2019版高考数学(理)高分计划一轮狂刷练:第2章 函数、导数及其应用 2-11-1a Word版含解析
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[重点保分两级优选练]A级一、选择题1.(2017·陕西模拟)函数f(x)=axx2+1(a>0)的单调递增区间是()A.(-∞,-1) B.(-1,1)C.(1,+∞) D.(-∞,-1)∪(1,+∞) 答案 B解析函数f(x)的定义域为R,f′(x)=a(1-x2)(x2+1)2=a(1-x)(1+x)(x2+1)2.由于a>0,要使f′(x)>0,只需(1-x)·(1+x)>0,解得x∈(-1,1),故选B.2.若函数f(x)=(x2-2x)e x在(a,b)上单调递减,则b-a的最大值为()A.2 B. 2 C.4 D.2 2答案 D解析f′(x)=(2x-2)e x+(x2-2x)e x=(x2-2)e x,令f′(x)<0,∴-2<x<2,即函数f(x)的单调递减区间为(-2,2).∴b-a的最大值为2 2.故选D.3.函数f(x)=(x-1)(x-2)2在[0,3]上的最小值为()A.-8 B.-4 C.0 D.4 27答案 B解析f′(x)=(x-2)2+2(x-1)(x-2)=(x-2)(3x-4).令f′(x)=0⇒x1=43,x2=2,结合单调性,只要比较f(0)与f(2)即可.f(0)=-4,f (2)=0.故f (x )在[0,3]上的最小值为f (0)=-4.故选B.4.(2017·豫南九校联考)已知f ′(x )是定义在R 上的连续函数f (x )的导函数,满足f ′(x )-2f (x )<0,且f (-1)=0,则f (x )>0的解集为( )A .(-∞,-1)B .(-1,1)C .(-∞,0)D .(-1,+∞)答案 A解析 设g (x )=f (x )e 2x ,则g ′(x )=f ′(x )-2f (x )e 2x<0在R 上恒成立,所以g (x )在R 上递减,又因为g (-1)=0,f (x )>0⇔g (x )>0,所以x <-1.故选A.5.(2017·四川乐山一中期末)f (x )=x 2-a ln x 在(1,+∞)上单调递增,则实数a 的取值范围为( )A .a <1B .a ≤1C .a <2D .a ≤2 答案 D解析 由f (x )=x 2-a ln x ,得f ′(x )=2x -a x , ∵f (x )在(1,+∞)上单调递增,∴2x -ax ≥0在(1,+∞)上恒成立,即a ≤2x 2在(1,+∞)上恒成立,∵x ∈(1,+∞)时,2x 2>2,∴a ≤2.故选D.6.函数f (x )在定义域R 内可导,若f (x )=f (2-x ),且当x ∈(-∞,1)时,(x -1)f ′(x )<0,设a =f (0),b =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,c =f (3),则( )A .a <b <cB .c <a <bC .c <b <aD .b <c <a 答案 B解析 由f (x )=f (2-x )可得对称轴为x =1,故f (3)=f (1+2)=f (1-2)=f (-1).又x ∈(-∞,1)时,(x -1)f ′(x )<0,可知f ′(x )>0.即f (x )在(-∞,1)上单调递增,f (-1)<f (0)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,即c <a <b .故选B.7.若函数f (x )=e -x ·x ,则( ) A .仅有极小值12eB .仅有极大值12eC .有极小值0,极大值12eD .以上皆不正确答案 B解析 f ′(x )=-e -x·x +12x ·e -x=e -x⎝ ⎛⎭⎪⎫-x +12x =e -x ·1-2x 2x.令f ′(x )=0,得x =12.当x >12时,f ′(x )<0;当x <12时,f ′(x )>0.∴x =12时取极大值,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=1e ·12=12e.故选B.8.已知函数f (x )=ax -1+ln x ,若存在x 0>0,使得f (x 0)≤0有解,则实数a 的取值范围是( )A .a >2B .a <3C .a ≤1D .a ≥3 答案 C解析 函数f (x )的定义域是(0,+∞),不等式ax -1+ln x ≤0有解,即a ≤x -x ln x 在(0,+∞)上有解,令h (x )=x -x ln x ,可得h ′(x )=1-(ln x +1)=-ln x ,令h ′(x )=0,可得x =1,当0<x <1时,h ′(x )>0,当x >1时,h ′(x )<0,可得当x =1时,函数h (x )=x -x ln x 取得最大值1,要使不等式a ≤x -x ln x 在(0,+∞)上有解,只要a 小于等于h (x )的最大值即可,即a ≤1.故选C.9.若函数f (x )=ax 3-3x +1对于x ∈[-1,1]总有f (x )≥0成立,则实数a 的取值范围为( )A .[2,+∞)B .[4,+∞)C .{4}D .[2,4]答案 C解析 f ′(x )=3ax 2-3,当a ≤0时,f (x )min =f (1)=a -2≥0,a ≥2,不合题意;当0<a ≤1时,f ′(x )=3ax 2-3=3a ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +1a ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1a ,f (x )在[-1,1]上为减函数,f (x )min =f (1)=a -2≥0,a ≥2,不合题意;当a >1时,f (-1)=-a +4≥0,且f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a =-2a+1≥0, 解得a =4.综上所述,a =4.故选C.10.(2018·黄山一模)已知函数f (x )=m ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1x -2ln x (m ∈R ),g (x )=-mx ,若至少存在一个x 0∈[1,e],使得f (x 0)<g (x 0)成立,则实数m 的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,2e B.⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,2e C .(-∞,0] D .(-∞,0)答案 B解析 由题意,不等式f (x )<g (x )在[1,e]上有解,∴mx <2ln x 在[1,e]上有解,即m 2<ln x x 在[1,e]上有解,令h (x )=ln xx ,则h ′(x )=1-ln x x 2,当1≤x ≤e 时,h ′(x )≥0,∴在[1,e]上,h (x )max =h (e)=1e ,∴m 2<1e ,∴m <2e .∴m 的取值范围是⎝⎛⎭⎪⎫-∞,2e .故选B. 二、填空题11.已知函数f (x )=12mx 2+ln x -2x 在定义域内是增函数,则实数m 的取值范围为________.答案 [1,+∞)解析 f ′(x )=mx +1x -2≥0对一切x >0恒成立.m ≥-⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 2+2x ,令g (x )=-⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 2+2x ,则当1x =1时,函数g (x )取得最大值1,故m ≥1.12.(2017·西工大附中质检)已知f (x )是奇函数,且当x ∈(0,2)时,f (x )=ln x -ax ⎝ ⎛⎭⎪⎫a >12,当x ∈(-2,0)时,f (x )的最小值是1,则a =________.答案 1解析 由题意,得x ∈(0,2)时,f (x )=ln x -ax ⎝ ⎛⎭⎪⎫a >12有最大值-1,f ′(x )=1x -a ,由f ′(x )=0,得x =1a ∈(0,2),且x ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,1a 时,f ′(x )>0,f (x )单调递增,x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫1a ,2时,f ′(x )<0,f (x )单调递减,则f (x )max =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a =ln 1a -1=-1,解得a =1.13.(2018·东北三校联考)已知定义在R 上的奇函数f (x )的图象为一条连续不断的曲线,f (1+x )=f (1-x ),f (1)=a ,且当0<x <1时,f (x )的导函数f ′(x )满足f ′(x )<f (x ),则f (x )在[2017,2018]上的最小值为________.答案 a解析 由f (1+x )=f (1-x )可得函数f (x )的图象关于直线x =1对称.又f (x )是定义在R 上的奇函数,则f (0)=0,且f (x )的图象关于点(0,0)对称,所以f (x )是以4为周期的周期函数,则f (x )在[2017,2018]上的图象与[1,2]上的图象形状完全相同.令g (x )=f (x )e x ,则g ′(x )=f ′(x )-f (x )e x <0,函数g (x )在(0,1)上递减,则g (x )<g (0)=0,所以f ′(x )<f (x )<0,则函数f (x )在(0,1)上单调递减.又由函数的对称性质可得f (x )在(1,2)上单调递增,则f (x )在[2017,2018]上的最小值为f (2017)=f (1)=a .14.(2018·启东中学调研)已知函数f (x )=e x +a ln x 的定义域是D ,关于函数f (x )给出下列命题:①对于任意a ∈(0,+∞),函数f (x )是D 上的减函数; ②对于任意a ∈(-∞,0),函数f (x )存在最小值;③存在a ∈(0,+∞),使得对于任意的x ∈D ,都有f (x )>0成立; ④存在a ∈(-∞,0),使得函数f (x )有两个零点.其中正确命题的序号是________.(写出所有正确命题的序号) 答案 ②④解析 由f (x )=e x+a ln x ,可得f ′(x )=e x+a x ,若a >0,则f ′(x )>0,得函数f (x )是D 上的增函数,存在x ∈(0,1),使得f (x )<0即得命题①③不正确;若a <0,设e x+ax =0的根为m ,则在(0,m )上f ′(x )<0,在(m ,+∞)上f ′(x )>0,所以函数f (x )存在最小值f (m ),即命题②正确;若f (m )<0,则函数f (x )有两个零点,即命题④正确.综上可得,正确命题的序号为②④.B 级三、解答题15.已知函数f (x )=ln x -ax (a ∈R ). (1)求函数f (x )的单调区间;(2)当a >0时,求函数f (x )在[1,2]上的最小值. 解 (1)f ′(x )=1x -a (x >0), ①当a ≤0时,f ′(x )=1x -a >0, 即函数f (x )的单调增区间为(0,+∞). ②当a >0时,令f ′(x )=1x -a =0,可得x =1a . 当0<x <1a 时,f ′(x )=1-ax x >0; 当x >1a 时,f ′(x )=1-ax x <0,故函数f (x )的单调递增区间为⎝ ⎛⎦⎥⎤0,1a ,单调递减区间为⎝⎛⎭⎪⎫1a ,+∞.综上得,当a ≤0时,f (x )的单调递增区间为(0,+∞),无递减区间;当a >0时,f (x )的单调递增区间为⎝⎛⎦⎥⎤0,1a ,单调递减区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫1a ,+∞. (2)①当1a ≤1,即a ≥1时,函数f (x )在区间[1,2]上是减函数,∴f (x )的最小值是f (2)=ln 2-2a .②当1a ≥2,即0<a ≤12时,函数f (x )在区间[1,2]上是增函数,∴f (x )的最小值是f (1)=-a .③当1<1a <2,即12<a <1时,函数f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤1,1a 上是增函数,在⎣⎢⎡⎦⎥⎤1a ,2上是减函数.又f (2)-f (1)=ln 2-a ,∴当12<a <ln 2时,f (x )的最小值是f (1)=-a ;当ln 2≤a <1时,f (x )的最小值为f (2)=ln 2-2a . 综上可知,当0<a <ln 2时,函数f (x )的最小值是-a ; 当a ≥ln 2时,函数f (x )的最小值是ln 2-2a .16.(2017·河北石家庄联考)已知函数f (x )=e x -ax ,a >0. (1)记f (x )的极小值为g (a ),求g (a )的最大值; (2)若对任意实数x 恒有f (x )≥0,求a 的取值范围.