴当x∈(﹣∞,﹣2)∪(1,+∞)时,g′(x)<0,故g(x)在(﹣∞,﹣2),(1,+∞)单调递减;当x∈(﹣2,1)时,g′(x)>0,故g(x)在(﹣2,1)单调递增;(2)函数f(x)=﹣x2+ax+a﹣e﹣x+1,∴f′(x)=﹣2x+a+e﹣x+1,设h(x)=﹣2x+a+e﹣x+1,∴h′(x)=﹣2﹣e﹣x+1<0恒成立,∴h(x)在(﹣∞,+∞)上单调递减,∴存在x0∈R,使得h(x0)=0,∴当x∈(﹣∞,x0)时,h(x)=f′(x)>0,函数f(x)单调递增,∴当x∈(x0,+∞)时,h(x)=f′(x)<0,函数f(x)单调递减,∴f(x)max=f(x0)=﹣x02+ax0+a﹣,∵函数f(x)无零点,∴f(x)max=f(x0)=﹣x02+ax0+a﹣<0在R上恒成立,又∵h(x0)=﹣2x0+a+=0,即=2x0﹣a.∴f(x)max=f(x0)=﹣x02+(a﹣2)x0+2a<0在R上恒成立,∴△=(a﹣2)2﹣4•2a=a2﹣12a+4<0,解得6﹣4<a<6+4.∴a的取值范围为(6﹣4,6+4).4.已知函数.(1)求函数f(x)的单调区间;(2)若存在成立,求整数a的最小值.【解答】解:(1)由题意可知,x>0,,方程﹣x2+x﹣a=0对应的△=1﹣4a,当△=1﹣4a≤0,即时,当x∈(0,+∞)时,f'(x)≤0,∴f(x)在(0,+∞)上单调递减;…(2分)当时,方程﹣x2+x﹣a=0的两根为,且,此时,f(x)在上f'(x)>0,函数f(x)单调递增,在上f'(x)<0,函数f(x)单调递减;…(4分)当a≤0时,,,此时当,f(x)单调递增,当时,f'(x)<0,f(x)单调递减;…(6分)综上:当a≤0时,,f(x)单调递增,当时,f(x)单调递减;当时,f(x)在上单调递增,在上单调递减;当时,f(x)在(0,+∞)上单调递减;…(7分)(2)原式等价于(x﹣1)a>xlnx+2x﹣1,即存在x>1,使成立.设,x>1,则,…(9分)设h(x)=x﹣lnx﹣2,则,∴h(x)在(1,+∞)上单调递增.又h(3)=3﹣ln3﹣2=1﹣ln3<0,h(4)=4﹣ln4﹣2=2﹣2ln2>0,根据零点存在性定理,可知h(x)在(1,+∞)上有唯一零点,设该零点为x0,则x0∈(3,4),且h(x0)=x0﹣lnx0﹣2=0,即x0﹣2=lnx0,∴…(11分)由题意可知a>x0+1,又x0∈(3,4),a∈Z,∴a的最小值为5.…(12分)5.已知函数f(x)=e x﹣lnx+ax(a∈R).(Ⅰ)当a=﹣e+1时,求函数f(x)的单调区间;(Ⅱ)当a≥﹣1时,求证:f(x)>0.【解答】(Ⅰ)解:f(x)=e x﹣lnx+(﹣e+1)x;令,得x=1;当x∈(0,1)时,f′(x)<0,f(x)单调递减;当x∈(1,+∞)时,f′(x)>0,f(x)单调递增;(Ⅱ)证明:当a=﹣1时,f(x)=e x﹣lnx﹣x(x>0);令,则;∴h(x)在(0,+∞)上单调递增;又,h(1)=e﹣2>0;∴∃,使得,即;∴函数f(x)在(0,x0)上单调递减,在(x0,+∞)上单调递增;∴函数f(x)的最小值为;又函数是单调减函数;∴f(x0)>1+1﹣ln1﹣1=1>0,即e x﹣lnx﹣x>0恒成立;又e x>x>lnx;∴e x﹣lnx>0;又a≥﹣1,x>0;∴ax≥﹣x;∴f(x)=e x﹣lnx+ax≥e x﹣lnx﹣x>0,得证.6.已知函数f(x)=e x﹣x2﹣ax﹣1.(Ⅰ)若f(x)在定义域内单调递增,求实数a的范围;(Ⅱ)设函数g(x)=xf(x)﹣e x+x3+x,若g(x)至多有一个极值点,求a的取值集合.【解答】解:(1)由条件得,f'(x)=e x﹣2x﹣a≥0,得a≤e x﹣2x,令h(x)=e x﹣2x,h'(x)=e x﹣2=0.得x=ln2,当x<ln2时,h'(x)<0,当x>ln2时,h'(x)>0.故当x=ln2时,h(x)=h(ln2)=2﹣2ln2.min∴a≤2﹣2ln2.(2)g(x)=xe x﹣ax2﹣e x,g'(x)=x(e x﹣2a).当a≤0时,由x>0,g'(x)>0且x<0,g'(x)<0,故0是g(x)唯一的极小值点;令g'(x)=0得x1=0,x2=ln(2a).当a=时,x1=x2,g'(x)≥0恒成立,g(x)无极值点.故a∈.7.已知函数f(x)=x﹣1﹣lnx﹣a(x﹣1)2(a∈R).(1)讨论函数f(x)的单调性;(2)若对∀x∈(0,+∞),f(x)≥0,求实数a的取值范围.【解答】解:(1)由题意知,f(x)的定义域为(0,+∞),由函数f(x)=x﹣1﹣lnx﹣a(x﹣1)2(a∈R)得f'(x)=1﹣﹣2a(x﹣1)=;①当a≤0时,令f'(x)>0,可得x>1,令f'(x)<0,可得0<x<1;故函数f(x)的增区间为(1,+∞),减区间为(0,1).②当0<a<时,,令f'(x)>0,可得,令f'(x)<0,可得0<x <1或x>,故f(x)的增区间为(1,),减区间为(0,1),();③当a=时,f'(x)=≤0,故函数f(x)的减区间为(0,+∞);④当a>时,0<<1,令f'(x)>0,可得;令f'(x)<0,可得或x>1.故f(x)的增区间为(),减区间为(0,),(1,+∞).综上所述:当a≤0时,f(x)在(0,1)上为减函数,在(1,+∞)上为增函数;当0<a<时,f(x)在(0,1),()上为减函数,在(1,)上为增函数;当a=时,f(x)在(0,+∞)上为减函数;当a>时,f(x)在(0,),(1,+∞)上为减函数.在(,1)上为增函数.(2)由(1)可知:①当a≤0时,f(x)min=f(1)=0,此时,f(x)≥0;②当0<a<时,f(1)=0,当x∈(,+∞)时,lnx>0,ax>a+1,可得f(x)=x﹣1﹣lnx﹣a(x﹣1)2<x﹣1﹣a(x﹣1)2=(x﹣1)(a+1﹣ax)<0,不合题意;③当a=时,f(1)=0,由f(x)的单调性可知,当x∈(1,+∞)时,f(x)<0,不合题意;④当a>时,f(1)=0,由f(x)的单调性可知,当x∈(,1)时,f(x)<0,不合题意.综上可知:所求实数a的取值范围为:(﹣∞,0].8.设f′(x)是函数f(x)的导函数,我们把使f′(x)=x的实数x叫做函数y=f(x)的好点.已知函数f(x)=.(Ⅰ)若0是函数f(x)的好点,求a;(Ⅱ)若函数f(x)不存在好点,求a的取值范围.【解答】(Ⅰ)解:f′(x)=e2x﹣ae x﹣(a2﹣1)x;由f′(x)=x,得e2x﹣ae x﹣(a2﹣1)x=x,即e2x﹣ae x﹣a2x=0;∵0是函数f(x)得好点;∴1﹣a=0,∴a=1;(Ⅱ)解:令g(x)=e2x﹣ae x﹣a2x,问题转化为讨论函数g(x)的零点问题;∵当x→﹣∞时,g(x)→+∞,若函数f(x)不存在好点,等价于g(x)没有零点,即g(x)的最小值大于零;g′(x)=2e2x﹣ae x﹣a2=(2e x+a)(e x﹣a);①若a=0,则g(x)=e2x>0,g(x)无零点,f(x)无好点;②若a>0,则由g′(x)=0得x=lna;易知;当且仅当﹣a2lna>0,即0<a<1时,g(x)>0;∴g(x)无零点,f(x)无好点;③若a<0,则由g′(x)=0得;故;当且仅当,即时,g(x)>0;∴g(x)无零点,f(x)无好点;综上,a的取值范围是.9.已知函数f(x)=lnx+ax2+(a+2)x+2(a为常数).(1)讨论函数f(x)的单调性;(2)若a为整数,函数f(x)恰好有两个零点,求a的值.【解答】解(1)由题意x>0,f′(x)==①若a≥0,对x>0,f′(x)>0恒成立,f(x)在(0,+∞)单调递增;②若a<0,则﹣>0,当0<x<﹣时,f′(x)>0,x>时,f′(x)<0,所以f(x)在(0,﹣)单调递增,在(﹣,+∞)单调递减,(2)由(1)知,若函数f(x)恰好有两个零点,则a<0,且f(x)在x=处有极大值,也是最大值;f(x)max=f()>0,∵f()=ln(﹣)+a(﹣)2+(a+2)(﹣)+2=ln(﹣)+(﹣)+1,又∵a为整数且a<0,∴当a=﹣1时,且f(x)max=f()=0+2=2>0,当a=﹣2时,且f(x)max=f()=>0,当a=﹣3时,且f(x)max=f()=ln+1>0,当a=﹣4时,且f(x)max=f()=<0,故a的值为:﹣1,﹣2,﹣3.10.已知函数f(x)=xlnx﹣ax2,a∈R.(1)若函数f(x)存在单调增区间,求实数a的取值范围;(2)若x1,x2为函数f(x)的两个不同极值点,证明x12x2>e﹣1.【解答】解:(1)∵函数f(x)=xlnx﹣ax2,a∈R.∴f′(x)=lnx+1﹣2ax,∵函数f(x)存在单调增区间∴只需f'(x)=1+lnx﹣2ax>0有解;即有解.令g(x)=,g′(x)=,当x∈(0,1)时g′(x)>0当x∈(1,+∞)时g′(x)<0当x=1时g(x)有最大值,g(1)=1.故2a<g(1)=1∴a时,函数f(x)存在增区间.证明:(2)要证明>e﹣1,即证明2lnx1+lnx2>﹣1,∵f′(x)=1+lnx﹣2ax,∴x1,x2是方程lnx=2ax﹣1的两个根,即,lnx1=2ax1﹣1 ①,lnx2=2ax2﹣1 ②,即证明2a(2x1+x2)>2.∵①﹣②,得:2a=,即证(2x1+x2)>2,不妨设x1>x2,则t=>1,则证(2t+1)>2,∴lnt﹣>0,设g(t)=lnt﹣,则g′(t)═﹣=;∵t>1∴4(t+)2﹣6>4(1+)2﹣6=3>0,∴g'(x)>0;∴g(t)在(1,+∞)单调递增,g(t)>g(1)=0,故>e﹣1.11.已知函数f(x)=x3﹣a(x+1)2,(1)讨论函数f(x)的单调区间;(2)若函数f(x)只有一个零点,求实数a的取值范围.【解答】解(1)函数的定义域为R,f'(x)=x2﹣2a(x+1)=x2﹣2ax﹣2a,△=4a2+8a=4a(a+2),1)△≤0时,﹣2≤a≤0时,f'(x)≥0,∴f(x)在R上递增…(1分)2)当△>0时,即a<﹣2或a>0时,令f'(x)=0,∴x2﹣2ax﹣2a=0,解得,;∴f(x)在(﹣∞,a﹣)递增,递减,递增;(2)由(1)知①△≤0时,﹣2≤a≤0时,当f(x)在R上递增.f(﹣1)=<0,f(1)=﹣4a>0;∴存在唯一零点x0∈(﹣1,1);②当a<﹣2或a>0时,1)a<﹣2时,∵=a+<a+|a+1|;∵a<﹣2,∴a+|a+1|=﹣1,即,x2<﹣1,∴x1<x2<﹣1;∵f(﹣1)=<0,f(0)=﹣a>0,∴存在零点x0∈(﹣1,0).又∵f(x)在(﹣∞,x1)递增,(x1,x2)递减,(x2,+∞)递增;∴f(x)在x=x1处有极大值,∴f(x1)<0,,(*)又∵,将a(x1+1)=代入(*)得;,得,∴x1>﹣3,且x1≠0;∴﹣3<x1<﹣1,即﹣3<a﹣<﹣1;,解得;2)当a>0时,∵x1•x2=﹣2a<0,∴x1<0<x2;当x∈(﹣∞,0)时,又∵,﹣a(x+1)2<0,∴f(x)=,又∵f(x)在(﹣∞,x1)递增,(x1,x2)递减,(x2,+∞)递增;∵f(0)=﹣a<0,∴f(x2)<f(0)<0,又∵3a+2>2,而f(3a+2)==3a+>0,∴存在零点x0∈(x2,3a+2);综上,a∈().12.已知函数.(1)当0<m<2时,证明:f(x)只有1个零点;(2)证明:曲线f(x)没有经过原点的切线.【解答】(1)证明:f(x)的定义域为(0,+∞);;令g(x)=x2﹣mx+1,则△=m2﹣4;∵0<m<2;∴△<0;∴g(x)>0在x∈(0,+∞)上恒成立;∴f(x)在(0,+∞)上单调递增;∴f(x)至多有一个零点;∵;∴当0<x<2m且x<1时,f(x)<0;当x>2m且x>1时,f(x)>0;∴f(x)有一个零点;∴当0<m<2时,f(x)只有一个零点;(2)证明:假设曲线y=f(x)在点(x,f(x))(x>0)处的切线经过原点,则有;即,化简得;令,则;令h′(x)=0,解得x=1;当0<x<1时,h′(x)<0,h(x)单调递减;当x>1时,h′(x)>0,h(x)单调递增;∴;∴与矛盾;∴曲线y=f(x)没有经过原点的切线.13.已知函数f(x)=4lnx+x2﹣2mx(m∈R).(1)求函数f(x)的单调区间;(2)若直线l为曲线的切线,求证:直线l与曲线不可能有2个切点.【解答】解:(1)由题意,,令y=x2﹣mx+2,则△=m2﹣8,①若,则△≤0,则f'(x)≥0,故函数f(x)在(0,+∞)上单调递增;②若或,y=x2﹣mx+2有两个零点x1,x2,则x1x2=2>0,其中,;(i)若,则x1<0,x2<0,此时f'(x)>0,故函数f(x)在(0,+∞)上单调递增;(ii)若,则x1>0,x2>0,此时当x∈(0,x1)时,f'(x)>0,当x∈(x1,x2)时,f'(x)<0,当x∈(x2,+∞)时,f'(x)>0,故函数f(x)在(0,x1)和(x2,+∞)上单调递增,在(x1,x2)上单调递减;综上所述,可知:①当时,函数f(x)在(0,+∞)上单调递增;②当时,函数f(x)在(0,x1)和(x2,+∞)上单调递增,在(x1,x2)上单调递减.(2)证明:(反证法)假设存在一条直线与函数的图象有两个不同的切点T1(x1,y1),T2(x2,y2),不妨令0<x1<x2,则T1处切线l1的方程为:,T2处切线l2的方程为:.∵切线l1,l2为同一直线,所以有.即,整理得.消去x2得,.①令,由0<x1<x2与x1x2=2,得t∈(0,1),记,则,所以p(t)为(0,1)上的单调减函数,所以p(t)>p(1)=0.从而①式不可能成立,所以假设不成立,即若直线l为曲线的切线,则直线l与曲线不可能有2个切点.14.已知函数f(x)=(x+1)e x++2ax,a∈R(1)讨论f(x)极值点的个数(2)若x0(x0≠﹣2)是f(x)的一个极值点,且f(﹣2)>e﹣2,证明:f(x0)≤1.【解答】(1)解:f(x)的定义域为R,f′(x)=(x+2)(e x+a);若a≥0,则e x+a>0;∴当x∈(﹣∞,﹣2)时,f′(x)<0,f(x)单调递减;当x∈(﹣2,+∞)时,f′(x)>0,f(x)单调递增;∴x=﹣2是f(x)唯一的极小值点,无极大值点,故此时f(x)有1个极值点;若a<0,令f′(x)=(x+2)(e x+a)=0,则x1=﹣2,x2=ln(﹣a);当a<﹣e﹣2时,x1<x2,可知当x∈(﹣∞,x1)∪(x2.+∞)时,f′(x)>0;当x∈(x1,x2)时,f′(x)<0;∴x1,x2分别是f(x)的极大值点和极小值点,故此时f(x)有2个极值点;当a=﹣e﹣2时,x1=x2,f′(x)≥0,此时f(x)在R上单调递增,无极值点;当﹣e﹣2<a<0时,x1>x2,同理可知,f(x)有2个极值点;综上,当a=﹣e﹣2时,f(x)无极值点;当a≥0时,f(x)有1个极值点;当a<﹣e﹣2或﹣e﹣2<a<0时,f(x)有2个极值点.(2)证明:若x0(x0≠﹣2)是f(x)的一个极值点,由(1)知a∈(﹣∞,﹣e﹣2)∪(﹣e﹣2,0);又f(﹣2)=﹣e﹣2﹣2a>e﹣2;∴a∈(﹣∞,﹣e﹣2);则x0=ln(﹣a);∴;令t=ln(﹣a)∈(﹣2,+∞),则a=﹣e t;∴;∴;又∵t∈(﹣2,+∞);∴t+4>0;令g′(t)=0,得t=0;当t∈(﹣2,0)时,g′(t)>0,g(t)单调递增;当t∈(0,+∞)时,g′(t)<0,g(t)单调递减;∴t=0是g(t)唯一得极大值点,也是最大值点,即g(t)≤g(0)=1;∴f[ln(﹣a)]≤1,即f(x0)≤1.15.己知函数f(x)=(x﹣a)2e x+b在x=0处的切线方程为x+y﹣1=0,函数g(x)=x ﹣k(lnx﹣1).(1)求函数f(x)的解析式;(2)求函数g(x)的极值;(3)设F(x)=min{f(x),g(x)}(min{p,q}表示p,q中的最小值),若F(x)在(0,+∞)上恰有三个零点,求实数k的取值范围.【解答】解:(1)f'(x)=[x2+(2﹣2a)x+a2﹣2a]e x,因为f(x)在x=0处的切线方程为x+y﹣1=0,所以,解得,所以f(x)=(x﹣1)2e x.(2)g(x)的定义域为(0,+∞),,①若k≤0时,则g'(x)>0在(0,+∞)上恒成立,所以g(x)在(0,+∞)上单调递增,无极值.②若k>0时,则当0<x<k时,g'(x)<0,g(x)在(0,k)上单调递减;当x>k时,g'(x)>0,g(x)在(k,+∞)上单调递增;所以当x=k时,g(x)有极小值2k﹣klnk,无极大值.(3)因为f(x)=0仅有一个零点1,且f(x)≥0恒成立,所以g(x)在(0,+∞)上有仅两个不等于1的零点.