内容正文:
第四章
☑章末自测阶段强化,巩固提升|限时:60min
一、单选题
1.(2025·河南驻马店模拟)函数f(x)=2e+
的极值点为
(
A.0
B.1
C.-1
D.e
2.(2025·广东佛山模拟)函数y=f(x)的图象
如图所示,y=∫'(x)为函数y=f(x)的导函数,
则不等式xf'(x)<0的解集为
A.(-3,-1)
B.(0,1)
C.(-3,-1)U(0,1)
D.(-,-3)U(1,+∞)
3.我国自主研发的世界首套设计时速达
600千米的高速磁浮交通系统,标志着我国掌
握了高速磁浮成套技术和工程化能力,这是
当前可实现的“地表最快”交通工具,因此高
速磁浮也被形象地称为“贴地飞行”若某高
速磁浮列车从初始加速至时速600千米阶段
为匀加速状态,且此过程中,位移x与时间t
的关系满足函数x()=+2(为初速
度,k为加速度且k≠0).位移的导函数是速
度与时间的关系v=x'(t)=+.已知从静止
,10
状态匀加速至位移,千米需60,则速度从
零加速到时速600千米需
()
A.120sB.1808C.210sD.240s
4.(2025·山东排坊模拟)已知函数f(x)及其导
函数f'(x)的定义域均为(0,+)f(x2+1)=
()f(1)+,且1)=1,f'(1)=2,则
f'(5)=
()
B.11
C.13
4
第四章导数及其应用学丽高春
综合测试
5.(2025·河南信阳期末)已知定义在R上的函
数f八x)满足sinf(x)+cos xf'(x)>0,则
(
Af5)k3f(石)B.f(g)k3f(3)
cf()>f(E)D.f(g)>3(3)
6.(2025·安徽宣城期末)函数f(x)=xlnx
bx-2alnx+2ab(b>-1),若f(x)≥0恒成立,
则的最小值是
(
A
e
c号
二、多选题
7.(2025·湖南长沙月考)若一个函数在区间D
上的导数值恒大于0,则该函数在D上纯粹递
增,若一个函数在区间D上的导数值恒小于
0,则该函数在D上纯粹递减,则
()
A.函数f代x)=x2-2x在[1,+∞)上纯粹递增
B.函数f(x)=x-2x在[1,2]上纯粹递增
C.函数f(x)=sinx-2x在[0,1]上纯粹递减
D.函数f八x)=e-3x在[0,2]上纯粹递减
8.(2025·湖南株洲期末)若m+em=n+lnn=
4,则
()
A.m>n
B.mn>e
C.m+n=4
D.ne"=e
三、填空题
9.(2025·山东济宁模拟)已知a>0,b>0,直线
y=x+2a与曲线y=e-b+1相切,则2+的
a b
最小值为
10.(2025·江苏苏州模拟)已知函数f(x)=x3-
3x2+ax+2,若f(x)在(-1,1)上有唯一的极
值点且为极大值点,则a的取值范围
为
043
学霸高春白题数学
四、解答题
11.(2025·湖南永州期末)已知函数g(x)=
1-2hx2(a>0),且g()的极值点为
(1)求x;
(2)证明:2g()+2≤2
12.(2025·江苏连云港期末)已知函数
f(x)=2x+ax2+xIn x,aER.
(1)当a=0时,求曲线y=f(x)在x=e处的
切线方程;
(2)若八x)有两个零点x1,2,且x2>3x1,证
9
明:xx2
044
高考新趋势
新定义伴生函数(2025·河南新乡模拟)已知
函数∫(x)=a0+a1x+a2x2+…+anx,其中
ag,a1,a2,…,an不全为0,并约定ant1=0,设
b=(k+1)ak1-a,称g(x)=b+b1x+b2x2+…+
bnx为f代x)的“伴生函数”.
