课时13 函数的图象-【创新教程】2026年高考数学总复习大一轮课时作业(北师大版2019)

2025-05-06
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课时冲关13 函数的图象 学生用书 P260 [基础训练组] 1.下列函数y=f(x)图象中,满足f 14 æ è ç ö ø ÷> f(3)>f(2)的只可能是 (  ) 解析:D [因为f 14 æ è ç ö ø ÷ >f(3)>f(2),所以函 数f(x)有增有减,排除 A,B.在 C中,f 14 æ è ç ö ø ÷ < f(0)=1,f(3)>f(0),即f 14 æ è ç ö ø ÷ <f(3),排 除C.] 2.(2025􀅰山东省实验中学二 诊)函数f(x)= ax+b(x+c)2 的 图象如图所示,则下列结论 成立的是 (  ) A.a>0,b>0,c>0 B.a<0,b>0,c<0 C.a<0,b>0,c>0 D.a<0,b<0,c<0 解析:B [函数在点 P 无意义,由题中图象可 知,-c>0⇒c<0;f(0)=bc2 >0⇒b>0;由f(x) =0⇒ax+b=0⇒x=-ba ,根据图象-ba >0⇒ a<0.综上,a<0,b>0,c<0.] 3.(2025􀅰江苏镇江高一统考期末)函数f(x)= 1 3x+1 -12 æ è ç ö ø ÷ln|x|的图象大致是 (  ) 解析:A [函数f(x)= 1 3x+1 -12 æ è ç ö ø ÷ln|x|的定 义域为{x|x≠0},又f(x)= 1 3x+1 -12 æ è ç ö ø ÷ln|x|可 化为 f(x)= 1-3 x 2(3x+1) ln|x|,所 以 f(-x)= 1-3-x 2(3-x+1) ln|-x|= 3 x-1 2(1+3x) ln|x|=-f(x),所 以函数f(x)为奇函数,所以函数f(x)的图象关 于原 点 对 称,C,D 错 误;令 f(x)=0,可 得 (1-3x)ln|x|=0,解得x=±1或x=0(舍去), 所以函数f(x)的零点为x1=1,x2=-1,取x=2 可得f(2)= 1-3 2 2(32+1) ln|2|<0,B错误.] 4.已知函数y=f(x)的图象如图所示,则下列说 法错误的是 (  ) A.f(2k)=0(k∈Z) B.f(2k+1)=1(k∈Z) C.∀x∈R,f(x+1)=f(x) D.∀x∈R,f(x+1)=f(1-x) 解析:C [由函数y=f(x)的图象可得,函数y= f(x)为偶函数,函数y=f(x)关于x=k(∈Z)对 称,且最小正周期为2,最大值为1,最小值为0, A 项中,f(-2)=f(0)=f(2)=f(2k)=0(k∈ Z),故 A 项正确; B项中,f(-1)=f(1)=f(3)=f(2k+1)=1(k ∈Z),故B项正确; C项中,因为f(x+1)=f(x),则函数f(x)的周期 为1,而函数的最小正周期为2,故C项错误. D项中,∀x∈R,f(x+1)=f(1-x),则函数 f(x)关于x=1对称,故 D项正确.] 5.(2025􀅰全国模拟)函数f(x)=ln(x+3)的图象 与函数g(x)=|x2-2|的图象的交点个数为 (  ) A.2   B.3   C.4   D.0 解析:C  [f (x)在 (-3,+∞)上是增函数, g(x)在(-∞,- 2)和 (0,2)上 是 减 函 数,在 (- 2,0)和 (2,+∞) 上是增函数,f(-2)= 0,g(- 2)=g(2)=0,g(0)=2>f(0)=ln3, 作出函数f(x),g(x)的图象,如图,由图象可知 它们有4个交点.] 6.(2025􀅰北京模拟)已知函数f(x)=log2(x+1) -|x|,则不等式f(x)>0的解集是 (  ) A.(-1,1) B.(0,1) C.(-1,0) D.⌀ 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰414􀅰 高考总复习 数学(BS) 解析:B [不等式f(x)> 0⇔log2(x+1)>|x|, 分别画出函数y=log2(x +1)和y=|x|的图象, 由图象可知y=log2(x+1) 和y=|x|有两个交点,分别是(0,0)和(1,1), 由图象可知log2(x+1)>|x|的解集是(0,1), 即不等式f(x)>0的解集是(0,1).] 7.(多选)(2025􀅰福建泉州模拟预测)函数f(x)= ln(1+x)-kln(1-x)的大致图象可能为 (   ) 解析:BCD [因为f(x)=ln(1+x)-kln(1-x), 所以 1+x>0, 1-x>0,{ 解得-1<x<1, 故f(x)定义域为(-1,1). f′(x)= 11+x+ k 1-x= x(k-1)+1+k 1-x2 , f(-x)=ln(1-x)-kln(1+x), 因为k>0时,f′(x)= 11+x+ k 1-x>0 在区间 (-1,1)上恒成立, 所以f(x)在区间(-1,1)上单调递增. 当k=1时,f(-x)=-f(x),此时f(x)为奇函 数,故选项B正确; 当k=0时,f(x)=ln(1+x),易知其图象为选 项 D,故选项 D正确. 当k<0时,由f′(x)=0, 得x=1+k1-k=1+ 2k 1-k , 又因为1+k 1-k- (-1)= 21-k>0 , 所 以 - 1 < 1+k1-k < 1 ,即 f (x)在 区 间 -1,1+k1-k æ è ç ö ø ÷上单调递增,在区间 1+k 1-k ,1æ è ç ö ø ÷ 上单 调递减, 综上可知,f(x)在区间(-1,1)上不严格单调递 减,故选项 A 不正确; 当k=-1时,f(-x)=f(x),此时f(x)为偶函 数,且f(x)在区间(-1,0)上单调递增,在区间 (0,1)上单调递减,故选项C正确.] 8.(多选)(2025􀅰河北模拟)下列选项中,函数y= f(x)的图象向左或向右平移可以得到函数y= g(x)的图象的有 (  ) A.f(x)=x2,g(x)=x2-2x-1 B.f(x)=sinx+π3 æ è ç ö ø ÷,g(x)=cosx C.f(x)=lnx,g(x)=lnx2 D.f(x)=2x,g(x)=4􀅰2x 解析:BD [对于 A,f(x)=x2,g(x)=(x-1)2 -2,故 A 不满足题意; 对于B,f(x)=sinx+π3 æ è ç ö ø ÷=sinx-π6+ π 2 æ è ç ö ø ÷ =cosx-π6 æ è ç ö ø ÷,g(x)=cosx, 将f(x)图象向左平移π6 个单位可得到g(x)的 图象,故B满足题意; 对于C,f(x)=lnx,g(x)=lnx-ln2,将f(x) 的图象向下平移ln2个单位,可得到g(x)的图 象.故C不满足题意; 对于 D,f(x)=2x,g(x)=2x+2,将f(x)的图象 向左平移2个单位可得到g(x)的图象.故 D满 足题意] 9.(2025􀅰山东模拟)已知函数f(x)-1是奇函 数,若函数y=1+1x 与y=f(x)图象的交点分 别为(x1,y1),(x2,y2),...,(x6,y6),则交点的 所有横坐标和纵坐标之和为    . 解析:函数f(x)-1是奇函数,图象关于原点对 称,所以f(x)关于(0,1)对称, 函数y=1+1x 图象也关于(0,1)对称, 所以函数y=1+1x 与y=f(x)图象的交点关于 (0,1)对称, 两个函数有3×2=6个交点,所以交点的所有 横坐标和纵坐标之和为0+3×2=6. 答案:6 10.(2025􀅰绥化市模拟)若函数f(x)的图象上存 在两个不同点A,B 关于原点对称,则称A,B两 点为一对“优美点”,记作(A,B),规定(A,B)和 (B,A)是 同 一 对 “优 美 点”.已 知 f(x)= |sinx|,x≥0, -lg(-x),x<0,{ 则函数f(x)的图象上共存 在“优美点”    对. 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰514􀅰                                                            主题二 第二章 函 数 解析:由题可知“优美点”的对数等价于方程 |sinx|=lgx根的个数,作出图象如图所示: 由图可知,两函数图象共有5个交点. 答案:5 11.(2025􀅰广西北海高一统考期末)已知函数 f(x)= |x+2|,x≤-1, ln|x|,x>-1且x≠0.{ 若方程f(x)-m =0(m∈R)恰有三个不同的实数根x1,x2,x3 (x1<x2<x3),则m 的取值范围是    , (x1+x2)􀅰x3 的取值范围是    . 解析:如图所示,方程f(x)-m=0(m∈R)恰 有三个不同的实数根x1,x2,x3(x1<x2<x3), 结合图象可知, x1+x2=-4,x3∈(1,e],所以0<m≤1. ∴(x1+x2)x3=-4x3∈[-4e,-4). 答案:(0,1] [-4e,-4) 12.已知函数f(x)=2x,x∈R. (1)当m取何值时,方程|f(x)-2|=m有一个解? 两个解? (2)若不等式[f(x)]2+f(x)-m>0在 R上 恒成立,求m 的取值范围. 解:(1)令F(x)=|f(x)-2| =|2x-2|, G(x)=m,画出 F(x)的图 象如图所示, 由图象看出,当 m=0或 m ≥2时,函数F(x)与G(x)的图象只有一个交 点,即原方程有一个解; 当0<m<2时,函数F(x)与G(x)的图象有两 个交点,即原方程有两个解. (2)令f(x)=t(t>0),H(t)=t2+t, 因为H(t)= t+12 æ è ç ö ø ÷ 2 -14 在区间(0,+∞)上是 增函数,所以H(t)>H(0)=0.因此要使t2+t>m 在区间(0,+∞)上恒成立, 应有m≤0,即所求m 的取值范围为(-∞,0]. [能力提升组] 13.(多选)关于函数f (x)=|ln|2-x||,下列描 述正确的有 (  ) A.函数f(x)在区间(1,2)上单调递增 B.函数y=f (x)的图象关于直线x=2对称 C.若x1≠x2,但f(x1)=f(x2),则x1+x2=4 D.函数f (x)有且仅有两个零点 解析:ABD [函数f(x)=|ln|2-x||的图象如 图所示, 由图可得,函数f(x)在区间(1,2)上单调递 增,A正确;函数y=f (x)的图象关于直线x=2 对称,B正确;若x1≠x2,但f(x1)=f(x2),则 x1+x2的值不一定等于4,C 错误;函数f(x) 有且仅有两个零点,D正确.] 14.(2025􀅰河南新乡模拟)设函数f(x)的定义域 为R,满足f(x-2)=2f(x),且当x∈(0,2] 时,f(x)=x(2-x).若对任意x∈[a,+∞), 都有f(x)≤38 成立,则a的取值范围是 (   ) A.72 ,+∞[ öø÷ B. 5 2 ,+∞[ öø÷ C.-∞,-32 æ è ç ] D.-∞,-52 æ è ç ] 解析:A [因为当x∈(0,2]时,f(x)=x(2-x); f(x-2)=2f(x),所以f(x)=12f (x-2),即 若f(x)在(0,2]上的点的横坐标增加2,则对 应y值变为原来的12 ;若减少2,则对应y值变 为原来的2倍. 当x∈(0,2]时,f(x)=x(2-x)=-(x-1)2 +1,f(x)max=f(1)=1, 故当a<0时,对任意x∈[a,+∞),f(x)≤38 不成立, 当x∈(2,4]时,f(x)=12f (x-2) =-12 (x-3)2+12∈ 0 ,1 2[ ], 同理当x∈(4,6]时,f(x)=-14 (x-5)2+14 ∈ 0,14[ ], 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰614􀅰 高考总复习 数学(BS) 以此类推,当x>4时,必有f(x)≤38. 函数f(x)和函数y=38 的图象如图所示: 因为当x∈(2,4]时,f(x)=-12 (x-3)2+12 ∈ 0,12[ ], 令-12 (x-3)2+12= 3 8 , 解得x1= 7 2 ,x2= 5 2 (舍去), 因为当x∈[a,+∞)时,f(x)≤38 成立, 所以a≥72. ] 15.(2025􀅰全国模拟)函数y=f(x)的图象关于 点M(a,b)成中心对称图形的充要条件是函数 y=f(x+a)-b 为奇函数,给出下列四个 结论: ①f(x)=x+ 3x-2-1 图象的对称中心是(2,1); ②f(x)=x+ 3x-2-1 图 象 的 对 称 中 心 是(2,-1); ③类比可得函数y=f(x)的图象关于直线x= a成轴对称图形的充要条件是y=f(x+a)为 偶函数; ④类比可得函数y=f(x)的图象关于直线x= a成轴对称图形的充要条件是y=f(x-a)为 偶函数. 其中所有正确结论的序号是   . 解析:y=x+3x 是奇函数,对称中心为(0,0), 将y=x+3x 图象向右平移2个单位,再向上平 移1个单位可得f(x)=x-2+ 3x-2+1=x+ 3 x-2-1 的图象,所以f(x)=x+ 3x-2-1 图 象的对称中心是(2,1),故①正确,②不正确; 若函数y=f(x)的图象关于直线x=a成轴对 称图形,图象向左平移a个单位可得y=f(x +a)关于x=0即y轴对称,所以y=f(x+a) 为偶函数,故③正确,④不正确. 所以所有正确结论的序号是①③. 答案:①③ 16.已知a,b∈R,定义:min{a,b}= a,a<b, b,a≥b,{ 设 f(x)=min{2x-a,-x+6-a},x∈R.若函数 y=f(x)+ax有两个零点,则实数a的取值范 围是      . 解析:令函数g(x)=2x-a-(-x+6-a)= 2x+x-6,显然函数g(x)在R上单调递增, 而g(2)=0,则当x<2时,2x-a<-x+6- a,当x≥2时,2x-a≥-x+6-a, 于是函数f(x)= 2x-a,x<2, -x+6-a,x≥2,{ 则f(x) +ax= 2x+ax-a,x<2, -x+6+ax-a,x≥2,{ 令函数h(x)= 2x,x<2, -x+6,x≥2,{ 由f(x)+ax=0, 得h(x)=-a(x-1), 因此函数y=f(x)+ax 的零点,即函数y= h(x)的图象与直线y=-a(x-1)交点的横 坐标, 当x<2,恒有h(x)>0,在同一坐标系内作出 直线y=-a(x-1)与 函 数 y=h(x)的 图 象,如图, 观察图象知,当-a≥0,即a≤0时,直线y= -a(x-1)与函数y=h(x)的图象只有一个 交点, 如图,直线y=4(x-1)过点(1,0),(2,4),它 与y=2x 的图象交于两点(2,4),(3,8),当x< 2时,2x>4(x-1), 当-a≤-1,即a≥1时,直线y=-a(x-1) 与函数y=h(x)的图象只有一个交点, 当-1<-a<0,即0<a<1时,直线y=-a(x-1) 与函数y=h(x)的图象有两个交点, 所以函数y=f(x)+ax有两个零点,实数a的 取值范围是(0,1). 答案:(0,1) 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰714􀅰                                                            主题二 第二章 函 数 课时冲关14 方程解的存在性及方程的近似解 学生用书 P262 [基础训练组] 1.(2025􀅰安徽安庆市期末)在用二分法求方程 3x+2x-10=0在(1,2)上的近似解时,构造函数 f(x)=3x+2x-10,依次计算得f(1)=-5<0, f(2)=3>0,f(1.5)<0,f(1.75)>0, f(1.625)<0,则该近似解所在的区间是 (  ) A.(1,1.5) B.(1.5,1.625) C.(1.625,1.75) D.(1.75,2) 解析:C [根据已知f(1)=-5<0,f(1.5)<0, f(1.625)<0,f(1.75)>0,f(2)=3>0, 根据 二 分 法 可 知 该 近 似 解 所 在 的 区 间 是 (1.625,1.75).] 