内容正文:
2026届高考数学一轮复习 课时作业:函数与导数
一、单项选择题(本大题共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.函数的定义域为开区间,导函数在内的图象如图所示,则函数在开区间内有极小值点( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
2.是函数的导函数,的图象如图所示,则的图象最有可能是下列选项中的( )
A. B. C. D.
3.已知函数在区间上单调递增,则a的最小值为( ).
A. B.e C. D.
4.是定义在上的非负可导函数,且满足.对任意正数a,b,若,则必有( )
A. B. C. D.
5.已知函数的定义域为,定义集合,在使得的所有中,下列成立的是( )
A.存在是偶函数 B.存在在处取最大值
C.存在是增函数 D.存在在处取到极小值
6.设分别是定义在上的奇函数和偶函数,当时,.且,则不等式的解集是( )
A. B. C. D.
7.当时,函数取得最大值,则( )
A. B. C. D.1
8.已知,则( )
A. B. C. D.
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,有选错的得0分)
9.若函数既有极大值也有极小值,则( ).
A. B. C. D.
10.已知函数及其导函数的定义域均为,记,若,均为偶函数,则( )
A. B. C. D.
11.已知函数,则( )
A.有两个极值点 B.有三个零点
C.点是曲线的对称中心 D.直线是曲线的切线
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分.把答案填在题中的横线上)
12.若是函数的极值点,则
13.设,若函数在上单调递增,则a的取值范围是 .
14.已知和分别是函数(且)的极小值点和极大值点.若,则a的取值范围是 .
四、解答题(本大题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
15.(13分)设函数的图象与直线相切于点.
(1)求a,b的值;
(2)求函数的单调区间.
16.(15分)已知函数.
(1)求的单调区间;
(2)当时,证明:当时,恒成立.
17.(15分)已知函数,其中.
(1)若曲线在点处的切线方程为,求函数的解析式;
(2)讨论函数的单调性;
(3)若对于任意的,不等式在上恒成立,求的取值范围.
18.(17分)已知函数.
(1)当时,求的极值;
(2)当时,,求的取值范围.
19.(17分)已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)若有极小值,且极小值小于0,求a的取值范围.
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$2026届高考数学一轮复习课时作业:函数与导数
一、单项选择题(本大题共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)
y=f(x)
1.函数f(x)的定义域为开区间(a,b),导函数f”(x)在(a,b)内的图象如图所示,
则函数f(x)在开区间(a,b)内有极小值点()
A.1个
B.2个
C.3个
D.4个
2."(x)是函数f(x)的导函数,y=f'(x)的图象如图所示,则y=f(x)的图象最有可能是下列选项中的()
3.己知函数f(x)=ae-hx在区间(1,2)上单调递增,则a的最小值为().
A.e2
B.e
C.e
D.e2
4.f(x)是定义在(0,+w)上的非负可导函数,且满足f"(x)+f(x)≤0.对任意正数a,b,若a<b,则必有()
A.af(b)≤bf(a
B.bf(a)≤af(b)
c.af(a)≤f(b)
D.bf(b)≤f(a)
5.已知函数f()的定义域为R,定义集合M=xK∈R,x∈(←o,x,),f()<∫。)},在使得M=[-1,1]的所有f(x)
中,下列成立的是()
A.存在f(x)是偶函数
B.存在f(x)在x=2处取最大值
C.存在f(x)是增函数
D.存在f(x)在x=-1处取到极小值
6.设f(x、g(x)分别是定义在R上的奇函数和偶函数,当x<0时,f(x)g(x)+f(x)g(x)>0.且g(-3)=0,则不
等式f(x)g(x)<0的解集是()
A.(-3,0)U(3,+w)
B.(-3,0)U(0,3)
C.(-0,-3)U(3,+w)D.(-w,-3)U(0,3)
7.当x=1时,函数f(=ahnx+b取得最大值-2,则f'(2)=()
A.-1
B月
c.
D.1
8.已知a=3b=cos
32
片c=4知片,则《)
A.c>b>a
B.b>a>c
C.a>b>c
D.a>c>b
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全
部选对的得6分,有选错的得0分)
g.若函数f)=anx+:+a≠0)既有极大值也有极小值,则(
A.bc>0
B.ab0
C.b2+8ac>0
D.ac<0
10.已知西数1网及其导数了)的定义域均为R,记g)=了),若寸}2x,82+)均为偶函数,则()
A.f(0)=0
1)
B.82)0
C.f(-1)=f(4)
D.8(-1)=8(2)
11.已知函数f(x)=x3-x+1,则()
A.f(x)有两个极值点
B.f(x)有三个零点
C.点(0,1)是曲线y=f(x)的对称中心D.直线y=2x是曲线y=f(x)的切线
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分.把答案填在题中的横线上)
12.若x=2是函数f(x)=(x-1)(x-2)x-a的极值点,则f(0)=
13.设a∈(0,1),若函数f(x)=d+(1+a)在(0,+o)上单调递增,则a的取值范围是
14.已知x=x,和x=x2分别是函数f(x)=2a-ex2(a>0且a≠1)的极小值点和极大值点.若x<x2,则a的取
值范围是
四、解答题(本大题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
15.(13分)设函数f(x)=x-3ax2+3bx的图象与直线12x+y-1=0相切于点(1,-11).
