高考数学试题知识汇编(函数与导数)
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函数与导数高考题1.(安徽理3)设f(x)是定义在R 上的奇函数,当x≤0时,f(x)=2x'-x,则f()=(A)-3 (B)- 1 (C)1 (D)3【答案】A【命题意图】本题考查函数的奇偶性,考查函数值的求法 .属容易题.【解析】f()= - f( - 1)= - 42( - 1)²- ( - 1)]= - 3 .故选A.2 . (安徽理10)函数f (x )=ax ”g 1- x )“在区 间〔0,1〕上的图像如图所示,则m ,n 的值可 能 是(A)m=1,n=1(B) m=1,n=2(C) m=2,n=1(D) m=3,n=1【答案】B 【命题意图】本题考查导数在研究 函数单调性中的应用,考查函数图像,考查思维的综合能力.难度大.【 解 析 】 代 入 验 证 , 当m = 1 , n = 2 , f ( x ) = a x g ( 1 - x ) ² = n ( x ³ - 2 x ² + x ) ,则f ' ( x ) = a ( 3 x ² - 4 x + 1 ) , 由 ,结合图像可知函数应在递增,在 递减,即在, 知 a 存 在 . 故 选 B .3.(安徽文5)若点(a,b)在y=lgx 图像上,a≠1,则下列点也在此图像上的是(A)(,b) (B)(10a,1 b) (C)(,b+1) (D)(a2,2b)【答案】D 【命题意图】本题考查对数函数的基本运算,考查对数函数的图像与对应点的关系 .【 解 析 】 由 题 意b = 1 g a , 2 b = 2 1 l g a = 1 g a ² , 即( a ² , 2 b )也 在 函 数 y = l g x 图 像 上 .4 . (安徽文10) 函数f(x )=ax ”g (1 - . x )² 在区间(0,1)上的 图像如图所示,则n 可能是 (A)1 (B) 2取得最大值,由f'(x)=a(3x²-4x+1)=0可知,(C) 3 (D)4【答案】A【命题意图】本题考查导数在研究函数单调性中的应用,考查函数图像,考查思维的综合能力.难度大.【解析】代入验证,当7=1时,f(x)=axg(1-x)²=a(x³-2x²+x),则f(x)=a(3r²-4x+1)由f ( x ) = a ( 3 x ² 4 x + 1 ) = 0 可知,,结合图像可知函数应在递增,在递减,即在取得最大值,由, 知a 存在. 故选A .7 . (福建理5) 等于A.1B.e- 1C. CD.e+1【答案】C8 . (福建理9 )对于函数f ( x ) = a s i n x + b x + c (其中,a , b ∈R , c ∈Z ) ,选取a , b , C 的一组值计算f ( )和f ( - 1 )所得出的正确结果一定不可能是A . 4和6B . 3和1C . 2和4D . 1和2【答案】D9 . ( 福建理1 0 ) 已知函数f ( x ) = e⁴+ x , 对于曲线y = f ( x ) 上横坐标成等差数列的三个点A , B , c , 给出以下判断:①△ABC 一定是钝角三角形②△ABC可能是直角三角形③△ABC可能是等腰三角形④△ABC不可能是等腰三角形其中,正确的判断是A.①③B.①④C.②③D.②④【答案】B10.(福建文6)若关于x的方程x2+mx+1=0有两个不相等的实数根,则实数m的取值范围是A.(- 1,1)B.(-2,2)C.(-o,-2)U(2,+o)D.(-o,- 1)U(1,+c)【答案】C11. (福建文8)已知函数 ,若f(a)+f(1)=0,则实数a的值等于A. 3B. 1C. 1D. 3【答案】A12.(福建文10)若a>0,b>0,且函数f(x)=4x3-ax2-2bx+2在x=1处有极值,则ab的最大值等于A.2B.3C. 6D. 9【答案】D13.(广东理4)设函数f(x)和g(x)分别是R上的偶函数和奇函数,则下列结论恒成立的是A . f(x)+1g(x)是偶函数B . f(x) - 1g(x)是奇函数c.if(x)\+g(x)是偶函数 D . i f ( x ) - g ( x )是奇函数【答案】A【解析】因为g(x)是R 上的奇函数,所以lg(x)是R 上的偶函数,从而f(x)+1g(x)是偶函数,故选A.14 . (广东文4)函 的定义域是 ( )A.(-~,- 1)B.(1,+~) c.(- 1,1)U(1,+oo) D.(-0,+oo)【答案】C16.(湖北理6)已知定义在R 上的奇函数f(x)和偶函数g(x)满足f(x)+g(x)=a¹-a ⁴+2(a>0,且a≠1),若g(2)=a,则f(2)=A.2B.C.D. a² 【答案】B【解析】由条件f(2)+g(2)=a²-a²+2,f(-2)+g(-2)=a²-a²+2, 即-f(2)+g(2)=a²-a²+2, 由此解得g(2)=2,f(2)=a²-a-所 以 a = 2 ,, 所 以 选 B18 . (湖南文7)曲线主点处的切线的斜率为( )A. B. 2 C. D. 【答案】B【解析】19.(湖南文8)已知函数f(x)=e¹-1,g(x)=-x²+4x -3.若有f(a)=g(b),则b 的取值范围为A.[2-√2,2+√2]B.(2-√2.2+√2)c.[1,3] p.(1,3)【答案】B【解析】由题可知f(x)=e ⁴- 1>- 1,g(x)=-x²+4x-3=-(x-2)²+1≤1,若有f(a)=g(b),则g(b) ∈(- 1,1), 即-b²+4b-3>- 1,解得2-√Z<b<2+√2., 所 以,y=020 . (湖南理6)由直线 与曲线y=COSX 所围成的封闭图形的面积为( )A.2B.1C.D.√3 【答案】D【解析】由定积分知识可得, 故 选 D 。
函数与导数一、单选题1.(2024·全国)已知函数为f (x )=-x 2-2ax -a ,x <0e x+ln (x +1),x ≥0,在R 上单调递增,则a 取值的范围是()A.(-∞,0]B.[-1,0]C.[-1,1]D.[0,+∞)2.(2024·全国)已知函数为f (x )的定义域为R ,f (x )>f (x -1)+f (x -2),且当x <3时f (x )=x ,则下列结论中一定正确的是()A.f (10)>100B.f (20)>1000C.f (10)<1000D.f (20)<100003.(2024·全国)设函数f (x )=a (x +1)2-1,g (x )=cos x +2ax ,当x ∈(-1,1)时,曲线y =f (x )与y =g (x )恰有一个交点,则a =()A.-1B.12C.1D.24.(2024·全国)设函数f (x )=(x +a )ln (x +b ),若f (x )≥0,则a 2+b 2的最小值为()A.18B.14C.12D.15.(2024·全国)曲线f x =x 6+3x -1在0,-1 处的切线与坐标轴围成的面积为()A.16B.32C.12D.-326.(2024·全国)函数f x =-x 2+e x -e -x sin x 在区间[-2.8,2.8]的大致图像为()A. B.C. D.7.(2024·全国)设函数f x =e x +2sin x1+x 2,则曲线y =f x 在0,1 处的切线与两坐标轴围成的三角形的面积为()A.16B.13C.12D.238.(2024·北京)已知x 1,y 1 ,x 2,y 2 是函数y =2x图象上不同的两点,则下列正确的是()A.log 2y 1+y 22>x 1+x22 B.log 2y 1+y 22<x 1+x22C.log 2y 1+y 22>x 1+x 2D.log 2y 1+y 22<x 1+x 29.(2024·天津)下列函数是偶函数的是()A.y=e x-x2x2+1B.y=cos x+x2x2+1C.y=e x-xx+1D.y=sin x+4xe|x|10.(2024·天津)若a=4.2-0.3,b=4.20.3,c=log4.20.2,则a,b,c的大小关系为()A.a>b>cB.b>a>cC.c>a>bD.b>c>a11.(2024·上海)下列函数f x 的最小正周期是2π的是()A.sin x+cos xB.sin x cos xC.sin2x+cos2xD.sin2x-cos2x12.(2024·上海)已知函数f(x)的定义域为R,定义集合M=x0x0∈R,x∈-∞,x0,f x <f x0,在使得M =-1,1的所有f x 中,下列成立的是()A.存在f x 是偶函数B.存在f x 在x=2处取最大值C.存在f x 是严格增函数D.存在f x 在x=-1处取到极小值二、多选题13.(2024·全国)设函数f(x)=(x-1)2(x-4),则()A.x=3是f(x)的极小值点B.当0<x<1时,f(x)<f x2C.当1<x<2时,-4<f(2x-1)<0D.当-1<x<0时,f(2-x)>f(x)14.(2024·全国)设函数f(x)=2x3-3ax2+1,则()A.当a>1时,f(x)有三个零点B.当a<0时,x=0是f(x)的极大值点C.存在a,b,使得x=b为曲线y=f(x)的对称轴D.存在a,使得点1,f1为曲线y=f(x)的对称中心三、填空题15.(2024·全国)若曲线y=e x+x在点0,1处的切线也是曲线y=ln(x+1)+a的切线,则a=.16.(2024·全国)已知a>1,1log8a -1log a4=-52,则a=.17.(2024·全国)曲线y=x3-3x与y=-x-12+a在0,+∞上有两个不同的交点,则a的取值范围为.18.(2024·天津)若函数f x =2x2-ax-ax-2+1有唯一零点,则a的取值范围为.19.(2024·上海)已知f x =x,x>01,x≤0,则f3 =.四、解答题20.(2024·全国)已知函数f(x)=ln x2-x+ax+b(x-1)3(1)若b=0,且f (x)≥0,求a的最小值;(2)证明:曲线y=f(x)是中心对称图形;(3)若f (x )>-2当且仅当1<x <2,求b 的取值范围.21.(2024·全国)已知函数f (x )=e x -ax -a 3.(1)当a =1时,求曲线y =f (x )在点1,f (1) 处的切线方程;(2)若f (x )有极小值,且极小值小于0,求a 的取值范围.22.(2024·全国)已知函数f x =a x -1 -ln x +1.(1)求f x 的单调区间;(2)若a ≤2时,证明:当x >1时,f x <e x -1恒成立.23.(2024·全国)已知函数f x =1-ax ln 1+x -x .(1)当a =-2时,求f x 的极值;(2)当x ≥0时,f x ≥0恒成立,求a 的取值范围.24.(2024·北京)已知f x =x +k ln 1+x 在t ,f t t >0 处切线为l .(1)若切线l 的斜率k =-1,求f x 单调区间;(2)证明:切线l 不经过0,0 ;(3)已知k =1,A t ,f t ,C 0,f t ,O 0,0 ,其中t >0,切线l 与y 轴交于点B 时.当2S △ACO =15S △ABO ,符合条件的A 的个数为?(参考数据:1.09<ln3<1.10,1.60<ln5<1.61,1.94<ln7<1.95)25.(2024·天津)设函数f x =x ln x .(1)求f x 图象上点1,f 1 处的切线方程;(2)若f x ≥a x -x 在x ∈0,+∞ 时恒成立,求a 的取值范围;(3)若x 1,x 2∈0,1 ,证明f x 1 -f x 2 ≤x 1-x 2 12.26.(2024·上海)若f x =log a x (a >0,a ≠1).(1)y =f x 过4,2 ,求f 2x -2 <f x 的解集;(2)存在x 使得f x +1 、f ax 、f x +2 成等差数列,求a 的取值范围.27.(2024·上海)对于一个函数f x 和一个点M a ,b ,令s x =(x -a )2+f x -b 2,若P x 0,f x 0 是s x取到最小值的点,则称P 是M 在f x 的“最近点”.(1)对于f (x )=1x(x >0),求证:对于点M 0,0 ,存在点P ,使得点P 是M 在f x 的“最近点”;(2)对于f x =e x ,M 1,0 ,请判断是否存在一个点P ,它是M 在f x 的“最近点”,且直线MP 与y =f (x )在点P 处的切线垂直;(3)已知y =f (x )在定义域R 上存在导函数f (x ),且函数g (x )在定义域R 上恒正,设点M 1t -1,f t -g t ,M 2t +1,f t +g t .若对任意的t ∈R ,存在点P 同时是M 1,M 2在f x 的“最近点”,试判断f x 的单调性.参考答案:1.B【分析】根据二次函数的性质和分界点的大小关系即可得到不等式组,解出即可.【解析】因为f x 在R上单调递增,且x≥0时,f x =e x+ln x+1单调递增,则需满足--2a2×-1≥0-a≤e0+ln1,解得-1≤a≤0,即a的范围是[-1,0].故选:B.2.B【分析】代入得到f(1)=1,f(2)=2,再利用函数性质和不等式的性质,逐渐递推即可判断.【解析】因为当x<3时f(x)=x,所以f(1)=1,f(2)=2,又因为f(x)>f(x-1)+f(x-2),则f(3)>f(2)+f(1)=3,f(4)>f(3)+f(2)>5,f(5)>f(4)+f(3)>8,f(6)>f(5)+f(4)>13,f(7)>f(6)+f(5)>21,f(8)>f(7)+f(6)>34,f(9)>f(8)+f(7)>55,f(10)>f(9)+f(8)>89,f(11)>f(10)+f(9)>144,f(12)>f(11)+f(10)>233,f(13)>f(12)+f(11)>377f(14)>f(13)+f(12)>610,f(15)>f(14)+f(13)>987,f(16)>f(15)+f(14)>1597>1000,则依次下去可知f(20)>1000,则B正确;且无证据表明ACD一定正确.故选:B.【点睛】关键点点睛:本题的关键是利用f(1)=1,f(2)=2,再利用题目所给的函数性质f(x)>f(x-1)+ f(x-2),代入函数值再结合不等式同向可加性,不断递推即可.3.D【分析】解法一:令F x =ax2+a-1,G x =cos x,分析可知曲线y=F(x)与y=G(x)恰有一个交点,结合偶函数的对称性可知该交点只能在y轴上,即可得a=2,并代入检验即可;解法二:令h x =f(x)-g x ,x∈-1,1,可知h x 为偶函数,根据偶函数的对称性可知h x 的零点只能为0,即可得a=2,并代入检验即可.【解析】解法一:令f(x)=g x ,即a(x+1)2-1=cos x+2ax,可得ax2+a-1=cos x,令F x =ax2+a-1,G x =cos x,原题意等价于当x∈(-1,1)时,曲线y=F(x)与y=G(x)恰有一个交点,注意到F x ,G x 均为偶函数,可知该交点只能在y轴上,可得F0 =G0 ,即a-1=1,解得a=2,若a=2,令F x =G x ,可得2x2+1-cos x=0因为x∈-1,1,则2x2≥0,1-cos x≥0,当且仅当x=0时,等号成立,可得2x2+1-cos x≥0,当且仅当x=0时,等号成立,则方程2x2+1-cos x=0有且仅有一个实根0,即曲线y=F(x)与y=G(x)恰有一个交点,所以a=2符合题意;综上所述:a=2.解法二:令h x =f(x)-g x =ax2+a-1-cos x,x∈-1,1,原题意等价于h x 有且仅有一个零点,因为h -x =a -x 2+a -1-cos -x =ax 2+a -1-cos x =h x ,则h x 为偶函数,根据偶函数的对称性可知h x 的零点只能为0,即h 0 =a -2=0,解得a =2,若a =2,则h x =2x 2+1-cos x ,x ∈-1,1 ,又因为2x 2≥0,1-cos x ≥0当且仅当x =0时,等号成立,可得h x ≥0,当且仅当x =0时,等号成立,即h x 有且仅有一个零点0,所以a =2符合题意;故选:D .4.C【分析】解法一:由题意可知:f (x )的定义域为-b ,+∞ ,分类讨论-a 与-b ,1-b 的大小关系,结合符号分析判断,即可得b =a +1,代入可得最值;解法二:根据对数函数的性质分析ln (x +b )的符号,进而可得x +a 的符号,即可得b =a +1,代入可得最值.【解析】解法一:由题意可知:f (x )的定义域为-b ,+∞ ,令x +a =0解得x =-a ;令ln (x +b )=0解得x =1-b ;若-a ≤-b ,当x ∈-b ,1-b 时,可知x +a >0,ln x +b <0,此时f (x )<0,不合题意;若-b <-a <1-b ,当x ∈-a ,1-b 时,可知x +a >0,ln x +b <0,此时f (x )<0,不合题意;若-a =1-b ,当x ∈-b ,1-b 时,可知x +a <0,ln x +b <0,此时f (x )>0;当x ∈1-b ,+∞ 时,可知x +a ≥0,ln x +b ≥0,此时f (x )≥0;可知若-a =1-b ,符合题意;若-a >1-b ,当x ∈1-b ,-a 时,可知x +a 0,ln x +b 0,此时f (x )<0,不合题意;综上所述:-a =1-b ,即b =a +1,则a 2+b 2=a 2+a +1 2=2a +12 2+12≥12,当且仅当a =-12,b =12时,等号成立,所以a 2+b 2的最小值为12;解法二:由题意可知:f (x )的定义域为-b ,+∞ ,令x +a =0解得x =-a ;令ln (x +b )=0解得x =1-b ;则当x ∈-b ,1-b 时,ln x +b <0,故x +a ≤0,所以1-b +a ≤0;x ∈1-b ,+∞ 时,ln x +b >0,故x +a ≥0,所以1-b +a ≥0;故1-b +a =0,则a 2+b 2=a 2+a +1 2=2a +12 2+12≥12,当且仅当a =-12,b =12时,等号成立,所以a 2+b 2的最小值为12.