(1)若f(x)=5x+3x2+3x+1,求g(x);
(2)若f(x)>0恒成立,且曲线y=lnf(x)(x>0)
上任意一点处的切线斜率均不小于2,证
明:当x>0时,g(x)≥f八x);
(3)若a=0,证明:对于任意的m∈(0,+∞),
均存在1e(0,m),使得g()<代m
m
第四章
☑真题集训探究考向,剖析考点限时:60min
1.(多选)(2025·全国二卷)已知f(x)是定义
在R上的奇函数,且当x>0时,f(x)=(x2
3)e+2,则
A.f(0)=0
B.当x<0时,八x)=-(x2-3)e-2
C.f(x)≥2当且仅当x≥3
D.x=-1是f(x)的极大值点
2.(2024·全国甲理)设函数f(x)=e+2sin¥
1+x2,
则曲线y=f(x)在点(0,1)处的切线与两坐标
轴所围成的三角形的面积为
()
A.G
c
n
3.(2023·新课标全国Ⅱ)已知函数f(x)=ae-
lnx在区间(1,2)上单调递增,则a的最小
值为
()
A.e2
B.e
C.e
D.e-2
4.(2022·新高考全国I)设a=0.1ea1,b=
1
,c=-lh0.9,则
()
A.a<b<c
B.c<b<a
C.c<a<b
D.a<e<b
5.(多选)(2024·新课标全国I)设函数f八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)<fx2)
C.当1<x<2时,-4<f2x-1)<0
D.当-1<x<0时,f(2-x)>f(x)】
6.(多选)(2023·新课标全国Ⅱ)若函数f八x)=
al血x++S(a≠0)既有极大值也有极小值,则
A.be>0
B.ab>0
C.b2+8ac>0
D.ac<0
第四章导数及其应用学丽高春
真题演练
7.(2025·全国二卷)若x=2是函数f(x)=(x-
1)(x-2)(x-a)的极值点,则f(0)=
8.(2025·全国一卷)若直线y=2x+5是曲线
y=e+xta的切线,则a=
9.(2024·新课标全国I)若曲线y=e+x在
点(0,I)处的切线也是曲线y=ln(x+1)+a的
切线,则a=
10.(2023·全国乙理)设a∈(0,1),若函数
f(x)=a+(1+a)*在(0,+o)上单调递增,
则a的取值范围是
11.(2022·新高考全国Ⅱ)已知函数f(x)=
xea-e*.
(1)当a=1时,讨论f(x)的单调性:
(2)当x>0时f(x)<-1,求a的取值范围;
(3)设neN',证明:
1+1
/12+1√22+2
1>n(n+1).
√n2+n
045
学霸高春白题数学
12.(2024·新课标全国Ⅱ)已知函数
f(x)=e"-ax-a.
(1)当a=1时,求曲线y=f(x)在点(1,f(1)
处的切线方程;
(2)若f(x)有极小值,且极小值小于0,求a
的取值范围。
13.(2024·全国甲理)已知函数f(x)=
(1-ax)·ln(1+x)-x
(1)当a=-2时,求f(x)的极值:
(2)当x≥0时f代x)≥0,求a的取值范围
046
14.(2025·全国二卷)已知函数f(x)=ln(1+
)-x*-,其中0k兮
(1)证明:f(x)在区间(0,+∞)存在唯一的
极值点和唯一的零点;
(2)设x1,x2分别为f(x)在区间(0,+∞)的
极值点和零点
(1)设函数g()=fx,+t)-f(x,-t),证
明:g(t)在区间(0,x1)单调递减;
(iⅱ)比较2x1与x2的大小,并证明你的
结论
15.(2025·全国一卷)(1)求函数f(x)=5c0sx
s5x在[0,牙]上的最大值:
(2)给定0∈(0,T),设a为实数,证明:存在
y∈[a-0,a+0],使得cosy≤cos0;
(3)若存在P,使得对任意x,都有5cosx-
cos(5x+p)≤b,求b的最小值1时,g(x)>g(1)=ln1+ate-1=a+e"-1≥a+e"-1=a≥0,所以a≥
0不合题意;当a<0时,当x-。时,g'(x)=0,当0<x<-。时。
()>0,则代单调递增:当x2-L时,/'()<0,则x)单调递
减期的最大值为:(日)-h(日)+(日)小·。-2
则h()()小是2<0,令p0=h+-2
0e(o=+亡0,则e(0)在(0,+)上单调遥州,又p(e)
ne+xe-2=0,由p(e)<0,得0<<e,0<-<e且a<0,
1
2.ac-e
6据:(1)由)之r2-(2a+10+2h+4,0,得/P()
m-(2a+1)+2_-(2at1)t2.(a=)-2,令f”()=0,解
得片4=2当0a<时>2.当e(0,2)时'(到>0,
九)单调递增:当∈(2,日)时()<0)单调递减:当xe