(1)求a,b的值:
(2)求函数f(x)的单调区间.
16.(15分)已知函数f()=a(x-1)-lnx+1.
(1)求∫(x)的单调区间:
(2)当a≤2时,证明:当x>1时,f(x)<e恒成立.
17.(15分)己知函数f(x)=x+a+b(K≠0),其中a,b∈R
(1)若曲线y=f(x)在点P(2,∫(2)处的切线方程为y=3x+1,求函数∫(x)的解析式:
(2)讨论函数f(x)的单调性:
⊙)诺对于任意的ae号2,不等式/()≤10在子1]上恒成立,求b的取值范围
18.(17分)已知函数f(x)=(1-ax)n(1+x)-x.
(1)当a=-2时,求f(x)的极值:
(2)当x≥0时,f(x)≥0,求a的取值范围.
19.(17分)已知函数f(x)=e-ax-a.
(1)当a=1时,求曲线y=f(x)在点(L,f()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.
2026届高考数学一轮复习 课时作业:函数与导数
一、单项选择题(本大题共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.函数的定义域为开区间,导函数在内的图象如图所示,则函数在开区间内有极小值点( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】A
【分析】由导函数的图象可知在开区间内有个零点,,分析导函数再零点左右的导数值(正、负),即可判断函数的极值点,从而得解.
【详解】从图形中可以看出,在开区间内有个零点,,
在处的两边左正、右负,取得极大值;
在处的两边左负、右正,取值极小值;
在处的两边都为正,没有极值;
在处的两边左正、右负,取值极大值.
因此函数在开区间内的极小值点只有一个.
故选:A.
2.是函数的导函数,的图象如图所示,则的图象最有可能是下列选项中的( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据导函数的正负与原函数单调性的关系,结合图象进行判断即可.
【详解】由导函数的图象可知:当时,,函数单调递增,
当时,,函数单调递减,
当时,,函数单调递增,只有选项C符合,
故选:C
3.已知函数在区间上单调递增,则a的最小值为( ).
A. B.e C. D.
【答案】C
【分析】根据在上恒成立,再根据分参求最值即可求出.
【详解】依题可知,在上恒成立,显然,所以,
设,所以,所以在上单调递增,
,故,即,即a的最小值为.故选:C.
4.是定义在上的非负可导函数,且满足.对任意正数a,b,若,则必有( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】构造函数,再分类讨论即可求解.
【详解】解:令,,所以在上为常函数或递减,
若在上为单调递减,所以,即①,②
①②两式相乘得:所以,
若在上为常函数,且,则,即③,④,
③④两式相乘得:所以,综上所述,故选:A
5.已知函数的定义域为,定义集合,在使得的所有中,下列成立的是( )
A.存在是偶函数 B.存在在处取最大值
C.存在是增函数 D.存在在处取到极小值
【答案】B
【分析】A选项利用偶函数的性质找到矛盾即可;B选项找到合适函数即可;C选项由定义得到集合与已知条件矛盾;D选项由集合的定义找到矛盾.
【详解】对于A选项:时,,
当时,, 任意的,恒成立,
若时偶函数,此时矛盾,故A选项错误;
对于B选项:若函数图像如下:
当时,,时,,当,,
∴存在在处取最大值,故B选项正确;
对于C选项:在时,若函数严格递增,则集合的取值不会是,而是全体定义域,故C选项错误;
对于D选项:若存在在处取到极小值,则在在左侧存在,,与集合定义矛盾,故D选项错误.
故选:B
6.设分别是定义在上的奇函数和偶函数,当时,.且,则不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】构造函数,利用已知可判断出其奇偶性和单调性,进而即可得出不等式的解集.
【详解】令,则,因此函数在上是奇函数.
①当时,,在时单调递增,故函数在上单调递增.
,
,
.
②当时,函数在上是奇函数,可知:在上单调递增,且(3),
,的解集为.
③当时,,不符合要求
不等式的解集是,,.
故选:D
7.当时,函数取得最大值,则( )
A. B. C. D.1
【答案】B
【分析】根据题意可知,即可解得,再根据即可解出.
【详解】因为函数定义域为,所以依题可知,,,而,所以,即,所以,因此函数在上递增,在上递减,时取最大值,满足题意,即有.故选:B.
8.已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由结合三角函数的性质可得;构造函数,利用导数可得,即可得解.
【详解】[方法一]:构造函数
因为当,故,故,所以;
设,,所以在单调递增,
故,所以,所以,所以,故选A
[方法二]:不等式放缩
因为当,取得:,故
,其中,且
当时,,及,此时,
故,故,所以,所以,故选A
[方法三]:构造函数
因为,因为当,所以,即,所以;设,,所以在单调递增,则,所以,所以,所以,故选:A.
[方法四]:【最优解】不等式放缩
因为,因为当,所以,即,所以;因为当,取得,故,所以.故选:A.