2.函数f(x)= x2+2x-3,x≤0, -2+lnx,x>0{ 的零点个数为 (  ) A.3 B.2 C.1 D.0 解析:B [当x≤0时,由f(x)=x2+2x-3= 0,得x1=1(舍 去),x2=-3;当 x>0 时,由 f(x)=-2+lnx=0,得x=e2,所以函数f(x)的 零点个数为2.] 3.(2025􀅰 江西萍乡模拟)已 知 函 数 f(x)= (x-1)2,x≥0, |x+1|,x<0,{ 则y=f(x)- 1 2 的所有零点之 和为 (  ) A.2+12 B. 1- 2 2 C.2 D.0 解析:D [x≥0时,由(x-1)2-12=0 ,得x= 1± 22 ,x<0时,由|x+1|-12=0 ,得x=-12 或x=-32 ,所以四个零点和为1+ 22+1- 2 2- 1 2- 3 2=0. ] 4.(2025􀅰 陕 西 西 安 期 末)若 函 数 f(x)= ax2+2ax+1,x<0, ln(x+1)+a,x≥0,{ 恰有2个零点,则实数a 的取值范围为 (   ) A.(-∞,0)∪(1,+∞)    B.(0,1) C.(-∞,1) D.(0,+∞) 解析:A [①当a=0时,f(x)= 1,x<0, ln(x+1),x≥0,{ 则f(x)只有一个零点0,不 符合题意; ②当a<0时,作出函数f(x)的大致图象,如图1, f(x)在(-∞,0)和[0,+∞)上各有一个零点, 符合题意; ③当a>0时,作出函数f(x)的大致图象,如图2, f(x)在[0,+∞)上没有零点. 则f(x)在(-∞,0)上有两个零点,此时必须满 足f(-1)=1-a<0,解得a>1. 综上,得a<0或a>1. ] 5.(2025􀅰天津市宝坻区模拟)已知函数f(x)= |3x-1|+1,x>0, -x2-2x,x≤0,{ 若函数y=f(x)-kx-1 有m 个零点,函数y=f(x)-1kx-1 有n个零 点,且m+n=7,则非零实数k的取值范围是 (  ) A.0,13 æ è ç ]       B.[3,+∞) C.0,13 æ è ç ]∪[3,+∞) D.13,1[ ö ø ÷∪(1,3] 解析:C [f(x)与y=kx+ 1与y=1kx+1 共 交 7 个 点,f(x)图象如图所示: 所以① 0<k<3, 1 k≥3 ,{ 解得0<k≤13. ② 0<1k<3 , k≥3,{ 解 得k≥3,综 上,k∈ 0, 1 3 æ è ç ] ∪ [3,+∞).] 6.(2025􀅰辽宁模拟)函数f(x)是定义在 R上的 奇函数,且函数f(x-1)为偶函数,当x∈[0,1] 时,f(x)= -x2-2x,若g(x)=f(x)-x-b 有三个零点,则实数b的取值集合是 (  ) A.(2k- 2+1,2k+ 2-1),k∈Z B.2k-14 ,4k+14 æ è ç ö ø ÷,k∈Z C.(4k- 2+1,4k+ 2-1),k∈Z D.4k-14 ,4k+14 æ è ç ö ø ÷,k∈Z 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰814􀅰 高考总复习 数学(BS) 解析:C [由已知得,f(-x)=-f(x),f(x-1) =f(-x-1), 则f(x+1)=-f(-x-1)=-f(x-1) =f(1-x), 所以函数f(x)的图象关于直线x=1对称,关 于原点对称,又f(x+2)=f(-x)=-f(x), 进而有f(x+4)=-f(x+2)=f(x),所以得函 数f(x)是以4为周期的周期函数. 由g(x)=f(x)-x-b有三个零点可知,函数 f(x)与函数y=x+b得图象有三个交点, 当直线y=x+b与函数f(x)图象在[0,1]上相 切时,由x+b= -x2+2x,即2x2+(2b-2)x +b2=0,故方程2x2+(2b-2)x+b2=0有两个 相等得实根. 由Δ=0⇒ (2b-2)2 -4􀅰2􀅰b2 =0,解 得 b=-1± 2, 当x∈[0,1]时,f(x)= -x2+2x,作出函数 f(x)与函数y=x+b的图象如图: 由图知当直线y=x+b 与 函 数f(x)图 象 在 [0,1]上相切时,b=-1+ 2, 数形结合可得g(x)在[-2,2]上有三个零点 时,实数b满足1- 2<b<-1+ 2, 再根据函数f(x)的周期为4,可得所求的实数b 的范围为(4k- 2+1,4k+ 2-1),k∈Z.] 7.(多选)给出以下四个方程,其中有唯一解的是 (  ) A.lnx=1-x B.ex=1x C.2-x2=lg|x| D.cosx=|x|+1 解析:ABD [对于 A,设f(x)=lnx+x-1,易 知y=f(x)为增函数,又f(1)=0,故lnx=1- x有唯一解,符合;对于 B,设g(x)=ex-1x ,易 知y=g(x)为增函数,又g 12 æ è ç ö ø ÷ = e-2<0, g(1)=e-1>0,由函数零点存在定理可得ex= 1 x 有唯一解,符合;对于C,设h(x)=x2+lgx-2, 易知y=h(x)为增函数,由h(1)=1-2<0, h(2)=2+lg2>0,由函数零点存在定理可得 h(x)=x2+lgx-2有唯一零点,又 H(x)=2- x2-lg|x|为偶函数,则2-x2=lg|x|有两个 解,不符合;对于 D,因为cosx∈[-1,1],|x| +1≥1,当且仅当x=0时cosx=|x|+1,即 cosx=|x|+1有唯一解,符合.] 8.(多选)(2025􀅰辽宁模拟)已知函数f(x)为定 义在R上的单调函数,且f(f(x)-2x-2x)= 10.若函数g(x)= f(x)-2x-a,x≤0, |log2x|-a-1,x>0{ 有3 个零点,则a的取值可能为 (  ) A.2   B.73   C.3   D. 10 3 解析:BC [因为f(x)为定义在 R上的单调函 数,所以存在唯一的t∈R,使得f(t)=10, 则f(x)-2x-2x=t,f(t)-2t-2t=t, 即f(t)=2t+3t=10, 因为函数y=2t+3t为增函数,且22+3×2= 10,所以t=2,f(x)=2x+2x+2. 当x≤0时,由g(x)=0,得a=2x+2;当x>0 时,由g(x)=0,得a=|log2x|-1. 结合函数的图象可知,若g(x)有3个零点,则a ∈(2,3].] 9.(2025􀅰高三山西太原期中)已知x0 是函数 f(x)=x2ex+lnx的零点,则ex0􀅰lnx0=   . 解析:由题可知,f(x0)=x20ex0+lnx0=0, 所以x20ex0=-lnx0⇒x0ex0=- lnx0 x0 =1x0 ln1x0 >0, 令f(x)=xex(x>0),则f(x)单调递增, 且f(x0)=fln 1 x0 æ è ç ö ø ÷, 所以x0=ln 1 x0 ,所以ex0=1x0 ,lnx0=-x0, 所以ex0􀅰lnx0= 1 x0 􀅰(-x0)=-1. 答案:-1 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰914􀅰                                                            主题二 第二章 函 数 10.函数f(x)= x+1,x≤0, log2x,x>0,{ 则函数y=f[f(x)]+1 的所有零点所构成的集合为    . 解析:由题意知f[f(x)]=-1,由f[f(x)]= f(x)+1,f(x)≤0, log2f(x),f(x)>0{ 得函数y=f[f(x)]+1 的零点就 是 使 f(x)=-2 或 f(x)= 12 的 x值, 解f(x)=-2得x=-3或x=14 ; 解f(x)=12 得x=-12 或x= 2, 从而函数y=f[f(x)]+1的零点构成的集合 为 -3,-12 ,1 4 ,2{ }. 答案:-3,-12 ,1 4 ,2{ } 11.(2025􀅰遂宁市模拟)已知f(x)是以2e为周期 的R上的奇函数,当x∈(0,e)时,f(x)=lnx, 若在区间[-e,3e]上关于x的方程f(x)=kx 恰好有4个不同的解,则实数k的取值范围是     . 解析:由f(x)是以2e为周期的R上的奇函数, 可得f(0)=0,f(-e)=f(2e-e)=f(e) =-f(e), 所以f(e)=0,f(3e)=0, 当x∈(0,e)时,f(x)=lnx, 可得x∈(-e,0)时,f(x)=-ln(-x), 作出函数f(x)在[-e,3e]上的图象, 由已知在区间[-e,3e]上关于x的方程f(x)= kx,可得f(0)=0,当直线y=kx过(e,-1),可得 k=-1e ; 当直线y=kx过(3e,1),可得k=13e ; 由图 象 和 在 区 间 [-e,3e]上 关 于 x 的 方 程 f(x)=kx 恰好有4个不同的解,可得实数k 的取值范围是 -1e ,1 3e æ è ç ö ø ÷. 答案:-1e ,1 3e æ è ç ö ø ÷ 12.有一道题“若函数f(x)=24ax2+4x-1在区 间(-1,1)内恰有一个零点,求实数a的取值 范围”,某同学给出了如下解答:由 f(-1) f(1)=(24a-5)(24a+3)<0,解得-18<a< 5 24. 所以,实数a的取值范围是 -18 ,5 24 æ è ç ö ø ÷.上 述解答正确吗? 若不正确,请说明理由,并给 出正确的解答. 解:上述解答不正确,原解答没有考虑函数为 一次函数还是二次函数的问题,即没有分类讨 论a=0和a≠0两种情况;而a≠0时,在区间 (-1,1)内的零点可能不是“变号零点”. 正确解答如下: (1)当a=0时,f(x)=4x-1, 令f(x)=0,得4x-1=0, 解得x=14∈ (-1,1), ∴当a=0 时,f(x)在 (-1,1)内 恰 有 一 个 零点. (2)当a≠0时,Δ=42-4×24a×(-1) =16+96a, ①若Δ=0,即a=-16 ,则函数f(x)的图象与 x轴交于点 12 ,0æ è ç ö ø ÷,∴x=12 是(-1,1)内的唯 一零点. ②若Δ>0,即a>-16 , 则ⅰ. a>-16 , f(-1)f(1)=(24a-5)(24a+3)<0, { 解得-18<a< 5 24 ⅱ.当f(-1)=0,即a=524 时,f(x)=5x2+ 4x-1,解得x1=-1,x2= 1 5 , ∴x=15 是(-1,1)内的唯一零点. ⅲ.当f(1)=0时,即a=-18 时,f(x)= -3x2+4x-1,解得x1=1,x2= 1 3 , ∴x=13 是(-1,1)内的唯一零点 综上可得,a的取值范围是 -16{ }∪ - 1 8 ,5 24[ ]. 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰024􀅰 高考总复习 数学(BS) [能力提升组] 13.(2025􀅰江西高三模考)已 知 函 数 f(x)= |lnx|-sinx,0<x≤3, f(x-3),x>3,{ 则f(x)在(0,10)上 的零点个数为 (  ) A.6   B.7   C.8   D.9 解析:B [由题意,当 0<x≤3时,作出函数 y=|lnx|与y=sinx 的图象. 由图可知,函数y= |lnx|与y=sinx在(0,1)和[1,3]内各有一个 交点, 所以f(x)在(0,3]上有2个零点. 由当x>3时,f(x)=f(x-3),由函数周期性 的性质可得 当3<x≤6时,f(x)上有2个零点,当6<x≤9 时,f(x)上有2个零点,当9<x<10时,f(x)上 有1个零点, 所以f(x)在(0,10)上有7零点个数.] 14.(多选)(2025􀅰福建福州模拟)已知实数x,y, z满足2x= 1 y =log2z,则下列不等式中可能 成立的是 (   ) A.y<x<z B.x<y<z C.y<z<x D.x<z<y 解析:ABD [如图在 同一坐标系中分别作 出函数y1=2x,y2= 1 x ,y3 =log2x 的 图 象,依题意直线y=k与三个函数都有交点,需 判断这 些 交 点 的 横 坐 标 之 间 有 怎 样 的 大 小 关系. 由图知,有三种不同的情况:当直线y=k在① 位置时,显然有y<x<z; 当直线y=k在②位置时,显然有x<y<z; 当直线y=k在③位置时,显然有x<z<y.] 15.(2025􀅰浙江宁海中学月考)若定义在 R上的 偶函数f(x)满足f(x)>0,f(x)f(1-x)=1, 则f 32 æ è ç ö ø ÷=   .若m,n∈R且mn=-1, 记函数g(x)=f(x)-1,则g(x)在[m,n]上 最少存在    个零点. 解析:由已知,令x=12 ,则f 12 æ è ç ö ø ÷f 12 æ è ç ö ø ÷=1, 因f(x)>0,所以f 12 æ è ç ö ø ÷=1,又f(x)f(1-x) =1⇒f(-x)f(1+x)=1,因f(x)为偶函数, 所以f(x)f(1+x)=1,故f(x)= 1f(x+1)= f(x+2),所以f(x)是以2为周期的周期函 数,故f 32 æ è ç ö ø ÷=f -12 æ è ç ö ø ÷=f 12 æ è ç ö ø ÷=1; 由题意知,mn=-1,m<0,n>0,且n-m= n+1n≥2① ,当n=1时,等号成立,①式说明 区间长度大于等于2,而g(x)=f(x)-1,易知 x=k+12 ,k∈Z是g(x)的零点,而相邻零点的距 离为1,故g(x)在[m,n]上至少存在2个零点. 答案:1 2 16.已知函数f(x)=log4(4x+1)+kx(k∈R)为偶 函数. (1)求k的值; (2)若方程f(x)=log4(a􀅰2x-a)有且只有一 个根,求实数a的取值范围. 解:(1)∵f(x)为偶函数,∴f(-x)=f(x), 即log4(4-x+1)-kx=log4(4x+1)+kx, 即(2k+1)x=0,∴k=-12. (2)依题意有log4(4x+1)- 1 2x=log4 (a􀅰2x-a), 即 4x+1=(a􀅰2x-a)􀅰2x, a􀅰2x-a>0,{ 令t=2x,则(1-a)t2+at+1=0(∗), 只需其有一正根即可满足题意. ①当a=1时,t=-1,不合题意. ②(∗)式有一正一负根t1,t2, 即 Δ=a2-4(1-a)>0, t1t2= 1 1-a<0 ,{ 得a>1,经验证正根满足at-a>0,∴a>1. ③(∗)式有相等两根,即Δ=0⇒a=±2 2-2, 此时t= a2(a-1) , 若a=2(2-1),则有t= a2(a-1)<0 ,此时方程 (1-a)t2+at+1=0无正根,故a=2(2-1) 舍去; 若a=-2(2+1),则有t= a2(a-1)>0 , 因此a=-2(2+1). 综上所述,a>1或a=-2-2 2. 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰124􀅰                                                            主题二 第二章 函 数 课时冲关15 函数模型及应用 学生用书 P264 [基础训练组] 1.(2025􀅰江苏高三统考) 在一次实验中,某小组 测得一组数据(xi,yi)(i =1,2,􀆺,11)并由实验 数据 得 到 下 面 的 散 点 图.由此散点图,在区间 [-2,3]上,下列四个函数模型(a,b为待定系 数)中,最能反映x,y函数关系的是 (  ) A.y=a+bx       B.y=a+bx C.y=a+logbx D.y=a+ b x 解析:B [由题中散点图的定义域及函数增减 性可排除C,D选项,由散点图的增长方式可知 函数模型为指数型.] 2.某高校为提升科研能力,计划逐年加大科研经 费投入.若该高校2021年全年投入科研经费 1300万元,在此基础上,每年投入的科研经费 比上一年增长12%,则该高校全年投入的科研 经费开始超过2000万元的年份是(参考数据: lg1.12≈0.05,lg1.3≈0.11,lg2≈0􀆰30) (  ) A.2022年 B.2023年 C.2024年 D.2025年 解析:D [若2022年是第1年,则第n年全年 投入的科研经费为1300×1.12n 万元,由1300 ×1􀆰12n>2000,可得lg1.3+nlg1.12>lg2, 所以n×0􀆰05>0􀆰19,得n>3􀆰8,即n≥4,所以 第4年,即2025年全年投入的科研经费开始超 过2000万元.] 3.