内容正文:
小题精练11 构造函数技巧(突破练)
(分值:73分)
单选题每小题5分,共40分;多选题每小题6分,共18分.
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.[2025·本溪模拟]定义在(0,+∞)上的函数f(x)的导函数为f′(x),且f′(x)-f(x)>0,则下列函数一定是增函数的是( )
A.y=xf(x) B.y=
C.y= D.y=exf(x)
2.[2025·宿州模拟]已知a=ln ,b=e-1,c=ln (e为自然对数的底数),则实数a,b,c的大小关系为( )
A.a<c<b B.b<a<c
C.c<a<b D.c<b<a
3.[2025·烟台模拟]已知f(x)是可导函数,且f′(x)<f(x)对于x∈R恒成立,则( )
A.f(1)<ef(0),f(2 024)>e2 024f(0) B.f(1)>ef(0),f(2 024)>e2 024f(0)
C.f(1)<ef(0),f(2 024)<e2 024f(0) D.f(1)>ef(0),f(2 024)<e2 024f(0)
4.[2025·东莞模拟]已知f′(x)为函数f(x)的导函数,当x>0时,有f(x)-xf′(x)>0恒成立,则下列不等式一定成立的是( )
A.f>2f B.f<2f
C.f>f(1) D.f<f(1)
5.[2025·南通模拟]已知定义在R上的函数f(x) 满足f′(x)>2f(x),f(2)=e,则不等式 f(x)>e2x-3的解集为( )
A.(-∞,2) B.(0,2)
C.(2,+∞) D.
6.[2025·北京朝阳区模拟]已知x1,x2∈R,则“x1>x2>1”是“x1-ln x1>x2-ln x2”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
7.[2025·南阳模拟]我们熟悉的网络新词,有“yyds”“内卷”“躺平”等,定义方程f(x)=f′(x)的实数根x叫做函数f(x)的“躺平点”.若函数g(x)=ex-x,h(x)=ln x,φ(x)=2 025x+2 025的“躺平点”分别为a,b,c,则a,b,c的大小关系为( )
A.a>b>c B.b>c>a
C.b>a>c D.c>a>b
8.[2025·中山模拟]已知不等式2λe2x+ln λ≥ln x在x∈(0,+∞)上恒成立,则实数λ的取值范围是( )
A. B.
C. D.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9.[2024·济南质检]已知实数a,b满足a<b,则( )
A.a2<b2 B.a3<b3
C.< D.a-sin a<b-sin b
10.[2025·安康模拟]若0<x1<x2<1,则下列关系式不成立的是( )
A.ex2+ln x1>ex1+ln x2 B.ex2+ln x1<ex1+ln x2
C.x2ex1>x1ex2 D.x2ex1<x1ex2
11.[2025·滁州模拟]已知函数f(x)的定义域为R,其导函数为f′(x),且对任意的x∈R,都有f(x)+2f′(x)>0,则下列结论正确的是( )
A.f(ln 2)<f(0) B.f(ln 2)<f(1)
C.f(2)<f(1) D.f(2)<ef(4)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.[2025·宁波模拟]若函数y=ln x+x2-x-a在[1,4]上恰有2个零点,则实数a的取值范围为________.
13.[2025·聊城模拟]已知定义在R上的奇函数f(x)的导函数为f′(x),且当x∈(0,
+∞)时,恒有f′(x)<1.若有f(2-ln t)-2≥f(ln t)-2ln t,则实数t的取值范围为________.
14.[2025·惠州模拟]若关于x的不等式aex-x2+x>2ln x-ln a在x∈(0,+∞)上恒成立,则a的取值范围为________.
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小题精练11
构造函数技巧(突破练)
1.C[因为ff(x)ex'=(x)-f(x)ex>0,所以y=f(x)ex在(0,+∞)上是
增函数,故选C]
2.A[令x)=lnxx,则f(x)=1一lnxx2,故当x∈(0,e)时,f(x)>0,x)单调递增,
当x∈(e,十∞)时,f(x)<0,fx)单调递减,而a=ln2=ln22=ln44=4)
b=e-1=lnee=fe),c=ln33=ln33=f3),所以a<c<b.故选A]
3.Cg(x)=f (x)ex,g(x)=f (x)ex-f (x)exe2x=f(x)-f(x)ex,
因为fx))对于x∈R恒成立,所以g(x)0,所以g()在R上单调递减,
所以g(1)g(0),g(2024)g(0),所以f(1)e<f(0)e0,f(2024)e2024<f(0)
e0,
所以f1)ef0),f2024)e20240),故选C.]
4.B[令Fx)=f(x)x,x>0,则F'(x)=xf(x)-f(x)x2,
因为当>0时,有x)一xf(x)>0恒成立,即当x>0时,F(x)在(0,+∞)上单调递
减,
所以F(12)<F(14),即1212<1414,即12)<214),A错误,B正确,
F(12)>F(1),即1212>f(1)1,即212)>1),CD错误.故选B.]