(日+=)时'(e)>0)单调递摊当a=时,。=2,
f'()≥0恒成立,()在(0,+上单调递增当a>子时,0<
2,当xe(0,)时()>0()单递增:当x
(日2)时")<0)单调递减:当xe(2,+)时了()>0,
)单调递增,综上所述,当0<a<行时,()的单调递增区间
为0,2)和(行+)单调通减区间为(2,)当a=宁时,
)的单调递增区间为(0,+),无单调递诚区间:当>】时,)
的单测递增区间为(0,。)和(2,+),单调递诚区间为
(合2)
(2)因为对任意x1e(0,2],均存在3e(0,2],使得f八x)<g(2),
所以f(x)<g(x),g(x)=2-2x=(x-1)2-1,xe(0,2],当
=2时,g()取得最大值,最大值为0.由(1)得,当0<a≤之时,)
在(0,2]上单调递增,即当x=2时八x)取得最大值f八2)=2a-(2a+
1)×2+2n2+4a=2a-2+2ln2,所以2a-2+2ln2<0,解得a<1-ln2
即0<a<1-h2当a>时()在(0,)上单调递销,在
(,2)小上单调遥减,当x=。时)取得最大值/(日)
22a+1)、+2加+4a-2-2加a+4a设✉(@归
2a
六2-2har,心分则ao2立
12
+4=14a+83
2a2
->0,s(a)
单调递增,所以(。)>x(行)=h4-10度立,所以/(日)<0无
解综上所述,a的取值范围为{al0<a<1-n2.
7.解:(1)/(x)=血+2的定义城为(0,+西),了'(x)=
(1小-h*2
山=,当0e<时”(0)单
一学霸高考·白
调递增,当时(✉)<0《)单调递减,故当x=时)取
最大值/(仁)e()=e1
2)由ae1)可得a≥n2-是,令=a+x-146
&设0则g0=g2,令r0>0都得<-2.令
g'()<0,解得>-2,则g()在(-∞,-2)上单调递增,在(-2,+∞)
上单调递减,即g()m=g(-2)=e2,因此a≥g()=心2,故
a≥c2
8.(1)解:/(x)=√1+2-axin,当a≥0时,定义域为R,当a<
0时定义域为店云],均关于原点对系,且
√1+2a(-x)-a(-x)sin(-x)=√1+2a2-axsinx=f(x),故f(x)
为偶函数
(2)证期:当a=号时)=V口+号m为偶函数,要证
到1,只需菱证≤1-之血,当-1≤≤1时,1
宁i血o0,只需证明0≤≤1时,1-≤(之血厂,即证
2-血g+≥0,只稀证-血≥0,即证≥血令
8(x)=x-nx,8(x)=1-osx≥0,g(x)在[0,1]上单调递增,
故g(x)≥g(0)=0,所以x≥nx,得证.
(3)解:由f(x)<1可得√1+2a2<1+axin,当0<x<霜时,a>0,故
1+axsin x>0,故1+2ax2<(1+axsin x)2→2sinx-2x+axsin2g>0,
h(x)=2sin x-2x+ax sinx,'(x)=2c0s x-2+asin'x+axsin 2x,
m(x)=h'(x),m'(x)=-2sin x+asin 2x+asin 2x+2axcos 2x
-2sin x+2asin 2x+2axcos 2x,n(x)=m'(x),n'(x)=-200sx+
6ams2-4in2x,①当n'(0)=-2+6a>0时,即a>子,存在
0∈(0,T),使得对任意xe(0,),n'(x)>0,故m'(x)在x∈(0,)
上单调递增,又m'(0)=0,所以m'(x)>0在xe(0,)上恒成立,从
面m(x)=h'(x)在xe(0,)上单调递增,又h'(0)=0,所以h'(x)>
0在xe(0,和)恒成立,从而h(x)在e(0,)上单调递增,结
合h(0)=0,得h(0)>0对任意x∈(0,0)恒成立,符合题意,②当
0<a<兮时,n(0)=-2+6a<0,存在e(0,m),使得对任意x
(0,),'(x)<0,故m'(x)在xe(0,0)上单递减,又m'(0)=0,
所以m'(x)<0在xE(0,)恒成立,从而m(x)='(x)在爹∈(0,)
上单调递减,又'(0)=0,所以'(x)<0在xe(0,0)恒成立,从
面h(x)在x∈(0,和)上单测递减,结合h(0)=0,得(0)<0对任意
e(0,)恒成立,不符合题意,圆当a=了时,令p(x)=n'(),
p'(x)=2sin x-16asin 2x-8axcos 2x,q(x)=p'(x),q'(x)=2c06 x-
40a6s2x+16as血2x,则g(0)=2-40a=1-0<0,类推②同理可得
不符合题意综上可得,a>3
第四章综合测试
章末自测
1.A解析:f'(s)=(2c+)(e2+)-(2e+e)(2e).
