专项训练:函数与导数,解析几何解答题(二)(文科)
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高中文科函数与导数练习题及讲解### 高中文科函数与导数练习题及讲解一、函数的概念与性质函数是数学中描述变量之间关系的基本概念。
对于高中文科学生来说,理解函数的基本概念和性质是非常重要的。
以下是一些基础练习题:1. 定义域与值域给定函数 \( f(x) = \frac{1}{x-2} \),求其定义域和值域。
2. 函数的单调性判断函数 \( f(x) = x^2 \) 在区间 \( (-\infty, 0] \) 上的单调性。
二、导数的基本概念导数是函数在某一点处的瞬时变化率,它可以帮助我们理解函数的变化趋势。
以下是一些导数的练习题:1. 求导数计算函数 \( f(x) = 3x^2 - 2x + 1 \) 在 \( x = 1 \) 处的导数。
2. 导数的应用利用导数求函数 \( f(x) = x^3 - 3x^2 + 2 \) 的极值点。
三、函数与导数的综合应用函数与导数的综合应用可以帮助我们解决更复杂的问题,例如最优化问题和曲线的切线问题。
1. 最优化问题求函数 \( f(x) = -x^2 + 4x \) 在区间 \( [0, 4] \) 上的最大值。
2. 曲线的切线求曲线 \( y = x^2 \) 在点 \( (1, 1) \) 处的切线方程。
练习题答案与讲解1. 定义域与值域函数 \( f(x) = \frac{1}{x-2} \) 的定义域是 \( x \neq 2 \),即 \( (-\infty, 2) \cup (2, +\infty) \)。
值域是 \( y \neq 0 \),即 \( (-\infty, 0) \cup (0, +\infty) \)。
2. 函数的单调性函数 \( f(x) = x^2 \) 在区间 \( (-\infty, 0] \) 上是单调递减的。
3. 求导数函数 \( f(x) = 3x^2 - 2x + 1 \) 的导数是 \( f'(x) = 6x - 2 \)。
数学《函数与导数》知识点一、选择题1.已知函数()2f x x x =+,且()1231lnlog 223a f b f c f -⎛⎫⎛⎫=== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,,,则a b c ,,的大小关系为( )A .a c b <<B .b c a <<C .c a b <<D .b a c <<【答案】A 【解析】 【分析】由函数()2f x x x =+,可得()()f x f x -=,得到函数()f x 为偶函数,图象关于y 轴对称,又由由二次函数的性质可得,函数()f x 在[0,)+∞上为单调递增函数,则函数()f x 在(,0)-∞上为单调递减函数,再根据对数函数的性质,结合图象,即可求解.【详解】由题意,函数()2f x x x =+,满足()()22()f x x x x x f x -=-+-=+=,所以函数()f x 为定义域上的偶函数,图象关于y 轴对称,又当0x ≥时,()2f x x x =+,由二次函数的性质可得,函数()f x 在[0,)+∞上为单调递增函数,则函数()f x 在(,0)-∞上为单调递减函数,又由31ln 22<=,113222log log 1<=-,1122-=,根据对称性,可得11323(ln )(2)(log )2f f f -<<,即a c b <<,故选A .【点睛】本题主要考查了函数的奇偶性和单调性的应用,其中解答中得到函数的单调性与奇偶性,以及熟练应用对数函数的性质是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.2.设复数z a bi =+(i 为虚数单位,,a b ∈R ),若,a b 满足关系式2a b t =-,且z 在复平面上的轨迹经过三个象限,则t 的取值范围是( ) A .[0,1] B .[1,1]- C .(0,1)(1,)⋃+∞ D .(1,)-+∞【答案】C 【解析】 【分析】首先根据复数的几何意义得到z 的轨迹方程2xy t =-,再根据指数函数的图象,得到关于t 的不等式,求解.【详解】由复数的几何意义可知,设复数对应的复平面内的点为(),x y ,2ax ay b t=⎧⎨==-⎩ ,即2x y t =- , 因为z 在复平面上的轨迹经过三个象限, 则当0x =时,11t -< 且10t -≠ , 解得0t >且1t ≠ ,即t 的取值范围是()()0,11,+∞U . 故选:C 【点睛】本题考查复数的几何意义,以及轨迹方程,函数图象,重点考查数形结合分析问题的能力,属于基础题型.3.3ax ⎛ ⎝⎭的展开式中,第三项的系数为1,则11a dx x =⎰( ) A .2ln 2 B .ln 2 C .2 D .1【答案】A 【解析】 【分析】首先根据二项式定理求出a ,把a 的值带入11adx x⎰即可求出结果. 【详解】解题分析根据二项式3ax ⎛- ⎝⎭的展开式的通项公式得221213()4a T C ax x +⎛== ⎝⎭. Q 第三项的系数为1,1,44aa ∴=∴=,则4411111d d ln 2ln 2a x x x x x ===⎰⎰.故选:A 【点睛】本题考查二项式定理及定积分. 需要记住二项式定理展开公式:1C k n k kk n T a b -+=.属于中等题.4.已知()f x 是定义在R 上的偶函数,其图象关于点(1,0)对称.以下关于()f x 的结论:①()f x 是周期函数;②()f x 满足()(4)f x f x =-;③()f x 在(0,2)单调递减;④()cos 2xf x π=是满足条件的一个函数.其中正确结论的个数是( ) A .4 B .3C .2D .1【答案】B【解析】 【分析】题目中条件:(2)()f x f x +=-可得(4)()f x f x +=知其周期,利用奇函数图象的对称性,及函数图象的平移变换,可得函数的对称中心,结合这些条件可探讨函数的奇偶性,及单调性. 【详解】解:对于①:()()f x f x -=Q ,其图象关于点(1,0)对称(2)()f x f x +=- 所以(4)(2)()f x f x f x +=-+=,∴函数()f x 是周期函数且其周期为4,故①正确;对于②:由①知,对于任意的x ∈R ,都有()f x 满足()(4)f x f x -=-, 函数是偶函数,即()(4)f x f x =-,故②正确. 对于③:反例:如图所示的函数,关于y 轴对称,图象关于点(1,0)对称,函数的周期为4,但是()f x 在(0,2)上不是单调函数,故③不正确;对于④:()cos 2xf x π=是定义在R 上的偶函数,其图象关于点(1,0)对称的一个函数,故④正确. 故选:B . 【点睛】本题考查函数的基本性质,包括单调性、奇偶性、对称性和周期性,属于基础题.5.已知函数()f x 是偶函数,当0x >时,()ln 1f x x x =+,则曲线()y f x =在1x =-处的切线方程为( ) A .y x =- B .2y x =-+C .y x =D .2y x =-【答案】A 【解析】 【分析】首先根据函数的奇偶性,求得当0x <时,()f x 的解析式,然后求得切点坐标,利用导数求得斜率,从而求得切线方程. 【详解】因为0x <,()()ln()1f x f x x x =-=--+,()11f -=,()ln()1f x x '=---,(1)1f '-=-,所以曲线()y f x =在1x =-处的切线方程为()11y x -=-+,即y x =-.故选:A 【点睛】本小题主要考查根据函数奇偶性求函数解析式,考查利用导数求切线方程,属于基础题.6.已知全集U =R ,函数()ln 1y x =-的定义域为M ,集合{}2|0?N x x x =-<,则下列结论正确的是 A .M N N =I B .()U M N =∅I ð C .M N U =U D .()U M N ⊆ð【答案】A 【解析】 【分析】求函数定义域得集合M ,N 后,再判断. 【详解】由题意{|1}M x x =<,{|01}N x x =<<,∴M N N =I . 故选A . 【点睛】本题考查集合的运算,解题关键是确定集合中的元素.确定集合的元素时要注意代表元形式,集合是函数的定义域,还是函数的值域,是不等式的解集还是曲线上的点集,都由代表元决定.7.已知()(1)|ln |xf x x x =≠,若关于x 方程22[()](21)()0f x m f x m m -+++=恰有4个不相等的实根,则实数m 的取值范围是( )A .1,2(2,)e e ⎛⎫⋃ ⎪⎝⎭B .11,e e ⎛⎫+ ⎪⎝⎭C .(1,)e e -D .1e e ⎛⎫⎪⎝⎭,【答案】C 【解析】 【分析】由已知易知()f x m =与()1f x m =+的根一共有4个,作出()f x 图象,数形结合即可得到答案. 【详解】由22[()](21)()0f x m f x m m -+++=,得()f x m =或()1f x m =+,由题意()f x m =与()1f x m =+两个方程的根一共有4个,又()f x 的定义域为(0,1)(1,)⋃+∞,所以()|ln |ln x x f x x x ==,令()ln x g x x=,则'2ln 1()(ln )x g x x -=,由'()0g x >得x e >, 由'()0g x <得1x e <<或01x <<,故()g x 在(0,1),(1,)e 单调递减,在(,)e +∞上单调递 增,由图象变换作出()f x 图象如图所示要使原方程有4个根,则01m em e<<⎧⎨+>⎩,解得1e m e -<<.故选:C 【点睛】本题考查函数与方程的应用,涉及到方程根的个数问题,考查学生等价转化、数形结合的思想,是一道中档题.8.若函数()sin 2x x f x e e x -=-+,则满足2(21)()0f x f x -+>的x 的取值范围为( ) A .1(1,)2- B .1(,1)(,)2-∞-+∞U C .1(,1)2-D .1(,)(1,)2-∞-⋃+∞【答案】B 【解析】 【分析】判断函数()f x 为定义域R 上的奇函数,且为增函数,再把()()2210f x f x -+>化为221x x ->-,求出解集即可.【详解】解:函数()sin2xxf x e ex -=-+,定义域为R ,且满足()()sin 2xx f x ee x --=-+- ()()sin2x x e e xf x -=--+=-,∴()f x 为R 上的奇函数; 又()'2cos222cos20xxf x e ex x x -=++≥+≥恒成立,∴()f x 为R 上的单调增函数;又()()2210f x f x -+>,得()()()221f xf x f x ->-=-,∴221x x ->-, 即2210x x +->, 解得1x <-或12x >, 所以x 的取值范围是()1,1,2⎛⎫-∞-⋃+∞ ⎪⎝⎭. 故选B . 【点睛】本题考查了利用定义判断函数的奇偶性和利用导数判断函数的单调性问题,考查了基本不等式,是中档题.9.函数()()2ln 43f x x x =+-的单调递减区间是( )A .3,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦B .32⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭,C .31,2⎛⎤- ⎥⎝⎦D .342⎡⎫⎪⎢⎣⎭,【答案】D 【解析】 【分析】先求函数定义域,再由复合函数单调性得结论. 【详解】由2430x x +->得14x -<<,即函数定义域是(1,4)-,2232543()24u x x x =+-=--+在3(1,]2-上递增,在3[,4)2上递减,而ln y u =是增函数,∴()f x 的减区间是3[,4)2. 故选:D . 【点睛】本题考查对数型复合函数的单调性,解题时先求出函数的定义域,函数的单调区间应在定义域内考虑.10.已知函数在区间上有最小值,则函数在区间上一定( )A .有最小值B .有最大值C .是减函数D .是增函数【答案】D 【解析】 【分析】 由二次函数在区间上有最小值得知其对称轴,再由基本初等函数的单调性或单调性的性质可得出函数在区间上的单调性.【详解】 由于二次函数在区间上有最小值,可知其对称轴,.当时,由于函数和函数在上都为增函数,此时,函数在上为增函数;当时,在上为增函数;当时,由双勾函数的单调性知,函数在上单调递增,,所以,函数在上为增函数.综上所述:函数在区间上为增函数,故选D.【点睛】本题考查二次函数的最值,同时也考查了型函数单调性的分析,解题时要注意对的符号进行分类讨论,考查分类讨论数学思想,属于中等题.11.已知函数()f x 是定义在R 上的偶函数,当0x ≥时,2()4f x x x =-,则不等式(2)5f x +<的解集为( )A .(3,7)-B .()4,5-C .(7,3)-D .()2,6-【答案】C 【解析】 【分析】首先求出当0x ≥时不等式的解集,在根据偶函数的对称性求出当0x <时不等式的解集,从而求出()5f x <的解集,则525x -<+<,即可得解. 【详解】当0x ≥时,2()45f x x x =-<的解为05x <≤;当0x <时,根据偶函数图像的对称性知不等式()5f x <的解为5x 0-<<, 所以不等式()5f x <的解集为{}55x x -<<,所以不等式(2)5f x +<的解集为{}{}52573x x x x -<+<=-<<. 故选:C 【点睛】本题考查偶函数的性质,涉及一元二次不等式,属于基础题.12.已知定义在R 上的函数()f x 满足()()3221f x f x -=-,且()f x 在[1, )+∞上单调递增,则( )A .()()()0.31.130. 20.54f f log f << B .()()()0.31.130. 240.5f f f log <<C .()()()1.10.3340.20.5f f f log << D .()()()0.31.130.50.24f log f f << 【答案】A 【解析】 【分析】由已知可得()f x 的图象关于直线1x =对称.因为0.31.130.21log 0.5141-<-<-,又()f x 在[1,)+∞上单调递增,即可得解.【详解】解:依题意可得,()f x 的图象关于直线1x =对称. 因为()()()0.31.1330.20,1,0.5 2 1,,044,8log log ∈=-∈-∈,则0.31.130.21log 0.5141-<-<-,又()f x 在[1,)+∞上单调递增, 所以()()()0.31.130.20.54f f log f <<.故选:A. 【点睛】本题考查了函数的对称性及单调性,重点考查了利用函数的性质判断函数值的大小关系,属中档题.13.