故选:C .【点睛】关键点点睛:分别求x +a =0、ln (x +b )=0的根,以根和函数定义域为临界,比较大小分类讨论,结合符号性分析判断.5.A【分析】先求出切线方程,再求出切线的截距,从而可求面积.【解析】f x =6x 5+3,所以f 0 =3,故切线方程为y =3(x -0)-1=3x -1,故切线的横截距为13,纵截距为-1,故切线与坐标轴围成的面积为12×1×13=16故选:A .6.B【分析】利用函数的奇偶性可排除A 、C ,代入x =1可得f 1 >0,可排除D .【解析】f -x =-x 2+e -x -e x sin -x =-x 2+e x -e -x sin x =f x ,又函数定义域为-2.8,2.8 ,故该函数为偶函数,可排除A 、C ,又f 1 =-1+e -1e sin1>-1+e -1e sin π6=e 2-1-12e >14-12e>0,故可排除D .故选:B .7.A【分析】借助导数的几何意义计算可得其在点0,1 处的切线方程,即可得其与坐标轴交点坐标,即可得其面积.【解析】fx =ex+2cos x 1+x 2 -e x +2sin x ⋅2x1+x 22,则f0 =e 0+2cos0 1+0 -e 0+2sin0 ×01+02=3,即该切线方程为y -1=3x ,即y =3x +1,令x =0,则y =1,令y =0,则x =-13,故该切线与两坐标轴所围成的三角形面积S =12×1×-13 =16.故选:A .8.A【分析】根据指数函数和对数函数的单调性结合基本不等式分析判断AB ;举例判断CD 即可.【解析】由题意不妨设x 1<x 2,因为函数y =2x 是增函数,所以0<2x 1<2x 2,即0<y 1<y 2,对于选项AB :可得2x1+2x 22>2x 1·2x 2=2x 1+x 22,即y 1+y 22>2x 1+x 22>0,根据函数y =log 2x 是增函数,所以log 2y 1+y 22>log 22x 1+x22=x 1+x22,故A 正确,B 错误;对于选项C :例如x 1=0,x 2=1,则y 1=1,y 2=2,可得log 2y 1+y 22=log 232∈0,1 ,即log 2y 1+y 22<1=x 1+x 2,故C 错误;对于选项D :例如x 1=-1,x 2=-2,则y 1=12,y 2=14,可得log 2y 1+y 22=log 238=log 23-3∈-2,-1 ,即log 2y 1+y 22>-3=x 1+x 2,故D 错误,故选:A .9.B【分析】根据偶函数的判定方法一一判断即可.【解析】对A ,设f x =e x -x 2x 2+1,函数定义域为R ,但f -1 =e -1-12,f 1 =e -12,则f -1 ≠f 1 ,故A 错误;对B ,设g x =cos x +x 2x 2+1,函数定义域为R ,且g -x =cos -x +-x 2-x 2+1=cos x +x 2x 2+1=g x ,则g x 为偶函数,故B 正确;对C ,设h x =e x -xx +1,函数定义域为x |x ≠-1 ,不关于原点对称,则h x 不是偶函数,故C 错误;对D ,设φx =sin x +4x e |x |,函数定义域为R ,因为φ1 =sin1+4e ,φ-1 =-sin1-4e ,则φ1 ≠φ-1 ,则φx 不是偶函数,故D 错误.故选:B .10.B【分析】利用指数函数和对数函数的单调性分析判断即可.【解析】因为y =4.2x 在R 上递增,且-0.3<0<0.3,所以0<4.2-0.3<4.20<4.20.3,所以0<4.2-0.3<1<4.20.3,即0<a <1<b ,因为y =log 4.2x 在(0,+∞)上递增,且0<0.2<1,所以log 4.20.2<log 4.21=0,即c <0,所以b >a >c ,故选:B 11.A【分析】根据辅助角公式、二倍角公式以及同角三角函数关系并结合三角函数的性质一一判断即可 .【解析】对A ,sin x +cos x =2sin x +π4,周期T =2π,故A 正确;对B ,sin x cos x =12sin2x ,周期T =2π2=π,故B 错误;对于选项C ,sin 2x +cos 2x =1,是常值函数,不存在最小正周期,故C 错误;对于选项D ,sin 2x -cos 2x =-cos2x ,周期T =2π2=π,故D 错误,故选:A .12.B【分析】对于ACD 利用反证法并结合函数奇偶性、单调性以及极小值的概念即可判断,对于B ,构造函数f x =-2,x <-1x ,-1≤x ≤11,x >1即可判断.【解析】对于A ,若存在y =f (x )是偶函数, 取x 0=1∈[-1,1],则对于任意x ∈(-∞,1),f (x )<f (1), 而f (-1)=f (1), 矛盾, 故A 错误;对于B ,可构造函数f x =-2,x <-1,x ,-1≤x ≤1,1,x >1,满足集合M =-1,1 ,当x <-1时,则f x =-2,当-1≤x ≤1时,f x ∈-1,1 ,当x >1时,f x =1,则该函数f x 的最大值是f 2 ,则B 正确;对C ,假设存在f x ,使得f x 严格递增,则M =R ,与已知M =-1,1 矛盾,则C 错误;对D ,假设存在f x ,使得f x 在x =-1处取极小值,则在-1的左侧附近存在n ,使得f n >f -1 ,这与已知集合M 的定义矛盾,故D 错误;故选:B .13.ACD【分析】求出函数f x 的导数,得到极值点,即可判断A ;利用函数的单调性可判断B ;根据函数f x 在1,3 上的值域即可判断C ;直接作差可判断D .【解析】对A ,因为函数f x 的定义域为R ,而f x =2x -1 x -4 +x -1 2=3x -1 x -3 ,易知当x ∈1,3 时,f x <0,当x ∈-∞,1 或x ∈3,+∞ 时,f x >0函数f x 在-∞,1 上单调递增,在1,3 上单调递减,在3,+∞ 上单调递增,故x =3是函数f x 的极小值点,正确;对B ,当0<x <1时,x -x 2=x 1-x >0,所以1>x >x 2>0,而由上可知,函数f x 在0,1 上单调递增,所以f x >f x 2 ,错误;对C ,当1<x <2时,1<2x -1<3,而由上可知,函数f x 在1,3 上单调递减,所以f 1 >f 2x -1 >f 3 ,即-4<f 2x -1 <0,正确;对D ,当-1<x <0时,f (2-x )-f (x )=1-x 2-2-x -x -1 2x -4 =x -1 22-2x >0,所以f (2-x )>f (x ),正确;故选:ACD .14.AD【分析】A 选项,先分析出函数的极值点为x =0,x =a ,根据零点存在定理和极值的符号判断出f (x )在(-1,0),(0,a ),(a ,2a )上各有一个零点;B 选项,根据极值和导函数符号的关系进行分析;C 选项,假设存在这样的a ,b ,使得x =b 为f (x )的对称轴,则f (x )=f (2b -x )为恒等式,据此计算判断;D 选项,若存在这样的a ,使得(1,3-3a )为f (x )的对称中心,则f (x )+f (2-x )=6-6a ,据此进行计算判断,亦可利用拐点结论直接求解.【解析】A 选项,f (x )=6x 2-6ax =6x (x -a ),由于a >1,故x ∈-∞,0 ∪a ,+∞ 时f (x )>0,故f (x )在-∞,0 ,a ,+∞ 上单调递增,x ∈(0,a )时,f (x )<0,f (x )单调递减,则f (x )在x =0处取到极大值,在x =a 处取到极小值,由f (0)=1>0,f (a )=1-a 3<0,则f (0)f (a )<0,根据零点存在定理f (x )在(0,a )上有一个零点,又f (-1)=-1-3a <0,f (2a )=4a 3+1>0,则f (-1)f (0)<0,f (a )f (2a )<0,则f (x )在(-1,0),(a ,2a )上各有一个零点,于是a >1时,f (x )有三个零点,A 选项正确;B 选项,f (x )=6x (x -a ),a <0时,x ∈(a ,0),f (x )<0,f (x )单调递减,x ∈(0,+∞)时f (x )>0,f (x )单调递增,此时f (x )在x =0处取到极小值,B 选项错误;C 选项,假设存在这样的a ,b ,使得x =b 为f (x )的对称轴,即存在这样的a ,b 使得f (x )=f (2b -x ),即2x 3-3ax 2+1=2(2b -x )3-3a (2b -x )2+1,根据二项式定理,等式右边(2b -x )3展开式含有x 3的项为2C 33(2b )0(-x )3=-2x 3,于是等式左右两边x 3的系数都不相等,原等式不可能恒成立,于是不存在这样的a ,b ,使得x =b 为f (x )的对称轴,C 选项错误;D 选项,方法一:利用对称中心的表达式化简f (1)=3-3a ,若存在这样的a ,使得(1,3-3a )为f (x )的对称中心,则f (x )+f (2-x )=6-6a ,事实上,f (x )+f (2-x )=2x 3-3ax 2+1+2(2-x )3-3a (2-x )2+1=(12-6a )x 2+(12a -24)x +18-12a ,于是6-6a =(12-6a )x 2+(12a -24)x +18-12a即12-6a =012a -24=018-12a =6-6a,解得a =2,即存在a =2使得(1,f (1))是f (x )的对称中心,D 选项正确.方法二:直接利用拐点结论任何三次函数都有对称中心,对称中心的横坐标是二阶导数的零点,f (x )=2x 3-3ax 2+1,f (x )=6x 2-6ax ,f (x )=12x -6a ,由f (x )=0⇔x =a 2,于是该三次函数的对称中心为a 2,f a2,由题意(1,f (1))也是对称中心,故a2=1⇔a =2,即存在a =2使得(1,f (1))是f (x )的对称中心,D 选项正确.故选:AD【点睛】结论点睛:(1)f (x )的对称轴为x =b ⇔f (x )=f (2b -x );(2)f (x )关于(a ,b )对称⇔f (x )+f (2a -x )=2b ;(3)任何三次函数f (x )=ax 3+bx 2+cx +d 都有对称中心,对称中心是三次函数的拐点,对称中心的横坐标是f (x )=0的解,即-b 3a ,f -b3a 是三次函数的对称中心15.ln2【分析】先求出曲线y =e x +x 在0,1 的切线方程,再设曲线y =ln x +1 +a 的切点为x 0,ln x 0+1 +a ,求出y ,利用公切线斜率相等求出x 0,表示出切线方程,结合两切线方程相同即可求解.【解析】由y =e x +x 得y =e x +1,y |x =0=e 0+1=2,故曲线y =e x +x 在0,1 处的切线方程为y =2x +1;由y =ln x +1 +a 得y =1x +1,设切线与曲线y =ln x +1 +a 相切的切点为x 0,ln x 0+1 +a ,由两曲线有公切线得y =1x 0+1=2,解得x 0=-12,则切点为-12,a +ln 12 ,切线方程为y =2x +12 +a +ln 12=2x +1+a -ln2,根据两切线重合,所以a -ln2=0,解得a =ln2.故答案为:ln216.64【分析】将log 8a ,log a 4利用换底公式转化成log 2a 来表示即可求解.【解析】由题1log 8a -1log a 4=3log 2a -12log 2a =-52,整理得log 2a 2-5log 2a -6=0,⇒log 2a =-1或log 2a =6,又a >1,所以log 2a =6=log 226,故a =26=64故答案为:64.17.-2,1【分析】将函数转化为方程,令x 3-3x =-x -1 2+a ,分离参数a ,构造新函数g x =x 3+x 2-5x +1,结合导数求得g x 单调区间,画出大致图形数形结合即可求解.【解析】令x 3-3x =-x -1 2+a ,即a =x 3+x 2-5x +1,令g x =x 3+x 2-5x +1x >0 ,则g x =3x 2+2x -5=3x +5 x -1 ,令g x =0x >0 得x =1,当x ∈0,1 时,g x <0,g x 单调递减,当x ∈1,+∞ 时,g x >0,g x 单调递增,g 0 =1,g 1 =-2,因为曲线y =x 3-3x 与y =-x -1 2+a 在0,+∞ 上有两个不同的交点,所以等价于y =a 与g x 有两个交点,所以a ∈-2,1.故答案为:-2,1 18.-3,-1 ∪1,3【分析】结合函数零点与两函数的交点的关系,构造函数g x =2x 2-ax 与h x =ax -3,x ≥2a1-ax ,x <2a,则两函数图象有唯一交点,分a =0、a >0与a <0进行讨论,当a >0时,计算函数定义域可得x ≥a 或x ≤0,计算可得a ∈0,2 时,两函数在y 轴左侧有一交点,则只需找到当a ∈0,2 时,在y 轴右侧无交点的情况即可得;当a <0时,按同一方式讨论即可得.【解析】令f x =0,即2x 2-ax =ax -2 -1,由题可得x 2-ax ≥0,当a =0时,x ∈R ,有2x 2=-2 -1=1,则x =±22,不符合要求,舍去;当a >0时,则2x 2-ax =ax -2 -1=ax -3,x ≥2a1-ax ,x <2a,即函数g x =2x 2-ax 与函数h x =ax -3,x ≥2a1-ax ,x <2a有唯一交点,由x 2-ax ≥0,可得x ≥a 或x ≤0,当x ≤0时,则ax -2<0,则2x 2-ax =ax -2 -1=1-ax ,即4x 2-4ax =1-ax 2,整理得4-a 2 x 2-2ax -1=2+a x +1 2-a x -1 =0,当a =2时,即4x +1=0,即x =-14,当a ∈0,2 ,x =-12+a 或x =12-a>0(正值舍去),当a ∈2,+∞ 时,x =-12+a <0或x =12-a<0,有两解,舍去,即当a ∈0,2 时,2x 2-ax -ax -2 +1=0在x ≤0时有唯一解,则当a ∈0,2 时,2x 2-ax -ax -2 +1=0在x ≥a 时需无解,当a ∈0,2 ,且x ≥a 时,由函数h x =ax -3,x ≥2a1-ax ,x <2a关于x =2a 对称,令h x =0,可得x =1a 或x =3a ,且函数h x 在1a ,2a上单调递减,在2a ,3a上单调递增,令g x =y =2x 2-ax ,即x -a 2 2a 24-y 2a 2=1,故x ≥a 时,g x 图象为双曲线x2a 24-y 2a2=1右支的x 轴上方部分向右平移a2所得,由x2a 24-y 2a2=1的渐近线方程为y =±aa 2x =±2x ,即g x 部分的渐近线方程为y =2x -a 2,其斜率为2,又a ∈0,2 ,即h x =ax -3,x ≥2a1-ax ,x <2a在x ≥2a 时的斜率a ∈0,2 ,令g x =2x 2-ax =0,可得x =a 或x =0(舍去),且函数g x 在a ,+∞ 上单调递增,故有1a <a 3a>a,解得1<a <3,故1<a <3符合要求;当a <0时,则2x 2-ax =ax -2 -1=ax -3,x ≤2a1-ax ,x >2a,即函数g x =2x 2-ax 与函数h x =ax -3,x ≤2a1-ax ,x >2a有唯一交点,由x 2-ax ≥0,可得x ≥0或x ≤a ,当x ≥0时,则ax -2<0,则2x 2-ax =ax -2 -1=1-ax ,即4x 2-4ax =1-ax 2,整理得4-a 2 x 2-2ax -1=2+a x +1 2-a x -1 =0,当a =-2时,即4x -1=0,即x =14,当a ∈-2,0 ,x =-12+a <0(负值舍去)或x =12-a0,当a ∈-∞,2 时,x =-12+a >0或x =12-a>0,有两解,舍去,即当a ∈-2,0 时,2x 2-ax -ax -2 +1=0在x ≥0时有唯一解,则当a ∈-2,0 时,2x 2-ax -ax -2 +1=0在x ≤a 时需无解,当a ∈-2,0 ,且x ≤a 时,由函数h x =ax -3,x ≤2a1-ax ,x >2a关于x =2a 对称,令h x =0,可得x =1a 或x =3a ,且函数h x 在2a ,1a上单调递减,在3a ,2a上单调递增,同理可得:x ≤a 时,g x 图象为双曲线x 2a 24-y 2a 2=1左支的x 轴上方部分向左平移a2所得,g x 部分的渐近线方程为y =-2x +a 2,其斜率为-2,又a ∈-2,0 ,即h x =ax -3,x ≥2a1-ax ,x <2a在x <2a 时的斜率a ∈-2,0 ,令g x =2x 2-ax =0,可得x =a 或x =0(舍去),且函数g x 在-∞,a 上单调递减,故有1a >a 3a<a,解得-3<a <-1,故-3<a <-1符合要求;综上所述,a ∈-3,-1 ∪1,3 .