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,有选错的得0分)
9.若函数既有极大值也有极小值,则( ).
A. B. C. D.
【答案】BCD
【分析】求出函数的导数,由已知可得在上有两个变号零点,转化为一元二次方程有两个不等的正根判断作答.
【详解】函数的定义域为,求导得,
因为函数既有极大值也有极小值,则函数在上有两个变号零点,而,
因此方程有两个不等的正根,
于是,即有,,,显然,即,A错误,BCD正确.
故选:BCD
10.已知函数及其导函数的定义域均为,记,若,均为偶函数,则( )
A. B. C. D.
【答案】BC
【分析】方法一:转化题设条件为函数的对称性,结合原函数与导函数图象的关系,根据函数的性质逐项判断即可得解.
【详解】[方法一]:对称性和周期性的关系研究
对于,因为为偶函数,所以即①,所以,所以关于对称,则,故C正确;
对于,因为为偶函数,,,所以关于对称,由①求导,和,得,所以,所以关于对称,因为其定义域为R,所以,结合关于对称,从而周期,所以,,故B正确,D错误;
若函数满足题设条件,则函数(C为常数)也满足题设条件,所以无法确定的函数值,故A错误.故选:BC.
[方法二]:【最优解】特殊值,构造函数法.
由方法一知周期为2,关于对称,故可设,则,显然A,D错误,选BC.故选:BC.
[方法三]:
因为,均为偶函数,所以即,,
所以,,则,故C正确;
函数,的图象分别关于直线对称,又,且函数可导,
所以,所以,所以,
所以,,故B正确,D错误;
若函数满足题设条件,则函数(C为常数)也满足题设条件,所以无法确定的函数值,故A错误.故选:BC.
11.已知函数,则( )
A.有两个极值点 B.有三个零点
C.点是曲线的对称中心 D.直线是曲线的切线
【答案】AC
【分析】利用极值点的定义可判断A,结合的单调性、极值可判断B,利用平移可判断C;利用导数的几何意义判断D.
【详解】由题,,令得或,令得,
所以在,上单调递增,上单调递减,所以是极值点,故A正确;
因,,,
所以,函数在上有一个零点,当时,,即函数在上无零点,综上所述,函数有一个零点,故B错误;
令,该函数的定义域为,,
则是奇函数,是的对称中心,将的图象向上移动一个单位得到的图象,
所以点是曲线的对称中心,故C正确;
令,可得,又,
当切点为时,切线方程为,当切点为时,切线方程为,故D错误.
故选:AC.
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分.把答案填在题中的横线上)
12.若是函数的极值点,则
【答案】
【分析】由题意得即可求解,再代入即可求解.
【详解】由题意有, 所以,
因为是函数极值点,所以,得,
当时,,
当单调递增,当单调递减,
当单调递增,
所以是函数的极小值点,符合题意;所以.
故答案为:.
13.设,若函数在上单调递增,则a的取值范围是 .
【答案】
【分析】原问题等价于恒成立,据此将所得的不等式进行恒等变形,可得,由右侧函数的单调性可得实数的二次不等式,求解二次不等式后可确定实数的取值范围.
【详解】由函数的解析式可得在区间上恒成立,
则,即在区间上恒成立,
故,而,故,故即,故,
结合题意可得实数的取值范围是.故答案为:.
14.已知和分别是函数(且)的极小值点和极大值点.若,则a的取值范围是 .
【答案】
【分析】法一:依题可知,方程的两个根为,即函数与函数的图象有两个不同的交点,构造函数,利用指数函数的图象和图象变换得到的图象,利用导数的几何意义求得过原点的切线的斜率,根据几何意义可得出答案.
【详解】[方法一]:【最优解】转化法,零点的问题转为函数图象的交点
因为,所以方程的两个根为,即方程的两个根为,
即函数与函数的图象有两个不同的交点,
因为分别是函数的极小值点和极大值点,
所以函数在和上递减,在上递增,
所以当时,,即图象在上方
当时,,即图象在下方
,图象显然不符合题意,所以.令,则,
设过原点且与函数的图象相切的直线的切点为,
则切线的斜率为,故切线方程为,
则有,解得,则切线的斜率为,
因为函数与函数的图象有两个不同的交点,
所以,解得,又,所以,综上所述,的取值范围为.
[方法二]:【通性通法】构造新函数,二次求导
=0的两个根为,因为分别是函数的极小值点和极大值点,
所以函数在和上递减,在上递增,
设函数,则,若,则在上单调递增,此时若,
则在上单调递减,在上单调递增,此时若有和分别是函数
且的极小值点和极大值点,则,不符合题意;
若,则在上单调递减,此时若,则在上单调递增,在上单调递减,令,则,此时若有和分别是函数且的极小值点和极大值点,且,则需满足,,即故,所以.
四、解答题(本大题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
15.(13分)设函数的图象与直线相切于点.
(1)求a,b的值;
(2)求函数的单调区间.
【答案】(1) (2)单调递增区间为和,单调递减区间为
【分析】(1)根据导数的几何意义进行求解即可;
(2)求出导函数解不等式可得答案.
