内容正文:
3.14数学周测
一、单选题(每题5分,共计40分)
1.下列说法正确的个数为()
①若-5,则y=2=l:②若)=mx,则/(-c0sx:@f)-},则f(=
A.0个
B.1个
C.2个
D.3个
2.已知函数f(x)在x=x,处可导,若li
f5+2△)-f(-△9=12,则f()=()
△x0
△r
A.4
B.6
C.-6
D.-4
3.已知实数ab.c,d满足-0-c-2e=1,其中e是自然对数的底数,则(a-c}+(b-d的最
b-1 d
小值为
A.18
B.12
C.10
D.8
4.下列四个函数中,满足性质:“对定义域内任意的,当x≠时,f(x)<f()+'(6)(x-七)
恒成立的为()
A.f(x)=2x
B.f(x)=e
C.f(x)=sinx
D.f(x)=Inx
5.曲线y=lnx的两条过坐标原点的切线与直线y=1围成的三角形面积s为()
A.
B.e
C.
2
D.2e
e
e
6已知函数-m+2-1,g倒-号,若%eL2k,2],使得s≤5成立
则实数a的取值范围是()
A.
1
3
B.
-016
7.已知关于x的不等式2x-k(x+1)>0解集中恰有3个不同的正整数解,则实数k的取值范
围为()
41
43
8
3
B
3'e
3e'2e
5e4'2e
8.若a=
22.b=2
3
n26=m2.c-In3
则()
A.c<b<a
B.c<a<b
C.a<c<b
D.b<a<c
二、多选题(每题6分,共计18分)
9.已知定义域为R的奇函数f(x)满足∫(1-2x)=∫(3+2x),∈R,使得f(:)≠0,f"'(x)为
函数∫(x)的导函数且∫'(x)的定义域为R,则下列结论正确的有()
A.f(4)=0
B.f(x-4)=f(x)
C.f'(-x)+f'(4+x)=0
D.f'(2026)=0
10.已知f(x)是定义在R上的函数,'(x)是f(x)的导函数,给出如下四个结论,其中正确的
是()
A.若f(-1)=2,且f(x)>2,则f(x)>2x+4的解集为(-1,+o)
B.若∫)+国0,且f(0)=0,则函数(四有极小值0
C.若f'(x)+f(x)>0,且f(0)=1,则不等式ef(x)<1的解集为(0,+o)
D.若f-f>0,则f2020(2019
11.已知f(x)=(sin2x)”+(cos2x)n∈N),则()
A.(x)的值为1
B.万网的最小值为日
C.人()的图象关于直线x=开对称
D.fn()22丽
三填空题(每题5分,共计15分)
12.已知函数f(x)满足f(x)=x-e·f'(1),则曲线y=f(x)在点(1,f(1)处的切线方程是
13.已知实数气满是e*+=10,血%+2+号则+3站
l4.己知函数f(x)=ea-e在[0,+o)上单调递增,则a的取值范围是
四.解答题
l5.(5+8)已知f(x)=e(e为自然对数的底数),g(x)=lnx+a
(1)当a=2时,若直线l是f(x)与g(x)的公切线,求l的方程:
(2)若对于任意的x∈(0,+o),都有f(x-a)≥g(x),求实数a的取值范围
16.(5+10)已知函数f(x)=(4x+2)nx+a.
(1)当a=1时,求曲线y=f(x)在点(1,1)处的切线方程:
(2)若函数g(x)=(x+2)-f(x)有且仅有一个零点,求a的值.
17.3+48已知函数f(x)=+-b的一个极值点是x=2.
e
(I)求a与b的关系式:
(2)求出f(x)的单调区间;
3)设a>0,g(=ae,若存在,5∈[0,3],使得伍)-g(s<二成立,
范围.
18.(4+5+8)设函数f(x)=x-x+alnx,a∈R.
(1)若a=1,求f(x)的图象在x=1处的切线方程:
(2)若f(x)≥0在[1,+∞)上恒成立,求a的取值范围:
(3)当a=2时,若x,(<七)满足f()+f(6)=0,求证:+>2.
19.(4+5+8)已知函数f(x)=x-lnx+a.