故答案为:-3,-1 ∪1,3 .【点睛】关键点点睛:本题关键点在于将函数f x 的零点问题转化为函数g x =2x 2-ax 与函数h x =ax -3,x ≥2a1-ax ,x <2a的交点问题,从而可将其分成两个函数研究.19.3【分析】利用分段函数的形式可求f 3 .【解析】因为f x =x ,x >01,x ≤0, 故f 3 =3,故答案为:3.20.(1)-2(2)证明见解析(3)b ≥-23【分析】(1)求出f x min =2+a 后根据f (x )≥0可求a 的最小值;(2)设P m ,n 为y =f x 图象上任意一点,可证P m ,n 关于1,a 的对称点为Q 2-m ,2a -n 也在函数的图像上,从而可证对称性;(3)根据题设可判断f 1 =-2即a =-2,再根据f (x )>-2在1,2 上恒成立可求得b ≥-23.【解析】(1)b =0时,f x =ln x2-x+ax ,其中x ∈0,2 ,则f x =1x +12-x =2x 2-x+a ,x ∈0,2 ,因为x 2-x ≤2-x +x 2 2=1,当且仅当x =1时等号成立,故f x min =2+a ,而f x ≥0成立,故a +2≥0即a ≥-2,所以a 的最小值为-2.,(2)f x =ln x2-x+ax +b x -1 3的定义域为0,2 ,设P m ,n 为y =f x 图象上任意一点,P m ,n 关于1,a 的对称点为Q 2-m ,2a -n ,因为P m ,n 在y =f x 图象上,故n =ln m2-m+am +b m -1 3,而f 2-m =ln 2-m m +a 2-m +b 2-m -1 3=-ln m2-m +am +b m -1 3 +2a ,=-n +2a ,所以Q 2-m ,2a -n 也在y =f x 图象上,由P 的任意性可得y =f x 图象为中心对称图形,且对称中心为1,a .(3)因为f x >-2当且仅当1<x<2,故x=1为f x =-2的一个解,所以f1 =-2即a=-2,先考虑1<x<2时,f x >-2恒成立.此时f x >-2即为lnx2-x+21-x+b x-13>0在1,2上恒成立,设t=x-1∈0,1,则ln t+11-t-2t+bt3>0在0,1上恒成立,设g t =ln t+11-t-2t+bt3,t∈0,1,则g t =21-t2-2+3bt2=t2-3bt2+2+3b1-t2,当b≥0,-3bt2+2+3b≥-3b+2+3b=2>0,故g t >0恒成立,故g t 在0,1上为增函数,故g t >g0 =0即f x >-2在1,2上恒成立.当-23≤b<0时,-3bt2+2+3b≥2+3b≥0,故g t ≥0恒成立,故g t 在0,1上为增函数,故g t >g0 =0即f x >-2在1,2上恒成立.当b<-23,则当0<t<1+23b<1时,g t <0故在0,1+2 3b上g t 为减函数,故g t <g0 =0,不合题意,舍;综上,f x >-2在1,2上恒成立时b≥-2 3 .而当b≥-23时,而b≥-23时,由上述过程可得g t 在0,1递增,故g t >0的解为0,1,即f x >-2的解为1,2.综上,b≥-2 3 .【点睛】思路点睛:一个函数不等式成立的充分必要条件就是函数不等式对应的解,而解的端点为函数对一个方程的根或定义域的端点,另外,根据函数不等式的解确定参数范围时,可先由恒成立得到参数的范围,再根据得到的参数的范围重新考虑不等式的解的情况.21.(1)e-1x-y-1=0(2)1,+∞【分析】(1)求导,结合导数的几何意义求切线方程;(2)解法一:求导,分析a≤0和a>0两种情况,利用导数判断单调性和极值,分析可得a2+ln a-1>0,构建函数解不等式即可;解法二:求导,可知f (x)=e x-a有零点,可得a>0,进而利用导数求f x 的单调性和极值,分析可得a2+ln a-1>0,构建函数解不等式即可.【解析】(1)当a=1时,则f(x)=e x-x-1,f (x)=e x-1,可得f(1)=e-2,f (1)=e-1,即切点坐标为1,e-2,切线斜率k=e-1,所以切线方程为y-e-2=e-1x-1,即e-1x-y-1=0.(2)解法一:因为f(x)的定义域为R,且f (x)=e x-a,若a≤0,则f (x)≥0对任意x∈R恒成立,可知f (x )在R 上单调递增,无极值,不合题意;若a >0,令f (x )>0,解得x >ln a ;令f (x )<0,解得x <ln a ;可知f (x )在-∞,ln a 内单调递减,在ln a ,+∞ 内单调递增,则f (x )有极小值f ln a =a -a ln a -a 3,无极大值,由题意可得:f ln a =a -a ln a -a 3<0,即a 2+ln a -1>0,构建g a =a 2+ln a -1,a >0,则g a =2a +1a>0,可知g a 在0,+∞ 内单调递增,且g 1 =0,不等式a 2+ln a -1>0等价于g a >g 1 ,解得a >1,所以a 的取值范围为1,+∞ ;解法二:因为f (x )的定义域为R ,且f (x )=e x -a ,若f (x )有极小值,则f (x )=e x -a 有零点,令f (x )=e x -a =0,可得e x =a ,可知y =e x 与y =a 有交点,则a >0,若a >0,令f (x )>0,解得x >ln a ;令f (x )<0,解得x <ln a ;可知f (x )在-∞,ln a 内单调递减,在ln a ,+∞ 内单调递增,则f (x )有极小值f ln a =a -a ln a -a 3,无极大值,符合题意,由题意可得:f ln a =a -a ln a -a 3<0,即a 2+ln a -1>0,构建g a =a 2+ln a -1,a >0,因为则y =a 2,y =ln a -1在0,+∞ 内单调递增,可知g a 在0,+∞ 内单调递增,且g 1 =0,不等式a 2+ln a -1>0等价于g a >g 1 ,解得a >1,所以a 的取值范围为1,+∞ .22.(1)见解析(2)见解析【分析】(1)求导,含参分类讨论得出导函数的符号,从而得出原函数的单调性;(2)先根据题设条件将问题可转化成证明当x >1时,e x -1-2x +1+ln x >0即可.【解析】(1)f (x )定义域为(0,+∞),f (x )=a -1x =ax -1x当a ≤0时,f (x )=ax -1x <0,故f (x )在(0,+∞)上单调递减;当a >0时,x ∈1a,+∞ 时,f (x )>0,f (x )单调递增,当x ∈0,1a时,f (x )<0,f (x )单调递减.综上所述,当a ≤0时,f (x )在(0,+∞)上单调递减;a >0时,f (x )在1a ,+∞ 上单调递增,在0,1a上单调递减.(2)a ≤2,且x >1时,e x -1-f (x )=e x -1-a (x -1)+ln x -1≥e x -1-2x +1+ln x ,令g (x )=e x -1-2x +1+ln x (x >1),下证g (x )>0即可.g (x )=e x -1-2+1x ,再令h (x )=g (x ),则h (x )=e x -1-1x2,显然h (x )在(1,+∞)上递增,则h (x )>h (1)=e 0-1=0,即g (x )=h (x )在(1,+∞)上递增,故g (x)>g (1)=e0-2+1=0,即g(x)在(1,+∞)上单调递增,故g(x)>g(1)=e0-2+1+ln1=0,问题得证23.(1)极小值为0,无极大值.(2)a≤-12【分析】(1)求出函数的导数,根据导数的单调性和零点可求函数的极值.(2)求出函数的二阶导数,就a≤-12、-12<a<0、a≥0分类讨论后可得参数的取值范围.【解析】(1)当a=-2时,f(x)=(1+2x)ln(1+x)-x,故f (x)=2ln(1+x)+1+2x1+x-1=2ln(1+x)-11+x+1,因为y=2ln(1+x),y=-11+x+1在-1,+∞上为增函数,故f (x)在-1,+∞上为增函数,而f (0)=0,故当-1<x<0时,f (x)<0,当x>0时,f (x)>0,故f x 在x=0处取极小值且极小值为f0 =0,无极大值.(2)f x =-a ln1+x+1-ax1+x-1=-a ln1+x-a+1x1+x,x>0,设s x =-a ln1+x-a+1x1+x,x>0,则s x =-ax+1-a+11+x2=-a x+1+a+11+x2=-ax+2a+11+x2,当a≤-12时,sx >0,故s x 在0,+∞上为增函数,故s x >s0 =0,即f x >0,所以f x 在0,+∞上为增函数,故f x ≥f0 =0.当-12<a<0时,当0<x<-2a+1a时,sx <0,故s x 在0,-2a+1 a上为减函数,故在0,-2a+1a上s x <s0 ,即在0,-2a+1 a上f x <0即f x 为减函数,故在0,-2a+1 a上f x <f0 =0,不合题意,舍.当a≥0,此时s x <0在0,+∞上恒成立,同理可得在0,+∞上f x <f0 =0恒成立,不合题意,舍;综上,a≤-1 2 .【点睛】思路点睛:导数背景下不等式恒成立问题,往往需要利用导数判断函数单调性,有时还需要对导数进一步利用导数研究其符号特征,处理此类问题时注意利用范围端点的性质来确定如何分类.24.(1)单调递减区间为(-1,0),单调递增区间为(0,+∞).(2)证明见解析(3)2【分析】(1)直接代入k=-1,再利用导数研究其单调性即可;(2)写出切线方程y-f(t)=1+k1+t(x-t)(t>0),将(0,0)代入再设新函数F(t)=ln(1+t)-t1+t,利用导数研究其零点即可;(3)分别写出面积表达式,代入2S △ACO =15S ABO 得到13ln (1+t )-2t -15t1+t=0,再设新函数h (t )=13ln (1+t )-2t -15t1+t(t >0)研究其零点即可.【解析】(1)f (x )=x -ln (1+x ),f (x )=1-11+x =x1+x(x >-1),当x ∈-1,0 时,f x <0;当x ∈0,+∞ ,f x >0;∴f (x )在(-1,0)上单调递减,在(0,+∞)上单调递增.则f (x )的单调递减区间为(-1,0),单调递增区间为(0,+∞).(2)f (x )=1+k 1+x ,切线l 的斜率为1+k1+t,则切线方程为y -f (t )=1+k1+t (x -t )(t >0),将(0,0)代入则-f (t )=-t 1+k 1+t,f (t )=t 1+k1+t ,即t +k ln (1+t )=t +t k 1+t ,则ln (1+t )=t 1+t ,ln (1+t )-t1+t =0,令F (t )=ln (1+t )-t1+t,假设l 过(0,0),则F (t )在t ∈(0,+∞)存在零点.F (t )=11+t -1+t -t (1+t )2=t(1+t )2>0,∴F (t )在(0,+∞)上单调递增,F (t )>F (0)=0,∴F (t )在(0,+∞)无零点,∴与假设矛盾,故直线l 不过(0,0).(3)k =1时,f (x )=x +ln (1+x ),f (x )=1+11+x =x +21+x>0.S △ACO =12tf (t ),设l 与y 轴交点B 为(0,q ),t >0时,若q <0,则此时l 与f (x )必有交点,与切线定义矛盾.由(2)知q ≠0.所以q >0,则切线l 的方程为y -t -ln t +1 =1+11+t x -t ,令x =0,则y =q =y =ln (1+t )-tt +1.∵2S △ACO =15S ABO ,则2tf (t )=15t ln (1+t )-t t +1,∴13ln (1+t )-2t -15t 1+t =0,记h (t )=13ln (1+t )-2t -15t1+t(t >0),∴满足条件的A 有几个即h (t )有几个零点.h(t )=131+t -2-15(t +1)2=13t +13-2t 2+2t +1 -15(t +1)2=2t 2+9t -4(t +1)2=(-2t +1)(t -4)(t +1)2,当t ∈0,12 时,h t <0,此时h t 单调递减;当t ∈12,4 时,h t >0,此时h t 单调递增;当t ∈4,+∞ 时,h t <0,此时h t 单调递减;因为h (0)=0,h 120,h (4)=13ln5-20 13×1.6-20=0.8>0,h (24)=13ln25-48-15×2425=26ln5-48-725<26×1.61-48-725=-20.54<0,所以由零点存在性定理及h (t )的单调性,h (t )在12,4 上必有一个零点,在(4,24)上必有一个零点,综上所述,h (t )有两个零点,即满足2S ACO =15S ABO 的A 有两个.【点睛】关键点点睛:本题第二问的关键是采用的是反证法,转化为研究函数零点问题.25.(1)y =x -1(2)2(3)证明过程见解析【分析】(1)直接使用导数的几何意义;(2)先由题设条件得到a =2,再证明a =2时条件满足;(3)先确定f x 的单调性,再对x 1,x 2分类讨论.【解析】(1)由于f x =x ln x ,故f x =ln x +1.所以f 1 =0,f 1 =1,所以所求的切线经过1,0 ,且斜率为1,故其方程为y =x -1.(2)设h t =t -1-ln t ,则h t =1-1t =t -1t,从而当0<t <1时h t <0,当t >1时h t >0.所以h t 在0,1 上递减,在1,+∞ 上递增,这就说明h t ≥h 1 ,即t -1≥ln t ,且等号成立当且仅当t =1.设g t =a t -1 -2ln t ,则f x -a x -x =x ln x -a x -x =x a 1x -1-2ln 1x=x ⋅g 1x.当x ∈0,+∞ 时,1x的取值范围是0,+∞ ,所以命题等价于对任意t ∈0,+∞ ,都有g t ≥0.一方面,若对任意t ∈0,+∞ ,都有g t ≥0,则对t ∈0,+∞ 有0≤g t =a t -1 -2ln t =a t -1 +2ln 1t ≤a t -1 +21t -1 =at +2t-a -2,取t =2,得0≤a -1,故a ≥1>0.再取t =2a ,得0≤a ⋅2a +2a 2-a -2=22a -a -2=-a -2 2,所以a =2.另一方面,若a =2,则对任意t ∈0,+∞ 都有g t =2t -1 -2ln t =2h t ≥0,满足条件.综合以上两个方面,知a 的取值范围是2 .(3)先证明一个结论:对0<a <b ,有ln a +1<f b -f ab -a<ln b +1.证明:前面已经证明不等式t -1≥ln t ,故b ln b -a ln a b -a =a ln b -a ln ab -a +ln b =ln b a b a -1+ln b <1+ln b ,且b ln b -a ln a b -a =b ln b -b ln a b -a +ln a =-ln a b 1-a b +ln a >-ab-1 1-a b+ln a =1+ln a ,所以ln a +1<b ln b -a ln ab -a <ln b +1,即ln a +1<f b -f a b -a<ln b +1.由f x =ln x +1,可知当0<x <1e 时f x <0,当x >1e时f x >0.所以f x 在0,1e 上递减,在1e,+∞ 上递增.不妨设x 1≤x 2,下面分三种情况(其中有重合部分)证明本题结论.情况一:当1e≤x 1≤x 2<1时,有f x 1 -f x 2 =f x 2 -f x 1 <ln x 2+1 x 2-x 1 <x 2-x 1<x 2-x 1,结论成立;情况二:当0<x 1≤x 2≤1e时,有f x 1 -f x 2 =f x 1 -f x 2 =x 1ln x 1-x 2ln x 2.对任意的c ∈0,1e,设φx =x ln x -c ln c -c -x ,则φx =ln x +1+12c -x.由于φx 单调递增,且有φ c 2e1+12c=ln c2e1+12c+1+12c -c2e1+12c<ln1e1+12c+1+12c -c2=-1-12c +1+12c=0,且当x ≥c -14ln 2c-1 2,x >c 2时,由12c -x≥ln 2c -1可知φ x =ln x +1+12c -x >ln c 2+1+12c -x =12c -x-ln 2c -1 ≥0.所以φ x 在0,c 上存在零点x 0,再结合φ x 单调递增,即知0<x <x 0时φ x <0,x 0<x <c 时φ x >0.故φx 在0,x 0 上递减,在x 0,c 上递增.①当x 0≤x ≤c 时,有φx ≤φc =0;②当0<x <x 0时,由于c ln 1c =-2f c ≤-2f 1e =2e <1,故我们可以取q ∈c ln 1c,1 .