已知函数()ln xf x x=,则使ln ()()()f x g x a f x =-有2个零点的a 的取值范围( )A .(0,1)B .10,e ⎛⎫ ⎪⎝⎭C .1,1e ⎛⎫ ⎪⎝⎭D .1,e ⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭【答案】B 【解析】 【分析】 令()ln xt f x x==,利用导数研究其图象和值域,再将ln ()()()f x g x a f x =-有2个零点,转化为ln ta t=在[),e +∞上只有一解求解. 【详解】 令()ln x t f x x ==,当01x <<时,()0ln xt f x x==<, 当1x >时,()2ln 1()ln x t f x x -''==,当1x e <<时,0t '<,当x e >时,0t '>, 所以当x e =时,t 取得最小值e ,所以t e ≥, 如图所示:所以ln ()()()f x g x a f x =-有2个零点,转化为ln ta t=在[),e +∞上只有一解, 令ln t m t =,21ln 0t m t -'=≤,所以ln tm t=在[),e +∞上递减,所以10m e<≤, 所以10a e <≤,当1a e=时,x e =,只有一个零点,不合题意, 所以10a e<< 故选:B 【点睛】本题主要考查导数与函数的零点,还考查了数形结合的思想和运算求解的能力,属于中档题.14.已知函数())lnf x x =,设()3log 0.2a f =,()0.23b f -=,()1.13c f =-,则( )A .a b c >>B .b a c >>C .c b a >>D .c a b >>【答案】D 【解析】∵())lnf x x =∴())f x x ==∴())f x x -=∵当0x >1x >;当0x <时,01x <∴当0x >时,())))f x x x x ==-=,())f x x -=;当0x <时()))f x x x ==;()))f x x x -=-=.∴()()f x f x =- ∴函数()f x 是偶函数∴当0x >时,易得())f x x =为增函数∴33(log 0.2)(log 5)a f f ==, 1.1 1.1(3)(3)c f f =-=∵31log 52<<,0.2031-<<, 1.133>∴ 1.10.23(3)(log 5)(3)f f f ->>∴c a b >> 故选D.15.若函数()()sin xf x e x a =+在区间,22ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递增,则实数a 的取值范围是()A .)+∞ B .[)1,+∞ C .()1,+∞D .()+∞【答案】B 【解析】【分析】将问题转化为()0f x '≥在,22ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭上恒成立;根据导函数解析式可知问题可进一步转化04x a π⎛⎫++≥ ⎪⎝⎭在,22ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭上恒成立;利用正弦型函数值域求法可求得(14x a a a π⎛⎫⎤++∈-+ ⎪⎦⎝⎭,则只需10a -+?即可,解不等式求得结果. 【详解】由题意得:()()sin cos 4x x x f x e x a e x e x a π⎫⎛⎫'=++=++ ⎪⎪⎝⎭⎭ ()f x Q 在,22ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递增 ()0f x '∴≥在,22ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭上恒成立又0x e > 04x a π⎛⎫++≥ ⎪⎝⎭在,22ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭上恒成立当,22x ππ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭时,3,444x πππ⎛⎫+∈- ⎪⎝⎭ sin ,142x π⎛⎤⎛⎫∴+∈- ⎥ ⎪ ⎝⎭⎝⎦ (14x a a a π⎛⎫⎤++∈-+ ⎪⎦⎝⎭ 10a ∴-+≥,解得:[)1,a ∈+∞ 本题正确选项:B【点睛】本题考查根据函数在一段区间内的单调性求解参数范围问题,涉及到正弦型函数值域的求解问题;本题解题关键是能够将问题转化为导函数在区间内恒大于等于零的问题,从而利用三角函数的最值来求得结果.16.已知定义在R 上的函数()f x 满足(2)(2)f x f x +=-,且当2x >时,()()2()x f x f x f x ''⋅+>,若(1)1f =.则不等式1()2f x x <-的解集是( ) A .(2,3)B .(,1)-∞C .()(1,2)2,3⋃D .()(,1)3,-∞⋃+∞ 【答案】C【解析】【分析】 令()|2|()F x x f x =-,当2x >时,则()(2)()F x x f x =-,利用导数可得当2x >时,()F x 单调递增,根据题意可得()F x 的图象关于2x =对称,不等式1()|2|f x x <-等价于|2|()1(2)x f x x -<≠,从而()(1)F x F <,利用对称性可得|2||12|x -<-,解不等式即可.【详解】当2x >时,()()2()x f x f x f x ''⋅+>,∴(2)()()0x f x f x '-+>,令()|2|()F x x f x =-.当2x >时,则()(2)()F x x f x =-,()(2)()()0F x x f x f x ''=-+>,即当2x >时,()F x 单调递增.函数()f x 满足(2)(2)f x f x +=-,所以(2)(2)F x F x +=-,即()F x 的图象关于2x =对称, 不等式1()|2|f x x <-等价于|2|()1(2)x f x x -<≠, (1)|12|(1)(1)1F f f =-==,即()(1)F x F <,所以|2||12|x -<-,解得13x <<且2x ≠,解集为(1,2)(2,3)U .故选:C【点睛】本题考查了导数在解不等式中的应用、函数的对称性的应用以及绝对值不等式的解法,属于中档题.17.如图,对应此函数图象的函数可能是( )A .21(1)2x y x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭B .22(1)x y x =-C .ln y x =D .1x y xe =-【答案】B【解析】【分析】 观察图象,从函数的定义域,零点,以及零点个数,特征函数值判断,排除选项,得到正确答案.【详解】由图象可知当0x =时,1y =-,C 不满足;当1x =时,0y =,D 不满足条件;A.由函数性质可知当2x =-时,()2141122y -⎛⎫=⨯-= ⎪⎝⎭,显然A 不成立; 而B 都成立.故选:B【点睛】本题考查根据函数图象,判断函数的解析式,重点考查函数性质的判断,包含函数的定义域,函数零点,零点个数,单调性,特殊值,等信息排除选项,本题属于中档题型.18.已知函数()f x 是定义在R 上的偶函数,当0x ≥,3()3f x x x =+,则32(2)a f =,31(log )27b f =,(2)c f =的大小关系为( ) A .a b c >>B .a c b >>C .b a c >>D .b c a >>【答案】C【解析】【分析】 利用导数判断3()3f x x x =+在[0,)+∞上单调递增,再根据自变量的大小得到函数值的大小.【详解】 Q 函数()f x 是定义在R 上的偶函数,31(log )(3)(3)27b f f f ∴==-=, 32022223<<=<Q ,当0x ≥,'2()330f x x =+>恒成立,∴3()3f x x x =+在[0,)+∞上单调递增,3231(log )(2)(2)27f f f ∴>>,即b a c >>. 故选:C.【点睛】 本题考查利用函数的性质比较数的大小,考查函数与方程思想、转化与化归思想,考查逻辑推理能力和运算求解能力,求解时注意将自变量化到同一个单调区间中.19.函数2ln x xy x =的图象大致是( )A .B .C .D .【答案】D【解析】【分析】根据函数为偶函数排除B ,当0x >时,利用导数得()f x 在1(0,)e 上递减,在1(,)e+∞上递增,根据单调性分析,A C 不正确,故只能选D .【详解】 令2ln ||()||x x f x x =,则2()ln ||()()||x x f x f x x ---==-, 所以函数()f x 为偶函数,其图像关于y 轴对称,故B 不正确,当0x >时,2ln ()ln x x f x x x x==,()1ln f x x '=+, 由()0f x '>,得1x e >,由()0f x '<,得10x e<<, 所以()f x 在1(0,)e上递减,在1(,)e +∞上递增, 结合图像分析,,A C 不正确.故选:D【点睛】本题考查了利用函数的奇偶性判断函数的图象,考查了利用导数研究函数的单调性,利用单调性判断函数的图象,属于中档题.20.已知函数221,0()log ,0x x f x x x ⎧+-≤=⎨>⎩,若()1f a ≤,则实数a 的取值范围是( ) A .(4][2,)-∞-+∞U B .[1,2]-C .[4,0)(0,2]-UD .[4,2]- 【答案】D【解析】【分析】不等式()1f a ≤等价于0,211,a a ≤⎧⎨+-≤⎩或20,log 1,a a >⎧⎨≤⎩分别解不等式组后,取并集可求得a 的取值范围.【详解】()1f a ≤⇔0,211,a a ≤⎧⎨+-≤⎩或20,log 1,a a >⎧⎨≤⎩, 解得:40a -≤≤或02a <≤,即[4,2]a ∈-,故选D.【点睛】本题考查与分段函数有关的不等式,会对a 进行分类讨论,使()f a 取不同的解析式,从而将不等式转化为解绝对值不等式和对数不等式.。
专题04 导数及其应用(解答题)(文科专用) 1.【2022年全国甲卷】已知函数f(x)=x 3−x,g(x)=x 2+a ,曲线y =f(x)在点(x 1,f (x 1))处的切线也是曲线y =g(x)的切线.(1)若x 1=−1,求a ;(2)求a 的取值范围.2.【2022年全国乙卷】已知函数f(x)=ax −1x −(a +1)lnx . (1)当a =0时,求f(x)的最大值;(2)若f(x)恰有一个零点,求a 的取值范围.3.【2021年甲卷文科】设函数22()3ln 1f x a x ax x =+-+,其中0a >. (1)讨论()f x 的单调性;(2)若()y f x =的图象与x 轴没有公共点,求a 的取值范围. 4.【2021年乙卷文科】已知函数32()1f x x x ax =-++.(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. 5.【2020年新课标1卷文科】已知函数()(2)x f x e a x =-+. (1)当1a =时,讨论()f x 的单调性;(2)若()f x 有两个零点,求a 的取值范围.6.【2020年新课标2卷文科】已知函数f (x )=2ln x +1.(1)若f (x )≤2x +c ,求c 的取值范围;(2)设a >0时,讨论函数g (x )=()()f x f a x a--的单调性. 7.【2020年新课标3卷文科】已知函数32()f x x kx k =-+. (1)讨论()f x 的单调性;(2)若()f x 有三个零点,求k 的取值范围.8.【2019年新课标2卷文科】已知函数()(1)ln 1f x x x x =---.证明: (1)()f x 存在唯一的极值点;(2)()=0f x 有且仅有两个实根,且两个实根互为倒数.9.【2019年新课标3卷文科】已知函数32()22f x x ax =-+. (1)讨论()f x 的单调性;(2)当0<<3a 时,记()f x 在区间[]0,1的最大值为M ,最小值为m ,求M m -的取值范围.10.【2018年新课标1卷文科】【2018年新课标I 卷文】已知函数()e 1x f x a lnx =--.(1)设2x =是()f x 的极值点.求a ,并求()f x 的单调区间;(2)证明:当1ea ≥时,()0f x ≥. 11.【2018年新课标2卷文科】已知函数()()32113f x x a x x =-++. (1)若3a =,求()f x 的单调区间;(2)证明:()f x 只有一个零点.12.【2018年新课标3卷文科】已知函数()21x ax x f x e +-=. (1)求曲线()y f x =在点()0,1-处的切线方程; (2)证明:当1a ≥时,()0f x e +≥.。
导数文科大题含详细答案————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:导数文科大题1.知函数,. (1)求函数的单调区间;(2)若关于的方程有实数根,求实数的取值范围. 答案解析2.已知, (1)若,求函数在点处的切线方程; (2)若函数在上是增函数,求实数a 的取值范围; (3)令, 是自然对数的底数);求当实数a等于多少时,可以使函数取得最小值为3.解:(1)时,,′(x),′(1)=3,,数在点处的切线方程为,(2)函数在上是增函数,′(x),在上恒成立,即,在上恒成立,令,当且仅当时,取等号, ,的取值范围为(3),′(x),①当时,在上单调递减,,计算得出(舍去);②当且时,即,在上单调递减,在上单调递增,,计算得出,满足条件;③当,且时,即,在上单调递减,,计算得出(舍去);综上,存在实数,使得当时,有最小值3.解析(1)根据导数的几何意义即可求出切线方程.(2)函数在上是增函数,得到f′(x),在上恒成立,分离参数,根据基本不等式求出答案,(3),求出函数的导数,讨论,,的情况,从而得出答案3.已知函数,(1)分别求函数与在区间上的极值;(2)求证:对任意,解:(1),令,计算得出:,,计算得出:或,故在和上单调递减,在上递增,在上有极小值,无极大值;,,则,故在上递增,在上递减,在上有极大值,,无极小值;(2)由(1)知,当时,,,故;当时,,令,则,故在上递增,在上递减,,;综上,对任意,解析(1)求导,利用导数与函数的单调性及极值关系,即可求得及单调区间及极值;4.已知函数,其中,为自然数的底数.(1)当时,讨论函数的单调性;(2)当时,求证:对任意的,.解:(1)当时,,则,,故则在R上单调递减.(2)当时,,要证明对任意的,.则只需要证明对任意的,.设,看作以a为变量的一次函数,要使,则,即,恒成立,①恒成立,对于②,令,则,设时,,即.,,在上,,单调递增,在上,,单调递减,则当时,函数取得最大值,故④式成立,综上对任意的,.解析:(1)求函数的导数,利用函数单调性和导数之间的关系进行讨论即可.(2)对任意的,转化为证明对任意的,,即可,构造函数,求函数的导数,利用导数进行研究即可.5.已知函数(1)当时,求函数在处的切线方程;(2)求在区间上的最小值.解:(1)设切线的斜率为k.因为,所以,所以,所以所求的切线方程为,即(2)根据题意得, 令,可得①若,则,当时,,则在上单调递增.所以②若,则, 当时,,则在上单调递减. 所以③若,则,所以,随x的变化情况如下表:x 1 20 - 0 + 0-e Φ极小值Γ0所以的单调递减区间为,单调递增区间为所以在上的最小值为综上所述:当时,;当时,;当时,解析(1)设切线的斜率为k.利用导数求出斜率,切点坐标,然后求出切线方程.(2)通过,可得.通过①,②,③,判断函数的单调性求出函数的最值.6.已知函数。