【详解】(1),由题意知,解得;
(2)由(1)知,
所以,解得或,,解得.
的单调递增区间为和,单调递减区间为
16.(15分)已知函数.
(1)求的单调区间;
(2)当时,证明:当时,恒成立.
【答案】(1)见解析 (2)见解析
【分析】(1)求导,含参分类讨论得出导函数的符号,从而得出原函数的单调性;
(2)先根据题设条件将问题可转化成证明当时,即可.
【详解】(1)定义域为,
当时,,故在上单调递减;
当时,时,,单调递增,
当时,,单调递减.
综上所述,当时,的单调递减区间为;
时,的单调递增区间为,单调递减区间为.
(2),且时,,
令,下证即可.,再令,则,
显然在上递增,则,即在上递增,
故,即在上单调递增,故,问题得证
17.(15分)已知函数,其中.
(1)若曲线在点处的切线方程为,求函数的解析式;
(2)讨论函数的单调性;
(3)若对于任意的,不等式在上恒成立,求的取值范围.
【答案】(1) (2)答案见解析 (3)
【分析】(1)利用导数的几何意义依次得到关于的方程,解之即可得解;
(2)对求导,分类讨论和两种情况,结合导数与函数单调性的关系即可得解;
(3)利用(2)中结论,分析的单调性,从而将问题转化为在上的最大值,从而得到关于的不等式组,再利用恒成立问题的解法即可得解.
【详解】(1)因为,所以,
又在点处的切线方程为,,解得,则,
由切点在直线上,得,解得,所以.
(2)因为,当时,,函数在上单调递增,
当时,令,得或;令,得或;
所以在和上单调递增,和上单调递减;
综上,当时,在上单调递增;
当时,在和上单调递增,和上单调递减;
(3)因为,所以,所以由(2)知,在上单调递减,在上单调递增,
故在上的最大值为和中的较大者,
因为对于任意的,不等式在上恒成立,
所以,即,得,
因为上述不等式组对任意的成立,所以,故.
18.(17分)已知函数.
(1)当时,求的极值;
(2)当时,,求的取值范围.
【答案】(1)极小值为,无极大值. (2)
【分析】(1)求出函数的导数,根据导数的单调性和零点可求函数的极值.
(2)求出函数的二阶导数,就、、分类讨论后可得参数的取值范围.
【详解】(1)当时,,故,
因为在上为增函数,故在上为增函数,而,
故当时,,当时,,故在处取极小值且极小值为,无极大值.
(2),设,
则,
当时,,故在上为增函数,故,即,
所以在上为增函数,故.
当时,当时,,故在上为减函数,故在上,
即在上即为减函数,故在上,不合题意,舍.
当,此时在上恒成立,同理可得在上恒成立,不合题意,舍;
综上,.
19.(17分)已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)若有极小值,且极小值小于0,求a的取值范围.
【答案】(1) (2)
【分析】(1)求导,结合导数的几何意义求切线方程;
(2)解法一:求导,分析和两种情况,利用导数判断单调性和极值,分析可得,构建函数解不等式即可;解法二:求导,可知有零点,可得,进而利用导数求的单调性和极值,分析可得,构建函数解不等式即可.
【详解】(1)当时,则,,可得,,
即切点坐标为,切线斜率,所以切线方程为,即.
(2)解法一:因为的定义域为,且,
若,则对任意恒成立,可知在上单调递增,无极值,不合题意;
若,令,解得;令,解得;
可知在内单调递减,在内单调递增,则有极小值,无极大值,
由题意可得:,即,构建,则,
可知在内单调递增,且,不等式等价于,解得,
所以a的取值范围为;
解法二:因为的定义域为,且,
若有极小值,则有零点,令,可得,
可知与有交点,则,若,令,解得;令,解得;
可知在内单调递减,在内单调递增,
则有极小值,无极大值,符合题意,
由题意可得:,即,
构建,因为则在内单调递增,
可知在内单调递增,且,不等式等价于,解得,
所以a的取值范围为.
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$2026届高考数学一轮复习课时作业:函数与导数
一、单项选择题(本大题共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.函数f(x)的定义域为开区间(a,b),导函数f'(x)在(a,b)内的图象如图所示,则函数f(x)在开区间(a,b)内有极
小值点()
y=f(x)
A.1个
B.2个
C.3个
D.4个
【答案】A
【分析】由导函数的图象可知f"(x)在开区间(a,b)内有4个零点x,x2,x,x4,(:<七<x=0<x),分析导函数再
零点左右的导数值(正、负),即可判断函数的极值点,从而得解
【详解】从图形中可以看出,f'(x)在开区间(a,b)内有4个零点x,x2,x,x4,(:<x2<x=0<x),
在x处的两边∫'(x)左正、右负,取得极大值:
在x,处的两边'(x)左负、右正,取值极小值:
在x,处的两边∫'(x)都为正,没有极值:
在x处的两边∫'(x)左正、右负,取值极大值.
因此函数∫(x)在开区间(a,b)内的极小值点只有一个.