从而当0<x <c1-q 2时,由c -x >q c ,可得φx =x ln x -c ln c -c -x <-c ln c -c -x <-c ln c -q c =c c ln 1c-q <0.再根据φx 在0,x 0 上递减,即知对0<x <x 0都有φx <0;综合①②可知对任意0<x ≤c ,都有φx ≤0,即φx =x ln x -c ln c -c -x ≤0.根据c ∈0,1e和0<x ≤c 的任意性,取c =x 2,x =x 1,就得到x 1ln x 1-x 2ln x 2-x 2-x 1≤0.所以f x 1 -f x 2 =f x 1 -f x 2 =x 1ln x 1-x 2ln x 2≤x 2-x 1.情况三:当0<x 1≤1e ≤x 2<1时,根据情况一和情况二的讨论,可得f x 1 -f 1e≤1e -x 1≤x 2-x 1,f 1e -f x 2 ≤x 2-1e ≤x 2-x 1.而根据f x 的单调性,知f x 1 -f x 2 ≤f x 1 -f 1e 或f x 1 -f x 2 ≤f 1e-f x 2 .故一定有f x 1 -f x 2 ≤x 2-x 1成立.综上,结论成立.【点睛】关键点点睛:本题的关键在于第3小问中,需要结合f x 的单调性进行分类讨论.26.(1)x |1<x <2(2)a >1【分析】(1)求出底数a ,再根据对数函数的单调性可求不等式的解;(2)存在x 使得f x +1 、f ax 、f x +2 成等差数列等价于a 2=21x +342-18在0,+∞ 上有解,利用换元法结合二次函数的性质可求a 的取值范围.【解析】(1)因为y =f x 的图象过4,2 ,故log a 4=2,故a 2=4即a =2(负的舍去),而f x =log 2x 在0,+∞ 上为增函数,故f 2x -2 <f x ,故0<2x -2<x 即1<x <2,故f 2x -2 <f x 的解集为x |1<x <2 .(2)因为存在x 使得f x +1 、f ax 、f x +2 成等差数列,故2f ax =f x +1 +f x +2 有解,故2log a ax =log a x +1 +log a x +2 ,因为a >0,a ≠1,故x >0,故a 2x 2=x +1 x +2 在0,+∞ 上有解,由a 2=x 2+3x +2x 2=1+3x +2x 2=21x +34 2-18在0,+∞ 上有解,令t =1x ∈0,+∞ ,而y =2t +34 2-18在0,+∞ 上的值域为1,+∞ ,故a 2>1即a >1.27.(1)证明见解析(2)存在,P 0,1 (3)严格单调递减【分析】(1)代入M (0,0),利用基本不等式即可;(2)由题得s x =(x -1)2+e 2x ,利用导函数得到其最小值,则得到P ,再证明直线MP 与切线垂直即可;(3)根据题意得到s 1 x 0 =s 2 x 0 =0,对两等式化简得f x 0 =-1g (t ),再利用“最近点”的定义得到不等式组,即可证明x 0=t ,最后得到函数单调性.【解析】(1)当M (0,0)时,s x =(x -0)2+1x -0 2=x 2+1x2≥2x 2⋅1x 2=2,当且仅当x 2=1x 2即x =1时取等号,故对于点M 0,0 ,存在点P 1,1 ,使得该点是M 0,0 在f x 的“最近点”.(2)由题设可得s x =(x -1)2+e x -0 2=(x -1)2+e 2x ,则s x =2x -1 +2e 2x ,因为y =2x -1 ,y =2e 2x 均为R 上单调递增函数,则s x =2x -1 +2e 2x 在R 上为严格增函数,而s 0 =0,故当x <0时,s x <0,当x >0时,s x >0,故s x min =s 0 =2,此时P 0,1 ,而f x =e x ,k =f 0 =1,故f x 在点P 处的切线方程为y =x +1.而k MP =0-11-0=-1,故k MP ⋅k =-1,故直线MP 与y =f x 在点P 处的切线垂直.(3)设s 1x =(x -t +1)2+f x -f t +g t 2,s 2x =(x -t -1)2+f x -f t -g t 2,而s 1x =2(x -t +1)+2f x -f t +g t f x ,s 2x =2(x -t -1)+2f x -f t -g t f x ,若对任意的t ∈R ,存在点P 同时是M 1,M 2在f x 的“最近点”,设P x 0,y 0 ,则x 0既是s 1x 的最小值点,也是s 2x 的最小值点,因为两函数的定义域均为R ,则x 0也是两函数的极小值点,则存在x0,使得s 1 x 0 =s 2 x 0 =0,即s 1 x 0 =2x 0-t +1 +2f x 0 f x 0 -f (t )+g (t ) =0①s 2 x 0 =2x 0-t -1 +2f x 0 f x 0 -f (t )-g (t ) =0②由①②相等得4+4g (t )⋅f x 0 =0,即1+f x 0 g (t )=0,即f x 0 =-1g (t ),又因为函数g (x )在定义域R 上恒正,则f x 0 =-1g (t )<0恒成立,接下来证明x 0=t ,因为x 0既是s 1x 的最小值点,也是s 2x 的最小值点,则s 1x 0 ≤s (t ),s 2x 0 ≤s (t ),即x 0-t +1 2+f x 0 -f t +g t 2≤1+g t 2,③x 0-t -12+f x 0 -f t -g t 2≤1+g t 2,④③+④得2x 0-t 2+2+2f x 0 -f (t ) 2+2g 2(t )≤2+2g 2(t )即x 0-t 2+f x 0 -f t 2≤0,因为x 0-t 2≥0,f x 0 -f t 2≥0则x 0-t =0f x 0 -f t =0,解得x 0=t ,则f t =-1g (t )<0恒成立,因为t 的任意性,则f x 严格单调递减.【点睛】关键点点睛:本题第三问的关键是结合最值点和极小值的定义得到f x 0 =-1g (t ),再利用最值点定义得到x 0=t 即可.。
2024全国高考真题数学汇编导数在研究函数中的应用一、单选题1.(2024上海高考真题)已知函数()f x 的定义域为R ,定义集合 0000,,,M x x x x f x f x R ,在使得 1,1M 的所有 f x 中,下列成立的是()A .存在 f x 是偶函数B .存在 f x 在2x 处取最大值C .存在 f x 是严格增函数D .存在 f x 在=1x 处取到极小值二、多选题2.(2024全国高考真题)设函数2()(1)(4)f x x x ,则()A .3x 是()f x 的极小值点B .当01x 时, 2()f x f xC .当12x 时,4(21)0f xD .当10x 时,(2)()f x f x 3.(2024全国高考真题)设函数32()231f x x ax ,则()A .当1a 时,()f x 有三个零点B .当0a 时,0x 是()f x 的极大值点C .存在a ,b ,使得x b 为曲线()y f x 的对称轴D .存在a ,使得点 1,1f 为曲线()y f x 的对称中心三、填空题4.(2024全国高考真题)曲线33y x x 与 21y x a 在 0, 上有两个不同的交点,则a 的取值范围为.四、解答题5.(2024全国高考真题)已知函数3()e x f x ax a .(1)当1a 时,求曲线()y f x 在点 1,(1)f 处的切线方程;(2)若()f x 有极小值,且极小值小于0,求a 的取值范围.6.(2024全国高考真题)已知函数 1ln 1f x ax x x .(1)当2a 时,求 f x 的极值;(2)当0x 时, 0f x ,求a 的取值范围.7.(2024全国高考真题)已知函数 1ln 1f x a x x .(1)求 f x 的单调区间;(2)当2a 时,证明:当1x 时, 1e x f x 恒成立.8.(2024上海高考真题)对于一个函数 f x 和一个点 ,M a b ,令 22()()s x x a f x b ,若 00,P x f x 是 s x 取到最小值的点,则称P 是M 在 f x 的“最近点”.(1)对于1()(0)f x x x,求证:对于点 0,0M ,存在点P ,使得点P 是M 在 f x 的“最近点”;(2)对于 e ,1,0x f x M ,请判断是否存在一个点P ,它是M 在 f x 的“最近点”,且直线MP 与()y f x 在点P 处的切线垂直;(3)已知()y f x 在定义域R 上存在导函数()f x ,且函数()g x 在定义域R 上恒正,设点11,M t f t g t , 21,M t f t g t .若对任意的t R ,存在点P 同时是12,M M 在 f x 的“最近点”,试判断 f x 的单调性.9.(2024北京高考真题)设函数 ln 10f x x k x k ,直线l 是曲线 y f x 在点 ,0t f t t 处的切线.(1)当1k 时,求 f x 的单调区间.(2)求证:l 不经过点 0,0.(3)当1k 时,设点 ,0A t f t t , 0,C f t , 0,0O ,B 为l 与y 轴的交点,ACO S 与ABO S 分别表示ACO △与ABO 的面积.是否存在点A 使得215ACO ABO S S △△成立?若存在,这样的点A 有几个?(参考数据:1.09ln31.10 ,1.60ln51.61 ,1.94ln71.95 )10.(2024天津高考真题)设函数 ln f x x x .(1)求 f x 图象上点 1,1f 处的切线方程;(2)若 f x a x 在 0,x 时恒成立,求a 的值;(3)若 12,0,1x x ,证明 121212f x f x x x .11.(2024全国高考真题)已知函数3()ln (1)2x f x ax b x x (1)若0b ,且()0f x ,求a 的最小值;(2)证明:曲线()y f x 是中心对称图形;(3)若()2f x 当且仅当12x ,求b 的取值范围.参考答案1.B【分析】对于ACD 利用反证法并结合函数奇偶性、单调性以及极小值的概念即可判断,对于B ,构造函数2,1,111,1x f x x x x即可判断.【详解】对于A ,若存在()y f x 是偶函数,取01[1,1]x ,则对于任意(,1),()(1)x f x f ,而(1)(1)f f ,矛盾,故A 错误;对于B ,可构造函数 2,1,,11,1,1,x f x x x x满足集合 1,1M ,当1x 时,则 2f x ,当11x 时, 1,1f x ,当1x 时, 1f x ,则该函数 f x 的最大值是 2f ,则B 正确;对C ,假设存在 f x ,使得 f x 严格递增,则M R ,与已知 1,1M 矛盾,则C 错误;对D ,假设存在 f x ,使得 f x 在=1x 处取极小值,则在1 的左侧附近存在n ,使得 1f n f ,这与已知集合M 的定义矛盾,故D 错误;故选:B.2.ACD【分析】求出函数 f x 的导数,得到极值点,即可判断A ;利用函数的单调性可判断B ;根据函数 f x 在 1,3上的值域即可判断C ;直接作差可判断D.【详解】对A ,因为函数 f x 的定义域为R ,而 22141313f x x x x x x ,易知当 1,3x 时, 0f x ,当 ,1x 或 3,x 时, 0f x 函数 f x 在 ,1 上单调递增,在 1,3上单调递减,在 3, 上单调递增,故3x 是函数 f x 的极小值点,正确;对B ,当01x 时, 210x x x x ,所以210x x ,而由上可知,函数 f x 在 0,1上单调递增,所以 2f x f x ,错误;对C ,当12x 时,1213x ,而由上可知,函数 f x 在 1,3上单调递减,所以 1213f f x f ,即 4210f x ,正确;对D ,当10x 时, 222(2)()12141220f x f x x x x x x x ,所以(2)()f x f x ,正确;故选:ACD.3.AD【分析】A 选项,先分析出函数的极值点为0,x x a ,根据零点存在定理和极值的符号判断出()f x 在(1,0),(0,),(,2)a a a 上各有一个零点;B 选项,根据极值和导函数符号的关系进行分析;C 选项,假设存在这样的,a b ,使得x b 为()f x 的对称轴,则()(2)f x f b x 为恒等式,据此计算判断;D 选项,若存在这样的a ,使得(1,33)a 为()f x 的对称中心,则()(2)66f x f x a ,据此进行计算判断,亦可利用拐点结论直接求解.【详解】A 选项,2()666()f x x ax x x a ,由于1a ,故 ,0,x a 时()0f x ,故()f x 在 ,0,,a 上单调递增,(0,)x a 时,()0f x ,()f x 单调递减,则()f x 在0x 处取到极大值,在x a 处取到极小值,由(0)10 f ,3()10f a a ,则(0)()0f f a ,根据零点存在定理()f x 在(0,)a 上有一个零点,又(1)130f a ,3(2)410f a a ,则(1)(0)0,()(2)0f f f a f a ,则()f x 在(1,0),(,2)a a 上各有一个零点,于是1a 时,()f x 有三个零点,A 选项正确;B 选项,()6()f x x x a ,a<0时,(,0),()0x a f x ,()f x 单调递减,,()0x 时()0f x ,()f x 单调递增,此时()f x 在0x 处取到极小值,B 选项错误;C 选项,假设存在这样的,a b ,使得x b 为()f x 的对称轴,即存在这样的,a b 使得()(2)f x f b x ,即32322312(2)3(2)1x ax b x a b x ,根据二项式定理,等式右边3(2)b x 展开式含有3x 的项为303332C (2)()2b x x ,于是等式左右两边3x 的系数都不相等,原等式不可能恒成立,于是不存在这样的,a b ,使得x b 为()f x 的对称轴,C 选项错误;D 选项,方法一:利用对称中心的表达式化简(1)33f a ,若存在这样的a ,使得(1,33)a 为()f x 的对称中心,则()(2)66f x f x a ,事实上,32322()(2)2312(2)3(2)1(126)(1224)1812f x f x x ax x a x a x a x a ,于是266(126)(1224)1812a a x a x a即126012240181266a a a a,解得2a ,即存在2a 使得(1,(1))f 是()f x 的对称中心,D 选项正确.方法二:直接利用拐点结论任何三次函数都有对称中心,对称中心的横坐标是二阶导数的零点,32()231f x x ax ,2()66f x x ax ,()126f x x a ,由()02a f x x ,于是该三次函数的对称中心为,22a a f ,由题意(1,(1))f 也是对称中心,故122a a ,即存在2a 使得(1,(1))f 是()f x 的对称中心,D 选项正确.故选:AD【点睛】结论点睛:(1)()f x 的对称轴为()(2)x b f x f b x ;(2)()f x 关于(,)a b 对称()(2)2f x f a x b ;(3)任何三次函数32()f x ax bx cx d 都有对称中心,对称中心是三次函数的拐点,对称中心的横坐标是()0f x 的解,即,33b b f aa是三次函数的对称中心4. 2,1 【分析】将函数转化为方程,令 2331x x x a ,分离参数a ,构造新函数 3251,g x x x x 结合导数求得 g x 单调区间,画出大致图形数形结合即可求解.【详解】令 2331x x x a ,即3251a x x x ,令 32510,g x x x x x 则 2325351g x x x x x ,令 00g x x 得1x ,当 0,1x 时, 0g x , g x 单调递减,当 1,x 时, 0g x , g x 单调递增, 01,12g g ,因为曲线33y x x 与 21y x a 在 0, 上有两个不同的交点,所以等价于y a 与 g x 有两个交点,所以 2,1a .故答案为:2,1 5.(1) e 110x y (2)1, 【分析】(1)求导,结合导数的几何意义求切线方程;(2)解法一:求导,分析0a 和0a 两种情况,利用导数判断单调性和极值,分析可得2ln 10a a ,构建函数解不等式即可;解法二:求导,可知()e x f x a 有零点,可得0a ,进而利用导数求 f x 的单调性和极值,分析可得2ln 10a a ,构建函数解不等式即可.【详解】(1)当1a 时,则()e 1x f x x ,()e 1x f x ,可得(1)e 2f ,(1)e 1f ,即切点坐标为 1,e 2 ,切线斜率e 1k ,所以切线方程为 e 2e 11y x ,即 e 110x y .