![2021年高考數(shù)學(xué)真題和模擬題分類匯編專題04導(dǎo)數(shù)與定積分【含答案】_第1頁](http://file4.renrendoc.com/view/9fe51e5b3f41ccaf0416297b0638d163/9fe51e5b3f41ccaf0416297b0638d1631.gif)
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專題04導(dǎo)數(shù)與定積分一、選擇題部分1.(2021?新高考全國Ⅰ卷?T7)若過點(diǎn)可以作曲線的兩條切線,則()A.B.C.D.D.在曲線上任取一點(diǎn),對函數(shù)求導(dǎo)得,所以,曲線在點(diǎn)處的切線方程為,即,由題意可知,點(diǎn)在直線上,可得,令,則.當(dāng)時,,此時函數(shù)單調(diào)遞增,當(dāng)時,,此時函數(shù)單調(diào)遞減,所以,,由題意可知,直線與曲線的圖象有兩個交點(diǎn),則,當(dāng)時,,當(dāng)時,,作出函數(shù)的圖象如下圖所示:由圖可知,當(dāng)時,直線與曲線的圖象有兩個交點(diǎn).故選D.解法二:畫出函數(shù)曲線的圖象如圖所示,根據(jù)直觀即可判定點(diǎn)在曲線下方和軸上方時才可以作出兩條切線.由此可知.故選D.2.(2021?高考全國乙卷?文T12)設(shè),若為函數(shù)的極大值點(diǎn),則().A. B. C. D.D.若,則為單調(diào)函數(shù),無極值點(diǎn),不符合題意,故.依題意,為函數(shù)的極大值點(diǎn),當(dāng)時,由,,畫出的圖象如下圖所示:由圖可知,,故.當(dāng)時,由時,,畫出的圖象如下圖所示:由圖可知,,故.綜上所述,成立.故選D.3.(2021?浙江卷?T7)已知函數(shù),則圖象為如圖的函數(shù)可能是()A. B.C. D.D.對于A,,該函數(shù)非奇非偶函數(shù),與函數(shù)圖象不符,排除A;對于B,,該函數(shù)為非奇非偶函數(shù),與函數(shù)圖象不符,排除B;對于C,,則,當(dāng)時,,與圖象不符,排除C.故選D.4.(2021?江蘇鹽城三模?T6)韋達(dá)是法國杰出的數(shù)學(xué)家,其貢獻(xiàn)之-是發(fā)現(xiàn)了多項(xiàng)式方程根與系數(shù)的關(guān)系,如:設(shè)一元三次方程eqax\s\up6(3)+bx\s\up6(2)+cx+d=0(a≠0)的3個實(shí)數(shù)根為x1,x2,x3,則eqx\s\do(1)+x\s\do(2)+x\s\do(3)=-\f(b,a),eqx\s\do(1)x\s\do(2)+x\s\do(2)x\s\do(3)+x\s\do(3)x\s\do(1)=\f(c,a),x\s\do(1)x\s\do(2)x\s\do(3)=-\f(d,a).已知函數(shù)eqf(x)=2x\s\up6(3)-x+1,直線l與f(x)的圖象相切于點(diǎn)eqP(x\s\do(1),f(x\s\do(1)),且交f(x)的圖象于另一點(diǎn)e(x\s\do(2),f(x\s\do(2)),則A.eq2x\s\do(1)-x\s\do(2)=0B.eq2x\s\do(1)-x\s\do(2)-1=0C.2x1+x2+1=0D.2x1+x2=0D.【考點(diǎn)】新情景問題下的導(dǎo)數(shù)的幾何意義的應(yīng)用由題意可知,f′(x)=6x2-1,所以直線l的斜率k=f′(x1)=6x12-1,且k=EQ\F(f\b\bc\((\l(x\S\DO(2))-f\b\bc\((\l(x\S\DO(1)),x\S\DO(2)-x\S\DO(1)=EQ\F(2x\S\DO(2)\s\up3(3)-x\S\DO(2)+1-\b\bc\((\l(2x\S\DO(1)\s\up3(3)-x\S\DO(1)+1),x\S\DO(2)-x\S\DO(1)=EQ\F(\b\bc\((\l(x\S\DO(2)-x\S\DO(1))\b\bc\((\l(2x\S\DO(1)\s\up3(2)+2x\S\DO(1)x\S\DO(2)+2x\S\DO(2)\s\up3(2)-1),x\S\DO(2)-x\S\DO(1)=2x12+2x1x2+2x22-1,即2x12+2x1x2+2x22-1=6x12-1,化簡得(2x1+x2)(x1-x2)=0,因?yàn)閤1-x2≠0,所以2x1+x2=0,故答案選D.5.(2021?河南鄭州三模?理T3)若直線y=x+b是函數(shù)f(x)圖象的一條切線,則函數(shù)f(x)不可能是()A.f(x)=ex B.f(x)=x4 C.f(x)=sinx D.f(x)=D.直線y=x+b的斜率為k=,由f(x)=ex的導(dǎo)數(shù)為f′(x)=ex,而ex=,解得x=﹣ln2,故A滿足題意;由f(x)=x4的導(dǎo)數(shù)為f′(x)=4x3,而4x3=,解得x=,故B滿足題意;由f(x)=sinx的導(dǎo)數(shù)為f′(x)=cosx,而cosx=有解,故C滿足題意;由f(x)=的導(dǎo)數(shù)為f′(x)=﹣,即有切線的斜率小于0,故D不滿足題意.6.(2021?河南鄭州三模?理T6)已知函數(shù)f(x)=ex﹣e﹣x,a=f(30.2),b=f(0.30.2),c=f(log0.23),則a,b,c的大小關(guān)系為()A.c<b<a B.b<a<c C.b<c<a D.c<a<bA.根據(jù)題意,函數(shù)f(x)=ex﹣e﹣x,其導(dǎo)數(shù)為f′(x)=ex+e﹣x,則有f′(x)>0恒成立,則f(x)在R上為增函數(shù),又由log0.23<0.30.2<30.2,則有c<b<a.7.(2021?河北張家口三模?T8)已知a,b∈(0,3),且4lna=aln4,c=log0.30.06,則()A.c<b<a B.a(chǎn)<c<b C.b<a<c D.b<c<aC.由4lna=aln4=3aln2,得.令,則,所以當(dāng)x∈(3,e)時,f(x)單調(diào)遞增;當(dāng)x∈(e,+∞)時,f(x)單調(diào)遞減.又f(a)=f(4),f(b)=f(16).又c=log0.33.06=log0.3(5.2×0.2)=log0.35.2+1,log7.30.8+1>log0.40.3+4=2,所以c>a,所以b<a<c.8.(2021?四川內(nèi)江三模?理T12.)?x∈(0,1),記a=,b=()2,則a、b、c的大小關(guān)系為().A.a(chǎn)>c>b B.b>c>a C.b>a>c D.a(chǎn)>b>cC.設(shè)f(x)=,f′(x)=,令g(x)=xcosx﹣sinx,g′(x)=cosx﹣xsinx﹣cosx=﹣xsinx,因?yàn)閤∈(0,3),g(x)單調(diào)遞減,所以g(x)<g(0)=0,所以f′(x)<0,所以f(x)在(4,因?yàn)?<x2<x<2,所以f(x2)>f(x),即>,所以b>a,令h(x)=x﹣sinx,則h′(x)=1﹣cosx>0,5)上單調(diào)遞增,所以h(x)>h(0)=0,所以x>sinx,所以>,即>,所以a>c,綜上可得,b>a>c.9.(2021?重慶名校聯(lián)盟三模?T8.)若ex﹣a≥lnx+a對一切正實(shí)數(shù)x恒成立,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是().A. B.(﹣∞,1] C.(﹣∞,2] D.(﹣∞,e]B.設(shè)f(x)=ex﹣a﹣lnx﹣a(x>0),則f(x)≥0對一切正實(shí)數(shù)x恒成立,即f(x)min≥0,由,令,則恒成立,所以h(x)在(0,+∞)上為增函數(shù),當(dāng)x→0時,h(x)→﹣∞,當(dāng)x→+∞時,h(x)→+∞,則在(0,+∞)上,存在x0使得h(x0)=0,當(dāng)0<x<x0時,h(x)<0,當(dāng)x>x0時,h(x)>0,故函數(shù)f(x)在(0,x0)上單調(diào)遞減,在(x0,+∞)上單調(diào)遞增,所以函數(shù)f(x)在x=x0處取得最小值為f(x0)=,因?yàn)椋磝0﹣a=﹣lnx0,所以恒成立,即,又,當(dāng)且僅當(dāng)x0=,即x0=1時取等號,故2a≤2,所以a≤1.10.(2021?貴州畢節(jié)三模?文T12.)已知定義在R上的函數(shù)f(x)滿足:對任意x∈R,都有f(x+1)=f(1﹣x),且當(dāng)x∈(﹣∞,1)時,(x﹣1)?f'(x)>0(其中f'(x)為f(x)的導(dǎo)函數(shù)).設(shè)a=f(log23),b=f(log32),c=f(21.5),則a,b,c的大小關(guān)系是()A.a(chǎn)<b<c B.c<a<b C.b<a<c D.a(chǎn)<c<bC.∵對任意x∈R,都有f(x+1)=f(1﹣x),∴f(x)關(guān)于直線x=1對稱,又當(dāng)x∈(﹣∞,1)時,(x﹣1)?f'(x)>0,∴函數(shù)f(x)在(﹣∞,1)上單調(diào)遞減,則在(1,+∞)上單調(diào)遞增,而,且,∴f(21.5)>f(log23)>f(log32),即c>a>b.11.(2021?貴州畢節(jié)三模?文T8.)