解 (1)函数f (x )的定义域是(-∞,+∞),f ′(x )=e x -a ,令f ′(x )>0,得x >ln a ,所以f (x )的单调递增区间是(ln a ,+∞); 令f ′(x )<0,得x <ln a ,所以f (x )的单调递减区间是(-∞,ln a ), 函数f (x )在x =ln a 处取极小值,g (a )=f (x )极小值=f (ln a )=e ln a -a ln a =a -a ln a . g ′(a )=1-(1+ln a )=-ln a ,当0<a <1时,g ′(a )>0,g (a )在(0,1)上单调递增; 当a >1时,g ′(a )<0,g (a )在(1,+∞)上单调递减,所以a =1是函数g (a )在(0,+∞)上唯一的极大值点,也是最大值点,所以g (a )max =g (1)=1.(2)当x ≤0时,a >0,e x -ax ≥0恒成立,当x >0时,f (x )≥0,即e x -ax ≥0,即a ≤ex x .令h (x )=e xx ,x ∈(0,+∞),h ′(x )=e x x -e x x 2=e x(x -1)x 2, 当0<x <1时,h ′(x )<0,当x >1时,h ′(x )>0,故h (x )的最小值为h (1)=e ,所以a ≤e ,故实数a 的取值范围是(0,e].17.(2017·湖南湘中名校联考)设函数f (x )=x -1x -a ln x (a ∈R ). (1)讨论f (x )的单调性;(2)若f (x )有两个极值点x 1和x 2,记过点A (x 1,f (x 1)),B (x 2,f (x 2))的直线的斜率为k ,问:是否存在a ,使得k =2-a ?若存在,求出a 的值;若不存在,请说明理由.解 (1)f (x )的定义域为(0,+∞),f ′(x )=1+1x 2-a x =x 2-ax +1x 2. 令g (x )=x 2-ax +1,则方程x 2-ax +1=0的判别式Δ=a 2-4. ①当|a |≤2时,Δ≤0,f ′(x )≥0,故f (x )在(0,+∞)上单调递增. ②当a <-2时,Δ>0,g (x )=0的两根都小于0,在(0,+∞)上恒有f ′(x )>0,故f (x )在(0,+∞)上单调递增.③当a >2时,Δ>0,g (x )=0的两根为x 1=a -a 2-42,x 2=a +a 2-42, 当0<x <x 1时,f ′(x )>0;当x 1<x <x 2时,f ′(x )<0;当x >x 2时,f ′(x )>0,故f (x )在(0,x 1),(x 2,+∞)上单调递增,在(x 1,x 2)上单调递减. (2)由(1)知,a >2.因为f (x 1)-f (x 2)=(x 1-x 2)+x 1-x 2x 1x 2-a (ln x 1-ln x 2),所以k =f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2=1+1x 1x 2-a ·ln x 1-ln x 2x 1-x 2.又由(1)知,x 1x 2=1.于是k =2-a ·ln x 1-ln x 2x 1-x 2.若存在a ,使得k =2-a .则ln x 1-ln x 2x 1-x 2=1.即ln x 1-ln x 2=x 1-x 2.亦即x 2-1x 2-2ln x 2=0(x 2>1). (*)再由(1)知,函数h (t )=t -1t -2ln t 在(0,+∞)上单调递增,而x 2>1, 所以x 2-1x 2-2ln x 2>1-11-2ln 1=0.这与(*)式矛盾.故不存在a ,使得k =2-a .。
[基础送分提速狂刷练]一、选择题1.(2017·临汾三模)已知函数f(x)、g(x):则函数y=f[g(x)]的零点是( )A.0 B.1 C.2 D.3答案 B解析 由题意,g(x)=1,∴x=1,故选B.2.(2017·衡水调研)方程|x2-2x|=a2+1(a>0)的解的个数是( ) A.1 B.2 C.3 D.4答案 B解析 ∵a>0,∴a2+1>1,而y=|x2-2x|的图象如图,∴y=|x2-2x|的图象与y=a2+1的图象总有两个交点.故选B.3.若函数f(x)=2ax2-x-1在(0,1)内恰有一个零点,则实数a的取值范围是( )A .(-1,1)B .[1,+∞)C .(1,+∞)D .(2,+∞)答案 C解析 当a =0时,函数的零点是x =-1,不合题意.当a ≠0时,若Δ>0,f (0)·f (1)<0,则a >1.若Δ=0,即a =-,函数的零点是x =-2,不合题意,故选18C.4.(2017·浙江嘉兴测试)已知函数f (x )=x -cos x ,则f (x )在(14)[0,2π]上的零点个数为( )A .1B .2C .3D .4答案 C解析 函数f (x )=x -cos x 的零点个数为(14)x-cos x =0⇒x=cos x 的根的个数,即函数h (x )=x与g (x )(14)(14)(14)=cos x 的图象的交点个数.如图所示,在区间[0,2π]上交点个数为3,故选C.5.(2017·河南新乡三模)若函数f (x )=log 2(x +a )与g (x )=x 2-(a +1)x -4(a +5)存在相同的零点,则a 的值为( )A .4或-B .4或-252C .5或-2 D .6或-52答案 C解析 g (x )=x 2-(a +1)x -4(a +5)=(x +4)[x -(a +5)],令g (x )=0,得x =-4或x =a +5,则f (-4)=log 2(-4+a )=0或f (a +5)=log 2(2a +5)=0,解得a =5或a =-2.故选C.6.(2017·河南十所名校联考)设函数f (x )=x -ln x ,则函数13y =f (x )( )A .在区间,(1,e)内均有零点(1e ,1)B .在区间,(1,e)内均无零点(1e ,1)C .在区间内有零点,在区间(1,e)内无零点(1e ,1)D .在区间内无零点,在区间(1,e)内有零点(1e ,1)答案 D解析 令f (x )=0得x =ln x .作出函数y =x 和y =ln x 的图象,1313如图,显然y =f (x )在内无零点,在(1,e)内有零点,故选D.(1e ,1)7.(2017·东城区期末)已知x 0是函数f (x )=2x +的一个零11-x 点.若x 1∈(1,x 0),x 2∈(x 0,+∞),则( )A .f (x 1)<0,f (x 2)<0B .f (x 1)<0,f (x 2)>0C .f (x 1)>0,f (x 2)<0D .f (x 1)>0,f (x 2)>0答案 B解析 设g (x )=,由于函数g (x )==-在(1,+∞)上11-x 11-x 1x -1单调递增,函数h (x )=2x 在(1,+∞)上单调递增,故函数f (x )=h (x )+g (x )在(1,+∞)上单调递增,所以函数f (x )在(1,+∞)上只有唯一的零点x 0,且在(1,x 0)上f (x 1)<0,在(x 0,+∞)上f (x 2)>0,故选B.8.(2017·江西赣州一模)函数f (x ),g (x )满足:对任意x ∈R ,都有f (x 2-2x +3)=g (x ),若关于x 的方程g (x )+sin x =0只有5个根,π2则这5个根之和为( )A .5B .6C .8D .9答案 A解析 由f (x 2-2x +3)=g (x )及y =x 2-2x +3的图象关于直线x =1对称知g (x )的图象关于直线x =1对称,由g (x )+sin x =0,知π2g (x )=-sin x ,因为y =-sin x 的图象也关于直线x =1对称,g (x )π2π2+sin x =0有5个根,故必有一个根为1,另外4个根的和为4.所以π2原方程所有根之和为5.故选A.9.(2017·山东济宁模拟)定义在上的函数f (x )满足f (x )=[1π,π]f ,且当x ∈时,f (x )=ln x ,若函数g (x )=f (x )-ax 在上(1x )[1π,1][1π,π]有零点,则实数a 的取值范围是( )A. B .[-πln π,0][-ln ππ,0]C. D.[-1e ,ln ππ][-e π,-1π]答案 B解析 令x ∈[1,π],则∈,因为f (x )=f ,且当x ∈1x [1π,1](1x )时,f (x )=ln x ,所以f (x )=f =-ln x ,则f (x )=[1π,1](1x )Error!在坐标系中画出函数f (x )的图象如图:因为函数g (x )=f (x )-ax 在上有零点,所以直线y =ax 与[1π,π]函数f (x )的图象有交点.由图得,当a 取满足题意的最小值时,直线y =ax 与f (x )的图象相交于点,此时-lnπ=⇒a =-πln(1π,-ln π)aππ,由图可得,实数a 的取值范围是[-πln π,0],故选B.10.(2016·天津高考)已知函数f (x )=Error!(a >0,且a ≠1)在R 上单调递减,且关于x 的方程|f (x )|=2-x 恰有两个不相等的实数解,则a 的取值范围是( )A.B.(0,23][23,34]C.∪D.∪[13,23]{34}[13,23){34}答案 C解析 要使函数f (x )在R 上单调递减,只需Error!解之得≤a ≤,1334因为方程|f (x )|=2-x 恰有两个不相等的实数解,所以直线y =2-x 与函数y =|f (x )|的图象有两个交点,如图所示.易知y =|f (x )|的图象与x 轴的交点的横坐标为-1,又1a ≤-1≤2,故由图可知,直线y =2-x 与y =|f (x )|的图象在x >0时131a 有一个交点;当直线y =2-x 与y =x 2+(4a -3)x +3a (x <0)的图象相切时,设切点为(x 0,y 0),则Error!整理可得4a 2-7a +3=0,解得a =1(舍)或a =.而当3a ≤2,即a ≤时,直线y =2-x 与y =|f (x )|的3423图象在y 轴左侧有一个交点,综合可得a ∈∪.故选C.[13,23]{34}二、填空题11.(2017·河北模拟)若函数f (x )=ln (x -1)-的零点在区间3x (k ,k +1)(k ∈Z )上,则k 的值为________.答案 3解析 易知函数f (x )=ln (x -1)-在其定义域上连续,f (3)=ln3x 2-1<0,f (4)=ln 3->0,故f (3)·f (4)<0,故函数的零点在区间(3,4)34上,故k =3,故答案为3.12.函数f (x )=Error!的零点个数是________.答案 2解析 当x ≤0时,令x 2-2=0,解得x =-(正根舍),所以2在(-∞,0]上有一个零点.当x >0时,f ′(x )=2+>0恒成立,所1x 以f (x )在(0,+∞)上是增函数.又因为f (2)=-2+ln 2<0,f (3)=ln 3>0,所以f (x )在(0,+∞)上有一个零点,综上,函数f (x )的零点个数为2.13.已知a 是实数,函数f (x )=2a |x |+2x -a ,若函数y =f (x )有且仅有两个零点,则实数a 的取值范围是________.答案 (-∞,-1)∪(1,+∞)解析 由题意易知a ≠0,令f (x )=0,即2a |x |+2x -a =0,变形得|x |-=-x,121a 分别作出函数y 1=|x |-,y 2=-x 的图象,如图所示.121a 由图易知,当0<-<1或-1<-<0,即a <-1或a >1时,y 11a 1a和y 2的图象有两个不同的交点,所以当a <-1或a >1时,函数y =f (x )有且仅有两个零点,即实数a 的取值范围是(-∞,-1)∪(1,+∞).14.已知函数y =f (x )(x ∈R ).对函数y =g (x )(x ∈I ),定义g (x )关于f (x )的“对称函数”为函数y =h (x )(x ∈I ),y =h (x )满足:对任意x ∈I ,两个点(x ,h (x )),(x ,g (x ))关于点(x ,f (x ))对称.若h (x )是g (x )关于f (x )=3x +b 的“对称函数”,且h (x )>g (x )恒成立,则4-x 2实数b 的取值范围是________.答案 (2,+∞)10解析 函数g (x )的定义域是[-2,2],根据已知得=f (x ),h (x )+g (x )2所以h (x )=2f (x )-g (x )=6x +2b -.h (x )>g (x )恒成立,即4-x 26x +2b ->恒成立,即3x +b >恒成立,令4-x 24-x 24-x 2y =3x +b ,y =,则只要直线y =3x +b 在半圆 x 2+y 2=4(y ≥0)上4-x 2>2,解得b >2(舍去负值),故实数b 的取值范围是|b |1010(2,+∞).10三、解答题15.已知二次函数f (x )=x 2+(2a -1)x +1-2a .(1)判断命题:“对于任意的a ∈R ,方程f (x )=1必有实数根”的真假,并写出判断过程;(2)若y =f (x )在区间(-1,0)及内各有一个零点,求实数a 的(0,12)取值范围.解 (1)“对于任意的a ∈R ,方程f (x )=1必有实数根”是真命题.依题意,f (x )=1有实根,即x 2+(2a -1)x -2a =0有实根,因为Δ=(2a -1)2+8a =(2a +1)2≥0对于任意的a ∈R 恒成立,即x 2+(2a -1)x -2a =0必有实根,从而f (x )=1必有实根.(2)依题意,要使y =f (x )在区间(-1,0)及内各有一个零点,(0,12)只需Error!即Error!解得<a <.1234故实数a 的取值范围为{a .|12<a <34}16.(2017·江西模拟)已知函数f (x )=-x 2+2e x +m -1,g (x )=x +(x >0).e2x (1)若g (x )=m 有实数根,求m 的取值范围;(2)确定m 的取值范围,使得g (x )-f (x )=0有两个相异实根.解 (1)∵x >0时,g (x )=x +≥2=2e ,e2x x ·e2x 等号成立的条件是x =e ,故g (x )的值域是[2e ,+∞),因而只需m ≥2e ,则y =g (x )-m 就有零点.∴m 的取值范围是[2e ,+∞).(2)若g (x )-f (x )=0有两个相异的实根,即g (x )与f (x )的图象有两个不同的交点,作出g (x )=x +(x >0)的大致图象.e2x ∵f (x )=-x 2+2e x +m -1=-(x -e)2+m -1+e 2,∴其图象的对称轴为x =e ,开口向下,最大值为m -1+e 2.故当m -1+e 2>2e ,即m >-e 2+2e +1时,g (x )与f (x )的图象有两个不同的交点,即g(x)-f(x)=0有两个相异实根.∴m的取值范围是(-e2+2e+1,+∞).。
