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误时作圣
知能达标训练
视调杖升
[对应学生用书P3o]
A级基础过关
1.已知函数x)x∈R)满足1)=1,且f(x)<12,则x)<x2+12的解集为()
A.-1<x<I}
B.{ar<-1}
C.{xk<-1,或x>1}
D.>1
解析构造函数x)=x)-x2-12,所以hx)=f)一12<0,故h)在R上是减函数,
且1)=1)-12-12=0,故hx)<0的解集为{xk>1}.
答案D
2.己知x)是定义在R上的偶函数,当x0时,xfx)-x)0,且一2)=0,则不等
式f>0的解集是()
A.(-2,0)U(0,2)
B.(-∞,-2)U(2,+∞)
C.(-2,0)U(2,+∞)
D.(-∞,-2)U(0,2)
解析设g)=jx,x≠0.
因为x)是定义在R上的偶函数,
所以一x)=x)
因为g(一x)=一划一x=一f你x=一g),
所以gx)为奇函数,所以g(-2)=一8(2)
因为-2)=0,所以g(-2)=-g(2)=0
当x>0时,g'(x)=xf)-x2<0,
所以gx)在(0,+∞)上单调递减,
此时不等式x>0的解集是(0,2)
因为g)为奇西数,图象关于原点对称,
所以gx)在(一o,0)上单调递减,
所以当x0时,不等式fx>0的解集是(一∞,一2)
综上所述,不等式h>0的解集是(-∞,-2)U(0,2)
答案D
3.已知a,B∈-fππ2),且asna一sin0,则下列结论正确的是()
A.a3>
B.a十B>0
C.la
D.lal-
解析令x)=x sinx,x∈-fπr2),
则一x)=一xsin(一x)=x sinx=x),则x)为偶函数,
又fx)=sinx+xcos x,
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当x∈一π2,0)时,fx)≤0,x∈0,a2)时,fx)≥0,所以fx)在区间-a2),0)
上单调递减,在区间0,π2》上单调递增,
又asin a-sin0,即a>f),
所以dP
答案D
4.若e十a>b+lnb(a,b为变量)成立,则下列选项正确的是()
A.a>Inb
B.a<Inb
C.Ina>b
D.Ina<b
解析方法一由e4十a>b+lnb,可得e4十a>eb+nb,
令fx)=e+x,则a)>nb),
因为x)在R上是增函数,所以a>nb
方法二由e+a>b+nb,可得ea+lne>b+nb,令gx)=x+nx,则g(e>gb),
因为gr)在(0,+∞)上是增西数,所以b,
即a>lnb
答案A
5.已知x)是定义在R上的偶函数,f)是x)的导函数,当x≥0时,fw)一2x>0,且
1)=3,则x)x2+2的解集是()
A.(-1,0)U(1,+∞)
B.(-∞,-1)U(1,+∞)
C.(-1,0)U(0,1)
D.(-∞,-1)U(0,1)
解析令gx)=x)-x2,
因为)是偶函数,则g(一x)=-x)一(一x)2=gx),所以函数gx)也是偶函数,
g'(x)=f(x)-2x,
因为当x≥0时,g'=fx)-2>0,所以函数g)在(0,+∞)上单调递增,
不等式x)Px2+2即为不等式gxP2,
由1)=3,得g1)=2,所以gxPg1),
所以p1,解得x>1或x<-1,
所以x)Px2+2的解集是(-,一1)U(1,+∞)
答案B
6.(多选)定义在(0,十∞)上的函数x)满足f(x)一10,则下列结论正确的是()
A.2)-n21)
B.4)-2)>ln2
C.2)+ln2e)+1
D.fe2)-fe)-1
解析构造函数gc)=x)一hx,x0,
)=f(x)-Ix=xfx)-Ix,
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因为fx)1>0,所以g(x>0,故gx)在(0,+)上是增函数,
由g2)>g1)得,2)-n2>1)-n1,
即2)-ln2>1),故A正确;
由g(4)>g(2)得,4)-n42)-n2,
即4-2)>n4-ln2=ln2,故B正确;
由gePg2)得,e)-ne>2)-ln2,
即fe)+ln2>2)+1,故C错误;
由gePg(e)得,fe2)-ne2>e)-ne,
即fe)-2e)-1,即fe)-epl,
故D正确
答案ABD