已知定義在[a,b]上的函數(shù)y=f(x)的導(dǎo)函數(shù)y=f'(x)的圖象如圖所示,給出下列①函數(shù)y=f(x)在區(qū)間[x2,x4]上單調(diào)遞減;②若x4<m<n<x5,則;③函數(shù)y=f(x)在[a,b]上有3個極值點(diǎn);④若x2<p<q<x3,則[f(p)﹣f(q)]?[f'(p)﹣f'(q)]<0.其中正確命題的序號是()A.①③ B.②④ C.②③ D.①④B.對于①:f′(x)在[x2,x3]上大于0,[x3,x4]上小于0,所以f(x)在[x2,x3]上單調(diào)遞增,在[x3,x4]上單調(diào)遞減,故①錯誤;對于②:由圖像可知,f′(x)是向下凹的,所以x4<m<n<x5時,>f′(),故②正確;對于③:f′(x)在(a,x3)上大于等于0,(x3,x5)上小于0,(x5,b)上大于0,所以f(x)在(a,x3)上單調(diào)遞增,(x3,x5)上單調(diào)遞減,(x5,b)上單調(diào)遞增,所以f(x)在[a,b]上只有兩個極值點(diǎn),故③錯誤;對于④:由③的結(jié)論,可得f(p)﹣f(q)<0,又因?yàn)閒′(x)在(x2,x3)上單調(diào)遞增,所以f′(p)﹣f′(q)>0,所以[f(p)﹣f(q)][f′(p)﹣f′(q)]<0,故④正確.12.(2021?貴州畢節(jié)三模?文T6.)若曲線y=lnx+1上到直線y=x+m的距離為2的點(diǎn)恰有3個,則實(shí)數(shù)m的值是()A. B.﹣2 C.2 D.A.由曲線y=lnx+1上到直線y=x+m的距離為2的點(diǎn)恰有3個,可得直線y=x+m與曲線y=lnx+1相交,且與直線y=x+m平行距離為2的兩條直線中的一條與y=lnx+1相切,設(shè)切點(diǎn)為(x0,lnx0+1),由y=lnx+1的導(dǎo)數(shù)y′=,可得=1,即x0=1,切點(diǎn)為(1,1),由點(diǎn)(1,1)到直線y=x+m的距離為2,且切點(diǎn)在直線y=x+m的上方,可得2==,解得m=﹣2.13.(2021?安徽宿州三模?理T12.)已知函數(shù)f(x)=|x|ex,若函數(shù)g(x)=f2(x)﹣(m+3)f(x)+3m恰有四個不同的零點(diǎn),則m的取值范圍為()A.(2,+∞) B.(,+∞) C.(,1) D.(0,)D.函數(shù)f(x)=|x|ex=,x≥0,f(x)=xex,f′(x)=(x+1)ex>0,因此x≥0時,函數(shù)f(x)單調(diào)遞增.x<0,f(x)=﹣xex,f′(x)=﹣(x+1)ex,可得函數(shù)f(x)在(﹣∞,﹣1)單調(diào)遞增;可得函數(shù)f(x)在(﹣1,0)單調(diào)遞減.可得:f(x)在x=﹣1時,函數(shù)f(x)取得極大值,f(﹣1)=.畫出圖象:可知:f(x)≥0.函數(shù)g(x)=f2(x)﹣(m+3)f(x)+3m恰有四個不同的零點(diǎn),?f(x)=3和f(x)=m共有四個根,因?yàn)閒(x)=3有1個根,故f(x)=m有3個根,由圖可得:0<m<.14.(2021?安徽宿州三模?文T12.)已知函數(shù)f(x)=ex﹣3+xlnx﹣x2﹣ax滿足f(x)≥0恒成立,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是()A.(﹣∞,e] B.(﹣∞,﹣2] C.[2,e] D.[﹣2,2]B.由f(x)≥0,得ax≤ex﹣3+xlnx﹣x2,得a≤+lnx﹣x恒成立,設(shè)g(x)=+lnx﹣x,則g(x)=ex﹣3﹣lnx+lnx﹣x≥(x﹣3﹣lnx+1)+lnx﹣x=﹣2,當(dāng)且僅當(dāng)x﹣3﹣lnx=0,即x=3+lnx時取“=”號,故a≤﹣2,a的取值范圍是(﹣∞,﹣2].15.(2021?遼寧朝陽三模?T3.)函數(shù)f(x)=cosx﹣的圖象的切線斜率可能為()A.﹣ B.﹣2 C.﹣ D.﹣4A.f(x)=cosx﹣的導(dǎo)數(shù)為f′(x)=﹣sinx+,由于﹣sinx∈[﹣1,1],>0,可得﹣sinx+>﹣1,則切線的斜率可能為﹣.16.(2021?河南濟(jì)源平頂山許昌三模?文T9.)已知0<a<5且aln5=5lna,0<b<6且bln6=6lnb,0<c<7且cln7=7lnc,則a,b,c的大小關(guān)系為()A.a(chǎn)>c>b B.a(chǎn)>b>c C.c>a>b D.c>b>aA.令F(x)=,則,易得,當(dāng)0<x<e時,F(xiàn)′(x)>0,函數(shù)單調(diào)遞增,當(dāng)x>e時,F(xiàn)′(x)<0,函數(shù)單調(diào)遞減,因?yàn)?<a<5,0<b<6,0<c<7,所以c>b>a>e,所以f(c)<f(b)<f(a),則a>b>c.17.(2021?河南濟(jì)源平頂山許昌三模?文T5.)已知曲線y=aex+xlnx在點(diǎn)(1,ae)處的切線方程為y=2x+b,則()A.a(chǎn)=e﹣1,b=1 B.a(chǎn)=e﹣1,b=﹣1 C.a(chǎn)=e,b=﹣1 D.a(chǎn)=e,b=1B.∵y=aex+xlnx,∴y′=aex+lnx+1,由在點(diǎn)(1,ae)處的切線方程為y=2x+b,可得ae+1+0=2,解得a=e﹣1,又切點(diǎn)為(1,1),可得1=2+b,即b=﹣1.18.(2021?四川瀘州三模?理T12.)若asina﹣bsinb=b2﹣a2﹣1,則()A.a(chǎn)>b B.a(chǎn)<b C.|a|>|b| D.|a|<|b|D.由于asina﹣bsinb=b2﹣a2﹣1,所以asina+a2=bsinb+b2﹣1,設(shè)f(x)=xsinx+x2=x(x+sinx),由于函數(shù)f(x)滿足f(﹣x)=f(x),故函數(shù)為偶函數(shù),所以當(dāng)x≥0時,f′(x)=(x+sinx)+x(1+cosx),設(shè)g(x)=x+sinx,所以g′(x)=1+cosx≥0,而g(0)=0,所以f′(x)≥0,所以f(a)=f(b)﹣1,故f(a)<f(b),由于函數(shù)為偶函數(shù),故|a|<|b|.19.(2021?江蘇常數(shù)三模?T8.)若函數(shù)g(x)在區(qū)間D上,對?a,b,c∈D,g(a),g(b),g(c)為一個三角形的三邊長,則稱函數(shù)g(x)為“穩(wěn)定函數(shù)”.已知函數(shù)在區(qū)間上是“穩(wěn)定函數(shù)”,則實(shí)數(shù)m的取值范圍為()A. B. C. D.D.由于,則,易知函數(shù)f(x)在上單調(diào)遞增,在(e,e2]上單調(diào)遞減,而,∴在上的最大值為,最小值為m﹣2e2,依題意,2f(x)min>f(x)max,即,解得.20.(2021?湖南三模?T10.)已知函數(shù)f(x)=2alnx+x2+b.()A.當(dāng)a=﹣1時,f(x)的極小值點(diǎn)為(1,1+b) B.若f(x)在[1,+∞)上單調(diào)遞增,則a∈[﹣1,+∞) C.若f(x)在定義域內(nèi)不單調(diào),則a∈(﹣∞,0) D.若a=﹣且曲線y=f(x)在點(diǎn)(1,f(1))處的切線與曲線y=﹣ex相切,則b=﹣2BC.根據(jù)極值點(diǎn)定義可知,極小值是一個實(shí)數(shù),A錯誤;由≥0得a≥﹣x2,因?yàn)閤≥1,所以a≥﹣1,B正確;因?yàn)椋?,?dāng)a≥0時,f′(x)>0恒成立,當(dāng)a<0時,f′(x)>0不恒成立,函數(shù)不單調(diào),C正確;a=﹣,f′(x)=﹣+2x2,所以f′(1)=﹣1,f(1)=1+b,所以切線方程為y﹣(1+b)=﹣(x﹣1),即y=﹣x+b+2,設(shè)切點(diǎn)橫坐標(biāo)為x0,則=﹣1,故x0=0,切點(diǎn)(0,﹣1),代入y=﹣x+b+2得b=﹣3,D錯誤.21.(2021?福建寧德三模?T8)已知函數(shù)f(x)=ex-1-e1-x+12A.4a+b>3 B.4a+b<3 C.2a+b>-1 D.2a+b<-1A.∵f(x)=ex-1-e1-x+12sinπx,∴f(2-x)=e1-x-ex-1+12sin(2π-2x)=e1-x-ex-1-12sin2x=-f(x),即函數(shù)f(x)關(guān)于(1,0)對稱,
f'(x)=ex-1+e1-x+12πcosπx≥2ex-1?e1-x+12πcosπx=2+12πcosπx,