2.10导数的概念及运算[知识梳理]1.变化率与导数(1)平均变化率(2)导数2.导数的运算[诊断自测] 1.概念思辨(1)f ′(x 0)与(f (x 0))′表示的意义相同.( )(2)f ′(x 0)是函数y =f (x )在x =x 0附近的平均变化率.( ) (3)与曲线只有一个公共点的直线一定是曲线的切线.( ) (4)曲线y =f (x )在点P (x 0,y 0)处的切线与过点P (x 0,y 0)的切线相同.( )答案 (1)× (2)× (3)× (4)×2.教材衍化(1)(选修A2-2P 6例1)若函数f (x )=2x 2-1的图象上一点(1,1)及邻近一点(1+Δx,1+Δy ),则Δy Δx 等于( )A .4B .4xC .4+2ΔxD .4+2(Δx )2答案 C解析 Δy =(1+Δy )-1=f (1+Δx )-f (1)=2(1+Δx )2-1-1=2(Δx )2+4Δx ,∴错误!=2Δx +4,故选C.(2)(选修A2-2P 18T 7)f (x )=cos x 在错误!处的切线的倾斜角为________. 答案错误!解析 f ′(x )=(cos x )′=-sin x ,f ′错误!=-1, tan α=-1,所以α=3π4. 3.小题热身(1)(2014·全国卷Ⅱ)设曲线y=ax-ln (x+1)在点(0,0)处的切线方程为y=2x,则a=()A.0 B.1 C.2 D.3答案D解析y′=a-错误!,当x=0时,y′=a-1=2,∴a=3,故选D.(2)(2017·太原模拟)函数f(x)=x e x的图象在点(1,f(1))处的切线方程是________.答案y=2e x-e解析∵f(x)=x e x,∴f(1)=e,f′(x)=e x+x e x,∴f′(1)=2e,∴f(x)的图象在点(1,f(1))处的切线方程为y -e=2e(x-1),即y=2e x-e.题型1导数的定义及应用错误!已知函数f(x)=错误!+1,则错误!错误!的值为()A.-错误! B.错误! C.错误!D.0用定义法.答案A解析由导数定义,错误!错误!=-错误!错误!=-f′(1),而f′(1)=错误!,故选A。
[基础送分 提速狂刷练]一、选择题1.(2017·衡阳四中月考)函数y =f (x )在区间[0,2]上单调递增,且函数f (x +2)是偶函数,则下列结论成立的是( )A .f (1)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫72B .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫72<f (1)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52C .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫72<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52<f (1)D .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52<f (1)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫72答案 B解析 因为函数f (x +2)是偶函数,所以f (x +2)=f (-x +2),即函数f (x )的图象关于x =2对称,又函数y =f (x )在[0,2]上单调递增,所以函数y =f (x )在区间[2,4]上单调递减.因为f (1)=f (3),72>3>52,所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫72<f (3)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52,即f ⎝ ⎛⎭⎪⎫72<f (1)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52.故选B. 2.(2017·武汉调研)若函数f (x )=ax +1在R 上递减,则函数g (x )=a (x 2-4x +3)的增区间是( )A .(2,+∞)B .(-∞,2)C .(4,+∞)D .(-∞,4)答案 B解析 ∵f (x )=ax +1在R 上递减,∴a <0. 而g (x )=a (x 2-4x +3)=a (x -2)2-a . ∵a <0,∴在(-∞,2)上g (x )递增.故选B.3.若函数y =log a (x 2+2x -3),当x =2时,y >0,则此函数的单调递减区间是( )A .(-∞,-3)B .(1,+∞)C .(-∞,-1)D .(-1,+∞)答案 A解析 当x =2时,y =log a (22+2×2-3)=log a 5,∴y =log a 5>0,∴a >1.由复合函数单调性知,单调递减区间需满足⎩⎨⎧x 2+2x -3>0,x <-1,解之得x <-3.故选A.4.已知函数f (x )=x 2-2ax +a 在区间(0,+∞)上有最小值,则函数g (x )=f (x )x 在区间(0,+∞)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 A解析 ∵f (x )=x 2-2ax +a 在(0,+∞)上有最小值,∴a >0.∴g (x )=f (x )x =x +ax -2a 在(0,a )上单调递减,在(a ,+∞)上单调递增.∴g (x )在(0,+∞)上一定有最小值.故选A.5.(2018·太原模拟)已知f (x )=x 2-cos x ,则f (0.6),f (0),f (-0.5)的大小关系是( )A .f (0)<f (0.6)<f (-0.5)B .f (0)<f (-0.5)<f (0.6)C .f (0.6)<f (-0.5)<f (0)D .f (-0.5)<f (0)<f (0.6) 答案 B解析 ∵f (-x )=(-x )2-cos(-x )=x 2-cos x =f (x ),∴f (x )是偶函数.∴f (-0.5)=f (0.5).又∵f ′(x )=2x +sin x ,当x ∈(0,1)时,f ′(x )>0.∴f (x )在(0,1)上是增函数,∴f (0)<f (0.5)<f (0.6),即f (0)<f (-0.5)<f (0.6).故选B.6.(2018·贵阳模拟)定义新运算⊕:当a ≥b 时,a ⊕b =a ;当a <b 时,a ⊕b =b 2,则函数f (x )=(1⊕x )x -2⊕x ,x ∈[-2,2]的最大值等于( )A .-1B .1C .6D .12 答案 C解析 由已知得当-2≤x ≤1时,f (x )=x -2, 当1<x ≤2时,f (x )=x 3-2.∵f (x )=x -2,f (x )=x 3-2在定义域内都为增函数. ∴f (x )的最大值为f (2)=23-2=6.故选C.7.(2018·天津质检)已知f (x )为R 上的减函数,则满足f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x -1>f (1)的实数x 的取值范围是( )A .(-∞,2)B .(2,+∞)C .(-∞,1)∪(1,2)D .(-∞,1)∪(2,+∞)答案 D解析 ∵f (x )为R 上的减函数,∴由f ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫1x -1>f (1)得1x -1<1. 解得x <1或x >2.∴x 的取值范围是(-∞,1)∪(2,+∞).故选D.8.已知a >0,设函数f (x )=2018x +1+20102018x +1(x ∈[-a ,a ])的最大值为M ,最小值为N ,那么M +N =( )A .2018B .2019C .4028D .4027 答案 C解析 由题意得f (x )=2018x +1+20102018x+1 =2018-82018x+1. ∵y =2018x +1在[-a ,a ]上是单调递增的, ∴f (x )=2018-82018x+1在[-a ,a ]上是单调递增的, ∴M =f (a ),N =f (-a ),∴M +N =f (a )+f (-a )=4036-82018a+1-82018-a +1=4028.故选C.9.(2017·集宁期末)函数f (x )=ax +1x +2在区间(-2,+∞)上单调递增,则实数a 的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12B.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞ C .(-2,+∞) D .(-∞,-1)∪(1,+∞) 答案 B解析 ∵当a =0时,f (x )=1x +2在区间(-2,+∞)上单调递减,故a =0舍去,∴a ≠0,此时f (x )=ax +1x +2=a (x +2)+1-2a x +2=a +1-2ax +2,又因为y =1x +2在区间(-2,+∞)上单调递减,而函数f (x )=ax +1x +2在区间(-2,+∞)上单调递增,∴1-2a <0,即a >12.故选B.10.(2018·山西联考)若函数f (x )=log 0.2(5+4x -x 2)在区间(a -1,a +1)上递减,且b =lg 0.2,c =20.2,则( )A .c <b <aB .b <c <aC .a <b <cD .b <a <c 答案 D解析 f (x )定义域为{x |-1<x <5},令u =5+4x -x 2,y =log 0.2u ,u (x )在(-1,2)上单调增,且y =log 0.2u 为单调减函数,由复合函数单调性知f (x )在(-1,2)上为减函数,(a -1,a +1)⊆(-1,2)即⎩⎨⎧a +1≤2,a -1≥-1⇒0≤a ≤1,又由于b =lg 0.2<0,所以a >b ,c =20.2>20=1,c >a >b .故选D.二、填空题11.(2017·山东济宁模拟)若函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧(a -1)x -2a ,x <2,log a x ,x ≥2(a >0且a ≠1)在R 上单调递减,则实数a 的取值范围是________.答案 ⎣⎢⎡⎭⎪⎫22,1解析因为函数f (x )=⎩⎨⎧(a -1)x -2a ,x <2,log a x ,x ≥2(a >0且a ≠1)在R上单调递减,则⎩⎪⎨⎪⎧a -1<0,0<a <1,log a2≤(a -1)×2-2a⇒22≤a <1,即实数a 的取值范围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫22,1. 12.已知函数f (x )的定义域为A ,若其值域也为A ,则称区间A 为f (x )的保值区间.若g (x )=-x +m +e x 的保值区间为[0,+∞),则m 的值为________.答案 -1解析 由定义知,g (x )=-x +m +e x 保值区间为[0,+∞),又∵g ′(x )=-1+e x ≥0,∴g (x )为在[0,+∞)上的增函数.∴当x =0时,g (0)=0,即m +1=0,∴m =-1.13.(2017·济南期中)已知函数f (x )=x 2+a x ,若函数f (x )在x ∈[2,+∞)上是单调递增的,则实数a 的取值范围为________.答案 (-∞,16]解析 ∵函数f (x )=x 2+ax 在x ∈[2,+∞)上单调递增,∴f ′(x )=2x -ax 2=2x 3-a x 2≥0在x ∈[2,+∞)上恒成立.∴2x 3-a ≥0,∴a ≤2x 3在x ∈[2,+∞)上恒成立, ∴a ≤2×23=16.∴实数a 的取值范围为(-∞,16].14.(2018·濮阳模拟)函数f (x )的定义域为A ,若x 1,x 2∈A 且f (x 1)=f (x 2)时总有x 1=x 2,则称f (x )为单函数.例如,函数f (x )=2x +1(x∈R )是单函数.给出下列命题:①函数f (x )=x 2(x ∈R )是单函数; ②指数函数f (x )=2x (x ∈R )是单函数;③若f (x )为单函数,x 1,x 2∈A 且x 1≠x 2,则f (x 1)≠f (x 2); ④在定义域上具有单调性的函数一定是单函数. 其中真命题是________(写出所有真命题的序号). 