(e2a+e)2
22六由了'()=0,即1-心=0,解得=0由
f'()>0,得x0,由f”(国)<0,得>0,函数)=25在x=0
处取得极大值,故选A
2.C解析:由题图可得八x)在(-,-3)上单调递减,在(-3,-1)上
单调递增,在(-1,1)上单调递减,在(1,+。)上单调递增,所以当
xe(-m,-3)时f"(x)<0,当xe(-3,-1)时f"(x)>0,当xe(-1,1)
题·数学·028一
时f"(x)<0,当xG(1,+)时f‘(x)>0,所以不等式材"(x)<0的
解集为(-3,-1)U(0,1).故选C.
3.C解析:由题意得匀加速过程中,位移x与时间1的关系满足函数
0)=+之,则由从静止状态匀加速至位移9千米需60,可得
号x604X0,则由=x0)=+恤可得,020
3607x604,
解得t■210,故选C.
4.C解析:因为f代x2+1)=f(x)+f2(1)+x2,且f(1)=1,令x=1,得
2)=∫2(1)f(1)+1=3.对fx2+1)=∫2(x)+f2(1)+x2两边同时
求导,得2时'(x2+1)=2f'(x)fx)+2x,即"(x2+1)=f(x)fx)+
令=1,得/2)时1)1=1号令=2得(5)
了(22)+2=号×3+2=2故了'(5)=故选C
3
5B解折:◆F()=巴≠号m,五.放”(
2
s)s)血5,0恒成立,故F(=儿因在(子+m
cos*x
会小e上球微(传)(侣)园】
cos 6
包得()a…
2
2
6.D解析:由题设fx)=(x-2a)(nx-b)≥0在(0,+)上恒成立
又y=x-2a,y=nx-b在(0,+∞)上都单调递增,所以只需y=x-2a,
yn-6在(0,+)上的零点相同,即2a=心.所以号2且
e
6>-1.令82+可且0-1.则g()=2‘+,当-1
0时,g'(x)<0,即g(x)在(-1,0)上单调递减,当x>0时,g'(x)>0,
即6在(0,+0)上单调通端,所以g(国)-g(0)=子,即的
最小值为子故选D
7.BC解析:若f(x)=x2-2x,则∫'(x)=2x-2,因为f'(1)=0,所以
A错误,若八x)=x3-2x,则f‘(x)=3x2-2,当xe[1,2]时,f'(x)>0
恒成立,所以B正确.若f八x)=ix-2x,则f'()=cosx-2<0,所以
C正确若f八x)=-3x,则f(x)=e-3<0在[0,2]上不恒成立,所
以D错误故选BC.
8.BCD解析::m+em=n+nm=4,.lne+e=n+nn=4设f代x)=x+
nx(x>0),则e)=八m)=4f'(x)=1+>0fx)=x+nx
在(0,+∞)上单调递增,e=n,,m+n=m+e”=4,e”=e“·e”=
e"=e,放选项C,D正确:又f(e)=G+lne=e+1<4,f(3)=3+
ln3>4,∴.e<em=n<3,.1=lne<m<ln3<2,∴,m<n,故选项A错误:
设g(x)=e',则g(x)=(x+1)e.令g'(x)=(x+1)e>0得x-1:
令g(x)=(x+1)e<0得x<-1,.g(x)=x在(-1,+)上单调递
增,在(-0,-1)上单调递减,?1<m<2,g(m)>g(1),即
me">e,∴mn=me>e,故选项B正确.故选BCD.
9.9解析:设切点为(0%),由y=心1-b+1得y=e1,由题意得
(eo1=1,
0+24,解得6=L所以1+2a=2-6,即2a+6=1,故子
(yo=e'o-1-8+1,
名-(合)}水2a6=5的名≥52:9,当且收当asb
a b
时,等号成立,故答案为9.