∵-12π≤12πcosπx≤12π,A. B. C. D.D.因?yàn)閒(x)=xex,g(x)=2xln2x,f(x1)=g(x2)=t,t>0,所以=t,所以ln()=ln(2x2ln2x2)=lnt,即lnx1+x1=ln(2x2)+ln(ln2x2)=lnt,因?yàn)閥=x+lnx在(0,+∞)上單調(diào)遞增,所以x1=ln(2x2),即lnx1+x1=lnx1+ln2x2=lnt,所以2x1x2=t,則=,令h(t)=,則h′(t)=,當(dāng)0<t≤e時,h′(t)≥0,h(t)單調(diào)遞增,當(dāng)t>e時,h′(t)<0,h(t)單調(diào)遞減,故當(dāng)t=e時,h(t)取得最大值h(e)=.23.(2021?江西南昌三模?理T3.)已知自由落體運(yùn)動的速度v=gt,則自由落體運(yùn)動從t=0s到t=2s所走過的路程為()A.g B.2g C.4g D.8gB..24.(2021?江西南昌三模?理T8.)將方程f(x)=f'(x)的實(shí)數(shù)根稱為函數(shù)f(x)的“新駐點(diǎn)”.記函數(shù)f(x)=ex﹣x,g(x)=lnx,的“新駐點(diǎn)”分別為a,b,c,則()A.c<a<b B.c<b<a C.a(chǎn)<c<b D.a(chǎn)<b<cA.令f(x)=f′(x),則ex﹣x=ex﹣1,解得x=1,即a=1;令g(x)=g′(x),則,設(shè),則,即函數(shù)φ(x)在(0,+∞)單調(diào)遞增,又,∴函數(shù)φ(x)在(1,2)上存在唯一零點(diǎn),即1<b<2;令h(x)=h′(x),則,解得,則.∴c<a<b.25.(2021?河南開封三模?文T6.)設(shè)函數(shù),若f(x)的極小值為,則a=()A. B. C. D.2B.,令f′(x)=0得,x=1﹣a,∴x<1﹣a時,f′(x)<0;x>1﹣a時,f′(x)>0,∴f(x)在x=1﹣a處取得極小值,∴=,∴,解得.26.(2021?安徽馬鞍山三模?理T12.)已知x∈(0,+∞),不等式ax+eαx≥lnx+x恒成立,則實(shí)數(shù)a的最小值為()A. B. C.0 D.1A.不等式ax+eαx≥lnx+x等價(jià)于不等式eαx+lneax≥lnx+x,令函數(shù)f(x)=lnx+x,原問題等價(jià)于g(eax)≥g(x)在(0,+∞)恒成立.∵,∴函數(shù)g(x)單調(diào)遞增,故只需eax≥x在(0,+∞)恒成立即可.即ax≥lnx?a≥,令f(x)=(x>0),則f,可得函數(shù)f(x)在(0,e)遞增,在(e,+∞)遞減,∴f(x)的最大值為f(e)=,∴.27.(2021?安徽馬鞍山三模?文T12.)已知函數(shù)(是自然對數(shù)的底數(shù))在x=0處的切線與直線x﹣2y+1=0垂直,若函數(shù)g(x)=f(x)﹣k恰有一個零點(diǎn),則實(shí)數(shù)k的取值范圍是()A. B. C. D.C.函數(shù)的導(dǎo)數(shù)為f′(x)=ex(x2+m﹣1),可得f(x)在x=0處的切線的斜率為m﹣1,由在x=0處的切線與直線x﹣2y+1=0垂直,可得m﹣1=﹣2,解得m=﹣1,則f(x)=ex(x2﹣x﹣1),函數(shù)g(x)=f(x)﹣k恰有一個零點(diǎn),即為f(x)=k只有一個實(shí)根.由f(x)的導(dǎo)數(shù)為f′(x)=ex(x2﹣2),當(dāng)﹣2<x<2時,f′(x)<0,f(x)遞減;當(dāng)x>2或x<﹣2時,f′(x)>0,f(x)遞增.則x=﹣2處,f(x)取得極大值3e﹣2,x=2處,f(x)取得極小值﹣e2,則k的取值范圍是{﹣e2}∪(3e﹣2,+∞).28.(2021?江西九江二模?理T11.)若不等式xm(ex+x)≤emx+mxm(x﹣lnx)恒成立,則實(shí)數(shù)m的取值范圍是()A.[,+∞) B.[1,+∞) C.[,+∞) D.[e﹣1,+∞)C.不等式xm(ex+x)≤emx+mxm(x﹣lnx)恒成立?ex+x≤+m(x﹣lnx)=em(x﹣lnx)+m(x﹣lnx),令f(x)=ex+x,則原不等式等價(jià)于f(x)≤f(m(x﹣lnx))恒成立.∵f(x)=ex+x在(0,+∞)上單調(diào)遞增,∴x≤m(x﹣lnx),令g(x)=x﹣lnx,則g′(x)=1﹣=,可得:x=1時函數(shù)g(x)取得極小值,即最小值.∴g(x)≥g(1)=1>0.∴x≤m(x﹣lnx)?m≥,令h(x)=,x∈(0,+∞).∴h′(x)=.h′(e)=0,x∈(0,e)時,h′(x)>0,∴h(x)在(0,e)上單調(diào)遞增;x∈(e,+∞)時,h′(x)<0,∴h(x)在(e,+∞)上單調(diào)遞減.∴h(x)max=h(e)=.∴實(shí)數(shù)m的取值范圍是[,+∞).29.(2021?浙江杭州二模?理T9.)已知函數(shù)f(x)=aex﹣.若函數(shù)y=f(x)與y=f(f(x))有相同的最小值,則a的最大值為()A.1 B.2 C.3 D.4B.根據(jù)題意,求導(dǎo)可得,f'(x)=∵∴f'(x)在R上單調(diào)遞增,又∵當(dāng)x=0時,f'(0)=0∴當(dāng)x<0時,f'(x)<0,即得函數(shù)f(x)在(﹣∞,0)上單調(diào)遞減,當(dāng)x>0時,f'(x)>0,即得函數(shù)f(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞增故有f(x)min=f(0)=a﹣2,即得f(x)∈[a﹣2,+∞)所以根據(jù)題意,若使f(f(x))min=a﹣2,需使f(x)的值域中包含[0,+∞),即得a﹣2≤0?a≤2,故a的最大值為2.30.(2021?河北秦皇島二模?理T12.)已知函數(shù)f(x)=lnx﹣ax有兩個零點(diǎn)x1,x2,且x1<x2,則下列選項(xiàng)正確的是()A.a(chǎn)∈(0,) B.y=f(x)在(0,e)上單調(diào)遞增 C.x1+x2>6 D.若,則ABD.由f(x)=lnx﹣ax,可得f′(x)=﹣a,(x>0),當(dāng)a≤0時,f′(x)>0,∴f(x)在x∈(0,+∞)上單調(diào)遞增,與題意不符;當(dāng)a>0時,可得當(dāng)f′(x)=﹣a=0,解得:x=,可得當(dāng)x∈(0,)時,f′(x)>0,f(x)單調(diào)遞增,當(dāng)x∈(,+∞)時,f′(x)<0,f(x)單調(diào)遞減,可得當(dāng)x=時,f(x)取得極大值點(diǎn),又因?yàn)橛珊瘮?shù)f(x)=lnx﹣ax有兩個零點(diǎn)x1,x2(x1<x2),可得f()=ln﹣1>0,可得a<,綜合可得:0<a<,故A正確;當(dāng)a→時,x1+x2→2e<6,故C錯誤,∵f′(x)=﹣a=,故x∈(0,)時,f′(x)>0,f(x)遞增,∵a∈(0,),∴(0,e)?(0,),故選項(xiàng)B正確;∵f(x)在(0,)遞增,在(,+∞)遞減,且a∈,∴1,x1∈(0,),,x2∈(,+∞),∵f(1)=﹣a<0=f(x1),∴x1>1,∵f()=ln﹣2<lne2﹣2=0=f(x2),∴x2<,∴x2﹣x1<﹣1=,故D正確;31.(2021?江西上饒二模?理T12.)對任意x>0,不等式ax≤(e≈2.71828…)恒成立,則正實(shí)數(shù)a的取值范圍是()A.(0,e3] B. C. D.A.由ax≤恒成立,﹣ax≥0,即﹣alnex≥0,故≥0,令t=,x>0,h(x)=ex﹣ex,則h′(x)=ex﹣e,易得,當(dāng)x>1時,h′(x)>0,函數(shù)單調(diào)遞增,當(dāng)0<x<1時,h′(x)<0,函數(shù)單調(diào)遞減,故當(dāng)x=1時,h(x)取得最小值h(1)=0,所以,h(x)=ex﹣ex≥0,即ex≥ex,因?yàn)閤>0,所以≥e,即t≥e,前面不等式轉(zhuǎn)化為t﹣alnt+2e3≥0,(t≥e),令f(t)=t﹣alnt+2e3,則,(t≥e),當(dāng)0<a≤e時,f′(t)≥0,f(t)min=f(e)=e﹣a+2e3≥0,故a≤e+2e3.所以0<a<e,當(dāng)a>e時,f(x)在[e,a]上單調(diào)遞減,在(a,+∞)上單調(diào)遞增,f(t)min=f(a)=a﹣alna+2e3≥0,令g(a)=a﹣alna+2e3,a>e,則g′(a)=﹣lna<0,故g(a)在(e,+∞)上單調(diào)遞減,因?yàn)間(e3)=0,當(dāng)g(a)≥0時,a≤e3,即e<a≤e3,綜上a的范圍(0,e3].32.(2021?河北邯鄲二模?理T4.)曲線y=(x﹣3)ex在x=0處的切線方程為()A.2x+y+3=0 B.2x+y﹣3=0 C.2x﹣y+3=0 D.2x﹣y﹣3=0A.y=(x﹣3)ex的導(dǎo)數(shù)為y′=(x﹣2)ex,曲線y=(x﹣3)ex在x=0處的切線的斜率為﹣2,切點(diǎn)(0,﹣3),則切線的方程為y=﹣2x﹣3,即2x+y+3=0.33.(2021?廣東潮州二模?T10.)已知函數(shù)y=f(x)的導(dǎo)函數(shù)y=f'(x)的圖象如圖所示,則下列結(jié)論正確的是()A.f(a)<f(b)<f(c) B.f(e)<f(d)<f(c) C.x=c時,f(x)取得最大值 D.x=d時,f(x)取得最小值A(chǔ)B.結(jié)合導(dǎo)函數(shù)的圖象,可知f(x)在(﹣∞,c]上單調(diào)遞增,在(c,e)上單調(diào)遞減,在[e,+∞)上單調(diào)遞增,對于A,因?yàn)閍<b<c,由f(x)的單調(diào)性可知f(a)<f(b)<f(c),故A正確;對于B,因?yàn)閏<d<e,由f(x)的單調(diào)性可知f(c)>f(d)>f(e),故B正確;對于C,當(dāng)x=c時,f(x)取得極大值,但不一定是最大值,故C錯誤;對于D,由B可知,f(d)不是f(x)的最小值,故D錯誤.34.(2021?遼寧朝陽二模?T12.)已知a>0,m(x)=ex﹣2﹣e2﹣x,f(x)=am(x)﹣sinπx,若f(x)存在唯一零點(diǎn),下列說法正確的有()A.m(x)在R上遞增 B.m(x)圖象關(guān)于點(diǎn)(2,0)中心對稱 C.