(1)若函数(x)过点(1,-1),求该点处的切线方程:
(2)若函数∫(x)在区间(0,3)上存在零点,求实数a的取值范围:
(③创记函数8)--+a-),设,x低<)是函数g()的两个极值点,若b≥且
3
g(x)-8(x)≥k恒成立,求实数k的最大值,
求实数a的取值
2
参考答案
1.B
【分析】根据基本初等函数的导数判断即可
【详解】①y=√2为常数函数,其导数y'=0,故①错误
②若f'(x)=sinx,则其原函数f(x)=-cosx+C(C为常数),故②错误」
③根据幂函数的求导公式,若1)-},则了)=。,故③正确
所以正确的个数为1个.
2.A
【分析】应用导数定义计算求解
【详解】因为lim
f(+2Ax)-f-A)=im
f(+2△x)-f(x)+f(x)-f(x-△x)
△x
△x
2 lim
△x0
1s+2△)-f+mfs-Af-3)=12,所以fG)=4,
2△x
-△x
故选:A.
3.D
【分析】由已知得点(a,b)在直线y=2-x上,点(c,)在曲线y=x-2e上,(a-c)}+(b-d)}的
几何意义就是直线y=2-x到曲线y=x-2上点的距离最小值的平方,由此能求出
(a-c)2+(b-d)的最小值.
【详解】:实数a,b,cd满足1-a-c-2e
6-1d-1,
.d=c-2e,b=2-a,
.点(a,b)在直线y=2-x上,点(c,d)在曲线y=x-2e上,
(a-c)}+(b-d)的几何意义就是直线y=2-x到曲线y=x-2e上点的距离最小值的平方,
考查曲线y=x-2e平行于直线y=2-x的切线,
·.y'=1-2e*,令y=1-2ex=-1,
解得x=0,切点为(0,-2),
该切点到直线y=2x的距离d-10一2-2=2万,就是所求的直线与曲线间的授小距离,赦
V+I
(a-c)2+(b-d的最小值为d=8.
故选:D
【点睛】本题主要考查了代数式最小值的求法,曲线的切线,导数的几何意义,点到直线的距
离,两点间距离公式,属于难题
4.D
【分析】首先明确题目中“对定义域内任意的,当x≠x时,∫(x)<f(6)+∫'(6)(x-)恒
成立”的含义,即函数∫(x)的图象除切点(,)外,其它部分均在x=x处的切线的下方,由此
结合导数的几何意义以及导数与函数单调性的关系,一一判断各选项是否符合题意,即可得答
案。
另解:根据导数的几何意义结合题意判断出函数的图象的形状,结合选项,一一判断是否符合
题意,即可得答案
【详解】根据导数的几何意义可知y=f(:)+∫'(:)(x-)表示的是函数在x=处的切线方
程,
而函数满足性质:“对定义域内任意的x,当x≠x时,f(x)<f()+'()(x-x)恒成立”,
即函数f(x)的图象除切点(x,%)外,其它部分均在x=x处的切线的下方,
对于A,f(x)=2x,f'(x)=2,
在x=处的切线方程为y-2=2(x-),即y=2x,不符合题意,A错误
对于B,f(x)=e,f'(x)=e,
f(x)在x=x处的切线方程为y-e=e(c-x),即y=eo+e(x-),
令g(x)=f(x)-[f()+f'(x)(x-)]=e-e-e(x-),
则g'(x)=e-eo,当x<时,g'(x)<0,g(x)在(-o,x)上单调递减:
当x>时,g')>0,g(x)在(,+∞)上单调递增,
所以g(x)≥g(x)=0,即e≥eo+eo(x-),当且仅当x=时等号成立,不符合题意,B错误;
对于C,f)=smc,fy=osx,不纺取光=交则r()-cos)0,
则f(x)=sx在=-亚处的切线方程为y=-1,
2
当x车一时,2-1,此时不满足f)<6)+f(6)x-5),C错误:
对于D,f()=血x,定义域为(0,+o),f(x)=1,
在x=。处的切线方程为y-=
-),即y=ls+上(x-6,
令k(四)=f)-[f)+f()(x-)]=nx-n6上(r-,
K()},当x<时,k>0,()在(0,)上单调递增:
x Xo
当x>时,K()<0,(x)在(,+o)上单调递减,
所以)≤k,)=0,即nx≤+上(x-x),当且仅当x=飞时等号成立,
则当x≠x时,f(x)<f()+'(x)(x-)恒成立,符合题意,D正确
另解:
根据导数的几何意义可知y=∫()+∫'()(x-)表示的是函数在x=x处的切线方程,
而函数满足性质:“对定义域内任意的,当x≠时,∫(x)<∫()+'()x-)恒成立,
即函数f(x)的图象除切点(,)外,其它部分均在x=x处的切线的下方,
即可知函数∫(x)的图象为向上凸形状:
对于∫(x)=2x,其图象为直线,不符合题意,A错误:
对于f(x)=e,其图象为向下凹的形状,不符合题意,B错误:
对于f(x)=six,其在(π,2π)上的图象为向下凹的形状,不符合题意,C错误;
对于f(x)=lx,其图象为上凸形状,符合题意,
f(x)=Inx
故选:D
5.B
【分析】由导数的几何意义分别求出x>0和x<0时过原点的切线方程,联立直线方程,得到两
切线的交点,再令y=1,求出两条切线与y=1的交点,即可求得两条切线与直线y=1围成的三
角形面积
[Inx,x >0
,x>0
【详解】设f(x)=h,则有f)=
血(←x,x<0’则f)=
1
当>0时,设切点为(,x),f)=1
所以切线方程为y-n,=1(-),
因为切线过原点0,0),则有0-1氏=士0-),解得=c,
所以切线方程为y-1=(x-e),即y=二x,
当。<0时,设切点为(,ln()》,f,)=1
所以切线方程为y-h(←5)=(x-),
因为切线过原点(0,0),则有0-n(←)=】0-),解得,=-e,
所以切线方程为y-1=-(+e),即y=-1x,
e
将y=1代入到y=x,则其交点为4e,1),
e
将)=1代入到y=是,则其交点为-e,
则有AB=2e,AB所在的直线的方程为y=1,
又两切线的交点为O(0,0),易得点O到直线AB的距离d=1,
则s=AB-d=}x2e×1=e,
即两条切线与直线y=l围成的三角形面积为e.
6.B
【分析】问题转化为:f(x)在[1,2]上的最大值不大于g(x)在[1,2]上的最大值,然后根据导数
及二次函数的性质求最值即得.
【详解】由题意,f(x)在[,2]上的最大值不大于g(x)在[1,2]上的最大值
对8(:因为g()-芳,所以g'()=2红2_2n22x¥m2
(2)1
2*
由g(x)>0→2x-x2ln2>0→x(xh2-2)<0→0<x<2
2
所以数(在品》
上单调递增,
又、2
22
又n2>2,所以g(在[.2]止单调递增,所以8()在,2]上的最大值为g2)==1
对f(x):当a=0时,f(x)=-1,因为-1≤1,故a=0满足题意;
当a>0时,因为f(x)的对称轴为x=-1,所以f(x)在[1,2]上单调递增,所以f(x)在[1,2]上
的最大值为f(2)=8a-1,
由8a-1s1→a≤4所以0<a≤4
当a<0时,f(x)在[1,2]上单调递减,所以f(x)在[1,2]上的最大值为f(1)=3a-1,
由3a-1s13a≤号结合a<0得a<0,
综上可知,实数a的取值范围为a≤}
4
7.D
【分析】由题意可得k(x+1)<2xex的解集中恰有3个不同的正整数解,设f(x)=k(x+1),
g(x)=2xe,作出两函数的图象,结合图象分k≤0,k>0分别求解即可
【详解】因为2x-k(x+1)e>0,所以k(x+1)<2xex
f(x)=k(x+1),g(x)=2xe*,g(x)=2e *-2xe *=2(1-x)e *
所以当x∈(-o,1)时,g'(x)>0,g(x)单调递增;
当x∈(1,+o)时,g'(x)<0,g(x)单调递减;
又因为f(x)是过点(1,0)的直线,如图所示:
VA
y=g(x)
y=f(x)
由此可得当k≤0时,k(x+1)<2xe的解集中有若干个不同的正整数解,不满足题意;
当k>0时,要使不等式2x-k(x+1)e>0的解集中恰有3个不同的正整数解,
y
y=g(x)
y=f(x)
当y=f()过点(4,8(4)时,k取最小值,
因为g(4)=8e4,此时k=
8e4-08
4-(-1)5e4’
当y=f()过点(3,g(3)时,k取最大值,
因为g3)=6e3,此时k=6e3-03
3-(-1)2e’
所以的取值范围为
83
5e4'2e
故选:D
8.C
【分析】根据题意可通过构造函数了)=品《>0且x),利用导数求出其单调性,即可比
较得出各数的大小
23
【详解】因为a=
2N2,b=
h2√5
n2.c=
In3
所以构造函数f(x)=K>0且x≠1),
Inx
则f'(x)=
Inx-1
(ln)2,
当x∈(0,1)时,f'(x)<0,所以f(x)在(0,1)上单调递减,
当x∈(1,e)时,f'(x)<0,所以f(x)在(1,e)上单调递减:
当x∈(e,+o)时,f'(x)>0,所以f(x)在(e,+m)上单调递增;
综上可知,f(x)=在(0,1)与1,e)上单调递减,在(e,+o)上单调递增
Inx
所以6品品4>品e
3
因为e<25<3.所以=品-f>川列3
In27 =a.