故选:A.
2."(x)是函数f(x)的导函数,y='(x)的图象如图所示,则y=f(x)的图象最有可能是下列选项中的()
·:
【答案】C
【分析】根据导函数的正负与原函数单调性的关系,结合图象进行判断即可.
【详解】由导函数的图象可知:当x<0时,f'(x)>0,函数f(x)单调递增,
当0<x<2时,"(x)<0,函数f(x)单调递减,
当x>2时,f"(x)>0,函数f(x)单调递增,只有选项C符合,
故选:C
3.已知函数f(x)=ae-hx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
【答案】C
【分析】根据f(x)=ac-上≥0在(,2)上恒成立,再根据分参求最值即可求出。
(详解】依题可知,f@)=ae20在,2上恒成立,显然a>0,所以xe行
设g(x)=xe,x∈(1,2),所以g'(x)=(x+1)e>0,所以8(x)在(1,2)上单调递增,
1
g(x)>g(1)=e,故e≥二,即a≥二=e1,即a的最小值为e1.故选:C.
a
e
4.f(x)是定义在(0,+o)上的非负可导函数,且满足f"(x)+f(x)≤0.对任意正数a,b,若a<b,则必有()
A.af(b)≤bf(a)
B.bf(a)≤gf(b)
c.af(a)≤f(b)
D.f(b)≤f(a)
【答案】A
【分析】构造函数g(x)=(),再分类讨论即可求解。
【详解】解:令g(x)=f(x),g'(x)=f(x)+yf'(x)≤0,所以g(x)在(0,+o)上为常函数或递减,
11
IP若()在(0,+四上为单调递减,所以8@>8⑥,即4f(@>时(b)≥00.T>厅>0@
①②两式相乘得:所以f@、f包→f(a>(b,
a
b
2若8)在(0,+)上为常函数,且f田=0,则g@=g⑥)=0,即(@=bf(b)=0③,>、
2>6京>0④,
®@两式相乘得:所以@.-(回-(,综上所述,回)≥时o)故选:A
5.已知函数f(的定义域为R,定义集合M={。∈R,x∈(o,x)f)<f。},在使得M=[-l,]的所有f(x)
中,下列成立的是()
A.存在f(x)是偶函数
B.存在f(x)在x=2处取最大值
C.存在f(x)是增函数
D.存在(x)在x=-1处取到极小值
【答案】B
【分析】A选项利用偶函数的性质找到矛盾即可:B选项找到合适函数即可:C选项由定义得到集合M与已知条件
矛盾;D选项由集合M的定义找到矛盾
【详解】对于A选项:x<时,f()<f(x),
当x。=1时,∈[-1,1],任意的x∈(-o,1),f(x)<f(I)恒成立,
若∫(x)时偶函数,此时∫()=f(-1)矛盾,故A选项错误:
对于B选项:若∫(x)函数图像如下:
当x<-1时,f(x)=-2,-1≤x≤1时,f(x)∈[-1,],当x>1,f(x)=1,
∴.存在∫(x)在x=2处取最大值,故B选项正确:
对于C选项:在x<-1时,若函数∫(x)严格递增,则集合M的取值不会是[-1],而是全体定义域,故C选项错误;
对于D选项:若存在f(x)在x=-1处取到极小值,则在x=-1在左侧存在x=n,f(n)>f(-1),与集合M定义矛
盾,故D选项错误」
故选:B
6.设f(x)、g(x)分别是定义在R上的奇函数和偶函数,当x<0时,f(x)g(x)+f(x)g(x)>0.且g(-3)=0,则不
等式f(x)g(x)<0的解集是()
A.(-3,0U(3,+m)
B.(-3,0)U(0,3)
C.(0,-3)U(3,+0)
D.(n,-3)U(0,3)
【答案】D
【分析】构造函数(x)=f(x)8(x),利用已知可判断出其奇偶性和单调性,进而即可得出不等式的解集.
【详解】令h(x)=f(x)g(x),则h(-x)=f(-x)g(-x)=-f(x)g(x)=-h(x),因此函数h(x)在R上是奇函数.
①:当x<0时,h(x)=∫"(x)g(x)+f(x)g'(x)>0,.h(x)在x<0时单调递增,故函数h(x)在R上单调递增.
'h(-3)=f(-3)g(-3)=0,
.h(x)=f(x)g(x)<0=h(-3),
x<-3.
②当x>0时,函数h(x)在R上是奇函数,可知:h(x)在(0,+∞)上单调递增,且h(3)=-h(-3)=0,
.h(x)<0,的解集为(0,3).
③当x=0时,h(0)=0,不符合要求
∴.不等式f(x)g(x)<0的解集是(-o,-3)U0,3).
故选:D
7.当x=1时,函数f)=anx+b取得最大值-2,则f'(2)=()
A.-1
B.2
C.
D.1
【答案】B
【分析】根据题意可知f(I)=-2,∫'(1)=0即可解得a,b,再根据∫'(x)即可解出.