全国卷高考数学导数、解析几何解答题专项训练(二)一、解答题1.设函数32()2f x x a x b x a =+++,2()32gx x x =-+,其中x R ∈,a 、b 为常数,已知曲线()y f x =与()y g x =在点(2,0)处有相同的切线l 。
(I ) 求a 、b 的值,并写出切线l 的方程;(II )若方程()()f x g x m x +=有三个互不相同的实根0、x 、x ,其中12x x <,且对任意的[]12,x x x ∈,()()(1)fxg x m x +<-恒成立,求实数m 的取值范围。
2.(本小题满分12分) 已知函数22()ln axf x x e=-,(a e R,∈为自然对数的底数). (Ⅰ)求函数()f x 的递增区间;(Ⅱ)当1a =时,过点(0, )P t ()t ∈R 作曲线()y f x =的两条切线,设两切点为111(,())P x f x ,222(,())P x f x 12()≠x x ,求证12x x +为定值,并求出该定值。
3.若函数()x f 满足:在定义域内存在实数0x,使()()()k f x f k x f +=+00(k 为常数),则称“f (x )关于k 可线性分解”.(Ⅰ)函数()22x x f x+=是否关于1可线性分解?请说明理由;(Ⅱ)已知函数()1ln +-=ax x x g ()0>a 关于a 可线性分解,求a 的取值范围;(Ⅲ)证明不等式:()()12e 321-≤⨯⨯⨯⨯n n n Λ()*∈N n . 4.已知x=1是()2ln bf x x x x =-+的一个极值点(1)求b 的值; (2)求函数()f x 的单调增区间;(3)设x x f x g 3)()(-=,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。
5.已知函数2()x f x e x ax =--,如果函数()f x 恰有两个不同的极值点1x ,2x ,且12x x <.(Ⅰ)证明:1ln 2x <;(Ⅱ)求1()f x 的最小值,并指出此时a 的值.6.设函数2()ln 4f x a x x =-,2()(0,0,,)g x bx a b a b R =≠≠∈.(Ⅰ)当32b =时,函数()()()h x f x g x =+在1x =处有极小值,求函数()h x 的单调递增区间;(Ⅱ)若函数()f x 和()g x 有相同的极大值,且函数()()()g x p x f x x =+在区间2[1,]e 上的最大值为8e -,求实数b 的值(其中e 是自然对数的底数) 7.(本小题满分12分)已知函数()ln f x x a x =-,1(), (R).ag x a x +=-∈(Ⅰ)若1a =,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0x ,使得0()f x <0()g x 成立,求a 的取值范围.8.已知函数2()(0)f x ax kbx x =+>与函数()ln ,、、g x ax b x a b k =+为常数,它们的导函数分别为()y f x '=与()y g x '=(1)若()g x 图象上一点(2,(2))p g 处的切线方程为:22ln 220x y -+-=,求、a b 的值;(2)对于任意的实数k,且、a b 均不为0,证明:当0ab >时,()y f x '=与()y g x '=的图象有公共点;(3)在(1)的条件下,设112212(,),(,),()A x yB x y x x <是函数()y g x =的图象上两点,21021()y y g x x x -'=-,证明:102x x x <<9.(本小题满分13分)已知函数21()ln (,0).2f x x ax a R a =-∈≠(I )求函数()f x 的单调区间;(II )已知点1111(1,),(,)(1):()2A a x y x C y f x ->=设B 是曲线图角上的点,曲线C上是否存在点00(,)M x y 满足:①1012x x +=;②曲线C 在点M 处的切线平行于直线AB ?请说明理由。
陕西省山阳中学2018届高三文数专项训练函数与导数 (1) 班级: 姓名:1.已知函数ln ()1xf x x=-.(Ⅰ)求函数()f x 的单调区间; (Ⅱ)设0,m >求函数()f x 在区间[],2m m 上的最大值. 解:(Ⅰ)因为函数()f x 的定义域为(0,)+∞,且21ln ()1xf x x -=, 令()01f x >,解得0x e <<,令()01f x <,解得x e >, 所以函数()f x 的单调递增区间为()0,e ,单调递减区间为(),e +∞(Ⅱ)①当{20m em ≤>,即02e m <≤时,[],2(0,)m m e ⊆,函数()f x 在[],2m m 上单调递增, 所以max ln 2()(2)1;2m f x f m m ==- ②当 2,m e m << 即2em e <<时,(),e (0,),m e ⊆ ()e,2(,),m e ⊆+∞()f x 在(),e m 上单调递增,在()e,2m 上单调递减,所以max lne 1()()11;f x f e e e ==-=-③当m e ≥时,(,2)(,)m m e ⊆+∞,()f x 在[],2m m 上单调递减,所以max ln ()() 1.mf x f m m==- 综上,当02e m <≤时,max ln 2()1;2m f x m =-当2e m e <<时,max 1()1;f x e=- 当m e ≥时,max ln () 1.mf x m=- 2.已知函数f (x )=x -a ln x (a ∈R ).(Ⅰ)当a =2时,求曲线y =f (x )在x =1处的切线方程;(Ⅱ)设函数h (x )=f (x )+1+ax ,求函数h (x )的单调区间. 解:(Ⅰ)当a =2时,f (x )=x -2ln x ,f (1)=1,即切点为(1,1), ∵f ′(x )=1-2x ,∴f ′(1)=1-2=-1,∴曲线y =f (x )在点(1,1)处的切线方程为y -1=-(x -1),即x +y -2=0.(Ⅱ)由题意知,h (x )=x -a ln x +1+ax (x >0),则h ′(x )=1-a x -1+a x 2=22(1)x ax a x --+=[]2(1)(1)x x a x+-+, ①当a +1>0,即a >-1时, 令h ′(x )>0,∵x >0,∴x >1+a , 令h ′(x )<0,∵x >0,∴0<x <1+a . ②当a +1≤0,即a ≤-1时,h ′(x )>0恒成立,综上,当a >-1时,h (x )的单调递减区间是(0,a +1),单调递增区间是(a +1,+∞);当a ≤-1时,h (x )的单调递增区间是(0,+∞),无单调递减区间.3.设()f x x x ax 3211=-++232(Ⅰ)若()f x 在(,2+∞3)上存在单调递增区间,求a 的取值范围;(Ⅱ)当a 0<<2时,()f x 在[,]14上的最小值为16-3,求()f x 在该区间上的最大值.解:(Ⅰ)由2211()2()224f x x x a x a '=-++=--++当222[,),()()2;339x f x f a ''∈+∞=+时的最大值为所以要使()f x 在(,2+∞3)上存在单调递增区间,必需2120,99a a +>>-得 ,所以,当12,()(,)93a f x >-+∞时在上存在单调递增区间。
专题 8:导数(文)经典例题分析考点一:求导公式。
例 1. f (x) 是 f (x) 1 x32x 1 的导函数,则 f ( 1) 的值是。
3分析: f ' x x 22,所以 f ' 1 1 23答案: 3考点二:导数的几何意义。
例 2.已知函数 y f ( x) 的图象在点 M (1, f (1)) 处的切线方程是 y 1x 2 ,则2f (1) f (1)。
分析:由于 k 1,所以25,所以 f 15,所以221f ' 1,由切线过点M (1,f (1)),可得点M的纵坐标为2f 1 f ' 13答案: 3例 3.曲线y x32x24x 2 在点 (1, 3) 处的切线方程是。
分析: y'3x24x 4 ,点 (1, 3) 处切线的斜率为k 3 4 4 5 ,所以设切线方程为 y5x b ,将点 (1, 3) 带入切线方程可得b 2 ,所以,过曲线上点(1,3)处的切线方程为:5x y 2 0答案: 5x y 20评论:以上两小题均是对导数的几何意义的考察。
考点三:导数的几何意义的应用。
例 4.已知曲线 C :y x33x 22x,直线 l : y kx ,且直线l 与曲线C相切于点x0 , y0 x00 ,求直线l的方程及切点坐标。
解析:直线过原点,则 k y0 x0 0 。
由点x0, y0在曲线 C 上,则x0y 0 x 0 3 3x 0 22x 0 , y 0x 0 23x 02。
又 y' 3x 26x2 ,在x 0x 0 , y 0处 曲 线 C 的 切 线 斜 率 为 k f ' x 03x 0 2 6x 02 ,23x 0 22 6x 02 ,整理得: 2 x 0 3x 0 0 ,解得: x 03 0x 03x 0或 x 02(舍),此时,y 03 , k 1 。
所以,直线 l 的方程为 y1x ,切点坐标是8443 , 3 。
导数文科测试题及答案一、单项选择题(每题3分,共30分)1. 函数y=x^2的导数是()A. 2xB. x^2C. 2D. x答案:A2. 函数y=3x的导数是()A. 3B. 3xC. 1D. 0答案:A3. 函数y=x^3的导数是()A. 3x^2B. x^3C. 3D. x^2答案:A4. 函数y=sin(x)的导数是()A. cos(x)B. sin(x)C. -sin(x)D. -cos(x)答案:A5. 函数y=e^x的导数是()A. e^xB. e^(-x)C. 1D. 0答案:A6. 函数y=ln(x)的导数是()A. 1/xB. xC. ln(x)D. 1答案:A7. 函数y=1/x的导数是()A. -1/x^2B. 1/x^2C. -1/xD. 1/x答案:A8. 函数y=x^(1/2)的导数是()A. 1/2x^(-1/2)B. 1/2x^(1/2)C. 1/2D. 2x^(-1/2)答案:A9. 函数y=tan(x)的导数是()A. sec^2(x)B. tan(x)C. 1D. sec(x)答案:A10. 函数y=arcsin(x)的导数是()A. 1/sqrt(1-x^2)B. 1/xC. xD. sqrt(1-x^2)答案:A二、填空题(每题4分,共20分)11. 函数y=x^4的导数是________。
答案:4x^312. 函数y=cos(x)的导数是________。
答案:-sin(x)13. 函数y=ln(1+x)的导数是________。
答案:1/(1+x)14. 函数y=x^(-2)的导数是________。
答案:-2x^(-3)15. 函数y=arccos(x)的导数是________。
答案:-1/sqrt(1-x^2)三、解答题(每题10分,共50分)16. 求函数y=x^2-2x+1的导数。
答案:y'=2x-217. 求函数y=e^(2x)的导数。
数 学B 单元 函数与导数 B1 函数及其表示14.B1、B4 若函数f (x )(x ∈R )是周期为4的奇函数,且在上的解析式为f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x (1-x ),0≤x ≤1,sin πx ,1<x ≤2,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫294+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫416=______.14.516 由题易知f ⎝ ⎛⎭⎪⎫294+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫416=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-34+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-76=-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫34-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫76=-316+sin π6=516. 2.B1、B3 下列函数中,定义域是R 且为增函数的是( ) A .y =e -xB .y =x 3C .y =ln xD .y =|x |2.B 由定义域为R ,排除选项C ,由函数单调递增,排除选项A ,D.21.K2、B1、B12 将连续正整数1,2,…,n (n ∈N *)从小到大排列构成一个数123…n ,F (n )为这个数的位数(如n =12时,此数为123456789101112,共有15个数字,F (12)=15),现从这个数中随机取一个数字,p (n )为恰好取到0的概率.(1)求p (100);(2)当n ≤时,求F (n )的表达式;(3)令g (n )为这个数中数字0的个数,f (n )为这个数中数字9的个数,h (n )=f (n )-g (n ),S ={n |h (n )=1,n ≤100,n ∈N *},求当n ∈S 时p (n )的最大值.21.解:(1)当n =100时,这个数中总共有192个数字,其中数字0的个数为11,所以恰好取到0的概率为p (100)=11192.(2)F (n )=⎩⎪⎨⎪⎧n ,1≤n ≤9,2n -9,10≤n ≤99,3n -108,100≤n ≤999,4n -1107,1000≤n ≤2014.