①当k≤0时,由(2)知,g(x)在(0,+∞)上单调递增,g(x)在(0,+∞)上至多一个零点,不合题意,舍去,②当0<k<e2时,g(x)min=g(k)=k(2﹣lnk)>0,g(x)在(0,+∞)无零点,③当k=e2时,g(x)≥0,当且仅当x=e2等号成立,g(x)在(0,+∞)仅一个零点,④当k>e2时,g(k)=k(2﹣lnk)<0,g(e)=e>0,所以g(k)•g(e)<0,又g(x)图象不间断,g(x)在(0,k)上单调递减,故存在x1∈(e,k),使g(x1)=0,又g(k2)=k(k﹣2lnk+1),下面证明,当x>e2时,h(x)=x﹣2lnx+1>0>0,h(x)在(e2,+∞)上单调递增h(x)>h(e2)=e2﹣3>0,所以g(k2)=k•(k﹣2lnk+1)>0,g(k)•g(k2)<0,又g(x)图象在(0,+∞)上不间断,g(x)在(k,+∞)上单调递增,故存在,使g(x2)=0,综上可知,满足题意的k的范围是(e2,+∞).16.已知函数,且y=x﹣1是曲线y=f(x)的切线.(1)求实数a的值以及切点坐标;(2)求证:g(x)≥f(x).【解答】解:(1)设切点为(x0,),则切线为y﹣=(x﹣x0),即y=x+;所以,消去a得:x0﹣1+lnx0﹣2x0lnx0=0,记m(t)=t﹣1+lnt﹣2tlnt(t>0),则m′(t)=,显然m′(t)单调递减,且m′(1)=0,所以t∈(0,1)时,m′(t)>0,m(t)单调递增,t∈(1,+∞)时,m′(t)<0,m(t)单调递减,故m(t)当且仅当t=1时取到最大值,又m(1)=0,所以方程x0﹣1+lnx0﹣2x0lnx0=0有唯一解x0=1,此时a=1,所以a=1,切点为(1,0).(2)证明:由(1)得f(x)=,g(x)=e x﹣1﹣1,记F(x)=e x﹣1﹣x(x>0),则F′(x)=e x﹣1﹣1,当x∈(1,+∞)时,F′(x)>0,F(x)单调递增;当x∈(0,1)时,F′(x)<0,F(x)单调递减,所以F(x)≥F(1)=1﹣1=0,所以e x﹣1≥x,即g(x)≥x﹣1①,记G(x)=x2﹣x﹣lnx(x>0),则G′(x)=2x﹣1﹣==,所以x∈(0,1)时,G′(x)<0,G(x)单调递减,x∈(1,+∞)时,G′(x)>0,G(x)单调递增,所以G(x)≥G(1)=0,即x2﹣x≥lnx,所以x﹣1≥,即x﹣1≥f(x)②,由①②得g(x)≥f(x).17.已知函数f(x)=x2﹣x﹣alnx,a∈R.(1)若不等式f(x)<0无解,求a的值;(2)若函数f(x)存在两个极值点x1、x2,且x1<x2,当恒成立时,求实数m的最小值.【解答】解:(1)f(x)=x2﹣x﹣alnx(x>0),则f'(x)=,f(1)=0,∵不等式f(x)<0无解,∴f(x)极小值=f(1),∴f'(1)=2﹣1﹣a=0,∴a=1;(2)∵函数f(x)存在两个极值点x1、x2,且x1<x2,∴f'(x)在(0,+∞)上有两个不相等的实根,即x1、x2是方程2x2﹣x﹣a=0的两个不相等的正实根,∴,.令,则0<t<1,∴==﹣==,令g(t)=(0<t<1),则g'(t)=,∴g(t)在(0,1)上单调递增,∴g(t)<g(1)=0.∵当恒成立,∴m>g(t)在(0,1)上恒成立,∴m≥g(1)=0,∴实数m的最小值为0.18.设a,b∈R,已知函数f(x)=alnx+x2+bx存在极大值.(Ⅰ)若a=1,求b的取值范围;(Ⅱ)求a的最大值,使得对于b的一切可能值,f(x)的极大值恒小于0.【解答】解:(Ⅰ)当a=1时,f'(x)=(x>0),由f(x)存在极大值,可知方程2x2+bx+1=0有两个不等的正根,∴解得b<﹣2.故b的取值范围是(﹣∞,﹣2).(Ⅱ)f′(x)=(x>0).由f(x)存在极大值,可知方程:2x2+bx+a=0有两个不等的正根,设为x1<x2,由x1x2=>0,可得:0<x1<.可得表格:x(0,x1)x1(x1,x2)x2(x2,+∞)f′(x)+0﹣0+f(x)单调递增极大值单调递减极小值单调递增∴f(x)的极大值为f(x1)=alnx1++bx1.2+bx1+a=0,解得:bx1=﹣2﹣a,∴f(x1)=alnx1﹣﹣a.构造函数:g(x)=alnx﹣x2﹣a.当:0<x<.g′(x)=>0,∴g(x)在(0,]上单调递增.可得:g(x1)<g()=(ln﹣3).当0<a≤2e3时,f(x)极大=f(x1)=g(x1)<g()≤0.当a>2e3时,取b=﹣2(+﹣),即x1=,x2=.此时f(x)极大=f()=﹣e3>0,不符合题意.∴a的最大值为2e3.19.已知函数f(x)=x﹣1nx(1)求函数f(x)的极值;(2)设函数g(x)=xf(x).若存在区间[m,n]⊆[,+∞),使得函数g(x)在[m,n]上的值域为[k(m+2)﹣2,k(n+2)﹣2],求实数k的取值范围.【解答】解:(1)f(x)=x﹣1nx,(x∈(0,+∞)).f′(x)=1﹣=,可得:x=1时,函数f(x)取得极小值f(1)=1.(2)g(x)=xf(x)=x2﹣xlnx.(x∈[,+∞)).g′(x)=2x﹣lnx﹣1=h(x),h′(x)=2﹣=≥0,∴函数h(x)在x∈[,+∞)上单调递增,h()=1+ln2﹣1=ln2>0.∴g′(x)>0.∴函数g(x)在x∈[,+∞)上单调递增.∴函数g(x)的值域为:[g(m),g(n)].已知函数g(x)在[m,n]上的值域为[k(m+2)﹣2,k(n+2)﹣2],∴m2﹣mlnm=k(m+2)﹣2,n2﹣nlnn=k(n+2)﹣2,≤m<n.令u(x)=x2﹣xlnx﹣k(x+2)+2.x∈[,+∞).则u(x)在x∈[,+∞)存在两个不同的实数根.化为:k=,x∈[,+∞).令u(x)=,x∈[,+∞).u′(x)=.u′(1)=0.令v(x)=x2+3x﹣2lnx﹣4,x∈[,+∞).v′(x)=2x+3﹣=≥0,∴函数v(x)在x∈[,+∞)上单调递增.∴x∈[,1),u′(x)<0;x∈(1,+∞),u′(x)>0.∴x=1时,u(x)取得极小值即最小值,u(1)=1.又u()==.x→+∞时,u(x)→+∞.∴1<k≤时,函数y=k与u(x)的图象有两个交点.∴实数k的取值范围是(1,].20.已知a≠0,函数,且曲线y=f(x)在x=1处的切线与直线x+2y+1=0垂直.(Ⅰ)求函数在区间(0,+∞)上的极大值;(Ⅱ)求证:当x∈(0,+∞)时,【解答】解:(Ⅰ)由题意得直线x+2y+1=0的斜率为﹣,即曲线y=f(x)在x=1处的切线斜率为2,f'(x)=,∴f'(1)=1+a=2,得a=1.∴f(x)=,=,∴g'(x)=,当x=e时,g'(x)=0;当0<x<e时,g'(x)>0,当x>e时,g'(x)<0;∴函数在(0,e)单调递增,在(e,+∞)单调递减,∴g(x)在(0,+∞)上有唯一的极大值g(e)=;(Ⅱ)由题意得≤,即证明,设φ(x)=,φ'(x)=,当0<x<e时,φ'(x)>0,∴函数φ(x)在(0,e)单调递增.当x>e,φ'(x)<0.∴函数在(e,+∞)上单调递减,当x=e时,φ(x)取最大值φ(e)=,即φ(x)≤,再令h(x)=,则h(x)=()≥,∴φ(x)<h(x),即e x f(x)<.。
高考数学压轴题系列:导数压轴小题100题一、单选题1.已知数列中,,若对于任意的,不等式恒成立,则实数的取值范围为()A.B.C.D.2.已知实数,满足,则的值为()A.B.C.D.3.定义在上的函数,单调递增,,若对任意,存在,使得成立,则称是在上的“追逐函数”.若,则下列四个命题:①是在上的“追逐函数”;②若是在上的“追逐函数”,则;③是在上的“追逐函数”;④当时,存在,使得是在上的“追逐函数”.其中正确命题的个数为()A.①③B.②④C.①④D.②③4.若,恒成立,则的最大值为()A.B.C.D.5.设,,若三个数,,能组成一个三角形的三条边长,则实数m 的取值范围是A.B.C.D.6.已知定义域为的函数的图象是连续不断的曲线,且,当时,,则下列判断正确的是()A.B.C.D.7.不等式对任意恒成立,则实数的取值范围()A.B.C.D.8.若函数的图象与曲线C:存在公共切线,则实数的取值范围为()A.B.C.D.9.设函数(,e为自然对数的底数).定义在R上的函数满足,且当时,.若存在,且为函数的一个零点,则实数a的取值范围为( )A.B.C.D.10.已知函数在上可导,其导函数为,若满足:当时,>0,,则下列判断一定正确的是( )A.B.C.D.11.已知函数有两个零点,则的取值范围为()A.B.C.D.12.已知函数,方程有四个不同的根,记最大的根的所有取值为集合,若函数有零点,则的取值范围是()A.B.C.D.13.设函数的定义域为D,若满足条件:存在,使在上的值域为,则称为“倍缩函数”.若函数为“倍缩函数”,则实数t的取值范围是( )A.B.C.D.14.设定义在R上的函数f(x)是最小正周期为2π的偶函数,f'(x)是f(x)的导函数,当x∈[0,π]时,0≤f(x)≤1;当x∈(0,π)且x≠时,,则函数y=f(x)-|sinx|在区间上的零点个数为( )A.4 B.6 C.7 D.815.已知函数是定义在上的可导函数,且对于,均有,则有()A.B.C.D.16.已知函数,若函数的图象上存在点,使得在点处的切线与的图象也相切,则的取值范围是A.B.C.D.17.已知函数,对任意的实数,,,关于方程的的解集不可能是()A.B.C.D.18.设函数,其中,若仅存在两个正整数使得,则的取值范围是A.B.C.D.19.己知函数,若关于的方程恰有3个不同的实数解,则实数的取值范围是( )A.B.C.D.20.已知函数为定义域R上的奇函数,且在R上是单调递增函数,函数,数列为等差数列,且公差不为0,若,则( ) A.45 B.15 C.10 D.021.设函数,函数,若对任意的,总存在,使得,则实数的取值范围是()A.B.C.D.22.已知函数,若x=2 是函数f(x)的唯一的一个极值点,则实数k的取值范围为()A.(-∞,e]B.[0,e]C.(-∞,e)D.[0,e)23.设在的导函数为,且当时,有(k为常数),若,则在区间内,方程的解的个数为()A.0 B.1 C.0或1 D.424.设函数,函数,若对任意的,总存在,使得,则实数的取值范围是()A.B.C.D.25.已知函数,,若成立,则的最小值是( )A .B .C .D .26.已知函数,则函数的零点的个数为( )A .B .C .D .27.已知函数函数有两个零点,则实数的取值范围为( )A .B .C .D .28.已知当()1,x ∈+∞时,关于x 的方程()ln 21x x k xk+-=-有唯一实数解,则k 值所在的范围是( )A .()3,4B .()4,5C .()5,6D .()6,729.已知函数满足,若对任意正数都有,则的取值范围是 ( )A .B .C .D .30.已知,若方程有一个零点,则实数的取值范围是( )A .B .C .D .31.函数的定义域为D ,若对于任意的,,当时,都有,则称函数在D 上为非减函数设函数在上为非减函数,且满足以下三个条件:;;,则等于。
培优导数专题1、(本大题满分12分) 设函数f (x )=.cos 2sin xx+(Ⅰ)求f (x )的单调区间;(Ⅱ)如果对任何,0≥x 都有f (x )ax ≤,求a 的取值范围. 2.(本小题满分12分)已知.)2()(,02xe ax x xf a -=≥函数(Ⅰ)当x 为何值时,f (x )取得最小值?证明你的结论; (Ⅱ)设)(x f 在[-1,1]上是单调函数,求a 的取值范围.3、已知函数21()ln (1)(0).2f x x ax a x a R a =-+-∈≠且(1)求函数()f x 的单调递增区间;(2)记函数()y F x =的图象为曲线C .设点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)是曲线C 上的不同两点.如果在曲线C 上存在点M (x 0,y 0),使得:①1202x x x +=;②曲线C 在点M 处的切线平行于直线AB ,则称函数F (x )夺在“中值相依切线”, 试问:函数f (x )是否存在“中值相依切线”,请说明理由.4、对于函数()f x ,若存在0x R ∈,使00()f x x =成立,则称0x 为()f x 的不动点。
如果函数2()(,*)x a f x b c N bx c +=∈-有且仅有两个不动点0、2,且1(2)2f -<-。
(1)试求函数()f x 的单调区间;(2)已知各项均为负的数列{}n a 满足1)1(4=nn a f s ,求证:1111ln n n n a n a ++-<<-;(3)设1n nb a =-,n T 为数列{}n b 的前n 项和,求证:201120101ln 2011T T -<<。
5、(12分)设函数f (x ) = x 2+bln (x +1),(1)若对定义域的任意x ,都有f (x )≥f (1)成立,求实数b 的值; (2)若函数f (x )在定义域上是单调函数,求实数b 的取值范围; (3)若b =-1,证明对任意的正整数n ,不等式33311......31211)1(nk f nk ++++∑=π都成立;6、(12分)已知函数)()(R x kx e x f x∈-= (1)若e k =,试确定函数)(x f 的单调区间;(2)若0>k 且对任意R x ∈,0|)(|>x f 恒成立,试确定实数k 的取值范围;(3)设函数)()()(x f x f x F -+=,求证:)()2()()2()1(21*+∈+>⋅N n en F F F nn Λ1解: (I ).)cos 2(1cos 2)cos 2()sin (sin cos )cos 2()(22x x x x x x x x f ++=+--+=' ……2分分是减函数在每一个区间是增函数在每一区间因此即时当即时当6.))(342,322()(,))(322,322()(.0)(,21cos ,)(342322;0)(,21cos ,)(322322ΛΛZ Z Z Z ∈++∈+-<'-<∈+<<+>'->∈+<<-k k k x f k k k x f x f x k k x k x f x k k x k ππππππππππππππππ(II )令则),()(x f ax x g -=.31)31cos 21(3)cos 2(3cos 22)cos 2(1cos 2)(222-+-+=+++-=++-='a x x x a x x a x g故当.)(,0)0()(,0,0)0(.0)(,31ax x f g x g x g x g a ≤=≥≥=≥'≥即时所以当又时[)[).2021)2(,0.3sin cos 2sin )(,)3arccos ,0(,.3sin ,0)0()(,)3arccos ,0(.3arccos ,0)(.0)(,3arccos ,0.3cos )(,3sin )(,310ππ⋅≥>=≤>>+=∈>=>∈>'∈-='-=<<a f a ax xx x x f a x ax x h x h a x a x h x h a x a x x h ax x x h a 有时当时当于是即时故当上单调增加在因此时故当则令时当因此,a 的取值范围是.,31⎪⎭⎫⎢⎣⎡+∞……12分2.解:(I )对函数f (x )求导数,得 .]2)1(2[)22()2()(22xx x e a x a x e a x e ax x x f --+=-+-='令0)(='x f ,得 [x 2+2(1-a )x -2a ]e x =0,从而x 2+2(1-a )x -2a =0.解得 212221,11,11x x a a x a a x <++-=+--=其中,当x 变化时,)(x f ',f (x )的变化如下表:当f (x )在x =x 1处取到极大值,在x =x 2处取到极小值,……………………4分 当a ≥0时,x 1<-1, x 2≥0,f (x )在(x 1 , x 2)为减函数,在(x 2,+ ∞)为增函数.而当x <0时,f (x )=x (x -2a )e x>0;当x =0时,f (x )=0.所以当x =a -1+21a +时, f (x )取得最小值. …………………8分(II )当a ≥0时,f (x )在[-1,1]上单调函数的充要条件是x 2≥1,即a -1+21a +≥1.解得a ≥43;综上:f (x )在[-1,1]上为单调函数的充分必要条件为a ≥43;即a 的取值范围是),43[+∞… 3、解:(Ⅰ) 函数()f x 的定义域是(0,)+∞. ………1分由已知得,1(1)()1'()1a x x a f x ax a x x-+=-+-=-. ………2分 ⅰ 当0a >时, 令'()0f x >,解得01x <<;∴函数()f x 在(0,1)上单调递增 ⅱ 当0a <时,①当11a -<时,即1a <-时, 令'()0f x >,解得10x a<<-或1x >; ∴函数()f x 在1(0,)a-和(1,)+∞上单调递增②当11a -=时,即1a =-时, 显然,函数()f x 在(0,)+∞上单调递增;③当11a ->时,即10a -<<时, 令'()0f x >,解得01x <<或1x a>-∴函数()f x 在(0,1)和1(,)a-+∞上单调递增 。