(2)解法一:因为()f x 的定义域为R ,且()e x f x a ,若0a ,则()0f x 对任意x R 恒成立,可知()f x 在R 上单调递增,无极值,不合题意;若0a ,令()0f x ,解得ln x a ;令()0f x ,解得ln x a ;可知()f x 在 ,ln a 内单调递减,在 ln ,a 内单调递增,则()f x 有极小值 3ln ln f a a a a a ,无极大值,由题意可得: 3ln ln 0f a a a a a ,即2ln 10a a ,构建 2ln 1,0g a a a a ,则 120g a a a,可知 g a 在 0, 内单调递增,且 10g ,不等式2ln 10a a 等价于 1g a g ,解得1a ,所以a 的取值范围为 1, ;解法二:因为()f x 的定义域为R ,且()e x f x a ,若()f x 有极小值,则()e x f x a 有零点,令()e 0x f x a ,可得e x a ,可知e x y 与y a 有交点,则a ,若0a ,令()0f x ,解得ln x a ;令()0f x ,解得ln x a ;可知()f x 在 ,ln a 内单调递减,在 ln ,a 内单调递增,则()f x 有极小值 3ln ln f a a a a a ,无极大值,符合题意,由题意可得: 3ln ln 0f a a a a a ,即2ln 10a a ,构建 2ln 1,0g a a a a ,因为则2,ln 1y a y a 在 0, 内单调递增,可知 g a 在 0, 内单调递增,且 10g ,不等式2ln 10a a 等价于 1g a g ,解得1a ,所以a 的取值范围为 1, .6.(1)极小值为0,无极大值.(2)12a 【分析】(1)求出函数的导数,根据导数的单调性和零点可求函数的极值.(2)求出函数的二阶导数,就12a 、102a 、0a 分类讨论后可得参数的取值范围.【详解】(1)当2a 时,()(12)ln(1)f x x x x ,故121()2ln(1)12ln(1)111x f x x x x x,因为12ln(1),11y x y x在 1, 上为增函数,故()f x 在 1, 上为增函数,而(0)0f ,故当10x 时,()0f x ,当0x 时,()0f x ,故 f x 在0x 处取极小值且极小值为 00f ,无极大值.(2) 11ln 11ln 1,011a x ax f x a x a x x x x,设 1ln 1,01a x s x a x x x,则222111211111a a x a a ax a s x x x x x ,当12a 时, 0s x ,故 s x 在 0, 上为增函数,故 00s x s ,即 0f x ,所以 f x 在 0, 上为增函数,故 00f x f .当102a 时,当0x 0s x ,故 s x 在210,a a 上为减函数,故在210,a a上 0s x s ,即在210,a a上 0f x 即 f x 为减函数,故在210,a a上 00f x f ,不合题意,舍.当0a ,此时 0s x 在 0, 上恒成立,同理可得在 0, 上 00f x f 恒成立,不合题意,舍;综上,12a .【点睛】思路点睛:导数背景下不等式恒成立问题,往往需要利用导数判断函数单调性,有时还需要对导数进一步利用导数研究其符号特征,处理此类问题时注意利用范围端点的性质来确定如何分类.7.(1)见解析(2)见解析【分析】(1)求导,含参分类讨论得出导函数的符号,从而得出原函数的单调性;(2)先根据题设条件将问题可转化成证明当1x 时,1e 21ln 0x x x 即可.【详解】(1)()f x 定义域为(0,) ,11()ax f x a x x当0a 时,1()0ax f x x,故()f x 在(0,) 上单调递减;当0a 时,1,x a时,()0f x ,()f x 单调递增,当10,x a时,()0f x ,()f x 单调递减.综上所述,当0a 时,()f x 的单调递减区间为(0,) ;0a 时,()f x 的单调递增区间为1,a ,单调递减区间为10,a.(2)2a ,且1x 时,111e ()e (1)ln 1e 21ln x x x f x a x x x x ,令1()e 21ln (1)x g x x x x ,下证()0g x 即可.11()e 2x g x x ,再令()()h x g x ,则121()e x h x x,显然()h x 在(1,) 上递增,则0()(1)e 10h x h ,即()()g x h x 在(1,) 上递增,故0()(1)e 210g x g ,即()g x 在(1,) 上单调递增,故0()(1)e 21ln10g x g ,问题得证8.(1)证明见解析(2)存在,0,1P (3)严格单调递减【分析】(1)代入(0,0)M ,利用基本不等式即可;(2)由题得 22(1)e x s x x ,利用导函数得到其最小值,则得到P ,再证明直线MP 与切线垂直即可;(3)根据题意得到 10200s x s x ,对两等式化简得 01()f xg t ,再利用“最近点”的定义得到不等式组,即可证明0x t ,最后得到函数单调性.【详解】(1)当(0,0)M 时, 222211(0)02s x x x x x ,当且仅当221x x 即1x 时取等号,故对于点 0,0M ,存在点 1,1P ,使得该点是 0,0M 在 f x 的“最近点”.(2)由题设可得 2222(1)e 0(1)e x x s x x x ,则 2212e x s x x ,因为 221,2e x y x y 均为R 上单调递增函数,则 2212e xs x x 在R 上为严格增函数,而 00s ,故当0x 时, 0s x ,当0x 时, 0s x ,故 min 02s x s ,此时 0,1P ,而 e ,01x f x k f ,故 f x 在点P 处的切线方程为1y x .而01110MP k ,故1MP k k ,故直线MP 与 y f x 在点P 处的切线垂直.(3)设 221(1)()s x x t f x f t g t ,222(1)()s x x t f x f t g t ,而 12(1)2()s x x t f x f t g t f x , 22(1)2()s x x t f x f t g t f x ,若对任意的t R ,存在点P 同时是12,M M 在 f x 的“最近点”,设 00,P x y ,则0x 既是 1s x 的最小值点,也是 2s x 的最小值点,因为两函数的定义域均为R ,则0x 也是两函数的极小值点,则存在0x ,使得 10200s x s x ,即 10000212()()0s x x t f x f x f t g t ① 20000212()()0s x x t f x f x f t g t ②由①②相等得 044()0g t f x ,即 01()0f x g t ,即 01()f x g t,又因为函数()g x 在定义域R 上恒正,则 010()f xg t 恒成立,接下来证明0x t ,因为0x 既是 1s x 的最小值点,也是 2s x 的最小值点,则 1020(),()s x s t s x s t ,即 2220011x t f x f t g t g t ,③ 2220011x t f x f t g t g t ,④③ ④得 222200222()2()22()x t f x f t g t g t 即 22000x t f x f t ,因为 2200,00x t f x f t 则 0000x t f x f t,解得0x t ,则 10()f tg t 恒成立,因为t 的任意性,则 f x 严格单调递减.【点睛】关键点点睛:本题第三问的关键是结合最值点和极小值的定义得到 01()f x g t,再利用最值点定义得到0x t 即可.9.(1)单调递减区间为(1,0) ,单调递增区间为(0,) .(2)证明见解析(3)2【分析】(1)直接代入1k ,再利用导数研究其单调性即可;(2)写出切线方程()1()(0)1k y f t x t t t,将(0,0)代入再设新函数()ln(1)1t F t t t ,利用导数研究其零点即可;(3)分别写出面积表达式,代入215ACO ABO S S 得到13ln(1)21501t t t t ,再设新函数15()13ln(1)2(0)1t h t t t t t研究其零点即可.【详解】(1)1()ln(1),()1(1)11x f x x x f x x x x,当 1,0x 时, 0f x ;当 0,x ,()0f x ¢>;()f x 在(1,0) 上单调递减,在(0,) 上单调递增.则()f x 的单调递减区间为(1,0) ,单调递增区间为(0,) .(2)()11k f x x ,切线l 的斜率为11k t,则切线方程为()1()(0)1k y f t x t t t,将(0,0)代入则()1,()111k k f t t f t t t t,即ln(1)1k t k t t tt ,则ln(1)1t t t ,ln(1)01t t t ,令()ln(1)1t F t t t,假设l 过(0,0),则()F t 在(0,)t 存在零点.2211()01(1)(1)t t t F t t t t ,()F t 在(0,) 上单调递增,()(0)0F t F ,()F t 在(0,) 无零点, 与假设矛盾,故直线l 不过(0,0).(3)1k 时,12()ln(1),()1011x f x x x f x x x.1()2ACO S tf t ,设l 与y 轴交点B 为(0,)q ,0t 时,若0q ,则此时l 与()f x 必有交点,与切线定义矛盾.由(2)知0q .所以0q ,则切线l 的方程为 111ln 1x t y t t t,令0x ,则ln(1)1t y q y t t.215ACO ABO S S ,则2()15ln(1)1t tf t t t t,13ln(1)21501t t t t ,记15()13ln(1)2(0)1th t t t t t, 满足条件的A 有几个即()h t 有几个零点.2222221313221151315294(21)(4)()21(1)(1)(1)(1)t t t t t t t h t t t t t t ,当10,2t时, 0h t ,此时 h t 单调递减;当1,42t时, 0h t ,此时 h t 单调递增;当 4,t 时, 0h t ,此时 h t 单调递减;因为1(0)0,0,(4)13ln 520131.6200.802h h h,15247272(24)13ln 254826ln 548261.614820.5402555h,所以由零点存在性定理及()h t 的单调性,()h t 在1,42上必有一个零点,在(4,24)上必有一个零点,综上所述,()h t 有两个零点,即满足215ACO ABO S S 的A 有两个.【点睛】关键点点睛:本题第二问的关键是采用的是反证法,转化为研究函数零点问题.10.(1)1y x (2)2(3)证明过程见解析【分析】(1)直接使用导数的几何意义;(2)先由题设条件得到2a ,再证明2a 时条件满足;(3)先确定 f x 的单调性,再对12,x x 分类讨论.【详解】(1)由于 ln f x x x ,故 ln 1f x x .所以 10f , 11f ,所以所求的切线经过 1,0,且斜率为1,故其方程为1y x .(2)设 1ln h t t t ,则 111t h t t t,从而当01t 时 0h t ,当1t 时 0h t .所以 h t 在 0,1上递减,在 1, 上递增,这就说明 1h t h ,即1ln t t ,且等号成立当且仅当1t .设 12ln g t a t t ,则ln 1f x a x x x a x x a x g .当 0,x0, ,所以命题等价于对任意 0,t ,都有 0g t .一方面,若对任意 0,t ,都有 0g t ,则对 0,t 有112012ln 12ln 1212g t a t t a t a t at a t t t,取2t ,得01a ,故10a .再取t,得2022a a a,所以2a .另一方面,若2a ,则对任意 0,t 都有 212ln 20g t t t h t ,满足条件.综合以上两个方面,知a 的值是2.(3)先证明一个结论:对0a b ,有 ln 1ln 1f b f a a b b a.证明:前面已经证明不等式1ln t t ,故lnln ln ln ln ln ln 1ln 1bb b a a a b a aa b b b b b a b a a,且1lnln ln ln ln ln ln ln 1ln 11a a b b a a b b b a b b a a a a a a b a b a b b,所以ln ln ln 1ln 1b b a a a b b a,即 ln 1ln 1f b f a a b b a.由 ln 1f x x ,可知当10e x 时 0f x ,当1ex 时()0f x ¢>.所以 f x 在10,e上递减,在1,e上递增.不妨设12x x ,下面分三种情况(其中有重合部分)证明本题结论.情况一:当1211ex x 时,有122122121ln 1f x f x f x f x x x x x x ,结论成立;情况二:当1210e x x 时,有 12121122ln ln f x f x f x f x x x x x .对任意的10,e c,设ln ln x x x c cln 1x x 由于 x单调递增,且有1111111ln 1ln11102e2e ec c,且当2124ln 1x c c,2cx2ln 1c 可知2ln 1ln 1ln 102c x x c.所以 x 在 0,c 上存在零点0x ,再结合 x 单调递增,即知00x x 时 0x ,0x x c 时 0x .故 x 在 00,x 上递减,在 0,x c 上递增.①当0x x c 时,有 0x c ;②当00x x112221e e f f c,故我们可以取1,1q c .从而当201cx q1ln ln ln ln 0x x x c c c c c c q c.再根据 x 在 00,x 上递减,即知对00x x 都有 0x ;综合①②可知对任意0x c ,都有 0x ,即ln ln 0x x x c c .根据10,e c和0x c 的任意性,取2c x ,1x x,就得到1122ln ln 0x x x x .所以12121122ln ln f x f x f x f x x x x x 情况三:当12101e x x时,根据情况一和情况二的讨论,可得11e f x f21e f f x而根据 f x 的单调性,知 1211e f x f x f x f或 1221e f x f x f f x .故一定有12f x f x 成立.综上,结论成立.【点睛】关键点点睛:本题的关键在于第3小问中,需要结合 f x 的单调性进行分类讨论.11.(1)2 (2)证明见解析(3)23b【分析】(1)求出 min 2f x a 后根据()0f x 可求a 的最小值;(2)设 ,P m n 为 y f x 图象上任意一点,可证 ,P m n 关于 1,a 的对称点为 2,2Q m a n 也在函数的图像上,从而可证对称性;(3)根据题设可判断 12f 即2a ,再根据()2f x 在 1,2上恒成立可求得23b .【详解】(1)0b 时, ln 2xf x ax x,其中 0,2x ,则112,0,222f x a a x x x x x,因为 22212x x x x,当且仅当1x 时等号成立,故 min 2f x a ,而 0f x 成立,故20a 即2a ,所以a 的最小值为2 .,(2) 3ln12x f x ax b x x的定义域为 0,2,设 ,P m n 为 y f x 图象上任意一点,,P m n 关于 1,a 的对称点为 2,2Q m a n ,因为 ,P m n 在 y f x 图象上,故 3ln 12m n am b m m,而 3322ln221ln 122m m f m a m b m am b m a m m,2n a ,所以 2,2Q m a n 也在 y f x 图象上,由P 的任意性可得 y f x 图象为中心对称图形,且对称中心为 1,a .(3)因为 2f x 当且仅当12x ,故1x 为 2f x 的一个解,所以 12f 即2a ,先考虑12x 时, 2f x 恒成立.此时 2f x 即为 3ln21102x x b x x在 1,2上恒成立,设 10,1t x ,则31ln201t t bt t在 0,1上恒成立,设 31ln2,0,11t g t t bt t t,则2222232322311t bt b g t bt t t,当0b ,232332320bt b b b ,故 0g t 恒成立,故 g t 在 0,1上为增函数,故 00g t g 即 2f x 在 1,2上恒成立.当203b 时,2323230bt b b ,故 0g t 恒成立,故 g t 在 0,1上为增函数,故 00g t g 即 2f x 在 1,2上恒成立.当23b ,则当01t 时, 0g t故在 上 g t 为减函数,故 00g t g ,不合题意,舍;综上, 2f x 在 1,2上恒成立时23b .而当23b 时,而23b 时,由上述过程可得 g t 在 0,1递增,故 0g t 的解为 0,1,即 2f x 的解为 1,2.综上,23b .【点睛】思路点睛:一个函数不等式成立的充分必要条件就是函数不等式对应的解,而解的端点为函数对一个方程的根或定义域的端点,另外,根据函数不等式的解确定参数范围时,可先由恒成立得到参数的范围,再根据得到的参数的范围重新考虑不等式的解的情况.。