1
10.(-9,3)解析:函数f(x)=x3-3x2+ax+2,则f'(x)=3x2-6x+a,因
为八x)在(一1,1)上有唯一的极值点且为极大值点,所以根据零点
一学霸高考·白
的存在性定理得f'(-1)·∫"(1)<0J'"(x)=3x2-6x+a的图象是开
口的上的范物线,对将销为直线=名1,由于对称皱直线
在区间(-1,1)右侧,要使f'(x)在(-1,1)内有唯一的变号零点,则
需满足C-)>0,面f"(-1)=3x-1)2-6x-1)+a=3+6+a
f"(1)<0,
9+a,∫(1)=3×12-6×1+a=3-6+a=a-3,则不等式组
(-l)0可化为g30,解得-9<a<3,综上a的取值范围
f'(1)<0
为(-9,3).故答案为(-9,3).
(0)将:()1-2h学(a>0).则r(-2+空
-2(-a)(x+(0),所以当xe(0,a)时,g(x)>0,g()单
x
调递增,当x∈(√a,+x)时,g(x)<0,g(x)单调递减,所以x=√a
为g(x)的极大值点,即。=√a,
(2)证明:由(1)知,g(x)m=g(a)=-lha(a>0),要证2g()+
2≤子,只若证2(-h)+2≤子,即。ha-1≥0,令(=h计
a
1(eo0.周)=当e(0,,(e
0,h(x)单调递减:当xe(1,+∞)时,h'(x)>0,h(x)单调递增,所
以()≥i(1)=0,即n+-1≥0,所以2g()+2≤
a
12.(1)解:当a=0时x)=2x+xin sf(x)=2+lnx+1,曲线y=f八x)
在x=e处切线的斜帝为k=∫'(e)=3+lne=4,又:f八e)=2e+
clne=3c,∴,切线方程为y-3e=4(x-e),即曲线y=f八x)在x=e处
的切线方程为4x-ye=0.
(2)证明:若f(x)有两个零点名,2,则2x1+a子+x1l山需1=0,
22ta号+xn2=0,得-a
24n_2血4>31,令
4(>3,则2h4.2h。2h与,故n
2之片2则h与=h()bh4=h片2
-1-1
告2加h+恤片2告24
-1
1
-2n+1
令a0=n-43).则k)-2,令s0
-1
-2awo3,则ge=名1+日-
12-24+1(t1)2
2
2
060在(3,+)上单调递猫6e)>g(3)=-2山343-号
子4-》子h>0得0则a0
在3,+)上单调递增,A(0)>h(3):3-4=h号
9
2
hn(>h号故>号
9
高考新趋势
(1)解:由题可知=1,41=3,a2=3,43=0,a4=5,45=0,所以b%=
41-a%=2,61=2a2-a1=3,b2=301-42=-3,b=404-43=20,b4=
5a5-a=-5,故fx)的伴生函数”为g(x)=2+3x-3x2+20x3-5x
(2)证明:由已知得f'(x)=a1+2a2x+3a2+…+a.x1,所以g(x)=
60+b1x+62x2+…+bnx”=(a1-ao)+(2a1-a1)x+…+(na.-a-1)x1-
a,x=f"(x)-八x).因为曲线y=ln八x)(x>0)上任意一点处的切线斜
率均不小于2,故y巴≥2在(0,+m)上恒成立又代>0,所以
fx)
f"(x)≥2/x),所以当x>0时,g(x)=f(x)-八x)≥八x)
e产me,则()
(3)证明:因为ao=0,所以0)=Q设h(x)八m
题·数学·029一
'()-)八m_m注意到h(0)=h(m)=0,则h()
mem
e
me
在(0,m)上一定存在极值点.令:为其中一个极值点,则'()=0,
即h()=0m=0,所以.m2因为tE(0,m),所以
e me
0故0x四
m
第四章真题演练
真题集调
1.ABD解析:f(x)为R上的奇函数,故f0)=0,A正确:x<0时,-x>
0,故f八-x)=[(-x)2-3]e2+2=(x2-3)e7+2,(x)=-f(-x)=
-(x2-3)c-2,B正确;当>0时x)=(x2-3)e+2f'(x)=(x+
3)(x-1)e'f‘(1)=0:当0cx<1时f'(x)<0f八x)单调递减,当x>
1时f'(x)>0,八x)单调递增,故x=1为f八x)的极小值点,由f八x)为
R上的奇函数,故x=-1为f八x)的极大值点,D正确:/(-1)=2e-2=
2(e-1)>2,C错.