专治学霸不服——导数压轴小题1. 已知函数f(x)=xe x−m2x2−mx,则函数f(x)在[1,2]上的最小值不可能为( )A. e−32m B. −12mln2m C. 2e2−4m D. e2−2m2. 已知函数f(x)=sinxx ,若π3<a<b<2π3,则下列结论正确的是( )A. f(a)<f(√ab)<f(a+b2) B. f(√ab)<f(a+b2)<f(b)C. f(√ab)<f(a+b2)<f(a) D. f(b)<f(a+b2)<f(√ab)3. 已知e为自然对数的底数,对任意的x1∈[0,1],总存在唯一的x2∈[−1,1],使得x1+x22e x2−a=0成立,则实数a的取值范围是( )A. [1,e]B. (1,e]C. (1+1e ,e] D. [1+1e,e]4. 若存在正实数x,y,z满足z2≤x≤ez且zln yz=x,则ln yx的取值范围为( )A. [1,+∞)B. [1,e−1]C. (−∞,e−1]D. [1,12+ln2]5. 已知方程ln∣x∣−ax2+32=0有4个不同的实数根,则实数a的取值范围是( )A. (0,e 22) B. (0,e22] C. (0,e23) D. (0,e23]6. 设函数f(x)=e x(sinx−cosx)(0≤x≤2016π),则函数f(x)的各极小值之和为( )A. −e 2π(1−e2016π)1−e2πB. −e2π(1−e1008π)1−eπC. −e 2π(1−e1008π)1−e2πD. −e2π(1−e2014π)1−e2π7. 若函数f(x)满足f(x)=x(fʹ(x)−lnx),且f(1e )=1e,则ef(e x)<fʹ(1e)+1的解集为( )A. (−∞,−1)B. (−1,+∞)C. (0,1e)D. (1e,+∞)8. 已知 f (x ),g (x ) 都是定义在 R 上的函数,且满足以下条件:① f (x )=a x ⋅g (x )(a >0,且 a ≠1);② g (x )≠0;③ f (x )⋅gʹ(x )>fʹ(x )⋅g (x ).若f (1)g (1)+f (−1)g (−1)=52,则 a 等于 ( )A. 12B. 2C. 54D. 2 或 129. 已知函数 f (x )=1+lnx x,若关于 x 的不等式 f 2(x )+af (x )>0 有两个整数解,则实数 a 的取值范围是 ( ) A. (−1+ln22,−1+ln33) B. (1+ln33,1+ln22) C. (−1+ln22,−1+ln33] D. (−1,−1+ln33]10. 已知函数 f (x )=x +xlnx ,若 m ∈Z ,且 f (x )−m (x −1)>0 对任意的 x >1 恒成立,则 m 的最大值为 ( ) A. 2B. 3C. 4D. 511. 已知函数 f (x )={xln (1+x )+x 2,x ≥0−xln (1−x )+x 2,x <0,若 f (−a )+f (a )≤2f (1),则实数 a 的取值范围是 ( )高中数学资料共享群QQ 群号:734924357A. (−∞,−1]∪[1,+∞)B. [−1,0]C. [0,1]D. [−1,1]12. 已知 fʹ(x ) 是定义在 (0,+∞) 上的函数 f (x ) 的导函数,若方程 fʹ(x )=0 无解,且 ∀x ∈(0,+∞),f [f (x )−log 2016x ]=2017,设 a =f (20.5),b =f (log π3),c =f (log 43),则 a ,b ,c 的大小关系是 ( )A. b >c >aB. a >c >bC. c >b >aD. a >b >c13. 已知函数 f (x )={lnx,x ≥11−x 2,x <1,若 F (x )=f [f (x )+1]+m 有两个零点 x 1,x 2,则 x 1⋅x 2 的取值范围是 ( ) A. [4−2ln2,+∞) B. (√e,+∞)C. (−∞,4−2ln2]D. (−∞,√e)14. 已知函数 f (x ) 是定义在 R 上的奇函数,当 x <0 时,f (x )=(x +1)e x , 则对任意的 m ∈R ,函数 F (x )=f(f (x ))−m 的零点个数至多有 ( )A. 3 个B. 4 个C. 6 个D. 9 个15. 设 f (x )=∣lnx∣,若函数 g (x )=f (x )−ax 在区间 (0,3] 上有三个零点,则实数 a 的取值范围是 ( )A. (0,1e ) B. (ln33,e) C. (0,ln33] D. [ln33,1e)16. 已知 f (x ) 是定义在 R 上的偶函数,其导函数为 fʹ(x ),若 fʹ(x )<f (x ),且 f (x +1)=f (3−x ),f (2015)=2,则不等式 f (x )<2e x−1 的解集为 ( )高中数学资料共享群QQ 群号:734924357A. (1,+∞)B. (e,+∞)C. (−∞,0)D. (−∞,1e)17. 设函数 f (x ) 的导函数为 fʹ(x ),对任意 x ∈R 都有 fʹ(x )>f (x ) 成立,则 ( ) A. 3f (ln2)>2f (ln3) B. 3f (ln2)=2f (ln3) C. 3f (ln2)<2f (ln3)D. 3f (ln2) 与 2f (ln3) 的大小不确定18. 已知函数 f (x )=x 33+12ax 2+2bx +c ,方程 fʹ(x )=0 两个根分别在区间 (0,1) 与 (1,2) 内,则 b−2a−1的取值范围为 ( )A. (14,1)B. (−∞,14)∪(1,∞)C. (−1,−14)D. (14,2)19. 已知 f (x )=∣xe x ∣,又 g (x )=f 2(x )−tf (x )(t ∈R ),若满足 g (x )=−1 的 x 有四个,则 t 的取值范围是 ( )A. (−∞,−e 2+1e) B. (e 2+1e,+∞) C. (−e 2+1e,−2) D. (2,e 2+1e)20. 已知 f (x ) 是定义在 (0,+∞) 上的单调函数,且对任意的 x ∈(0,+∞),都有 f [f (x )−log 2x ]=3,则方程 f (x )−fʹ(x )=2 的解所在的区间是 ( ) A. (0,12)B. (12,1)C. (1,2)D. (2,3)21. 已知函数 f (x )={√1+9x 2,x ≤01+xe x−1,x >0,点 A ,B 是函数 f (x ) 图象上不同两点,则 ∠AOB (O 为坐标原点)的取值范围是 ( )A. (0,π4) B. (0,π4] C. (0,π3) D. (0,π3]22. 定义:如果函数 f (x ) 在 [a,b ] 上存在 x 1,x 2 (0<x 1<x 2<a) 满足 fʹ(x 1)=f (b )−f (a )b−a ,fʹ(x 2)=f (b )−f (a )b−a,则称函数 f (x ) 是 [a,b ] 上的“双中值函数”.已知函数 f (x )=x 3−x 2+a 是 [0,a ] 上的“双中值函数”,则实数 a 的取值范围是 ( )高中数学资料共享群QQ 群号:734924357 A. (13,12)B. (32,3)C. (12,1)D. (13,1)23. 已知函数 f (x )=2mx 2−2(4−m )x +1,g (x )=mx ,若对于任意实数 x ,函数 f (x ) 与 g (x ) 的值至少有一个为正值,则实数 m 的取值范围是 ( )A. (2,8)B. (0,2)C. (0,8)D. (−∞,0)24. 已知 a,b ∈R ,且 e x+1≥ax +b 对 x ∈R 恒成立,则 ab 的最大值是( )A. 12e 3B. √22e 3 C.√32e 3 D. e 325. 函数 f (x ) 是定义在区间 (0,+∞) 上的可导函数 , 其导函数为 fʹ(x ),且满足 xfʹ(x )+2f (x )>0,则不等式 (x+2016)f (x+2016)5<5f (5)x+2016的解集为 ( ) A. {x >−2011} B. {x ∣x <−2011} C. {x ∣−2011<x <0}D. {x∣∣−2016<x <−2011}26. 设 D =√(x −a )2+(lnx −a 24)2+a 24+1(a ∈R ),则 D 的最小值为( ) A. √22B. 1C. √2D. 227. 已知定义在 R 上的函数 y =f (x ) 满足:函数 y =f (x +1) 的图象关于直线 x =−1 对称,且当 x ∈(−∞,0) 时,f (x )+xfʹ(x )<0 成立(fʹ(x ) 是函数 f (x ) 的导函数),若 a =0.76f (0.76),b =log 1076f (log 1076),c =60.6f (60.6),则 a ,b ,c 的大小关系是 ( )A. a >b >cB. b >a >cC. c >a >bD. a >c >b28. 对任意的正数 x ,都存在两个不同的正数 y ,使 x 2(lny −lnx )−ay 2=0 成立,则实数 a 的取值范围为 ( )A. (0,12e ) B. (−∞,12e ) C. (12e ,+∞) D. (12e,1)29. 已知函数 f (x )=x 3−6x 2+9x ,g (x )=13x 3−a+12x 2+ax −13(a >1) 若对任意的 x 1∈[0,4],总存在 x 2∈[0,4],使得 f (x 1)=g (x 2),则实数 a 的取值范围为 ( )高中数学资料共享群QQ 群号:734924357 A. (1,94]B. [9,+∞)C. (1,94]∪[9,+∞)D. [32,94]∪[9,+∞)30. 定义在 R 上的偶函数 f (x ) 满足 f (2−x )=f (x ),且当 x ∈[1,2] 时,f (x )=lnx −x +1,若函数g (x )=f (x )+mx 有 7 个零点,则实数 m 的取值范围为 ( )A. (1−ln28,1−ln26)∪(ln2−16,ln2−18)B. (ln2−16,ln2−18) C. (1−ln28,1−ln26) D. (1−ln28,ln2−16)31. 已知函数 f (x )={e x ,x ≥0ax,x <0,若方程 f (−x )=f (x ) 有五个不同的根,则实数 a 的取值范围为 ( ) A. (−∞,−e )B. (−∞,−1)C. (1,+∞)D. (e,+∞)32. 已知 fʹ(x ) 是奇函数 f (x ) 的导函数,f (−1)=0,当 x >0 时,xfʹ(x )−f (x )>0,则使得 f (x )>0 成立的 x 的取值范围是 ( ) A. (−∞,−1)∪(0,1) B. (−1,0)∪(1,+∞) C. (−1,0)∪(0,1)D. (−∞,−1)∪(1,+∞)33. 已知函数 f (x ) 在定义域 R 上的导函数为 fʹ(x ),若方程 fʹ(x )=0 无解,且 f [f (x )−2017x ]=2017,当 g (x )=sinx −cosx −kx 在 [−π2,π2] 上与 f (x ) 在 R 上的单调性相同时,则实数 k 的取值范围是 ( )A. (−∞,−1]B. (−∞,√2]C. [−1,√2]D. [√2,+∞)34. 已知函数 f (x )=e x ∣x∣,关于 x 的方程 f 2(x )−2af (x )+a −1=0(a ∈R )有 3 个相异的实数根,则 a 的取值范围是 ( ) A. (e 2−12e−1,+∞)B. (−∞,e 2−12e−1) C. (0,e 2−12e−1) D. {e 2−12e−1}35. 函数 y =f (x ) 图象上不同两点 A (x 1,y 1),B (x 2,y 2) 处的切线的斜率分别是 k A ,k B ,规定 φ(A,B )=∣k A −k B ∣∣AB∣叫做曲线在点 A 与点 B 之间的“弯曲度”.设曲线 y =e x 上不同的两点 A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),且 x 1−x 2=1,若 t ⋅φ(A,B )<3 恒成立,则实数 t 的取值范围是 ( )A. (−∞,3]B. (−∞,2]C. (−∞,1]D. [1,3]36. 已知函数 f (x )=ax 3+3x 2+1,若至少存在两个实数 m ,使得 f (−m ),f (1),f (m +2) 成等差数列,则过坐标原点作曲线 y =f (x ) 的切线可以作 ( ) A. 3 条B. 2 条C. 1 条D. 0 条37. 已知整数对排列如下:(1,1),(1,2),(2,1),(1,3),(2,2),(3,1),(1,4),(2,3),(3,2),(4,1),(1,5),(2,4),⋯,则第 60 个整数对是 ( ) A. (5,7)B. (4,8)C. (5,8)D. (6,7)38. 已知函数 f (x )={∣log 3x ∣,0<x <3,−cos (π3x),3≤x ≤9.若存在实数 x 1,x 2,x 3,x 4,当 x 1<x 2<x 3<x 4 时,满足 f (x 1)=f (x 2)=f (x 3)=f (x 4),则 x 1⋅x 2⋅x 3⋅x 4 的取值范围是 ( ) A. (7,294)B. (21,1354) C. [27,30)D. (27,1354)39. 已知函数 f (x )=e 2x ,g (x )=lnx +12的图象分别与直线 y =b 交于 A ,B 两点,则 ∣AB∣ 的最小值为 ( )A. 1B. e 12C. 2+ln22D. e −ln3240. 设 A ,B 分别为双曲线 C :x 2a 2−y 2b 2=1(a >0,b >0) 的左、右顶点,P ,Q 是双曲线 C 上关于 x 轴对称的不同两点,设直线 AP ,BQ 的斜率分别为 m ,n ,则2b a+a b+12∣mn∣+ln ∣m ∣+ln ∣n ∣ 取得最小值时,双曲线 C 的离心率为 ( ) A. √2B. √3C. √6D. √6241. 已知 f (x ),g (x ) 都是定义在 R 上的函数,且满足以下条件:① f (x )=a x ⋅g (x )(a >0,a ≠1);② g (x ) ≠0;③ f (x )⋅gʹ(x )>fʹ(x )⋅g (x ).若 f (1)g (1)+f (−1)g (−1)=52,则使 log a x >1 成立的 x 的取值范围是 ( )A. (0,12)∪(2,+∞)B. (0,12)C. (−∞,12)∪(2,+∞)D. (2,+∞)42. 已知函数 f (x )=∣sinx ∣(x ∈[−π,π]),g (x )=x −2sinx (x ∈[−π,π]),设方程 f(f (x ))=0,f(g (x ))=0,g(g (x ))=0 的实根的个数分别为 m ,n ,t ,则 m +n +t = ( )A. 9B. 13C. 17D. 2143. 设 f (x ) 是定义在 R 上的奇函数,且 f (2)=0,当 x >0 时,有xfʹ(x )−f (x )x 2<0 恒成立,则不等式 x 2f (x )>0 的解集是 ( )A. (−2,0)∪(2,+∞)B. (−∞,−2)∪(0,2)C. (−∞,−2)∪(2,+∞)D. (−2,0)∪(0,2)44. 已知函数 f (x )={−x 2+2x,x ≤0ln (x +1),x >0,若 ∣f (x )∣≥ax ,则 a 的取值范围是 ( ) A. (−∞,0]B. (−∞,1]C. [−2,1]D. [−2,0]45. 已知函数 f (x )(x ∈R ) 满足 f (−x )=2−f (x ),若函数 y =x+1x与 y =f (x ) 图象的交点为 (x 1,y 1),(x 2,y 2),⋯,(x m ,y m ),则 ∑(x i +m i=1y i )= ( )A. 0B. mC. 2mD. 4m46. 若函数 f (x )=x −13sin2x +asinx 在 (−∞,+∞) 单调递增,则 a 的取值范围是 ( )高中数学资料共享群QQ 群号:734924357 A. [−1,1]B. [−1,13]C. [−13,13]D. [−1,−13]47. 已知两曲线 y =x 3+ax 和 y =x 2+bx +c 都经过点 P (1,2),且在点 P处有公切线,则当 x ≥12 时,log bax 2−c 2x的最小值为 ( )A. −1B. 1C. 12D. 048. 直线 y =m 分别与 y =2x +3 及 y =x +lnx 交于 A ,B 两点,则 ∣AB∣的最小值为 ( ) A. 1B. 2C. 3D. 449. 设函数 f (x )=x 2−2x +1+alnx 有两个极值点 x 1,x 2,且 x 1<x 2,则 f (x 2) 的取值范围是 ( ) A. (0,1+2ln24) B. (1−2ln24,0)C. (1+2ln24,+∞) D. (−∞,1−2ln24)50. 