函数、导数、导数及应用一.选择题(共13小题)1.(2021•浙江)已知函数f(x)=x2+,g(x)=sin x,则图象为如图的函数可能是()A.y=f(x)+g(x)﹣B.y=f(x)﹣g(x)﹣C.y=f(x)g(x)D.y=2.(2021•甲卷)下列函数中是增函数的为()A.f(x)=﹣x B.f(x)=()x C.f(x)=x2D.f(x)=3.(2021•甲卷)设f(x)是定义域为R的奇函数,且f(1+x)=f(﹣x).若f(﹣)=,则f()=()A.﹣B.﹣C.D.4.(2021•乙卷)设函数f(x)=,则下列函数中为奇函数的是()A.f(x﹣1)﹣1B.f(x﹣1)+1C.f(x+1)﹣1D.f(x+1)+15.(2021•甲卷)设函数f(x)的定义域为R,f(x+1)为奇函数,f(x+2)为偶函数,当x∈[1,2]时,f(x)=ax2+b.若f(0)+f(3)=6,则f()=()A.﹣B.﹣C.D.6.(2021•上海)下列函数中,在定义域内存在反函数的是()A.f(x)=x2B.f(x)=sin x C.f(x)=2x D.f(x)=17.(2021•甲卷)青少年视力是社会普遍关注的问题,视力情况可借助视力表测量.通常用五分记录法和小数记录法记录视力数据,五分记录法的数据L和小数记录法的数据V满足L=5+lgV.已知某同学视力的五分记录法的数据为4.9,则其视力的小数记录法的数据约为()(≈1.259)A.1.5B.1.2C.0.8D.0.68.(2021•浙江)若实数x,y满足约束条件,则z=x﹣y的最小值是()A.﹣2B.﹣C.﹣D.9.(2021•乙卷)下列函数中最小值为4的是()A.y=x2+2x+4B.y=|sin x|+C.y=2x+22﹣x D.y=lnx+10.(2021•乙卷)若x,y满足约束条件则z=3x+y的最小值为()A.18B.10C.6D.411.(2021•乙卷)设a≠0,若x=a为函数f(x)=a(x﹣a)2(x﹣b)的极大值点,则()A.a<b B.a>b C.ab<a2D.ab>a212.(2021•乙卷)设a=2ln1.01,b=ln1.02,c=﹣1,则()A.a<b<c B.b<c<a C.b<a<c D.c<a<b13.(2021•新高考Ⅰ)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<b C.0<a<e b D.0<b<e a二.填空题(共8小题)14.(2021•浙江)已知a∈R,函数f(x)=若f(f())=3,则a=.15.(2021•新高考Ⅰ)已知函数f(x)=x3(a•2x﹣2﹣x)是偶函数,则a=.16.(2021•新高考Ⅰ)函数f(x)=|2x﹣1|﹣2lnx的最小值为.17.(2021•上海)已知函数f(x)=3x+(a>0)的最小值为5,则a=.18.(2021•上海)若方程组无解,则=.19.(2021•上海)不等式<1的解集为.20.(2021•甲卷)曲线y=在点(﹣1,﹣3)处的切线方程为.21.(2021•上海)在无穷等比数列{a n}中,(a1﹣a n)=4,则a2的取值范围是.三.解答题(共8小题)22.(2021•甲卷)已知函数f(x)=|x﹣2|,g(x)=|2x+3|﹣|2x﹣1|.(1)画出y=f(x)和y=g(x)的图像;(2)若f(x+a)≥g(x),求a的取值范围.23.(2021•上海)已知函数f(x)=﹣x.(1)若a=1,求函数的定义域;(2)若a≠0,若f(ax)=a有2个不同实数根,求a的取值范围;(3)是否存在实数a,使得函数f(x)在定义域内具有单调性?若存在,求出a的取值范围.24.(2021•浙江)设a,b为实数,且a>1,函数f(x)=a x﹣bx+e2(x∈R).(Ⅰ)求函数f(x)的单调区间;(Ⅱ)若对任意b>2e2,函数f(x)有两个不同的零点,求a的取值范围;(Ⅲ)当a=e时,证明:对任意b>e4,函数f(x)有两个不同的零点x1,x2,满足x2>x1+.(注:e=2.71828⋯是自然对数的底数)25.(2021•甲卷)设函数f(x)=a2x2+ax﹣3lnx+1,其中a>0.(1)讨论f(x)的单调性;(2)若y=f(x)的图像与x轴没有公共点,求a的取值范围.26.(2021•新高考Ⅰ)已知函数f(x)=x(1﹣lnx).(1)讨论f(x)的单调性;(2)设a,b为两个不相等的正数,且blna﹣alnb=a﹣b,证明:2<+<e.27.(2021•乙卷)已知函数f(x)=ln(a﹣x),已知x=0是函数y=xf(x)的极值点.(1)求a;(2)设函数g(x)=.证明:g(x)<1.28.(2021•乙卷)已知函数f(x)=x3﹣x2+ax+1.(1)讨论f(x)的单调性;(2)求曲线y=f(x)过坐标原点的切线与曲线y=f(x)的公共点的坐标.29.(2021•甲卷)已知a>0且a≠1,函数f(x)=(x>0).(1)当a=2时,求f(x)的单调区间;(2)若曲线y=f(x)与直线y=1有且仅有两个交点,求a的取值范围.参考答案与试题解析一.选择题(共13小题)1.(2021•浙江)已知函数f(x)=x2+,g(x)=sin x,则图象为如图的函数可能是()A.y=f(x)+g(x)﹣B.y=f(x)﹣g(x)﹣C.y=f(x)g(x)D.y=【解答】解:由图可知,图象关于原点对称,则所求函数为奇函数,因为f(x)=x2+为偶函数,g(x)=sin x为奇函数,函数y=f(x)+g(x)﹣=x2+sin x为非奇非偶函数,故选项A错误;函数y=f(x)﹣g(x)﹣=x2﹣sin x为非奇非偶函数,故选项B错误;函数y=f(x)g(x)=(x2+)sin x,则y'=2x sin x+(x2+)cos x>0对x∈恒成立,则函数y=f(x)g(x)在上单调递增,故选项C错误.故选:D.2.(2021•甲卷)下列函数中是增函数的为()A.f(x)=﹣x B.f(x)=()x C.f(x)=x2D.f(x)=【解答】解:由一次函数性质可知f(x)=﹣x在R上是减函数,不符合题意;由指数函数性质可知f(x)=()x在R上是减函数,不符合题意;由二次函数的性质可知f(x)=x2在R上不单调,不符合题意;根据幂函数性质可知f(x)=在R上单调递增,符合题意.故选:D.3.(2021•甲卷)设f(x)是定义域为R的奇函数,且f(1+x)=f(﹣x).若f(﹣)=,则f()=()A.﹣B.﹣C.D.【解答】解:由题意得f(﹣x)=﹣f(x),又f(1+x)=f(﹣x)=﹣f(x),所以f(2+x)=f(x),又f(﹣)=,则f()=f(2﹣)=f(﹣)=.故选:C.4.(2021•乙卷)设函数f(x)=,则下列函数中为奇函数的是()A.f(x﹣1)﹣1B.f(x﹣1)+1C.f(x+1)﹣1D.f(x+1)+1【解答】解:因为f(x)==,所以函数f(x)的对称中心为(﹣1,﹣1),所以将函数f(x)向右平移一个单位,向上平移一个单位,得到函数y=f(x﹣1)+1,该函数的对称中心为(0,0),故函数y=f(x﹣1)+1为奇函数.故选:B.5.(2021•甲卷)设函数f(x)的定义域为R,f(x+1)为奇函数,f(x+2)为偶函数,当x∈[1,2]时,f(x)=ax2+b.若f(0)+f(3)=6,则f()=()A.﹣B.﹣C.D.【解答】解:∵f(x+1)为奇函数,∴f(1)=0,且f(x+1)=﹣f(﹣x+1),∵f(x+2)偶函数,∴f(x+2)=f(﹣x+2),∴f[(x+1)+1]=﹣f[﹣(x+1)+1]=﹣f(﹣x),即f(x+2)=﹣f(﹣x),∴f(﹣x+2)=f(x+2)=﹣f(﹣x).令t=﹣x,则f(t+2)=﹣f(t),∴f(t+4)=﹣f(t+2)=f(t),∴f(x+4)=f(x).当x∈[1,2]时,f(x)=ax2+b.f(0)=f(﹣1+1)=﹣f(2)=﹣4a﹣b,f(3)=f(1+2)=f(﹣1+2)=f(1)=a+b,又f(0)+f(3)=6,∴﹣3a=6,解得a=﹣2,∵f(1)=a+b=0,∴b=﹣a=2,∴当x∈[1,2]时,f(x)=﹣2x2+2,∴f()=f()=﹣f()=﹣(﹣2×+2)=.故选:D.6.(2021•上海)下列函数中,在定义域内存在反函数的是()A.f(x)=x2B.f(x)=sin x C.f(x)=2x D.f(x)=1【解答】解:选项A:因为函数是二次函数,属于二对一的映射,根据函数的定义可得函数不存在反函数,A错误,选项B:因为函数是三角函数,有周期性和对称性,属于多对一的映射,根据函数的定义可得函数不存在反函数,B错误,选项C:因为函数的单调递增的指数函数,属于一一映射,所以函数存在反函数,C正确,选项D:因为函数是常数函数,属于多对一的映射,所以函数不存在反函数,D错误,故选:C.7.(2021•甲卷)青少年视力是社会普遍关注的问题,视力情况可借助视力表测量.通常用五分记录法和小数记录法记录视力数据,五分记录法的数据L和小数记录法的数据V满足L=5+lgV.已知某同学视力的五分记录法的数据为4.9,则其视力的小数记录法的数据约为()(≈1.259)A.1.5B.1.2C.0.8D.0.6【解答】解:在L=5+lgV中,L=4.9,所以4.9=5+lgV,即lgV=﹣0.1,解得V=10﹣0.1===≈0.8,所以其视力的小数记录法的数据约为0.8.故选:C.8.(2021•浙江)若实数x,y满足约束条件,则z=x﹣y的最小值是()A.﹣2B.﹣C.﹣D.【解答】解:由约束条件作出可行域如图,立,解得A(﹣1,1),化目标函数z=x﹣为y=2x﹣2z,由图可知,当直线y=2x﹣2z过A时,直线在y轴上的截距最大,z有最小值为﹣1﹣.故选:B.9.(2021•乙卷)下列函数中最小值为4的是()A.y=x2+2x+4B.y=|sin x|+C.y=2x+22﹣x D.y=lnx+【解答】解:对于A,y=x2+2x+4=(x+1)2+3≥3,所以函数的最小值为3,故选项A错误;对于B,因为0<|sin x|≤1,所以y=|sin x|+,当且仅当,即|sin x|=2时取等号,因为|sin x|≤1,所以等号取不到,所以y=|sin x|+>4,故选项B错误;对于C,因为2x>0,所以y=2x+22﹣x=,当且仅当2x=2,即x=1时取等号,所以函数的最小值为4,故选项C正确;对于D,因为当x=时,,所以函数的最小值不是4,故选项D错误.故选:C.10.(2021•乙卷)若x,y满足约束条件则z=3x+y的最小值为()A.18B.10C.6D.4【解答】解:由约束条件作出可行域如图,联立,解得A(1,3),由z=3x+y,得y=﹣3x+z,由图可知,当直线y=﹣3x+z过A时,直线在y轴上的截距最小,z有最小值为3×1+3=6.故选:C.11.(2021•乙卷)设a≠0,若x=a为函数f(x)=a(x﹣a)2(x﹣b)的极大值点,则()A.a<b B.a>b C.ab<a2D.ab>a2【解答】解:令f(x)=0,解得x=a或x=b,即x=a及x=b是f(x)的两个零点,当a>0时,由三次函数的性质可知,要使x=a是f(x)的极大值点,则函数f(x)的大致图象如下图所示,则0<a<b;当a<0时,由三次函数的性质可知,要使x=a是f(x)的极大值点,则函数f(x)的大致图象如下图所示,则b<a<0;综上,ab>a2.故选:D.12.(2021•乙卷)设a=2ln1.01,b=ln1.02,c=﹣1,则()A.a<b<c B.b<c<a C.b<a<c D.c<a<b 【解答】解:∵a=2ln1.01=ln1.0201,b=ln1.02,∴a>b,令f(x)=2ln(1+x)﹣(﹣1),0<x<1,令=t,则1<t<∴x=,∴g(t)=2ln()﹣t+1=2ln(t2+3)﹣t+1﹣2ln4,∴g′(t)=﹣1==﹣>0,∴g(t)在(1,)上单调递增,∴g(t)>g(1)=2ln4﹣1+1﹣2ln4=0,∴f(x)>0,∴a>c,同理令h(x)=ln(1+2x)﹣(﹣1),再令=t,则1<t<∴x=,∴φ(t)=ln()﹣t+1=ln(t2+1)﹣t+1﹣ln2,∴φ′(t)=﹣1=<0,∴φ(t)在(1,)上单调递减,∴φ(t)<φ(1)=ln2﹣1+1﹣ln2=0,∴h(x)<0,∴c>b,∴a>c>b.故选:B.13.(2021•新高考Ⅰ)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<b C.0<a<e b D.0<b<e a【解答】解:函数y=e x是增函数,y′=e x>0恒成立,函数的图象如图,y>0,即取得坐标在x轴上方,如果(a,b)在x轴下方,连线的斜率小于0,不成立.点(a,b)在x轴或下方时,只有一条切线.如果(a,b)在曲线上,只有一条切线;(a,b)在曲线上侧,没有切线;由图象可知(a,b)在图象的下方,并且在x轴上方时,有两条切线,可知0<b<e a.故选:D.二.填空题(共8小题)14.(2021•浙江)已知a∈R,函数f(x)=若f(f())=3,则a=2.【解答】解:因为函数f(x)=,所以,则f(f())=f(2)=|2﹣3|+a=3,解得a=2.故答案为:2.15.(2021•新高考Ⅰ)已知函数f(x)=x3(a•2x﹣2﹣x)是偶函数,则a=1.【解答】解:函数f(x)=x3(a•2x﹣2﹣x)是偶函数,y=x3为R上的奇函数,故y=a•2x﹣2﹣x也为R上的奇函数,所以y|x=0=a•20﹣20=a﹣1=0,所以a=1.故答案为:1.16.(2021•新高考Ⅰ)函数f(x)=|2x﹣1|﹣2lnx的最小值为1.【解答】解:函数f(x)=|2x﹣1|﹣2lnx的定义域为(0,+∞).当0<x时,f(x)=|2x﹣1|﹣2lnx=﹣2x+1﹣2lnx,此时函数f(x)在(0,]上为减函数,所以f(x)≥f()=﹣2×+1﹣2ln=2ln2;当x>时,f(x)=|2x﹣1|﹣2lnx=2x﹣1﹣2lnx,则f′(x)==,当x∈(,1)时,f′(x)<0,f(x)单调递减,当x∈(1,+∞)时,f′(x)>0,f(x)单调递增,∴当x=1时f(x)取得最小值为f(1)=2×1﹣1﹣2ln1=1.∵2ln2=ln4>lne=1,∴函数f(x)=|2x﹣1|﹣2lnx的最小值为1.故答案为:1.17.(2021•上海)已知函数f(x)=3x+(a>0)的最小值为5,则a=9.【解答】解:f(x)=3x+=3x+1+﹣1≥﹣1=5,所以a=9,经检验,3x=2时等号成立.故答案为:9.18.(2021•上海)若方程组无解,则=0.【解答】解:对于方程组,有,当D≠0时,方程组的解为,根据题意,方程组无解,所以D=0,即,故答案为:0.19.(2021•上海)不等式<1的解集为(﹣7,2).【解答】解:<1⇒<0⇒<0,解得,﹣7<x<2.故答案为:(﹣7,2).20.(2021•甲卷)曲线y=在点(﹣1,﹣3)处的切线方程为5x﹣y+2=0.【解答】解:因为y=,(﹣1,﹣3)在曲线上,所以y′==,所以y′|x=﹣1=5,则曲线y=在点(﹣1,﹣3)处的切线方程为:y﹣(﹣3)=5[x﹣(﹣1)],即5x﹣y+2=0.故答案为:5x﹣y+2=0.21.(2021•上海)在无穷等比数列{a n}中,(a1﹣a n)=4,则a2的取值范围是(﹣4,0)∪(0,4).【解答】解:∵无穷等比数列{a n},∴公比q∈(﹣1,0)∪(0,1),∴a n=0,∴(a1﹣a n)=a1=4,∴a2=a1q=4q∈(﹣4,0)∪(0,4).故答案为:(﹣4,0)∪(0,4).三.解答题(共8小题)22.(2021•甲卷)已知函数f(x)=|x﹣2|,g(x)=|2x+3|﹣|2x﹣1|.(1)画出y=f(x)和y=g(x)的图像;(2)若f(x+a)≥g(x),求a的取值范围.【解答】解:(1)函数f(x)=|x﹣2|=,g(x)=|2x+3|﹣|2x﹣1|=.画出y=f(x)和y=g(x)的图像;(2)由图像可得:f(6)=4,g()=4,若f(x+a)≥g(x),说明把函数f(x)的图像向左或向右平移|a|单位以后,f(x)的图像不在g(x)的下方,由图像观察可得:a≥2﹣+4=∴a的取值范围为[,+∞).23.(2021•上海)已知函数f(x)=﹣x.(1)若a=1,求函数的定义域;(2)若a≠0,若f(ax)=a有2个不同实数根,求a的取值范围;(3)是否存在实数a,使得函数f(x)在定义域内具有单调性?若存在,求出a的取值范围.【解答】解:(1)当a=1时,f(x)=,由|x+1|﹣1≥0,得|x+1|≥1,解得x≤﹣2或x≥0.∴函数的定义域为(﹣∞,﹣2]∪[0,+∞);(2)f(ax)=,f(ax)=a⇔,设ax+a=t≥0,∴有两个不同实数根,整理得a=t﹣t2,t≥0,∴a=,t≥0,当且仅当0≤a<时,方程有2个不同实数根,又a≠0,∴a的取值范围是(0,);(3)当x≥﹣a时,f(x)=﹣x=,在[,+∞)上单调递减,此时需要满足﹣a≥,即a,函数f(x)在[﹣a,+∞)上递减;当x<﹣a时,f(x)=﹣x=,在(﹣∞,﹣2a]上递减,∵a<0,∴﹣2a>﹣a>0,即当a时,函数f(x)在(﹣∞,﹣a)上递减.综上,当a∈(﹣∞,﹣]时,函数f(x)在定义域R上连续,且单调递减.24.(2021•浙江)设a,b为实数,且a>1,函数f(x)=a x﹣bx+e2(x∈R).