函数与导数

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函数与导数 1.(2019·内蒙古模拟)已知函数f(x)= 2x-x3,x≤0,ln x,x>0,则f f 1e等于( ) A.-1 B.1 C.32 D.-12 答案 C 解析 ∵函数f(x)= 2x-x3,x≤0,ln x,x>0, ∴f 1e=ln 1e=-1, f f 1e=f(-1)=2-1-(-1)3=32.

2.(2019·唐山模拟)已知a=log32,b=log43,c=log0.20.3,则a,b,c的大小关系是( ) A.a答案 B

解析 a-c=log32-log0.20.3=log32-log5103

=log32-log55-log523=log32-1-log523 =log323-log523<0,故a又34=81>4344=64, 故3>344,故log43>434log4, 即b>34,

又1034<4345, 故103<345, 故log0.20.3=345510log即c<34,所以b>c,综上a3.(2019·平罗中学模拟)函数f(x)=lnx+1x2-2x+1的部分图象大致是( )

答案 A 解析 当x=2时,f(2)=ln 34-4+1=ln 3>0,故排除C,

当x=12时,f 12=ln 3214=4ln 32>0,故排除D, 当x→+∞时,f(x)→0,故排除B. 4.(2019·天津九校联考)已知函数f(x)= a-x2-4x,x<0,fx-2,x≥0,且函数y=f(x)-2x恰有 三个不同的零点,则实数a的取值范围是( ) A.[-4,+∞) B.[-8,+∞) C.[-4,0] D.(0,+∞) 答案 A 解析 方程f(x)-2x=0⇔f(x)=2x⇔f(x)-a=2x-a, 所以函数y=f(x)-2x恰有三个不同的零点等价于y=f(x)-a与y=2x-a有三个交点,

记g(x)=f(x)-a= -x2-4x,x<0,gx-2,x≥0, 画出函数简图如下,

画出函数y=2x如图中过原点的虚线l,平移l要保证图象有三个交点, 向上最多平移到l′位置,向下平移一直会有三个交点, 所以-a≤4,即a≥-4.

5.(2019·东北三省四市模拟)已知函数f(x)= 1+ln x,x≥1,12x+12,x<1,若x1≠x2,且f(x1)+f(x2)=2,则x1+x2的取值范围是( )

A.[2,+∞) B.[e-1,+∞) C.[3-2ln 2,+∞) D.[3-2ln 3,+∞) 答案 C 解析 设x1x1≥1, 则f(x1)+f(x2)=1+ln x1+1+ln x2 =2+ln(x1x2)=2, ∴x1x2=1,不成立; 若x1则f(x1)+f(x2)=12x1+12+12x2+12

=12(x1+x2)+1=2, ∴x1+x2=2,不成立,若x1<1≤x2, 则f(x1)+f(x2)=12x1+12+1+ln x2

=12x1+ln x2+32=2, ∴x1=1-2ln x2, ∴x1+x2=1-2ln x2+x2, 设g(x)=1-2ln x+x(x≥1),

则g′(x)=-2x+1=x-2x, 当1≤x<2时,g′(x)<0,则g(x)单调递减, 当x>2时,g′(x)>0,则g(x)单调递增, ∴g(x)min=g(2)=1-2ln 2+2=3-2ln 2, ∴x1+x2∈[3-2ln 2,+∞).

6.(2019·马鞍山模拟)若函数f(x)=ln(x-1)+2x-ax(a>0)恰有一个零点,则实数a的值为( ) A.12 B.2 C.1e D.e 答案 A 解析 函数的定义域为(1,+∞),

若函数f(x)=ln(x-1)+2x-ax(a>0)恰有一个零点,

等价为f(x)=ln(x-1)+2x-ax=0恰有一个根, 即ln(x-1)+2x=ax只有一个根, 即函数y=ln(x-1)+2x和y=ax的图象只有一个交点, 即当a>0时,y=ax是函数y=ln(x-1)+2x的切线, 设g(x)=ln(x-1)+2x,切点为(m,n), 则ln(m-1)+2m=n, ∵g′(x)=1x-1-2x2=x2-2x+2x2x-1>0, 切线斜率k=g′(m)=1m-1-2m2=a, 则切线方程为y-n=1m-1-2m2(x-m), ∵切线过原点, ∴-m1m-1-2m2+ln(m-1)+2m=0,