设直线 l 1,l 2 分别是函数 f (x )={−lnx,0<x <1,lnx,x >1,图象上点 P 1,P 2处的切线,l 1 与 l 2 垂直相交于点 P ,且 l 1,l 2 分别与 y 轴相交于点 A ,B ,则 △PAB 的面积的取值范围是 ( )A. (0,1)B. (0,2)C. (0,+∞)D. (1,+∞)51. 已知定义在 R 上的奇函数 f (x ),其导函数为 fʹ(x ),对任意正实数 x 满足 xfʹ(x )>2f (−x ),若 g (x )=x 2f (x ),则不等式 g (x )<g (1−3x ) 的解集是 ( ) A. (14,+∞)B. (−∞,14)C. (0,14)D. (−∞,14)∪(14,+∞)52. 已知函数 f (x )=x (lnx −ax ) 有两个极值点,则实数 a 的取值范围是( )A. (−∞,0)B. (0,12)C. (0,1)D. (0,+∞)53. 已知函数 f (x )=x +xlnx ,若 m ∈Z ,且 (m −2)(x −2)<f (x ) 对任意的 x >2 恒成立,则 m 的最大值为 ( ) A. 4B. 5C. 6D. 854. 已知函数 f (x )=a x+xlnx ,g (x )=x 3−x 2−5,若对任意的 x 1,x 2∈[12,2],都有 f (x 1)−g (x 2)≥2 成立,则 a 的取值范围是 ( )A. (0,+∞)B. [1,+∞)C. (−∞,0)D. (−∞,−1]55. 设函数 f (x )=e x (2x −1)−ax +a ,其中 a <1,若存在唯一的整数x 0 使得 f (x 0)<0,则 a 的取值范围是 ( )A. [−32e,1) B. [−32e ,34) C. [32e ,34)D. [32e,1)56. 函数 f (x )={(x −a )2+e,x ≤2xlnx+a +10,x >2(e 是自然对数的底数),若 f (2) 是函数 f (x ) 的最小值,则 a 的取值范围是 ( ) A. [−1,6]B. [1,4]C. [2,4]D. [2,6]57. f (x ),g (x )(g (x )≠0) 分别是定义在 R 上的奇函数和偶函数,当 x <0时,fʹ(x )g (x )<f (x )gʹ(x ),且 f (−3)=0,f (x )g (x )<0 的解集为 ( )A. (−∞,−3)∪(3,+∞)B. (−3,0)∪(0,3)C. (−3,0)∪(3,+∞)D. (−∞,−3)∪(0,3)58. 已知函数 f (x )=x 3+bx 2+cx +d (b ,c ,d 为常数),当 x ∈(0,1) 时 f (x ) 取得极大值,当 x ∈(1,2) 时 f (x ) 取得极小值,则 (b +12)2+(c −3)2的取值范围是 ( )高中数学资料共享群QQ 群号:734924357 A. (√372,5) B. (√5,5)C. (374,25)D. (5,25)59. 若关于 x 的方程 ∣x 4−x 3∣=ax 在 R 上存在 4 个不同的实根,则实数a 的取值范围为 ( ) A. (0,427)B. (0,427]C. (427,23)D. (427,23]60. 设函数 f (x ) 在 R 上存在导函数 fʹ(x ),若对 ∀x ∈R ,有 f (−x )+f (x )=x 2,且当 x ∈(0,+∞) 时,fʹ(x )>x .若 f (2−a )−f (a )≥2−2a ,则 a 的取值范围是 ( )A. (−∞,1]B. [1,+∞)C. (−∞,2]D. [2,+∞)61. 已知 e 为自然对数的底数,若对任意的 x ∈[1e,1],总存在唯一的 y ∈[−1,1],使得 lnx −x +1+a =y 2e y 成立,则实数 a 的取值范围是 ( ) A. [1e ,e]B. (2e,e]C. (2e,+∞)D. (2e ,e +1e)62. 设函数 f (x )={2x +1,x >0,0,x =0,2x −1,x <0.若不等式 f (x −1)+f (mx)>0 对任意x >0 恒成立,则实数 m 的取值范围是 ( ) A. (−14,14)B. (0,14)C. (14,+∞)D. (1,+∞)63. 若 0<x 1<x 2<1,则 ( )A. e x 2−e x 1>lnx 2−lnx 1B. e x 1−e x 2<lnx 2−lnx 1C. x 2e x 1>x 1e x 2D. x 2e x 1<x 1e x 264. 函数f(x)在定义域R内可导,若f(x)=f(2−x),且(x−1)fʹ(x)<0,若a=f(0),b=f(12),c=f(3),则a,b,c的大小关系是( )A. a>b>cB. b>a>cC. c>b>aD. a>c>b65. 已知函数f(x)=x−4+9x+1,x∈(0,4).当x=a时,f(x)取得最小值b,则函数g(x)=(1a )∣x+b∣的图象为( )A. B.C. D.66. f(x)是定义在(0,+∞)上的单调函数,且对∀x∈(0,+∞)都有f(f(x)−lnx)=e+1,则方程f(x)−fʹ(x)=e的实数解所在的区间是( )高中数学资料共享群QQ群号:734924357A. (0,1e ) B. (1e,1) C. (1,e) D. (e,3)67. 已知R上的奇函数f(x)满足fʹ(x)>−2,则不等式f(x−1)<x2(3−2lnx)+3(1−2x)的解集是( )A. (0,1e) B. (0,1) C. (1,+∞) D. (e,+∞)68. 已知函数f(x)=sinxx,给出下面三个结论:①函数f(x)在区间(−π2,0)上单调递增,在区间(0,π2)上单调递减;②函数f(x)没有最大值,而有最小值;③函数f(x)在区间(0,π)上不存在零点,也不存在极值点.其中,所有正确结论的序号是( )A. ①②B. ①③C. ②③D. ①②③69. 已知函数 f (x ) 是定义在 R 上的可导函数,fʹ(x ) 为其导函数,若对于任意实数 x ,有 f (x )−fʹ(x )>0,则 A. ef (2015)>f (2016) B. ef (2015)<f (2016) C. ef (2015)=f (2016)D. ef (2015) 与 f (2016) 大小不能确定70. 若存在正实数 m ,使得关于 x 的方程 x +a (2x +2m −4ex )[ln (x +m )−lnx ]=0 有两个不同的根,其中 e 为自然对数的底数,则实数 a 的取值范围是 ( ) A. (−∞,0)B. (0,12e )C. (−∞,0)∪(12e ,+∞)D. (12e ,+∞)71. 定义在 (0,π2) 上的函数 f (x ),fʹ(x ) 是它的导函数,且恒有 f (x )⋅tanx <fʹ(x ) 成立,则 ( ) A. √3f (π4)>√2f (π3)B. f (1)<2f (π6)sin1C. √2f (π6)>f (π4) D. √3f (π6)<f (π3)72. 已知函数 f (x )=x 3+ax 2+bx +c ,下列结论中错误的是 ( )A. ∃x 0∈R ,f (x 0)=0B. 函数 y =f (x ) 的图象是中心对称图形C. 若 x 0 是 f (x ) 的极小值点,则 f (x ) 在区间 (−∞,x 0) 单调递减D. 若 x 0 是 f (x ) 的极值点,则 fʹ(x 0)=073. 已知函数 f (x )=ln x2+12,g (x )=e x−2,若 g (m )=f (n ) 成立,则 n −m 的最小值为 ( )A. 1−ln2B. ln2C. 2√e −3D. e 2−374. 设函数 f (x )=e x (x 3−3x +3)−ae x −x (x ≥−2),若不等式 f (x )≤0有解.则实数 a 的最小值为 ( )A. 2e −1 B. 2−2eC. 1+2e2D. 1−1e75. 设函数f(x)=2lnx−12mx2−nx,若x=2是f(x)的极大值点,则m 的取值范围为( )A. (−12,+∞) B. (−12,0)C. (0,+∞)D. (−∞,−12)∪(0,+∞)76. 已知函数f(x)=ax3+bx2−2(a≠0)有且仅有两个不同的零点x1,x2,则( )A. 当a<0时,x1+x2<0,x1x2>0B. 当a<0时,x1+x2>0,x1x2<0C. 当a>0时,x1+x2<0,x1x2>0D. 当a>0时,x1+x2>0,x1x2<077. 已知函数f(x)=ax3−3x2+1,若f(x)存在唯一的零点x0,且x0>0,则a的取值范围为( )A. (2,+∞)B. (1,+∞)C. (−∞,−2)D. (−∞,−1)78. 设f(x)、g(x)是定义域为R的恒大于零的可导函数,且fʹ(x)g(x)−f(x)gʹ(x)<0,则当a<x<b时,有( )A. f(x)g(x)>f(b)g(b)B. f(x)g(a)>f(a)g(x)C. f(x)g(b)>f(b)g(x)D. f(x)g(x)>f(a)g(a)79. 设函数fʹ(x)是函数f(x)(x∈R)的导函数,f(0)=1,且3f(x)=fʹ(x)−3,则4f(x)>fʹ(x)的解集为( )A. (ln43,+∞) B. (ln23,+∞) C. (√32,+∞) D. (√e3,+∞)80. 下列关于函数f(x)=(2x−x2)e x的判断正确的是( )①f(x)>0的解集是{x∣0<x<2};②f(−√2)是极小值,f(√2)是极大值;③f(x)没有最小值,也没有最大值;④f(x)有最大值,没有最小值.A. ①③B. ①②③C. ②④D. ①②④参考答案,仅供参考啊1. D 【解析】fʹ(x)=e x+xe x−m(x+1)=(x+1)(e x−m),因为1≤x≤2,所以e≤e x≤e2,①当m≤e时,e x−m≥0,由x≥1,可得fʹ(x)≥0,此时函数f(x)单调递增.高中数学资料共享群QQ群号:734924357所以当x=1时,函数f(x)取得最小值,f(1)=e−32m.②当m≥e2时,e x−m≤0,由x≥1,可得fʹ(x)≤0,此时函数f(x)单调递减.所以当x=2时,函数f(x)取得最小值,f(2)=2e2−4m.③当e2>m>e时,由e x−m=0,解得x=lnm.当1≤x<lnm时,fʹ(x)<0,此时函数f(x)单调递减;当lnm<x≤1时,fʹ(x)>0,此时函数f(x)单调递增.所以当x=lnm时,函数f(x)取得极小值即最小值,f(lnm)=−m2ln2m.2. D 【解析】fʹ(x)=xcosx−sinxx2(0<x<π).(i)当x=π2时,fʹ(x)=−4π2<0;(ii)当0<x<π,且x≠π2时,fʹ(x)=xcosx−sinxx2=cosx(x−tanx)x2.①当0<x<π2时,根据三角函数线的性质,得x<tanx,又cosx>0,所以fʹ(x)<0;②当π2<x<π时,tanx<0,则x−tanx>0,又cosx<0,所以fʹ(x)< 0.综合(i)(ii),当0<x<π时,fʹ(x)<0.所以f(x)在(0,π)上是减函数.若π3<a<b<2π3,则π3<a<√ab<a+b2<b<2π3,所以f(a)>f(√ab)>f(a+b2)>f(b).3. C 【解析】令f(x1)=a−x1,则f(x1)=a−x1在x1∈[0,1]上单调递减,且f(0)=a,f(1)=a−1.令g(x2)=x22e x2,则gʹ(x2)=2x2e x2+x22e x2=x2e x2(x2+2),且g(0)=0,g(−1)=1e,g(1)=e.若对任意的x1∈[0,1],总存在唯一的x2∈[−1,1],使得x1+x22e x2−a=0成立,即f(x1)=g(x2),则f(x1)=a−x1的最大值不能大于g(x2)的最大值,即f(0)=a≤e,因为g(x2)在[−1,0]上单调递减,在(0,1]上单调递增,所以当g(x2)∈(0,1e]时,有两个x2使得f(x1)=g(x2).若只有唯一的x2∈[−1,1],使得f(x1)=g(x2),则f(x1)的最小值要比1e大,所以f(1)=a−1>1e,所以a>1+1e,故实数a的取值范围是(1+1e,e].4. B 【解析】zln yz=x,所以xz=lny−lnz,所以lny=xz+lnz,所以ln yx =lny−lnx=xz+lnz−lnx=xz+ln zx,令zx =t,则ln yx=1t+lnt,又因为z2≤x≤ez,所以12≤xz≤e,即t∈[1e ,2],令ln yx=1t+lnt=f(t),则fʹ(t)=t−1t2,令fʹ(t)=0即t=1,又因为1e≤t≤2,所以t∈[1e,1]时fʹ(t)<0,f(t)单调减,t∈[1,2]时fʹ(t)>0,f(t)单调增,所以t=1时f(t)取极小值,即f(1)=1,f(2)=12+ln2,f(1e)=e+ln1e=e−1f(1e )−f(2)=e−ln2−32>e−lne−32=e−52>0,所以f(t)最大值为e−1,所以f(t)∈[1,e−1],高中数学资料共享群QQ群号:734924357所以ln yx∈[1,e−1].5. A【解析】由ln∣x∣−ax2+32=0得ax2=ln∣x∣+32,因为x≠0,所以方程等价为a=ln∣x∣+32x2,设f(x)=ln∣x∣+32x2,则函数f(x)是偶函数,当x>0时,f(x)=lnx+32x2,则fʹ(x)=1x⋅x2−(lnx+32)⋅2xx4=x−2xlnx−3xx4=−2x(1+lnx)x4,由fʹ(x)>0得−2x(1+lnx)>0,得1+lnx<0,即lnx<−1,得0<x<1e,此时函数单调递增,由fʹ(x)<0得−2x(1+lnx)<0,得1+lnx>0,即lnx>−1,得x>1e,此时函数单调递减,即当 x >0 时,x =1e 时,函数 f (x ) 取得极大值 f (1e)=ln 1e +32(1e)2=(−1+32)e 2=12e 2, 作出函数f (x ) 的图象如图:要使 a =ln∣x∣+32x 2,有 4 个不同的交点,则满足 0<a <12e 2.6. D 【解析】提示:令 fʹ(x )=2sinx ⋅e x =0,得 x =kπ,易知当 x =2kπ(k ∈Z ),1≤k ≤1007 时 f (x ) 取到极小值,故各极小值之和为f (2π)+f (4π)+⋯+f (2014π)=−(e 2π+e 4π+⋯+e 2014π)=−e 2π(1−e 2014π)1−e 2π.7. A 【解析】因为 f (x )=x (fʹ(x )−lnx ), 所以 xfʹ(x )−f (x )=xlnx , 所以xfʹ(x )−f (x )x 2=lnx x,所以 [f (x )x]ʹ=lnxx,令 F (x )=f (x )x ,则 Fʹ(x )=lnx x,f (x )=xF (x ),所以 fʹ(x )=F (x )+xFʹ(x )=F (x )+lnx , 所以 fʺ(x )=Fʹ(x )+1x=lnx+1x,因为 x ∈(0,1e ),fʺ(x )<0,fʹ(x ) 单减,x ∈(1e ,+∞),fʺ(x )>0,fʹ(x ) 单增,所以 fʹ(x )≥fʹ(1e )=F (1e )+ln 1e =ef (1e )−1=0,所以 fʹ(x )≥0,所以 f (x ) 在 (0,+∞) 上单增,因为 e ⋅f (e x )<fʹ(1e )+1,fʹ(1e )=−1+e ⋅f (1e )=0, 所以 e ⋅f (e x )<1, 所以 f (e x )<1e ,所以 f (e x )<f (1e ), 所以 0<e x <1e ,所以不等式的解集为 x <−1. 8. A 9. C 【解析】因为 fʹ(x )=1−(1+lnx )x 2=−lnx x 2,所以 f (x ) 在 (0,1) 上单调递增,在 (1,,+∞) 上单调递减,当 a >0 时,f 2(x )+af (x )>0⇔f (x )<−a 或 f (x )>0,此时不等式 f 2(x )+af (x )>0 有无数个整数解,不符合题意;当 a =0 时,f 2(x )+af (x )>0⇔f (x )≠0,此时不等式 f 2(x )+af (x )>0 有无数个整数解,不符合题意;当 a <0 时,f 2(x )+af (x )>0⇔f (x )<0 或 f (x )>−a ,要使不等式 f 2(x )+af (x )>0 恰有两个整数解,必须满足 f (3)≤−a <f (2),得 −1+ln22<a ≤−1+ln33.10. B【解析】因为 f (x )=x +xlnx ,所以 f (x )−m (x −1)>0 对任意 x >1 恒成立,即 m (x −1)<x +xlnx , 因为 x >1,也就是 m <x⋅lnx+x x−1对任意 x >1 恒成立.令 ℎ(x )=x⋅lnx+x x−1,则 ℎʹ(x )=x−lnx−2(x−1)2,令 φ(x )=x −lnx −2(x >1),则 φʹ(x )=1−1x=x−1x>0,所以函数 φ(x ) 在 (1,+∞) 上单调递增.因为 φ(3)=1−ln3<0,φ(4)=2−2ln2>0,所以方程 φ(x )=0 在 (1,+∞) 上存在唯一实根 x 0,且满足 x 0∈(3,4). 