答案 ②③④解析 对于①,若f (x )=x 2,则f (x 1)=f (x 2)时x 1=x 2,或x 1=-x 2,故①错误;对于②,f (x )=2x 是R 上的增函数,当f (x 1)=f (x 2)时总有x 1=x 2,故②正确;对于③,由单函数的定义,可知其逆否命题:f (x )为单函数,x 1,x 2∈A 且若x 1≠x 2,则f (x 1)≠f (x 2)为真命题,故③正确;对于④,假若f (x 1)=f (x 2)时,有x 1≠x 2,这与单调函数矛盾,故④正确.三、解答题15.(2017·衡阳联考)已知函数f (x )对于任意x ,y ∈R ,总有f (x )+f (y )=f (x +y ),且当x >0时,f (x )<0,f (1)=-23.(1)求证:f (x )在R 上是减函数; (2)求f (x )在[-3,3]上的最大值和最小值. 解 (1)证明:设x 1>x 2,则f (x 1)-f (x 2)=f (x 1-x 2+x 2)-f (x 2) =f (x 1-x 2)+f (x 2)-f (x 2)=f (x 1-x 2). 又∵x >0时,f (x )<0,而x 1-x 2>0, ∴f (x 1-x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2),∴f (x )在R 上为减函数. (2)∵f (x )在R 上是减函数, ∴f (x )在[-3,3]上也是减函数,∴f (x )在[-3,3]上的最大值和最小值分别为f (-3)与f (3).而f (3)=3f (1)=-2,且f (0)+f (0)=f (0), ∴f (0)=0,又f (-3)+f (3)=f (-3+3)=0, ∴f (-3)=-f (3)=2.∴f (x )在[-3,3]上的最大值为2,最小值为-2. 16.已知函数f (x )=a -1|x |.(1)求证:函数y =f (x )在(0,+∞)上是增函数;(2)若f (x )<2x 在(1,+∞)上恒成立,求实数a 的取值范围. 解 (1)证明:当x ∈(0,+∞)时,f (x )=a -1x , 设0<x 1<x 2,则x 1x 2>0,x 2-x 1>0,f (x 2)-f (x 1)=⎝ ⎛⎭⎪⎫a -1x 2-⎝ ⎛⎭⎪⎫a -1x 1=1x 1-1x 2=x 2-x 1x 1x 2>0,∴f (x )在(0,+∞)上是增函数.(2)由题意,a -1x <2x 在(1,+∞)上恒成立, 设h (x )=2x +1x ,则a <h (x )在(1,+∞)上恒成立. 任取x 1,x 2∈(1,+∞)且x 1<x 2, h (x 1)-h (x 2)=(x 1-x 2)⎝ ⎛⎭⎪⎫2-1x 1x 2. ∵1<x 1<x 2,∴x 1-x 2<0,x 1x 2>1,∴2-1x1x2>0,∴h(x1)<h(x2),∴h(x)在(1,+∞)上单调递增.故a≤h(1),即a≤3,∴a的取值范围是(-∞,3].。
[基础送分 提速狂刷练]一、选择题1.(2018·福州模拟)在一次数学实验中,运用计算器采集到如下一组数据:则y 关于x 的函数关系与下列函数最接近的(其中a ,b 为待定系数)是( )A .y =a +bxB .y =a +b xC .y =ax 2+bD .y =a +bx答案 B解析 由x =0时,y =1,排除D ;由f (-1.0)≠f (1.0),排除C ;由函数值增长速度不同,排除A.故选B.2.(2017·云南联考)某工厂6年来生产某种产品的情况是:前三年年产量的增长速度越来越快,后三年年产量保持不变,则该厂6年来这种产品的总产量C 与时间t (年)的函数关系可用图象表示的是( )答案 A解析 由于开始的三年产量的增长速度越来越快,故总产量迅速增长,图中符合这个规律的只有选项A ;后三年产量保持不变,总产量直线上升,故选A.3.某杂志每本原定价2元,可发行5万本,若每本提价0.20元,则发行量减少4000本,为使销售总收入不低于9万元,需要确定杂志的最高定价是( )A .2.4元B .3元C .2.8元D .3.2元 答案 B解析 设每本定价x 元(x ≥2),销售总收入是y 元,则y =⎣⎢⎡⎦⎥⎤5×104-x -20.2×4×103·x =104·x (9-2x )≥9×104. ∴2x 2-9x +9≤0⇒32≤x ≤3,故选B.4.(2017·南昌期末)某公司租地建仓库,每月土地费用与仓库到车站距离成反比,而每月货物的运输费用与仓库到车站距离成正比.如果在距离车站10 km 处建仓库,则土地费用和运输费用分别为2万元和8万元,那么要使两项费用之和最小,仓库应建在离车站( )A .5 km 处B .4 km 处C .3 km 处D .2 km 处 答案 A解析 设仓库与车站距离为x ,土地费用为y 1,运输费用为y 2,于是y 1=k 1x ,y 2=k 2x ,∴⎩⎨⎧2=k 110,8=10k 2,解得k 1=20,k 2=45.设总费用为y ,则y =20x +4x5≥220x ·4x 5=8.当且仅当20x =4x5,即x =5时取等号.故选A.5.(2015·北京高考)汽车的“燃油效率”是指汽车每消耗1升汽油行驶的里程,下图描述了甲、乙、丙三辆汽车在不同速度下的燃油效率情况.下列叙述中正确的是( )A .消耗1升汽油,乙车最多可行驶5千米B .以相同速度行驶相同路程,三辆车中,甲车消耗汽油最多C .甲车以80千米/小时的速度行驶1小时,消耗10升汽油D .某城市机动车最高限速80千米/小时.相同条件下, 在该市用丙车比用乙车更省油答案 D解析 对于A 选项,从图中可以看出当乙车的行驶速度大于40 km/h 时的燃油效率大于5 km/L ,故乙车消耗1升汽油的行驶路程可大于5千米,所以A 错误;对于B 选项,由图可知甲车消耗汽油最少;对于C 选项,甲车以80 km/h 的速度行驶时的燃油效率为10 km/L ,故行驶1小时的路程为80千米,消耗8 L 汽油,所以C 错误;对于D 选项,当最高限速为80 km/h 且速度相同时丙车的燃油效率大于乙车的燃油效率,故用丙车比用乙车更省油,所以D 正确.故选D.6.(2017·北京朝阳测试)将甲桶中的a 升水缓慢注入空桶乙中,t 分钟后甲桶中剩余的水符合指数衰减曲线y =a e n t .假设过5分钟后甲桶和乙桶的水量相等,若再过m 分钟甲桶中的水只有a8,则m 的值为( )A .7B .8C .9D .10 答案 D解析 根据题意知12=e 5n ,令18a =a e n t,即18=e n t ,。
[基础送分 提速狂刷练]一、选择题1.(2017·江西九江七校联考)幂函数f (x )=(m 2-4m +4)x m 2-6m +8 在(0,+∞)上为增函数,则m 的值为( )A .1或3B .1C .3D .2 答案 B解析 由题意知m 2-4m +4=1且m 2-6m +8>0⇒m =1,故选B.2.(2018·吉林期末)如果函数f (x )=ax 2+2x -3在区间(-∞,4)上是单调递增的,则实数a 的取值范围是( )A .a >-14 B .a ≥-14 C .-14≤a <0 D .-14≤a ≤0答案 D解析 ①当a =0时,函数f (x )=2x -3为一次函数,是递增函数; ②当a >0时,二次函数开口向上,先减后增,在区间(-∞,4)上不可能是单调递增的,故不符合;③当a <0时,函数开口向下,先增后减,函数对称轴-1a ≥4,解得a ≥-14,又a <0,故-14≤a <0.综合得-14≤a ≤0.故选D.3.如果函数f (x )=x 2+bx +c 对任意的实数x ,都有f (1+x )=f (-x ),那么( )A .f (-2)<f (0)<f (2)B .f (0)<f (-2)<f (2)C .f (2)<f (0)<f (-2)D .f (0)<f (2)<f (-2)答案 D解析 由f (1+x )=f (-x )知f (x )图象关于x =12对称,又抛物线开口向上,结合图象可知f (0)<f (2)<f (-2).故选D.4.(2018·聊城检测)若二次函数f (x )满足f (x +1)-f (x )=2x ,且f (0)=1,则f (x )的表达式为( )A .f (x )=-x 2-x -1B .f (x )=-x 2+x -1C .f (x )=x 2-x -1D .f (x )=x 2-x +1答案 D解析 设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),由题意得⎩⎪⎨⎪⎧c =1,a (x +1)2+b (x +1)+c -(ax 2+bx +c )=2x . 故⎩⎪⎨⎪⎧2a =2,a +b =0,c =1,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b =-1,c =1,则f (x )=x 2-x +1.故选D.5.(2018·雅安诊断)如图是二次函数y =ax 2+bx +c 图象的一部分,图象过点A (-3,0),对称轴为x =-1.给出下面四个结论:①b 2>4ac ;②2a -b =1;③a -b +c =0;④5a <b . 其中正确的是( )A .②④B .①④C .②③D .①③ 答案 B解析 因为图象与x 轴交于两点,所以b 2-4ac >0,即b 2>4ac ,①正确;对称轴为x =-1,即-b2a =-1,2a -b =0,②错误;结合图象,当x =-1时,y >0,即a -b +c >0,③错误;由对称轴为x =-1,知b =2a .又函数图象开口向下,所以a <0,所以5a <2a ,即5a <b ,④正确.故选B.6.(2018·济宁模拟)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+bx +c (x ≤0),2(x >0),若f (-4)=f (0),f (-2)=-2,则关于x 的方程f (x )=x 的解的个数为( )A .4B .2C .1D .3 答案 D解析 由解析式可得f (-4)=16-4b +c =f (0)=c ,解得b =4. f (-2)=4-8+c =-2,可求得c =2.∴f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+4x +2(x ≤0),2(x >0).又f (x )=x ,则当x ≤0时,x 2+4x +2=x ,解得x 1=-1,x 2=-2. 当x >0时,x =2,综上可知有三解.故选D.7.二次函数f (x )的二次项系数为正数,且对任意的x ∈R 都有f (x )=f (4-x )成立,若f (1-2x 2)<f (1+2x -x 2),则实数x 的取值范围是( )A .(2,+∞)B .(-∞,-2)∪(0,2)C .(-2,0)D .(-∞,-2)∪(0,+∞)答案 C解析 由题意知,二次函数的开口向上,对称轴为直线x =2,图象在对称轴左侧为减函数.而1-2x 2<2,1+2x -x 2=2-(x -1)2≤2,所以由f (1-2x 2)<f (1+2x -x 2),得1-2x 2>1+2x -x 2,解得-2<x <0.故选C.8.已知对任意的a ∈[-1,1],函数f (x )=x 2+(a -4)x +4-2a 的值总大于0,则x 的取值范围是( )A .1<x <3B .x <1或x >3C .1<x <2D .x <2或x >3答案 B解析 f (x )=x 2+(a -4)x +4-2a =(x -2)a +(x 2-4x +4).记g (a )=(x -2)a +(x 2-4x +4),由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧g (-1)>0,g (1)>0,即⎩⎪⎨⎪⎧g (-1)=x 2-5x +6>0,g (1)=x 2-3x +2>0,解得x <1或x >3.故选B. 9.(2018·吉林松原月考)设函数f (x )=x 2+x +a (a >0),已知f (m )<0,则( )A .f (m +1)≥0B .f (m +1)≤0C .f (m +1)>0D .f (m +1)<0答案 C解析 ∵f (x )的对称轴为x =-12,f (0)=a >0,∴f (x )的大致图象如图所示.由f (m )<0,f (-1)=f (0)=a >0,得-1<m <0,∴m +1>0,又∵x >-12时f (x )单调递增,∴f (m +1)>f (0)>0. 10.(2016·全国卷Ⅱ)已知函数f (x )(x ∈R )满足f (x )=f (2-x ),若函数y =|x 2-2x -3|与y =f (x )图象的交点为(x 1,y 1),(x 2,y 2),…,(x m ,y m ),则∑mi =1x i =( )A .0B .mC .2mD .4m 答案 B解析 由f (x )=f (2-x )知函数f (x )的图象关于直线x =1对称.又y =|x 2-2x -3|=|(x -1)2-4|的图象也关于直线x =1对称,所以这两函数的交点也关于直线x =1对称.不妨设x 1<x 2<…<x m ,则x 1+x m2=1,即x 1+x m =2,同理有x 2+x m-1=2,x 3+x m -2=2,…,又∑mi =1x i =x m +x m -1+…+x 1,所以2∑mi =1x i =(x 1+x m )+(x 2+x m -1)+…+(x m +x 1)=2m ,所以∑mi =1x i =m .故选B.二、填空题11.(2017·湖北孝感模拟)函数f (x )=ax 2-2x +1,若y =f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,12内有零点,则实数a 的取值范围为________. 答案 (-∞,0]解析 由f (x )=ax 2-2x +1=0,可得a =-1x 2+2x =-⎝ ⎛⎭⎪⎫1x -12+1. 