(3)当n =b (1≤b ≤9,b ∈N *),g (n )=0;当n =10k +b (1≤k ≤9,0≤b ≤9,k ∈N *,b ∈N )时,g (n )=k ; 当n =100时,g (n )=11,即g (n )=⎩⎪⎨⎪⎧0,1≤n ≤9,k ,n =10k +b ,11,n =100.1≤k ≤9,0≤b ≤9,k ∈N *,b ∈N , 同理有f (n )=⎩⎪⎨⎪⎧0,1≤n ≤8,k ,n =10k +b -1,1≤k ≤8,0≤b ≤9,k ∈N *,b ∈N ,n -80,89≤n ≤98,20,n =99,100.由h (n )=f (n )-g (n )=1,可知n =9,19,29,39,49,59,69,79,89,90, 所以当n ≤100时,S ={9,19,29,39,49,59,69,79,89,90}. 当n =9时,p (9)=0. 当n =90时,p (90)=g (90)F (90)=9171=119.当n =10k +9(1≤k ≤8,k ∈N *)时,p (n )=g (n )F (n )=k 2n -9=k 20k +9,由y =k20k +9关于k 单调递增,故当n =10k +9(1≤k ≤8,k ∈N *)时,p (n )的最大值为p (89)=8169. 又8169<119,所以当n ∈S 时,p (n )的最大值为119. 3.B1 函数f (x )=1log 2x -1的定义域为( )A .(0,2)B .(0,2]C .(2,+∞)D . 若函数f (x )有意义,则log 2x -1>0,∴log 2x >1,∴x >2.B2 反函数5.B2 函数y =ln(3x +1)(x >-1)的反函数是( ) A .y =(1-e x )3(x >-1) B .y =(e x -1)3(x >-1) C .y =(1-e x )3(x ∈R ) D .y =(e x-1)3(x ∈R )5.D 因为y =ln(3x +1),所以x =(e y -1)3.因为x >-1,所以y ∈R ,所以函数y =ln(3x +1)(x >-1)的反函数是y =(e x -1)3(x ∈R ).B3 函数的单调性与最值2.B1、B3 下列函数中,定义域是R 且为增函数的是( ) A .y =e -xB .y =x 3C .y =ln xD .y =|x |2.B 由定义域为R ,排除选项C ,由函数单调递增,排除选项A ,D. 4.B3、B4 下列函数中,既是偶函数又在区间(-∞,0)上单调递增的是( ) A .f (x )=1x2 B .f (x )=x 2+1C .f (x )=x 3D .f (x )=2-x4.A 由偶函数的定义,可以排除C ,D ,又根据单调性,可得B 不对. 19.B3、B4、B14、E8 已知函数f (x )=e x +e -x,其中e 是自然对数的底数. (1)证明:f (x )是R 上的偶函数. (2)若关于x 的不等式mf (x )≤e-x+m -1在(0,+∞)上恒成立,求实数m 的取值范围.(3)已知正数a 满足:存在x 0∈ 以A 表示值域为R 的函数组成的集合,B 表示具有如下性质的函数φ(x )组成的集合:对于函数φ(x ),存在一个正数M ,使得函数φ(x )的值域包含于区间.例如,当φ1(x )=x 3,φ2(x )=sin x 时,φ1(x )∈A ,φ2(x )∈B .现有如下命题:①设函数f (x )的定义域为D ,则“f (x )∈A ”的充要条件是“∀b ∈R ,∃a ∈D ,f (a )=b ”; ②若函数f (x )∈B ,则f (x )有最大值和最小值;③若函数f (x ),g (x )的定义域相同,且f (x )∈A ,g (x )∈B ,则f (x )+g (x )∈/B ; ④若函数f (x )=a ln(x +2)+xx 2+1(x >-2,a ∈R )有最大值,则f (x )∈B .其中的真命题有________.(写出所有真命题的序号)15.①③④ 若f (x )∈A ,则函数f (x )的值域为R ,于是,对任意的b ∈R ,一定存在a ∈D ,使得f (a )=b ,故①正确.取函数f (x )=x (-1<x <1),其值域为(-1,1),于是,存在M =1,使得函数f (x )的值域包含于=,但此时函数f (x )没有最大值和最小值,故②错误.当f (x )∈A 时,由①可知,对任意的b ∈R ,存在a ∈D ,使得f (a )=b ,所以,当g (x )∈B 时,对于函数f (x )+g (x ),如果存在一个正数M ,使得f (x )+g (x )的值域包含于,那么对于该区间外的某一个b 0∈R ,一定存在一个a 0∈D ,使得f (x )+f (a 0)=b 0-g (a 0),即f (a 0)+g (a 0)=b 0∉,故③正确.对于f (x )=a ln(x +2)+xx 2+1(x >-2),当a >0或a <0时,函数f (x )都没有最大值.要使得函数f (x )有最大值,只有a =0,此时f (x )=xx 2+1(x >-2).易知f (x )∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,12,所以存在正数M =12,使得f (x )∈,故④正确21.B3、B12 已知函数f (x )=e x -ax 2-bx -1,其中a ,b ∈R ,e =2.718 28…为自然对数的底数.(1)设g (x )是函数f (x )的导函数,求函数g (x )在区间上的最小值; (2)若f (1)=0,函数f (x )在区间(0,1)内有零点,证明:e -2<a <1.21.解:(1)由f (x )=e x-ax 2-bx -1,得g (x )=f ′(x )=e x-2ax -b ,所以g ′(x )=e x-2a .当x ∈时,g ′(x )∈.当a ≤12时,g ′(x )≥0,所以g (x )在上单调递增,因此g (x )在上的最小值是g (0)=1-b ;当a ≥e2时,g ′(x )≤0,所以g (x )在上单调递减,因此g (x )在上的最小值是g (1)=e -2a -b ;当12<a <e2时,令g ′(x )=0,得x =ln(2a )∈(0,1), 所以函数g (x )在区间上单调递减,在区间(ln(2a ),1]上单调递增, 于是,g (x )在上的最小值是g (ln(2a ))=2a -2a ln(2a )-b . 综上所述,当a ≤12时,g (x )在上的最小值是g (0)=1-b ;当12<a <e2时,g (x )在上的最小值是g (ln(2a ))=2a -2a ln(2a )-b ; 当a ≥e2时,g (x )在上的最小值是g (1)=e -2a -b .(2)证明:设x 0为f (x )在区间(0,1)内的一个零点,则由f (0)=f (x 0)=0可知,f (x )在区间(0,x 0)上不可能单调递增,也不可能单调递减.则g (x )不可能恒为正,也不可能恒为负. 故g (x )在区间(0,x 0)内存在零点x 1.同理g (x )在区间(x 0,1)内存在零点x 2.故g (x )在区间(0,1)内至少有两个零点. 由(1)知,当a ≤12时,g (x )在上单调递增,故g (x )在(0,1)内至多有一个零点;当a ≥e2时,g (x )在上单调递减,故g (x )在(0,1)内至多有一个零点,都不合题意.所以12<a <e 2.此时g (x )在区间上单调递减,在区间(ln(2a ),1]上单调递增.因此x 1∈(0,ln(2a )),x 2∈(ln(2a ),1),必有g (0)=1-b >0,g (1)=e -2a -b >0.由f (1)=0有a +b =e -1<2,有g (0)=a -e +2>0,g (1)=1-a >0.解得e -2<a <1.所以,函数f (x )在区间(0,1)内有零点时,e -2<a <1.B4 函数的奇偶性与周期性 4.B4 下列函数为偶函数的是( ) A .f (x )=x -1 B .f (x )=x 2+x C .f (x )=2x -2-x D .f (x )=2x +2-x4.D A 中,f (-x )=-x -1,f (x )为非奇非偶函数;B 中,f (-x )=(-x )2-x =x2-x ,f (x )为非奇非偶函数;C 中,f (-x )=2-x-2x =-(2x -2-x)=-f (x ),f (x )为奇函数;D 中,f (-x )=2-x+2x=f (x ),f (x )为偶函数.故选D.14.B1、B4 若函数f (x )(x ∈R )是周期为4的奇函数,且在上的解析式为f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x (1-x ),0≤x ≤1,sin πx ,1<x ≤2,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫294+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫416=______.14.516 由题易知f ⎝ ⎛⎭⎪⎫294+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫416=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-34+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-76=-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫34-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫76=-316+sin π6=516. 5.B4 下列函数为奇函数的是( ) A .2x -12x B .x 3sin xC .2cos x +1D .x 2+2x5.A 对于A 选项,令f (x )=2x -12x =2x -2-x ,其定义域是R ,f (-x )=2-x -2x=-f (x ),所以A 正确;对于B 选项,根据奇函数乘奇函数是偶函数,所以x 3sin x 是偶函数;C 显然也是偶函数;对于D 选项,根据奇偶性的定义,该函数显然是非奇非偶函数.9.B4、B9 已知f (x )是定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,f (x )=x 2-3x ,则函数g (x )=f (x )-x +3的零点的集合为( )A .{1,3}B .{-3,-1,1,3}C .{2-7,1,3}D .{-2-7,1,3}9.D 设x <0,则-x >0,所以f (x )=-f (-x )=-=-x 2-3x . 求函数g (x )=f (x )-x +3的零点等价于求方程f (x )=-3+x 的解. 当x ≥0时,x 2-3x =-3+x ,解得x 1=3,x 2=1; 当x <0时,-x 2-3x =-3+x ,解得x 3=-2-7.故选D.4.B3、B4 下列函数中,既是偶函数又在区间(-∞,0)上单调递增的是( ) A .f (x )=1x2 B .f (x )=x 2+1C .f (x )=x 3D .f (x )=2-x4.A 由偶函数的定义,可以排除C ,D ,又根据单调性,可得B 不对. 15.B4 若f (x )=ln(e 3x+1)+ax 是偶函数,则a =________.15.-32 由偶函数的定义可得f (-x )=f (x ),即ln(e -3x +1)-ax =ln(e 3x+1)+ax ,∴2ax =-ln e 3x=-3x ,∴a =-32.19.B3、B4、B14、E8 已知函数f (x )=e x +e -x,其中e 是自然对数的底数. (1)证明:f (x )是R 上的偶函数. (2)若关于x 的不等式mf (x )≤e-x+m -1在(0,+∞)上恒成立,求实数m 的取值范围.(3)已知正数a 满足:存在x 0∈ 奇函数f (x )的定义域为R .若f (x +2)为偶函数,且f (1)=1,则f (8)+f (9)=( )A .-2B .-1C .0D .112.D 因为f (x +2)为偶函数,所以其对称轴为直线x =0,所以函数f (x )的图像的对称轴为直线x =2.又因为函数f (x )是奇函数,其定义域为R ,所以f (0)=0,所以f (8)=f (-4)=-f (4)=-f (0)=0,故f (8)+f (9)=0+f (-5)=-f (5)=-f (-1)=f (1)=1.15.B4 偶函数y =f (x )的图像关于直线x =2对称,f (3)=3,则f (-1)=________. 15.3 因为函数图像关于直线x =2对称,所以f (3)=f (1),又函数为偶函数,所以f (-1)=f (1),故f (-1)=3.5.B4 设函数f (x ),g (x )的定义域都为R ,且f (x )是奇函数,g (x )是偶函数,则下列结论中正确的是( )A .f (x )g (x )是偶函数B .|f (x )|g (x )是奇函数C .f (x )|g (x )|是奇函数D .|f (x )g (x )|是奇函数5.C 因为f (x )是奇函数,g (x )是偶函数,所以有f (-x )=-f (x ),g (-x )=g (x ),于是f (-x )·g (-x )=-f (x )g (x ),即f (x )g (x )为奇函数,A 错;|f (-x )|g (-x )=|f (x )|g (x ),即|f (x )|g (x )为偶函数,B 错;f (-x )|g (-x )|=-f (x )|g (x )|,即f (x )|g (x )|为奇函数,C 正确;|f (-x )g (-x )|=|f (x )g (x )|,即f (x )g (x )为偶函数,所以D 也错.13.B4 设f (x )是定义在R 上的周期为2的函数,当x ∈ 由题意可知,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2-12f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=-4⎝ ⎛⎭⎪⎫-122+2=1.B5 二次函数10.B5 已知函数f (x )=x 2+mx -1,若对于任意x ∈,都有f (x )<0成立,则实数m 的取值范围是________.10.