当 1<x <x 0 时,φ(x )<0,即 ℎʹ(x )<0, 当 x >x 0 时,φ(x )>0,即 ℎʹ(x )>0,所以函数 ℎ(x ) 在 (1,x 0) 上单调递减,在 (x 0,+∞) 上单调递增. 所以 [ℎ(x )]min =ℎ(x 0)=x 0(1+x 0−2)x 0−1=x 0∈(3,4).所以 m <[g (x )]min =x 0,因为 x 0∈(3,4),故整数 m 的最大值是 3. 11. D 【解析】函数 f (x )={xln (1+x )+x 2,x ≥0−xln (1−x )+x 2,x <0, 将 x 换为 −x ,函数值不变,即有 f (x ) 图象关于 y 轴对称,即 f (x ) 为偶函数,有 f (−x )=f (x ),当 x ≥0 时,f (x )=xln (1+x )+x 2 的导数为 fʹ(x )=ln (1+x )+x 1+x+2x ≥0,则 f (x ) 在 [0,+∞) 递增,f (−a )+f (a )≤2f (1),即为 2f (a )≤2f (1), 可得 f (∣a∣)≤f (1),可得 ∣a∣≤1,解得 −1≤a ≤1.12. D 【解析】由题意,可知 f (x )−log 2016x 是定值,不妨令 t =f (x )−log 2016x ,则 f (x )=log 2016x +t ,又 f (t )=2017,所以 log 2016t +t =2017⇒t =2016,即 f (x )=log 2016x +2016,则 fʹ(x )=1xln2016,显然当x ∈(0,+∞) 时,有 fʹ(x )>0,即函数 f (x ) 在 (0,+∞) 上为单调递增,又 20.5>1>log π3>log 43,所以 f (20.5)>f (log π3)>f (log 43). 13. D 【解析】当 x ≥1 时,f (x )=lnx ≥0, 所以 f (x )+1≥1,所以 f [f (x )+1]=ln (f (x )+1),当 x <1,f (x )=1−x2>12,f (x )+1>32,f [f (x )+1]=ln (f (x )+1),综上可知:F[f(x)+1]=ln(f(x)+1)+m=0,则f(x)+1=e−m,f(x)=e−m−1,有两个根x1,x2,(不妨设x1<x2),当x≥1是,lnx2=e−m−1,当x<1时,1−x12=e−m−1,令t=e−m−1>12,则lnx2=t,x2=e t,1−x12=t,x1=2−2t,所以x1x2=e t(2−2t),t>12,设g(t)=e t(2−2t),t>12,求导gʹ(t)=−2te t,t∈(12,+∞),gʹ(t)<0,函数g(t)单调递减,所以g(t)<g(12)=√e,所以g(x)的值域为(−∞,√e),所以x1x2取值范围为(−∞,√e).14. A 【解析】当x<0时,f(x)=(x+1)e x,可得fʹ(x)=(x+2)e x,可知x∈(−∞,−2),函数是减函数,x∈(−2,0)函数是增函数,f(−2)=−1e2,f(−1)=0,且x→0时,f(x)→1,又f(x)是定义在R上的奇函数,f(0)=0,而x∈(−∞,−1)时,f(x)<0,所以函数的图象如图:令t=f(x)则f(t)=m,由图象可知:当t∈(−1,1)时,方程f(x)=t至多3个根,当t∉(−1,1)时,方程没有实数根,而对于任意m∈R,方程f(t)=m至多有一个根,t∈(−1,1),从而函数F(x)=f(f(x))−m的零点个数至多有3个.15. D【解析】函数g(x)=f(x)−ax在区间(0,3]上有三个零点即函数f(x)=∣lnx∣与y=ax在区间(0,3]上有三个交点.画图如下.当 a ≤0 时,显然,不合乎题意,当 a >0 时,由图知,当 x ∈(0,1] 时,存在一个交点,当 x >1 时,f (x )=lnx ,可得 g (x )=lnx −ax (x ∈(1,3]),gʹ(x )=1x−a =1−ax x,若 gʹ(x )<0,可得 x >1a,g (x ) 为减函数,若 gʹ(x )>0,可得 x <1a,g (x ) 为增函数,此时 y =f (x ) 与 y =ax 必须在 [1,3] 上有两个交点,即 y =g (x ) 在 [1,3] 上有两个零点,所以 {g (1a)>0,g (3)≤0,g (1)≤0,解得ln33≤a <1e,故函数 g (x )=f (x )−ax 在区间 (0,3] 上有三个零点时,ln33≤a <1e.16. A 【解析】因为函数 f (x ) 是偶函数, 所以 f (x +1)=f (3−x )=f (x −3).所以 f (x +4)=f (x ),即函数 f (x ) 是周期为 4 的周期函数. 因为 f (2015)=f (4×504−1)=f (−1)=f (1)=2, 所以 f (1)=2. 设 g (x )=f (x )e x,则 gʹ(x )=fʹ(x )e x −f (x )e xe 2x=fʹ(x )−f (x )e x<0,所以 g (x ) 在 R 上单调递减. 不等式 f (x )<2e x−1 等价于 f (x )e x<2e,即 g (x )<g (1),所以 x >1,所以不等式 f (x )<2e x−1 的解集为 (1,+∞). 17. C 【解析】构造函数 g (x )=f (x )e x,则函数求导得 gʹ(x )=fʹ(x )−f (x )e x.由已知 fʹ(x )>f (x ),所以 gʹ(x )>0,即 g (x ) 在实数范围内单调递增, 所以 g (ln2)<g (ln3),即f (ln2)e ln2<f (ln3)e ln3,解得 3f (ln2)<2f (ln3).18. A 【解析】由题意,fʹ(x )=x 2+ax +2b ,因为 fʹ(x ) 是开口朝上的二次函数,所以 {fʹ(0)>0fʹ(1)<0fʹ(2)>0,得 {b >0,a +a +2b <0,2+a +b >0, 由此可画出可行域,如图,b−2a−1表示可行域内的点 (a,b ) 和点 P (1,2) 连线的斜率,显然 PA 的斜率最小,PC 的斜率最大.19. B 【解析】令 y =xe x ,则 yʹ=(1+x )e x ,由 yʹ=0,得 x =−1,当 x ∈(−∞,−1) 时,yʹ<0,函数 y 单调递减,当 x ∈(−1,∞) 时,yʹ>0 函数单调递增.做出 y =xe x 图象,利用图象变换得 f (x )=∣xe x ∣ 图象(如图),令 f (x )=m ,则关于 m 方程 ℎ(m )=m 2−tm +1=0 两根分别在 (0,1e ),(1e ,+∞) 时(如图),满足 g (x )=−1 的 x 有 4 个,由 ℎ(1e )=1e 2−1e t +1<0 解得 t >e 2+1e.20. C【解析】根据题意,对任意的x∈(0,+∞),都有f[f(x)−log2x]=3,又由f(x)是定义在(0,+∞)上的单调函数,则f(x)−log2x为定值,设t=f(x)−log2x,则f(x)=log2x+t,又由f(t)=3,即log2t+t=3,解可得,t=2;则f(x)=log2x+2,fʹ(x)=1ln2⋅x,将f(x)=log2x+2,fʹ(x)=1ln2⋅x代入f(x)−fʹ(x)=2,可得log2x+2−1ln2⋅x=2,即log2x−1ln2⋅x=0,令ℎ(x)=log2x−1ln2⋅x,分析易得ℎ(1)=−1ln2<0,ℎ(2)=1−12ln2>0,则ℎ(x)=log2x−1ln2⋅x的零点在(1,2)之间,则方程log2x−1ln2⋅x=0,即f(x)−fʹ(x)=2的根在(1,2)上.21. A 【解析】当x≤0时,由y=√1+9x2得y2−9x2=1(x≤0),此时对应的曲线为双曲线,双曲线的渐近线为y=−3x,此时渐近线的斜率k1=−3,当x>0时,f(x)=1+xe x−1,当过原点的直线和f(x)相切时,设切点为(a,1+ae a−1),函数的导数fʹ(x)=e x−1+xe x−1=(x+1)e x−1,则切线斜率k2=fʹ(a)=(a+1)e a−1,则对应的切线方程为y−(1+ae a−1)=(1+a)e a−1(x−a),即y=(1+a)e a−1(x−a)+1+ae a−1,当x=0,y=0时,(1+a)e a−1(−a)+1+ae a−1=0,即a2e a−1+ae a−1=1+ae a−1,即a2e a−1=1,得a=1,此时切线斜率k2=2,则切线和y=−3x的夹角为θ,则tanθ=∣∣−3−21−2×3∣∣=55=1,则θ=π4,故∠AOB(O为坐标原点)的取值范围是(0,π4).22. C 【解析】由题意可知,因为 f (x )=x 3−x 2+a 在区间 [0,a ] 存在 x 1,x 2 (a <x 1<x 2<b),满足 fʹ(x 1)=fʹ(x 2)=f (a )−f (0)a=a 2−a ,因为 f (x )=x 3−x 2+a , 所以 fʹ(x )=3x 2−2x ,所以方程 3x 2−2x =a 2−a 在区间 (0,a ) 有两个不相等的解. 令 g (x )=3x 2−2x −a 2+a ,(0<x <a ). 则 {Δ=4−12(−a 2+a )>0,g (0)=−a 2+a >0,g (a )=2a 2−a >0,0<16<a. 解得:12<a <1.所以实数 a 的取值范围是 (12,1). 23. C 【解析】当 m <0 时,函数 f (x ) 的图象为开口向下的抛物线,所以在 x >0 时,f (x )>0 不恒成立. 函数 g (x )=mx 当 x >0 时,g (x )<0. 所以不满足题意.当 m =0 时,f (x )=−8x +1,g (x )=0,不满足题意. 当 m >0 时,需 f (x )>0 在 x <0 时恒成立,所以令 Δ<0 或 {Δ≥0,−b2a ≥0,f (0)>0,即 4(4−m )2−8m <0 或 {4(4−m )2−8m ≥0,4−m 2m≥0.解得 2<m <8 或 0<m ≤2.综合得:0<m <8.24. A 【解析】若 a <0,由于一次函数 y =ax +b 单调递减,不能满足且 e x+1≥ax +b 对 x ∈R 恒成立,则 a ≥0. 若 a =0,则 ab =0.若 a >0,由 e x+1≥ax +b 得 b ≤e x+1−ax ,则 ab ≤ae x+1−a 2x . 设函数 f (x )=ae x+1−a 2x ,所以 fʹ(x )=ae x+1−a 2=a (e x+1−a ),令 fʹ(x )=0 得 e x+1−a =0,解得 x =lna −1,因为 x <lna −1 时,x +1<lna ,则 e x+1<a ,则 e x+1−a <0, 所以 fʹ(x )<0,所以函数 f (x ) 递减;同理,x >lna −1 时,fʹ(x )>0,所以函数 f (x ) 递增;所以当 x =lna −1 时,函数取最小值,f (x ) 的最小值为 f (lna −1)=2a 2−a 2lna .设 g (a )=2a 2−a 2lna (a >0),gʹ(a )=a (3−2lna )(a >0),由 gʹ(a )=0 得 a =e 32,不难得到 a <e 32时,gʹ(a )>0;a >e 32时,gʹ(a )<0;所以函数 g (a ) 先增后减,所以 g (a ) 的最大值为 g (e 32)=12e 3,即 ab 的最大值是 12e 3,此时 a=e 32,b =12e 32.25. D【解析】构造函数 g (x )=x 2f (x ),gʹ(x )=x(2f (x )+xfʹ(x )), 当 x >0 时,因为 2f (x )+xfʹ(x )>0, 所以 gʹ(x )>0,所以g(x)在(0,+∞)上单调递增,因为不等式(x+2016)f(x+2016)5<5f(5)x+2016,所以x+2016>0时,即x>−2016时,(x+2016)2f(x+2016)<52f(5),所以g(x+2016)<g(5),所以x+2016<5,所以−2016<x<−2011.26. C 【解析】S=(x−a)2+(lnx−a24)2(a∈R),其几何意义为:两点(x,lnx),(a,a 24)的距离的平方,由y=lnx的导数为yʹ=1x,所以k=1x1,点(a,a24)在曲线y=14x2上,所以yʹ=12x,所以k=12x2,令f(x)=lnx,g(x)=14x2,则D(x)=√(x1−x2)2+[f(x1)−g(x2)]2+g(x2)+1,而g(x2)+1是抛物线y=14x2上的点到准线y=−1的距离,即抛物线y=14x2上的点到焦点(0,1)的距离,则D可以看作抛物线上的点(x2,g(x2))到焦点距离和到f(x)=lnx上的点的距离的和,即∣AF∣+∣AB∣,由两点之间线段最短,得D最小值是点F(0,1)到f(x)=lnx上的点的距离的最小值,由点到直线上垂线段最短,这样就最小,即取B(x0,lnx0),则fʹ(x0)⋅lnx0−1x0=−1,垂直,则 lnx 0−1=−x 02,解得 x 0=1,所以 F 到 B (1,0) 的距离就是点 F (0,1) 到 f (x )=lnx 上的点的距离的最小值, 所以 D 的最小值为 ∣DF ∣=√2.27. D 【解析】定义在 R 上的函数 y =f (x ) 满足:函数 y =f (x +1) 的图象关于直线 x =−1 对称,可知函数 f (x ) 是偶函数, 所以 y =xf (x ) 是奇函数,又因为当 x ∈(−∞,0) 时,f (x )+xfʹ(x )<0 成立(fʹ(x ) 是函数 f (x ) 的导函数),所以函数 y =xf (x ) 在 R 上既是奇函数又是减函数; 0.76∈(0,1),60.6<912∈(2,4),log 1076≈log 1.56∈(4,6).所以 a >c >b .28. A 【解析】由 x 2(lny −lnx )−ay 2=0(x,y >0),可得:a =ln y x (y x)2,令y x=t >0,所以 a =lnt t2,设 g (t )=lnt t2,gʹ(t )=1t×t 2−2tlnt t 4=1−2lnt t 3.令 gʹ(t )>0.解得 0<t <√e ,此时函数 g (t ) 单调递增; 令 gʹ(t )<0.解得 t >√e ,此时函数 g (t ) 单调递减.又t>1时,g(t)>0;1>t>0时,g(t)<0.可得函数g(t)的图象.因此当a∈(0,12e )时,存在两个正数,使得a=lntt2成立,即对任意的正数x,都存在两个不同的正数y,使x2(lny−lnx)−ay2=0成立.29. C 【解析】函数f(x)=x3−6x2+9x,导数为f′(x)=3x2−12x+9=3(x−1)(x−3),可得f(x)的极值点为1,3,由f(0)=0,f(1)=4,f(3)=0,f(4)=4,可得f(x)在[0,4]的值域为[0,4];g(x)=13x3−a+1 2x2+ax−13(a>1),导数为g′(x)=x2−(a+1)x+a=(x−1)(x−a),当1<x<a时,g′(x)<0,g(x)递减;当x<1或x>a时,g′(x)> 0,g(x)递增.由g(0)=−13,g(1)=12(a−1),g(a)=−16a3−12a2−13>−13,g(4)=13−4a,当3≤a≤4时,13−4a≤12(a−1),g(x)在[0,4]的值域为[−13,12(a−1)],由对任意的x1∈[0,4],总存在x2∈[0,4],使得f(x1)=g(x2),可得[0,4]⊆[−13,12(a−1)],即有4≤12(a−1),解得a≥9不成立;当1<a<3时,13−4a>12(a−1),g(x)在[0,4]的值域为[−13,13−4a],由题意可得[0,4]⊆[−13,13−4a],即有4≤13−4a,解得a≤94,即为1<a≤94;当 a >4 时,可得 g (1) 取得最大值,g (4)<−3 为最小值,即有 [0,4]⊆[13−4a,12(a −1)],可得 13−4a ≤0,4≤12(a −1),即 a ≥134,且 a ≥9,解得 a ≥9.综上可得,a 的取值范围是 (1,94]∪[9,+∞).30. A【解析】因为函数 f (2−x )=f (x ) 可得图象关于直线 x =1 对称,且函数为偶函数则其周期为 T =2, 又因为 fʹ(x )=1x −1=1−x x,当 x ∈[1,2] 时有 fʹ(x )≤0,则函数在 x ∈[1,2]为减函数,作出其函数图象如图所示:其中 k OA =ln2−16,k OB =ln2−18,当 x <0 时 , 要使符合题意则 m ∈(ln2−16,ln2−18),根据偶函数的对称性,当 x >0 时,要使符合题意则 m ∈(1−ln28,1−ln26).综上所述,实数 m 的取值范围为 (1−ln28,1−ln26)∪(ln2−16,ln2−18).31. A 【解析】因为 f (x )={e x ,x ≥0ax,x <0,所以 f (−x )={−ax,x >01,x =0e −x ,x <0. 显然 x =0 是方程 f (−x )=f (x ) 的一个根, 当 x >0 时,e x =−ax, ⋯⋯① 当 x <0 时,e −x =ax, ⋯⋯②显然,若 x 0 为方程 ① 的解,则 −x 0 为方程 ② 的解, 即方程 ①,② 含有相同个数的解, 因为方程 f (−x )=f (x ) 有五个不同的根, 所以方程 ① 在 (0,+∞) 上有两解,。