(2025􀅰香坊区模拟)1614年纳皮尔在研究天文 学的过程中为了简化计算而发明对数;1637年 笛卡尔开始使用指数运算;1770年,欧拉发现了 指数与对数的互逆关系,指出:对数源于指数, 对数的发明先于指数,称为历史上的珍闻.若2x =52 ,lg2=0.3010,则x的值约为 (  ) A.1.322 B.1.410 C.1.507 D.1.669 解析:A [由2x=52 ,lg2=0.3010,所以x=log2 5 2 = lg52 lg2= lg5-lg2 lg2 = 1-2lg2 lg2 = 1-2×0.3010 0.3010 ≈ 1.322,即x的值约为1.322.] 4.(2025􀅰湖南张家界统考期末)深度学习是人工 智能的一种具有代表性的实现方法,它是以神经网 络为出发点的.在神经网络优化中,指数衰减的学 习率模型为L=L0D G G0,其中L表示每一轮优化时 使用的学习率,L0 表示初始学习率,D 表示衰减系 数,G表示训练迭代轮数,G0 表示衰减速度.已知 某个指数衰减的学习率模型的初始学习率为0􀆰5, 衰减速度为22,且当训练迭代轮数为22时,学习率 衰减为0􀆰45,则学习率衰减到0􀆰05以下(不含 0.05)所需的训练迭代轮数至少为(参考数据: lg2≈0.3010,lg3≈0.4771) (  ) A.11   B.22   C.227   D.481 解析:D [由于L=L0D G G0 ,所以L=0.5×D G 22, 依题意0.45=0.5×D 22 22 ⇒D=910 ,则L=0.5× 9 10 æ è ç ö ø ÷ G 22 ,由L=0.5× 910 æ è ç ö ø ÷ G 22 <0.05得 910 æ è ç ö ø ÷ G 22 < 1 10 ,lg 910 æ è ç ö ø ÷ G 22 <lg110 ,G 22lg 9 10<-1 , G􀅰(lg9-lg10)<-22,G􀅰(lg10-lg9)> 22,G> 22lg10-lg9 ,G> 221-2lg3 = 221-2×0.4771= 22 0.0458≈480.35 ,所以所需 的训练迭代轮数至少为481轮.] 5.(2025􀅰云南昆明一中期末)在线直播带货已经 成为一种重要销售方式,假设直播在线购买人 数y(单位;人)与某产品销售单价x(单位:元) 满足关系式:y= mx-20-x+40 ,其中20<x<100, m为常数,当该产品销售单价为25时,在线购买人 数为2025人;假设该产品成本单价为20元,且每 人限购1件;下列说法错误的是 (  ) A.实数m 的值为10050 B.销售单价越低,直播在线购买人数越多 C.当x的值为30时利润最大 D.利润最大值为10000 解析:D [因为在线购买人数y(单位;人)与某 产品销 售 单 价 x(单 位:元)满 足 关 系 式:y= m x-20-x+40 ,单调递减,所以B正确; 将x=25,y=2025代入y= mx-20-x+40 , 可 得 2025= m25-20-25+40 ,解 得:m = 10050,所以 A 正确; 由题意可得所得利润为: f(x)=(x-20)10000x-20-x+40 æ è ç ö ø ÷=-x2+60x +9200=-(x-30)2+10100, 所以当x=30,最大利润为10100元,C正确, D错误.] 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰224􀅰 高考总复习 数学(BS) 6.(2025􀅰山东师范大学附中模拟)已知某电子产 品电池充满时的电量为3000毫安时,且在待机 状态下有两种不同的耗电模式可供选择.模式 A:电量呈线性衰减,每小时耗电300毫安时;模 式B:电量呈指数衰减,即:从当前时刻算起, t小时后的电量为当前电量的1 2t 倍.现使该电子 产品处于满电量待机状态时开启A 模式,并在x 小时后,切换为B模式,若使其在待机10小时后有 超过5%的电量,则x的取值范围是 (  ) A.1<x<2 B.1<x≤2 C.8<x<9 D.8≤x<9 解析:C [由题意得,x 小 时后 的 电 量 为 (3000- 300x)毫 安,此 时 转 为 B 模式, 可得 10 小 时 后 的 电 量 为 (3000-300x)􀅰 1 210-x ,则由 题意可得(3000-300x)􀅰 1 210-x >3000×0.05, 化简得(10-x)􀅰 1 210-x >0.5, 即10-x>29-x, 令m=10-x,则m>2m-1, 由题意得0<x<10,则0<m<10, 令m 分别为1,2时,这个不等式左右两边大小 相等, 由函数y=x和y=2x-1的图象可知, 该不等式的解集为1<m<2, 所以1<10-x<2,得8<x<9.] 7.(多选)(2025􀅰重庆模拟预测)放射性物质在衰 变中产生辐射污染逐步引起了人们的关注,已 知放射性物质数量随时间t的衰变公式N(t)= N0e t τ ,N0 表示物质的初始数量,τ是一个具有 时间量纲的数,研究放射性物质常用到半衰期, 半衰期T 指的是放射性物质数量从初始数量到 衰变成一半所需的时间,已知ln2=0.7,下表给出 了铀的三种同位素τ的取值:若铀234、铀235和铀 238的半衰期分别为T1,T2,T3,则 (   ) 物质 τ的量纲单位 τ的值 铀234 万年 35􀆰58 铀235 亿年 10􀆰2 铀238 亿年 64􀆰75 A.T=τln0.5 B.T 与τ成正比例关系 C.T1>T2 D.T3>10000T1 解析:BD [A 选项,由题意得 N(t) =N0 1 2 æ è ç ö ø ÷ t T ,又因为 N(t)=N0e t τ ,故N0 1 2 æ è ç ö ø ÷ t T =N0e t τ ,两边取对数得,t Tln0.5=- t τ ,T=τln2, A 错误;B选项,由 A 可知,T 与τ 成正比例关 系,B正确;C选项,由 B可知,T 与τ 成正比例 关系,由于铀234的τ值小于铀235的τ值,故 T1<T2,C错误;D 选项,T3=τln2=6.475× 109ln2,T1=τln2=3.558×105ln2, 故 T3 10000T1 =6.475×10 9ln2 3.558×109ln2 >1,D正确.] 8.(多选)(2025􀅰全国模拟)“双11”购物节中,某 电商对顾客实行购物优惠活动,规定一次购物 付款总额满一定额度,可以给予优惠:(1)如果 购物总额不超过50元,则不给予优惠;(2)如果 购物总额超过50元但不超过100元,可以使用 一张5元优惠券;(3)如果购物总额超过100元 但不超 过 300 元,则 按 标 价 给 予 9 折 优 惠; (4)如果购物总额超过300元,其中300元内的 按第(3)条给予优惠,超过300元的部分给予8 折优惠.某人购买了部分商品,则下列说法正确 的是 (  ) A.如果购物总额为78元,则应付款为73元 B.如 果 购 物 总 额 为 228 元,则 应 付 款 为 205􀆰2元 C.如 果 购 物 总 额 为 368 元,则 应 付 款 为 294􀆰4元 D.如果购物时一次性全部付款442􀆰8元,则购 物总额为516元 解析:ABD [购物总额为78元,则应付款为 78-5=73元,A 正确;购物总额为228元,则应 付款为228×0.9=205.2元,B正确;购物总额 为368元,则应付款为300×0.9+68×0.8=324.4 元,C错误;购物时一次性全部付款442.8元,则包 含购物总额300元应付的270元,还有172.8 元对应购物额度为172.8 0.8 =216 ,因此购物总额 为300+216=516元,D正确.] 9.(2025􀅰武汉调研)为 研究西南高寒山区一 种常见树的生长周期 中前 10 年 的 生 长 规 律,统计显示,生长 4 年的树高为7 3 米,如图所示的散点图,记录了样 本树的生长时间t(年)与树高y(米)之间的关 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰324􀅰                                                            主题二 第二章 函 数 系.请你据此判断,在下列函数模型:①y=2t- a;②y=a+log2t;③y= 1 2t+a ;④y=t+a中 (其中a为正的常数),生长年数与树高的关系 拟合最好的是    (填写序号),估计该树 生长8年后的树高为    米. 解析:由题中散点图的走势,知模型①不合适. 曲线过点 4,73 æ è ç ö ø ÷,则后三个模型的解析式分别 为②y=13+log2t ;③y=12t+ 1 3 ;④y=t+ 1 3 ,当t=1时,代入④中,得y=43 ,与图不符, 易知拟合最好的是②. 将t=8代入②式,得y=13+log28= 10 3 (米). 答案:② 103 10.某种物质在时刻t(min)的浓度M (mg/L)与t 的函数关系为 M(t)=art+24(a,r为常数). 在t=0min和t=1min测得该物质的浓度分别 为124mg/L和64mg/L,那么在t=4min时,该 物质的浓度为    mg/L;若该物质的浓度 小于24.001mg/L,则最小的整数t的 值 为     (参考数据:lg2≈0.3010). 解析:根据条件:ar0+24=124, ar+24=64, ∴a=100,r=25. ∴M(t)=100 25 æ è ç ö ø ÷ t +24, ∴M(4)=100 25 æ è ç ö ø ÷ 4 +24=26.56. 由100 25 æ è ç ö ø ÷ t +24<24.001, 得 2 5 æ è ç ö ø ÷ t <(0.1)5, ∴lg 25 æ è ç ö ø ÷ t <lg(0.1)5, ∴tlg 25 æ è ç ö ø ÷<-5, ∴t[lg2-(1-lg2)]<-5. ∴t(2lg2-1)<-5,代入lg2≈0.301,得-0.398t <-5,解得t>12.5. ∴最小的整数t的值是13. 答案:26.56 13 11.(2025􀅰河南月考)某景区套票原价300元/ 人,如果多名游客组团购买套票,则有如下两 种优惠方案供选择: 方案一:若人数不低于10,则票价打9折;若人 数不低于50,则票价打8折;若人数不低于 100,则票价打7折.不重复打折. 方案二:按原价计算,总金额每满5000元减 1000元. 已知一个旅游团有47名游客,若可以两种方 案搭配使用,则这个旅游团购票总费用的最小 值为    元. 解析:由方案一可知,满10人可打9折,则单 人票价为270人, 由方案二可知,满5000减1000元,按原价计 算5000 300 ≈16.7 ,则满5000元至少凑齐17人, 17×300-1000=4100,则单人票价为410017 ≈241, 满10000元时,10000300 ≈33.3 ,则需34人,单 人票价为241人, 满15000元时,15000300 =50 ,人数不足, ∵241<270,∴用方案二先购买34张票,剩余 13人,不满足方案二,但满足方案一, ∴总费用为34×300-2000+13×300×0􀆰9 =11710(元). 答案:11710 12.如 图 所 示,在 矩 形 ABCD中,已知AB=a, BC=b(a>b).在 AB、 AD、CD、CB 上分别截 取AE、AH、CG、CF 都 等于x,当x为何值时,四边形EFGH 的面积最 大? 求出这个最大面积. 解:设四边形EFGH 的面积为S, 由题意得S△AEH =S△CFG= 1 2x 2, S△BEF=S△DHG= 1 2 (a-x)􀅰(b-x). 由此得S=ab-2 12x 2+12 (a-x)(b-x)[ ] =-2x2+(a+b)x =-2x-a+b4 æ è ç ö ø ÷ 2 + (a+b)2 8 . 函数的定义域为{x|0<x≤b},因为a>b>0, 所以0<b<a+b2 . 若a+b 4 ≤b ,即a≤3b, x=a+b4 时面积S取得最大值 (a+b)2 8 ; 若a+b 4 >b ,即 a>3b 时,函 数 S= -2􀅰 x-a+b4 æ è ç ö ø ÷ 2 + (a+b)2 8 在(0,b]上是增函数, 因此,当x=b时,面积S取得最大值ab-b2. 综上可知,若a≤3b,当x=a+b4 时,四 边 形 EFGH的面积取得最大值 (a+b)2 8 ;若a>3b, 当x=b时,四 边 形 EFGH 的 面 积 取 得 最 大 值ab-b2. 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰424􀅰 高考总复习 数学(BS) [能力提升组] 13􀆰在中国天门山举行的 WWL翼装飞行世锦赛 中,某翼人空中高速飞行,如图反映了他从某 时刻开始的15分钟内的速度v(x)与时间x 的关系,若定义“速度差函数”u(x)为时间段 [0,x]内的最大速度与最小速度的差,则u(x) 的图象是 (  ) 解析:D [由题意可得,当x∈[0,6]时,翼人 做匀加速运动,v(x)=80+403x ,“速度差函 数”u(x)=403x. 当x∈[6,10]时,翼 人 做 匀 减 速 运 动,速 度 v(x)从160开始下降,一直降到80,u(x)= 160-80=80. 当x∈[10,12]时,翼人做匀减速运动,v(x)从80开 始下降,v(x)=180-10x,u(x)=160-(180-10x) =10x-20. 当x∈[12,15]时,翼人做匀加速运动,“速度 差函数”u(x)=160-60=100,结合所给的图象, 故D正确.] 14.(多选)市场上有一种新型的强力洗衣液,特点 是去污速度快.已知每投放a(1≤a≤4,且a∈ R)个单位的洗衣液在一定水量的洗衣机中,它 在水中释放的浓度y(克/升)随着时间x(分 钟)变化的函数关系式近似为y=a􀅰m,其中 当0≤x≤4时,m= 168-x-1 ,当4<x≤10时, m=5-12x. 若多次投放,则某一时刻水中的 洗衣液浓度为每次投放的洗衣液在相应时刻 所释放的浓度之和.根据经验,当水中洗衣液 的浓度不低于4(克/升)时,它才能起到有效去 污的作用.则下列结论正确的是 (  ) A.一次投放4个单位的洗衣液,在2分钟时, 洗衣液在水中释放的浓度为20 3 克/升 B.一次投放4个单位的洗衣液,有效去污时间 可达8分钟 C.若第一次投放2个单位的洗衣液,6分钟后 再投放2个单位的洗衣液,第8分钟洗衣液 在水中释放的浓度为5克/升 D.若第一次投放2个单位的洗衣液,6分钟后 再投放2个单位的洗衣液,接下来的4分钟 能够持续有效去污 解析:ABD [对于 A,由题意可得a=4,当0≤ x≤4时,y= 648-x-4 ,当4<x≤10时,y=20 -2x,当 x=2 时,y= 648-2-4= 20 3 ,故 A 正确; 对于B,当0≤x≤4时,648-x-4≥4 ,解得x≥0, 故0≤x≤4, 当4<x≤10时,20-2x≥4,解得x≤8, 故4<x≤8,综上所述,0≤x≤8. 若一次投放4个单位的洗衣液,则有效去污时 间可达8分钟,故B正确; 对于C,当6≤x≤10时, y=2× 5-12x æ è ç ö ø ÷+2 168-(x-6)-1[ ] =14-x+ 3214-x-6 , 当x=8时,y=6+326-6= 16 3 ,故C错误; 对于 D,∵4≤14-x≤8, ∴y=14-x+ 3214-x-6 ≥2 (14-x)􀅰 3214-x-6=8 2-6 ,当且仅 当14-x= 3214-x ,即x=14-4 2时取等号, ∴y有最小值8 2-6≈5.3>4,∴接下来的4 分钟能够持续有效去污,故 D正确.] 15.(2025􀅰海淀区模拟)某人第一天8:00从A地 开车出发,6小时后到达B地,第二天8:00从B 地出发,沿原路6小时后返回A 地.