⎝ ⎛⎭⎪⎫-22,0 因为f (x )=x 2+mx -1是开口向上的二次函数,所以函数的最大值只能在区间端点处取到,所以对于任意x ∈,都有f (x )<0,只需⎩⎪⎨⎪⎧f (m )<0,f (m +1)<0,解得⎩⎪⎨⎪⎧-22<m <22,-32<m <0,即m ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-22,0.14.B5、C6 函数y =cos 2x +2sin x 的最大值为________.14.32 因为y =cos 2x +2sin x =1-2sin x 2+2sin x =-2⎝ ⎛⎭⎪⎫sin x -122+32,所以当sin x =12时函数y =cos 2x +2sin x 取得最大值,最大值为32.B6 指数与指数函数5.B6 设a =log 37,b =21.1,c =0.83.1,则( ) A .b <a <c B .c <a <bC .c <b <aD .a <c <b5.B 因为2>a =log 37>1,b =21.1>2,c =0.83.1<1,所以c <a <b .8.B6,B7,B8 若函数y =log a x (a >0,且a ≠1)的图像如图12所示,则下列函数图像正确的是( )图12A BC D 图138.B 由函数y =log a x 的图像过点(3,1),得a =3.选项A 中的函数为y =⎝ ⎛⎭⎪⎫13x,其函数图像不正确;选项B 中的函数为y =x 3,其函数图像正确;选项C 中的函数为y =(-x )3,其函数图像不正确;选项D 中的函数为y =log 3(-x ),其函数图像不正确,故选B.3.B6、B7 已知a =2-13,b =log 213,c =log 1213,则( )A .a >b >cB .a >c >bC .c >b >aD .c >a >b3.D 因为0<a =2-13<1,b =log 213<0,c =log 1213>log 1212=1,所以c >a >b .15.B6、B8 设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧e x -1,x <1,x 13,x ≥1,则使得f (x )≤2成立的x 的取值范围是________.15.(-∞,8] 当x <1时,由ex -1≤2,得x <1;当x ≥1时,由x 13≤2,解得1≤x ≤8,综合可知x 的取值范围为x ≤8.5.B6,E1 已知实数x ,y 满足a x <a y(0<a <1),则下列关系式恒成立的是( ) A .x 3>y 3B .sin x >sin yC .ln(x 2+1)>ln(y 2+1) D.1x 2+1>1y 2+15.A 因为a x <a y (0<a <1),所以x >y ,所以x 3>y 3恒成立.故选A. 7.B6 下列函数中,满足“f (x +y )=f (x )f (y )”的单调递增函数是( )A .f (x )=x 3B .f (x )=3xC .f (x )=x 12D .f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x7.B 由于f (x +y )=f (x )f (y ),故排除选项A ,C.又f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x为单调递减函数,所以排除选项D.12.B6 已知4a=2,lg x =a ,则x =________.12.10 4a =2,即22a=2,可得a =12,所以lg x =12,所以x =1012=10.7.B6、B7 已知b >0,log 5b =a ,lg b =c ,5d=10,则下列等式一定成立的是( ) A .d =ac B .a =cd C .c =ad D .d =a +c7.B 因为5d=10,所以d =log 510,所以cd =lg b ·log 510=log 5b =a ,故选B. 9.B6、H4 设m ∈R ,过定点A 的动直线x +my =0和过定点B 的动直线mx -y -m +3=0交于点P (x ,y ),则|PA |+|PB |的取值范围是( )A .[5,2 5 ]B .[10,2 5 ]C .[10,4 5 ]D .9.B 由题意可知,定点A (0,0),B (1,3),且两条直线互相垂直, 则其交点P (x ,y )落在以AB 为直径的圆周上,所以|PA |2+|PB |2=|AB |2=10,即|PA |+|PB |≥|AB |=10. 又|PA |+|PB |=(|PA |+|PB |)2= |PA |2+2|PA ||PB |+|PB |2≤2(|PA |2+|PB |2)=2 5,所以|PA |+|PB |∈[10,2 5],故选B.4.B6 设a =log 2π,b =log 12π,c =π-2,则( )A .a >b >cB .b >a >cC .a >c >bD .c >b >a4.C ∵a =log 2π>1,b =log 12π<0,c =1π2<1,∴b <c <a .B7 对数与对数函数12.B7 函数f (x )=lg x 2的单调递减区间是________.12.(-∞,0) 函数f (x )=lg x 2的单调递减区间需满足x 2>0且y =x 2单调递减,故x ∈(-∞,0).11.B7 ⎝ ⎛⎭⎪⎫1681-34+log 354+log 345=________.11.278 原式=⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫234-34 +log 3⎝ ⎛⎭⎪⎫54×45=⎝ ⎛⎭⎪⎫23-3=278.8.B7、B8 在同一直角坐标系中,函数f (x )=x a(x >0),g (x )=log a x 的图像可能是( )A BC D图128.D 只有选项D 符合,此时0<a <1,幂函数f (x )在(0,+∞)上为增函数,且当x ∈(0,1)时,f (x )的图像在直线y =x 的上方,对数函数g (x )在(0,+∞)上为减函数.故选D.8.B6,B7,B8 若函数y =log a x (a >0,且a ≠1)的图像如图12所示,则下列函数图像正确的是( )图12A BC D 图138.B 由函数y =log a x 的图像过点(3,1),得a =3.选项A 中的函数为y =⎝ ⎛⎭⎪⎫13x,其函数图像不正确;选项B 中的函数为y =x 3,其函数图像正确;选项C 中的函数为y =(-x )3,其函数图像不正确;选项D 中的函数为y =log 3(-x ),其函数图像不正确,故选B.13.D3、B7 等比数列{a n }的各项均为正数,且a 1a 5=4,则log 2a 1+log 2a 2+log 2a 3+log 2a 4+log 2a 5=________.13.5 在等比数列中,a 1a 5=a 2a 4=a 23=4.因为a n >0,所以a 3=2,所以a 1a 2a 3a 4a 5=(a 1a 5)(a 2a 4)a 3=a 53=25,所以log 2a 1+log 2a 2+log 2a 3+log 2a 4+log 2a 5=log 2(a 1a 2a 3a 4a 5)=log 225=5. 3.B6、B7 已知a =2-13,b =log 213,c =log 1213,则( )A .a >b >cB .a >c >bC .c >b >aD .c >a >b3.D 因为0<a =2-13<1,b =log 213<0,c =log 1213>log 1212=1,所以c >a >b .6.B7,B8 已知函数y =log a (x +c )(a ,c 为常数,其中a >0,a ≠1)的图像如图11所示,则下列结论成立的是( )图11A .a >1,x >1B .a >1,0<c <1C .0<a <1,c >1D .0<a <1,0<c <16.D 由该函数的图像通过第一、二、四象限,得该函数是减函数,∴0<a <1.∵图像与x 轴的交点在区间(0,1)之间,∴该函数的图像是由函数y =log a x 的图像向左平移不到1个单位后得到的,∴0<c <1.7.B6、B7 已知b >0,log 5b =a ,lg b =c ,5d=10,则下列等式一定成立的是( ) A .d =ac B .a =cd C .c =ad D .d =a +c7.B 因为5d=10,所以d =log 510,所以cd =lg b ·log 510=log 5b =a ,故选B. 9.B7、E6 若log 4(3a +4b )=log 2ab ,则a +b 的最小值是( ) A .6+2 3 B .7+2 3 C .6+43 D .7+439.D 由log 4(3a +4b )=log 2ab ,得3a +4b =ab ,则4a +3b=1,所以a +b =(a +b )⎝ ⎛⎭⎪⎫4a +3b =7+4b a +3a b ≥7+2 4b a ·3ab=7+43,当且仅当4b a =3ab,即a =4+23,b =23+3时等号成立,故其最小值是7+4 3.B8 幂函数与函数的图像8.B7、B8 在同一直角坐标系中,函数f (x )=x a(x >0),g (x )=log a x 的图像可能是( )A BC D图128.D 只有选项D 符合,此时0<a <1,幂函数f (x )在(0,+∞)上为增函数,且当x ∈(0,1)时,f (x )的图像在直线y =x 的上方,对数函数g (x )在(0,+∞)上为减函数.故选D.8.B6,B7,B8 若函数y =log a x (a >0,且a ≠1)的图像如图12所示,则下列函数图像正确的是( )图12A BC D 图138.B 由函数y =log a x 的图像过点(3,1),得a =3.选项A 中的函数为y =⎝ ⎛⎭⎪⎫13x,其函数图像不正确;选项B 中的函数为y =x 3,其函数图像正确;选项C 中的函数为y =(-x )3,其函数图像不正确;选项D 中的函数为y =log 3(-x ),其函数图像不正确,故选B.15.B8 如图14所示,函数y =f (x )的图像由两条射线和三条线段组成. 若∀x ∈R ,f (x )>f (x -1),则正实数a 的取值范围为________.图1415.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,16 “∀x ∈R ,f (x )>f (x -1)”等价于“函数y =f (x )的图像恒在函数y =f (x -1)的图像的上方”,函数y =f (x -1)的图像是由函数y =f (x )的图像向右平移一个单位得到的,如图所示.因为a >0,由图知6a <1,所以a 的取值范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,16.13.B8、B9 已知f (x )是定义在R 上且周期为3的函数,当x ∈上有10个零点(互不相同),则实数a 的取值范围是________.13.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12 先画出y =x 2-2x +12在区间上的图像,再将x 轴下方的图像对称到x 轴上方,利用周期为3,将图像平移至区间内,即得f (x )在区间上的图像如下图所示,其中f (-3)=f (0)=f (3)=0.5,f (-2)=f (1)=f (4)=0.5.函数y =f (x )-a 在区间上有10个零点(互不相同)等价于y =f (x )的图像与直线y =a有10个不同的交点,由图像可得a ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12.15.B6、B8 设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧e ,<1,x 13,x ≥1,则使得f (x )≤2成立的x 的取值范围是________.15.(-∞,8] 当x <1时,由ex -1≤2,得x <1;当x ≥1时,由x 13≤2,解得1≤x ≤8,综合可知x 的取值范围为x ≤8.6.B7,B8 已知函数y =log a (x +c )(a ,c 为常数,其中a >0,a ≠1)的图像如图11所示,则下列结论成立的是( )图11A .a >1,x >1B .a >1,0<c <1C .0<a <1,c >1D .0<a <1,0<c <16.D 由该函数的图像通过第一、二、四象限,得该函数是减函数,∴0<a <1.∵图像与x 轴的交点在区间(0,1)之间,∴该函数的图像是由函数y =log a x 的图像向左平移不到1个单位后得到的,∴0<c <1.B9 函数与方程6.B9 已知函数f (x )=6x-log 2x ,在下列区间中,包含f (x )的零点的区间是( )A .(0,1)B .(1,2)C .(2,4)D .(4,+∞)6.C 方法一:对于函数f (x )=6x-log 2x ,因为f (2)=2>0,f (4)=-0.5<0,根据零点的存在性定理知选C.方法二:在同一坐标系中作出函数h (x )=6x与g (x )=log 2x 的大致图像,如图所示,可得f (x )的零点所在的区间为(2,4).7.B9 已知函数f (x )=x 3+ax 2+bx +c ,且0<f (-1)=f (-2)=f (-3)≤3,则( )A .c ≤3B .3<c ≤6C .6<c ≤9D .c >97.C 由f (-1)=f (-2)=f (-3)得⎩⎪⎨⎪⎧-1+a -b +c =-8+4a -2b +c ,-8+4a -2b +c =-27+9a -3b +c ⇒⎩⎪⎨⎪⎧-7+3a -b =0,19-5a +b =0⇒⎩⎪⎨⎪⎧a =6,b =11, 则f (x )=x 3+6x 2+11x +c ,而0<f (-1)≤3,故0<-6+c ≤3,∴6<c ≤9,故选C. 10.B9 已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1x +1-3,x ∈(-1,0],x ,x ∈(0,1],且g (x )=f (x )-mx -m 在(-1,1]内有且仅有两个不同的零点,则实数m 的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎦⎥⎤-94,-2∪⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12B.⎝ ⎛⎦⎥⎤-114,-2∪⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12 C.⎝ ⎛⎦⎥⎤-94,-2∪⎝ ⎛⎦⎥⎤0,23 D.⎝ ⎛⎦⎥⎤-114,-2∪⎝ ⎛⎦⎥⎤0,23 10.A 作出函数f (x )的图像,如图所示.函数g (x )=f (x )-mx -m 的零点为方程f (x )-mx -m =0的根,即为函数y =f (x )与函数y =m (x +1)图像的交点.而函数y =m (x +1)的图像恒过定点P (-1,0),由图易知有两交点的边界有四条,其中k PO =0,k PA =12,k PB =-2,第四条为过P 点的曲线y =1x +1-3的切线PC .