若f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,12内有零点,则f (x )=0在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,12内有解,当-12≤x <0或0<x ≤12时,可得a =-1x 2+2x ≤0.所以实数a 的取值范围为(-∞,0].12.(2018·九江模拟)已知f (x )=x 2+2(a -2)x +4,如果对x ∈[-3,1],f (x )>0恒成立,则实数a 的取值范围为________.答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,4解析 因为f (x )=x 2+2(a -2)x +4, 对称轴x =-(a -2), 对x ∈[-3,1],f (x )>0恒成立,所以讨论对称轴与区间[-3,1]的位置关系得:⎩⎪⎨⎪⎧-(a -2)<-3,f (-3)>0或⎩⎨⎧-3≤-(a -2)≤1,Δ<0 或⎩⎪⎨⎪⎧-(a -2)>1,f (1)>0,解得a ∈∅或1≤a <4或-12<a <1,所以a 的取值范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,4. 13.(2017·北京丰台期末)若f (x )=(x -a )(x -b )+(x -b )(x -c )+(x -c )(x -a ),其中a ≤b ≤c ,对于下列结论:①f (b )≤0;②若b =a +c 2,则∀x ∈R ,f (x )≥f (b );③若b ≤a +c2,则f (a )≤f (c );④f (a )=f (c )成立的充要条件为b =0.其中正确的是________.(请填写序号)答案 ①②③解析 f (b )=(b -a )(b -b )+(b -b )(b -c )+(b -c )·(b -a )=(b -c )(b -a ),因为a ≤b ≤c ,所以f (b )≤0,①正确;将f (x )展开可得f (x )=3x 2-2(a +b +c )x +ab +bc +ac ,又抛物线开口向上,故f (x )min =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b +c 3.当b =a +c 2时,a +b +c3=b ,所以f (x )min =f (b ),②正确;f (a )-f (c )=(a -b )(a -c )-(c -a )·(c -b )=(a -c )(a +c -2b ),因为a ≤b ≤c ,且2b ≤a +c ,所以f (a )≤f (c ),③正确;因为a ≤b ≤c ,所以当f (a )=f (c )时,即(a -c )(a +c -2b )=0,所以a =b =c 或a +c =2b ,故④不正确.14.对于实数a 和b ,定义运算“*”:a *b =⎩⎪⎨⎪⎧a 2-ab ,a ≤b ,b 2-ab ,a >b .设f (x )=(2x -1)*(x -1),且关于x 的方程f (x )=m (m ∈R )恰有三个互不相等的实数根x 1,x 2,x 3,则x 1x 2x 3的取值范围是________.答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎫1-316,0解析 函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x 2-x ,x ≤0,-x 2+x ,x >0的图象如图所示.设y =m 与y =f (x )图象交点的横坐标从小到大分别为x 1,x 2,x 3. 由y =-x 2+x =-⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+14,得顶点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫12,14.当y =14时,代入y =2x 2-x ,得14=2x 2-x ,解得x =1-34(舍去正值),∴x 1∈⎝ ⎛⎭⎪⎫1-34,0. 又∵y =-x 2+x 图象的对称轴为x =12, ∴x 2+x 3=1,又x 2,x 3>0,∴0<x 2x 3<⎝⎛⎭⎪⎫x 2+x 322=14. 又∵0<-x 1<3-14,∴0<-x 1x 2x 3<3-116, ∴1-316<x 1x 2x 3<0. 三、解答题15.(2018·中山月考)设二次函数f (x )=ax 2+bx (a ≠0)满足条件:①f (x )=f (-2-x );②函数f (x )的图象与直线y =x 相切.(1)求f (x )的解析式; (2)若不等式πf (x )>⎝ ⎛⎭⎪⎫1π2-tx在|t |≤2时恒成立,求实数x 的取值范围. 解 (1)∵由①知f (x )=ax 2+bx (a ≠0)的对称轴方程是x =-1,∴b =2a .∵函数f (x )的图象与直线y =x 相切,∴方程组⎩⎪⎨⎪⎧y =ax 2+bx ,y =x ,有且只有一解,即ax 2+(b -1)x =0有两个相等的实根. ∴Δ=(b -1)2=0,∴b =1,∴2a =1,∴a =12. ∴函数f (x )的解析式为f (x )=12x 2+x .(2)∵π>1,∴πf (x )>⎝ ⎛⎭⎪⎫1π2-tx 等价于f (x )>tx -2.∵12x 2+x >tx -2在|t |≤2时恒成立等价于一次函数g (t )=xt -⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 2+x +2<0在|t |≤2时恒成立, ∴⎩⎪⎨⎪⎧ g (2)<0,g (-2)<0,即⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2x +4>0,x 2+6x +4>0.解得x <-3-5或x >-3+ 5.∴实数x 的取值范围是(-∞,-3-5)∪(-3+5,+∞). 16.已知函数f (x )=ax 2+bx +c (a >0,b ∈R ,c ∈R ). (1)若函数f (x )的最小值是f (-1)=0,且c =1,F (x )=⎩⎪⎨⎪⎧f (x ),x >0,-f (x ),x <0,求F (2)+F (-2)的值;(2)若a =1,c =0,且|f (x )|≤1在区间(0,1]上恒成立,试求b 的取值范围.解 (1)由已知c =1,a -b +c =0,且-b2a =-1, 解得a =1,b =2, ∴f (x )=(x +1)2.∴F (x )=⎩⎪⎨⎪⎧(x +1)2,x >0,-(x +1)2,x <0.∴F (2)+F (-2)=(2+1)2+[-(-2+1)2]=8. (2)由a =1,c =0,得f (x )=x 2+bx ,从而|f (x )|≤1在区间(0,1]上恒成立等价于-1≤x 2+bx ≤1在区间(0,1]上恒成立,即b ≤1x -x 且b ≥-1x -x 在(0,1]上恒成立. 又1x -x 的最小值为0,-1x -x 的最大值为-2. ∴-2≤b ≤0.故b 的取值范围是[-2,0].。
[基础送分 提速狂刷练]一、选择题1.(2018·安阳检测)若点(a ,b )在y =lg x 图象上,a ≠1,则下列点也在此图象上的是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫1a ,b B .(10a,1-b ) C.⎝⎛⎭⎪⎫10a ,b +1 D .(a 2,2b )答案 D解析 当x =a 2时,y =lg a 2=2lg a =2b ,所以点(a 2,2b )在函数y =lg x 图象上.故选D.2.已知函数f (x )=2+log 2x ,x ∈[1,2],则函数y =f (x )+f (x 2)的值域为( )A .[4,5] B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤4,112 C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤4,132 D .[4,7]答案 B解析 y =f (x )+f (x 2)=2+log 2x +2+log 2x 2=4+3log 2x ,注意到为使得y =f (x )+f (x 2)有意义,必有1≤x 2≤2,得1≤x ≤2,从而4≤y ≤112.故选B.3.(2018·太原调研)已知函数f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫13x-log 2x ,若实数x 0是方程f (x )=0的解,且0<x 1<x 0,则f (x 1)( )A .恒为负值B .等于0C .恒为正值D .不大于0答案 C 解析4.(2017·河南二模)函数y =2xln |x |的图象大致为( )答案 B解析 函数y =2xln |x |的定义域为{x |x ≠0且x ≠±1},故排除A ;∵f (-x )=-2x ln |x |=-2xln |x |=-f (x ),∴排除C ;当x =2时,y =4ln 2>0,故排除D.故选B.5.(2015·湖南高考)设函数f (x )=ln (1+x )-ln (1-x ),则f (x )是( )A .奇函数,且在(0,1)上是增函数B .奇函数,且在(0,1)上是减函数C .偶函数,且在(0,1)上是增函数D .偶函数,且在(0,1)上是减函数答案 A解析 解法一:函数f (x )的定义域为(-1,1),任取x ∈(-1,1),f (-x )=ln (1-x )-ln (1+x )=-f (x ),则f (x )是奇函数.当x ∈(0,1)时,f ′(x )=11+x+11-x=21-x2>0,所以f (x )在(0,1)上是增函数.综上,故选A.解法二:同解法一知f (x )是奇函数.当x ∈(0,1)时,f (x )=ln 1+x 1-x =ln 2-(1-x )1-x =ln ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫21-x -1. ∵y =21-x (x ∈(0,1))是增函数,y =ln x 也是增函数,∴f (x )在(0,1)上是增函数.综上,故选A.6.(2018·包头模拟)已知函数f (x )=log 12(x 2-ax -a )在⎝⎛⎦⎥⎤-∞,-12上是增函数,则实数a 的取值范围是( )A .[-1,+∞) B.⎣⎢⎡⎭⎪⎫-1,12 C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-1,12 D .(-∞,-1]答案 B解析 f (x )=log 12 (x 2-ax -a )在⎝⎛⎦⎥⎤-∞,-12上是增函数,说明内层函数μ(x )=x 2-ax -a 在⎝⎛⎦⎥⎤-∞,-12上是减函数且μ(x )>0成立,只需对称轴x =a 2≥-12且μ(x )min =μ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12>0,∴解得a ∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫-1,12,故选B.7.(2017·安徽安庆二模)已知函数y =f (x )是定义在R 上的偶函数,当x ∈(-∞,0]时,f (x )为减函数,若a =f (20.3),b =f (log 124),c =f (log 25),则a ,b ,c 的大小关系是( )A .a >b >cB .c >b >aC .c >a >bD .a >c >b 答案 B解析 函数y =f (x )是定义在R 上的偶函数,当x ∈(-∞,0]时,f (x )为减函数,∴f (x )在[0,+∞)上为增函数,∵b =f (log 124)=f (-2)=f (2),1<20.3<2<log 25,∴c >b >a ,故选B.8.(2017·广东模拟)已知函数f (x )=(e x -e -x )x ,f (log 5x )+f (log 15x )≤2f (1),则x 的取值范围是( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤15,1 B .[1,5]C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤15,5 D.⎝⎛⎦⎥⎤-∞,15∪[5,+∞)答案 C解析 ∵f (x )=(e x -e -x )x ,∴f (-x )=-x (e -x -e x )=(e x -e -x )x =f (x )(x ∈R ),∴函数f (x )是偶函数.∵f ′(x )=(e x -e -x )+x (e x +e -x )>0在(0,+∞)上恒成立. ∴函数f (x )在(0,+∞)上单调递增. ∵f (log 5x )+f (log 15x )≤2f (1),∴2f (log 5x )≤2f (1),即f (log 5x )≤f (1), ∴|log 5x |≤1,∴15≤x ≤5.故选C.9.(2017·河北五校质监)函数y =log a (x +3)-1(a >0,且a ≠1)的图象恒过定点A ,若点A 在直线mx +ny +2=0上,其中m >0,n >0,则2m +1n 的最小值为( )A .2 2B .4 C.52 D.92 答案 D解析 由函数y =log a (x +3)-1(a >0,且a ≠1)的解析式知:当x =-2时,y =-1,所以点A 的坐标为(-2,-1),又因为点A 在直线mx +ny +2=0上,所以-2m -n +2=0,即2m +n =2,又m >0,n >0,所以2m +1n =2m +n m +2m +n 2n =2+n m +m n +12≥52+2=92,当且仅当m =n =23时等号成立,所以2m +1n 的最小值为92,故选D.10.