则在此过程 中,以下说法中,正确说法的序号是    . ①一定存在某个位置E,两天经过此地的时刻 相同; ②一定存在某个时刻,两天中在此刻的速度相同; ③一定存在某一段路程EF(不含A、B),两天 在此段内的平均速度相同. (以上速度不考虑方向) 解析:①设函数s(t)表示此人第一天距离A 地 的路程,则是一个不减的函数,设函数l(t)表 示此人第二天距离A 地的路程,则是一个不增 的函数,其中t表示时间,s(t)、l(t)的定义域都 是[0,6],值域相同.同一坐标系画出s(t)、l(t) 的图象,必有一个交点,即两天中都在此刻经 过此点(如图1),故①正确; 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰524􀅰                                                            主题二 第二章 函 数 ②画出两天的速度(自变量为时间t)函数图象 并求与x轴围成的面积,就是路程,不可能一 个总在另一个下方.在交点处时刻,他们的速 度相等(如图2),故②正确; ③在某个路程函数s(t)中,过s(t)上一点作平 行于t,s轴的矩形,如果四个顶点都在曲线上, 则意味着速度的绝对值相等,(对角线就是割线, 斜率就是平均速度),但不是每种函数曲线都能成 功,图3显示可以,函数模型就是两个一次函数, 图4显示不成功,可以构造函数模型为(这里假定 时间t∈(0,6),AB之间距离为4), s(t)= 1 2t ,t∈(0,2), 3 4t- 1 2 ,t∈[2,6), ì î í ï ï ï ï l(t)= -3t+4,t∈(0,1), -15 (t-6),t∈[1,6),{ 在 这 个 图 象 上 经计算,找不到这样的矩形,故③错误. ∴正确的说法是①②. 答案:①② 16.(2025􀅰芗城区校级期末)土豆学名马铃薯,与 稻、麦、玉米、高粱一起被称为全球五大农作 物.云南人爱吃土豆,在云南土豆也称洋芋,昆 明人常说“吃洋芋,长子弟”.2018年3月,在全 国两会的代表通道里,云南农业大学名誉校长 朱有勇院士,举着一个两公斤的土豆,向全国 的媒体展示,为来自家乡的“山货”代言,他自 豪地说:“北京人吃的醋溜土豆丝,5盘里有4 盘是我们澜沧种的!” (1)在菜市上,听到小王叫卖:“洋芋便宜卖了, 两元一斤,三元两斤,四元三斤,五元四斤,六 元五斤,快来买啊!”结果一群人都在买六元五 斤的.由此得到如下结论:一次购买的斤数越 多,单价越低,请建立一个函数模型,来说明以 上结论; (2)小王卖洋芋赚到了钱,想进行某个项目的 投资,约定如下:①投资金额固定;②投资年数 可自由选择,但最短3年,最长不超过10年; ③投资年数x(x∈N+ )与总回报y的关系,可 选择下述三种方案中的一种: 方案一:当x=3时,y=6,以后x每增加1时, y增加2; 方案二:y=13x 2; 方案三:y=( 3 3)x. 请你根据以上材料,结合你的分析,为小王提 供一个最佳投资方案. 解:(1)设顾客一次购买x斤土豆,每斤土豆的 单价为f(x)元, 由题意知:f(x)=x+1x (1≤x≤5,x∈N+ ), 因为f(x)=x+1x =1+ 1 x ,所以y=f(x)在 [1,5]上为单调递减函数. 说明一次购买的斤数越多,单价越低. (2)根据题意,按照年数的不同取值范围,选出 总回报最高的方案. 由题意可知方案一对应的解析式为y=6+ (x-3)×2=2x. 列表得出三种方案所有年数的总回报,可以精 确得出任意年数三种方案对应总回报的大小 关系,进而可得出如下结论:    投资     年数x   总回   报y   3 4 5 6 7 8 9 10 方案一 6 8 10 12 14 16 18 20 方案二 3 163 25 3 12 49 3 64 3 27 100 3 方案三 3 3 4 3 3 5 3 9 3 7 3 3 8 3 27 3 10 3 当投资年数为3~5年时,选择方案一最佳; 当投资年数为6年时,选择方案一或方案二 最佳; 当投 资 年 数 为 7 年 或 8 年 时,选 择 方 案 二 最佳; 当投资年数为9年时,选择方案二或方案三 最佳; 当投资年数为10年时,选择方案三最佳. 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰624􀅰 高考总复习 数学(BS) [选择性必修第二册]  第三章 导数及其应用 课时冲关16 导数的概念及其几何意义、导数的运算 学生用书 P267 [基础训练组] 1.(2025􀅰全国模拟)若函数f(x)=eax+ln(x+1), f′(0)=4,则a= (  ) A.0 B.1 C.2 D.3 解析:D [由f(x)=eax+ln(x+1),得f′(x) =aeax+ 1x+1 ,又f′(0)=4,所以f′(0)=a+1 =4,则a=3.] 2.(2025􀅰四川高三模拟)曲线y=f(x)在x=1 处的切线如图所示,则f′(1)-f(1)= (  ) A.0 B.2 C.-2 D.-1 解析:C [设曲线y=f(x)在x=1处的切线方 程为y=kx+b,则 b=2, -2k+b=0,{ 解得 k=1, b=2,{ 所 以曲线y=f(x)在x=1处的切线方程为y=x +2,所 以f′(1)=1,f(1)=1+2=3,因 此, f′(1)-f(1)=1-3=-2.] 3.若函数y=f(x)在区间(a,b)内可导,且x0∈(a,b), 则lim h→0 f(x0+h)-f(x0-h) h 的值为 (   ) A.f′(x0) B.2f′(x0) C.-2f′(x0) D.0 解析:B [由题意知,lim h→0 f(x0+h)-f(x0-h) h =2lim h→0 􀅰f (x0+h)-f(x0-h) 2h =2lim h→0 f(x0+h)-f(x0-h) (x0+h)-(x0-h) =2f′(x0).] 4.(2025􀅰河南洛阳模拟)若过点P(1,0)作曲线y =x3 的切线,则这样的切线共有 (  ) A.0条 B.1条 C.2条 D.3条 解析:C [设切点为(x0,x30),由y=x3, 所以y′=3x2,所以y′|x=x0=3x 2 0, 所以切线方程为y-x30=3x20(x-x0),即y= 3x20x-2x30,因为切线过点P(1,0), 所以0=3x20-2x30,解得x0=0或x0= 3 2 ,所以 过点 P(1,0)作 曲 线 y=x3 的 切 线 可 以 作 2条.] 5.已知函数f(x)=xlnx,g(x)=ax2-x.若经过 点A(1,0)存在一条直线l与曲线y=f(x)和 y=g(x)都相切,则a= (  ) A.-1 B.1 C.2 D.3 解析:B [∵f(x)=xlnx,∴f′(x)=1+lnx, ∴f′(1)=1+ln1=1,∴k=1,∴曲线y=f(x) 在 A(1,0)处 的 切 线 方 程 为 y=x-1,由 y=x-1, y=ax2-x,{ 得ax 2-2x+1=0,由Δ=4-4a =0,解得a=1.] 6.(2025􀅰榆林市模拟)曲线f(x)=x3-1x (x>0) 上一动点P(x0,f(x0))处的切线斜率的最小 值为 (  ) A.3 B.3 C.2 3 D.6 解析:C [f(x)=x3-1x (x>0)的导数f′(x) =3x2+1 x2 ,∴在该曲线上点(x0,f(x0))处切线 斜率k=3x20+ 1 x20 ,由函数的定义域知x0>0, ∴k≥2 3x20􀅰 1 x20 =2 3,当且仅当3x20= 1 x20 ,即 x20= 3 3 时,等号成立.∴k的最小值为2 3.] 7.(多选)若函数f(x)的导函数f′(x)的图象关于 y轴对称,则f(x)的解析式可能为 (  ) A.f(x)=3cosx B.f(x)=x3+x C.f(x)=x+1x D.f (x)=ex+x 解析:BC [对 于 A,f(x)=3cosx,其 导 数 f′(x)=-3sinx,其导函数为奇函数,图象不关 于y轴对称,不符合题意; 对于B,f(x)=x3+x,其导数f′(x)=3x2+1, 其导函数为偶函数,图象关于y 轴对称,符合 题意; 对于C,f(x)=x+1x ,其导数f′(x)=1-1x2 , 其导函数为偶函数,图象关于y 轴对称,符合 题意; 对于 D,f (x)=ex+x,其导数f′(x)=ex+1, 其导函数不是偶函数,图象不关于y轴对称,不 符合题意.] 8.(多选)已知函数f(x)=ex,则下列结论正确 的是 (  ) A.曲线y=f(x)的切线斜率可以是1 B.曲线y=f(x)的切线斜率可以是-1 C.过点(0,1)且与曲线y=f(x)相切的直线有 且只有1条 D.过点(0,0)且与曲线y=f(x)相切的直线有 且只有2条 解析:AC [因为函数f(x)=ex,所以f′(x)=ex. A.令f′(x)=ex =1,得x=0,所 以 曲 线y= f(x)的切线斜率可以是1,故正确;B.令f′(x) =ex=-1无解,所以曲线y=f(x)的切线斜率 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰724􀅰                                                      主题二 第三章 导数及其应用 不可以是-1,故错误;C.因为(0,1)在曲线上, 所以点(0,1)是切点,则f′(0)=1,所以切线方 程为y-1=x,即y=x+1,所以过点(0,1)且与 曲线y=f(x)相切的直线有且只有1条,故正 确;D.设切点(x0,ex0),则切线方程为y-ex0 = ex0(x-x0),因为点(0,0)在切线上,所以ex0 = x0ex0,解得x0=1,所以过点(1,e)且与曲线y= f(x)相切的直线有且只有1条,故错误.] 9.在平面直角坐标系xOy中,点A 在曲线y=lnx 上,且该曲线在点A 处的切线经过点(-e,-1) (e为自然对数的底数),则点A 的坐标是     ,切线方程为      . 解析:设点A(x0,y0),则y0=lnx0. 又因为y′=1x ,当x=x0 时,y′= 1 x0 , 曲线y=lnx在点A 处的切线方程为y-y0= 1 x0 (x-x0),即y-lnx0= x x0 -1,代入点(-e,-1), 得-1-lnx0= -e x0 -1,即x0lnx0=e, 记 H(x)=xlnx,当x∈(0,1)时,H(x)<0, 当x∈(1,+∞)时,H(x)>0, 且 H′(x)=lnx+1,当x>1时,H′(x)>0, H(x)单调递增,注意到H(e)=e,故x0lnx0=e 存在唯一的实数根x0=e,此时y0=1, 故点A 的坐标为(e,1),切线方程为y=xe. 答案:(e,1) y=xe 10.(2025􀅰广东深圳市模拟)已知函数f(x)=xlnx -ax2+x(a∈R),则曲线y=f(x)在点(1,f(1)) 处的切线l恒过定点    . 解析:函数f(x)=xlnx-ax2+x(a∈R)的定 义域为(0,+∞), 由f(x)=xlnx-ax2+x,得f′(x)=lnx+2 -2ax,则f′(1)=2-2a. 又f(1)=1-a,则 曲 线 y=f(x)在 点 (1, f(1))处的切线l的方程为y-(1-a) =2(1-a)(x-1), 即y=2(1-a)x-12 æ è ç ö ø ÷,由 x- 1 2=0 , y=0 { 可得 x=12 , y=0, { 所以直线l恒过定点 12,0æèç öø÷. 答案:1 2 ,0æ è ç ö ø ÷ 11.(2025􀅰全国模拟)已知a>1,函数f(x)=lnx,则 下面结论中正确的有    (填上所有正确结 论的序号). ①函数f(x)在区间[a,a+1]上的平均变化率 总是大于1; ②函数f(x)在区间[a,a+1]上的平均变化率 总是小于1; ③函数f(x)在区间[a,a+1]上的平均变化率 随着a的增大而增大; ④函数f(x)在区间[a,a+1]上的平均变化率 随着a的增大而减小. 解析:Δy Δx= f(a+1)-f(a) a+1-a =ln (a+1)-lna =lna+1a =ln1+ 1 a æ è ç ö ø ÷, 因为a>1,所以ln 1+1a æ è ç ö ø ÷ <ln(1+1)=ln2 <1,所以①错误,②正确. 又当a>1时,1+1a 随着a 的增大而减小, ln1+1a æ è ç ö ø ÷随着1+1a 的减小而减小, 所以Δy Δx 随着a 的增大而减小,所以③错误,④ 正确. 答案:②④ 12.已知函数f(x)=x3-3x 及y=f(x)上一点 P(1,-2),过点P 作直线l. (1)求使直线l和y=f(x)相切且以P 为切点 的直线方程; (2)求使直线l和y=f(x)相切且切点异于P 的直线方程. 解:(1)由f(x)=x3-3x,得f′(x)=3x2-3, 过点P 且以P(1,-2)为切点的直线的斜率 f′(1)=0, ∴所求的直线方程为y=-2. (2)设过P(1,-2)的直线l与y=f(x)切于另 一点(x0,y0), 则 f′ (x0 )= 3x20 - 3.又 直 线 过 (x0, y0),P(1,-2), 故其斜率可表示为y0- (-2) x0-1 = x30-3x0+2 x0-1 , 又 x30-3x0+2 x0-1 =3x20-3, 即x30-3x0+2=3(x20-1)(x0-1), 解得x0=1(舍去)或x0=- 1 2 , 故所求直线的斜率为k=3× 14-1 æ è ç ö ø ÷=-94 , ∴y-(-2)=-94 (x-1),即9x+4y-1=0. [能力提升组] 13.(2025􀅰玉溪市模拟)已知函数f(x)=x2+ ln2x-2m(x+lnx)+2m2+1,若存在x0 使得 f(x0)≤ 3 2 成立,则实数m 的值为 (  ) A.12 B.1 C. 3 2 D.2 解析:A [∵函数f(x)=x2+ln2x-2m(x+ lnx)+2m2+1,若存在x0 使得f(x0)≤ 3 2 成立 ⇔存在x0 使得x20-2mx0+m2+ln2x0-2mlnx0 +m2≤12 成立. 存在x0 使得g(x0)=(x0-m)2+(lnx0-m)2≤ 1 2 成立. 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰824􀅰 高考总复习 数学(BS) 可以看作是动点M(x0,lnx0)与动点N(m,m) 之间距离的平方小于或等于1 2 ,动点 M 在函 数y=lnx 的图象上,N 在直线y=x 的图象 上,问题转化为求直线y=x上的动点到曲线y =lnx的最小距离,由y=lnx,得y′=1x=1 ,解 得x=1,∴曲线上点 M(1,0)到直线y=x 的 距离最小,最小距离d= 22 ,即g(x0)≥ 1 2 ,根 据题意,要使g(x0)≤ 1 2 ,则g(x0)= 1 2 ,此时 N 恰好为垂足,由kMN = m m-1=-1 ,解得 m =12. ] 14.已知直线y=ax+b(a∈R,b>0)是曲线f(x) =ex 与曲线g(x)=lnx+2的公切线,则a+b= (   ) A.2 B.12 C.e D. 1 e 解析:A [由题意知直线y=ax+b(a∈R,b>0) 是曲线f(x)=ex 与曲线g(x)=lnx+2的公 切线, 设(t,et)是f(x)图象上的切点,f′(x)=ex, 所以f(x)在点(t,et)处的切线方程为y-et= et(x-t),即y=etx+(1-t)et,① 令g′(x)=1x=e t, 解得x=e-t,g(e-t)=lne-t+2=2-t, 即直线y=ax+b(a∈R,b>0)与曲线g(x)= lnx+2的切点为(e-t,2-t), 所以2-t-e t e-t-t =et,即1-t=(1-t)et, 解得t=0或t=1, 当t=1 时,①为y=ex,b=0,不 符 合 题 意, 舍去, 所以t=0,此时①可化为y=x+1,所以a+b =1+1=2.] 15.(2025􀅰河北邯郸模拟)已知点P 为曲线y= lnx e 上的动点,O 为坐标原点.当|OP|最小时, 直线OP 恰好与曲线y=alnx 相切,则实数 a=    . 