2.A解折(x)=C2o1+)-e+2in)·2,则r(0)
(1+x2)2
(e+2cs0)(1+0)-(e°+2in0)x0-=3,即曲线y=f()在点(0,1)
(1+0)2
处的切线方程为y-1=3x,即y=3x+1,令x=0,则y=1,令y=0,则
弓,故该切线与两坐标轴所围成的三角形的面积S=之×1×
3.C解析:依题意可知,(x)=4e-工≥0在(1,2)上恒成立,显
然a>0,所以x≥。设g()=xxe(1,2),所以g()=(x+
1)>0,所以g()在(1,2)上单调递增,g(x)>g(1)=c,放c≥。
即a≥1=e,即a的最小值为。1,故选C
4.C解折:设到=h(1+)-(>-1),因为f"(=1中1=1中
1
当xe(-1,0)时f"(x)>0,当xe(0,+)时,f'(x)<0,所以函数
八x)=l1山(1+x)-x在(0,+)上单调递减,在(-1,0)上单调递增,所
以/(号)欢o)=0,所以h9号
9gc0,放g>h9-h09,即
9
6c所以/0)0)0,所以h品0c0,故
1
9.1
0<e,所以
0ec放a设g)eb1-)0c0,则影
g+1)e+1-2-1)c1令(=6(2-1)+1,()=
-1
-1
e(x2+2x-1),当0<x<W2-1时,h'(x)<0,函数h(x)=e(x2-1)+1
单调递诚,当2-1<x<1时,h'(x)>0,函数h(x)=e'(x2-1)+1单调
递增.又h(0)=0,所以当0<x<2-1时,h(x)<0,所以当0<x<√2-
1时,g'(x)>0,函数g(x)=xe+n(1-x)单蠲递增,所以g(0.1)>
g(0)=0,即0.1e1>-n0.9,所以a>e.故选C
5.ACD解析:对A,因为函数(x)的定义域为R,而f'(x)=2(x
1)(x-4)+(x-1)2=3(x-1)(x-3),易知当xe(1,3)时f'(x)<0.
当xe(-,1)或xe(3,+x)时f‘(x)>0,故函数f(x)在(-m,1)
上单调递增,在(1,3)上单满递减,在(3,+)上单调递增,故x=3
是函数代x)的极小值点,故A正确:对B,当0<x<1时,-x2=x(1-
x)>0,所以1>x>x2>0,而由上可知,函数f(x)在(0,1)上单调递增,
所以f八x)>x2),故B错误;对C,当1<x<2时,1<2x-1<3,而由上
可知,函数八x)在(1,3)上单调递减,所以(1)>(2x-1)>f(3),即
-4<f2x-1)<0,故C正确:对D,当-1<x<0时,f(2-x)-f八x)=
(1-x)2(-2-x)-(x-1)2(x-4)=(x-1)2(2-2x)>0,所以f(2-x)>
f八x),故D正确故选ACD
80D解折:函数)=血+兰兰的定义城为(0,+),求导得
一学霸高考·白
(✉)=。-兰=--2,因为函数代)既有极大值也有
极小值,所以函数∫'(x)在(0,+e)上有两个变号零点,而a≠0,因
此方程ax2-bx-2e=0有两个不相等的正根x1,,于是
(a=b2+8ac>0,
场兰0即有+8c>0,b0,x<0,显然ak<0,即k0
4=0,
A错误,B,C,D正确.故选BCD.
7.-4解析:/'(x)=(x-2)(x-a)+(x-1)(x-0)+(x-1)(x-2),若
x=2为f代x)的极值点,则f'(2)=2-a=0→a=2,则f(x)=(x-1)·
(x-2)20)▣-1×4=-4.
8.4解析:对于曲线y=e+x+a,y()=e+1,设切点横坐标为和,有
y(0)=e0+1=2,则x0=0.故切点为(0,5),故5=1+a,故a=4
9.h2解析:由y=心+r得y=心+1,y八0=e°+1=2,故曲线y=心+x
在(0,1)处的切线方程为y=24*1:由y=n(x+1)+a得了,设
切线与曲线y=lh(x+1)+a相切的切点为(xo,ln(o+1)+a),由两曲
线有公切线得y:】
2解得一分则切点为(子+
1
1
h宁),切线方程为y=2(+号ah宁=2a+1ah2,根据两
切线重合,所以a-ln2=0,解得a=ln2故答案为n2.