【详解】因为函数f心定义域为0+四,所以依腿可知,0=2,了0)=0,而了)名,所以
b=-2a-b=0,即a=-26=-2,所以/)-子+子,因此函数倒在Q上通痛在网上通减,x=1时
取绿大值,满足题意,年有了)=1分分收击:区
1
1
8.己知a=
b=cos子c=4sm子,则()
32
4
A.c>b>a
B.b>a>c
C.a>b>c
D.a>c>b
【答案】A
【分析】由5=4am结合三角函数的性质可得c>b:构造函数f(x)=cosx+号x2-1xe(0,+w),利用导数可得b>a,
b
41
2
即可得解
【详解】[方法一小:构造函数
因为当x∈0
)x<m,故8=4m子l,故1,所以c>b:
2
4
1
设f(x)=cosx+5x2-l,x∈(0,+o),f'(x)=-sinx+x>0,所以f(x)在(0,+o)单调递增,
放母00,所以co子}0,所以6>a,所以e>b>a,故选A
432
[方法二]:不等式放缩
故b>a
1
4
4
1
4
1
当4sm计c0s7时,+
4
17
114
1
故os7而而5加44s如子放b<c,所以b>a,所以c>b>a,故选4
[方法三:构造函数
因为号4子因为当x码引m<,所以m行即后1,所以c>b:设
f付=c0sx+x-1,xe(0,+回,f)=-snx+x>0,所以f)在(0,+0)单调递增,则f
1
2
>f(0)=0,所以
是3>0,所以b>a,所以c>b>a,故选:A.
cos
432
[方法四]:【最优解】不等式放缩
国为分=4n7国为当(0m<<,所以即1,所以c>6:国为当引
Sinx<x,
取x=得cos号=1-2sinm2>1-2
8
4
8
1_31,故b>a,所以c>b>a,故选:A
(832
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全
部选对的得6分,有选错的得0分)
9.若函数)=anx++a≠0)既有极大值也有极小值,则(。
A.bc0
B.ab0
C.b2+&ac>0
D.ac<0
【答案】BCD
【分析】求出函数f(x)的导数f"(x),由已知可得f'(x)在(0,+0)上有两个变号零点,转化为一元二次方程有两个不
等的正根判断作答
【胖解)函数∫)=an十名+的定义域为0,+0),求导得/①)6-二上
Γxx2x3
x3
因为函数f(x)既有极大值也有极小值,则函数"(x)在(0,+o)上有两个变号零点,而a≠0,
因此方程ax2-bx-2c=0有两个不等的正根x,x2,
△=b2+8ac>0
b
于是x+x2=二>0,即有b+8ac>0,ab>0,ac<0,显然dbc<0,即bc<0,A错误,BCD正确.
a
X2=
2,0
a
故选:BCD
10.已知函数了树)及其导西数)的定义城均为R,记8倒=了四,若/}-2x,
8(2+x)均为偶函数,则()
A.f(0)=0
B.
C.f(-1)=f(4)
D.8(-1)=8(2)
【答案】BC
【分析】方法一:转化题设条件为函数的对称性,结合原函数与导函数图象的关系,根据函数的性质逐项判断即可
得解。
【详解】[方法一]:对称性和周期性的关系研究
对于.因为f得-2x%偶数,所以f-2=侵+2x甲径-=传*@,所以6-刘=,
所以f(9关于x=)对称,则f(-)=f④,故C正确:
对于g(x),因为8(2+x)为偶函数,8(2+x)=g(2-x),8(4-x)=8(x),所以g(x)关于x=2对称,由①求导,和
ww.朝居层度任各经所
8(3-x)+g)=0,所以g(x)关于(弓,0)对称,因为其定义域为R,所以8
=0,结合g(x)关于x=2对称,从而
周期7=4-引-2,所以8引[)-0,g)g08(②).放B商,D错误,
2
若函数f(x)满足题设条件,则函数f(x)+C(C为常数)也满足题设条件,所以无法确定f(x)的函数值,故A错
误故选:BC
[方法二]:【最优解】特殊值,构造函数法。
由方法一知g()周期为2,关于x=2对称,故可设g(x)=cos(π),则∫()=】sin(π)+c,显然A,D错误,选
BC.故选:BC
[方法三]:
因为-2x小8-0均为数所以[-2x+2([+2+0=2-.
所以∫(3-x)=f(x),8(4-)=g(x),则f(-1)=f4),故C正确:
3
函数f),86)的图象分别关于直线x=2x=2对称,又8()=f田,且函数f)可导,
3
所以82》
=0,g(3-x)=-g(x),所以8(4-x)=8(x)=-8(3-x),所以8(x+2)=-8(x+1)=8(x),
所以&)=8[)-0,g-)=80)=(2,故B正确,D错误:
若函数f(x)满足题设条件,则函数f(x)+C(C为常数)也满足题设条件,所以无法确定f(x)的函数值,故A错
误故选:BC
11.已知函数f(x)=x3-x+1,则()
A.∫(x)有两个极值点
B.f(x)有三个零点
C.点(0,1)是曲线y=f(x)的对称中心D.直线y=2x是曲线y=f(x)的切线
【答案】AC
【分析】利用极值点的定义可判断A,结合f(x)的单调性、极值可判断B,利用平移可判断C:利用导数的几何意
义判断D
【详解】由题,f=3x2-1,令f()>0得x>5或x<-5,令f)<0得-5x<5
3
3
3
3
所以因在(a马,怎网上单词遥用,(5,上单调莲减所以:=是极值点,故A正商
3’3
3
因51+201-2502)5<0.