解析:设P x,1elnx æ è ç ö ø ÷, 所以|OP|= x2+ 1e æ è ç ö ø ÷ 2 􀅰(lnx)2, 设g(x)=x2+ 1e æ è ç ö ø ÷ 2 􀅰(lnx)2,g′(x)=2x+ 1 e æ è ç ö ø ÷ 2 􀅰2􀅰(lnx)􀅰1x= 2x2+2 e2 lnx x , 当x>1e 时,lnx>-1⇒2 e2 lnx>-2 e2 ,2x2> 2 e2 ,所以g′(x)>0,g(x)单调递增, 当0<x<1e 时,lnx<-1⇒2 e2 lnx<-2 e2 ,2x2 <2 e2 ,所以g′(x)<0,g(x)单调递减, 当x=1e 时,函数g(x)有最小值,即|OP|有最 小值,所以P 1e ,-1e æ è ç ö ø ÷, 此时直线 OP 的方程为y=-x,设直线y= -x与曲线y=alnx相切于点(x0,alnx0), 由y=alnx⇒y′=ax⇒ a x0 =-1⇒x0=-a,显 然(x0,alnx0)在直线y=-x上, 则alnx0 = -x0,因 此 有 aln(-a)=a⇒ a=-e. 答案:-e 16.(2025􀅰福州市质检)设函数f(x)=ax-bx , 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 所围成的三角形的面 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+bx2 , 于是 2a-b2= 1 2 , a+b4= 7 4 , ì î í ï ï ïï  解得 a=1 , b=3.{ 故f(x)=x-3x. (2)证明:设P(x0,y0)为曲线上任一点, 由y′=1+3x2 ,知曲线在点P(x0,y0)处的切线 方程为y-y0= 1+ 3 x20 æ è ç ö ø ÷(x-x0), 即y- x0- 3 x0 æ è ç ö ø ÷= 1+3x20 æ è ç ö ø ÷(x-x0). 令x=0,得y=-6x0 , 从 而 得 切 线 与 直 线 x =0 的 交 点 坐 标 为 0,-6x0 æ è ç ö ø ÷. 令y=x,得y=2x0, 从而 得 切 线 与 直 线 y =x 的 交 点 坐 标 为(2x0,2x0). 所以点P(x0,y0)处的切线与直线x=0,y=x 所围成的三角形的面积为 S=12 - 6 x0 |2x0|=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,且此定 值为6. 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰924􀅰                                                      主题二 第三章 导数及其应用 课时冲关17 利用导数研究函数的单调性 学生用书 P269 [基础训练组] 1.(2025􀅰天津崇化中学期中)函数y=x2􀅰e-x的 递增区间是 (  ) A.(0,2) B.(-∞,0) C.(-∞,0),(2,+∞) D.(-∞,0)∪(2,+∞) 解析:A [由题意,函数f(x)=x2􀅰e-x=x 2 ex , 可得f′(x)=-x (x-2) ex ,令f′(x)>0,即x(x -2)<0,解得0<x<2,所以函数y=x2􀅰e-x 的递增区间是(0,2).] 2.(2025􀅰安徽亳州期中)已知函数f(x)的导函 数是f′(x)= 1-x2,则函数f(x)的图象可 能是 (   ) 解析:B [由题知f′(x)≥0且不恒等于0,又因 为y=1-x2 在(0,1)上单调递减,在(-1,0)上 单调递增,y= x在 定 义 域 上 单 调 递 增,所 以 f′(x)在(0,1)上单调递减,在(-1,0)上单调递增, 即当x∈[-1,1]时,f′(x)的值由小变大,再由大 变小,即函数f(x)图象从左到右是单调递增, 且变化趋势是先慢后快再变慢.] 3.(2025􀅰湖北房县第一中学模拟)已知函数f(x) =1-e 2x e2x+1 ,不等式f(x2)>f(x+2)的解集为 (  ) A.(-∞,-1)∪(2,+∞) B.(-1,2) C.(-∞,-2)∪(1,+∞) D.(-2,1) 解析:B [因为f(x)=1-e 2x e2x+1 ,所以f′(x)= -4e2x (e2x+1)2 <0,所以f(x)在R上单调递减, 则f(x2)>f(x+2)等价于x2<x+2,解得-1 <x<2,即原不等式的解集为(-1,2).] 4.(2025􀅰沙坪坝区模拟)定义在(0,+∞)上的函 数f(x)的导函数为f′(x),且f′(x)<f (x) x ,则 对任意x1、x2∈(0,+∞),x1≠x2,下列不等式 中一定成立的有 (  ) ①f(x1+x2)<f(x1)+f(x2);②f(x1)+f(x2)< x2 x1f (x1)+ x1 x2f (x2);③f(2x1)<2x1f(1);④f(x1x2) <f(x1)f(x2). A.①②③ B.②④ C.②③ D.③ 解析:A [由 已 知g(x)=f (x) x ,则g′(x)= f′(x)x-f(x) x2 <0, 故g(x)在(0,+∞)上单调递减, 故(x1-x2)[g(x1)-g(x2)]<0,展开即为②; 由于2x1>1,故g(2x1)<g(1),故③正确; 由于x1+x2>x1⇒g(x1+x2)<g(x1)⇒ x1 x1+x2f (x1+x2)<f(x1), 同理 x2 x1+x2f (x1+x2)<f(x2),相加得f(x1+ x2)<f(x1)+f(x2),故①正确; 取f(x)=1,它符合题意,但是④并不成立,综 上一定成立的有①②③.] 5.(2025􀅰湖南师范大学附中模考)下列两数的大 小关系中正确的是 (  ) A.π3>3π B. 3 3> 4 4 C.2ln3<3ln2 D.tan1<1 解析:B [对于 A,设f(x)=lnxx (x>e), 则f′(x)=1-lnxx2 , 则当x>e时,f′(x)<0,∴f(x)在(e,+∞)上 单调递减,∴f(3)>f(π), 即ln3 3 > lnπ π ,即πln3>3lnπ,∴ln3π>lnπ3, 则3π>π3,A 错误; 对于B,∵( 3 3)12=34=81,( 4 4)12=43=64, ∴( 3 3)12>( 4 4)12,则 3 3> 4 4,B正确; 对于 C,∵2ln3=ln32=ln9,3ln2=ln23= ln8,ln9>ln8,∴2ln3>3ln2,C错误; 对于 D,tan1>tanπ4=1 ,D错误.] 6.(2025􀅰荆州模拟)已知f(x)是定义在(-∞, 0)∪(0,+∞)上的奇函数,f′(x)是f(x)的导 函数,f(1)≠0,且满足f′(x)lnx+f (x) x <0 ,则 不等式(x-1)f(x)<0的解集为 (  ) 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰034􀅰 高考总复习 数学(BS) A.(1,+∞) B.(0,1) C.(-∞,1) D.(-∞,0)∪(1,+∞) 解析:D [∵[f(x)lnx]′=1xf (x)+f′(x)lnx< 0,∴g(x)=f(x)lnx在(0,+∞)上为减函数, 而g(1)=0, ∴在(0,1)上lnx<0,g(x)>0;在(1,+∞)上 lnx>0,g(x)<0;而f(1)<0, ∴在(0,+∞)上f(x)<0,又函数f(x)为奇函数, ∴在(-∞,0)上f(x)>0, 不等式 (x-1)f(x)<0 等 价 于 x>1, f(x)<0{ 或 x<1, f(x)>0,{ ∴x∈(-∞,0)∪(1,+∞).] 7.(多选)(2025􀅰全国模拟)已知函数f(x)的定义域 为(0,+∞),其导函数为f′(x),对于任意x∈(0, +∞),都有xlnxf′(x)+f(x)>0,则使不等式 f(x)lnx+1>1x 成立的x的值可以为 (  ) A.12    B.1    C.2    D.3 解析:CD [令g(x)=f(x)lnx+1-1x ,所以 g′(x)=f′(x)lnx+f (x) x + 1 x2 , 因为xf′(x)lnx+f(x) x >0 ,1 x2 >0,所以g′(x) >0,所以g(x)在(0,+∞)上单调递增, 又 g (1)=0,可 得 g (x)>0 的 解 集 为 (1,+∞).] 8.(多选)(2025􀅰广东茂名模拟)已知函数f(x) =ln(e2x-ae-x)-12x ,其中e是自然对数的底 数,则下列选项正确的是 (   ) A.若a=1,则f(x)为奇函数 B.若a=-1,则f(x)为偶函数 C.若f(x)具备奇偶性,则a=-1或a=0 D.若f(x)在(0,+∞)上单调递增,则a的取值 范围为[-1,+∞) 解析:BCD [若a=1,f(x)=ln(e2x-e-x)-12 x,则e2x-e-x>0,解得x>0,故f(x)的定义域 为(0,+∞),不关于原点对称,即 A 错误;若a =-1,f(x)=ln(e2x +e-x)-12x=ln (e2x + e-x)-lne x 2 =ln(e 3 2x+e- 3 2x),定义域为R,满足 f(-x)=f(x),故f(x)=ln(e 3 2x+e- 3 2x)为偶 函数,即B正确; 当a=-1时,由B可知f(x)为偶函数, 当a=0时,易知f(x)=32x 为奇函数,即 C 正确; 由题知,f(x)=ln(e 3 2x-ae- 3 2x),若f(x)在(0, +∞)上单调递增,则函数g(x)=e 3 2x-ae- 3 2x在 (0,+∞)上单调递增,则g′(x)=32e -32x􀅰(e3x +a)≥0在(0,+∞)上恒成立,即e3x+a≥0在 (0,+∞)上恒成立,解得a≥-1,即 D正确.] 9.(2025􀅰呼和浩特市模拟)若函数f(x)=lnx+ ax2-2x在区间(1,2)内存在单调递增区间,则 实数a的取值范围是   . 解析:f′(x)=1x+2ax-2 , 若f(x)在区间(1,2)内存在单调递增区间, 则f′(x)>0在x∈(1,2)有解,故a>1x- 1 2x2 , 令g(x)=1x- 1 2x2 ,∵g(x)在(1,2)为减函数, ∴g(x)>g(2)=12- 1 8= 3 8 ,故a>38. 答案:3 8 ,+∞æ è ç ö ø ÷ 10.(2025􀅰河北模拟)若函数f(x)=(x2+mx)ex 在 -12 ,1[ ]上存在单调递减区间,则 m 的取 值范围是     . 解析:f′(x)=(2x+m)ex+(x2+mx)ex =[x2+(m+2)x+m]ex, 则原问题等价于f′(x)<0在 -12 ,1[ ] 上有 解,即x2+(m+2)x+m<0 在 -12 ,1[ ] 上 有解, 即m<-x 2-2x x+1 在 -12 ,1[ ] 上有解, 因为-x 2-2x x+1 =- (x+1)+ 1x+1 ,且y=-(x +1)+ 1x+1 在 -12 ,1[ ] 上单调递减, 所以 当 x= - 12 时,ymax = - - 1 2+1 æ è ç ö ø ÷ + 1 -12+1 =32 ,所以m<32. 答案:m<32 11.(2025􀅰北京模拟)已知奇函数f(x)的定义域 为R,且f′ (x) x2-1 >0,则f(x)的单调递减区间为         ;满足以上条件的一个函数 是    . 解析:由f′(x) x2-1 >0,可得f′(x)(x2-1)>0, 所以 f′ (x)>0, x2-1>0{ 或 f′(x)<0, x2-1<0,{ 所以当x<-1或x>1时,f′(x)>0,当-1< x<1时,f′(x)<0, 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰134􀅰                                                      主题二 第三章 导数及其应用 所以f(x)的单调递减区间为(-1,1), 所以满足条件的一个函数可以为f(x)=13x 3 -x(答案不唯一). 答案:(-1,1) f(x)=13x 3-x(答案不唯一) 12.(2025􀅰齐齐哈尔市模拟)已知函数f(x)= klnx-1+1x ,且曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的 切线与y轴垂直. (1)求函数f(x)的单调区间; (2)若f(x)>ax在0<x<1时恒成立,求实数 a的取值范围. 解:(1)f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)= k x- 1 x2 =kx-1 x2 ,∵y=f(x)在点(1,f(1))处 的切线与y轴垂直, ∴f′(1)=0,即k=1,∴f′(x)=x-1x2 , ∴当0<x<1时,f′(x)<0,当x>1时, f′(x)>0, ∴f(x)的单调递减区间为(0,1),单调递增区 间为(1,+∞). (2)f(x)=lnx-1+1x ,∵f(x)>ax 对0<x <1恒成立,∴a<f (x) x 在(0,1)上恒成立, 设g(x)=f (x) x = lnx x - 1 x+ 1 x2 (0<x<1),则 g′(x)=1-lnxx2 +1 x2 -2 x3 =2x-xlnx-2 x3 , 令h(x)=2x-xlnx-2(0<x<1),则 h′(x)=2-lnx-1=1-lnx>0, ∴h(x)在(0,1)上单调递增,∴h(x)<h(1)=0, ∴g′(x)<0,∴g(x)在(0,1)上单调递减, ∴g(x)>g(1)=0,∴a≤0. [能力提升组] 13.(2025􀅰江西鹰潭市模拟)已知奇函数f(x)的 定义 域 为 -π2 ,0æ è ç ö ø ÷ ∪ 0,π2 æ è ç ö ø ÷,其 导 函 数 是 f′(x).当x∈ 0,π2 æ è ç ö ø ÷时,f′(x)sinx-f(x)cosx<0, 则关于x的不等式f(x)<2f π6 æ è ç ö ø ÷sinx 的解 集为 (  ) A.-π2 ,-π6 æ è ç ö ø ÷∪ 0,π6 æ è ç ö ø ÷ B.-π2 ,π 6 æ è ç ö ø ÷∪ π6 ,π 2 æ è ç ö ø ÷ C.-π6 ,0æ è ç ö ø ÷∪ 0,π6 æ è ç ö ø ÷ D.-π6 ,0æ è ç ö ø ÷∪ π6 ,π 2 æ è ç ö ø ÷ 解析:D [g(x)=f (x) sinx , ∴g′(x)=f′ (x)sinx-f(x)cosx sin2x , ∵当x∈ 0,π2 æ è ç ö ø ÷时,f′(x)sinx-f(x)cosx<0, ∴g′(x)<0, ∴g(x)在 0,π2 æ è ç ö ø ÷ 上单调递减,∵f(x)是定义 在 -π2 ,0æ è ç ö ø ÷∪ 0,π2 æ è ç ö ø ÷上的奇函数, 故g(-x)=f (-x) sin(-x)= f(x) sinx=g (x),∴g(x) 是定义在 -π2 ,0æ è ç ö ø ÷∪ 0,π2 æ è ç ö ø ÷上的偶函数. ∴g(x)在 -π2 ,0æ è ç ö ø ÷上单调递增. ①当x∈ 0,π2 æ è ç ö ø ÷时,sinx>0, 则不等式f(x)<2f π6 æ è ç ö ø ÷sinx 可转化为f (x) sinx < f π6 æ è ç ö ø ÷ sinπ6 ,即g(x)<g π6 æ è ç ö ø ÷,∴x>π6 , 故x∈ π6 ,π 2 æ è ç ö ø ÷. ②当x∈ -π2 ,0æ è ç ö ø ÷时,sinx<0, 则不等式f(x)<2f π6 æ è ç ö ø ÷sinx可转化为 f(x) sinx> f π6 æ è ç ö ø ÷ sinπ6 , 即g(x)>g π6 æ è ç ö ø ÷=g -π6 æ è ç ö ø ÷, ∴x>-π6 ,故x∈ -π6 ,0æ è ç ö ø ÷. 不 等 式 f (x)<2f π6 æ è ç ö ø ÷sinx 的 解 集 为 -π6 ,0æ è ç ö ø ÷∪ π6 ,π 2 æ è ç ö ø ÷.] 