高中数学:导数压轴30道解答题(含解析与考点)
昨天我们说了,关于导数的30道选择题,不少家长都纷纷私信我说,很实用。
今天,要和大家分享的,仍然是关于导数这部分的内容。
导数是历年高考压轴最后一题,而这道题也是高分同学和一般同学的一个分水岭。
想要考高分,想要占领数学制高点,那么,我们必须得突破导数瓶颈。
昨天我们已经提到了,导数这部分主要的考点,如果没有看过的家长们,大家可以翻看我昨天的文章。
同样,今天这部分也为大家整理了电子完整打印版,私信“数学”,即可免费领取。
导数和圆锥曲线并称高考数学两大难点,在过去的文章里,我们都已经逐一地去分析总结。
大家需要掌握的是方法,深刻理解和体会,每道题所考察的知识点,了解了出题人的意图,这对我们来说,是非常重要的。
不仅如此,我们能够立刻想到该运用哪块的知识点或公式,还会大大提高我们的解题速度。
希望各位家长给自己的孩子看,转发并收藏。
高中数学导数压轴30题(解答题)解答题(共30小题)1.设函数f(x)=x2+aln(1+x)有两个极值点x1、x2,且x1<x2,(Ⅰ)求a的取值范围,并讨论f(x)的单调性;(Ⅱ)证明:f(x2)>.),其对称轴为其充要条件为,得设)在故2.己知函数f(x)=x2e﹣x(Ⅰ)求f(x)的极小值和极大值;(Ⅱ)当曲线y=f(x)的切线l的斜率为负数时,求l在x轴上截距的取值范围.,.)设切点为(﹣=x=,(<令则=.当)单调递增;当时,3.已知函数f(x)=lnx+x2.(Ⅰ)若函数g(x)=f(x)﹣ax在其定义域内为增函数,求实数a的取值范围;(Ⅱ)在(Ⅰ)的条件下,若a>1,h(x)=e3x﹣3ae x x∈[0,ln2],求h(x)的极小值;(Ⅲ)设F(x)=2f(x)﹣3x2﹣kx(k∈R),若函数F(x)存在两个零点m,n(0<m<n),且2x0=m+n.问:函数F(x)在点(x0,F(x0))处的切线能否平行于x轴?若能,求出该切线方程;若不能,请说明理由.恒成立,即(Ⅱ)由(Ⅰ)知证得函数,,,当且仅当∴,可得,或∵若∴当)取得极小值,极小值为结合题意,有得所以得所以4.已知函数f(x)=+cx+d(a,c,d∈R)满足f(0)=0,f′(1)=0,且f′(x)≥0在R上恒成立.(1)求a,c,d的值;(2)若,解不等式f′(x)+h(x)<0;(3)是否存在实数m,使函数g(x)=f′(x)﹣mx在区间[m,m+2]上有最小值﹣5?若存在,请求出实数m的值;若不存在,请说明理由.∴,有=a是二次函数即,即a=,.∴,即即,即当时,解集为(,<时,解集为(,)b=,∴∴使函数5.已知函数f(x)=(2﹣a)(x﹣1)﹣2lnx,g(x)=xe1﹣x.(a∈R,e为自然对数的底数)(Ⅰ)当a=1时,求f(x)的单调区间;(Ⅱ)若函数f(x)在上无零点,求a的最小值;(Ⅲ)若对任意给定的x0∈(0,e],在(0,e]上总存在两个不同的x i(i=1,2),使得f(x i)=g(x0)成立,求a的取值范围.,,﹣,故要使函数只要对任意的恒成立,即对令,则再令则)在在所以故要使)在6.已知函数f(x)=alnx﹣ax﹣3(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,f(2))处的切线的倾斜角为45°,对于任意的t∈[1,2],函数在区间(t,3)上总不是单调函数,求m的取值范围;(Ⅲ)求证:.(Ⅱ)∴∴所以有:∴7.已知函数f(x)=plnx+(p﹣1)x2+1.(1)讨论函数f(x)的单调性;(2)当P=1时,f(x)≤kx恒成立,求实数k的取值范围;(3)证明:1n(n+1)<1+…+(n∈N+).,利用导数求函数=,则得到,x x,)上单调递增,在≥,,则=08.已知函数f(x)=x2+ax﹣lnx,a∈R.(1)若函数f(x)在[1,2]上是减函数,求实数a的取值范围;(2)令g(x)=f(x)﹣x2,是否存在实数a,当x∈(0,e](e是自然常数)时,函数g(x)的最小值是3,若存在,求出a的值;若不存在,说明理由;(3)当x∈(0,e]时,证明:.,再令),有得得,=,(舍当)在上单调递减,在∴当,(舍令,∴∴,即>(9.已知函数g(x)=,f(x)=g(x)﹣ax.(1)求函数g(x)的单调区间;(2)若函数f(x)在(1,+∞)上是减函数,求实数a的最小值;(3)若存在x1,x2∈[e,e2],使f(x1)≤f′(x2)+a,求实数a的取值范围.进行讨论:和,分别求出由===a==∴当∴,得,故的最小值为时,,则时,有当则,故,10.已知函数f(x)=x3+3|x﹣a|(a∈R).(Ⅰ)若f(x)在[﹣1,1]上的最大值和最小值分别记为M(a),m(a),求M(a)﹣m(a);(Ⅱ)设b∈R,若[f(x)+b]2≤4对x∈[﹣1,1]恒成立,求3a+b的取值范围.=,a|==时,=,11.已知函数f(x)=x﹣alnx,g(x)=﹣,(a∈R).(Ⅰ)若a=1,求函数f(x)的极值;(Ⅱ)设函数h(x)=f(x)﹣g(x),求函数h(x)的单调区间;(Ⅲ)若在[1,e](e=2.718…)上存在一点x0,使得f(x0)<g(x0)成立,求a的取值范围.,(Ⅱ)即函数12.已知函数f(x)=ax3+bx2﹣3x(a,b∈R)在点(1,f(1))处的切线方程为y+2=0.(1)求函数f(x)的解析式;(2)若对于区间[﹣2,2]上任意两个自变量的值x1,x2都有|f(x1)﹣f(x2)|≤c,求实数c的最小值;(3)若过点M(2,m)(m≠2)可作曲线y=f(x)的三条切线,求实数m的取值范围.根据题意,得即解得3=13.已知函数f(x)=ax﹣1﹣lnx(a∈R).(1)讨论函数f(x)在定义域内的极值点的个数;(2)若函数f(x)在x=1处取得极值,对∀x∈(0,+∞),f(x)≥bx﹣2恒成立,求实数b的取值范围;(3)当x>y>e﹣1时,求证:.Ⅰ),,令)上单调递增,由此能够证明得,得)在上递减,在)在∴令∴,即.(Ⅲ)证明:令14.已知函数f(x)=(a+)e n,a,b为常数,a≠0.(Ⅰ)若a=2,b=1,求函数f(x)在(0,+∞)上的单调区间;(Ⅱ)若a>0,b>0,求函数f(x)在区间[1,2]的最小值;(Ⅲ)若a=1,b=﹣2时,不等式f(x)≤lnx•e n恒成立,判断代数式[(n+1)!]2与(n+1)e n﹣2(n∈N*)的大小.a+e))=)或因为,(,)单调递增区间为(﹣又因为﹣﹣恒成立,15.已知函数f(x)=(a+1)lnx+ax2+,a∈R.(1)当a=﹣时,求f(x)的最大值;(2)讨论函数f(x)的单调性;(3)如果对任意x1,x2∈(0,+∞),|f(x1)﹣f(x2)|≥4|x1﹣x2|恒成立,求实数a的取值范围.﹣lnx﹣x+﹣时,求=﹣,定义域为(=,…=+2ax=x=,(,)上单调递增;在(4=≥16.已知函数f(x)=x3+x2+ax+b(a,b为常数),其图象是曲线C.(1)当a=﹣2时,求函数f(x)的单调减区间;(2)设函数f(x)的导函数为f′(x),若存在唯一的实数x0,使得f(x0)=x0与f′(x0)=0同时成立,求实数b的取值范围;(3)已知点A为曲线C上的动点,在点A处作曲线C的切线l1与曲线C交于另一点B,在点B处作曲线C的切线l2,设切线l1,l2的斜率分别为k1,k2.问:是否存在常数λ,使得k2=λk1?若存在,求出λ的值;若不存在,请说明理由.x<,)则+xx﹣或﹣,x,),﹣)﹣时,﹣;﹣﹣,﹣)∪(﹣+x)17.(2014•惠州模拟)已知函数f(x)=ln(x+)+,g(x)=lnx(1)求函数f(x)的单调区间;(2)如果关于x的方程g(x)=x+m有实数根,求实数m的取值集合;(3)是否存在正数k,使得关于x的方程f(x)=kg(x)有两个不相等的实数根?如果存在,求k满足的条件;如果不存在,说明理由.=﹣,令﹣﹣x+﹣x+(>﹣,且=﹣=﹣(﹣,)的单调递增区间是(﹣,﹣=lnx=﹣﹣x﹣,18.设函数f(x)=x﹣ae x﹣1.(Ⅰ)求函数f(x)单调区间;(Ⅱ)若f(x)≤0对x∈R恒成立,求a的取值范围;(Ⅲ)对任意n的个正整数a1,a2,…a n记A=(1)求证:(i=1,2,3…n)(2)求证:A.恒成立,故∴)知:,,≤故19.已知函数f(x)=lnx﹣,g(x)=f(x)+ax﹣6lnx,其中a∈R(1)当a=1时,判断f(x)的单调性;(2)若g(x)在其定义域内为增函数,求正实数a的取值范围;(3)设函数h(x)=x2﹣mx+4,当a=2时,若∃x1∈(0,1),∀x2∈[1,2],总有g(x1)≥h(x2)成立,求实数m的取值范围.﹣,+=﹣,==,﹣﹣﹣=a+﹣=>=∵≤(>.﹣﹣﹣)﹣,令,20.已知函数f(x)=+lnx﹣2,g(x)=lnx+2x.(Ⅰ)求函数f(x)的单调区间;(Ⅱ)试问过点(2,5)可作多少条直线与曲线y=g(x)相切?请说明理由.,=∴∴令∴(21.f(x)=|x﹣a|﹣lnx(a>0).(1)若a=1,求f(x)的单调区间及f(x)的最小值;(2)若a>0,求f(x)的单调区间;(3)试比较++…+与的大小.(n∈N*且n≥2),并证明你的结论.﹣=﹣﹣﹣﹣﹣22.已知函数(1)试判断函数f(x)的单调性;(2)设m>0,求f(x)在[m,2m]上的最大值;(3)试证明:对∀n∈N*,不等式.。
导数小题【题型1 函数切线问题】 (4)【题型2 导数中函数的单调性问题】 (4)【题型3 导数中函数的极值问题】 (5)【题型4 导数中函数的最值问题】 (6)【题型5 函数零点(方程根)个数问题】 (7)【题型6 利用导数解不等式】 (9)【题型7 导数中的不等式恒成立问题】 (10)【题型8 任意存在性问题】 (10)【题型9 函数零点嵌套问题】 (11)【题型10 双变量问题】 (13)导数是高考数学的必考内容,是高考常考的热点内容,主要涉及导数的运算及几何意义,利用导数研究函数的单调性,函数的极值和最值问题等,考查分类讨论、数形结合、转化与化归等思想.从近三年的高考情况来看,导数的计算和几何意义是高考命题的热点,多以选择题、填空题形式考查,难度较小;利用导数研究函数的单调性、极值、最值多在选择题、填空题靠后的位置考查,难度中等偏上,属综合性问题,解题时要灵活求解.【知识点1 切线方程的求法】1.求曲线“在”某点的切线方程的解题策略:①求出函数y=f(x)在x=x0处的导数,即曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处切线的斜率;②在已知切点坐标和切线斜率的条件下,求得切线方程为y=y0+f'(x0)(x-x0).2.求曲线“过”某点的切线方程的解题通法:①设出切点坐标T(x0,f(x0))(不出现y0);②利用切点坐标写出切线方程:y=f(x0)+f'(x0)(x-x0);③将已知条件代入②中的切线方程求解.【知识点2 导数中函数单调性问题的解题策略】1.确定函数单调区间的步骤;(1)确定函数f(x)的定义域;(2)求f'(x);(3)解不等式f'(x)>0,解集在定义域内的部分为单调递增区间;(4)解不等式f'(x)<0,解集在定义域内的部分为单调递减区间.2.含参函数的单调性的解题策略:(1)研究含参数的函数的单调性,要依据参数对不等式解集的影响进行分类讨论.(2)若导函数为二次函数式,首先看能否因式分解,再讨论二次项系数的正负及两根的大小;若不能因式分解,则需讨论判别式△的正负,二次项系数的正负,两根的大小及根是否在定义域内.3.根据函数单调性求参数的一般思路:(1)利用集合间的包含关系处理:y=f(x)在(a,b)上单调,则区间(a,b)是相应单调区间的子集.(2)f(x)为增(减)函数的充要条件是对任意的x∈(a,b)都有f'(x)≥0(f'(x)≤0),且在(a,b)内的任一非空子区间上,f'(x)不恒为零,应注意此时式子中的等号不能省略,否则会漏解.(3)函数在某个区间上存在单调区间可转化为不等式有解问题.【知识点3 函数的极值与最值问题的解题思路】1.运用导数求函数f(x)极值的一般步骤:(1)确定函数f(x)的定义域;(2)求导数f'(x);(3)解方程f'(x)=0,求出函数定义域内的所有根;(4)列表检验f'(x)在f'(x)=0的根x0左右两侧值的符号;(5)求出极值.2.根据函数极值求参数的一般思路:已知函数极值,确定函数解析式中的参数时,要注意:根据极值点的导数为0和极值这两个条件列方程组,利用待定系数法求解.3.利用导数求函数最值的解题策略:(1)利用导数求函数f(x)在[a,b]上的最值的一般步骤:①求函数在(a,b)内的极值;②求函数在区间端点处的函数值f(a),f(b);③将函数f(x)的各极值与f(a),f(b)比较,其中最大的一个为最大值,最小的一个为最小值.(2)求函数在无穷区间(或开区间)上的最值的一般步骤:求函数在无穷区间(或开区间)上的最值,不仅要研究其极值情况,还要研究其单调性,并通过单调性和极值情况,画出函数的大致图象,然后借助图象观察得到函数的最值.【知识点4 导数的综合应用】1.导数中函数的零点(方程的根)的求解策略(1)利用导数研究方程根(函数零点)的技巧①研究方程根的情况,可以通过导数研究函数的单调性、最大值、最小值、变化趋势等.②根据题目要求,画出函数图象的走势规律,标明函数极(最)值的位置.③利用数形结合的思想去分析问题,可以使问题的求解有一个清晰、直观的整体展现.(2)已知函数零点个数求参数的常用方法①分离参数法:首先分离出参数,然后利用求导的方法求出构造的新函数的最值,根据题设条件构建关于参数的不等式,再通过解不等式确定参数范围.②分类讨论法:结合单调性,先确定参数分类的标准,在每个小范围内研究零点的个数是否符合题意,将满足题意的参数的各小范围并在一起,即为所求参数范围.2.导数中恒成立、存在性问题的求解策略恒成立(或存在性)问题常常运用分离参数法,转化为求具体函数的最值问题.如果无法分离参数,可以考虑对参数或自变量进行分类讨论,利用函数性质求解,常见的是利用函数单调性求解函数的最大、最小值;当不能用分离参数法或借助于分类讨论解决问题时,还可以考虑利用函数图象来求解,即利用数形结合思想解决恒成立(或存在性)问题,此时应先构造函数,结合函数图象,利用导数来求解.【题型1 函数切线问题】【例1】(2023·全国·模拟预测)若曲线y=(1−x)e x有两条过点A(a,0)的切线,则a的取值范围是()A.(−∞,−1)∪(3,+∞)B.(−3,1)C.(−∞,−3)D.(−∞,−3)∪(1,+∞)【变式1-1】(2023·陕西咸阳·校考模拟预测)已知函数f(x)=1e x−1,则曲线y=f(x)在点(−1,f(−1))处的切线方程为()A.e x+y+1=0B.e x−y+1=0C.e x+y−1=0D.e x−y−1=0【变式1-2】(2023·四川雅安·统考一模)若直线y=kx与曲线y=ln x相切,则k=()A.1e2B.2e2C.1eD.2e【变式1-3】(2023·四川凉山·统考一模)函数f(x)=12x2+alnx在区间(1,2)的图象上存在两条相互垂直的切线,则a的取值范围为()A.(−2,1)B.(−2,−1)C.(−2,0)D.(−3,−2)【题型2 导数中函数的单调性问题】【例2】(2023·吉林长春·长春吉大附中实验学校校考模拟预测)下列函数中,既是偶函数,又在区间(0,+∞)上单调递增的是()A.y=1x2B.y=e−2x C.y=−x2+1D.y=lg|x|【变式2-1】(2023·陕西商洛·统考一模)已知函数f(x)=2(x−1)e x−x2−ax在R上单调递增,则a的最大值是()A.0B.1eC.e D.3【变式2-2】(2023·全国·模拟预测)已知x=ln56,y=2425ln45,z=−16,则()A.y<x<z B.y<z<x C.z<x<y D.x<y<z【变式2-3】(2023·河南·模拟预测)已知函数f(x)=e x(x+a)x在(0,+∞)上单调递增,则实数a的取值范围是()A.[0,+∞)B.(−∞,−4]C.(−∞,−4]∪[0,+∞)D.[−4,0]【题型3 导数中函数的极值问题】【例3】(2023·四川成都·校考模拟预测)已知函数f(x)=x3−2ax2+a2x+1在x=1处有极小值,则a的值为()A.1B.3C.1或3D.−1或3【变式3-1】(2023·全国·模拟预测)函数f(x)=2x−tanx−π在区间(−π2,π2)的极大值、极小值分别为()A .π2+1,−π2+1 B .−π2+1,−3π2+1 C .3π2−1,−π2+1D .−π2−1,−3π2+1【变式3-2】(2023·甘肃兰州·校考一模)已知函数f (x )=e x +x 22−lnx 的极值点为x 1,函数ℎ(x )=lnx 2x的最大值为x 2,则( )A .x 1>x 2B .x 2>x 1C .x 1≥x 2D .x 2≥x 1【变式3-3】(2023·广东广州·广州校考模拟预测)设函数f (x )=sin (ωx +π5)(ω>0),已知f (x )在[0,2π]有且仅有5个零点,下述四个结论错误的是( )A .