5.C [g(x)=f(x)e2x,g'(x)=f (x)e2x-2e2xf (x)e4x=f (x)-2f(x)
e2>0,所以g(x)在R上单调递增,不等式x)>e2x-3等价于g(x)>e-3=f(2)e2
×2=g(2),解得>2,所以不等式x)>e2x-3的解集为(2,十∞)故选C]
6.A[设x)=x-lnx,则fx)=x-1x,则在(0,1)上fx)0,w)单调递减;
在(1,十∞)上fx)>0,x)单调递增.故>x2>1则x)≥x2),但x1)>x2)不能推
出x>x2>l.故x>x2>1”是“x1-lnx1>x2-nx2”的充分不必要条件.故选A]
7.C[根据题意,g'(a)=g(a),又g'(w)=e*-1,则ea-1=ea-a,解得a=l;
同理(x)=1x,即lnb=1b,令m(x)=lnx一lx,则m'(x)=lx十1x2>0,所以mc)
在(0,十∞)上单调递增,又m(1)=-1<0,m(e)=1-1e>0,所以m(x)在(1,e)上
存在唯一零点,
∴.1<b<e;又p'(x)=2025,则p(c)=2025c+2025=p'(c)=2025,解得c=0,
所以b>a>c.故选C]
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8.C[由2e2x+ln≥lnx得2e2r≥nx-ln=lnx,即2xe2x≥xnx2,
令)=te,t∈(0,+∞),则f()=(t+1)e>0,所以t)=te在(0,十∞)上单调递
增,
而2xe2x≥xnx=elnx2nx2等价于f2x)≥fln),
所以2x≥lnx2,即1≥xe2x,
令gx)=xe2x,x∈(0,+o∞),则g'(x)=1-2xe2x;
所以g(x)在x∈(0,12)时,g'(x)>0,g(x)单调递增;在x∈(12,+∞)时,g(x)<0,
g(x)单调递减,所以g(x)最大值为g(12)=12,
∴.≥12e.故选C.]
9.BD[对于A,当a<b<0时,a2>b2,故A错误;
对于B,因为函数y=x3在R上单调递增,所以当a<b时,a3<b3,故B正确;
对于C,当a0<b时,la<lb,故C错误;
对于D,构造函数x)=x一sinx,则f(x)=1一cosx≥0,
故fx)在R上单调递增,所以a一sina<b一simb,故D正确
综上,选BD]
10.ABD[令fx)=e-lnx,则f(x)=e-lx,令h(x)=ex-lx,则hH(x)=e+lx2
>0恒成立,即f(x)=ex一lx在定义域(0,+∞)上单调递增,且f(le)=e一e<0,
f(1)=e-1>0,
因此在区间(1e,1)上必然存在唯一xo,使得f(xo)=0,所以当x∈(0,xo)时fx)单
调递减,当x∈(xo,1)时x)单调递增,故A,B均错误:
令g(x)=exx,g(x)=ex(x-1)x2,当0<x1时,g(x)0,故gx)在区间(0,1)上
为减函数,
,0<x2<1,∴.exlx1>ex2x2,即x2el>xex2,∴.选项C正确,D不正确.故选ABD.]
11.BD[令gx)=e2fx),所以g'(x)=12e2x)+ex2f(x)=12ex2[x)+2f(x)],
因为x)+2f(x)>0,所以g'(x)>0,所以g(x)在R上单调递增,
所以g(0)<gln2)g(1)g(2)g(4),即f0)2n2)e1e2)e24),
则ef2)>1),2)<e4),故AC错误,BD正确.故选BD]
12.lalvs4lallcol(ln 2-2,-54))[y=In x+14x2-32x-a=0,In x+
14x2-32x=a,
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y=a
1n2-2y=fx)
令x)=nx+14x2-32x,x∈[1,4],则函数y=x),y=a的图象在区间[1,4]上
有两个交点,f(x)=1x十12x-32=x2-3x十22x=(x-1)(x一2)2x,
当1≤x<2时,f(x)≤0,当2<x≤4时,fx)>0,所以函数x)在[1,2)上单调递减,
在(2,4]上单调递增,所以x)mim=f2)=ln2-2,而1)=一54,
4)=n4-2>-54,如图,作出函数y=f),y=a的图象,
由图可知a∈lavs4 allcol(ln2一2,一f54)时两函数图象有两个交点,原函数有
两个零点]
13.[e,+∞)[因为x)为R上的奇函数,令g(x)=fx)一x,
则g(一x)=一x)十x=一x)十x=一g(x),即g(x)=x)一x为奇函数,g(0)=f
(0)一0=0,
当x∈(0,+∞)时,则g(x)=f(x)一1<0,g(x)在(0,+∞)上单调递减,所以g(x)
在R上单调递减,又2-lnt)-2≥fnt)-2lnt,即f2-lnt)-(2-lnt)≥nt)
-In f,
即g(2-lnt)≥gnt),所以2-lnt≤lnt,解得lnt≥1=lne,所以t≥e,即实数t
的取值范围为[e,十∞)]
14.lalvs4alco1ff4e2),+o)[由aex-x2+x>2lnx-lna可得当x∈(0,+∞)时,
aer+x+In a-x2+2In x=x2+In x2,ex+ia+x+In aeln x2+In x2,
令gx)=e十x,易知g'()=e+1>0恒成立,即g(x)在R上单调递增,
由er+na+x+lna>elnx2+lnx2可得gx+lna)Pg(lnx2),
故x+lna>lnx2,可得lna>lnx2-x,即lna>lnx2ex,
故a>x2e2,
令h(x)=x2ex(>0),则h(x)=2x一x2ex,
当x∈(0,2)时,h'(x)>0,此时(x)在(0,2)上单调递增;
当x∈(2,+∞)时,h'(x)<0,此时h(x)在(2,+∞)上单调递减,故h(x)max=h(2)
=4e2,可得a>4e2.]
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