9
所以,函数f)在-,5
上有个零点,当r≥5时,f)≥
3
>0,即函数f(y)在
5上无
点,综上所述,函数f(x)有一个零点,故B错误:
令h(x)=x3-x,该函数的定义域为R,h(-x)=(-x)-(-x)=-x3+x=-h(x),
则h(x)是奇函数,(O,O)是(x)的对称中心,将h(x)的图象向上移动一个单位得到f(x)的图象,
所以点(0,1)是曲线y=f(x)的对称中心,故C正确:
令f'(x)=3x2-1=2,可得x=±1,又f0)=f(-1)=1,
当切点为1,1)时,切线方程为y=2x-1,当切点为(-1,)时,切线方程为y=2x+3,故D错误
故选:AC
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分.把答案填在题中的横线上)
12.若x=2是函数f()=(x-1)(x-2)(x-a)的极值点,则f(0)=
【答案】-4
【分析】由题意得f'(2)=0即可求解a,再代入即可求解。
【详解】由题意有f(x)=(x-1)(x-2)(x-a),所以∫'(x)=(x-a)(x-1)+(x-1)(x-2)+(x-a)(x-2),
因为2是函数f(x)极值点,所以f'(2)=2-a=0,得a=2,
当a=2时,f'(x)=2(x-2)(x-1)+(x-2)=(x-2)(3x-4),
当x(兮)e)0e)年调通带,当(售2小e)01e)年调超减。
当x∈(2,+∞),f'(x)>0,f(x)单调递增,
所以x=2是函数f(x)=(x-1)(x-2)(x-a)的极小值点,符合题意:所以f(0)=-1×(-2)×(-a)=-2a=-4
故答案为:-4
13.设a∈(0,1),若函数f(x)=d+(1+a)在(0,+o)上单调递增,则a的取值范围是」
【答案】
2
【分析】原问题等价于f'(x)=a*lna+(1+a)'n(1+a≥0恒成立,据此将所得的不等式进行恒等变形,可得
Ina
由右侧函数的单调性可得实数a的二次不等式,求解二次不等式后可确定实数a的取值范围,
【详解】由函数的解析式可得f'(x)=dna+(1+a)ln(1+a)≥0在区间(0,+o)上恒成立,
则(1+ad)n(1+a)≥-dhna,
故
Ina
n(1+a)
而a+1e(1,2),故n(1+a)>0,故
h8an5a1
0<a<1
2
结合题意可得实数α的取值范围是
故答案为:
14.已知x=x1和x=x2分别是函数f(x)=2a-ex2(a>0且a≠1)的极小值点和极大值点.若x<x2,则a的取
值范围是
【答案】
e
【分析】法一:依题可知,方程2na·心-2ex=0的两个根为x,x2,即函数y=lnaa'与函数y=ex的图象有两个
不同的交点,构造函数g(x)=h心,利用指数函数的图象和图象变换得到g(x)的图象,利用导数的几何意义求
得过原点的切线的斜率,根据几何意义可得出答案
【详解】方法一]:【最优解】转化法,零点的问题转为函数图象的交点
因为f'(x)=2lna:a-2ex,所以方程2naad-2ex=0的两个根为x,x2,即方程lnaa=ex的两个根为x,x2,
即函数y=lnaa*与函数y=ex的图象有两个不同的交点,
v-ex
因为x,x2分别是函数f(x)=2c-Cx2的极小值点和极大值点,
X2
所以函数f(x)在(-o,)和(x2,+o)上递减,在(化,x)上递增,
g(x)=In(a)a
所以当时(-oo,x)(x,+o),f'(x)<0,即y=ex图象在y=naad上方
当xe(x,x2)时,f'(x)>0,即y=ex图象在y=Ina.a下方
a>1,图象显然不符合题意,所以0<a<1.令g(x)=lnad,则g(x)=h2ad,0<a<1,
设过原点且与函数y=g(x)的图象相切的直线的切点为(x,na:a),
则切线的斜率为g'(x)=lnao,故切线方程为y-lnaa=h2aa(x-x,),
则有-lnaa=-xln2a-a°,解得x,=ha则切线的斜率为na-aa=clha
1
因为函数y=lnaa与函数y=ex的图象有两个不同的交点,
1
所以chn'a<c,解得<a<e,又0<a<1,所以<a<1,综上所述,a的取值范围为
e
e
[方法二]:【通性通法】构造新函数,二次求导
∫'(x)=2naa-2r0的两个根为x1,x2,因为x,x2分别是函数f(x)=2d-x2的极小值点和极大值点,
所以函数f(x)在(-o,)和(x2,+∞)上递减,在(5,x2)上递增,
设函数g(x)=f(x)=2(clna-ex),则g(x)=2d(lna-2e,若a>1,则g'(x)在R上单调递增,此时若∫'(x)=0,
则∫'(x)在(-o,x)上单调递减,在(x,+o)上单调递增,此时若有x=x1和x=x,分别是函数
f(x)=2c-x(a>0且a≠1)的极小值点和极大值点,则x>2,不符合题意:
若0<a<1,则g(x)在R上单调递减,此时若f'(x)=0,则∫'(x)在(-o,x)上单调递增,在(x,+o)上单调递减,
令g()=0,则a一,此时若有=与和x=分别是函数f()=2a-ra>0且aD的极小值点和极大
值点,且5<,则西满足f)>0,)=2aa-e)卢2(品小0,即气da>1数
Ina =xolna=In-e
>1,所以a<1.