14.(多选)若定义域为(0,+∞)的函数f(x)的导 函数f′(x)满足xf′(x)+1>0,且f(1)=1, 则下列结论中成立的是 (  ) A.f(e)>0 B.f 1e æ è ç ö ø ÷<2 C.∀x∈(1,e),f(x)>0 D.∃x∈(1,e),f(x)-f 1x æ è ç ö ø ÷+2<0 解析:ABC [根据题意,若定义域为(0,+∞) 的函数f(x)的导函数f′(x)满足xf′(x)+1 >0,则有f′(x)+1x>0 ,则有(f(x)+lnx)′>0,设 g(x)=f(x)+lnx,则g′(x)=f′(x)+1x>0 ,则 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰234􀅰 高考总复习 数学(BS) g(x)在(0,+∞)上为增函数,依次分析选项: 对于 A,e>1,则g(e)>g(1),即f(e)+lne> 1,则有f(e)>0,A 成立;对于B,1e<1 ,则 g 1e æ è ç ö ø ÷<g(1),则f 1e æ è ç ö ø ÷+ln1e=f 1 e æ è ç ö ø ÷-1< 1,即有f 1e æ è ç ö ø ÷<2,故 B成立;对于 C,g(x)在 (1,e)上为增函数,且g(1)=1,则有f(x)+ lnx>1,则f(x)>1-lnx,又当1<x<e时, 0<lnx<1,则f(x)>0,符合题意;对于 D,当 x∈(1,e)时,有x>1x> 1 e>0 ,此时有g(x)> g 1x æ è ç ö ø ÷,即f(x)+lnx>f 1x æ è ç ö ø ÷+ln 1x æ è ç ö ø ÷,变形 可得f(x)-f 1x æ è ç ö ø ÷+2lnx>0,又当1<x<e 时,0<lnx<1,则f(x)-f 1x æ è ç ö ø ÷ +2>0恒成立, 不符合题意.] 15.(2025􀅰 北 京 石 景 山 模 拟)设 函 数 f(x) = x 3+3ax,x≤1, 3x+a2,x>1,{ ①若f(x)有两个零点,则实数a的一个取值 可以是           ; ②若f(x)是R上的增函数,则实数a的取值 范围是           . 解析:①函数f(x)=3x+a2 在(1,+∞)上单 调递增,f(1)=3+a2>0, 所以函数f(x)在区间(1,+∞)上无零点, 则函数f(x)=x3+3ax 在(-∞,1]上有2个 零点, 即x3+3ax=0,x(x2+3a)=0,则x=0,或x =- -3a或x= -3a,a<0, 则 -3a>1,解得a<-13 , 所以a的一个值是-1; ②函数f(x)=3x+a2 在 (1,+∞)上 单 调 递增, 则在(-∞,1]上,f(x)=x3+3ax 也单调递 增,且13+3a≤3×1+a2, 若函数在f(x)=x3+3ax 在区间(-∞,1]上 单调递增,则f′(x)=3x2+3a≥0,即a≥-x2 在区间(-∞,1]上恒成立,即a≥(-x2)max, 即a≥0, 不等式13+3a≤3×1+a2,解 得a≥2 或a ≤1, 综上可知,0≤a≤1或a≥2. 答案:①-1(a<-13 内的值都可以) ②[0, 1]∪[2,+∞) 16.(2025􀅰陕西模拟预测)已知函数f(x)=blnx +x2-(b+2)x. (1)当b=1时,求曲线y=f(x)在点(1,f(1)) 处的切线方程; (2)求f(x)的单调区间. 解析:(1)当b=1时,f(x)=lnx+x2-3x, f(1)=-2,f′(x)=1x+2x-3 ,f′(1)=0, 故曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程 为y=-2. (2)f(x)=blnx+x2-(b+2)x,其定义域为 (0,+∞),则f′(x)=bx+2x- (b+2) =2x 2-(b+2)x+b x = (2x-b)(x-1) x . ①当b2≤0 ,即b≤0时,令f′(x)<0,得0<x <1,令f′(x)>0,得x>1,故f(x)的单调递 减区间为(0,1),单调递增区间为(1,+∞). ②当b2>0 ,即b>0时,由f′(x)=0,得x1= b 2 ,x2=1. (ⅰ)当0<b2<1 ,即0<b<2时, 令f′(x)>0,可得0<x<b2 或x>1; 令f′(x)<0,可得b2<x<1 , 故f(x)的单调递增区间为 0,b2 æ è ç ö ø ÷和(1,+∞), 单调递减区间为 b 2 ,1æ è ç ö ø ÷. (ⅱ)当b2=1 ,即b=2时,f′(x)= (2x-2)(x-1) x = 2(x-1)2 x ≥0 , 故f(x)的单调递增区间为(0,+∞),无单调 递减区间. (ⅲ)当b2>1 ,即b>2时, 令f′(x)>0,可得0<x<1或x>b2 ; 令f′(x)<0,可得1<x<b2 , 故 f (x)的 单 调 递 增 区 间 为 (0,1) 和 b 2 ,+∞æ è ç ö ø ÷, 单调递减区间为 1,b2 æ è ç ö ø ÷. 综上,当b≤0时,f(x)的单调递减区间为(0,1), 单调递增区间为(1,+∞); 当0<b<2 时,f(x)的 单 调 递 增 区 间 为 0,b2 æ è ç ö ø ÷和(1,+∞),单调递减区间为 b2 ,1æ è ç ö ø ÷; 当b=2时,f(x)的单调递增区间为(0,+∞), 无单调递减区间; 当b>2时,f(x)的单调递增区间为(0,1)和 b 2 ,+∞æ è ç ö ø ÷,单调递减区间为 1,b2 æ è ç ö ø ÷. 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰334􀅰                                                      主题二 第三章 导数及其应用 课时冲关18 利用导数研究函数的极值、最值 学生用书 P271 [基础训练组] 1.(2025􀅰沈阳市模拟)设函数f(x)=xex+1,则 (  ) A.x=1为f(x)的极大值点 B.x=1为f(x)的极小值点 C.x=-1为f(x)的极大值点 D.x=-1为f(x)的极小值点 解析:D [由于f(x)=xex+1,可得 f′(x)=(x+1)ex, 令f′(x)=(x+1)ex=0,可得x=-1, 令f′(x)=(x+1)ex>0,可得x>-1,即函数 在(-1,+∞)上是增函数,令f′(x)=(x+1)ex <0可得x<-1,即函数在(-∞,-1)上是减 函数,所以x=-1为f(x)的极小值点.] 2.已知函数f(x)=-x+2sinx,x∈ 0,π2[ ],则 函数f(x)的最大值为 (  ) A.0 B.2-π2 C.3-π3 D.3- π 6 解析:C [∵f′(x)=-1+2cosx,∴当x∈ 0,π3[ ö ø ÷时,f′(x)>0,f(x)单调递增, 当x∈ π3 ,π 2 æ è ç ] 时,f′(x)<0,f(x)单调递减, ∴f(x)max=f π 3 æ è ç ö ø ÷= 3-π3. ] 3.已知x=e2 是函数f(x)=xln(2x)-ax的极值 点,则实数a的值为 (  ) A.1 B.e2 C.2 D.e 解析:C [由题意可得:f′(x)=ln(2x)+x× 2 2x-a=ln (2x)+1-a, 因为x=e2 是函数f(x)=xln(2x)-ax 的极 值点, 故f′ e2 æ è ç ö ø ÷=lne+1-a=2-a=0,得a=2, 经验证:a=2时,f′(x)=ln(2x)-1, 当0<x<e2 时,f′(x)<0,f(x)递减,当x>e2 时,f′(x)>0,f(x)递增, 则x=e2 是函数f(x)=xln(2x)-ax的极小值 点,故a=2.] 4.如图,可导函数y=f(x)在点P(x0,f(x0))处 的切线为l:y=g(x),设h(x)=f(x)-g(x), 则下列说法正确的是 (   ) A.∃x∈R,h(x)>0 B.∀x∈R,h′(x)<0 C.h′(x0)=0,x=x0 是h(x)的极大值点 D.h′(x0)=0,x=x0 是h(x)的极小值点 解析:C [因函数y=f(x)在点P(x0,f(x0)) 处的切线为y-f(x0)=f′(x0)(x-x0),即 g(x)=f′(x0)x-x0f′(x0)+f(x0), 则h(x)=f(x)-g(x) =f(x)-f′(x0)x+x0f′(x0)-f(x0), 于是,h′(x)=f′(x)-f′(x0),由图知,当x<x0 时,f′(x)>f′(x0),此时h′(x)>0, 当x>x0 时,f′(x)<f′(x0),此时h′(x)<0. 对于B项,由上分析,B项显然错误; 对于C,D项,由上分析,当x<x0 时,h(x)单调 递增;当x>x0 时,h(x)单调递减, 即当x=x0 时,h(x)取得极大值,且h′(x0)=0, 故C项正确,D项错误;对于 A 项,由以上分析 知x=x0 时,h(x)取得极大值h(x0)=0,也是 最大值,则有∀x∈R,h(x)≤0,故 A 项错误.] 5.已 知 y=f(x)是 奇 函 数,当 x∈ (0,2)时, f(x)=lnx-axa>12 æ è ç ö ø ÷,当x∈(-2,0)时, f(x)的最小值为1,则a的值为 (  ) A.14   B. 1 3   C. 1 2   D.1 解析:D [∵f(x)是奇函数,∴f(x)在(0,2)上 的最大值为-1.当x∈(0,2)时,f′(x)=1x-a ,令 f′(x)=0得x=1a ,又a>12 ,∴0<1a<2. 当 0<x<1a 时,f′(x)>0,f(x)在 0,1a æ è ç ö ø ÷ 上单调 递增;当x>1a 时,f′(x)<0,f(x)在 1a ,2æ è ç ö ø ÷ 上 单调递减,∴f(x)max=f 1 a æ è ç ö ø ÷=ln1a-a 􀅰1 a= -1,解得a=1.] 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰434􀅰 高考总复习 数学(BS) 6.函数f(x)=a2x 2-sinx,若f(x)在 0,π2 æ è ç ö ø ÷ 上 有最小值,则实数a的取值范围是 (  ) A.(0,+∞) B.(0,1) C.(-∞,0) D.(-1,0) 解析:A [由题意,函数f(x)=a2x 2-sinx,可 得f′(x)=ax-cosx, 若a≤0时,当x∈ 0,π2 æ è ç ö ø ÷ 时,可得f′(x)<0, f(x)在 0,π2 æ è ç ö ø ÷上单调递减, 此时函数f(x)在 0,π2 æ è ç ö ø ÷ 上没有最小值,不符合 题意; 当a>0时,令f′(x)=0,即ax-cosx=0,即y =ax与y=cosx的交点, 画出函数y=ax 与y= cosx的图象,如图所示, 结合图象,可得存在x0∈ 0,π2 æ è ç ö ø ÷,使得f′(x0)=0. 当x∈(0,x0)时,f′(x) <0,f(x)单调递减; 当x∈ x0, π 2 æ è ç ö ø ÷时,f′(x)>0,f(x)单调递增, 此时函数f(x)在 0,π2 æ è ç ö ø ÷上有最小值,符合题意, 综上可得,实数a的取值范围是(0,+∞).] 7.(多选)函数y=f(x)的 导函数y=f′(x)的图象 如图所示,下列命题中 正确的是 (  ) A.-3是函数y=f(x) 的极值点 B.y=f(x)在区间(-3,1)上单调递增 C.-1是函数y=f(x)的最小值点 D.y=f(x)在x=0处切线的斜率小于零 解析:AB  [根 据 导 函 数 图 象 可 知:当 x∈ (-∞,-3)时,f′(x)<0,在x∈(-3,1)时, f′(x)≥0,∴函数y=f(x)在(-∞,-3)上单 调递减,在(-3,1)上单调递增,故B正确;则-3 是函数y=f(x)的极小值点,故 A 正确;∵ 在 (-3,1)上单调递增,∴-1不是函数y=f(x) 的最小值点,故C不正确;∵函数y=f(x)在x =0处的导数大于0,∴切线的斜率大于零,故 D不正确.] 8.(多选)(2024􀅰新课标Ⅰ卷)设函数f(x)=(x -1)2(x-4),则 (  ) A.x=3是f(x)的极小值点 B.当0<x<1时,f(x)<f(x2) C.当1<x<2时,-4<f(2x-1)<0 D.当-1<x<0时,f(2-x)>f(x) 解析:ACD [首先有f(x)=(x-1)2(x-4), 则f′(x)=3(x-1)(x-3), 对于 A 有,x=3左右的两侧符号变化为由负到 正,故其为极小值点,故 A 正确; 对于B有,当0<x<1时,函数单调递增且x2< x,故f(x2)<f(x),故B错误; 对于C有,当1<x<2时,得1<2x-1<3且 f(1)=0,f(3)=-4,故-4<f(2x-1)<0,故 C正确; 对于 D 有,当-1<x<0时,f(x)单调递增, f(2-x)>f (x)成 立,故 D 正 确.故 选 择 ACD.] 9.f(x)=|ln(ax)-2|+ax,f(x)的最小值为     . 解析:令ax=t∈(0,+∞),则y=|lnt-2|+t = t+lnt-2,t≥e2, t-lnt+2,0<t<e2,{ 当t≥e2 时,y=lnt+t-2单调递增,ymin=e2, 当0<t<e2 时,令g(t)=-lnt+t+2, g′(t)=-1t+1= t-1 t , 0<t<1时,g′(t)<0,g(t)递减, t>1时,g′(t)>0,g(t)递增,∴g(t)min=g(1)=3. 综上,f(x)min=3. 答案:3 10.已知a>0,函数g(x)=x+1+ax -2 在[2,+∞) 上的最小值为1,则a=    . 解析:由题意得g′(x)=1-1+ax2 =x 2-(1+a) x2 , 当 1+a≤2,即0<a≤3时,g′(x)>0,g(x) 在[2,+∞)上单调递增, 故g(t)min=g(2)= 1+a 2 =1 ,解得a=1; 当 1+a>2,即a>3时,当2≤x< 1+a时, g′(x)<0,g(x)单调递减, 当x> 1+a时,g′(x)>0,g(x)单调递增, 故g(x)min=g(1+a)=2 1+a-2=1,解得 a=54 ,不符合a>3,舍去, 综上,a=1. 答案:1 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰534􀅰                                                      主题二 第三章 导数及其应用 11.设函数f(x)=lnx-12ax 2-bx,若x=1是f(x) 的极大值点,则实数a的取值范围为   . 解析:f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=1x- ax-b,由f′(1)=0,得b=1-a. ∴f′(x)=1x-ax+a-1= -ax2+1+ax-x x =- (ax+1)(x-1) x . ①若a≥0,当0<x<1时,f′(x)>0,f(x)单 调递增;当x>1时,f′(x)<0,f(x)单调递减, 所以x=1是f(x)的极大值点. ②若a<0,由f′(x)=0,得x=1或x=-1a. 因为x=1是f(x)的极大值点,所以-1a>1 , 解得-1<a<0.综合①②得实数a的取值范 围是(-1,+∞). 答案:(-1,+∞) 12.已知函数f(x)=ax-1-lnx(a∈R). (1)讨论函数f(x)的定义域内的极值点的 个数; (2)若函数f(x)在x=1处取得极值,∀x∈ (0,+∞),f(x)≥bx-2恒成立,求实数b的最 大值. 解:(1)f(x)的定义域为(0,+∞). f′(x)=a-1x= ax-1 x . 当a≤0时,f′(x)≤0在 (0,+∞)上恒成立, 函数f(x)在(0,+∞)上单调递减. f(x)在(0,+∞)上没有极值点. 当a>0时,由f′(x)>0,得x>1a , 所 以 f (x)在 0,1a æ è ç ö ø ÷ 上 单 调 递 减,在 1 a ,+∞æ è ç ö ø ÷上单调递增,即f(x)在x=1a 处有 极小值. 