ω的取值范围是[125,2910)B .f (x )在(0,π10)单调递增C .若x =3π25是f (x )在(0,2π)上的第一个极值点,则ω=165;D .若x =3π25是f (x )在(0,2π)上的第一个极值点,y =−52x +4π5是f (x )的切线【题型4 导数中函数的最值问题】【例4】(2023·陕西宝鸡·统考二模)函数f (x )=x 2+(a −1)x −3lnx 在(1,2)内有最小值,则实数a 的取值范围为( )A .(−32,2)B .[−32,2]C .(−43,2)D .(−43,1]【变式4-1】(2023·广西南宁·统考模拟预测)若函数f(x)=2x3−ax2+1(a∈R)在(0,+∞)内有且仅有一个零点,则f(x)在[−1,1]上的最大值与最小值的和为()A.1B.−4C.−3D.5【变式4-2】(2023·广东湛江·校考模拟预测)已知函数f(x)=e x+x3+(a−3)x+1在区间(0,1)上有最小值,则实数a的取值范围是()A.(-e,2)B.(-e,1-e)C.(1,2)D.(−∞,1−e)【变式4-3】(2023·浙江嘉兴·校考模拟预测)已知函数f(x)=xlnx,g(x)=x e x,若存在t>0,使得f(x1)= g(x2)=t成立,则x1−2x2的最小值为()A.2−ln4B.2+ln4C.e−ln2D.e+ln2【题型5 函数零点(方程根)个数问题】,若函数g(x)=【例5】(2023·辽宁大连·大连二十四中校考模拟预测)已知函数f(x)={x3+2x2+x,x≥0−2x,x<0f(x)−|kx2−4x|,(k∈R)恰有4个零点,则k的取值范围()A.(−∞,−1)∪(2√5,+∞)B.(−∞,−√5)∪(0,2)C.(−∞,0)∪(0,2+2√2)D.(−∞,0)∪(2+2√5,+∞)【变式5-1】(2023·海南省直辖县级单位·校联考二模)已知函数f(x)={e x,x≥0−3x,x<0,若函数g(x)=f(−x)−f(x),则函数g(x)的零点个数为()A.1B.3C.4D.5【变式5-2】(2023·陕西商洛·陕西校考模拟预测)已知函数f(x)={x e x,x<0−x2+2x,x≥0,若关于x的方程f2(x)−(2+t)f(x)+2t=0有3个不同的实数根,则实数t的取值范围为()A.(−∞,−1e )B.(−1e,0)C.[−1e,1]D.(−e,2)【变式5-3】(2023·四川泸州·泸县五中校考模拟预测)已知函数f(x)=(x2−2x)e x,若方程f(x)=a有3个不同的实根x1,x2,x3(x1<x2<x3),则ax2−2的取值范围为()A.[−1e ,0)B.[−2e,0)C.(−√2e−√2,0)D.(−√2e−√2,√2e√2)【题型6 利用导数解不等式】【例6】(2023·陕西榆林·校考模拟预测)已知定义在(0,+∞)上的函数f (x )满足f ′(x )−f (x )x−1>0,且f (1)=1,则不等式f (e x )−(x +1)e x >0的解集为( )A .(0,+∞)B .(1,+∞)C .(−∞,0)D .(−∞,1)【变式6-1】(2023·全国·模拟预测)若函数f(x)为偶函数,且当x ≥0时,f(x)=x 3+2x 2+3.若f(−9)≥f (a 2−2a +1),则实数a 的取值范围为( )A .[−2√3,4]B .[−4,2]C .[−2,4]D .[−4,2√3]【变式6-2】(2023·陕西西安·校联考模拟预测)设函数f ′(x )是函数f(x)(x ∈R )的导函数,f (3)=e 3,且f ′(x )−f (x )>0恒成立,则不等式f (x )−e x >0的解集为( )A .(0,3)B .(1,3)C .(−∞,3)D .(3,+∞)【变式6-3】(2023·四川达州·统考一模)已知f (x )=lnx −ax 3,g (x )=x e x −lnx −x −34,若不等式f (x )g (x )>0的解集中只含有两个正整数,则a 的取值范围为( )A .[ln327,ln28) B .(ln327,ln28) C .[ln232,ln327) D .(ln232,ln327)【题型7 导数中的不等式恒成立问题】【例7】(2023·全国·模拟预测)已知函数f(x)=ln(√x2+1+x)+e x−e−x−2x+3,若f(a e x)+f(lna−lnx)>6对于x∈(0,+∞)恒成立,则实数a的取值范围是.【变式7-1】(2023·陕西咸阳·咸阳校考模拟预测)已知f(x),g(x)分别是定义域为R的偶函数和奇函数,且f(x)+g(x)=e x,若关于x的不等式2f(x)−ag2(x)≥0在(0,ln2)上恒成立,则实数a的最大值是.【变式7-2】(2023·陕西咸阳·武功校考模拟预测)已知f(x)是定义在(0,+∞)上的可导函数,若xf′(x)−f(x)=xe x ,f(1)=−1e,且x≥1时,f(x e x)≤f(x+lnx−a)恒成立,则a的取值范围是.【变式7-3】(2023·宁夏石嘴山·平罗中学校考模拟预测)已知函数f(x)=e x+ax−2,其中a∈R,若对于任意的x1,x2∈[2,+∞),且x1<x2,都有x2f(x1)−x1f(x2)<a(x1−x2)成立,则实数a的取值范围是.【题型8 任意存在性问题】【例8】(2023·四川乐山·统考二模)若存在x0∈[−1,2],使不等式x0+(e2−1)lna≥2ae x0+e2x0−2成立,则a 的取值范围是( )A .[12e ,e 2]B .[1e2,e 2]C .[1e2,e 4]D .[1e,e 4]【变式8-1】(2023·四川南充·统考三模)已知函数f(x)=13x 3,g(x)=e x −12x 2−x ,∃x 1,x 2∈[1,2]使|g (x 1)−g (x 2)|>k |f (x 1)−f (x 2)|(k 为常数)成立,则常数k 的取值范围为( )A .(−∞,e −2]B .(−∞,e −2)C .(−∞,e 2−34] D .(−∞,e 2−34)【变式8-2】(2023·四川成都·石室中学校考模拟预测)已知函数f (x )=x 2e x,x >0.若存在实数a ∈[0,1],使得f (2−1m )≤a 3−12a 2−2a +e −1成立,则正实数m 的取值范围为( )A .(12,1] B .[12,1]C .(0,1)D .(0,1]【变式8-3】(2023·贵州·校联考二模)已知函数f (x )=x e x +2a ,g (x )=eln x x,对任意x 1∈[1,2],∃x 2∈[1,3],都有不等式f (x 1)≥g (x 2)成立,则a 的取值范围是( )A .[−e 2,+∞)B .[1−e 2,+∞)C .[−e2,+∞)D .[12−e 2,+∞)【题型9 函数零点嵌套问题】【例9】(2023·四川成都·石室中学校考一模)已知函数f (x )=(ln x )2−a2x ln x +aex 2有三个零点x 1、x 2、x 3且x 1<x 2<x 3,则2lnx 1x 1+lnx 2x 2+lnx 3x 3的取值范围是( )A.(−1e2−e ,0)B.(−1e2,0)C.(−12e,0)D.(−2e,0)【变式9-1】(2023·四川成都·四川校考模拟预测)已知a>1,x1,x2,x3为函数f(x)=a x−x2的零点,x1< x2<x3,若x1+x3=2x2,则()A.x3x2<2ln a B.x3x2=2ln aC.x3x2>2ln a D.x3x2与2ln a大小关系不确定【变式9-2】(2023·河南郑州·统考模拟预测)已知函数f(x)=e x−1x +xe x−1+x+a,若f(x)=0有3个不同的解x1,x2,x3且x1<x2<x3,则2e x1x1+e x2x2+e x3x3的取值范围是()A.(e,+∞)B.[2e,+∞)C.(−8e,+∞)D.(e,2e)【变式9-3】(2023·江西南昌·统考二模)已知正实数a使得函数f(x)=(e x−ax)(x−alnx)有且只有三个不同零点x1,x2,x3,若x1<x2<x3,则下列x1,x2,x3的关系式中,正确的是()A.x1+x3=2x2B.x1+x2=√ax3C.x1x3=√a2x22D.x1x3=x22【题型10 双变量问题】【例10】(2023下·福建福州·高二校考期中)已知函数f(x)=(x−2)e x,若f(x1)=f(x2),且x1≠x2,x1⋅x2> 0,则()A.x1>12B.x2<32C.x1x2>1D.x1+x2<2【变式10-1】(2023·广西河池·校联考模拟预测)若实数x,y满足4lnx+2ln(2y)≥x2+8y−4,则()A.xy=√24B.x+y=√2C.x+2y=1+√2D.x2y=1【变式10-2】(2023下·河南信阳高二淮滨高中校考阶段练习)设函数f(x)=e x(x−ae x)(其中e为自然对数的底数)恰有两个极值点x1,x2(x1<x2),则下列说法中正确的是()A.0<a<13B.0<x2<1C.−12<f(0)<0D.f(x1)+f(x2)>0【变式10-3】(2023·全国·高三专题练习)已知a>b>0,blna=alnb,有如下四个结论:①b<e;②b>e;③∃a,b满足a⋅b<e2;④a⋅b>e2.则正确结论的序号是()A.①③B.②③C.①④D.②④1.(2023·全国·统考高考真题)曲线y =e x x+1在点(1,e2)处的切线方程为( )A .y =e4xB .y =e2xC .y =e 4x +e4D .y =e 2x +3e42.(2023·全国·统考高考真题)已知函数f (x )=a e x −lnx 在区间(1,2)上单调递增,则a 的最小值为( ). A .e 2 B .eC .e −1D .e −23.(2023·全国·统考高考真题)函数f (x )=x 3+ax +2存在3个零点,则a 的取值范围是( ) A .(−∞,−2) B .(−∞,−3) C .(−4,−1) D .(−3,0)4.(2022·全国·统考高考真题)当x =1时,函数f(x)=alnx +bx 取得最大值−2,则f ′(2)=( )A .−1B .−12C .12D .15.(2022·全国·统考高考真题)已知a=3132,b=cos14,c=4sin14,则()A.c>b>a B.b>a>c C.a>b>c D.a>c>b6.(2022·全国·统考高考真题)已知正四棱锥的侧棱长为l,其各顶点都在同一球面上.若该球的体积为36π,且3≤l≤3√3,则该正四棱锥体积的取值范围是()A.[18,814]B.[274,814]C.[274,643]D.[18,27]7.(2021·全国·统考高考真题)若过点(a,b)可以作曲线y=e x的两条切线,则()A.e b<a B.e a<bC.0<a<e b D.0<b<e a8.(2023·全国·统考高考真题)已知函数f(x)的定义域为R,f(xy)=y2f(x)+x2f(y),则().A.f(0)=0B.f(1)=0C.f(x)是偶函数D.x=0为f(x)的极小值点9.(2023·全国·统考高考真题)若函数f(x)=alnx+bx +cx2(a≠0)既有极大值也有极小值,则().A.bc>0B.ab>0C.b2+8ac>0D.ac<010.(2022·全国·统考高考真题)已知函数f(x)=x3−x+1,则()A.f(x)有两个极值点B.f(x)有三个零点C.点(0,1)是曲线y=f(x)的对称中心D.直线y=2x是曲线y=f(x)的切线11.(2023·全国·统考高考真题)设a∈(0,1),若函数f(x)=a x+(1+a)x在(0,+∞)上单调递增,则a的取值范围是.12.(2022·全国·统考高考真题)已知x=x1和x=x2分别是函数f(x)=2a x−ex2(a>0且a≠1)的极小值点和极大值点.若x1<x2,则a的取值范围是.导数小题【题型1 函数切线问题】 (3)【题型2 导数中函数的单调性问题】 (4)【题型3 导数中函数的极值问题】 (6)【题型4 导数中函数的最值问题】 (9)【题型5 函数零点(方程根)个数问题】 (12)【题型6 利用导数解不等式】 (16)【题型7 导数中的不等式恒成立问题】 (19)【题型8 任意存在性问题】 (22)【题型9 函数零点嵌套问题】 (25)【题型10 双变量问题】 (30)导数是高考数学的必考内容,是高考常考的热点内容,主要涉及导数的运算及几何意义,利用导数研究函数的单调性,函数的极值和最值问题等,考查分类讨论、数形结合、转化与化归等思想.从近三年的高考情况来看,导数的计算和几何意义是高考命题的热点,多以选择题、填空题形式考查,难度较小;利用导数研究函数的单调性、极值、最值多在选择题、填空题靠后的位置考查,难度中等偏上,属综合性问题,解题时要灵活求解.【知识点1 切线方程的求法】1.求曲线“在”某点的切线方程的解题策略:①求出函数y=f(x)在x=x0处的导数,即曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处切线的斜率;②在已知切点坐标和切线斜率的条件下,求得切线方程为y=y0+f'(x0)(x-x0).2.求曲线“过”某点的切线方程的解题通法:①设出切点坐标T(x0,f(x0))(不出现y0);②利用切点坐标写出切线方程:y=f(x0)+f'(x0)(x-x0);③将已知条件代入②中的切线方程求解.【知识点2 导数中函数单调性问题的解题策略】1.确定函数单调区间的步骤;(1)确定函数f(x)的定义域;(2)求f'(x);(3)解不等式f'(x)>0,解集在定义域内的部分为单调递增区间;(4)解不等式f'(x)<0,解集在定义域内的部分为单调递减区间.2.含参函数的单调性的解题策略:(1)研究含参数的函数的单调性,要依据参数对不等式解集的影响进行分类讨论.(2)若导函数为二次函数式,首先看能否因式分解,再讨论二次项系数的正负及两根的大小;若不能因式分解,则需讨论判别式△的正负,二次项系数的正负,两根的大小及根是否在定义域内.3.根据函数单调性求参数的一般思路:(1)利用集合间的包含关系处理:y=f(x)在(a,b)上单调,则区间(a,b)是相应单调区间的子集.(2)f(x)为增(减)函数的充要条件是对任意的x∈(a,b)都有f'(x)≥0(f'(x)≤0),且在(a,b)内的任一非空子区间上,f'(x)不恒为零,应注意此时式子中的等号不能省略,否则会漏解.(3)函数在某个区间上存在单调区间可转化为不等式有解问题.【知识点3 函数的极值与最值问题的解题思路】1.运用导数求函数f(x)极值的一般步骤:(1)确定函数f(x)的定义域;(2)求导数f'(x);(3)解方程f'(x)=0,求出函数定义域内的所有根;(4)列表检验f'(x)在f'(x)=0的根x0左右两侧值的符号;(5)求出极值.2.根据函数极值求参数的一般思路:已知函数极值,确定函数解析式中的参数时,要注意:根据极值点的导数为0和极值这两个条件列方程组,利用待定系数法求解.3.利用导数求函数最值的解题策略:(1)利用导数求函数f(x)在[a,b]上的最值的一般步骤:①求函数在(a,b)内的极值;②求函数在区间端点处的函数值f(a),f(b);③将函数f(x)的各极值与f(a),f(b)比较,其中最大的一个为最大值,最小的一个为最小值.(2)求函数在无穷区间(或开区间)上的最值的一般步骤:求函数在无穷区间(或开区间)上的最值,不仅要研究其极值情况,还要研究其单调性,并通过单调性和极值情况,画出函数的大致图象,然后借助图象观察得到函数的最值.【知识点4 导数的综合应用】1.导数中函数的零点(方程的根)的求解策略(1)利用导数研究方程根(函数零点)的技巧①研究方程根的情况,可以通过导数研究函数的单调性、最大值、最小值、变化趋势等.②根据题目要求,画出函数图象的走势规律,标明函数极(最)值的位置.③利用数形结合的思想去分析问题,可以使问题的求解有一个清晰、直观的整体展现.(2)已知函数零点个数求参数的常用方法①分离参数法:首先分离出参数,然后利用求导的方法求出构造的新函数的最值,根据题设条件构建关于参数的不等式,再通过解不等式确定参数范围.②分类讨论法:结合单调性,先确定参数分类的标准,在每个小范围内研究零点的个数是否符合题意,将满足题意的参数的各小范围并在一起,即为所求参数范围.2.导数中恒成立、存在性问题的求解策略恒成立(或存在性)问题常常运用分离参数法,转化为求具体函数的最值问题.如果无法分离参数,可以考虑对参数或自变量进行分类讨论,利用函数性质求解,常见的是利用函数单调性求解函数的最大、最小值;当不能用分离参数法或借助于分类讨论解决问题时,还可以考虑利用函数图象来求解,即利用数形结合思想解决恒成立(或存在性)问题,此时应先构造函数,结合函数图象,利用导数来求解.【题型1 函数切线问题】【例1】(2023·全国·模拟预测)若曲线y=(1−x)e x有两条过点A(a,0)的切线,则a的取值范围是()A.