e
四、解答题(本大题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
15.(13分)设函数f(x)=x-3ax2+3bx的图象与直线12x+y-1=0相切于点(L,-11).
(1)求a,b的值:
(2)求函数f(x)的单调区间.
a=1
【答案】)b=-3
(2)单调递增区间为(-∞,-1)和(3,+0),单调递减区间为(-1,3)
【分析】(1)根据导数的几何意义进行求解即可:
(2)求出导函数解不等式可得答案,
8
a=1
【详解】(1)f'(x)=3x2-6ax+3b,由题意知
(2)由(1)知f'(x)=3x2-6.x-9=3(x+1)(x-3),
所以f'(x)>0,解得x>3或x<-1,f(x)<0,解得-1<x<3.
f(x)的单调递增区间为(-o,-1)和(3,+o),单调递减区间为(-1,3)
16.(15分)已知函数f(x)=a(x-1)-lnx+1.
(1)求f(x)的单调区间:
(2)当a≤2时,证明:当x>l时,f(x)<e-1恒成立.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】(1)求导,含参分类讨论得出导函数的符号,从而得出原函数的单调性:
(2)先根据题设条件将问题可转化成证明当x>1时,e1-2x+1+血x>0即可.
【详解】(1)f()定义域为(0+o),f)=a-1m-1
当a≤0时,f(=-1<0,故f)在(0,+)上单调递减:
当a>0时,x信时了)>0,f)单调遥媚,
当xE0,时,了)<0,)单调递减
a
综上所述,当a≤0时,f(x)的单调递减区间为(0,+∞):
a>0时、)的单调道猫区间为后,单闻通减区间为0日)
71
(2)a≤2,且x>1时,e-f(x)=e-1-ax-1)+lnx-1≥e1-2x+1+nx,
令gW=e-2x+1+nxx>少,下i证g)>0即可g'()=e-2+,再令h=gx,则0)=e-
显然h(x)在(L,+oo)上递增,则h(x)>hI)=e°-1=0,即g'(x)=h(x)在(1,+w)上递增,
故g'(x)>g')=e°-2+1=0,即g(x)在Q,+o)上单调递增,故g(x)>g0)=e°-2+1+n1=0,问题得证
17.(I5分)已知函数f四=+是b6≠0),其中ab∈R
(1)若曲线y=f(x)在点P(2,∫(2)处的切线方程为y=3x+1,求函数f(x)的解析式:
(2)讨论函数f(x)的单调性:
(3)若对于任意的a∈
1
不等式f(x)≤10在
上恒成立,求b的取值范围。
【答案】①)fx)=x-8+9
(2)答案见解析
6h:好
【分析】(1)利用导数的几何意义依次得到关于α,b的方程,解之即可得解:
(2)对f(x)求导,分类讨论a≤0和a>0两种情况,结合导数与函数单调性的关系即可得解:
(3)利用(2)中结论,分析f(x)的单调性,从而将问题转化为f(x)在
上的最大值,从而得到关于a,b的不
等式组,再利用恒成立问题的解法即可得解
【详解】1因为)=++b≠0,所以)=1-会
又y=(四在点P1,f2刃处的切线方程为少=3+1,f(2)-1-子3,解得a=8,则/)-=x-8+6,
8
由切点P2②》在直线y=3x+1上,得2-号b=3x2+1,解得6=9,所以f)=x+9,
1
(2)因为fx)1-二-4,当a≤0时,fx)>0,函数f田在(,0.0,+m)上单调递增,
x2-x2
当a>0时,令f'(x)>0,得x<-√a或x>√a:令f'(x)<0,得-√a<x<0或0<x<√a:
所以∫(x)在(-∞,-√a)和(Wa,+o)上单调递增,(√a,0)和(0,√a)上单调递减:
综上,当a≤0时,f(x)在(-0,0),(0,+o)上单调递增:
当a>0时,f(x)在(-o,-√a)和(Wa,+o)上单调递增,(√a,0)和(0,√a)上单调递减:
(3)因为a
[},所以a空万,所以由(2)知,了e在任后)上单调港该,在a,o上单调造,
故f四)在]上的最大值为/④)和/0中的较大者,
因为对于任意的a
[22],不等式)s10在1]上恒成立,