任取不相等的實(shí)數(shù)x1,x2∈R均有 D.ABD.m′(x)=ex﹣2+e2﹣x>0,則m(x)在R上遞增,故A正確,m(x)+m(4﹣x)=ex﹣2﹣e2﹣x+e2﹣x﹣ex﹣2=0,則m(x)圖象關(guān)于點(diǎn)(2,0)中心對稱,故B正確,m″(x)=ex﹣2﹣e2﹣x,當(dāng)x>2時,m″(x)>0,即m′(x)為增函數(shù),即m(x)圖象下凸,此時>m(),故C錯誤,若f(x)存在唯一零點(diǎn),則a(ex﹣2﹣e2﹣x)=sinπx只有一個解,即g(x)=a(ex﹣2﹣e2﹣x)與h(x)=sinπx只有一個交點(diǎn),g'(x)=a(ex﹣2+e2﹣x),h'(x)=πcosπx,由g(2)=h(2)=0,則g(x)、h(x)的圖象均關(guān)于點(diǎn)(2,0)中心対稱,在x=2的右側(cè)附近g(x)為下凸函數(shù),h(x)為上凸函數(shù),要x>2時,圖象無交點(diǎn),當(dāng)且僅當(dāng)g'(2)≥h'(2)成立.于是2a≥π,即a≥成立,故D正確.35.(2021?河南鄭州二模?文T11.)已知a﹣5=ln<0,b﹣4=ln<0,c﹣3=ln<0,則a,b,c的大小關(guān)系是()A.b<c<a B.a(chǎn)<c<b C.a(chǎn)<b<c D.c<b<aC.令f(x)=x﹣lnx,則=,當(dāng)x>1時,f′(x)>0,函數(shù)單調(diào)遞增,當(dāng)0<x<1時,f′(x)<0,函數(shù)單調(diào)遞減.故f(5)>f(4)>f(3),所以5﹣ln5>4﹣ln4>3﹣ln3,因?yàn)閍﹣5=ln=lna﹣ln5<0,b﹣4=ln=lnb﹣ln4<0,c﹣3=ln=lnc﹣ln3<0,所以a﹣lna=5﹣ln5,b﹣lnb=4﹣ln4,c﹣lnc=3﹣ln3,故a﹣lna>b﹣lnb>c﹣lnc,所以f(a)>f(b)>f(c),因?yàn)閍﹣4=lna﹣ln4<0得0<a<4,又a﹣lna=4﹣ln4,所以f(a)=f(4),則0<a<1,同理f(b)=f(3),f(c)=f(2),所以0<b<1,0<c<1,所以c>b>a.36.(2021?山西調(diào)研二模?文T12.)已知函數(shù)f(x)=alnx+1x-1(a∈R),若f(x)的最小值為A.1 B.-1 C.0 D.-2A.f(x)=alnx+1x-1的定義域?yàn)?0,+∞),∵f'(x)=ax-1x2=ax-1x2,
當(dāng)a≤0時,f'(x)<0恒成立,∴f(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞減,無最值;
當(dāng)a>0時,x∈(0,1a)時,f'(x)<0,x∈(1a,+∞)時,f'(x)>037.(2021?安徽淮北二模?文T12.)若關(guān)于x的不等式lnx+a﹣<0有且只有兩個整數(shù)解,則正實(shí)數(shù)a的取值范圍是()A.(3ln3+1,4ln2+4] B.[﹣ln2+1,3ln3+1) C.(ln2+,3ln3+1] D.(3ln2+1,2ln3+3]C.原不等式可化簡為xlnx+1<4a﹣ax,設(shè)f(x)=xlnx+1,g(x)=4a﹣ax,由f(x)=xlnx+1得,f′(x)=lnx+1,易知函數(shù)f(x)在單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增,作出f(x)的圖象如下圖所示,而函數(shù)g(x)=4a﹣ax恒過點(diǎn)C(4,0),要使關(guān)于x的不等式lnx+a﹣<0有且只有兩個整數(shù)解,則函數(shù)g(x)的圖象應(yīng)介于直線AC與直線BC之間(可以為直線BC),又A(2,2ln2+1),B(3,3ln3+1),∴,,∴,∴.38.(2021?烏魯木齊二模?文T12.)設(shè)函數(shù)f(x)=﹣lnx﹣ax+4a,其中a<0,若僅存在一個整數(shù)x0,使得f(x0)≤0,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是()A. B. C. D.B.令g(x)=﹣lnx,h(x)=ax﹣4a=a(x﹣4),因?yàn)閮H存在一個整數(shù)x0,使得f(x0)≤0,所以僅有一個整數(shù),使得g(x)≤h(x),g′(x)=x﹣=,令g′(x)>0,可得x>1,令g′(x)<0,可得0<x<1,所以g(x)在(0,1)上單調(diào)遞減,在(1,+∞)上單調(diào)遞增,所以g(x)min=g(1)=,所以滿足條件的整數(shù)為1,由a<0,可得h(x)為減函數(shù),所以,即,解得ln2﹣1<a≤﹣,即實(shí)數(shù)a的取值范圍是(ln2﹣1,﹣].39.(2021?吉林長春一模?文T7.)曲線在處的切線的斜率為A.B.C.D.B.當(dāng)x=e時,k=2,故選B.二、填空題部分40.(2021?高考全國甲卷?理T13)曲線在點(diǎn)處的切線方程為__________..先驗(yàn)證點(diǎn)在曲線上,再求導(dǎo),代入切線方程公式即可.由題,當(dāng)時,,故點(diǎn)在曲線上.求導(dǎo)得:,所以.故切線方程為.故.41.(2021?新高考全國Ⅰ卷?T15)函數(shù)的最小值為______.1.由題設(shè)知:定義域?yàn)椋喈?dāng)時,,此時單調(diào)遞減;當(dāng)時,,有,此時單調(diào)遞減;當(dāng)時,,有,此時單調(diào)遞增;又在各分段的界點(diǎn)處連續(xù),∴綜上有:時,單調(diào)遞減,時,單調(diào)遞增;∴。故答案為1.42.(2021?江蘇鹽城三模?T16)對于函數(shù)eqf(x)=lnx+mx\s\up6(2)+nx+1,有下列4個論斷:甲:函數(shù)f(x)有兩個減區(qū)間;乙:函數(shù)f(x)的圖象過點(diǎn)(1,-1);丙:函數(shù)f(x)在x=1處取極大值;?。汉瘮?shù)f(x)單調(diào).若其中有且只有兩個論斷正確,則m的取值為.2.【考點(diǎn)】邏輯推理題:函數(shù)的性質(zhì)綜合應(yīng)用由題意可知,f′(x)=EQ\F(1,x)+2mx+n=EQ\F(2mx\S(2)+nx+1,x),當(dāng)x>1時,f′(x)=0最多有一個解,則函數(shù)f(x)最多有一個減區(qū)間,則甲錯誤;若乙正確,則f(1)=m+n+1=-1,即有m+n=-2,此時f′(x)=EQ\F(2mx\S(2)-(2+m)x+1,x)=EQ\F((2x-1)(mx-1),x),若丙正確,則解得m=1,所以n=-3,而此時f(x)在x=1處取極小值,且不單調(diào),即與丙丁矛盾;若丁正確,則m=2,n=-4,可滿足題意;綜上,乙丁正確,且m=2.43.(2021?河南開封三模?理T15)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,P是曲線(x>0)上的一個動點(diǎn),則點(diǎn)P到直線y=x的距離的最小值是..原問題可轉(zhuǎn)化為曲線在點(diǎn)P處與直線y=x平行的切線,與直線y=x之間的距離,因?yàn)?,所以y'=2x﹣,因?yàn)樵邳c(diǎn)P的切線與直線y=x平行,所以y'=2x﹣=1(x>0),所以x=1,將其代入曲線方程,得y=1+1=2,即點(diǎn)P的坐標(biāo)為(1,2),所以點(diǎn)P到直線y=x的距離的最小值是d==.故.44.(2021?河南焦作三模?理T16)已知函數(shù)f(x)的定義城為(0,+∞),其導(dǎo)函數(shù)為f'(x),且滿足f(x)>0,f(x)+f′(x)<0,若0<x1<1<x2且x1x2=1,給出以下不等式:①f(x1)>ef(x2);②x1f(x2)<x2f(x1);③x1f(x1)>x2f(x2);④f(x2)>(1﹣x1)f(x1).其中正確的有.(填寫所有正確的不等式的序號)①②③.對于①,令g(x)=exf(x),x∈(0,+∞),則g′(x)=ex(f(x)+f′(x)),因?yàn)閒(x)+f′(x)<0,所以g′(x)<0,所以g(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞減,因?yàn)閤1<x2,所以g(x1)>g(x2),即f(x1)>f(x2),即f(x1)>ef(x2),故①正確;對于②,因?yàn)閒(x)>0,f(x)+f′(x)<0,所以f′(x)<0,所以f(x)單調(diào)遞減,因?yàn)?<x1<1<x2,所以f(x2)<f(x1),所以x1f(x2)<x2f(x1),故②正確;對于③,由①分析可知f(x1)>ef(x2),因?yàn)?<x1<1<x2且x1x2=1,欲使x1f(x1)>x2f(x2),即x1x2f(x1)>x22f(x2),即f(x1)>x22f(x2),只需>x22即可,即證x2﹣>2lnx2,設(shè)h(x)=x﹣﹣2lnx,x>1,則h′(x)=1+﹣=>0,則h(x)在(1,+∞)單調(diào)遞增,所以h(x)>h(1)=0,即x2﹣>2lnx2>0,故③正確;對于④,假設(shè)f(x2)>(1﹣x1)f(x1)成立,因?yàn)閒(x1)>f(x2),所以f(x1)>f(x2),所以>1﹣x1,取x1=,則>,所以<2,矛盾,故④不正確.故①②③.45.(2021?河北張家口三模?T15)若對任意的非零實(shí)數(shù)a,均有直線l:y=ax+b與曲線相切,則切點(diǎn)坐標(biāo)為..