7设实数心0,对于任意的x>1,不等式ke≥nx恒成立,则k的最小值为
解析由kea≥nx得aea≥xlnx,
即areb≥c血xlnx,
令f)=e,则ka)≥nx)
因为fr)=c+1)e2,
所以x)在(一1,+∞)上单调递增,
因为a>0,hx>0,所以ar≥lnx,即k≥lma,
令x)=In xx(x>1),则h'x)=1-lna2,
当x∈(1,©)时,h'x)>0,hx)单调递增,
当x∈(e,+°)时,h')0,h单调递减,
所以x)am=he)=Ie,即k≥le,
所以k的最小值为le
答案le
8.已知定义在R上的函数x)满足9+fGx>0,且有3)=3,则fx>3e3x的解集为
解析设Fx)=fx)e,则f)=fx)e+x)e=e[x)+fxO,
Fx)是增函数。
又3)=3,则F3)=3)e3=3e3
.xP3er等价于x)e>3e3,
即FxPF(3),
心3,即所求不等式的解集为(3,+∞)
答案(3,十∞)
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B级能力提升
9.设心0,y>0,若e*十lny>x十y,则下列选项正确的是()
A.xy
B.x-Iny
C.xy
D.x<ny
解析不等式e+ny>x+y等价于e-y-ny,
令)=e-x,>0,
则fn)=cy-lny=y-ny,
∴.不等式c-xy-ny等价于Pny),
fx)=e-1,
∴.当x∈(0,十∞)时,f)>0,fx)在区间0,十∞)上单调递增,
∴.若y∈(1,十o),则lny∈(0,十o),
由fr)>ny)有x>hy;
若y∈(0,1],则ny≤0,
由x0,有x>lny
综上所述,xny
答案B
I0.若e-amr≥一x+n(a),则正实数a的取值范围为()
A.aws4 alcol0,f1e》
B.0,e]
C.lalvs4allcol(fle),+)
D.(e,+∞)
解析不等式e-a≥-x+ln(a),可化为e+x≥el血a)+n(),
设gr)=e+x,则g'()=e+1>0,即gx)在R上是增函数,
而gx)≥gln(),因为a>0,x>0,所以x≥ln(a)=lna+lhx,
由已知lna≤x-lnx恒成立,
令fx)=x-nx,则fx)=1一lx,
当0x<1时,fx)0,fx)单调递减;当x1时,f)P0,单调递增,
所以xr)≥I)=1,故只需lna≤1,即a≤e
又a>0,所以a的取值范周为(0,e]
答案B
11.定义在R上的函数x)的导函数为fx),若对任意实数x,有x)>fx),且x)十2024
为奇函数,则不等式x)+2024e<0的解集是())
A.(-∞,0)
B.(-∞,n2024)
C.(0,+)
D.(2024,+o)
解析设gx)=fcex,则g'x)=f)一fex,
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因为x户f,所以g)0,所以gx)为定义在R上的减函数,
因为x)+2024为奇函数,
所以0)+2024=0,0)=-2024,g0)=f0)e0=-2024,fx)+2024e<0,
即fer<-2024,即g(x)g(0),故>0
答案C
12.已知定义在R上的函数x)的导函数为fx),且3x)+fx<0,n2)=1,则不等
式ex)>8的解集为()
A.(-∞,2)
B.(-∞,ln2)
C.①n2,+o)
D.(2,+o)
解析令gx)=ex),函数gx)的定义域为R,
因为3x)+fx)0,
所以g'x)=[ex)]'=e[3x)+fx)]<0,故g)在R上为减函数,
又因为fn2)=1,
所以gn2)=e32fln2)=8,
所以不等式c3x)P8可化为gx)户gln2),所以xn2,
所以e3x)>8的解集为(-∞,ln2)
答案B
13.已知0xy元,且esnx=e siny,其中e为自然对数的底数,则下列选项中一定
成立的是()
A.cosx+cosy<0
B.cosx+cosy>0
C.cosxsiny
D.sinx>siny
解析由0yπ,且e'sinx=e2siny,
得exsin x=eysiny,
令fx)=xsnx(0x),
则fx)=ex(mnx-cos x)sin2,
当0x<π4时,fx)0,函数x)单调递减,当π4π时,f)>0,函数x)单调递增,
当)=y时,0π4,π4yπ,