(−∞,−1)∪(3,+∞)B.(−3,1)C.(−∞,−3)D.(−∞,−3)∪(1,+∞)【解题思路】根据题意,由导数的几何意义表示出切线方程,然后列出不等式代入计算,即可得到结果.【解答过程】设切点为(x0,(1−x0)e x0),由已知得y′=−xe x,则切线斜率k=−x0e x0,切线方程为y−(1−x0)e x0=−x0e x0(x−x0).∵直线过点A(a,0),∴−(1−x0)e x0=−x0e x0(a−x0),化简得x02−(a+1)x0+1=0.∵切线有2条,∴Δ=(a+1)2−4>0,则a的取值范围是(−∞,−3)∪(1,+∞),故选:D.【变式1-1】(2023·陕西咸阳·校考模拟预测)已知函数f(x)=1e x−1,则曲线y=f(x)在点(−1,f(−1))处的切线方程为()A.ex+y+1=0B.ex−y+1=0C.ex+y−1=0D.ex−y−1=0【解题思路】先由导数求切线的斜率,再求出切点,结合点斜式方程写出即可.【解答过程】由f(x)=1e x −1,得f′(x)=−1e x,所以f′(−1)=−e,又f(−1)=e−1,故曲线y=f(x)在点(−1,f(−1))处的切线的方程为y−(e−1)=−e(x+1),即ex+y+1=0.故选:A.【变式1-2】(2023·四川雅安·统考一模)若直线y=kx与曲线y=lnx相切,则k=()A.1e2B.2e2C.1eD.2e【解题思路】利用导数的几何意义计算即可.【解答过程】设切点为(x0,lnx0),则由题意可知f′(x)=1x ⇒f′(x0)=1x0=k,所以{1x0=kkx0=lnx0⇒{x0=ek=1e.故选:C.【变式1-3】(2023·四川凉山·统考一模)函数f(x)=12x2+alnx在区间(1,2)的图象上存在两条相互垂直的切线,则a的取值范围为()A.(−2,1)B.(−2,−1)C.(−2,0)D.(−3,−2)【解题思路】利用导数的几何意义结合导函数的单调性计算即可.【解答过程】由f(x)=12x2+alnx⇒f′(x)=x+ax(x>0),不妨设这两条相互垂直的切线的切点为(x1,f(x1)),(x2,f(x2)),且f′(x1)⋅f′(x2)=−1若a≥0,则f′(x)>0恒成立,不符合题意,可排除A项;所以a<0,此时易知y=f′(x)单调递增,要满足题意则需{f′(1)=1+a<0 f′(2)=2+a2>0f′(1)f′(2)=(1+a)(2+a2)<−1⇒a∈(−3,−2).故选:D.【题型2 导数中函数的单调性问题】【例2】(2023·吉林长春·长春吉大附中实验学校校考模拟预测)下列函数中,既是偶函数,又在区间(0,+∞)上单调递增的是()A.y=1x2B.y=e−2x C.y=−x2+1D.y=lg|x|【解题思路】求导判断函数单调性,并结合偶函数的定义逐一判断即可.【解答过程】对于A选项:当x∈(0,+∞)时,y=1x2的导函数为y′=−2x3<0,所以y=1x2在x∈(0,+∞)时单调递减,故A选项不符合题意;对于B选项:当x∈(0,+∞)时,y=e−2x的导函数为y=−2e−2x<0,所以y=e−2x在x∈(0,+∞)时单调递减,故B选项不符合题意;对于C选项:当x∈(0,+∞)时,y=−x2+1的导函数为y′=−2x<0,所以y=−x2+1在x∈(0,+∞)时单调递减,故C选项不符合题意;对于D选项:当x∈(0,+∞)时,y=lg|x|=lgx的导函数为y′=1x⋅ln10>0,所以y=1x2在x∈(0,+∞)时单调递增,又函数y=lg|x|的定义域为(−∞,0)∪(0,+∞),且f(x)=lg|x|=lg|−x|=f(−x),故D选项符合题意.故选:D.【变式2-1】(2023·陕西商洛·统考一模)已知函数f(x)=2(x−1)e x−x2−ax在R上单调递增,则a的最大值是()A.0B.1eC.e D.3【解题思路】结合导数,将f(x)在R上单调递增转化为f′(x)=2xe x−2x−a≥0恒成立,再参变分离,转化为a≤2xe x−2x恒成立,即求出2xe x−2x的最小值即可得.【解答过程】由题意可得f′(x)=2xe x−2x−a,因为f(x)在R上单调递增,所以f′(x)=2xe x−2x−a≥0恒成立,即a≤2xe x−2x恒成立,设g(x)=2xe x−2x,则g′(x)=(2x+2)e x−2,令ℎ(x)=(2x+2)e x−2,则ℎ′(x)=(2x+4)e x,当x<−2时,ℎ′(x)<0,x>−2时,ℎ′(x)>0,故ℎ(x)在(−∞,−2)为减函数,在(−2,+∞)上为增函数,故ℎ(x)min=ℎ(−2)<0,但ℎ(0)=0,x→−∞时,ℎ(x)→−2,故当x<0时,g′(x)<0,当x>0时,g′(x)>0,则g(x)在(−∞,0)上单调递减,在(0,+∞)上单调递增,故g(x)min=g(0)=0,即a≤0.故选:A.【变式2-2】(2023·全国·模拟预测)已知x=ln56,y=2425ln45,z=−16,则()A.y<x<z B.y<z<x C.z<x<y D.x<y<z【解题思路】设函数f (x )=xlnx ,利用函数单调性,比较x ,y 的大小,再结合lnx ≤x −1,比较x ,z 的大小.【解答过程】设f (x )=xlnx (x >0),则f ′(x )=lnx +1>0 ⇒ x >1e,所以函数f (x )在(1e,+∞)上为增函数.又1e <45<56所以f (45)<f (56)即2425ln 45<ln 56 ⇒ x >y ; 设g (x )=lnx −x +1,则g ′(x )=1x −1=1−x x>0 ⇒ 0<x <1,故g (x )在(0,1)上递增,在(1,+∞)上递减.所以g (x )≤g (1)=0,故lnx −x +1≤0 ⇒ lnx ≤x −1(当x =1时取“=”) 所以ln 56≤56−1=−16,即x <z .故选:A.【变式2-3】(2023·河南·模拟预测)已知函数f (x )=e x (x+a )x在(0,+∞)上单调递增,则实数a 的取值范围是( )A .[0,+∞)B .(−∞,−4]C .(−∞,−4]∪[0,+∞)D .[−4,0]【解题思路】由导函数f ′(x)≥0在(0,+∞)上恒成立可得. 【解答过程】f ′(x )=e x (x 2+ax−a )x 2,因为函数f (x )=e x (x+a )x在(0,+∞)上单调递增,所以当x ∈(0,+∞)时,f ′(x )=e x (x 2+ax−a )x 2≥0恒成立,即当x ∈(0,+∞)时,g (x )=x 2+ax −a ≥0恒成立,因为对称轴为x =−a2,当a >0时,x =−a 2<0,g (0)=−a <0,所以当x ∈(0,+∞)时,g (x )=x 2+ax −a ≥0不恒成立,不符题意;当a ≤0时,x =−a2≥0,当x ∈(0,+∞)时,g (x )=x 2+ax −a ≥0恒成立,则Δ=a 2+4a ≤0,解得−4≤a ≤0. 故选:D .【题型3 导数中函数的极值问题】【例3】(2023·四川成都·校考模拟预测)已知函数f (x )=x 3−2ax 2+a 2x +1在x =1处有极小值,则a 的值为( )A .1B .3C .1或3D .−1或3【解题思路】由f (x )在x =1处有极小值可知,f ′(1)=0解出a 的值,并根据单调性验证. 【解答过程】因为f (x )=x 3−2ax 2+a 2x +1,所以f ′(x )=3x 2−4ax +a 2,因为函数f (x )=x 3−2ax 2+a 2x +1在x =1处有极小值, 所以f ′(1)=3−4a +a 2=0,解得a =1或a =3, 当a =1时,f ′(x )=3x 2−4x +1=(3x −1)(x −1), 当f ′(x )>0时,x <13或x >1,当f ′(x )<0时,13<x <1, f (x )在x =1处取到极小值,符合题意;当a =3时,f ′(x )=3x 2−12x +9=3(x −1)(x −3), 当f ′(x )>0时,x <1或x >3,当f ′(x )<0时,1<x <3, f (x )在x =1处取到极大值,不符合题意; 综上:a 的值为1. 故选:A.【变式3-1】(2023·全国·模拟预测)函数f(x)=2x −tanx −π在区间(−π2,π2)的极大值、极小值分别为( )A .π2+1,−π2+1B .−π2+1,−3π2+1 C .3π2−1,−π2+1D .−π2−1,−3π2+1【解题思路】求出f ′(x ),由f ′(x)<0、f ′(x)>0可得答案. 【解答过程】由题意,得f ′(x)=2−(sinx cosx)′=2−1cos 2x =2cos 2x−1cos 2x,当x ∈(−π2,−π4)∪(π4,π2)时,2cos 2x −1<0,f ′(x)<0; 当x ∈(−π4,π4)时,2cos 2x −1>0,f ′(x)>0.所以f(x)在(−π2,−π4)上单调递减,在(−π4,π4)上单调递增,在(π4,π2)上单调递减. 当x =−π4时,f(x)取得极小值,为f (−π4)=−3π2+1;当x =π4时,f(x)取得极大值,为f (π4)=−π2−1. 故选:D .【变式3-2】(2023·甘肃兰州·校考一模)已知函数f (x )=e x +x 22−lnx 的极值点为x 1,函数ℎ(x )=lnx 2x的最大值为x 2,则( )A .x 1>x 2B .x 2>x 1C .x 1≥x 2D .x 2≥x 1【解题思路】根据题目条件求出x1∈(14,12),x2=12e<14,即可判断.【解答过程】f(x)=e x+x22−lnx的定义域为(0,+∞),f′(x)=e x+x−1x 在(0,+∞)上单调递增,且f(12)=e12−32>0,f(14)=e14−154<0,所以∃x1∈(14,12),e x1+x1−1x1=0,所以当0<x<x1时f′(x)<0,当x>x1时f′(x)>0,即f(x)在(0,x1)上单调递减,在(x1,+∞)上单调递增,则f(x)在x=x1处取得极小值且x1∈(14,12 ).ℎ(x)=lnx2x 的定义域为(0,+∞),由ℎ′(x)=2−2lnx4x2=1−lnx2x2,当x∈(0,e)时,ℎ′(x)>0,当x∈(e,+∞)时,ℎ′(x)<0,故ℎ(x)=lnx2x 在x=e处取得极大值,也是最大值,ℎ(x)max=ℎ(e)=lne2e=12e,即x2=12e <14.所以x1>x2.故选:A.【变式3-3】(2023·广东广州·广州校考模拟预测)设函数f(x)=sin(ωx+π5)(ω>0),已知f(x)在[0,2π]有且仅有5个零点,下述四个结论错误的是()A.ω的取值范围是[125,29 10)B.f(x)在(0,π10)单调递增C.若x=3π25是f(x)在(0,2π)上的第一个极值点,则ω=165;D.若x=3π25是f(x)在(0,2π)上的第一个极值点,y=−52x+4π5是f(x)的切线【解题思路】选项A,利用函数有5个零点,根据整体思想,可得答案;选项B,根据正弦函数的单调性,利用整体思想,结合选项A,求其最值,可得答案;选项C,根据正弦函数零点的计算公式,建立方程,可得答案;选项D,先求直线与三角函数的公共点,根据导数的几何意义,可得答案.【解答过程】∵f(x)=sin(ωx+π5)(ω>0),在[0,2π]有且仅有5个零点,∴0≤x≤2π,π5≤ωx+π5≤2πω+π5,则5π≤2πω+π5<6π,125≤ω<2910,A正确;当0<x<π10时,π5<ωx+π5<ωπ10+π5,当ω=2910时,ωπ10+π5=29π100+20π100=49π100<π2,B 正确;若x =3π25是f (x )在(0,2π)上的第一个极值点,ω3π25+π5=π2,ω=52,C 错误;由C 得f (x )=sin (52x +π5),直线y =−52x +4π5过定点M (8π25,0),点M 在f (x )上,f ′(x )=52cos (52x +π5)=−52,f ′(8π25)=−52, 所以直线y =−52x +4π5是f (x )的切线,D 正确.故选:C.【题型4 导数中函数的最值问题】【例4】(2023·陕西宝鸡·统考二模)函数f (x )=x 2+(a −1)x −3lnx 在(1,2)内有最小值,则实数a 的取值范围为( )A .(−32,2) B .[−32,2] C .(−43,2)D .(−43,1]【解题思路】求出f ′(x)=2x 2+(a−1)x−3x,设g(x)=2x 2+(a −1)x −3,得出g(x)=0有一正根一负根,因此题意说明正根在区间(1,2)内,从而由{g(1)<0g(2)>0得参数范围.【解答过程】f ′(x)=2x +(a −1)−3x =2x 2+(a−1)x−3x,设g(x)=2x 2+(a −1)x −3,因为Δ=(a −1)2+24>0,因此g(x)=0有两个不同实根, 又g(0)=−3<0,因此g(x)=0两根一正一负, 由题意正根在(1,2)内,所以{g(1)=2+(a −1)−3<0g(2)=8+2(a −1)−3>0 ,解得−32<a <2,故选:A .【变式4-1】(2023·广西南宁·统考模拟预测)若函数f(x)=2x 3−ax 2+1(a ∈R)在(0,+∞)内有且仅有一个零点,则f(x)在[−1,1]上的最大值与最小值的和为( )A .1B .−4C .−3D .5【解题思路】分类参数可得a =2x +1x 2(x >0),构造函数ℎ(x )=2x +1x 2(x >0),利用导数求出函数ℎ(x )的单调区间及极值,作出其大致函数图象,结合函数图象求出a ,再利用导数求出函数f (x )在[−1,1]上的最值即可.【解答过程】函数f(x)=2x3−ax2+1(a∈R)在(0,+∞)内有且仅有一个零点,即方程f(x)=2x3−ax2+1=0在(0,+∞)内有且仅有一个实根,分离参数可得a=2x+1x2(x>0),令ℎ(x)=2x+1x2(x>0),则函数y=ℎ(x),y=a只有一个交点,ℎ′(x)=2−2x3=2(x3−1)x3,当0<x<1时,ℎ′(x)<0,当x>1时,ℎ′(x)>0,所以函数ℎ(x)在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,所以ℎ(x)min=ℎ(1)=3,又当x→0时,ℎ(x)→+∞,当x→+∞时,ℎ(x)→+∞,如图,作出函数ℎ(x)=2x+1x2(x>0)的大致图像,由图可知a=3,所以f(x)=2x3−3x2+1,则f′(x)=6x2−6x=6x(x−1),当−1<x<0时,f′(x)>0,当0<x<1时,f′(x)<0,所以函数f(x)在(−1,0)上单调递增,在(0,1)上单调递减,又f(−1)=−4,f(0)=1,f(1)=0,所以f(x)在[−1,1]上的最大值为1,最小值为−4,所有f(x)在[−1,1]上的最大值与最小值之和为1−4=−3.故选:C.【变式4-2】(2023·广东湛江·校考模拟预测)已知函数f(x)=e x +x 3+(a −3)x +1在区间(0,1)上有最小值,则实数a 的取值范围是( )A .(-e ,2)B .(-e ,1-e )C .(1,2)D .(−∞,1−e)【解题思路】f ′(x )在(0,1)上递增,根据f (x )在(0,1)上有最小值,可知f (x )有极小值点,也即最小值点,由此列不等式来求得a 的取值范围.【解答过程】∵f ′(x )=e x +3x 2+(a −3)在区间(0,1)上单调递增,由题意只需 {f ′(0)<0f ′(1)>0 ⇒{a −2<0e +a >0⇒−e <a <2, 这时存在x 0∈(0,1),使得f(x)在区间(0,x 0)上单调递减,在区间[x 0,1)上单调递增,即函数f(x)在区间(0,1)上有极小值也即是最小值. 所以a 的取值范围是(−e,2). 故选:A.【变式4-3】(2023·浙江嘉兴·校考模拟预测)已知函数f (x )=xlnx ,g (x )=xe x ,若存在t >0,使得f (x 1)=g (x 2)=t 成立,则x 1−2x 2的最小值为( )A .2−ln4B .2+ln4C .e −ln2D .e +ln2【解题思路】由题设知f(x 1)=f(e x 2)=t ,研究f(x)的单调性及最值,画出函数图象,数形结合确定y =t >0、f(x)的交点个数得x 1=e x 2,进而将目标式化为x 1−2x 2=x 1−2lnx 1且x 1>1,构造函数研究最小值即可.【解答过程】由题设x 1lnx 1=x 2e x 2=e x 2lne x 2=t ,即f(x 1)=f(e x 2)=t ,由f ′(x)=1+lnx ,则(0,1e )上f ′(x)<0,f(x)递减;(1e ,+∞)上f ′(x)>0,f(x)递增; f(x)≥f(1e )=−1e ,且f(1)=0,f(x)图象如下:由图知:t ∈(0,+∞)时,x 1=e x 2,即x 2=lnx 1且x 1>1,所以x 1−2x 2=x 1−2lnx 1, 令ℎ(x)=x −2lnx 且x ∈(1,+∞),则ℎ′(x)=1−2x =x−2x,。