综上,当a≤0时,f(x)在(0,+∞)上没有极值 点;当a>0时,f(x)在(0,+∞)上有一个极 值点. (2)∵函数f(x)在x=1处取得极值, f′(1)=a-1=0,则a=1, 从而f(x)=x-1-lnx. 因此f(x)≥bx-2,即1+1x- lnx x ≥b , 令g(x)=1+1x- lnx x ,则g′(x)=lnx-2x2 , 由g′(x)≥0,得x≥e2, 则g(x)在(0,e2)上单调递减,在(e2,+∞)上 单调递增,g(x)min=g(e2)=1- 1 e2 ,故实数b 的最大值是1-1 e2 . [能力提升组] 13.(多选)(2024􀅰新课标Ⅱ卷)设函数f(x)= 2x3-3ax2+1,则 (  ) A.当a>1时,f(x)有三个零点 B.当a<0时,x=0是f(x)的极大值点 C.存在a,b,使得x=b为曲线f(x)的对称轴 D.存在a,使得点(1,f(1))为曲线y=f(x)的 对称中心 解析:AD [求导得f′(x)=6x(x-a),于是: A 正确,当a>1时,极大值f(0)=1>0,极小 值f(a)=1-a3<0,所以必有三个零点;B错, a<0时,x=0应为极小值点;C 错,任何三次 函数不存在对称轴;D正确,当a=2时f(x)= 2(x-1)3-6(x-1)-3,关 于(1,-3)中 心 对称.] 14.(2025􀅰陕西西北工业大学附属中学模拟)已 知函数f(x)=[ax2-(4a+1)x+4a+3]ex, 若x=2是f(x)的极小值点,则实数a的取值 范围是 (  ) A.-∞,23 æ è ç ] B.12,+∞ æ è ç ö ø ÷ C.(-∞,0) D.(-1,+∞) 解析:B [由f(x)=[ax2-(4a+1)x+4a+ 3]ex,得f′(x)=(ax-1)(x-2)ex, 令f′(x)=(ax-1)(x-2)ex>0⇒(ax-1)(x -2)>0, 若a<0,则(ax-1)(x-2)>0⇒1a<x<2 ,此 时 在 1 a ,2æ è ç ö ø ÷ 上 单 调 递 增,在 (2,+ ∞ ), -∞,1a æ è ç ö ø ÷上单调递减,这与x=2是f(x)的 极小值点矛盾,故舍去. 若a=0,可知x=2是f(x)的极大值点,故不 符合题意. 若1 2>a>0 ,(ax-1)(x-2)>0⇒x<2,x> 1 a ,此时f(x)在(-∞,2), 1a ,+∞æ è ç ö ø ÷ 上单调 递增,在 2,1a æ è ç ö ø ÷ 上 单 调 递 减,可 知 x=2 是 f(x)的极大值点,故不符合题意. 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰634􀅰 高考总复习 数学(BS) 当a>12 ,(ax-1)(x-2)>0⇒x>2,x<1a , 此时f(x)在 -∞,1a æ è ç ö ø ÷(2,+∞)上单调递增, 在 2,1a æ è ç ö ø ÷上单调递减,可知x=2是f(x)的极 小值点,符合题意. 若a=12 ,f(x)在定义域内单调递增,无极值, 不符合题意,舍去.综上可知实数a 的取值范 围是 1 2 ,+∞æ è ç ö ø ÷.] 15.(2025􀅰长沙市模拟)在半径为R的圆内,作内 接等 腰 △ABC,当 底 边 上 高 h∈ (0,t]时, △ABC的面积取得最大值3 3R 2 4 ,则t的取值 范围是    . 解析:设圆内接等腰三角形的底边长为2x,高 为h,△ABC 的面积为S,则x2=h(2R-h), ∵S=xh, ∴S2=x2h2=h3(2R-h)=-h4+2Rh3(0<h <2R), 令f(h)=-h4+2Rh3,(0<h<2R), ∴f′(h)=-4h3+6Rh2=2h2(3R-2h), 令f′(h)=0,解得h=3R2. 当0<h<3R2 时,f′(h)>0,函 数f(h)单 调 递增,当3R 2 <h<2R 时,f′(h)<0,函数f(h) 单调递减. ∴f(h)max=f 3R 2 æ è ç ö ø ÷=27R 4 16 ,∴Smax= 3 3R2 4 , ∴h=3R2 ∈ (0,t], ∴t的取值范围为 3R2 ,2R[ öø÷. 答案:3R 2 ,2R[ öø÷ 16.(2025􀅰北京人大附中模拟)已知函数f(x)= ex(x-a)2. (1)若f(x)在x=-1处的切线与x 轴平行, 求a的值; (2)f(x)有两个极值点x1,x2,比较f x1+x2 2 æ è ç ö ø ÷ 与f (x1)+f(x2) 2 的大小; (3)若f(x)在[-1,1]上的最大值为4e,求a 的值. 解:(1)f′(x)=ex (x-a)2 +ex 􀅰2(x-a) =ex[x2+(2-2a)x+a2-2a], 由f′(-1)=e-1[1-(2-2a)+a2-2a]=0, 解得a=±1, 当a=1时,f(x)=ex(x-1)2,f(-1)=4e-1, 符合题意; 当a=-1时,f(x)=ex(x+1)2,f(-1)=0, 此时切线与x轴重合,不符合题意; 所以a=1. (2)由(1)知:f′(x)=ex(x2+(2-2a)x+a2-2a) =ex(x-a)[x-(a-2)],令f′(x)=0,可得x =a或a-2, 则f(x)在(-∞,a-2),(a,+∞)上单调递 增,在(a-2,a)上单调递减,则a-2,a是f(x) 的两个极值点,不妨设x1=a-2,x2=a, 则f x1+x2 2 æ è ç ö ø ÷=fa-2+a2 æ è ç ö ø ÷=f(a-1)=ea-1, f(x1)+f(x2) 2 = f(a-2)+f(a) 2 = 4ea-2+0 2 =2ea-2, 又ea-1=e􀅰ea-2>2ea-2, 即f x1+x2 2 æ è ç ö ø ÷>f (x1)+f(x2) 2 . (3)由(2)知:f(x)在(-∞,a-2),(a,+∞)上 单调递增,在(a-2,a)上单调递减. 当a≥3时,a-2≥1,则f(x)在[-1,1]上单 调递增,则f(x)max=f(1)=e(1-a)2=4e,解 得a=3或-1,故a=3; 当1<a<3 时,-1<a-2<1,则 f(x)在 [-1,a-2)上单调递增,在(a-2,1]上单调递 减,则f(x)max=f(a-2)=4ea-2=4e,解得a =3,不满足1<a<3,不合题意; 当a=1时,a-2=-1,则f(x)在[-1,1]上 单调递减,则f(x)max=f(-1)=e-1(-1- a)2=4e≠4e ,不合题意; 当-1<a<1时,a-2<-1,则f(x)在[-1,a)上 单调递减,在(a,1]上单调递增,则f(x)max= {f(-1),f(1)}max, 若f(-1)≥f(1),则f(x)max=f(-1)=e-1 (-1-a)2=4e,解得a=2e-1或-2e-1,不 满足-1<a<1,不合题意, 若f(1)>f(-1),则f(x)max=f(1)=e(1-a)2= 4e,解得a=3或-1,不满足-1<a<1,不合 题意; 当a≤-1时,则f(x)在[-1,1]上单调递增, 则f(x)max=f(1)=e(1-a)2=4e,解得a=3 或-1,故a=-1; 综上,a=3或-1. 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰734􀅰                                                      主题二 第三章 导数及其应用 课时冲关19 函数中的构造问题 学生用书 P273 [基础训练组] 1.已知定义在R上的函数f(x)满足f(2)=20,且 f(x)的导函数f′(x)满足f′(x)>6x2+2,则不 等式f(x)>2x3+2x的解集为 (  ) A.{x|x>-2} B.{x|x>2} C.{x|x<2} D.{x|x<-2或x>2} 解析:B [令函数g(x)=f(x)-2x3-2x,则 g′(x)=f′(x)-6x2-2>0,所以g(x)在 R上 单调递增. 因为g(2)=f(2)-2×23-2×2=0,所以原不 等式等价于g(x)>0=g(2), 所以所求不等式的解集为{x|x>2}.] 2.已知a,b,c∈ 1e ,+∞æ è ç ö ø ÷,且ln5 a =-5lna ,ln3 b =-3lnb,ln2c =-2lnc ,则 (  ) A.b<c<a B.c<b<a C.a<c<b D.a<b<c 解析:A [设函数f(x)=xlnx,f′(x)=1+lnx, 当x∈ 1e ,+∞æ è ç ö ø ÷,f′(x)>0,此时f(x)单调递 增,当x∈ 0,1e æ è ç ö ø ÷,f′(x)<0,此时f(x)单调递 减,由题ln5 a =-5lna ,ln3 b =-3lnb ,ln2 c = -2lnc,得alna=15ln 1 5 ,blnb=13ln 1 3 ,clnc =12ln 1 2= 1 4ln 1 4 ,因为1 5< 1 4< 1 3< 1 e ,所以 1 5ln 1 5> 1 4ln 1 4> 1 3ln 1 3 ,则alna>clnc>blnb, 且a,b,c∈ 1e ,+∞æ è ç ö ø ÷,所以a>c>b.] 3.已知f(x)是定义在R上的奇函数,f(-1)=0, 当x<0时,xf′(x)+f(x)<0,则使得f(x)>0 成立的x的取值范围是 (  ) A.(-∞,-1)∪(0,1) B.(-1,0)∪(1,+∞) C.(-∞,-1)∪(-1,0) D.(0,1)∪(1,+∞) 解析:B [构造函数F(x)=xf(x), 因为f(x)为奇函数,所以F(-x)=-xf(-x) =xf(x)=F(x),所以F(x)为偶函数, 因为当x<0时,xf′(x)+f(x)<0,即F′(x)<0, 所以x<0时,函数F(x)单调递减,x>0时,函 数F(x)单调递增, 因为f(-1)=0,所以F(-1)=(-1)f(-1)=0. F(1)=0.因为f(x)>0,所以F (x) x >0 , 所以 x>0, F(x)>0{ 或 x<0, F(x)<0,{ 所以x>1或-1< x<0.] 4.(2025􀅰江苏模拟)f(x)在(0,+∞)上的导函数 为f′(x),xf′(x)>2f(x),则下列不等式成立 的是 (  ) A.20242f(2025)>20252f(2024) B.20242f(2025)<20252f(2024) C.2024f(2025)>2025f(2024) D.2024f(2025)<2025f(2024) 解析:A [令g(x)=f (x) x2 (x>0),则g′(x)= x2f′(x)-2xf(x) x4 =xf′ (x)-2f(x) x3 , ∵xf′(x)>2f(x),∴g′(x)>0, ∴g(x)在(0,+∞)上单调递增, ∴g(2024)<g(2025),即f (2024) 20242 <f (2025) 20252 , ∴20242f(2025)>20252f(2024).] 5.设a=ln3,b= 3ln2,c= 2ln3,则a、b、c的大 小关系是 (  ) A.a>b>c B.b>c>a C.c>a>b D.c>b>a 解析:D [构造函数f(x)=2lnxx ,其中x>0, 则f′(x)=2 (1-lnx) x2 , 当0<x<e时,f′(x)>0,所以函 数f(x)在 (0,e)上单调递增, 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰834􀅰 高考总复习 数学(BS) 因为0< 2< 3<e,则f(2)<f(3), 即2ln 2 2 <2ln 3 3 ,即 3ln2< 2ln3, 所以b<c, 因为35=243<256=28,故5ln3<8ln2,即ln3 <85ln2< 3ln2 ,即a<b, 因此,c>b>a.] 6.(2025􀅰安徽模拟)已知a=eπ-3,b=ln(eπ- 2e),c=π-2,则 (   ) A.b<c<a       B.b<a<c C.c<a<b D.c<b<a 解析:A [由a=eπ-3,b=ln(eπ-2e), 即a=e(π-2)-1,b=ln(eπ-2e)=ln(π-2)+1, 令f(x)=ex-1-x(x>1),则f′(x)=ex-1-1>0 在(1,+∞)上恒成立, 故f(x)在(1,+∞)上单调递增, 则有f(π-2)=e(π-2)-1-(π-2)>f(1)=0,即 a>c,令g(x)=lnx-x+1(x>1), 则g′(x)=1x-1= 1-x x <0 在(1,+∞)上恒成 立,故g(x)在(1,+∞)上单调递减, 则有g(π-2)=ln(π-2)+1-(π-2)<g(1) =0,即b<c,故b<c<a.] 7.设a=2ln1.01,b= 1.02-1,c= 1101 ,则 (  ) A.a<b<c B.c<a<b C.b<a<c D.c<b<a 解析:D [令f(x)=lnx,g(x)= x-1, h(x)=f(x)-g(x)=lnx- x+1, h′(x)=1x- 1 2 x =2- x2x ,可以判断h(x)在 [0,4]上单调递增, a-b=2ln1.01- 1.02+1=ln1.012- 1.02+1 =ln1.0201- 1.02+1>ln1.02- 1.02+1 =h(1.02)>h(1)=0, 所以a>b, (b+1)2-(c+1)2=1.02- 1+ 1101 æ è ç ö ø ÷ 2 = 2100- 2 101- 1 1012 =202-200100×101- 1 1012 = 2100×101- 1 1012 >0, 所以(b+1)2>(c+1)2, 又因为b= 1.02-1>0,c= 1101>0 , 所以b+1>c+1,即b>c,所以c<b<a.] 8.设函数f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)是函 数f(x)的导函数,f(x)+(xlnx)f′(x)>0,则 下列不等关系正确的是 (  ) A.f(3)log23>f(2) B.f π 3 æ è ç ö ø ÷lnπ3<0 C.f(3)>2f(9) D.f 1 e2 æ è ç ö ø ÷<0 解析:A [函数f(x)的定义域为(0,+∞),则 f(x)+(xlnx)f′(x)>0⇔1xf (x)+f′(x)lnx> 0,令g(x)=f(x)lnx,x>0,则g(x)=1xf (x) +f′(x)lnx>0,即g(x)在(0,+∞)上单 调 递增, 对于 A,g(3)>g(2),即f(3)ln3>f(2)ln2⇔ f(3)log23>f(2),A 正 确;对 于 B,g π 3 æ è ç ö ø ÷ > g(1),即f(3)lnπ3>f (1)ln1=0,B不正确;对 于C,g(3)<g(9),即f(3)ln3<f(9)ln9= 2f(9)ln3⇔f(3)<2f(9),C 不正确;对于 D, g 1 e2 æ è ç ö ø ÷<g(1),即f 1 e2 æ è ç ö ø ÷ln1 e2 <f(1)ln1=0,有 -2f 1 e2 æ è ç ö ø ÷<0⇔f 1 e2 æ è ç ö ø ÷>0,D不正确.] 9.已知不等式x+mlnx+1 ex ≥xm 对x∈(1,+∞)上 恒成立,则实数m的最小值为    . 解析:x+mlnx+1 ex ≥xm 可变为x+1 ex ≥xm- mlnx⇒x+e-x≥xm-lnxm, 再变形可得,e-x-lne-x≥xm-lnxm, 设f(x)=x-lnx(x>0),原不等式等价于 f(e-x)≥f(xm),因为f′(x)=1-1x= x-1 x ,所 以函数f(x)在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上 单调递增,而x>1,e-x=1 ex ∈(0,1), 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰934􀅰                                                      主题二 第三章 导数及其应用 当m<0时,0<xm<1,所以由f(e-x)≥f(xm), 可得e-x≤xm, 因为x>1,所以lne-x≤lnxm⇒m≥- xlnx. 