設(shè)切點(diǎn)橫坐標(biāo)為m,因?yàn)?,所以,又a≠3,所以,切點(diǎn)為.將其代入y=ax+b,有,解得,所以,所以直線l必過定點(diǎn).46.(2021?安徽宿州三模?文T13.)已知函數(shù)f(x)=xsinx,則曲線y=f(x)在點(diǎn)(,f())處的切線方程為.x﹣y=0.∵f(x)=xsinx,∴f′(x)=sinx+xcosx,∴f′()=1,f()=,∴曲線y=f(x)在點(diǎn)(,f())處的切線方程為:y﹣=l?(x﹣),即y=x,即x﹣y=0.47.(2021?山東聊城三模?T16.)已知函數(shù)f(x)=(xex)2+(a-2)xex+21.【考點(diǎn)】利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,函數(shù)的零點(diǎn)與方程根的關(guān)系設(shè)g(x)=xex,g'(x)=1-xex,當(dāng)x<1時,g'(x)>0;當(dāng)x>1時,g'(x)<0,故∴g(x)max=g(1)=要使f(x)=(xex)2+(a-2)xex+2-a有三個不同的零點(diǎn)x1,x2,x3其中x1<x2<x3.令xex=t,則t2+(a-2)t+2-a=0∴(1-x=[1若a<-2,則{t1+∴(t1綜上(1-x1e【分析】設(shè)g(x)=xex根據(jù)導(dǎo)數(shù)求出函數(shù)單調(diào)性最值得到g(x)圖像,令xex=t則原函數(shù)式有三個不同的零點(diǎn)則需
t2+(a-2)t+2-a=0有兩不同實(shí)根數(shù)形結(jié)合得若a<-2時不符合題意,若a>2時t1<0<t2<1e則x3..49.(2021?四川瀘州三模?理T14.)已知曲線y=x3+ax+b+1在x=0處的切線方程為y=﹣3x﹣2,則a+b=.﹣6.y=x3+ax+b+1的導(dǎo)數(shù)為y′=3x2+a,由曲線y=x3+ax+b+1在x=0處的切線方程為y=﹣3x﹣2,可得a=﹣3,b+1=﹣2,解得a=﹣3,b=﹣3,則a+b=﹣6.50.(2021?河北邯鄲二模?理T13.)寫出一個奇函數(shù)f(x),當(dāng)x>0時,f(x)>0且其導(dǎo)數(shù)f′(x)<0,則f(x)=.(答案不唯一).函數(shù)為奇函數(shù),當(dāng)x>0時,f(x)>0且其導(dǎo)數(shù)f′(x)<0,故f(x)=(答案不唯一).51.(2021?江西上饒二模?理T13.)曲線y=(x+1)ex在點(diǎn)(0,1)處的切線方程為y=2x+1.y=2x+1.∵y=(x+1)?ex(e為自然對數(shù)的底數(shù)),∴y′=(x+2)ex,根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義,則切線的斜率為y′|x=0=2,又切點(diǎn)坐標(biāo)為(0,1),由點(diǎn)斜式方程可得y=2x+1,∴曲線y=(x+1)?ex(e為自然對數(shù)的底數(shù))在點(diǎn)(0,1)處的切線方程為y=2x+1.52.(2021?江西九江二模?理T13.)已知函數(shù)f(x)=alnx﹣x2圖象在點(diǎn)(1,f(1))處的切線平行于x軸,則實(shí)數(shù)a=.2.由f(x)=alnx﹣x2,得f′(x)=,∴f′(1)=a﹣2,由題意,a﹣2=0,得a=2.53.(2021?河南鄭州二模?文T13.)直線y=x+b是曲線y=lnx的一條切線,則實(shí)數(shù)b的值為.ln3﹣1.y′=(lnx)′=,令=,得x=3,∴切點(diǎn)為(3,ln3),代入直線方程y=x+b,∴l(xiāng)n3=×3+b,∴b=ln3﹣1.54.(2021?山西調(diào)研二模?文T15)若曲線y=ln(3x-8)與曲線y=x2y=3x-9.曲線y=ln(3x-8)與曲線y=x2-3x的公共點(diǎn)為P(m,n),兩曲線在公共點(diǎn)處相同的切線的斜率為k,因?yàn)閥'=[ln(3x-8)]'=33x-8,(x2-3x)'=2x-3,則k=33m-8=2m-3,解得m=3或m=76,又3m-8>0,故m=3,代入n=m2-3m得n=0,
所以k=2×3-3=3,于是該切線的方程為55.(2021?寧夏銀川二模?文T13.)曲線f(x)=3x+sinx在(0,0)處的切線方程為.y=4x.由f(x)=3x+sinx,得f′(x)=3+cosx,∴f′(0)=4.則曲線f(x)=3x+sinx在點(diǎn)(0,0)處的切線方程為y=4x.56.(2021?安徽淮北二模?文T14.)已知f(x)為偶函數(shù).當(dāng)x<0時,f(x)=ex﹣ex2(e是自然對數(shù)的底數(shù)).則曲線y=f(x)在x=1處的切線方程是.y=(﹣e﹣1﹣2e)x+2e﹣1+e.由f(x)為偶函數(shù),可得f(﹣x)=f(x),當(dāng)x<0時,f(x)=ex﹣ex2,可得x>0時,f(x)=f(﹣x)=e﹣x﹣ex2,所以x>0時,f(x)的導(dǎo)數(shù)為f′(x)=﹣e﹣x﹣2ex,可得曲線y=f(x)在x=1處的切線斜率為﹣e﹣1﹣2e,切點(diǎn)為(1,e﹣1﹣e),所以曲線y=f(x)在x=1處的切線方程是y﹣e﹣1+e=(﹣e﹣1﹣2e)(x﹣1),即為y=(﹣e﹣1﹣2e)x+2e﹣1+e.三、解答題部分57.(2021?新高考全國Ⅰ卷?T22)已知函數(shù).(1)討論的單調(diào)性;(2)設(shè),為兩個不相等的正數(shù),且,證明.(1)函數(shù)的定義域?yàn)?,又,?dāng)時,,當(dāng)時,,故的遞增區(qū)間為,遞減區(qū)間為.(2)因?yàn)?,故,即,故,設(shè),由(1)可知不妨設(shè).因?yàn)闀r,,時,,故.先證:,若,必成立.若,要證:,即證,而,故即證,即證:,其中.設(shè),則,因?yàn)?,故,故,所以,故在為增函?shù),所以,故,即成立,所以成立,綜上,成立.設(shè),則,結(jié)合,可得:,即:,故,要證:,即證,即證,即證:,即證:,令,則,先證明一個不等式.設(shè),則,當(dāng)時,;當(dāng)時,,故在上為增函數(shù),在上為減函數(shù),故,故成立由上述不等式可得當(dāng)時,,故恒成立,故在上為減函數(shù),故,故成立,即成立.綜上所述,.58.(2021?高考全國甲卷?理T21)已知且,函數(shù).(1)當(dāng)時,求的單調(diào)區(qū)間;(2)若曲線與直線有且僅有兩個交點(diǎn),求a的取值范圍.(1)當(dāng)時,,令得,當(dāng)時,,當(dāng)時,,∴函數(shù)在上單調(diào)遞增;上單調(diào)遞減;(2),設(shè)函數(shù),則,令,得,在內(nèi),單調(diào)遞增;在上,單調(diào)遞減;,又,當(dāng)趨近于時,趨近于0,所以曲線與直線有且僅有兩個交點(diǎn),即曲線與直線有兩個交點(diǎn)的充分必要條件是,這即是,所以的取值范圍是.59.(2021?高考全國乙卷?文T21)已知函數(shù).(1)討論的單調(diào)性;(2)求曲線過坐標(biāo)原點(diǎn)的切線與曲線的公共點(diǎn)的坐標(biāo).(1)由函數(shù)的解析式可得:,導(dǎo)函數(shù)的判別式,當(dāng)時,在R上單調(diào)遞增,當(dāng)時,的解為:,當(dāng)時,單調(diào)遞增;當(dāng)時,單調(diào)遞減;當(dāng)時,單調(diào)遞增;綜上可得:當(dāng)時,在R上單調(diào)遞增,當(dāng)時,在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.(2)由題意可得:,,則切線方程為:,切線過坐標(biāo)原點(diǎn),則:,整理可得:,即:,解得:,則,即曲線過坐標(biāo)原點(diǎn)的切線與曲線的公共點(diǎn)的坐標(biāo)為.60.(2021?浙江卷?T22)設(shè)a,b為實(shí)數(shù),且,函數(shù)(1)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;(2)若對任意,函數(shù)有兩個不同的零點(diǎn),求a的取值范圍;(3)當(dāng)時,證明:對任意,函數(shù)有兩個不同的零點(diǎn),滿足.(注:是自然對數(shù)的底數(shù))(1),①若,則,所以在上單調(diào)遞增;②若,當(dāng)時,單調(diào)遞減,當(dāng)時,單調(diào)遞增.綜上可得,時,在上單調(diào)遞增;時,函數(shù)的單調(diào)減區(qū)間為,單調(diào)增區(qū)間為.(2)有2個不同零點(diǎn)有2個不同解有2個不同的解,令,則,記,記,又,所以時,時,,則在單調(diào)遞減,單調(diào)遞增,,.即實(shí)數(shù)的取值范圍是.(3)有2個不同零點(diǎn),則,故函數(shù)的零點(diǎn)一定為正數(shù).由(2)可知有2個不同零點(diǎn),記較大者為,較小者為,,注意到函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減,在區(qū)間上單調(diào)遞增,故,又由知,,要證,只需,且關(guān)于的函數(shù)在上單調(diào)遞增,所以只需證,只需證,只需證,,只需證在時為正,由于,故函數(shù)單調(diào)遞增,又,故在時為正,從而題中的不等式得證.61.