(2017·江西红色七校二模)已知函数f (x )=ln e xe -x ,若f ⎝ ⎛⎭⎪⎫e 2017+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2e 2017+…+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2016e 2017=504(a +b ),则a 2+b 2的最小值为( ) A .6 B .8 C .9 D .12 答案 B解析 ∵f (x )+f (e -x )=ln e xe -x+ln e (e -x )x =ln e 2=2,∴504(a +b )=f⎝ ⎛⎭⎪⎫e 2017+f⎝ ⎛⎭⎪⎫2e 2017+…+f⎝ ⎛⎭⎪⎫2016e 2017=12⎣⎢⎡⎦⎥⎤f ⎝ ⎛⎭⎪⎫e 2017+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2016e 2017+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2e 2017+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2015e 2017+…+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2016e 2017+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫e 2017=12×(2×2016)=2016,∴a +b =4,∴a 2+b 2≥(a +b )22=422=8,当且仅当a =b =2时取等号.∴a 2+b 2的最小值为8.故选B. 二、填空题11.(2018·禅城区月考)已知函数f (x )=|lg x |,若0<a <b ,且f (a )=f (b ),则2a +b 的取值范围是________.答案 [22,+∞)解析 画出y =|lg x |的图象如图: ∵0<a <b ,且f (a )=f (b ), ∴|lg a |=|lg b |且0<a <1,b >1,∴-lg a =lg b ,∴ab =1,∴2a +b ≥22ab =2 2. 当2a =b 时等号成立, ∴2a +b ≥2 2.12.函数f (x )=log 2x ·log 2(2x )的最小值为________. 答案 -14解析 显然x >0,∴f (x )=log 2x ·log 2(2x )=12log 2x ·log 2(4x 2)=12log 2x ·(log 24+2log 2x )=log 2x +(log 2x )2=⎝⎛⎭⎪⎫log 2x +122-14≥-14,当且仅当x =22时,取“=”,故f (x )min =-14.13.(2017·山西质检)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧|2x +1|,x <1,log 2(x -m ),x >1,若f (x 1)=f (x 2)=f (x 3)(x 1,x 2,x 3互不相等),且x 1+x 2+x 3的取值范围为(1,8),则实数m 的值为________.答案 1解析 作出f (x )的图象,如图所示,可令x 1<x 2<x 3,则由图知点(x 1,0),(x 2,0)关于直线x =-12对称,所以x 1+x 2=-1.又1<x 1+x 2+x 3<8,所以2<x 3<9.由f (x 1)=f (x 2)=f (x 3)(x 1,x 2,x 3互不相等),结合图象可知点A 的坐标为(9,3),代入函数解析式,得3=log 2(9-m ),解得m =1.14.(2017·辽宁沈阳一模)已知函数f (x )=|log 3x |,实数m ,n 满足0<m <n ,且f (m )=f (n ),若f (x )在[m 2,n ]上的最大值为2,则n m =________.答案 9解析 ∵f (x )=|log 3x |,实数m ,n 满足0<m <n ,且f (m )=f (n ),∴m <1<n ,-log 3m =log 3n ,∴mn =1.∵f (x )在区间[m 2,n ]上的最大值为2,函数f (x )在[m 2,1)上是减函数,在(1,n ]上是增函数,∴-log 3m 2=2或log 3n =2.若-log 3m 2=2,则m =13,从而n =3,此时log 3n =1,符合题意,则n m =3÷13=9.若log 3n =2,则n =9,从而m =19,此时-log 3m 2=4,不符合题意.三、解答题15.已知函数f (x )是定义在R 上的偶函数,且f (0)=0,当x >0时,f (x )=log 12x .(1)求函数f (x )的解析式; (2)解不等式f (x 2-1)>-2. 解16.设x ∈[2,8]时,函数f (x )=12log a (ax )·log a (a 2x )(a >0且a ≠1)的最大值是1,最小值是-18,求a 的值.解11。
[重点保分 两级优选练]A 级一、选择题1.(2017·安庆二模)若函数y =a e x +3x 在R 上有小于零的极值点,则实数a 的取值范围是( )A .(-3,+∞)B .(-∞,-3) C.⎝ ⎛⎭⎪⎫-13,+∞ D.⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-13 答案 B解析 y =a e x +3x ,求导,y ′=a e x +3, 由若函数y =a e x +3x 在R 上有小于零的极值点, 则y ′=a e x +3=0有负根,则a ≠0, 则e x =-3a 在y 轴的左侧有交点, ∴0<-3a <1,解得:a <-3,实数a 的取值范围为(-∞,-3).故选B.2.(2018·太原模拟)设f (x ),g (x )分别是定义在R 上的奇函数和偶函数,g (x )≠0,当x <0时,f ′(x )g (x )-f (x )g ′(x )>0,且f (-3)=0,则不等式f (x )g (x )<0的解集是( )A .(-3,0)∪(3,+∞)B .(-3,0)∪(0,3)C .(-∞,-3)∪(3,+∞)D .(-∞,-3)∪(0,3)答案 D解析 ∵f (x ),g (x )分别是定义在R 上的奇函数和偶函数,∴f (x )g (x )为奇函数,f (x )g (x )的图象关于原点对称. 当x <0时,f ′(x )g (x )-f (x )g ′(x )>0, ∴⎣⎢⎡⎦⎥⎤f (x )g (x )′=f ′(x )g (x )-f (x )g ′(x )g 2(x )>0,∴当x <0时,f (x )g (x )是增函数,故当x >0时,f (x )g (x )也是增函数.函数f (x )g (x )的单调性的示意图,如图所示:∵f (-3)=0,∴f (3)=0,∴由不等式f (x )g (x )<0,可得x <-3或0<x <3,故原不等式的解集为{x |x <-3或0<x <3},故选D.3.(2017·冀州月考)函数f (x )=x 3+bx 2+cx +d 的图象如图所示,则x 21+x 22等于( )A.23B.43C.83D.163答案 C解析 由图象可得f (x )=0的根为0,1,2,故d =0,f (x )=x (x 2+bx +c ),则1,2为x 2+bx +c =0的根,由根与系数的关系得b =-3,c =2,故f (x )=x 3-3x 2+2x ,则f ′(x )=3x 2-6x +2,由图可得x 1,x 2为3x 2-6x +2=0的根,则x 1+x 2=2,x 1x 2=23,故x 21+x 22=(x 1+x 2)2-2x 1x 2=83.4.(2017·合肥期中)已知a 2+2a +2x ≤4x 2-x +1对于任意的x ∈(1,+∞)恒成立,则( )A .a 的最小值为-3B .a 的最小值为-4C .a 的最大值为2D .a 的最大值为4答案 A解析 a 2+2a +2x ≤4x 2-x +1对于任意的x ∈(1,+∞)恒成立,转化为a 2+2a +2≤4x x 2-x+x =4x -1+x =f (x )的最小值.f ′(x )=(x +1)(x -3)(x -1)2,可得x =3时, 函数f (x )取得极小值即最小值f (3)=5. ∴a 2+2a +2≤5,化为a 2+2a -3≤0, 即(a +3)(a -1)≤0,解得-3≤a ≤1. 因此a 的最小值为-3.故选A.5.(2018·兴庆区模拟)设f (x )是定义在R 上的函数,其导函数为f ′(x ),若f (x )+f ′(x )>1,f (0)=2018,则不等式e x f (x )>e x +2017(其中e 为自然对数的底数)的解集为( )A .(-∞,0)∪(0,+∞)B .(0,+∞)C .(2017,+∞)D .(-∞,0)∪(2017,+∞)答案 B解析 设g (x )=e x f (x )-e x ,则g ′(x )=e x f (x )+e x f ′(x )-e x =e x [f (x )+f ′(x )-1],∵f (x )+f ′(x )>1,e x >0, ∴g ′(x )=e x [f (x )+f ′(x )-1]>0, ∴g (x )是R 上的增函数. 又g (0)=f (0)-1=2017, ∴g (x )>2017的解集为(0,+∞),即不等式e x f (x )>e x +2017的解集为(0,+∞).故选B.6.(2017·金华模拟)设函数f (x )=x (ln x -ax )(a ∈R )在区间(0,2)上有两个极值点,则a 的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,0B.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,ln 2+14 C.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫ln 2+14,12 答案 D解析 f (x )=x (ln x -ax ),求导f ′(x )=ln x -2ax +1,由题意,关于x 的方程2ax =ln x +1在区间(0,2)有两个不相等的实根,则y =2ax 与y =ln x +1有两个交点,由y =ln x +1,求导y ′=1x ,设切点(x 0,y 0),ln x 0+1x 0=1x 0,解得x 0=1,∴切线的斜率k =1,则2a =1,a =12, 则当x =2,则直线斜率k =ln 2+12, 则a =ln 2+14,∴a 的取值范围为⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫ln 2+14,12,故选D. 7.(2017·江西模拟)若函数f (x )=a (x -2)e x+ln x +1x 存在唯一的极值点,且此极值大于0,则( )A .0≤a <1eB .0≤a <1e 2C .-1e <a <1e 2D .0≤a <1e 或a =-1e答案 A解析 f (x )=a (x -2)e x+ln x +1x ,x >0,∴f ′(x )=a (x -1)e x+1x -1x 2=(x -1)⎝ ⎛⎭⎪⎫a e x +1x 2,由f ′(x )=0得到x =1或a e x +1x 2=0(*). 由于f (x )仅有一个极值点, 关于x 的方程(*)必无解,①当a =0时,(*)无解,符合题意, ②当a ≠0时,由(*)得,a =-1e x x 2,∴a >0,由于这两种情况都有,当0<x <1时,f ′(x )<0,于是f (x )为减函数, 当x >1时,f ′(x )>0,于是f (x )为增函数, ∴x =1为f (x )的极值点, ∵f (1)=-a e +1>0,∴a <1e .综上可得a 的取值范围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫0,1e .故选A.8.(2017·濮阳期末)函数f (x )=x 3-3x -1,若对于区间[-3,2]上的任意x 1,x 2都有|f (x 1)-f (x 2)|≤t ,则实数t 的最小值是( )A .20B .18C .3D .0 答案 A解析 对于区间[-3,2]上的任意x 1,x 2都有|f (x 1)-f (x 2)|≤t ,等价于对于区间[-3,2]上的任意x ,都有f (x )max -f (x )min ≤t .∵f (x )=x 3-3x -1,∴f ′(x )=3x 2-3=3(x -1)(x +1), ∵x ∈[-3,2],∴函数在[-3,-1],[1,2]上单调递增,在[-1,1]上单调递减, ∴f (x )max =f (2)=f (-1)=1, f (x )min =f (-3)=-19, ∴f (x )max -f (x )min =20, ∴t ≥20,∴实数t 的最小值是20,故选A.9.(2018·黄陵模拟)已知函数y =x e x +x 2+2x +a 恰有两个不同的零点,则实数a 的取值范围为( )A.⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,1e +1 B.⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,1e +1 C.⎝ ⎛⎭⎪⎫1e +1,+∞ D.