即ln(m-1)+4m-mm-1=0, ∴m=2, 此时a=1m-1-2m2=12-1-24=1-12=12. 7.(2019·安徽省江南十校联考)若y=f(x)的导函数满足:当x≠2时,(x-2)[f(x)+2f′(x)-xf′(x)]>0,则( ) A.f(4)>(25+4)f(5)>2f(3) B.f(4)>2f(3)>(25+4)f(5) C.(25+4)f(5)>2f(3)>f(4) D.2f(3)>f(4)>(25+4)f(5) 答案 C

解析 令g(x)=fxx-2,则g′(x)=x-2f′x-fxx-22, 因为当x≠2时,(x-2)[f(x)+(2-x)f′(x)]>0, 所以当x>2时,g′(x)<0, 即函数g(x)在(2,+∞)上单调递减, 则g(5)>g(3)>g(4),

即f55-2>f33-2>f44-2, 即(25+4)f(5)>2f(3)>f(4). 8.(2019·昆明模拟)已知函数f(x)=(x2-2x)ex-aln x(a∈R)在区间(0,+∞)上单调递增,则a的最大值是( )

A.-e B.e C.-e22 D.4e2 答案 A 解析 因为函数f(x)=(x2-2x)ex-aln x(a∈R),

所以f′(x)=ex(x2-2x)+ex(2x-2)-ax

=ex(x2-2)-ax(x>0). 因为函数f(x)=(x2-2x)ex-aln x(a∈R)在区间(0,+∞)上单调递增, 所以f′(x)=ex(x2-2)-ax≥0在区间(0,+∞)上恒成立,即ax≤ex(x2-2)在区间(0,+∞)上恒成立, 亦即a≤ex(x3-2x)在区间(0,+∞)上恒成立, 令h(x)=ex(x3-2x),x>0,则 h′(x)=ex(x3-2x)+ex(3x2-2)

=ex(x3-2x+3x2-2)=ex(x-1)(x2+4x+2),x>0, 因为x∈(0,+∞),所以x2+4x+2>0. 因为ex>0,令h′(x)>0,可得x>1, 令h′(x)<0,可得0所以函数h(x)在区间(1,+∞)上单调递增,在区间(0,1)上单调递减. 所以h(x)min=h(1)=e1(1-2)=-e. 所以a≤-e. 所以a的最大值是-e. 9.已知函数f(x)=x2+(ln 3x)2-2a(x+3ln 3x)+10a2,若存在x0使得f(x0)≤110成立,则实数a的值为( ) A.110 B.25 C.15 D.130 答案 D 解析 f(x)=x2+(ln 3x)2-2a(x+3ln 3x)+10a2=(x-a)2+(ln 3x-3a)2表示点M(x,ln 3x)与点N(a,3a)距离的平方,M点的轨迹是函数g(x)=ln 3x的图象,N点的轨迹是直线y=3x,

则g′(x)=1x.作g(x)的平行于直线y=3x的切线,切点为(x1,y1),则1x1=3,所以x1=13,

切点为P13,0,所以曲线上点P13,0到直线y=3x的距离最小,最小距离d=110,所以f(x)≥110,根据题意,要使f(x0)≤110,则f(x0)=110,此时N为垂足,点M与点P重合,kMN

=3a-0a-13=-13,得a=130.

10.(2019·三明模拟)已知函数f(x)=e2 018x+mx3-m(m>0),当x1+x2=1时,对于任意的实数θ,都有不等式f(x1)+f(sin2θ)>f(x2)+f(cos2θ)成立,则实数x1的取值范围是( ) A.[1,+∞) B.[1,2] C.(]1,2 D.(1,+∞) 答案 D 解析 g(x)=f(x)-f(1-x) =(e2 018x+mx3)-[e2 018(1-x)+m(1-x)3], 则g′(x)=2 018[e2 018x+e2 018(1-x)]+3m[x2+(1-x)2]>0, 据此可得函数g(x)单调递增, 又x1+x2=1, 则不等式f(x1)+f(sin2θ)>f(x2)+f(cos2θ),即 f(x1)+f(sin2θ)>f(1-x1)+f(1-sin2θ),

则f(x1)-f(1-x1)>f(1-sin2θ)-f[1-(1-sin2θ)], 即g(x1)>g(1-sin2θ), 结合函数g(x)的单调性可得x1>1-sin2θ恒成立, 当sin θ=0时,(1-sin2θ)max=1, 结合恒成立的条件可得实数x1的取值范围是(1,+∞).