(Ⅰ)求函数f(x)的单调区间;(Ⅱ)若对任意b>2e2,函数f(x)有两个不同的零点,求a的取值范围;(Ⅲ)当a=e时,证明:对任意b>e4,函数f(x)有两个不同的零点x1,x2,满足x2>x1+.(注:e=2.71828⋯是自然对数的底数)【解答】解:(Ⅰ)f′(x)=a x lna﹣b,①当b≤0时,由于a>1,则a x lna>0,故f′(x)>0,此时f(x)在R上单调递增;②当b>0时,令f′(x)>0,解得,令f′(x)<0,解得,∴此时f(x)在单调递减,在单调递增;综上,当b≤0时,f(x)的单调递增区间为(﹣∞,+∞);当b>0时,f(x)的单调递减区间为,单调递增区间为;(Ⅱ)注意到x→﹣∞时,f(x)→+∞,当x→+∞时,f(x)→+∞,由(Ⅰ)知,要使函数f(x)有两个不同的零点,只需即可,∴对任意b>2e2均成立,令,则a t﹣bt+e2<0,即e tlna﹣bt+e2<0,即,即,∴对任意b>2e2均成立,记,则,令g′(b)=0,得b=lna,①当lna>2e2,即时,易知g(b)在(2e2,lna)单调递增,在(lna,+∞)单调递减,此时g(b)≤g(lna)=lna﹣lna•ln1+e2lna=lna•(e2+1)>0,不合题意;②当lna≤2e2,即时,易知g(b)在(2e2,+∞)单调递减,此时=2e2﹣2e2[ln(2e2)﹣ln(lna)]+e2lna,故只需2﹣2[ln2+2﹣ln(lna)]+lna≤0,即lna+2ln(lna)≤2+2ln2,则lna≤2,即a≤e2;综上,实数a的取值范围为(1,e2];(Ⅲ)证明:当a=e时,f(x)=e x﹣bx+e2,f′(x)=e x﹣b,令f′(x)=0,解得x=lnb>4,易知+e2=e2﹣3b<e2﹣3e4=e2(1﹣3e2)<0,∴f(x)有两个零点,不妨设为x1,x2,且x1<lnb<x2,由,可得,∴要证,只需证,只需证,而,则,∴要证,只需证,只需证x2>ln(blnb),而f(ln(blnb))=e ln(blnb)﹣bln(blnb)+e2=blnb﹣bln(blnb)+e2<blnb﹣bln(4b)+e2=,∴x2>ln(blnb),即得证.25.(2021•甲卷)设函数f(x)=a2x2+ax﹣3lnx+1,其中a>0.(1)讨论f(x)的单调性;(2)若y=f(x)的图像与x轴没有公共点,求a的取值范围.【解答】解:(1)f′(x)=2a2x+a﹣==,x>0,因为a>0,所以﹣<0<,所以在(0,)上,f′(x)<0,f(x)单调递减,在(,+∞)上,f′(x)>0,f(x)单调递增.综上所述,f(x)在(0,)上单调递减,在(,+∞)上f(x)单调递增.(2)由(1)可知,f(x)min=f()=a2×()2+a×﹣3ln+1=3+3lna,因为y=f(x)的图像与x轴没有公共点,所以3+3lna>0,所以a>,所以a的取值范围为(,+∞).26.(2021•新高考Ⅰ)已知函数f(x)=x(1﹣lnx).(1)讨论f(x)的单调性;(2)设a,b为两个不相等的正数,且blna﹣alnb=a﹣b,证明:2<+<e.【解答】(1)解:由函数的解析式可得f'(x)=1−lnx−1=−lnx,∴x∈(0,1),f′(x)>0,f(x)单调递增,x∈(1,+∞),f′(x)<0,f(x)单调递减,则f(x)在(0,1)单调递增,在(1,+∞)单调递减.(2)证明:由blna−alnb=a−b,得,即,由(1)f(x)在(0,1)单调递增,在(1,+∞)单调递减,所以f(x)max=f(1)=1,且f(e)=0,令,,则x1,x2为f(x)=k的两根,其中k∈(0,1).不妨令x1∈(0,1),x2∈(1,e),则2−x1>1,先证2<x1+x2,即证x2>2−x1,即证f(x2)=f(x1)<f(2﹣x1),令h(x)=f(x)−f(2−x),则h′(x)=f′(x)+f′(2−x)=−lnx−ln(2−x)=−ln[x(2−x)]在(0,1)单调递减,所以h′(x)>h′(1)=0,故函数h(x)在(0,1)单调递增,∴h(x1)<h(1)=0.∴f(x1)<f(2﹣x1),∴2<x1+x2,得证.同理,要证x1+x2<e,(法一)即证1<x2<e﹣x1,根据(1)中f(x)单调性,即证f(x2)=f(x1)>f(e﹣x1),令φ(x)=f(x)−f(e−x),x∈(0,1),则φ'(x)=−ln[x(e−x)],令φ′(x0)=0,x∈(0,x0),φ'(x)>0,φ(x)单调递增,x∈(x0,1),φ'(x)<0,φ(x)单调递减,又0<x<e时,f(x)>0,且f(e)=0,故,φ(1)=f(1)−f(e−1)>0,∴φ(x)>0恒成立,x1+x2<e得证,(法二)f(x1)=f(x2),x1(1﹣lnx1)=x2(1﹣lnx2),又x1∈(0,1),故1﹣lnx1>1,x1(1﹣lnx1)>x1,故x1+x2<x1(1﹣lnx1)+x2=x2(1﹣lnx2)+x2,x2∈(1,e),令g(x)=x(1﹣lnx)+x,g′(x)=1﹣lnx,x∈(1,e),在(1,e)上,g′(x)>0,g(x)单调递增,所以g(x)<g(e)=e,即x2(1﹣lnx2)+x2<e,所以x1+x2<e,得证,则2<+<e.27.(2021•乙卷)已知函数f(x)=ln(a﹣x),已知x=0是函数y=xf(x)的极值点.(1)求a;(2)设函数g(x)=.证明:g(x)<1.【解答】(1)解:由题意,f(x)的定义域为(﹣∞,a),令t(x)=xf(x),则t(x)=xln(a﹣x),x∈(﹣∞,a),则t'(x)=ln(a﹣x)+x•=,因为x=0是函数y=xf(x)的极值点,则有t'(0)=0,即lna=0,所以a=1,当a=1时,t'(x)=,且t'(0)=0,因为t''(x)=,则t'(x)在(﹣∞,1)上单调递减,所以当x∈(﹣∞,0)时,t'(x)>0,当x∈(0,1)时,t'(x)<0,所以a=1时,x=0是函数y=xf(x)的一个极大值点.综上所述,a=1;(2)证明:由(1)可知,xf(x)=xln(1﹣x),要证,即需证明,因为当x∈(﹣∞,0)时,xln(1﹣x)<0,当x∈(0,1)时,xln(1﹣x)<0,所以需证明x+ln(1﹣x)>xln(1﹣x),即x+(1﹣x)ln(1﹣x)>0,令h(x)=x+(1﹣x)ln(1﹣x),则h'(x)=(1﹣x),所以h'(0)=0,当x∈(﹣∞,0)时,h'(x)<0,当x∈(0,1)时,h'(x)>0,所以x=0为h(x)的极小值点,所以h(x)>h(0)=0,即x+ln(1﹣x)>xln(1﹣x),故,所以.28.(2021•乙卷)已知函数f(x)=x3﹣x2+ax+1.(1)讨论f(x)的单调性;(2)求曲线y=f(x)过坐标原点的切线与曲线y=f(x)的公共点的坐标.【解答】解:(1)f′(x)=3x2﹣2x+a,△=4﹣12a,①当△≤0,即时,由于f′(x)的图象是开口向上的抛物线,故此时f′(x)≥0,则f(x)在R上单调递增;②当△>0,即时,令f′(x)=0,解得,令f′(x)>0,解得x<x1或x>x2,令f′(x)<0,解得x1<x<x2,∴f(x)在(﹣∞,x1),(x2,+∞)单调递增,在(x1,x2)单调递减;综上,当时,f(x)在R上单调递增;当时,f(x)在单调递增,在单调递减.(2)设曲线y=f(x)过坐标原点的切线为l,切点为,则切线方程为,将原点代入切线方程有,,解得x0=1,∴切线方程为y=(a+1)x,令x3﹣x2+ax+1=(a+1)x,即x3﹣x2﹣x+1=0,解得x=1或x=﹣1,∴曲线y=f(x)过坐标原点的切线与曲线y=f(x)的公共点的坐标为(1,a+1)和(﹣1,﹣a﹣1).29.(2021•甲卷)已知a>0且a≠1,函数f(x)=(x>0).(1)当a=2时,求f(x)的单调区间;(2)若曲线y=f(x)与直线y=1有且仅有两个交点,求a的取值范围.【解答】解:(1)a=2时,f(x)=,f′(x)===,当x∈(0,)时,f′(x)>0,当x∈(,+∞)时,f′(x)<0,故f(x)在(0,)上单调递增,在(,+∞)上单调递减.(2)由题知f(x)=1在(0,+∞)有两个不等实根,f(x)=1⇔x a=a x⇔alnx=xlna⇔=,令g(x)=,g′(x)=,g(x)在(0,e)上单调递增,在(e,+∞)上单调递减,又g(x)=﹣∞,g(e)=,g(1)=0,g(x)=0,作出g(x)的图象,如图所示:由图象可得0<<,解得a>1且a≠e,即a的取值范围是(1,e)∪(e,+∞).。
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$f'(0)=0$。
函数与导数一 选择题(辽宁文)(11)函数)(x f 的定义域为R ,2)1(=-f ,对任意R ∈x ,2)(>'x f ,则42)(+>x x f 的解集为(A )(1-,1) (B )(1-,+∞) (C )(∞-,1-) (D )(∞-,+∞)(重庆文)3.曲线223y x x =-+在点(1,2)处的切线方程为 A .31y x =- B .35y x =-+C .35y x =+D .2y x =(重庆文)6.设11333124log ,log ,log ,,,233a b c a b c ===则的大小关系是A .a b c <<B .c b a <<C .b a c <<D .b c a <<(重庆文)7.若函数1()2f x x n =+-(2)n >在x a =处取最小值,则a =A.1+ B.1 C .3D .4(辽宁文)(6)若函数))(12()(a x x xx f -+=为奇函数,则a =(A )21 (B )32 (C )43(D )1 (上海文)15.下列函数中,既是偶函数,又是在区间(0,)+∞上单调递减的函数为 A .2y x -=B .1y x -=C .2y x =D .13y x =(全国新课标文)(3)下列函数中,既是偶函数又在(0,)+∞单调递增的函数是(A )3y x = (B )||1y x =+ (C )21y x =-+ (D )||2x y -=(全国新课标文)(10)在下列区间中,函数()43xf x e x =+-的零点所在的区间为(A )1(,0)4- (B )1(0,)4 (C )11(,)42 (D )13(,)24(全国新课标文)(12)已知函数()y f x =的周期为2,当[1,1]x ∈-时2()f x x =,那么函数()y f x =的图象与函数|lg |y x =的图象的交点共有(A )10个 (B )9个 (C )8个 (D )1个 (全国大纲文)2.函数0)y x =≥的反函数为A .2()4x y x R =∈ B .2(0)4x y x =≥C .24y x =()x R ∈D .24(0)y x x =≥(全国大纲文)10.设()f x 是周期为2的奇函数,当0≤x≤1时,()f x =2(1)x x -,则5()2f -=A .-12B .1 4-C .14D .12(湖北文)3.若定义在R 上的偶函数()f x 和奇函数()g x 满足()()xf x gx e +=,则()g x =A .xxe e-- B .1()2x xe e -+ C .1()2xx e e -- D .1()2x xe e -- (福建文)6.若关于x 的方程x 2+mx+1=0有两个不相等的实数根,则实数m 的取值范围 A .(-1,1) B .(-2,2) C .(-∞,-2)∪(2,+∞) D .(-∞,-1)∪(1,+∞)(福建文)8.已知函数f (x )=。
高三数学复习之函数与导数1.若函数12)(22-=-+aax xx f 的定义域为R ,则实数a 的取值X 围是.2.函数2441()431x x f x x x x -⎧=⎨-+>⎩, ≤,,的图象和函数2()log g x x =的图象的交点个数是.3.设a b c ,,均为正数,且122log a a =,121()log 2b b =,21()log 2c c =.则a ,b ,c 的大小关系是4.已知2()lg(87)f x x x =-+-在(, 1)m m +上是增函数, 则m 的取值X 围是.5.已知函数y =f (x )的图象如图所示,则不等式21()1x f x +->0的解集为__(-2,1)__.6.已知函数()y f x =是定义在R 上的奇函数,且(2)0f =,对任意x ∈R ,都有(4)()(4)f x f x f +=+成立,则(2008)f =______.7.若f (x )=)42(log 2+-ax x a 在[,)a +∞上为增函数,则a 的取值X 围是_.8.f (x )=|log |3x 的定义域为[a,b ],值域为[0,1],若区间[a,b ]的长度为b-a ,则b-a 的最 小值为9..当[12]x ∈-时,32122x x x m --<恒成立,则实数m 的取值X 围是______. 10.函数()ln (0)f x x x x =>的单调递增区间是.11.已知函数f (x )=3231x ax ax -++在区间(,)-∞+∞内既有极大值,又有极小值,则实数a 的取值X 围是.12.已知函数()y f x =的图象在点(1(1))M f ,处的切线方程是122y x =+,则(1)(1)f f '+=. 13.设函数f (x)的定义域为R ,若存在与x 无关的正常数M ,使|()|||f x M x ≤对一切实数x 均成立,则称f (x )为有界函数,下列函数:(1)f (x )=x 2;(2)f (x )=2x;(3)f (x )= 2sin x ;(4)f (x )=sin x +cos x .其中是有界函数的序号是.14.已知函数f (x )是定义在(-3,3)上的奇函数,当0<x <3时,f (x )的图象如右图所示,则不等式f (x )cos x <0的解集 是15.已知函数()2213222f x x mx m m =++--,当(0,)x ∈+∞时,恒有()0f x >,求m 的取值X 围.(第5题图)16..已知函数f (x )的定义域为(0,)+∞,且对任意的正实数x 、y 都有f (xy )=f (x )+f (y ),且当x>1时,f (x )>0,f (4)=1.(1)求证:f (1)=0;(2)求:1()16f ; (3)解不等式:f (x )+f (x -3)≤1.17.如图,已知矩形ABCD 的一边AB 在x 轴上,另两个顶点C ,D 落在抛物线弧y = -x 2+2x (0<x<2) 上.设点C 的横坐标为x .(1)将矩形ABCD 的面积S (x )表示为x(2)求S (x )的最大值.18.已知函数2221()()1ax a f x x x -+=∈+R (Ⅰ)当1a =时,求曲线()y f x =在点(2(Ⅱ)当0a ≠时,求函数()f x 的单调区间与极值.高三数学复习之函数与导数1.若函数12)(22-=-+aax xx f 的定义域为R ,则实数a 的取值X 围是01≤≤-a .2.函数2441()431x x f x x x x -⎧=⎨-+>⎩, ≤,,的图象和函数2()log g x x =的图象的交点个数是3.3.设a b c ,,均为正数,且122log a a =,121()log 2b b =,21()log 2c c =.则a ,b ,c 的大小关系是a b c <<.4.已知2()lg(87)f x x x =-+-在(, 1)m m +上是增函数, 则m 的取值X 围是 13m ≤≤.5.已知函数y =f (x )的图象如图所示,则不等式21()1x f x +->0的解集为__(-2,1)__. 6.已知函数()y f x =是定义在R 上的奇函数,且(2)0f =,对任意x ∈R ,都有(4)()(4)f x f x f +=+成立,则(2008)f =____0___.7.若f (x )=)42(log 2+-ax x a 在[,)a +∞上为增函数,则a 的取值X 围是_12a <<_.8.f (x )=|log |3x 的定义域为[a,b ],值域为[0,1],若区间[a,b ]的长度为b-a ,则b-a 的最小值为23.9..当[12]x ∈-时,32122x x x m --<恒成立,则实数m 的取值X 围是___m >2___.10.函数()ln (0)f x x x x =>的单调递增区间是1(,)e -+∞.11.已知函数f (x )=3231x ax ax -++在区间(,)-∞+∞内既有极大值,又有极小值,则实数a 的取值X 围是(,0)(3,)-∞⋃+∞.12..已知函数()y f x =的图象在点(1(1))M f ,处的切线方程是122y x =+,则(1)(1)f f '+ = 3 .13.设函数f (x)的定义域为R ,若存在与x 无关的正常数M ,使|()|||f x M x ≤对一切实数x 均成立,则称f (x )为有界函数,下列函数:(1)f (x )=x 2;(2)f (x )=2x;(3)f (x )= 2sin x ;(4)f (x )=sin x +cos x .其中是有界函数的序号是③,④. 14.已知函数f (x )是定义在(-3,3)上的奇函数,当0<x时,f (x )的图象如右图所示,则不等式f (x )cos x <0的解集是(,1)(0,1)(,3)22ππ--⋃⋃.二、解答题:15.