10.
[5)解指:由两数的解折式可得了(e)=oa+(1:
a)n(1+a)≥0在区间(0,+∞)上恒成立,则(1+a)n(1+a)≥
ha,同(告)广≥。0在区间(0,)上恒度立,放
In a
0)°=13o雨a+1e(1,2),故h(1+a)>0,放
h(a+)≥-na,卿aa+)≥l故5
0<a<1,
2
≤a<1,结合题意可得
l0<a<1,
实数。的k值高强是[)放答案为[汽)
11.(1)解:当a=1时,f(x)=(x-1)c,则f(x)=x0,当x<0时,
f'(x)<0,当x>0时f"(x)>0,故f八x)的单调递减区间为(-∞,0),
单调递增区间为(0,+)
(2)解:设(x)=xe"-心+1,则h(0)=0.又h'(x)=(1+ax)e-e,
设g(x)=(1+ax)e-e,则g(x)=(2a*a2x)e"-e,若a>2
则g(0)=2a-1>0.因为g(x)为连续不间断函数,所以存在
e(0,+),使得Vxe(0,0),总有g(x)>0,放g(x)在(0,和)
上为增函数,故g(x)>g(0)=0,故(x)在(0,x)上为增函数,故
A()>h(0)=0,与题设矛盾若0ca≤乞,则k(x)=(1+ax)
e-e=6mh1+-g,下证:对任意x>0,总有ln(1+x)<x成立,
证明:设S()-h(1+)-藏S()=<0,故5(到
在(0,+)上为减函数,故S(x)<S(0)=0,即m(1+x)<x成立.由
上述不等式有eh(1m)-e<0m-。'=62如-g≤0,故五'(x)≤0
总成立,即h(x)在(0,+∞)上为减函数,所以h(x)<h(0)=0.
当a≤0时,有h'(x)=e-e+ae"<1-1+0=0,所以h(x)在
(0,+)上为减函数,所以(x)<h(0)=0.综上,a≤之
(3)证明:取a=7,则V0,总有0宁-e+1<0成立,令1=e子】
则>1,2=e,x=2n1,放2h1e-1,即2n1c-对任意的pl
恒皮立所议对任意的。N,有山受√受后量
理得到n(a+1)-h<1,放1十】+…+】>
√n2+n
个2+1√2+2√骨2+m
题·数学·030一
ln2-n1+n3-ln2+…+ln(n+1)-lnn=ln(n+1),故不等式成立.
12.解:(1)当a=1时,则f八x)=e-x-1,(x)=c-1,可得f八1)=e-2
了(1)=c-1,即切点坐标为(1,c-2),切线斜本k=心-1,所以切线方
程为y-(e-2)=(e-1)(x-1),即(e-1)x-y1=0.
(2)解法一:因为f代x)的定义域为R,且f(x)=e-a,若a≤0,则
厂(x)≥0对任意x∈R恒成立,可知f代x)在R上单调递增,无极值,
不符合题意:若a>0,令了(x)>0,解得x>lna,令了(x)<0,解得x<
lha,可知八x)在(-为,lha)上单调递减,在(lna,+)上单调递
增,则八x)有极小值f(lna)=a-alna-a,无极大值,由题意可得
flha)=a-alna-a3<0,即a2+lha-1>0,构建g(a)=a2+na
1,a>0,则g'()=2a+】>0,可知g(a)在(0,+0)上单调递增
且g(1)=0,不等式a2+lna-1>0等价于g(a)>g(1),解得a>1,所
以a的取值范围为(1,+%).
解法二:因为八x)的定义城为R,且∫(x)=c-a,若代x)有极小值,
则f(x)=c-a有零点,令f(x)=c-a=0,可得c=a,可知y=c
与y=a有交点,则a>0.令f(x)>0,解得x>lna,令f(x)<0,解得
x<dna,可知f代x)在(-,na)上单调递减,在(lna,+e)上单调
递增,则f八x)有极小值lna)=a-alna-a3,无极大值,符合题意
由题意可得f(lna)▣a-alna-a3<0,即a2+na-1>0,构建
g(a)=a2+lna-l,a>0,因为y=a2,y=na-1在(0,+)上单调递
增,可知g(a)在(0,+)上单调这增,且g(1)=0,不等式a2+lna
1>0等价于g(a)>g(1),解得a>1,所以a的取值范围为(1,+.