将y =m (x +1)(m ≠0)代入y =1x +1-3,得mx 2+(2m +3)x +m +2=0,则由Δ=(2m +3)2-4m (m +2)=4m +9=0,得m =-94,即k PC =-94,所以由图可知满足条件的实数m 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫-94,-2∪⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12.15.B9 函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2,x ≤0,2x -6+ln x ,x >0的零点个数是________.15.2 当x ≤0时,f (x )=x 2-2, 令x 2-2=0,得x =2(舍)或x =-2, 即在区间(-∞,0)上,函数只有一个零点. 当x >0时,f (x )=2x -6+ln x , 令2x -6+ln x =0,得ln x =6-2x .作出函数y =ln x 与y =6-2x 在区间(0,+∞)上的图像,则两函数图像只有一个交点,即函数f (x )=2x -6+ln x (x >0)只有一个零点. 综上可知,函数f (x )的零点的个数是2.9.B4、B9 已知f (x )是定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,f (x )=x 2-3x ,则函数g (x )=f (x )-x +3的零点的集合为( )A .{1,3}B .{-3,-1,1,3}C .{2-7,1,3}D .{-2-7,1,3}9.D 设x <0,则-x >0,所以f (x )=-f (-x )=-=-x 2-3x . 求函数g (x )=f (x )-x +3的零点等价于求方程f (x )=-3+x 的解. 当x ≥0时,x 2-3x =-3+x ,解得x 1=3,x 2=1; 当x <0时,-x 2-3x =-3+x ,解得x 3=-2-7.故选D.13.B8、B9 已知f (x )是定义在R 上且周期为3的函数,当x ∈上有10个零点(互不相同),则实数a 的取值范围是________.13.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12 先画出y =x 2-2x +12在区间上的图像,再将x 轴下方的图像对称到x 轴上方,利用周期为3,将图像平移至区间内,即得f (x )在区间上的图像如下图所示,其中f (-3)=f (0)=f (3)=0.5,f (-2)=f (1)=f (4)=0.5.函数y =f (x )-a 在区间上有10个零点(互不相同)等价于y =f (x )的图像与直线y =a有10个不同的交点,由图像可得a ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12.4.B9 已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2-x ,x <0(a ∈R ).若f =1,则a =( )A.14B.12C .1D .2 4.A 因为f (-1)=21=2,f (2)=a ·22=4a =1,所以a =14.15.B9 设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2x +2,x ≤0,-x 2, x >0.若f (f (a ))=2,则a =________.15. 2 令t =f (a ),若f (t )=2,则t 2+2t +2=2 满足条件,此时t =0或t =-2,所以f (a )=0或f (a )=-2,只有-a 2=-2满足条件,故a = 2.21.B9 函数f (x )=ax 3+3x 2+3x (a ≠0). (1)讨论f (x )的单调性;(2)若f (x )在区间(1,2)是增函数,求a 的取值范围.21.解:(1)f ′(x )=3ax 2+6x +3,f ′(x )=0的判别式Δ=36(1-a ).(i)若a ≥1,则f ′(x )≥0,且f ′(x )=0当且仅当a =1,x =-1时成立.故此时f (x )在R 上是增函数.(ii)由于a ≠0,故当a <1时,f ′(x )=0有两个根;x 1=-1+1-a a ,x 2=-1-1-a a.若0<a <1,则当x ∈(-∞,x 2)或x ∈(x 1,+∞)时,f ′(x )>0,故f (x )分别在(-∞,x 2),(x 1,+∞)是增函数;当x ∈(x 2,x 1)时,f ′(x )<0,故f (x )在(x 2,x 1)是减函数.若a <0,则当x ∈(-∞,x 1)或(x 2,+∞)时,f ′(x )<0,故f (x )分别在(-∞,x 1),(x 2,+∞)是减函数;当x ∈(x 1,x 2)时f ′(x )>0,故f (x )在(x 1,x 2)是增函数.(2)当a >0,x >0时,f ′(x )=3ax 2+6x +3>0,故当a >0时,f (x )在区间(1,2)是增函数.当a <0时,f (x )在区间(1,2)是增函数当且仅当f ′(1)≥0且f ′(2)≥0,解得-54≤a <0.综上,a 的取值范围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫-54,0∪(0,+∞). 14.B9 已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧|x 2+5x +4|,x ≤0,2|x -2|,x >0.若函数y =f (x )-a |x |恰有4个零点,则实数a 的取值范围为________.14.(1,2) 在同一坐标系内分别作出y =f (x )与y =a |x |的图像,如图所示,当y =a |x |与y =f (x )的图像相切时,联立⎩⎪⎨⎪⎧-ax =-x 2-5x -4,a >0,整理得x 2+(5-a )x +4=0,则Δ=(5-a )2-4×1×4=0,解得a =1或a =9(舍去),∴当y =a |x |与y =f (x )的图像有四个交点时,有1<a <2.B10 函数模型及其应用8.B10 加工爆米花时,爆开且不糊的粒数占加工总粒数的百分比称为“可食用率”.在特定条件下,可食用率p 与加工时间t (单位:分钟)满足函数关系p =at 2+bt +c (a ,b ,c 是常数),图12记录了三次实验的数据.根据上述函数模型和实验数据,可以得到最佳加工时间为( )图12A .3.50分钟B .3.75分钟C .4.00分钟D .4.25分钟8.B 由题意得⎩⎪⎨⎪⎧0.7=9a +3b +c ,0.8=16a +4b +c ,0.5=25a +5b +c ,解之得⎩⎪⎨⎪⎧a =-0.2,b =1.5,c =-2,∴p =-0.2t 2+1.5t -2=-0.2(t -3.75)2+0.8125,即当t =3.75时,p 有最大值. 10.B10 如图12所示,修建一条公路需要一段环湖弯曲路段与两条直道平滑连接(相切).已知环湖弯曲路段为某三次函数图像的一部分,则该函数的解析式为( )图12A .y =12x 3-12x 2-xB .y =12x 3+12x 2-3xC .y =14x 3-xD .y =14x 3+12x 2-2x10.A 由题意可知,该三次函数的图像过原点,则其常数项为0,不妨设其解析式为y =f (x )=ax 3+bx 2+cx ,则f ′(x )=3ax 2+2bx +c ,∴f ′(0)=-1,f ′(2)=3,可得c =-1,3a +b =1.又y =ax 3+bx 2+cx 过点(2,0),∴4a +2b =1,∴a =12,b =-12,c =-1,∴y =f (x )=12x 3-12x 2-x .B11 导数及其运算21.B11、B12、E8 设函数f (x )=ln x +m x,m ∈R . (1)当m =e(e 为自然对数的底数)时,求f (x )的极小值; (2)讨论函数g (x )=f ′(x )-x3零点的个数;(3)若对任意b >a >0,f (b )-f (a )b -a<1恒成立,求m 的取值范围.21.解:(1)由题设,当m =e 时,f (x )=ln x +e x,则f ′(x )=x -ex2, ∴当x ∈(0,e)时,f ′(x )<0,f (x )在(0,e)上单调递减; 当x ∈(e ,+∞)时,f ′(x )>0,f (x )在(e ,+∞)上单调递增. ∴x =e 时,f (x )取得极小值f (e)=ln e +ee =2,∴f (x )的极小值为2.(2)由题设g (x )=f ′(x )-x 3=1x -m x 2-x3(x >0),令g (x )=0,得m =-13x 3+x (x >0),设φ(x )=-13x 3+x (x ≥0),则φ′(x )=-x 2+1=-(x -1)(x +1),当x ∈(0,1)时,φ′(x )>0,φ(x )在(0,1)上单调递增; 当x ∈(1,+∞)时,φ′(x )<0,φ(x )在(1,+∞)上单调递减.∴x =1是φ(x )的唯一极值点,且是极大值点,因此x =1也是φ(x )的最大值点, ∴φ(x )的最大值为φ(1)=23.又φ(0)=0,结合y =φ(x )的图像(如图所示),可知①当m >23时,函数g (x )无零点;②当m =23时,函数g (x )有且只有一个零点;③当0<m <23时,函数g (x )有两个零点;④当m ≤0时,函数g (x )有且只有一个零点. 综上所述,当m >23时,函数g (x )无零点;当m =23或m ≤0时,函数g (x )有且只有一个零点;当0<m <23时,函数g (x )有两个零点.(3)对任意的b >a >0,f (b )-f (a )b -a<1恒成立,等价于f (b )-b <f (a )-a 恒成立.(*) 设h (x )=f (x )-x =ln x +m x-x (x >0), ∴(*)等价于h (x )在(0,+∞)上单调递减. 由h ′(x )=1x -mx2-1≤0在(0,+∞)上恒成立,得m ≥-x 2+x =-⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+14(x >0)恒成立,∴m ≥14⎝ ⎛⎭⎪⎫对m =14,h ′(x )=0仅在x =12时成立, ∴m 的取值范围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫14,+∞.20.B11、B12 设函数f (x )=1+(1+a )x -x 2-x 3,其中a >0. (1)讨论f (x )在其定义域上的单调性;(2)当x ∈时,求f (x )取得最大值和最小值时的x 的值. 20.解: (1)f (x )的定义域为(-∞,+∞),f ′(x )=1+a -2x -3x 2.令f ′(x )=0,得x 1=-1-4+3a3,x 2=-1+4+3a3,且x 1<x 2,所以f ′(x )=-3(x -x 1)(x -x 2). 当x <x 1或x >x 2时,f ′(x )<0; 当x 1<x <x 2时,f ′(x )>0.故f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-1-4+3a 3和 ⎝ ⎛⎭⎪⎫-1+4+3a 3,+∞内单调递减,在⎝⎛⎭⎪⎫-1-4+3a 3,-1+4+3a 3内单调递增.(2)因为a >0,所以x 1<0,x 2>0,①当a ≥4时,x 2≥1,由(1)知,f (x )在上单调递增,所以f (x )在x =0和x =1处分别取得最小值和最大值.②当0<a <4时,x 2<1,由(1)知,f (x )在上单调递增,在上单调递减, 因此f (x )在x =x 2=-1+4+3a3处取得最大值.又f (0)=1,f (1)=a ,所以当0<a <1时,f (x )在x =1处取得最小值; 当a =1时,f (x )在x =0和x =1处同时取得最小值; 当1<a <4时,f (x )在x =0处取得最小值. 20.B11、B12 已知函数f (x )=2x 3-3x . (1)求f (x )在区间上的最大值;(2)若过点P (1,t )存在3条直线与曲线y =f (x )相切,求t 的取值范围;(3)问过点A (-1,2),B (2,10),C (0,2)分别存在几条直线与曲线y =f (x )相切?(只需写出结论)20.解:(1)由f (x )=2x 3-3x 得f ′(x )=6x 2-3. 令f ′(x )=0,得x =-22或x =22. 因为f (-2)=-10,f ⎝⎛⎭⎪⎫-22=2,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫22=-2,f (1)=-1, 所以f (x )在区间上的最大值为f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-22= 2. (2)设过点P (1,t )的直线与曲线y =f (x )相切于点(x 0,y 0), 则y 0=2x 30-3x 0,且切线斜率为k =6x 20-3, 所以切线方程为y -y 0=(6x 20-3)(x -x 0), 因此t -y 0=(6x 20-3)(1-x 0), 整理得4x 30-6x 20+t +3=0, 设g (x )=4x 3-6x 2+t +3,则“过点P (1,t )存在3条直线与曲线y =f (x )相切”等价于“g (x )有3个不同零点”.g ′(x )=12x 2-12x =12x (x -1).当x 变化时,g (x )与g ′(x )的变化情况如下:所以,g (0)=t +3是g (x )的极大值,g (1)=t +1是g (x )的极小值.结合图像知,当g (x )有3个不同零点时,有⎩⎪⎨⎪⎧g (0)=t +3>0,g (1)=t +1-0,解得-3<t <-1.故当过点P (1,t )存在3条直线与曲线y =f (x )相切时,t 的取值范围是(-3,-1). (3)过点A (-1,2)存在3条直线与曲线y =f (x )相切; 过点B (2,10)存在2条直线与曲线y =f (x )相切; 过点C (0,2)存在1条直线与曲线y =f (x )相切.22.B11、B12 已知函数f (x )=e x-ax (a 为常数)的图像与y 轴交于点A ,曲线y =f (x )在点A 处的切线斜率为-1.(1)求a 的值及函数f (x )的极值; (2)证明:当x >0时,x 2<e x;(3)证明:对任意给定的正数c ,总存在x 0,使得当x ∈(x 0,+∞)时,恒有x <c e x. 22.解:方法一:(1)由f (x )=e x-ax , 得f ′(x )=e x-a .又f ′(0)=1-a =-1,得a =2. 所以f (x )=e x -2x ,f ′(x )=e x-2. 令f ′(x )=0,得x =ln 2.当x <ln 2时,f ′(x )<0,f (x )单调递减; 当x >ln 2时,f ′(x )>0,f (x )单调递增. 