(2021?江蘇鹽城三模?T)設(shè)eqf(x)=\f(lnx,x\s\up6(n)(n∈N*).(1)求證:函數(shù)f(x)一定不單調(diào);(2)試給出一個正整數(shù)a,使得eqe\s\up6(x)>x\s\up6(2)lnx+asinx對?x∈(0,+∞)恒成立.(參考數(shù)據(jù):e≈2.72,e2≈7.39,e3≈20.10)【考點(diǎn)】函數(shù)與導(dǎo)數(shù):函數(shù)單調(diào)性應(yīng)用;恒成立問題(1)由eqf(x)=\f(lnx,x\s\up6(n)得f′(x)=EQ\F(\F(1,x)·x\S(n)-nx\S\UP6(n-1)lnx,x\S\UP6(2n)=EQ\F(1-nlnx,x\S\UP6(n+1),因n∈N*,由f′(x)=0,得x=EQe\S\UP8(\F(1,n),……1分當(dāng)x>EQe\S\UP8(\F(1,n)時,f′(x)<0;當(dāng)時0<x<EQe\S\UP8(\F(1,n),f′(x)>0;故函數(shù)f(x)在(0,EQe\S\UP8(\F(1,n))上單調(diào)遞增,在(EQe\S\UP8(\F(1,n),+)上單調(diào)遞減,所以函數(shù)f(x)不單調(diào).……3分(2)當(dāng)a=1時,可證明ex>x2lnx+sinx對x∈(0,+∞)恒成立,當(dāng)x∈(0,1)時,x2lnx≤0,sinx≤1,ex>1,不等式成立;……4分當(dāng)x∈(1,e)時,x2lnx+sinx<x2+1,令g(x)=EQ\F(x\S(2)+1,e\S(x),所以g′(x)=EQ\F(2x-(x\S(2)+1),e\S(x)≤0,則函數(shù)g(x)單調(diào)遞減,所以g(x)≤g(1)=EQ\F(2,e)<1,所以ex>x2+1,原不等式成立;……7分當(dāng)x∈(e,+)時,因x2lnx+sinx≤x2lnx+1,故只需證ex>x2lnx+1,即證EQ\F(e\S(x),x\S(3)>EQ\F(lnx,x)+EQ\F(1,x\S(3),只需證EQ\F(e\S(x),x\S(3)>EQ\F(lnx,x)+EQ\F(1,e\S(3),在(1)中令n=1,可得f(x)≤f(e)=EQ\F(1,e),故EQ\F(lnx,x)+EQ\F(1,e\S(3)≤EQ\F(1,e)+EQ\F(1,e\S(3),令h(x)=EQ\F(e\S(x),x\S(3),所以h′(x)=EQ\F(e\S(x)(x-3),x\S(4)=0,解得x=3,當(dāng)x∈(e,3)時,h′(x)<0;當(dāng)x∈(3,+)時,h′(x)>0,所以h(x)≥h(3)=EQ\F(e\S(3),27)>EQ\F(1,2),而EQ\F(lnx,x)+EQ\F(1,e\S(3)≤EQ\F(1,e)+EQ\F(1,e\S(3)<EQ\F(1,2),所以原不等式也成立.綜上所述,當(dāng)a=1時,ex>x2lnx+sinx對x∈(0,+∞)恒成立.……12分注:當(dāng)a=2或a=3時結(jié)論也成立,請參照評分;當(dāng)a≥4時結(jié)論不成立.62.(2021?河南鄭州三模?理T21)已知函數(shù)f(x)=xlnx﹣ax+1.(Ⅰ)求f(x)的最小值;(Ⅱ)證明:對任意的x∈(0,+∞),ex(lnx+)﹣(ex+x)+>0恒成立.(Ⅰ)由題意可得f(x)的定義域是(0,+∞),f′(x)=1+lnx﹣a,令f′(x)<0,解得:0<x<ea﹣1,令f′(x)>0,解得:x>ea﹣1,則f(x)在(0,ea﹣1)遞減,在(ea﹣1,+∞)遞增,故f(x)min=f(ea﹣1)=1﹣ea﹣1;(Ⅱ)證明:要證ex(lnx+)﹣(ex+x)+>0成立,即證ex(xlnx+1)﹣x(ex+x)+4ex﹣2>0,即證ex(xlnx﹣x+1)﹣x2+4ex﹣2>0,即證xlnx﹣x+1>﹣,設(shè)g(x)=xlnx﹣x+1,由(Ⅰ)可知g(x)min=g(1)=0,設(shè)h(x)=﹣(x>0),則h′(x)=(x>0),由h′(x)>0,解得:0<x<2,由h′(x)<0,解得:x>2,故h(x)在(0,2)遞增,在(2,+∞)遞減,故h(x)max=h(2)=0,∵g(x)與h(x)的最值不同時取得,∴g(x)>h(x),即xlnx﹣x+1=﹣,故當(dāng)x>0時,不等式ex(lnx+)﹣(ex+x)+>0恒成立.63.(2021?河南開封三模?理T21)已知函數(shù)f(x)=.(1)討論f(x)的單調(diào)性;(2)若m=2,對于任意x1>x2>0,證明:(x12?f(x1)﹣x22?f(x2))?(x12+x22)>x1x2﹣x22.(1)的定義域?yàn)椋?,+∞),,當(dāng)m>0時,,此時f(x)在上單調(diào)遞增,,此時f(x)在上單調(diào)遞減,當(dāng)m<0時,,此時f(x)在上單調(diào)遞增,,此時f(x)在上單調(diào)遞減;綜上可知:當(dāng)m>0時,f(x)的增區(qū)間是,減區(qū)間是;當(dāng)m<0時,f(x)的增區(qū)間是,減區(qū)間是.(2)證明:由m=2,,,由于x1>x2>0,所以.設(shè),故:,令,則,由于t>1,故,則在(1,+∞)上單調(diào)遞增,故φ(t)>φ(1)=0,即:所證不等式成立.64.(2021?河南開封三模?文T21.)已知函數(shù)f(x)=lnx﹣mx有兩個零點(diǎn).(1)求m的取值范圍;(2)設(shè)x1,x2是f(x)的兩個零點(diǎn),證明:f'(x1+x2)<0.(1),①當(dāng)m≤0時,f'(x)>0,所以f(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞增,至多有一個零點(diǎn);②當(dāng)m>0時,時,f'(x)>0,f(x)在上單調(diào)遞增,時,f'(x)<0,f(x)在上單調(diào)遞減,所以f(x)在處取得最大值,由,得,此時,,,f(1)=﹣m<0,,由零點(diǎn)存在性定理可知,f(x)在和上各有一個零點(diǎn),綜上,m的取值范圍是;(2)證明:因?yàn)閤1,x2是f(x)的兩個零點(diǎn),不妨設(shè)x1>x2>0,則lnx1﹣mx1=0…①,lnx2﹣mx2=0…②,①﹣②得lnx1﹣lnx2=mx1﹣mx2,,,所以,要證f'(x1+x2)<0,即證,即證,即證,即證,令,設(shè),,所以φ(t)在t>1時單調(diào)遞增,所以φ(t)>φ(1),又φ(1)=0,所以φ(t)>0,所以f'(x1+x2)<0.65.(2021?河南焦作三模?理T19)已知函數(shù)f(x)=xlnx.(Ⅰ)求f(x)的圖象在點(diǎn)A(1,f(1))處的切線方程,并證明f(x)的圖象上除點(diǎn)A以外的所有點(diǎn)都在這條切線的上方;(Ⅱ)若函數(shù)g(x)=(lnx+1)?sin2x﹣2f(x)cos2x,x∈[,),證明:g(x)≥cos.(Ⅰ)由題意可得f′(x)=lnx+1,f′(1)=1,f(1)=0,所以f(x)的圖像在點(diǎn)A(1,f(1))處的切線方程為y=x﹣1,設(shè)h(x)=xlnx﹣x+1,則h′(x)=lnx,令h′(x)<0,得0<x<1,h(x)單調(diào)遞減,令h′(x)>0,得x>1,h(x)單調(diào)遞增,所以h(x)≥h(1)=0,所以xlnx≥x﹣1,當(dāng)且僅當(dāng)x=1時取等號,所以f(x)的圖像上除點(diǎn)A外的所有點(diǎn)都在這條切線上方.(Ⅱ)證明:由題知,g(x)=(lnx+1)?sin2x﹣2xlnxcos2x,x∈[,),所以g′(x)=2(lnx+1)?cos2x+﹣2[﹣2xlnxsin2x+(lnx+1)?cos2x]=sin2x?(+4xlnx),因?yàn)閤∈[,),所以sin2x>0,又由(1)知xlnx≥x﹣1,所以+4xlnx≥+4(x﹣1)=4x+﹣4≥2﹣4=0,(兩個等號不能同時成立),所以g′(x)>0,所以g(x)在[,)上單調(diào)遞增,所以g(x)≥g()=cos,得證.66.(2021?河北張家口三模?T22)已知函數(shù)f(x)=x3﹣x﹣alnx(a∈R).(1)若函數(shù)f(x)在其定義域上為增函數(shù),求a的取值范圍;(2)當(dāng)a≤3時,求證:對任意的x1,x2∈[1,+∞),且x1>x2,有2f(x2)﹣2f(x1)+(x1﹣x2)[f'(x1)+f'(x2)]>0恒成立.(1)函數(shù)f(x)的定義域?yàn)椋?,+∞),,若函數(shù)f(x)在其定義域上為增函數(shù),則f'(x)≥0在(4,即,得3x3﹣x≥a,設(shè)g(x)=3x3﹣x,則g'(x)=4x2﹣1,當(dāng)時,g'(x)<2,當(dāng)時,所以當(dāng)時,函數(shù)g(x)單調(diào)遞減,當(dāng)時,故,所以,﹣].(2)證明:由(1)得,對任意的x1,x2∈[3,+∞)1>x2,令,則5f(x2)﹣2f(x7)+(x1﹣x2)[f'(x8)+f'(x2)]===,令,當(dāng)t>1時,,由此可得h(t)在(1,+∞)上單調(diào)遞增,所以當(dāng)t>1時,h(t)>h(1),即,因?yàn)?,所以,設(shè),則,所以函數(shù)p(t)在(1,+∞)上單調(diào)遞增,綜上,當(dāng)a≤3時6,x2∈[1,+∞)5>x2,有2f(x5)﹣2f(x1)+(x6﹣x2)[f'(x1)+f'(x3)]>0恒成立.67.(2021?山東聊城三模?T22)已知f(x)=e(1)當(dāng)a=e2時求(2)當(dāng)x∈[0,+∞)時,(3)求證:22e-1(1)解:當(dāng)a=e2時,所以f'(x)=e所以當(dāng)x<1時,f″(x)<0,f'當(dāng)x>1時,f″(x)>0,f'因?yàn)閒'(0)=0,f'所以存在x0∈(1,2),使f'(x0)=0,所以,x∈(-∞,0)時,f'(x)>0所以f(x)有兩個極值點(diǎn)(2)解:f(x)=ex-設(shè)h(x)=f'又h'所以當(dāng)a≤12時,h'(x)所以h(x)≥h(0)=0,即f'所以f(x)≥f(0)=0當(dāng)a>12吋,令h'當(dāng)x∈[0,ln2a)時,h'(x)<0,f(x)在(0,ln所以x∈(0,ln所以a的取值范圍是((3)證明:由(2)可知a=12時,f(x)≥0,所以2en-所以2=1=1+【考點(diǎn)】利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的極值,不等式的證明【分析】(1)根據(jù)導(dǎo)數(shù)可推得