13.解:(1)当a=-2时,f(x)=(1+2x)n(1+x)-x,故(x)=2ln(1+
)+22n(1++1,因为y=2加(1+,这+切
在(-1,+)上为增函数,故(x)在(-1,+)上为增函数,而
f(0)=0,故当-1<x<0时了(x)<0,当*>0时∫(x)>0,故f(x)在
x=0处取极小值且极小值为代0)=0,无极大值.
2r国)=-ah(1+)+-1=-ah(1+)-a】
1+x
1*n,*>0,
设()-lh(1+)-atD,0,则(s)e
a+1
1+x
x+1(1+x)2
当s-时(>0故(在
(1+x)2
(0,+)上为增函数,故x(x)>s(0)=0,即广(x)>0,所以f(x)在
[0,+)上为指函数,故)≥0)=0当子<ac0时,当0<
2a时s(x)<0,故s()在(0,-2a中)】
a
a
上为减函数,故在
(02曾上ao.在(0,2曾)r<0,即e
为减活数故在(2)
上x)0)=0,不合题意,舍.当a
0,此时(x)<0在(0,+)上恒成立,同理可得在(0,+)上
)0)=0恒成立,不合题意,舍综上,a≤2
14.()证明:因为到=a(*1)+-2e(0,)
质以f'0到1-361-36-36
1+x
(1)当o0时o)-0部得
-1>0,所以
当0女1时因0单锅遇用:
当>江1时/'(国)0)单调造减,
所以头是八)在(0,+)上唯一的极值点,且是极大值点
又圈为(证)小o=0(云))-h(立)立0,
所以3e(1,))=0,即)在(0,+)上存在唯-
的零点
一学霸高考·白思
(2)(i)证明:因为g()=八x1)-八),
所以g'()=∫'(,+)+f'(x1-)
.3w02
1场材一(-)
-3k(x1)2
1+*1-4
(x1-t-x1)
62(2-7-2x1)
(1+x)2-2
因为te(0,x1),所以2-x好-2x1<0,(1+1)2-2>0,
62(2-x-2x1)
所以go)=1+-c0,即g0在1a(0)上单调遥说
(i)解:由(①D得,g()在:∈(0,x1)上单调递减,所以g(x)<g(0),
即2x)0)x1)x1)=0/2a,)<0
因为是八x)的零点,所以八)=0,所以f2x)<八).
又因为>1,2出1>1,且f(x)在(x1,+西)上单调递减,所以
2%1>2
15.解:(1)f"(x)=5(sin5x-sinx)=10eos3x·sin2x,令∫'(x)=0,得
在[0,牙]小上的解为x=名或x=
所以)在(0,石)上单调道增,在(石·牙)上单调递减,所
2若0e(0,受],则(omy)-≤a-0a0
c0sac088≤c0s0:
若0e(受),不特取ae10,2m.
①若re(a-0,a+0),则(cosy)m=-1≤cos0
②诺a0≤,此时a+0,0e(受),所以eam(a0<am0,
令y=a+0即可知存在ye[a-0,a+0],使得cosy≤cos:
③若-0≥,此时sa-0<2-0<受,所以o(a-0j<m(2s
0)=cos0,
令y=a-0即可知存在ye[a-0,a+8],使得c0%y≤cos6:
综上,存在ye[a-0,a+0],使得co略y≤cos0,证毕
(3)i记h(x)=5Comx-e0%(5x+p),因为h(x+2m)=5cos(x+2m)-
cos(5x+10m+p)=h(x),故(x)为周期函数且周期为2m,故只需
讨论x∈[0,2π],pe[0,m]的情况
当p=π时,h(x)=5c06x-c0s(5x+T)=5cosx+c0s5x,当x=0
时,cosx和cs5x都取到最大值1,则h(x)≤6
当p=0时,h(x)=50osx-cs5x,此时h'(x)=-5inx+5sin5x=
0as2e02ml,令k(e=0.则=0,石受若
g经若2,面(:)-(传)-36,a(受)
(程)0,(答)(爱)-35,4()=4,4(0
s(2归4,故6(=(石)=a(5)=35
当p∈(0,)时,在(2)中取e=a,则存在y∈[p-6,p+8们,使得
mm6取要则月取号【号]即
-号e【行若]故so≥9敢5m(stpj≥
35,所以6≥35,可取x=6,=0使得等号成立.综上,6m=35.
·数学·031一