所以当x =ln 2时,f (x )有极小值, 且极小值为f (ln 2)=eln 2-2ln 2=2-ln 4,f (x )无极大值.(2)证明:令g (x )=e x-x 2,则g ′(x )=e x-2x . 由(1)得,g ′(x )=f (x )≥f (ln 2)=2-ln 4>0, 即g ′(x )>0.所以g (x )在R 上单调递增,又g (0)=1>0, 所以当x >0时,g (x )>g (0)>0,即x 2<e x. (3)证明:对任意给定的正数c ,取x 0=1c,由(2)知,当x >0时,x 2<e x.所以当x >x 0时,e x >x 2>1cx ,即x <c e x.因此,对任意给定的正数c ,总存在x 0,当x ∈(x 0,+∞)时,恒有x <c e x. 方法二:(1)同方法一. (2)同方法一.(3)证明:令k =1c(k >0),要使不等式x <c e x 成立,只要e x>kx 成立.而要使e x>kx 成立,则只需要x >ln(kx ), 即x >ln x +ln k 成立.①若0<k ≤1,则ln k ≤0,易知当x >0时,x >ln x ≥ln x +ln k 成立. 即对任意c ∈ 曲线y =-5e x+3在点(0,-2)处的切线方程为________.11.5x +y +2=0 ∵y ′=-5e x ,∴所求切线斜是k =-5e 0=-5,∴切线方程是y -(-2)=-5(x -0),即5x +y +2=0.11.B11 在平面直角坐标系xOy 中,若曲线y =ax 2+b x(a ,b 为常数)过点P (2,-5),且该曲线在点P 处的切线与直线7x +2y +3=0平行,则a +b 的值是________.11.-3 易知y ′=2ax -bx 2.根据题意有⎩⎪⎨⎪⎧-5=4a +b2,4a -b 4=-72,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-1,b =-2,故a +b =-3.23.B11、M3 已知函数f 0(x )=sin x x(x >0),设f n (x )为f n -1(x )的导数,n ∈N *.(1)求2f 1⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+π2f 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π2的值;(2)证明:对任意的n ∈N *,等式⎪⎪⎪⎪⎪⎪nf n -1⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+π4f n ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=22都成立.23.解: (1)由已知,得f 1(x )=f ′0(x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫sin x x ′=cos x x -sin x x 2,于是f 2(x )=f 1′(x )=⎝⎛⎭⎪⎫cos x x ′-⎝ ⎛⎭⎪⎫sinx x 2′=-sin x x -2cos x x 2+2sin xx3, 所以f 1⎝ ⎛⎭⎪⎫π2=-4π2,f 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π2=-2π+16π3.故2f 1⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+π2f 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π2=-1.(2)证明:由已知得,xf 0(x )=sin x ,等式两边分别对x 求导,得f 0(x )+xf 0′(x )=cosx ,即f 0(x )+xf 1(x )=cos x =sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π2.类似可得2f 1(x )+xf 2(x )=-sin x =sin(x +π),3f 2(x )+xf 3(x )=-cos x =sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +3π2, 4f 3(x )+xf 4(x )=sin x =sin(x +2π).下面用数学归纳法证明等式nf n -1(x )+xf n (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +n π2对所有的n ∈N *都成立. (i)当n =1时,由上可知等式成立.(ii)假设当n =k 时等式成立,即kf k -1(x )+xf k (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +k π2. 因为′=kf k -1′(x )+f k (x )+xf k ′(x )=(k +1)f k (x )+xf k +1(x ),⎣⎢⎡⎦⎥⎤sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +k π2′=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +k π2·⎝ ⎛⎭⎪⎫x +k π2′=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤x +(k +1)π2,所以(k +1)f k (x )+xf k +1(x )=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤x +(k +1)π2, 因此当n =k +1时,等式也成立.综合(i)(ii)可知,等式nf n -1(x )+xf n (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +n π2对所有的n ∈N *都成立. 令x =π4,可得nf n -1⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+π4f n ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+n π2(n ∈N *),所以⎪⎪⎪⎪⎪⎪nf n -1⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+π4f n ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=(n ∈N *).21.B11、B12 设函数f (x )=a ln x +1-a 2x 2-bx (a ≠1),曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线斜率为0.(1)求b ;(2)若存在x 0≥1,使得f (x 0)<aa -1,求a 的取值范围.21.解:(1)f ′(x )=a x+(1-a )x -b . 由题设知f ′(1)=0,解得b =1, (2)f (x )的定义域为(0,+∞), 由(1)知,f (x )=a ln x +1-a 2x 2-x ,f ′(x )=a x +(1-a )x -1=1-a x ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -a 1-a (x -1).(i)若a ≤12,则a1-a ≤1,故当x ∈(1,+∞)时,f ′(x )>0,f (x )在(1,+∞)上单调递增.所以,存在x 0≥1,使得f (x 0)<a 1-a 的充要条件为f (1)<a a -1,即1-a 2-1<aa -1,解得-2-1<a <2-1.(ii)若12<a <1,则a1-a >1,故当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫1,a 1-a 时,f ′(x )<0; 当x ∈⎝⎛⎭⎪⎫a 1-a ,+∞时,f ′(x )>0.f (x )在⎝⎛⎭⎪⎫1,a 1-a 上单调递减,在⎝ ⎛⎭⎪⎫a 1-a ,+∞上单调递增.所以,存在x 0≥1,使得f (x 0)<aa -1的充要条件为f ⎝ ⎛⎭⎪⎫a 1-a <aa -1. 而f ⎝ ⎛⎭⎪⎫a 1-a =a ln a 1-a +a 22(1-a )+a a -1>a a -1,所以不合题意. (iii)若a >1, 则f (1)=1-a 2-1=-a -12<a a -1,符合题意.综上,a 的取值范围是(-2-1,2-1)∪(1,+∞). 20.B11,B12 设函数f (x )=a ln x +x -1x +1,其中a 为常数. (1)若a =0,求曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线方程; (2)讨论函数f (x )的单调性.20.解:(1)由题意知,当a =0时,f (x )=x -1x +1,x ∈(0,+∞). 此时f ′(x )=2(x +1)2,所以f ′(1)=12.又f (1)=0,所以曲线y =f (x )在(1,f (1))处的切线方程为x -2y -1=0. (2)函数f (x )的定义域为(0,+∞).f ′(x )=a x +2(x +1)2=ax 2+(2a +2)x +ax (x +1)2.当a ≥0时,f ′(x )>0,函数f (x )在(0,+∞)上单调递增. 当a <0时,令g (x )=ax 2+(2a +2)x +a , 由于Δ=(2a +2)2-4a 2=4(2a +1), ①当a =-12时,Δ=0,f ′(x )=-12(x -1)2x (x +1)2≤0,函数f (x )在(0,+∞)上单调递减.②当a <-12时,Δ<0,g (x )<0,f ′(x )<0,函数f (x )在(0,+∞)上单调递减.③当-12<a <0时,Δ>0.设x 1,x 2(x 1<x 2)是函数g (x )的两个零点, 则x 1=-(a +1)+2a +1a,x 2=-(a +1)-2a +1a.因为x 1=a +1-2a +1-a=a 2+2a +1-2a +1-a>0,所以,x ∈(0,x 1)时,g (x )<0,f ′(x )<0,函数f (x )单调递减,x ∈(x 1,x 2)时,g (x )>0,f ′(x )>0,函数f (x )单调递增, x ∈(x 2,+∞)时,g (x )<0,f ′(x )<0,函数f (x )单调递减.综上可得,当a ≥0时,函数f (x )在(0,+∞)上单调递增;当a ≤-12时,函数f (x )在(0,+∞)上单调递减;当-12<a <0时,f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,-(a +1)+2a +1a ,⎝ ⎛⎭⎪⎫-(a +1)-2a +1a ,+∞上单调递减,在⎝ ⎛⎭⎪⎫-(a +1)+2a +1a ,-(a +1)-2a +1a 上单调递增.19.D2、D5、B11 设等差数列{a n }的公差为d ,点(a n ,b n )在函数f (x )=2x的图像上(n ∈N *). (1)证明:数列{b n }为等比数列;(2)若a 1=1,函数f (x )的图像在点(a 2,b 2)处的切线在x 轴上的截距为2-1ln 2,求数列{a n b 2n }的前n 项和S n .19.解:(1)证明:由已知得,b n =2a n >0, 当n ≥1时,b n +1b n=2a n +1-a n =2d. 故数列{b n }是首项为2a 1,公比为2d的等比数列.(2)函数f (x )=2x在点(a 2,b 2)处的切线方程为y -2a 2=(2a 2ln 2)(x -a 2), 其在x 轴上的截距为a 2-1ln 2. 由题意知,a 2-1ln 2=2-1ln 2, 解得a 2=2,所以d =a 2-a 1=1,a n =n ,b n =2n ,a n b 2n =n ·4n. 于是,S n =1×4+2×42+3×43+…+(n -1)×4n -1+n ×4n,4S n =1×42+2×43+…+(n -1)×4n +n ×4n +1,因此,S n -4S n =4+42+…+4n -n ·4n +1=4n +1-43-n ·4n +1=(1-3n )4n +1-43,所以,S n =(3n -1)4n +1+49.19.B11、B12 已知函数f (x )=x 2-23ax 3(a >0),x ∈R .(1)求f (x )的单调区间和极值;(2)若对于任意的x 1∈(2,+∞),都存在x 2∈(1,+∞),使得f (x 1)·f (x 2)=1,求a 的取值范围.19.解:(1)由已知,有f ′(x )=2x -2ax 2(a >0).令f ′(x )=0,解得x =0或x =1a.当x 变化时,f ′(x ),f (x )的变化情况如下表:所以,f (x )的单调递增区间是⎝⎛⎭⎪⎫0,a ;单调递减区间是(-∞,0),⎝ ⎛⎭⎪⎫a ,+∞.当x =0时,f (x )有极小值,且极小值f (0)=0; 当x =1a 时,f (x )有极大值,且极大值f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a =13a2.(2)由f (0)=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32a =0及(1)知,当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,32a 时,f (x )>0;当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫32a ,+∞时,f (x )<0.设集合A ={f (x )|x ∈(2,+∞)},集合B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫1f (x )x ∈(1,+∞),f (x )≠0,则“对于任意的x 1∈(2,+∞),都存在x 2∈(1,+∞),使得f (x 1)·f (x 2)=1”等价于A ⊆B ,显然0∉B .下面分三种情况讨论:(i)当32a >2,即0<a <34时,由f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32a =0可知,0∈A ,而0∉B ,所以A 不是B 的子集.(ii)当1≤32a ≤2,即34≤a ≤32时,有f (2)≤0,且此时f (x )在(2,+∞)上单调递减,故A =(-∞,f (2)),因而A ⊆(-∞,0).由f (1)≥0,有f (x )在(1,+∞)上的取值范围包含(-∞,0),则(-∞,0)⊆B ,所以A ⊆B .(iii)当32a <1,即a >32时,有f (1)<0,且此时f (x )在(1,+∞)上单调递减,故B =⎝ ⎛⎭⎪⎫1f (1),0,A =(-∞,f (2)),所以A 不是B 的子集.综上,a 的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤34,32.B12 导数的应用21.B3、B12 已知函数f (x )=e x -ax 2-bx -1,其中a ,b ∈R ,e =2.718 28…为自然对数的底数.(1)设g (x )是函数f (x )的导函数,求函数g (x )在区间上的最小值; (2)若f (1)=0,函数f (x )在区间(0,1)内有零点,证明:e -2<a <1.21.解:(1)由f (x )=e x-ax 2-bx -1,得g (x )=f ′(x )=e x-2ax -b ,所以g ′(x )=e x-2a .当x ∈时,g ′(x )∈.当a ≤12时,g ′(x )≥0,所以g (x )在上单调递增,因此g (x )在上的最小值是g (0)=1-b ;当a ≥e2时,g ′(x )≤0,所以g (x )在上单调递减,因此g (x )在上的最小值是g (1)=e -2a -b ;。