因为0xy,c<c',exsinx=eysin y,
所以sin>sinx>0,
所以π4y元-xr,所以cosy>cos(元-x)=-cosx,所以cosx+cosy>0
答案B
14.已知定义域为R的函数fx)的图象连续不断,且x∈R,x)+(一x)=42,当x∈(0,
十∞)时,f(x<4x,若2m+1)一(一m)≤6m2+8m+2,则实数m的取值范围为
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解析依题意得,x)+-x)=4x2,
故fx)-2x2=-[-x)-2(-x)],
令gx)=fx)-2r2,则gr)=-g(-x9,
所以函数gx)为奇函数,gx)=f(x)-4,
因为当x∈(0,+o)时,fx)<4,
即当x∈(0,+∞)时,g(x=fx)-4k<0,
数gx)在(0,+∞)上单调递减,由g)为奇函数可知,g)在R上是减函数,
因为2m+1)-(-m)≤6m2+8m+2,
故f2m+1)-2(2m+1)2≤-m)-2(-m)2,
即g(2m+1)≤g(-m),故2m+1≥-m,
则m≥-13
故实数m的取值范国为一13),十)
答案一13),十o
C级拓广探索
15.(多选)已知函数fx)的定义域为0,十∞),导函数为fm,满足fx)一x)=(c-1)
c(e为自然对数的底数),且1)=0,则()
A.32)>23)
B.1)2)e)
C.)在x=1处取得极小值
D.x)无极大值
解析设gx)=fex0),则g'()=yf-fx2=c-l)ear2=avs4 alcol(y(exx)川,
可设gr)=ex+c,则g(l)=e+c=0,
解得c=-e,故gx)=er-e,
即)=e-cx,x>0,
令g'(>0,则°1,故gx)在(1,+∞)上单调递增,
*g(2)g(3),即223)3,
则32)23),故A错误;,
令fx)=e-c>0,得x>1,
令fx)=e-e<0,得0xr<1,
则fx)在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,
∴1)2)©),x)在x=1处取得极小值,无极大值,故B,C,D均正确
答案BCD
16.(多选)若不相等的正数a,b满足a=b的,则()
A.a>1
B.b<1
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画
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C.a+b>2e
D.as4 o0im+im-as4 alcol0m+2n+1》”+l》n∈
解析由a=b,得ana=blnb,
令fx)=xnx,令fx)=nx+1=0,
解得x=le,
当x∈avs4 alcol(f1e,+oo时,fx)>0;
当x∈lavs4 alcol0,yle》时,f(x0
所以x)在iaws4 alcol0,1e上单调递减,在aws4 al col(f1e,+o)上单调递增.
所以0Q<1,0b<1,故A不正确,B正确;
要证明a+b>2e,即证明b>2e-aas4acoI(0<a<f1e)<b<I),
只需证fb)flalvs4 alcol(f2e-a,
只需证a)-flalvs4 alcol(f2e-a,
g(x)=fx)-f lalvs4allcol(f(2e)-x)
=x Inx-lalvs4alicol(f2e)-x)In lalvs4allcol(f2e)-x),O<xle,
g'(x)=In x+1+In lalvs4alicol(f2e)-x)+1=In xlbuclrel)(alvs4allcol(f2e)-x)))+
2<0,
所以gr)在aws4alco1(0,1e上单调递减,所以gx)>glalvs4 alico.1(f1e》=0,所以
a+b>2e,故C正确;
由于)在(1,+o)上单调递增,
而n+1m>n十2n+1,
所以favs4 alcol(fm+1 )flalvs.4 alcol(ym+2n+1》,所以n+1nnn+l>n+2n
+1lnn+2n+1,
所以as4alco10Wm+m)-laivs4alco10m+2n+1》m+'n∈N,故D正确.
答案BCD
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