f'(0)=0
,
f'(1)=-1
,
f'(2)=e2-2e-1>0,所以,
x∈(-∞,0)
時,
f'(x)>0
;
x∈(0,x0)
時,
f'(x)<0
;
x∈(x0,+∞)
時,
f'(x)>0
,所以0和
x0
是
f(x)
的極值點(diǎn)。
(2)
設(shè)
h(x)=f'(x)=ex-2ax-1(x≥0),h(x)再求導(dǎo)可推得
當(dāng)
a≤12
時,
f'(x)≥0f(x)
在
[0,+∞)
上單調(diào)遞增
68.(2021?四川內(nèi)江三模?理T21.)設(shè)函數(shù)f(x)=x﹣﹣alnx(a∈R).(Ⅰ)討論f(x)的單調(diào)性;(Ⅱ)若f(x)有兩個極值點(diǎn)x1和x2,記過點(diǎn)A(x1,f(x1)),B(x2,f(x2))的直線的斜率為k,問:是否存在a,使得k=2﹣a?若存在;若不存在,請說明理由.(Ⅰ)f(x)的定義域?yàn)椋?,+∞),,令g(x)=x8﹣ax+1,其判別式△=a2﹣5,①當(dāng)|a|≤2時,△≤0,故f(x)在(5,②當(dāng)a<﹣2時,△>0,在(2,f'(x)>0,故f(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞增,③當(dāng)a>8時,△>0,當(dāng)0<x<x1時,f'(x)>31<x<x2時,f'(x)<32時,f'(x)>0,故f(x)分別在(2,x1),(x2,+∞)上單調(diào)遞增,在(x4,x2)上單調(diào)遞減,(Ⅱ)由(Ⅰ)知,a>2.因?yàn)椋?,又由?)知,x1x2=4.于是,若存在a,使得k=7﹣a.則3﹣lnx2=x1﹣x6,亦即(*),再由(1)知,函數(shù),+∞)上單調(diào)遞增2>2,所以.這與(*)式矛盾,使得k=6﹣a69.(2021?重慶名校聯(lián)盟三模?T22.)設(shè)x∈(0,),f(x)=kx﹣sinx,k∈R.(1)f(x)>0恒成立,求實(shí)數(shù)k的取值范圍;(2)求證:當(dāng)x∈(0,)時,>3.(1)f(x)=kx﹣sinx,f′(x)=k﹣cosx,因?yàn)閤∈(0,),所以0<cosx<1,所以當(dāng)k≤0時,f′(x)<0,f(x)在(0,)上單調(diào)遞減,所以f(x)<f(0)=0,所以k≤0,不符合題意,當(dāng)k≥1,則f′(x)>0在(0,)上恒成立,所以f(x)在(0,)上單調(diào)遞增,所以f(x)>f(0)=0,所以k≥1,符合題意,當(dāng)0<k<1時,令f′(x)=0,即k=cosx,則在(0,)內(nèi)存在唯一x0,使得k=cosx0,當(dāng)x∈(0,x0)時,f′(x)<0,f(x)單調(diào)遞減,當(dāng)x∈(x0,)時,f′(x)>0,f(x)單調(diào)遞增,又f(0)=0.所以f(x)>0在(0,)不恒成立,所以0<k<1,不符合題意,綜上所述,k的取值范圍為[1,+∞).(2)證明:由(1)知,當(dāng)x∈(0,)時,有x>sinx,所以>3,所以tanx﹣sinx>3x﹣3sinx,所以tanx+2sinx﹣3x>0,設(shè)g(x)=tanx+2sinx﹣3x,x∈(0,),則g′(x)=+2cosx﹣3===,設(shè)t=cosx,由x∈(0,),得t∈(0,1),再設(shè)y=2t2﹣t﹣1=2(t2﹣t+)﹣=2(t﹣)2﹣,當(dāng)t=0時,y=﹣1<0,當(dāng)t=1時,y=0,所以對任意t∈(0,1)時,y=2t2﹣t﹣1<0,所以對任意t∈(0,1),y=2t2﹣t﹣1<0,所以對任意x∈(0,)時,有2cos2x﹣cosx﹣1<0,又cosx﹣1<0,所以g′(x)>0恒成立,所以g(x)在(0,)上是單調(diào)遞增,所以g(x)>g(0)=0,所以tanx+2sinx﹣3x>0,所以不等式>3得證.70.(2021?安徽蚌埠三模?文T21.)已知函數(shù)f(x)=﹣lnx+x﹣2a,其中a∈R.(1)若a=1,求函數(shù)f(x)在x=1處的切線方程;(2)證明:a≤1時,f(x)≥0恒成立.(1)f(x)的定義域?yàn)椋?,+∞),由a=1,得f′(x)=﹣+1,f′(1)=0,f(1)=0,則函數(shù)f(x)在x=1處的切線方程為y=0.(2)f′(x)=﹣+1=,令g(x)=ex﹣a﹣x,則g′(x)=ex﹣a﹣1,1°若a≤0時,則g′(x)>0在(0,+∞)上恒成立,g(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞增,因?yàn)間(0)=>0,所以g(x)>0,2°若0<a≤1時,令g′(x)=0,解得x=a,當(dāng)0<x<a時,g′(x)<0,g(x)單調(diào)遞減,當(dāng)x>a時,g′(x)>0,g(x)單調(diào)遞增,所以g(x)≥g(a)=1﹣a≥0,即a≤1時,ex﹣a﹣x≥0在(0,+∞)恒成立,所以當(dāng)x>1時,f′(x)>0,f(x)單調(diào)遞增,當(dāng)0<x<1時,f′(x)<0,f(x)單調(diào)遞減,所以f(x)min=f(1)=ea﹣1+1﹣2a,下證ea﹣1﹣a≥0,令p(x)=ex﹣1﹣x,p′(x)=ex﹣1﹣1,在(﹣∞,+∞)單調(diào)遞增,當(dāng)x∈(﹣∞,1)時,p′(x)<0,p(x)單調(diào)遞減,當(dāng)x∈(1,+∞)時,p′(x)>0,p(x)單調(diào)遞增,所以p(x)min=p(0)=0,所以p(x)≥0,即ex﹣1﹣x≥0,所以ea﹣1﹣a≥0,又1﹣a≥0,所以f(1)≥0,所以f(x)≥0恒成立,綜上所述,當(dāng)a≤1時,f(x)≥0在(0,+∞)上恒成立.71.(2021?貴州畢節(jié)三模?文T21.)已知函數(shù)f(x)=x﹣mlnx﹣2m.(Ⅰ)討論函數(shù)f(x)的單調(diào)性;(Ⅱ)若函數(shù)f(x)有最小值為g(m),證明:在(0,+∞)上恒成立.(Ⅰ)函數(shù)f(x)=x﹣mlnx﹣2m的定義域?yàn)椋?,+∞),則,當(dāng)m≤0時,f'(x)>0在(0,+∞)上恒成立,所以f(x)在(0,+∞)上為增函數(shù);當(dāng)m>0時,由,解得x>m,由,解得0<x<m,所以f(x)在(0,m)上為減函數(shù),在[m,+∞)上為增函數(shù);綜上所述,當(dāng)m≤0時,f(x)在(0,+∞)上為增函數(shù);當(dāng)m>0時,f(x)在(0,m)上為減函數(shù),在[m,+∞)上為增函數(shù);(Ⅱ)由(Ⅰ)知,當(dāng)m≤0時,f(x)在(0,+∞)上為增函數(shù),f(x)無最小值.當(dāng)m>0時,f(x)在(0,m)上為減函數(shù),在[m,+∞)上為增函數(shù),所以f(x)min=f(m)=﹣m﹣mlnm,所以g(m)=﹣m﹣mlnm,由g'(m)=﹣2﹣lnm>0,解得,由g'(m)=﹣2﹣lnm<0,解得,所以g(m)在上為增函數(shù),在上減函數(shù).所以,即在(0,+∞)上恒成立.72.(2021?遼寧朝陽三模?T21.)已知函數(shù)f(x)=m(x+1)2﹣1﹣2lnx.(1)討論f(x)的單調(diào)性;(2)當(dāng)x∈[1,2]時,f(x)≤0,求m的取值范圍.(1)f′(x)=2m(x+1)﹣=,(x>0),當(dāng)m≤0時,f′(x)<0,f(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞減;當(dāng)m>0時,由f′(x)<0,解得:0<x<﹣,由f′(x)>0,解得:x>﹣,故f(x)在(0,﹣)遞減,在(﹣,+∞)遞增,(2)當(dāng)x∈[1,2]時,f(x)≤0恒成立,即對于任意的x∈[1,2],m≤恒成立,設(shè),則有,令,則g'(x)=<0在[1,2]上恒成立,即得g(x)在[1,2]上單調(diào)遞減,因?yàn)間(1)=2>0,g(2)=1﹣4ln2<0,所以存在唯一的x0∈[1,2],使得g(x0)=0,且當(dāng)x∈[1,x0]時,g(x)>0;當(dāng)x∈(x0,2]時,g(x)<0,所以F(x)在[1,x0)上單調(diào)遞增,在(x0,2]上單調(diào)遞減,又因?yàn)?