内容正文:
培优练20 同构函数
一、基本技能练
1.若2x-2y<3-x-3-y,则( )
A.ln(y-x+1)>0 B.ln(y-x+1)<0
C.ln|x-y|>0 D.ln|x-y|<0
2.(2023·福州模拟)已知b>a>0,且满足aln b=bln a,e为自然对数的底数,则( )
A.ae<ea<eb B.eb<ae<ea
C.eb<ea<ae D.ea<ae<eb
3.已知对任意的a,b∈R都有(b-a)eb-a≥be-b-λa恒成立,则实数λ的值为( )
A.e B.1
C.0 D.-e
4.(2023·武汉调研)若关于x的不等式ex-a≥ln x+a对一切正实数x恒成立,则实数a的取值范围是( )
A. B.(-∞,e]
C.(-∞,1] D.(-∞,2]
5.已知函数f(x)=,则不等式f(x)>ex的解集为( )
A.(0,1) B.
C.(1,e) D.(1,+∞)
6.(2023·杭州调研)已知不等式2λe2x+ln λ≥ln x在(0,+∞)上恒成立,则实数λ的取值范围是( )
A. B.
C. D.
7.已知a,b∈(,+∞),且满足->ln ,则a,b,的大小关系是________.
8.若关于x的不等式x2e3x≥(k+3)x+2ln x+1对任意x>0恒成立,则k的取值范围是________.
二、创新拓展练
9.(多选)(2023·湖北十一校二联)已知函数f(x)=aex-ln(x+2)+ln a-2.以下说法正确的是( )
A.若f(x)在x=0处取得极值,则f(x)在(0,+∞)上单调递增
B.若f(x)≥0恒成立,则a∈[e,+∞)
C.若f(x)仅有两个零点,则a∈[e,+∞)
D.若f(x)仅有1个零点,则a=1
10.已知函数f(x)=2aln(x+1)-x-1,g(x)=ex-2ax.
(1)讨论f(x)的单调性;
(2)若对任意的x∈[0,+∞),f(x)+g(x)≥0恒成立,求实数a的取值范围.
参考答案
1.A [设函数f(x)=2x-3-x.
因为函数f(x)=2x与f(x)=-3-x在R上均单调递增,
所以f(x)在R上单调递增,
原已知条件等价于2x-3-x<2y-3-y,
即f(x)<f(y),
所以x<y,即y-x>0,所以A正确,B不正确.
因为|x-y|与1的大小不能确定,
所以C,D不正确.]
2.A [因为y=ex在R上单调递增,
b>a>0,所以eb>ea,BC错;
构造函数f(x)=(x>0),
则f′(x)==0,x=e,
当x∈(0,e)时,f′(x)>0,f(x)单调递增,
当x∈(e,+∞)时,f′(x)<0,f(x)单调递减,
因为aln b=bln a,=,
即f(a)=f(b),又b>a>0,
所以0<a<e,b>e,
所以<,eln a<aln e,ln ae<ln ea,
即ae<ea,
所以ae<ea<eb,A正确.故选A.]
3.B [(b-a)eb-a≥be-b-λa
⇒(b-a)eb-a-be-b+λa≥0
⇒(b-a)eb-a-λ(b-a)+(-be-b)-λ(-b)≥0,
构造f(x)=xex-λx,
问题转化为f(b-a)+f(-b)≥0,
由于a,b为任意实数,
∴f(x)≥0⇒f(x)=x(ex-λ)≥0,
①当x=0时,显然成立,
②当x<0时,λ≥ex恒成立,λ≥1,
③当x>0时,λ≤ex恒成立,可得λ≤1,
综上可得λ=1,故选B.]
4.C [∵ex-a≥ln x+a,
∴ex-a+x-a≥x+ln x,
∴ex-a+x-a≥eln x+ln x,
设f(t)=et+t,则f′(t)=et+1>0,
∴f(t)在R上单调递增,
故ex-a+(x-a)≥eln x+ln x,
即f(x-a)≥f(ln x),
即x-a≥ln x,
即a≤x-ln x,
设g(x)=x-ln x,
则g′(x)=1-=,
令g′(x)>0,x>1,
∴g(x)在(1,+∞)上单调递增,在(0,1)上单调递减,
故g(x)min=g(1)=1,故a≤1,故选C.]
5.B [>ex⇒>⇒>,
构造g(x)=,
则g′(x)=,g′(x)=0,解得x=1,
所以g(x)在(0,1)单调递减,(1,+∞)单调递增,
又f(x)>ex⇔g(1+ln x)>g(x),
当x>1时,ln x+1>1,于是得1+ln x>x,
即1+ln x-x>0,
令h(x)=1+ln x-x,
当x>1时,h′(x)=-1<0,
函数h(x)在(1,+∞)上单调递减,
∀x>1, h(x)<h(1)=0,
因此,1+ln x>x无解.
当<x<1时,0<ln x+1<1,
于是得1+