解析几何专题复习(2)参考答案1.【解析】: (1)依题意,得|MA |=|MB |.∴动点M 的轨迹E 是以A (1,0)为焦点,直线l :x =-1为准线的抛物线, ∴动点M 的轨迹E 的方程为y 2=4x .(2)∵P (1,2),C (x 1,y 1),D (x 2,y 2)在抛物线y 2=4x 上,∴⎩⎪⎨⎪⎧ y 21=4x 1, ①y 22=4x 2, ②由①-②得,(y 1+y 2)(y 1-y 2)=4(x 1-x 2),∴直线CD 的斜率为k CD =y 1-y 2x 1-x 2=4y 1+y 2. ③设直线PC 的斜率为k ,则PD 的斜率为-k ,则直线PC 方程为y -2=k (x -1),由⎩⎪⎨⎪⎧ y 2=4x ,y =kx -k +2,得ky 2-4y -4k +8=0.由2+y 1=4k ,求得y 1=4k -2, 同理可求得y 2=-4k -2.∴k CD =4y 1+y 2=44k -2+-4k -2=-1,∴直线CD 的斜率为定值-1 .2.【解析】:(1)因为点()1,0F 在()22136M x y ++=:内,所以圆N 内切于圆M ,则6NM NF FM +=>,由椭圆定义知,圆心N 的轨迹为椭圆,且26,1a c ==,则229,8a b ==,3. 【解析】: (1)∵||MN =()x 0-22+()y 0-02,又∵y 20=2px 0, ∴||MN 2=x 20-4x 0+4+2px 0=x 20-2()2-p x 0+4=⎣⎡⎦⎤x 0-()2-p 2+4-()2-p 2.∵x 0≥0,∴当2-p ≤0,即p ≥2时,||MN min =2,不符合题意,舍去;当2-p >0,即0<p <2时,||MN min =4-()2-p 2=3,∴()2-p 2=1,∴p =1或p =3(舍去),∴y 2=2x .(2)由题意可知,k MA =y 0-a x 0,∴直线MA 的方程为y =y 0-a x 0x +a ,即()y 0-a x -x 0y +ax 0=0, ∴1=⎪⎪⎪⎪()y 0-a +ax 0()y 0-a 2+x 20,∴()y 0-a 2+x 20=||y 0-a +ax 02,整理得 a 2()x 0-2+2ay 0-x 0=0,同理b 2()x 0-2+2by 0-x 0=0, ∴a ,b 为方程()x 0-2x 2+2y 0x -x 0=0的两根,∴a +b =-2y 0x 0-2,ab =-x 0x 0-2, ∴||a -b =()a +b 2-4ab =2||x 0||x 0-2.∵x 0>2,∴S △MAB =12||a -b ·||x 0=x 20x 0-2=x 20-4+4x 0-2=x 0+2+4x 0-2=x 0-2+4x 0-2+4≥8,当且仅当x 0=4时,取最小值8.。
专项训练:函数与导数,解析几何解答题(二)(文科)1 (1)若()f x 在区间[1,)+∞单调递增,求a 的最小值;(2,使12()()f x g x '≤成立,求a 的范围.2为()f x 的k 阶函数. (1)求一阶函数1()f x 的单调区间;(2)讨论方程2()1f x =的解的个数;(3)求证:313ln x x x e -≤.3.已知函数()()()221ln 1x a x x f +-+=在()1,2--上是增函数,()2,-∞-上是减函数.(1)求函数()x f 的解析式;(2)若]1,11[--∈e ex 时,()m x f <恒成立,求实数m 的取值范围; (3)是否存在实数b ,使得方程()b x x x f ++=2在区间]2,0[上恰有两个相异实数根,若存在,求出b 的范围,若不存在说明理由.4.已知函数()ln f x an x =+,其中实数a 为常数.(I)当a=-l 时,确定()f x 的单调区间:(II)若f(x)在区间(]0,e (e 为自然对数的底数)上的最大值为-3,求a 的值;(Ⅲ)当a=-15.已知函数()ln f x x =,(Ⅰ)若曲线()()y f x g x =-在1x =与处的切线相互平行,求a 的值及切线斜率; (Ⅱ)若函数()()y f x g x =-在区间上单调递减,求a 的取值范围; (Ⅲ)设函数()f x 的图像C 1与函数()g x 的图像C 2交于P 、Q 两点,过线段PQ 的中点作x 轴的垂线分别交C 1、C 2于点M 、N ,证明:C 1在点M 处的切线与C 2在点N 处的切线不可能平行.6,m R ∈. (1)求函数()g x 的极值点; (2)若()()f x g x -在[)1,+∞上为单调函数,求m 的取值范围;(3,若在[]1,e 上至少存在一个0x ,使得000()()()f x g x h x ->成立,求m 的取值范围.7.已知函数()()2ln 2f x x ax a x =-+-. (1)若()f x 在1x =处取得极值,求实数a 的值; (2)求函数()f x 在区间2,a a ⎡⎤⎣⎦上的最大值.8.已知a 为实数,x=1是函数21()6ln 2f x x x a x =-+的一个极值点。
(Ⅰ)若函数()f x 在区间(21,1)m m -+上单调递减,求实数m 的取值范围; (Ⅱ)设函数1()g x x x=+,对于任意0x ≠和12,[1,5]x x ∈,有不等式 12|()|5ln 5|()()|g x f x f x λ-≥-恒成立,求实数λ的取值范围.9 (Ⅰ) 若函数()f x 在[1,)+∞上为增函数(Ⅱ) 求证:当n N *∈且2n ≥时10.已知函数32()(63)x f x x x x t e =-++,t R ∈.若函数()y f x =依次在,,()x a x b x c a b c ===<<处取到极值.(1)求t 的取值范围;(2)若22a c b +=,求t 的值.11,32()23(23)12(1)122F x x a x a x a =-+++++,其中0a <且1a ≠-.(Ⅰ) 当2a =-,求函数()f x 的单调递增区间;(Ⅱ) 若1x =-时,函数()F x 有极值,求函数()F x 图象的对称中心的坐标; (Ⅲ)设函数(),1,()(), 1.F x x g x f x x ⎧=⎨>⎩≤ (e 是自然对数的底数),是否存在a 使()g x 在[,]a a -上为减函数,若存在,求实数a 的范围;若不存在,请说明理由.12.已知函数f (x )x ∈[1,3], (1)求f (x )的最大值与最小值;(2)若()4f x at <-于任意的x ∈[1,3],t ∈[0,2]恒成立,求实数a 的取值范围.13.已知函数x x x g ln )(=.(Ⅰ)求)(x g 在1x =处的切线方程;(Ⅱ)14.已知,ln )(x x x f =a x x x g +-=221)(. (1)当2=a 时,求]3,0[)(在函数x g y =上的值域;(2)求函数()f x 在[,2](0)t t t +>上的最小值;(3)证明: 对一切(0,)x ∈+∞,都有()12ln x g x x x e e'+>-成立15.(1)求直线1:240l x y +-=关于直线2:3410l x y +-=,对称的直线方程;(2)已知实数y x ,满足22-40x y x +=,求21+-x y 的取值范围.16 (1)当1a =时,求曲线()f x 在1x =处的切线方程;(2时,求函数()f x 的单调区间; (3)在(2,若对于1x ∀∈ [1,2],2x ∃∈ [0,1],使()()12f x g x ≥成立,求实数b 的取值范围.17.已知曲线C :32()3()y f x x px p R ==-∈.(Ⅰ)当13p =时,求曲线C 的斜率为1的切线方程; (Ⅱ)设斜率为m 的两条直线与曲线C 相切于,A B 两点,求证:AB 中点M 在曲线C 上;(Ⅲ)在(Ⅱ)的条件下,又已知直线AB 的方程为:1y x =--,求,p m 的值.18.已知函数3221()(1)3f x x a x b x =--+,其中,a b 为常数. (1)当6,3a b ==时,求函数()f x 的单调递增区间;(2)若任取[0,4],[0,3]a b ∈∈,求函数()f x 在R 上是增函数的概率.19.设函数32()1,f x x ax x a R =+++∈。
(Ⅰ)若1x =时,函数()f x 取得极值,求函数()f x 的图像在1x =-处的切线方程; (Ⅱ)若函数()f x 在区间内不单调,求实数a 的取值范围。
20,()ln g x a x x =-(0a ≠).(1)求函数()f x 的单调区间;(2)求证:当0a >时,对于任意(]12,0,e x x ∈,总有12()()g x f x <成立.21.(13 (1)若1a =,求曲线()y f x =在点(1,(1))f 处的切线方程;(2)讨论函数()f x 的单调性.22.(本小题满分12分)已知函数()ln f x x =, (1)当k e =时,求函数()()()h x f x g x =-的单调区间和极值;(2)若()()f x g x ≥恒成立,求实数k 的值.23.(本小题13分) 已知函数2()()x f x x ax a e =++(e 为自然对数的底数)。
(1)若1a =-,求函数()f x 的单调区间;(2)是否存在实数a ,使函数()f x 在R 上是单调增函数?若存在,求出a 的值;若不存在,请说明理由。
恒成立,则2(2)80a a ∆=+-≤2(2)0a ⇒-≤,又2(2)0a -≥,2a ∴=24. (本小题13分) 己知函数()ln 1(0)f x x ax a =-+>。
(1)试探究函数()f x 的零点个数;(2)若()f x 的图象与x 轴交于1212(,0),(,0)()A x B x x x <两点,AB 中点为0(,0)C x ,设函数()f x 的导函数为()f x ', 求证:0()0f x '<。
25.已知圆C :()()9122=--+-a y a x ,其中a 为实常数.(1)若直线l :03=-+y x 被圆C 截得的弦长为2,求a 的值;(2)设点()0,3A ,0为坐标原点,若圆C 上存在点M ,使|MA|=2 |MO|,求a 的取值范围.26.如图,已知抛物线x y 42=的焦点为F ,过F 的直线交抛物线于M 、N 两点,其准线l 与x 轴交于K 点.(1)求证:KF 平分∠MKN;(2)O 为坐标原点,直线MO 、NO 分别交准线于点P 、Q.27.在平面直角坐标系xoy 中,已知圆C :224x y +=和直线l :4x =,M 为l 上一动点,1A ,2A 为圆C 与x 轴的两个交点,直线1MA ,2MA 与圆C 的另一个交点分别为P 、Q .(1)若M 点的坐标为(4,2),求直线P Q 方程;(2)求证直线P Q 过定点,并求出此定点的坐标.28.在圆422=+y x 上任取一点P ,设点P 在x 轴上的正投影为点D .当点P 在圆上运动时,动点M 满足2PD MD = ,动点M 形成的轨迹为曲线C .(1)求曲线C 的方程;(2)已知点()0,1E ,若A 、B 是曲线C 上的两个动点,且满足EB EA ⊥,求E A B A⋅ 的取值范围.29.已知两点)0,1(1-F 及)0,1(2F ,点P 在以1F 、2F 为焦点的椭圆C 上,且(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)如图,动直线:l y kx m =+与椭圆C 有且仅有一个公共点,点,M N 是直线l 上的两点,且l M F ⊥1,l N F ⊥2. 求四边形12F MNF 面积S 的最大值.30.已知ABC ∆中,点A 、B 的坐标分别为(B ,点C 在x 轴上方。
(1)若点C 坐标为,求以A 、B 为焦点且经过点C 的椭圆的方程;(2)过点P (m ,0)作倾角为34π的直线l 交(1)中曲线于M 、N 两点,若点Q (1,0)恰在以线段MN 为直径的圆上,求实数m 的值。
31.已知圆锥曲线E 的两个焦点坐标是12(F F ,且离心率为e =(Ⅰ)求曲线E 的方程;(Ⅱ)设曲线E '表示曲线E 的y 轴左边部分,若直线1y kx =-与曲线E '相交于,A B 两点,求k 的取值范围;(Ⅲ)在条件(Ⅱ)下,如果AB = ,且曲线E '上存在点C ,使O A O B m O C += ,求m 的值.32.某校同学设计一个如图所示的“蝴蝶形图案(阴影区域)”,其中AC 、BD 是过抛物线Γ焦点F 的两条弦,且其焦点)1,0(F ,0=⋅BD AC ,点E 为y 轴上一点,记α=∠EFA ,其中α为锐角.(1)求抛物线Γ方程;(2)33.已知椭圆C 的中心在坐标原点,短轴长为4焦点重合.(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)已知经过定点M (2,0)且斜率不为0的直线l 交椭圆C 于A 、B 两点,试问在x 轴上是否另存在一个定点P 使得PM 始终平分APB ∠?若存在,求出P 点坐标;若不存在,请说明理由.34.已知椭圆Γ:(1)椭圆Γ的短轴端点分别为B A ,(如图),直线BM AM ,分别与椭圆Γ交于F E ,两满足0m ≠,且①证明直线F E 与y 轴交点的位置与m 无关;②若∆BME 面积是∆AMF 面积的5倍,求m 的值;(2)若圆ψ:422=+y x .21,l l 是过点)1,0(-P 的两条互相垂直的直线,其中1l 交圆ψ于T 、R 两点,2l 交椭圆Γ于另一点Q .求TRQ ∆面积取最大值时直线1l 的方程.35. (本小题满分12分)已知中心在原点的椭圆C 的离心率(1)求椭圆C 的标准方程;(2)若以(k k >0)为斜率的直线l 与椭圆C 相交于两个不同的点N M ,,且线段MN 的,求k 的取值范围。