=lne5<ln35<ln28=8ln2,所以F(2)﹣F(1)=>0,所以,即得,則有m的取值范圍為.73.(2021?河南濟(jì)源平頂山許昌三模?文T21.)已知函數(shù)f(x)=﹣x2+ax﹣3,g(x)=xlnx,a∈R.(1)當(dāng)x>0時,2g(x)≥f(x),求a的取值范圍;(2)證明:當(dāng)x>0時,g(x)>.(1)當(dāng)x>0時,2g(x)≥f(x),即2xlnx≥﹣x2+ax﹣3,即,設(shè),則,∴當(dāng)x∈(0,1)時,h′(x)<0,h(x)在(0,1)單調(diào)遞減,當(dāng)x∈(1,+∞)時,h′(x)>0,h(x)在(1,+∞)單調(diào)遞增,∴h(x)min=h(1)=4,則a≤4.∴實(shí)數(shù)a的取值范圍為(﹣∞,4];(2)證明:∵g(x)=xlnx,∴g′(x)=1+lnx,易知函數(shù)g(x)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,∴當(dāng)x>0時,,令,則,易知φ(x)在(0,1)單調(diào)遞增,在(1,+∞)單調(diào)遞減,∴,又兩個等號不同時成立,故當(dāng)x>0時,g(x)>.74.(2021?四川瀘州三模?理T20.)已知函數(shù)f(x)=lnx﹣ax+a,且f(x)≤0對x>0恒成立.(Ⅰ)求a的值;(Ⅱ)若關(guān)于x的方程mf(x)=xe﹣x+m有兩個實(shí)根,求實(shí)數(shù)m的取值范圍.(Ⅰ)因?yàn)閒(x)≤0,且f(1)=0,故x=1是函數(shù)f(x)的極值點(diǎn),因?yàn)閒′(x)=﹣a,所以f′(1)=1﹣a=0,故a=1,又因?yàn)閍=1時,f(x)=lnx﹣x+1,且f′(x)=﹣1,故f(x)在(0,1)上單調(diào)遞增,在(1,+∞)上單調(diào)遞減,故f(x)≤f(1)=0,故a=1.(Ⅱ)因?yàn)閙f(x)=xe﹣x+m,則m(lnx﹣x)=xe﹣x,設(shè)h(x)=lnx﹣x,則h′(x)=﹣1=,令h′(x)>0,可得0<x<1,令h′(x)<0,可得x>1,故h(x)在(0,1)上單調(diào)遞增,在(1,+∞)上單調(diào)遞減,所以h(x)≤h(1)=﹣1<0,所以lnx<x,所以m=,設(shè)g(x)=,則g′(x)=,因?yàn)閘nx<x,所以lnx<x<x+1,即lnx﹣x﹣1<0,令g′(x)<0,可得0<x<1,令g′(x)>0,可得x>1,故函數(shù)g(x)在(0,1)上單調(diào)遞減,在(1,+∞)上單調(diào)遞增,所以g(x)≥g(1)=﹣,又當(dāng)x無限增大或無限接近0時,g(x)都趨近于0,故﹣≤g(x)<0,因?yàn)殛P(guān)于x的方程mf(x)=xe﹣x+m有兩個實(shí)根,所以實(shí)數(shù)m的取值范圍是(﹣,0).75.(2021?江蘇常數(shù)三模?T22.)已知函數(shù)f(x)=aex﹣x2(a∈R)(其中e≈2.71828為自然對數(shù)的底數(shù)).(1)當(dāng)a=1時,求證:函數(shù)f(x)圖象上任意一點(diǎn)處的切線斜率均大于;(2)若對于任意的x∈[0,+∞)恒成立,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.(1)證明:a=1時,f(x)=ex﹣x2,f′(x)=ex﹣2x,設(shè)g(x)=f′(x)=ex﹣2x,則g′(x)=ex﹣2,令g′(x)=0,解得:x=ln2,故g(x)在區(qū)間(﹣∞,ln2)遞減,在(ln2,+∞)遞增,故g(x)的最小值是g(ln2)=2﹣2ln2>,即f′(x)>對任意x∈R恒成立,故函數(shù)f(x)圖象上任意一點(diǎn)處的切線斜率均大于;(2)先證對任意x∈(0,+∞),ln(x+1)≤x,ex≥x2+x+1,令h(x)=ln(x+1)﹣x,h′(x)=﹣1=﹣,令h′(x)=0,解得:x=0,故h(x)在區(qū)間(﹣1,0)遞增,在(0,+∞)遞減,故h(x)≤h(0)=0,故ln(x+1)≤x,令p(x)=ex﹣x2﹣x﹣1,p′(x)=ex﹣2x﹣=m(x),m′(x)=ex﹣2,令m′(x)=0,解得:x=ln2,故m(x)在區(qū)間(﹣∞,ln2)遞減,在區(qū)間(ln2,+∞)遞增,故m(x)≥m(ln2)>0,故p′(x)>0,p(x)遞增,故p(x)≥p(0)=0,故ex≥x2+x+1,x∈[0,+∞),∵f(x)>ln(x+1)+cosx對于任意x∈[0,+∞)恒成立,∴f(0)>ln(0+1)+cos0=1,故a>1,當(dāng)a>1時,f(x)﹣ln(x+1)﹣cosx=aex﹣x2﹣ln(x+1)﹣cosx>ex﹣x2﹣ln(x+1)﹣cosx≥x2+x+1﹣x2﹣ln(x+1)﹣cosx=x﹣ln(x+1)+1﹣cosx≥x﹣x+1﹣cosx=1﹣cosx≥0,即對于任意的x∈[0,+∞)恒成立,綜上:a的取值范圍是(1,+∞).76.(2021?湖南三模?T21.)已知函數(shù)f(x)=+alnx(a∈R),g(x)=x2﹣x﹣.(1)討論f(x)的單調(diào)性;(2)若函數(shù)F(x)=f(x)+g(x)存在兩個極值點(diǎn)x1,x2,且曲線y=F(x)在x=處的切線方程為y=G(x),求使不等式F(x)<G(x)成立的x的取值范圍.(1),當(dāng)a≤0時,f′(x)<0恒成立,函數(shù)f(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞減,當(dāng)a>0時,易得當(dāng)x>時,f′(x)>0,當(dāng)0<x<時,f′(x)<0,故f(x)在(,+∞)上單調(diào)遞增,在(0,)上單調(diào)遞減,(2)F(x)=f(x)+g(x)=alnx+x2﹣x,所以F′(x)==,x>0,因?yàn)镕(x)=f(x)+g(x)存在兩個極值點(diǎn)x1,x2,所以F′(x)==0有兩個不等正實(shí)數(shù)解,即2x2﹣x+a=0有兩個不等式正根,所以,解得0,因?yàn)閤1x2=,x==,所以F′()=2﹣1,F(xiàn)()=﹣,所以曲線y=F(x)在x=處的切線方程為y﹣(﹣)=(2﹣1)(x﹣),即G(x)=y(tǒng)=(2﹣1)x+﹣,令h(x)=F(x)﹣G(x)=,=>0,故h(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞增,且h()=0,故當(dāng)0<x<時,h(x)<0,即F(x)<G(x),故x的范圍(0,).77.(2021?福建寧德三模?T22.)已知函數(shù)f(x)=ae-x+lnx-1(a∈R).
(1)當(dāng)a≤e時,討論函數(shù)f(x)的單調(diào)性:
(2)若函數(shù)f(x)恰有兩個極值點(diǎn)x1,x2(x1<x2),且x1+x2≤2ln3,求x2x1的最大值.
(1)函數(shù)的定義域?yàn)?0,+∞),f'(x)=-ae-x+1x=ex-axxex,
當(dāng)a≤0時,f'(x)>0恒成立,f(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞增;
當(dāng)0<a≤e時,令f'(x)=0,則ex-ax=0,設(shè)g(x)=ex-ax,則g'(x)=ex-a,
易知,當(dāng)0<x<lna時,g'(x)<0,g(x)單調(diào)遞減,當(dāng)x>lna時,g'(x)>0,g(x)單調(diào)遞增,
∴g(x)≥g(lna)=elna-alna=a(1-lna)≥0,
∴f'(x)≥0,f(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞增;
綜上,當(dāng)a≤e時,f(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞增;
(2)依題意,f'((1)對函數(shù)f(x)求導(dǎo),然后分a≤0及0<a≤e討論即可得出單調(diào)性情況;
(2)設(shè)x2x1=t,由題意可知,x1=lntt-1,x2=tlntt-1,則x1+x2=(t+1)lntt-1,設(shè)h(t)=(t+1)ln(1)當(dāng)a=2,x>1時,證明:f(x)>0;(2)若函數(shù)F(x)=>0恒成立,求實(shí)數(shù)a的取值范圍;(3)若函數(shù)F(x)=有兩個不同的零點(diǎn)x1,x2,證明:2.(1)證明:當(dāng)a=2時,f(x)=lnx﹣,f′(x)=﹣==,當(dāng)x>1時,f′(x)>0,f(x)在(1,+∞)單調(diào)遞增,∵f(1)=0,∴f(x)>f(1)=0;(2)f(x)=lnx﹣,則f′(x)=,令g(x)=x2+2(1﹣a)x+1,當(dāng)a<0時,又x>0,則g(x)>0,f′(x)>0,當(dāng)0≤a≤2時,△=4a2﹣8a≤0,得g(x)≥0,f′(x)>0,故當(dāng)
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