⎝ ⎛⎭⎪⎫1e ,+∞ 答案 B解析 函数y =x e x +x 2+2x +a 恰有两个不同的零点, 就是x e x +x 2+2x +a =0恰有两个不同的实数解, 设g (x )=x e x +x 2+2x ,则g ′(x )=e x +x e x +2x +2=(x +1)(e x +2),x <-1,g ′(x )<0,函数是减函数,x >-1,g ′(x )>0,函数是增函数,函数的最小值为g (-1)=-1-1e ,则-a >-1-1e ,即a <1+1e .函数y =x e x +x 2+2x +a 恰有两个不同的零点,则实数a 的取值范围为⎝⎛⎭⎪⎫-∞,1e +1.故选B. 10.设直线x =t 与函数f (x )=x 2,g (x )=ln x 的图象分别交于点M ,N ,则当|MN |达到最小时t 的值为( )A .1 B.12 C.52 D.22 答案 D解析 |MN |的最小值,即函数h (x )=x 2-ln x 的最小值,h ′(x )=2x -1x =2x 2-1x ,令h ′(x )=0,得x =22或x =-22(舍去),显然x=22是函数h (x )在其定义域内唯一的极小值点,也是最小值点,故t =22.二、填空题11.若函数f (x )=-13x 3+12x 2+2ax 在⎣⎢⎡⎭⎪⎫23,+∞上存在单调递增区间,则a 的取值范围是________.答案 ⎝⎛⎭⎪⎫-19,+∞解析 对f (x )求导,得f ′(x )=-x 2+x +2a =-⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+14+2a . 当x ∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫23,+∞时,f ′(x )的最大值为f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫23=29+2a .要使f (x )在⎣⎢⎡⎭⎪⎫23,+∞上存在单调递增区间,则必须有f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫23>0,即29+2a >0,解得a >-19,所以a 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫-19,+∞. 12.(2017·信阳模拟)已知R 上可导函数f (x )的图象如图所示,则不等式(x 2-2x -3)f ′(x )>0的解集为________.答案 (-∞,-1)∪(-1,1)∪(3,+∞)解析 由函数图象可知f ′(x )>0的解集为(-∞,-1)∪(1,+∞),f ′(x )<0的解集为(-1,1).由(x 2-2x -3)f ′(x )>0,得⎩⎨⎧x 2-2x -3>0,f ′(x )>0,①或⎩⎨⎧x 2-2x -3<0,f ′(x )<0,②解①得x <-1或x >3; 解②得-1<x <1.∴不等式(x 2-2x -3)f ′(x )>0的解集为(-∞,-1)∪(-1,1)∪(3,+∞).故答案为(-∞,-1)∪(-1,1)∪(3,+∞).13.(2017·七里河模拟)定义在R 上的奇函数y =f (x )满足f (3)=0,且当x >0时,不等式f (x )>-xf ′(x )恒成立,则函数g (x )=xf (x )+lg |x +1|的零点的个数是________.答案 3解析 定义在R 上的奇函数f (x )满足:f(0)=0=f(3)=f(-3),且f(-x)=-f(x),又x>0时,f(x)>-xf′(x),即f(x)+xf′(x)>0,∴[xf(x)]′>0,函数h(x)=xf(x)在x>0时是增函数.又h(-x)=-xf(-x)=xf(x),∴h(x)=xf(x)是偶函数;∴x<0时,h(x)是减函数,结合函数的定义域为R,且f(0)=f(3)=f(-3)=0,可得函数y1=xf(x)与y2=-lg |x+1|的大致图象如图所示,∴由图象知,函数g(x)=xf(x)+lg |x+1|的零点的个数为3个.14.(2015·安徽高考)设x3+ax+b=0,其中a,b均为实数.下列条件中,使得该三次方程仅有一个实根的是________.(写出所有正确条件的编号)①a=-3,b=-3;②a=-3,b=2;③a=-3,b>2;④a=0,b=2;⑤a=1,b=2.答案①③④⑤解析令f(x)=x3+ax+b,则f′(x)=3x2+a.对于①,由a=b=-3,得f(x)=x3-3x-3,f′(x)=3(x+1)(x-1),f(x)极大值=f(-1)=-1<0,f(x)极小值=f(1)=-5<0,函数f(x)的图象与x轴只有一个交点,故x3+ax+b=0仅有一个实根;对于②,由a=-3,b=2,得f(x)=x3-3x+2,f′(x)=3(x+1)(x -1),f(x)极大值=f(-1)=4>0,f(x)极小值=f(1)=0,函数f(x)的图象与x 轴有两个交点,故x3+ax+b=0有两个实根;对于③,由a=-3,b>2,得f(x)=x3-3x+b,f′(x)=3(x+1)(x -1),f(x)极大值=f(-1)=2+b>0,f(x)极小值=f(1)=b-2>0,函数f(x)的图象与x轴只有一个交点,故x3+ax+b=0仅有一个实根;对于④,由a=0,b=2,得f(x)=x3+2,f′(x)=3x2≥0,f(x)在R上单调递增,函数f(x)的图象与x轴只有一个交点,故x3+ax+b =0仅有一个实根;对于⑤,由a=1,b=2,得f(x)=x3+x+2,f′(x)=3x2+1>0,f(x)在R上单调递增,函数f(x)的图象与x轴只有一个交点,故x3+ax+b=0仅有一个实根.B级三、解答题15.(2017·西城区期末)已知函数f(x)=(x+a)e x,其中e是自然对数的底数,a∈R.(1)求函数f(x)的单调区间;(2)当a<1时,试确定函数g(x)=f(x-a)-x2的零点个数,并说明理由.解(1)因为f(x)=(x+a)e x,x∈R,所以f′(x)=(x+a+1)e x.令f′(x)=0,得x=-a-1.当x变化时,f(x)和f′(x)的变化情况如下:故f(x)的单调递减区间为(-∞,-a-1),单调递增区间为(-a -1,+∞).(2)结论:函数g(x)有且仅有一个零点.理由如下:由g(x)=f(x-a)-x2=0,得方程x e x-a=x2,显然x=0为此方程的一个实数解,所以x=0是函数g(x)的一个零点.当x≠0时,方程可化简为e x-a=x.设函数F(x)=e x-a-x,则F′(x)=e x-a-1,令F′(x)=0,得x=a.当x变化时,F(x)与F′(x)的变化情况如下:即F(x)的单调递增区间为(a,+∞),单调递减区间为(-∞,a).所以F(x)的最小值F(x)min=F(a)=1-a.因为a<1,所以F(x)min=F(a)=1-a>0,所以对于任意x ∈R ,F (x )>0,因此方程e x -a =x 无实数解.所以当x ≠0时,函数g (x )不存在零点.综上,函数g (x )有且仅有一个零点.16.设函数f (x )=-13x 3+x 2+(a 2-1)x ,其中a >0.(1)若函数y =f (x )在x =-1处取得极值,求a 的值;(2)已知函数f (x )有3个不同的零点,分别为0,x 1,x 2,且x 1<x 2,若对任意的x ∈[x 1,x 2],f (x )>f (1)恒成立,求a 的取值范围.解 (1)f ′(x )=-x 2+2x +(a 2-1),因为y =f (x )在x =-1处取得极值,所以f ′(-1)=0.即-(-1)2+2(-1)+(a 2-1)=0.解得a =±2,经检验得a =2.(2)由题意得f (x )=x ⎝ ⎛⎭⎪⎫-13x 2+x +a 2-1=-13x ·(x -x 1)(x -x 2), 所以方程-13x 2+x +a 2-1=0有两个相异的实根x 1,x 2.故Δ=1+43(a 2-1)>0,解得a <-12(舍去)或a >12,且x 1+x 2=3,又因为x 1<x 2,所以2x 2>x 1+x 2=3,故x 2>32>1.①若x 1≤1<x 2,则f (1)=-13(1-x 1)(1-x 2)≥0,而f (x 1)=0不符合题意.②若1<x 1<x 2,对任意的x ∈[x 1,x 2],有x -x 1≥0,x -x 2≤0,所以f (x )=-13x (x -x 1)(x -x 2)≥0. 又f (x 1)=0,所以f (x )在[x 1,x 2]上的最小值为0. 于是对任意的x ∈[x 1,x 2],f (x )>f (1)恒成立的充要条件为f (1)=a 2-13<0,解得-33<a <33. 综上得12<a <33,即a 的取值范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫12,33.。
[基础送分提速狂刷练] 一、选择题1.曲线y=lg x在x=1处的切线的斜率是()A.1ln 10B.ln 10 C.ln e D.1 ln e答案 A解析因为y′=1x·ln 10,所以y′|x=1=1ln 10,即切线的斜率为1ln 10.故选A.2.(2017·潼南县校级模拟)如图,是函数y=f(x)的导函数f′(x)的图象,则下面判断正确的是()A.在区间(-2,1)上f(x)是增函数B.在(1,3)上f(x)是减函数C.在(4,5)上f(x)是增函数D.当x=4时,f(x)取极大值答案 C解析由于f′(x)≥0⇒函数f(x)单调递增;f′(x)≤0⇒函数f(x)单调递减,观察f′(x)的图象可知,当x∈(-2,1)时,函数先递减,后递增,故A错误;当x∈(1,3)时,函数先增后减,故B错误;当x∈(4,5)时函数递增,故C正确;由函数的图象可知函数在4处取得函数的极小值,故D错误.故选C.3.(2018·上城区模拟)函数f (x )的导函数f ′(x )的图象如图所示,则f (x )的函数图象可能是( )答案 B解析 由图可得-1<f ′(x )<1,切线的斜率k ∈(-1,1)且在R 上切线的斜率的变化先慢后快又变慢.∴结合选项可知选项B 符合.4.(2018·昆明调研)若曲线f (x )=a cos x 与曲线g (x )=x 2+bx +1在交点(0,m )处有公切线,则a +b =( )A .-1B .0C .1D .2 答案 C解析 依题意得f ′(x )=-a sin x ,g ′(x )=2x +b ,于是有f ′(0)=g ′(0),即-a sin0=2×0+b ,则b =0,又m =f (0)=g (0),即m =a =1,因此a +b =1,选C.5.(2018·山东烟台期末)若点P 是函数y =e x-e -x-3x ⎝⎛⎭⎪⎫-12≤x ≤12图象上任意一点,且在点P 处切线的倾斜角为α,则α的最小值是( )A.5π6B.3π4C.π4D.π6答案 B解析 由导数的几何意义,k =y ′=e x +e -x -3≥2e x ·e -x -3=-1,当且仅当x =0时等号成立.即tan α≥-1,α∈[0,π),又∵tan α<0,所以α的最小值为3π4,故选B.6.(2017·山西名校联考)若函数f (x )的导函数的图象关于y 轴对称,则f (x )的解析式可能为( )A .f (x )=3cos xB .f (x )=x 3+x 2C .f (x )=1+sin2xD .f (x )=e x +x答案 C解析 A 选项中,f ′(x )=-3sin x ,其图象不关于y 轴对称,排除A ;B 选项中,f ′(x )=3x 2+2x ,其图象的对称轴为x =-13,排除B ;C 选项中,f ′(x )=2cos2x ,其图象关于y 轴对称;D 选项中,f ′(x )=e x +1,其图象不关于y 轴对称.故选C.7.(2018·河南郑州质检二)已知y =f (x )是可导函数,如图,直线y =kx +2是曲线y =f (x )在x =3处的切线,令g (x )=xf (x ),g ′(x )是g (x )的导函数,则g ′(3)=( )A .-1B .0C .2D .4 答案 B解析 由题图可知曲线y =f (x )在x =3处的切线的斜率等于-13,∴f ′(3)=-13.∵g (x )=xf (x ),∴g ′(x )=f (x )+xf ′(x ),∴g ′(3)=f (3)+3f ′(3),又由题图可知f (3)=1,所以g ′(3)=1+3×⎝ ⎛⎭⎪⎫-13=0.故选B.8.(2017·辽宁五校联考)已知f (x )=x 3-2x 2+x +6,则f (x )在点P (-1,2)处的切线与坐标轴围成的三角形的面积等于( )A .4B .5 C.254 D.132 答案 C解析 ∵f (x )=x 3-2x 2+x +6,∴f ′(x )=3x 2-4x +1,∴f ′(-1)=8,切线方程为y -2=8(x +1),即8x -y +10=0,令x =0,得y =10,令y =0,得x =-54,∴所求面积S =12×54×10=254.故选C.9.(2017·青山区月考)函数y =f (x )的图象过原点且它的导函数y =f ′(x )的图象是如图所示的一条直线,y =f (x )的图象的顶点在( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限 答案 C解析 由导函数的图象和y =f (x )的图象过原点,设f (x )=ax 2+bx ,所以f ′(x )=2ax +b ,由图得a >0,b >0,则-b2a <0,4ac -b 24a =-b 24a <0,则函数f (x )=ax 2+bx 图象的顶点⎝ ⎛⎭⎪⎫-b 2a ,-b 24a 在第三象限,故选C.10.若存在过点O (0,0)的直线l 与曲线f (x )=x 3-3x 2+2x 和y =x 2+a 都相切,则a 的值是( )A .1 B.164 C .1或164 D .1或-164 答案 C解析 易知点O (0,0)在曲线f (x )=x 3-3x 2+2x 上.