设φ(x)=- x lnx (x>1),φ′(x)=- lnx-1 (lnx)2 = 1-lnx (lnx)2 ,所以函数φ(x)在(1,e)上单调递增,在 (e,+∞)上单调递减,所以φ(x)max=φ(e)= -e,即-e≤m<0. 当m=0时,不等式x+1 ex ≥1在x∈(1,+∞) 上恒成立; 当 m >0 时,xm >1,无 论 是 否 存 在 m ∈ (0,+∞),使得f(e-x)≥f(xm)在x∈(1,+∞) 上恒成立,都可判断实数m 的最小值为-e. 答案:-e 10.(2025􀅰江苏常州期末)已知定义在 R上的奇 函数f(x)满足f(2+x)=f(-x),且当x∈ [0,1]时f′(x)>π,则不等式f(x)≤sinπx在 [-3,3]上的解集为     . 解析:因为f(x)为定义在R上的奇函数, 则f(-x)=-f(x),且f(0)=0, 所以f(2+x)=f(-x)=-f(x), 则f(4+x)=-f(x+2)=f(x), 所以函数f(x)为周期为4的函数,且图象关 于x=1对称. 令g(x)=f(x)-πx,x∈[0,1], 则g′(x)=f′(x)-π>0, 所以函数g(x)在[0,1]上单调递增, 所以当x∈[0,1]时,g(x)≥g(0)=0, 即f(x)≥πx. 设h(x)=sinπx-πx,x∈[0,1], 则h′(x)=πcosπx-π=π(cosπx-1)≤0, 所以函数h(x)在[0,1]上单调递减, 则当x∈[0,1]时,h(x)≤h(0)=0, 即sinπx≤πx, 所以f(x)≥sinπx在[0,1]上恒成立, 结合对称性可画出函数f(x)和y=sinπx在 [-3,3]上的简图,如图所示: 由图象可知,不等式f(x)≤sinπx 在[-3,3] 上的解集为[-2,0]∪[2,3]. 答案:[-2,0]∪[2,3] [能力提升组] 11.已知函数f(x)是定义在 R上的偶函数,其导 函数为f′(x),且当x<0时,2f(x)+xf′(x) <0,则不等式(x-2024)2f(x-2024)- f(-1)<0的解集为 (  ) A.(-∞,2025) B.(2023,2025) C.(-∞,2025)∪(2023,+∞) D.(-∞,2023)∪(2025,+∞) 解析:D [令F(x)=x2f(x), 则F′(x)=2xf(x)+x2f′(x)=x[2f(x)+ xf′(x)],当x<0时,2f(x)+xf′(x)<0, 所以当x<0时,F′(x)=x[2f(x)+xf′(x)] >0,即F(x)在(-∞,0)上是增函数, 由题 意f(x)是 定 义 在 R 上 的 偶 函 数,所 以 f(-x)=f(x),所以F(-x)=(-x)2f(-x) =x2f(x)=F(x),所 以 F(x)是 偶 函 数,在 (0,+∞)递减,所以F(x-2024)= (x-2024)2f(x-2024),F(-1) =(-1)2f(-1)=f(-1),即不等式等价为 F(x-2024)<F(-1),所以|x-2024|>1, 所以x<2023或x>2025.] 12.已知可导函数f(x)是定义在 -π2 ,π 2 æ è ç ö ø ÷ 上的 奇函数.当x∈ 0,π2 æ è ç ö ø ÷ 时,f(x)+f′(x)tanx >0,则不等式 cosx􀅰f x+π2 æ è ç ö ø ÷ +sinx􀅰 f(-x)>0的解集为 (  ) A.-π2 ,-π6 æ è ç ö ø ÷ B.-π6 ,0æ è ç ö ø ÷ C.-π2 ,-π4 æ è ç ö ø ÷ D.-π4 ,0æ è ç ö ø ÷ 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰044􀅰 高考总复习 数学(BS) 解析:D [当x∈ 0,π2 æ è ç ö ø ÷ 时,f(x)+f′(x)tanx >0,则cosxf(x)+f′(x)sinx>0, 则函数sinxf(x)在 0,π2 æ è ç ö ø ÷ 上单调递增,又可 导函数f(x)是定义在 -π2 ,π 2 æ è ç ö ø ÷上的奇函数 则sinxf(x)是 -π2 ,π 2 æ è ç ö ø ÷ 上的偶函数,且在 -π2 ,0æ è ç ö ø ÷单调递减, 由 -π2<x+ π 2< π 2 , -π2<-x< π 2 ì î í ï ï ï ï 可得x∈ -π2 ,0æ è ç ö ø ÷, 则x+π2∈ 0 ,π 2 æ è ç ö ø ÷,-x∈ 0,π2 æ è ç ö ø ÷, 则x∈ -π2 ,0æ è ç ö ø ÷ 时,不等式cosx􀅰fx+π2 æ è ç ö ø ÷ + sinx􀅰f(-x)>0, 可化为sin x+π2 æ è ç ö ø ÷􀅰f x+π2 æ è ç ö ø ÷> sin(-x)􀅰f(-x), 又由函数sinxf(x)在 0,π2 æ è ç ö ø ÷ 上单调递增,且 -x∈ 0,π2 æ è ç ö ø ÷,x+π2∈ 0 ,π 2 æ è ç ö ø ÷, 则有π 2>x+ π 2>-x>0 , 解之得-π4<x<0. ] 13.已知λ>0,对任意的x∈(0,+∞),不等式 e2λx-lnx2λ ≥0 恒成立,则λ的最小值为    . 解析:∵对于任意x∈(0,+∞),λ>0,不等式 e2λx-lnx2λ ≥0 恒成立, ∴对 于 任 意 x∈ (0,+ ∞),2λe2λx ≥lnx⇔ 2λxe2λx≥xlnx=lnx􀅰elnx,即2λxe2λx≥lnx􀅰 elnx恒成立, 当0<x≤1时,2λxe2λx>0≥lnx􀅰elnx; 当x>1,lnx>0, 设f(x)=xex,则f′(x)=ex(1+x)>0,所以 f(x)=xex 在x∈(0,+∞)上单调递增, 由f(2λx)≥f(lnx),知 2λx≥lnx,即λ≥ lnx 2x ,即λ≥ lnx2x æ è ç ö ø ÷ max , 设g(x)=lnx2x ,x∈(0,+∞),求导g′(x)= 2(1-lnx) 4x2 ,令g′(x)=0,得x=e, 当x>e时,g′(x)<0,g(x)单调递减;当0<x <e时,g′(x)>0,g(x)单调递增; ∴g(x)在x=e处取得极大值,且为最大值, g(x)max=g(e)= lne 2e= 1 2e. 所以λ≥12e 时,不等式e2λx-lnx2λ ≥0 恒成立. 答案:1 2e 14.若关于x的不等式alnx+1≤x(ex-a)(a∈ R)恒成立,则a的取值范围是   . 解析:alnx+1≤x(ex-a),整理为xex-ax- alnx-1≥0,其中xex=elnx􀅰ex=ex+lnx,故 ex+lnx-a(x+lnx)-1≥0,令x+lnx=t∈R, 则et-at-1≥0,f(t)=et-at-1,注意到: f(0)=0,其中f′(t)=et-a,当a=1时,令 f′(t)>0,解得t>0,令f′(t)<0,解得t<0,则 f(t)≥f(0)=0,满足题意; 当a>1时,令f′(t)>0,得t>lna,令f′(t)<0, 得t<lna,则f(t)=et-at-1在(lna,+∞) 上单调递增,在(-∞,lna)上单调递减,且 lna>0,f(0)=0,所以当t∈(0,lna)时, f(t)<f(0)=0,不合题意,舍去; 故不满足题意,舍去; 当0<a<1 时,令f′(t)>0,得t>lna,令 f′(t)<0,得t<lna,所以f(t)在(-∞,lna) 上单调递减,在(lna,+∞)上单调递增,且lna <0,f(0)=0,所以当t∈(lna,0)时,f(t)< f(0)=0,不合题意,舍去;当a≤0时,f(-1) =e-1+a-1<0,故不合题意,舍去. 综上,a的取值范围是{1}. 答案:{1} 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰144􀅰                                                      主题二 第三章 导数及其应用 课时冲关20 导数的综合应用 学生用书 P274 1.已知函数f(x)=xlnx(x>0). (1)求函数f(x)的极值; (2)若 存 在 x∈ (0,+ ∞),使 得 f(x)≤ -x2+mx-3 2 成立,求实数m 的最小值. 解:(1)由f(x)=xlnx,得f′(x)=1+lnx,定 义域为(0,+∞), 令f′(x)>0,得x>1e ;令f′(x)<0,得0<x<1e. 所 以 f (x)在 0,1e æ è ç ö ø ÷ 上 单 调 递 减,在 1 e ,+∞æ è ç ö ø ÷上单调递增. 所以f(x)在x=1e 处取得极小值,且为f 1e æ è ç ö ø ÷ =-1e ,无极大值. (2)由f(x)≤-x 2+mx-3 2 , 得m≥2xlnx+x 2+3 x . 问题转化为m≥ 2xlnx+x 2+3 x æ è ç ö ø ÷ min . 令g(x)=2xlnx+x 2+3 x =2lnx+x+ 3 x (x>0). 则g′(x)=2x+1- 3 x2 =x 2+2x-3 x2 = (x+3)(x-1) x2 . 由g′(x)>0,得x>1; 由g′(x)<0,得0<x<1. 所以g(x)在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上 单调递增. 所以g(x)min=g(1)=4,则m≥4. 故m 的最小值为4. 2.(2025􀅰天津市南开中学月考)已知函数f(x) =alnx+x. (1)讨论f(x)的单调性; (2)当a=1时,证明:xf(x)<ex. 解:(1)f(x)的定义域为(0,+∞), f′(x)=ax+1= x+a x . 当a≥0时,f′(x)>0, 所以f(x)在(0,+∞)上单调递增. 当a<0时,若x∈(-a,+∞),则f′(x)>0; 若x∈(0,-a),则f′(x)<0. 所以f(x)在(-a,+∞)上单调递增, 在(0,-a)上单调递减. 综上所述,当a≥0时,f(x)在(0,+∞)上单调 递增; 当a<0时,f(x)在(-a,+∞)上单调递增,在 (0,-a)上单调递减. (2)当a=1时,要证xf(x)<ex, 即证x2+xlnx<ex,即证1+lnxx < ex x2 . 令函数g(x)=1+lnxx , 则g′(x)=1-lnxx2 .令g′(x)>0,得x∈(0,e); 令g′(x)<0,得x∈(e,+∞). 所以g(x)在(0,e)上单调递增,在(e,+∞)上单 调递减, 所以g(x)max=g(e)=1+ 1 e ,令函数h(x)= ex x2 ,则h′(x)=e x(x-2) x3 . 当x∈(0,2)时,h′(x)<0;当x∈(2,+∞)时, h′(x)>0. 所以h(x)在(0,2)上单调递减,在(2,+∞)上 单调递增, 所以h(x)min=h(2)= e2 4. 因为e 2 4- 1+ 1 e æ è ç ö ø ÷>0, 所以h(x)min>g(x)max, 即1+lnxx < ex x2 ,从而xf(x)<ex 得证. 3.(2025􀅰山东济南高三期末)已知函数f(x)= -x3+ax-14 ,g(x)=ex -e(e为自然对数 的底数). (1)若曲线y=f(x)在(0,f(0))处的切线与曲 线y=g(x)在(0,g(0))处的切线互相垂直,求 实数a的值; 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰244􀅰 高考总复习 数学(BS) (2)设函数h(x)= f(x),f(x)≥g(x), g(x),f(x)<g(x),{ 试讨论 函数h(x)零点的个数. 解:(1)f′(x)=-3x2 +a,g′(x)=ex,所 以 f′(0)=a,g′(0)=1,由题意,知a=-1. (2)易知函数g(x)=ex-e在 R上单调递增,仅 在x=1处有一个零点,且x<1时,g(x)<0, 又f′(x)=-3x2+a, ①当a≤0时,f′(x)≤0,f(x)在 R 上单调递 减,且过点 0,-14 æ è ç ö ø ÷,f(-1)=34-a>0 , 即f(x)在x≤0 时 必 有 一 个 零 点,此 时y= h(x)有两个零点; ②当a>0时,令f′(x)=-3x2+a=0,得两根 为x1=- a 3<0 ,x2= a 3>0 , 则- a3 是函数f(x)的一个极小值点,a3 是函 数f(x)的一个极大值点, 而f - a3 æ è ç ö ø ÷=- - a3 æ è ç ö ø ÷ 3 +a - a3 æ è ç ö ø ÷-14 =-2a3 a 3- 1 4<0. 现在讨论极大值的情况: f a3 æ è ç ö ø ÷=- a 3 æ è ç ö ø ÷ 3 +a a3- 1 4= 2a 3 a 3- 1 4 , 当f a3 æ è ç ö ø ÷<0,即a<34 时, 函数y=f(x)在(0,+∞)上恒小于零,此时y= h(x)有两个零点; 当f a3 æ è ç ö ø ÷=0,即a=34 时,函数y=f(x)在 (0,+∞)上有一个零点x0= a 3= 1 2 ,此时y= h(x)有三个零点; 当f a3 æ è ç ö ø ÷ >0,即a>34 时,函 数y=f(x)在 (0,+∞)上有两个零点,一个零点小于 a3 ,一 个零点大于 a 3 , 若f(1)=a-54<0 ,即a<54 时,y=h(x)有四 个零点; 若f(1)=a-54=0 ,即a=54 时,y=h(x)有三 个零点; 若f(1)=a-54>0 ,即a>54 时,y=h(x)有两 个零点. 综上所述,当a<34 或a>54 时,y=h(x)有两个 零点;当a=34 或a=54 时,y=h(x)有三个零 点;当3 4<a< 5 4 时,y=h(x)有四个零点. 4.(2025􀅰天津崇化中学期末)已知函数f(x)= alnx x+1+ b x ,曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切 线方程为x+2y-3=0. (1)求a,b的值; (2)证明:当x>0,且x≠1时,f(x)>lnxx-1. 解:(1)f′(x)= a x+1x -lnx æ è ç ö ø ÷ (x+1)2 -b x2 .由于直线 x+2y-3=0的斜率为-12 ,且过点(1,1),所 以 f(1)=1, f′(1)=-12 ,{ 即 b=1, a 2-b=- 1 2 ,{ 解得 a=1, b=1.{ (2)证明:由(1)知f(x)=lnxx+1+ 1 x ,所以f(x) >lnxx-1⇔ lnx x+1+ 1 x> lnx x-1⇔ 2lnx 1-x2 +1x>0⇔ H(x)= 2 1-x2 lnx-12 x- 1 x æ è ç ö ø ÷[ ] >0.构造函 数h(x)=lnx-12 x- 1 x æ è ç ö ø ÷(x>0),则h′(x)= 1 x- 1 2 1+ 1 x2 æ è ç ö ø ÷=- (x-1)2 2x2 ≤0,于是h(x)在 (0,+∞)上单调递减. 当0<x<1 时,h(x)单调递减,所以h(x)> h(1)=0,于是 H(x)= 1 1-x2 h(x)>0;当x>1 时,h(x)单调递减,所以h(x)<h(1)=0,于是 H(x)= 1 1-x2 h(x)>0. 综上所述,当x>0,且x≠1时,f(x)>lnxx-1. 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰344􀅰                                                      主题二 第三章 导数及其应用

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课时13 函数的图象-【创新教程】2026年高考数学总复习大一轮课时作业(北师大版2019)
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