思路点拨:此题为动轴定区间问题,解:213()()22f x x m m =+--当0m -≤即0m ≥时,2133(0)00;222f m m m ≥⇒--≥∴≥ 当0m ->即0m <时,130322m m -->∴<-.综上得:3m <-或32m ≥. 点评:分类讨论要做到不漏掉任何情况,尤其是端点处的数值不可忽视.最后结果要取并集.变式训练:已知2()cos sin cos 1()R f x a x x x a =-+∈,当[0,]2x π∈ 时,)(x f 的最小值为2-,求a 的值.解: ()sin(2)162a f x a x π=-++,512[,],sin(2)[1,]66662x x ππππ-∈--∈-.当0a >时,min ()12,62a f x a a =-++=-∴=. 当0a <时,min ()12,322a a f x a =++=-∴=-. 16.解:(1)令x =4,y =1,则f (4)=f (4×1)=f (4)+f (1),f (1)=0.(2)f (16)=f (4×4)=f (4)+f (4)=2,f (1)=1(16)16f ⨯=1()16f +f (16)=0,1()16f = -2. (3)设x 1、x 2>0,且x 1>x 2,于是12()x f x >0, 1112222()()()()x xf x f x f f x x x ==+>2()f x , ∴f (x )为(0,)+∞上的增函数.又f (x )+f (x -3)=f [x (x -3)]≤1=f (4), ∴0,30,(3)4x x x x ⎧⎪-⇒⎨⎪-⎩>>≤3<x ≤4. 17.解:因点C 的横坐标为x ,故C 的纵坐标为y = -x 2+2x ,B 的坐标(x ,0),A (2-x ,0). 矩形ABCD 的面积为()(22)S x x y =-2(22)(2)x x x =--+32264x x x =-+-(1<x <2).令 2()61240S x x x '=-+-=,得 1x =±. 由于11x =-,故舍去,于是1x =+. 当x ∈(1,2)时,()S x '的符号如下:所以,S S = 322(16(14(1-+++-+. 18.解:(Ⅰ)当1a =时,22()1x f x x =+,4(2)5f =,又2222222(1)2222()(1)(1)x x x x f x x x +--'==++·,6(2)25f '=-. 所以,曲线()y f x =在点(2(2))f ,处的切线方程为46(2)525y x -=--, 即032256=-+y x(Ⅱ)2222222(1)2(21)2()(1)()(1)(1)a x x ax a x a ax f x x x +--+--+'==++.由于0a ≠,以下分两种情况讨论. (1)当0a >时,令()0f x '=,得到11x a=-,2x a =.当x 变化时,()()f x f x ',的变化情况如下表:所以()f x 在区间1a ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,∞,()a +,∞内为减函数,在区间1a a ⎛⎫- ⎪⎝⎭,内为增函数. 函数()f x 在11x a =-处取得极小值1f a ⎛⎫- ⎪⎝⎭,且21f a a ⎛⎫-=- ⎪⎝⎭, 函数()f x 在21x a=处取得极大值()f a ,且()1f a =. (2)当0a <时,令()0f x '=,得到121x a x a==-,,当x 变化时,()()f x f x ',的变化情况如下表:所以()f x 在区间()a -,∞,1a ⎛⎫- ⎪⎝⎭,+∞内为增函数,在区间1a a ⎛⎫- ⎪⎝⎭,内为减函数. 函数()f x 在1x a =处取得极大值()f a ,且()1f a =. 函数()f x 在21x a=-处取得极小值1f a ⎛⎫- ⎪⎝⎭,且21f a a ⎛⎫-=- ⎪⎝⎭.。
高考数学分类汇编函数(包含导数)一、选择题1.(市回民中学2008-2009学年度上学期高三第二次阶段测试文科) 函数x x x f ln )(+=的零点所在的区间为 ( )A .(-1,0)B .(0,1)C .(1,2)D .(1,e )答案:B.2(市回民中学2008-2009学年度上学期高三第二次阶段测试文科)具有性质:1()()f f x x =-的函数,我们称为满足“倒负”变换的函数,下列函数:①1y x x=-;②1y x x =+;③,(01)0,(1)1(1)x x y x x x⎧⎪<<⎪==⎨⎪⎪->⎩中满足“倒负”变换的函数是( )A .①②B .①③C .②③D .只有① 答案:B.3.(二中2009届高三期末数学试题) 已知0||2||≠=b a ,且关于x 的函数x b a x a x x f ⋅++=23||2131)(在R 上有极值,则与的夹角围为( ) A .)6,0[π B .],6(ππC .],3(ππD .2[,]33ππ答案:C.4.(二中2009届高三期末数学试题)已知函数()f x 是定义在R 上的偶函数,且对任意x ∈R ,都有(1)(3)f x f x -=+。
当[4,6]x ∈时,()21x f x =+,设函数()f x 在区间[2,0]-上的反函数为1()f x -,则1(19)f -的值为 A .2log 3- B .22log 3- C .212log 3-D .232log 3-答案:D.5.(省二中2008—2009学年上学期高三期中考试)已知),(,)1(log )1()3()(+∞-∞⎩⎨⎧≥<--=是x x x ax a x f a 上是增函数,那么实数a 的取值围是()A .(1,+∞)B .(3,∞-)C .)3,23[D .(1,3)答案:C.6.(省二中2008—2009学年上学期高三期中考试) 若关于x 的方程,01)11(2=+++xx a ma (a>0,且1≠a )有解,则m 的取值围是() A .)0,31[- B .]1,0()0,31[ - C .]31,(--∞D .),1(+∞答案:A.7.(省二中2008—2009学年上学期高三期中考试)已知函数)(x f 是定义在R 上的偶函数,且对任意R x ∈,都有)3()1(+=-x f x f 。
2007年高考数学试题汇编函数与导数(07广东) 已知函数xx f -=11)(的定义域为M ,)1ln()(x x g +=的定义域为N ,则=⋂N M ( )A.{}1>x xB.{}1<x xC.{}11<<-x xD.φC.(07广东)客车从甲地以60km/h 的速度匀速行驶1小时到达乙地,在乙地停留了半小时,然后以80km/h 的速度匀速行驶1小时到达丙地,下列描述客车从甲地出发.经过乙地,最后到达丙地所经过的路程s 与时间t 之间关系的图象中,正确的是( )A. B. C. D.B.(07全国Ⅰ)设1a >,函数()log a f x x =在区间[,2]a a 上的最大值与最小值之差为12,则a =( ) A 2 B .2 C .22.4A(07全国Ⅰ)设()f x ,()g x 是定义在R 上的函数,()()()h x f x g x =+,则“()f x ,()g x 均为偶函数”是“()h x 为偶函数”的( )A .充要条件B .充分而不必要的条件C .必要而不充分的条件D .既不充分也不必要的条件B(07江西)设函数f(x)是R 上以5为周期的可导偶函数,则曲线y =f(x)在x =5处的切线的斜率为 A .-51 B .0 C .51D .5 B.(07浙江)设()⎩⎨⎧<≥=1,1,2x x x x x f ,()x g 是二次函数,若()[]x g f 的值域是[)+∞,0,则()x g 的值域是( )A.(][)+∞-∞-,11,YB.(][)+∞-∞-,01,YC.[)+∞,0D. [)+∞,1C.(07天津)在R 上定义的函数()x f 是偶函数,且()()x f x f -=2,若()x f 在区间[]2,1是减函数,则函数()x f ( )A.在区间[]1,2--上是增函数,区间[]4,3上是增函数B.在区间[]1,2--上是增函数,区间[]4,3上是减函数C.在区间[]1,2--上是减函数,区间[]4,3上是增函数D.在区间[]1,2--上是减函数,区间[]4,3上是减函数B.(07天津)设c b a ,,均为正数,且a a21log 2=,b b 21log 21=⎪⎭⎫ ⎝⎛,c c2log 21=⎪⎭⎫⎝⎛.则( )A.c b a <<B. a b c <<C. b a c <<D. c a b <<A.(07湖南) 函数()⎩⎨⎧>+-≤-=1,341,442x x x x x x f 的图象和函数()x x g 2log =的图象的交点个数是( ) A.4 B.3 C.2 D.1B.(07湖南)设集合{}6,5,4,3,2,1=M ,k S S S ,,,21Λ都是M 的含有两个元素的子集,且满足:对任意的{}i i i b a S ,=、{}j j j b a S ,=({}k j i j i ,,3,2,1,,Λ∈≠)都有⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧≠⎭⎬⎫⎩⎨⎧j j j j i i i i a b b a a b b a ,min ,min ,({}y x ,m in 表示两个数y x ,中的较小者),则k 的最大值是( ) A.10 B.11 C.12 D.13B.(07福建)已知函数()x f 为R 上的减函数,则满足()11f x f <⎪⎪⎭⎫⎝⎛的实数x 的取值范围是( ) A.()1,1- B.()1,0 C.()()1,00,1Y - D.()()+∞-∞-,11,YC.(07重庆)已知定义域为R 的函数()x f 在区间()+∞,8上为减函数,且函数()8+=x f y 为偶函数,则( )A.()()76f f >B. ()()96f f >C. ()()97f f >D. ()()107f f >D(07山东)已知集合{}1,1-=M ,⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<∈=+42211x Zx N ,则=N M I ( )A.{}1,1-B. {}1-C. {}0D.{}0,1-B.(07山东) 设⎭⎬⎫⎩⎨⎧-∈3,21,1,1α,则使函数αx y =的定义域为R 且为奇函数的所有α的值为( ) A.1,3 B.-1,1 C.-1,3 D.-1,1,3A.(07江西)四位好朋友在一次聚会上,他们按照各自的爱好选择了形状不同、内空高度相等、杯口半径相等的圆口酒杯,如图所示.盛满酒后他们约定:先各自饮杯中酒的一半.设剩余酒的高度从左到右依次为h 1,h 2,h 3,h 4,则它们的大小关系正确的是()A .h 2>h 1>h 4B .h 1>h 2>h 3C .h 3>h 2>h 4D .h 2>h 4>h 1A.(07安徽)若对任意∈x R,不等式x ≥ax 恒成立,则实数a 的取值范围是A. a <-1B. a ≤1C.a <1D.a ≥1B.(07安徽)定义在R 上的函数)(x f 既是奇函数,又是周期函数,T 是它的一个正周期.若将方程0)(=x f 在闭区间][T T ,-上的根的个数记为n ,则n 可能为A.0B.1C.3D.5D.(07安徽)图中的图象所表示的函数的解析式为(A)|1|23-=x y (0≤x ≤2) (B) |1|2323--=x y (0≤x ≤2)(C) |1|23--=x y (0≤x ≤2)(D) |1|1--=x y (0≤x ≤2)B.(07安徽)设a >1,且)2(log ),1(log )1(log 2a p a n a m a a a =-=+=,则p n m ,,的大小关系为(A) n >m >p (B) m >p >n (C) m >n >p (D) p >m >nB.(07北京)对于函数①()()12lg +-=x x f ,②()()22-=x x f ,③()()2cos +=x x f .判断如下三个命题的真假:命题甲:()2+x f 是偶函数;命题乙:()()2,∞-在区间x f 上是减函数,在区间()+∞,2上是增函数;命题丙:()()x f x f -+2在()+∞∞-,上是增函数.能使命题甲、乙、丙均为真的所有函数的序号是()A.①③B.①②C. ③D. ②D(07湖北)为了预防流感,某学校对教室用药熏消毒法进行消毒. 已知药物释放过程中,室内每立方米空气中的含药量y (毫克)与时间t (小时)成正比;药物释放完毕后,y 与t 的函数关系式为at y -⎪⎭⎫⎝⎛=161(a为常数),如图所示,根据图中提供的信息,回答下列问题:(Ⅰ)从药物释放开始,每立方米空气中的含药量y (毫克)与时间t (小时)之间的函数关系式为 .(Ⅱ)据测定,当空气中每立方米的含药量降低到0.25毫克以下时,学生方可进教室,那从药物释放开始,至少需要经过 小时后,学生才能回到教室.⎪⎩⎪⎨⎧>⎪⎭⎫⎝⎛≤≤=-1.0,1611.00101.0t t t y t ,6.0 (07山东)函数())1,0(13log ≠>-+=a a x y a 的图象恒过定点A,若点A 在直线01=++ny mx 上,其中0>mn ,则nm 21+的最小值为 . 8(07重庆) 若函数()1222-=--aax x x f 的定义域为R ,则实数a 的取值范围 。
[]0,1-(07宁夏)设函数()()()xa x x x f ++=1为奇函数,则实数=a 。
-1(07全国Ⅰ)函数()y f x =的图象与函数3log (0)y x x =>的图象关于直线y x =对称,则()f x =__________。
)(3R x x ∈(07北京)已知函数()()x g x f ,分别由下表给出:则()[]1g f 的值 ;满足()[]()[]x f g x g f >的x 的值 .1,2(07广东)已知a 是实数,函数()a x ax x f --+=3222,如果函数()x f y =在区间[]1,1-上有零点,求a 的取值范围.解:若0a = , ()23f x x =- ,显然在[]1,1-上没有零点, 所以 0a ≠. 令 ()248382440a a a a ∆=++=++=, 解得a =①当a =时, ()y f x =恰有一个零点在[]1,1-上; ②当()()()()05111<--=⋅-a a f f ,即15a <<时,()y f x =在[]1,1-上也恰有一个零点.③当()y f x =在[]1,1-上有两个零点时, 则()()208244011121010a a a a f f >⎧⎪∆=++>⎪⎪-<-<⎨⎪≥⎪⎪-≥⎩ 或()()208244011121010a a a a f f <⎧⎪∆=++>⎪⎪-<-<⎨⎪≤⎪⎪-≤⎩解得5a ≥或32a --<综上所求实数a 的取值范围是 1a > 或a ≤.(07北京)已知集合{})2(,,,,321≥=k a a a a A k Λ其中),,2,1(k i Z a i Λ=∈,由A 中的元素构成两个相应的集合(){}A b a A b A a b a S ∈+∈∈=,,,,(){}A b a A b A a b a T ∈-∈∈=,,,,其中()b a ,是有序实数对,集合T S 和的元素个数分别为n m ,.若对于任意的A a A a ∉-∈,总有,则称集合A 具有性质P .(Ⅰ)检验集合{}3,2,1,0与{}3,2,1-是否具有性质P ,并对其中具有性质P 的集合写出相应的集合T S 和;(Ⅱ)对任何具有性质P 的集合A ,证明:()21-≤k k n ; (Ⅲ)判断n m 和的大小关系,并证明你的结论.(Ⅰ)解:集合{}3,2,1,0不具有性质P ,{}3,2,1-具有性质P ,其相应的集合T S 和是()(){}()(){}3,2,1,2,1.3,3,1-=--=T S ;(Ⅱ)证明:首先由A 中的元素构成的有序实数对共有2k 个,因为()T a a A i i ∈∈,,0),,2,1(k i Λ=,又因为当A a A a ∉-∈时,, 所以当()()T a a T a a i j j i ∉∈,,时,),,2,1(k i Λ=,于是集合T 中的元素的个数最多为 ()()121212-=-=k k k k n ,即()21-≤k k n . (Ⅲ)解:n m =,证明如下: ①对于()S b a ∈,,根据定义()T b b a A b a A b A a ∈+∈+∈∈,,,从而,则 如果()()d c b a ,,与是S 中的不同元素,那么d b c a ==与中至少有一个不成立,于是 d c b a +=+与d b =中至少有一个不成立,故()b b a ,+与()d d c ,+也是T 中的不同元素.可见S 中的元素个数不多于T 中的元素个数,即n m ≤;②对于()T b a ∈,,根据定义()S b b a A b a A b A a ∈-∈-∈∈,,,从而,则 如果()()d c b a ,,与是T 中的不同元素,那么d b c a ==与中至少有一个不成立,于是d c b a -=-与d b =中至少有一个不成立,故()b b a ,-与()d d c ,-也是S 中的不同元素.可见T 中的元素个数不多于S 中的元素个数,即m n ≤.由①②可知n m =.(07上海)已知函数()),0(2R a x xax x f ∈≠+= (1)判断函数()x f 的奇偶性;(2)若()x f 在区间[)+∞,2是增函数,求实数a 的取值范围。