(1)当O (0,0)是切点时,则k =f ′(0)=2,直线l 方程为y =2x . 又直线l 与曲线y =x 2+a 相切,∴x 2-2x +a =0满足Δ=4-4a =0,解得a =1.(2)当O (0,0)不是切点时,设切点为P (x 0,y 0),则y 0=x 30-3x 20+ 2x 0,且k =f ′(x 0)=3x 20-6x 0+2,①又k =y 0x 0=x 20-3x 0+2,②联立①②解得x 0=32(x 0=0舍), 即k =-14,则直线l 方程为y =-14x .由⎩⎨⎧y =-14x ,y =x 2+a ,联立得x 2+14x +a =0,由Δ=116-4a =0,得a =164,综上,a =1或a =164,故选C. 二、填空题11.(2017·临川区三模)已知函数f (x )=sin x -cos x ,且f ′(x )=2f (x ),则tan2x 的值是________.答案 -34解析 求导得:f ′(x )=cos x +sin x , ∵f ′(x )=2f (x ),∴cos x +sin x =2(sin x -cos x ),即3cos x =sin x ,∴tan x =3,则tan2x =2tan x 1-tan 2x =61-9=-34.12.设a ∈R ,函数f (x )=e x+ae x 的导函数是f ′(x ),且f ′(x )是奇函数.若曲线y =f (x )的一条切线的斜率是32,则切点的横坐标为 ________.答案 ln 2解析 函数f (x )=e x+a e x 的导函数是f ′(x )=e x-a e x .又f ′(x )是奇函数,所以f ′(x )=-f ′(-x ),即e x -ae x =-(e -x -a e x ),所以(e 2x +1)(1-a )=0,解得a =1,所以f ′(x )=e x-1e x .令e x-1e x =32,解得e x =2或e x =-12(舍去),所以x =ln 2.13.(2018·金版创新)函数f (x )(x ∈R )满足f (1)=1,且f (x )在R 上的导函数f ′(x )>12,则不等式f (x )<x +12的解集为________.答案 (-∞,1)解析 据已知f ′(x )>12,可得⎣⎢⎡⎦⎥⎤f (x )-12x ′=f ′(x )-12>0,即函数F (x )=f (x )-12x 在R 上为单调递增函数,又由f (1)=1可得F (1)=12,故f (x )<1+x 2=12+12x ,化简得f (x )-12x <12,即F (x )<F (1),由函数的单调性可得不等式的解集为(-∞,1).14.(2017·河北石家庄模拟)若对于曲线f (x )=-e x -x (e 为自然对数的底数)的任意切线l 1,总存在曲线g (x )=ax +2cos x 的切线l 2,使得l 1⊥l 2,则实数a 的取值范围为________.答案 [-1,2]解析 易知函数f (x )=-e x -x 的导数为f ′(x )=-e x -1,设l 1与曲线f (x )=-e x -x 的切点为(x 1,f (x 1)),则l 1的斜率k 1=-e x 1-1.易知函数g (x )=ax +2cos x 的导数为g ′(x )=a -2sin x ,设l 2与曲线g (x )=ax +2cos x 的切点为(x 2,g (x 2)),则l 2的斜率k 2=a -2sin x 2.由题设可知k 1·k 2=-1,从而有(-e x 1-1)(a -2sin x 2)=-1,∴a -2sin x 2=1e x 1+1,故由题意知对任意实数x 1,总存在x 2使得上述等式成立,则函数y =1e x +1的值域是y =a -2sin x 值域的子集,则(0,1)⊆[a -2,a+2],则⎩⎪⎨⎪⎧a -2≤0,a +2≥1,∴-1≤a ≤2.三、解答题15.(2017·云南大理月考)设函数f (x )=ax -b x ,曲线y =f (x )在点 (2,f (2))处的切线方程为7x -4y -12=0.(1)求f (x )的解析式;(2)证明:曲线y =f (x )上任一点处的切线与直线x =0和直线y =x 所围成的三角形面积为定值,并求此定值.解 (1)方程7x -4y -12=0可化为y =74x -3. 当x =2时,y =12.又f ′(x )=a +bx 2, 于是⎩⎪⎨⎪⎧2a -b 2=12,a +b 4=74,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b =3.故f (x )=x -3x .(2)证明:设P (x 0,y 0)为曲线上的任一点,由y ′=1+3x 2知曲线在点P (x 0,y 0)处的切线方程为y -y 0=⎝⎛⎭⎪⎫1+3x 20(x -x 0),即y -⎝ ⎛⎭⎪⎫x 0-3x 0=⎝ ⎛⎭⎪⎫1+3x 20(x -x 0).令x =0得y =-6x 0,从而得切线与直线x =0的交点坐标为⎝⎛⎭⎪⎫0,-6x 0.切线与直线y =x 的交点坐标为(2x 0,2x 0).所以点P (x 0,y 0)处的切线与直线x =0,y =x 所围成的三角形面积为12⎪⎪⎪⎪⎪⎪-6x 0||2x 0=6.故曲线y =f (x )上任一点处的切线与直线x =0,y =x 所围成的三角形的面积为定值,此定值为6.16.(2018·福建四地联考)已知函数f (x )=13x 3-32x 2+2x +5. (1)求函数f (x )的图象在点(3,f (3))处的切线方程;(2)若曲线y =f (x )与y =2x +m 有三个不同的交点,求实数m 的取值范围.解 (1)∵f (x )=13x 3-32x 2+2x +5,∴f ′(x )=x 2-3x +2,易求得f ′(3)=2,f (3)=132.∴f (x )的图象在点(3,f (3))处的切线方程是y -132= 2(x -3),即4x -2y +1=0.(2)令f (x )=2x +m ,即13x 3-32x 2+2x +5=2x +m ,得13x 3-32x 2+5=m ,设g (x )=13x 3-32x 2+5,∵曲线y =f (x )与直线y =2x +m 有三个不同的交点, ∴曲线y =g (x )与直线y =m 有三个不同的交点, 易得g ′(x )=x 2-3x ,令g ′(x )=0,解得x =0或x =3, 当x <0或x >3时,g ′(x )>0, 当0<x <3时,g ′(x )<0,∴g (x )在(-∞,0),(3,+∞)上单调递增,在(0,3)上单调递减,又g (0)=5,g (3)=12,即g (x )极大值=5, g (x )极小值=12,∴可画出如图所示的函数g (x ) 的大致图象,∴实数m 的取值范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫12,5.。
[重点保分两级优选练]
A级
一、选择题
1.(2017·陕西模拟)函数f(x)=
ax
x2+1
(a>0)的单调递增区间是
()
A.(-∞,-1) B.(-1,1)
C.(1,+∞) D.(-∞,-1)∪(1,+∞) 答案 B
解析函数f(x)的定义域为R,f′(x)=a(1-x2)
(x2+1)2
=
a(1-x)(1+x)
(x2+1)2
.
由于a>0,要使f′(x)>0,只需(1-x)·(1+x)>0,解得x∈(-1,1),故选B.
2.若函数f(x)=(x2-2x)e x在(a,b)上单调递减,则b-a的最大值为()
A.2 B. 2 C.4 D.2 2
答案 D
解析f′(x)=(2x-2)e x+(x2-2x)e x=(x2-2)e x,令f′(x)<0,∴-2<x<2,
即函数f(x)的单调递减区间为(-2,2).
∴b-a的最大值为2 2.故选D.
3.函数f(x)=(x-1)(x-2)2在[0,3]上的最小值为()
A.-8 B.-4 C.0 D.4 27
答案 B
解析f′(x)=(x-2)2+2(x-1)(x-2)=(x-2)(3x-4).令f′(x)
=0⇒x1=4
3,x2=2,结合单调性,只要比较f(0)与f(2)即可.f(0)=-
4,f (2)=0.
故f (x )在[0,3]上的最小值为f (0)=-4.故选B.
4.(2017·豫南九校联考)已知f ′(x )是定义在R 上的连续函数f (x )的导函数,满足f ′(x )-2f (x )<0,且f (-1)=0,则f (x )>0的解集为( )
A .(-∞,-1)
B .(-1,1)
C .(-∞,0)
D .(-1,+∞)
答案 A
解析 设g (x )=f (x )
e 2x ,则g ′(x )=
f ′(x )-2f (x )e 2x
<0在R 上恒成立,所以g (x )在R 上递减,又因为g (-1)=0,f (x )>0⇔g (x )>0,所以x <-1.故选A.
5.(2017·四川乐山一中期末)f (x )=x 2-a ln x 在(1,+∞)上单调递增,则实数a 的取值范围为( )
A .a <1
B .a ≤1
C .a <2
D .a ≤2 答案 D
解析 由f (x )=x 2-a ln x ,得f ′(x )=2x -a x , ∵f (x )在(1,+∞)上单调递增,
∴2x -a
x ≥0在(1,+∞)上恒成立,即a ≤2x 2在(1,+∞)上恒成立,
∵x ∈(1,+∞)时,2x 2>2,∴a ≤2.故选D.
6.函数f (x )在定义域R 内可导,若f (x )=f (2-x ),且当x ∈(-∞,
1)时,(x -1)f ′(x )<0,设a =f (0),b =f ⎝ ⎛⎭
⎪⎫
12,c =f (3),则( )
A .a <b <c
B .c <a <b
C .c <b <a
D .b <c <a 答案 B
解析 由f (x )=f (2-x )可得对称轴为x =1,故f (3)=f (1+2)=f (1-2)=f (-1).
又x ∈(-∞,1)时,(x -1)f ′(x )<0,可知f ′(x )>0.
即f (x )在(-∞,1)上单调递增,f (-1)<f (0)<f ⎝ ⎛⎭
⎪⎫
12,即c <a <b .故选
B.
7.若函数f (x )=e -x ·x ,则( ) A .仅有极小值
12e
B .仅有极大值
12e
C .有极小值0,极大值12e
D .以上皆不正确
答案 B
解析 f ′(x )=-e -x
·x +1
2x ·e -x
=e -x
⎝ ⎛⎭⎪⎫-x +12x =e -x ·1-2x 2x
.令f ′(x )=0,得x =1
2.
当x >12时,f ′(x )<0;当x <1
2时,f ′(x )>0.
∴x =12时取极大值,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=1e ·12=1
2e
.故选B.
8.已知函数f (x )=a
x -1+ln x ,若存在x 0>0,使得f (x 0)≤0有解,则实数a 的取值范围是( )
A .a >2
B .a <3
C .a ≤1
D .a ≥3 答案 C
解析 函数f (x )的定义域是(0,+∞),不等式a
x -1+ln x ≤0有解,即a ≤x -x ln x 在(0,+∞)上有解,令h (x )=x -x ln x ,可得h ′(x )=1-(ln x +1)=-ln x ,令h ′(x )=0,可得x =1,当0<x <1时,h ′(x )>0,当x >1时,h ′(x )<0,可得当x =1时,函数h (x )=x -x ln x 取得最大值1,要使不等式a ≤x -x ln x 在(0,+∞)上有解,只要a 小于等于h (x )的最大值即可,即a ≤1.故选C.
9.若函数f (x )=ax 3-3x +1对于x ∈[-1,1]总有f (x )≥0成立,则实数a 的取值范围为( )
A .[2,+∞)
B .[4,+∞)
C .{4}
D .[2,4]
答案 C
解析 f ′(x )=3ax 2-3,当a ≤0时,f (x )min =f (1)=a -2≥0,a ≥2,不合题意;
当0<a ≤1时,f ′(x )=3ax 2
-3=3a ⎝ ⎛
⎭⎪⎫x +1a ⎝ ⎛⎭
⎪⎫x -1a ,f (x )在[-1,1]
上为减函数,f (x )min =f (1)=a -2≥0,a ≥2,不合题意;
当a >1时,f (-1)=-a +4≥0,且
f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a =-2
a
+1≥0, 解得a =4.综上所述,a =4.故选C.
10.(2018·黄山一模)已知函数f (x )=m ⎝ ⎛
⎭⎪⎫x -1x -2ln x (m ∈R ),g (x )=-m
x ,若至少存在一个x 0∈[1,e],使得f (x 0)<g (x 0)成立,则实数m 的取值范围是( )
A.⎝ ⎛
⎦⎥⎤-∞,2e B.⎝ ⎛
⎭⎪⎫-∞,2e C .(-∞,0] D .(-∞,0)
答案 B
解析 由题意,不等式f (x )<g (x )在[1,e]上有解,∴mx <2ln x 在[1,e]上有解,即m 2<ln x x 在[1,e]上有解,令h (x )=ln x
x ,则h ′(x )=1-ln x x 2,当1≤x ≤e 时,h ′(x )≥0,∴在[1,e]上,h (x )max =h (e)=1e ,∴m 2<1e ,∴m <2
e .∴m 的取值范围是⎝
⎛⎭⎪⎫-∞,2e .故选B. 二、填空题
11.已知函数f (x )=12mx 2
+ln x -2x 在定义域内是增函数,则实数m 的取值范围为________.
答案 [1,+∞)。