可得a<c<b,
故选:C.
9.ACD
【分析】对于A:赋值并结合奇函数性质可得答案;对于B:反证法可判断;对于C:利用复
合函数的求导法则对等式两边求导可得答案;对于D:先证明周期性,利用周期可得答案
【详解】令t=1-2x,代入到f(1-2x)=f(3+2x)中,
得:f(t)=f(4-),即:f(x)=f(4-x),
令x=0,得f(4)=f(0),
而(x)是定义域为R的奇函数,所以f(O)=0,
所以f(4)=0,故A正确:
假设f(x-4)=f()成立,又因为f(x)=f(4-x),
所以f(x-4)=f(4-x),所以f(x)为偶函数,
又已知f(x)是定义域为R的奇函数,
所以对x∈R,f(x)=0,
与x∈R,使得f(,)≠0矛盾,故B错误;
f(x)=f(4-x)台f(-x)=f(4+x),
两边求导数,得-f'(-x)=f'(4+x),
即∫'(仁-x)+∫"'(4+x)=0,故C正确
因为f(x)是定义域为R的奇函数,
所以f(-x)=-f(x),
两边求导得:-∫'(-x)=-f(x)台f(-x)=f'(x),
又f'(-x)+f'(4+x)=0,
所以f'(x)=-'(4+x)→f'(x+8)=f'(x),
f'(2026)=f(253×8+2)=f(2),
在f'(-x)+'(4+x)=0中令x=-2,得f'(2)=0,故D正确,
10.ABD
【分析】选项A通过构造差函数并利用导数符号判断单调性,结合己知点函数值确定不等式解
集;选项B通过构造乘积函数并分析导数符号在不同区间的变化,得出函数极值情况;选项C
和D均通过构造特定函数并利用导数符号判断其单调性,再结合初始条件推导不等式的解或比
较函数值大小
【详解】对选项A:设g(x)=f(x)-2x-4,因为f(-1)=2,且f'(x)>2,则g'(x)=f'(x)-2>0,
所以g(x)在R上为增函数,又因为g(-1)=f(-1)-2×(-1)-4=2+2-4=0,
所以当x>-1时,g(x)=f(x)-2x-4>0,即f(x)>2.x+4的解集为(-1,+∞),故A正确.
对选项B,设g(x)=(x),g(x)=f(x)+f'(),
因为f四+四_四+f四0,所以当xe(,0)时,g(=fx)+(<0,g田为
减函数,
当x∈(0,+o)时,g(x)=f(x)+f'(x)>0,g(x)为增函数,
故当x=0,g(x)=f(x)取得极小值,极小值为g(O)=0,故B正确.
对选项c,设g(x)=ef(x),g'(x)=ef(x)+ef"(x)=e*[f(x)+f'(x)].
因为f'(x)+f(x)>0,e>0,所以g(x)>0,g(x)在R上为增函数.
又因为f(0)=1,所以g(0)=e'f(0)=1,所以当x∈(0,+o)时,g(x)=e*f(x)>1,故C错误.
对选项D,设g时)=f儿四,gy)='四f国,
et
因为f)-f)>0,所以g(W)=()f包0,g()在R上为增函数.
e
所以8(2020)>g(2019),
(2020)f(2019,即2020>f2o19.放D正确
e2020
e
11.ACD
【分析】由同角公式判断A;利用同角公式及二倍角公式化简求出值域判断B;利用轴对称的
定义判断C;确定函数的周期,结合导数求出函数的最小值判断D.
【详解】对于A,(x)=sinx+cos2x=1,A正确:
对于B,fx=2x3+2x3=(2x+2x3-3(2#c2x2xos2)
-1子n2=1-子1g-名gwe.B获
对于C,云号)-=snc+os(9=cos+inr=fo,
因此f()的图象关于直线x=亚对称,C正确:
对于D,方(写+9=Sm++os(+=(cos以+(ny=f网,
即函数()的周期为牙,函数()在[0,孕上的值域,即为函数()在R上的值域
由fn(d)=sin2"x+cos2"x,求导得f(x)=2nsin2m1 COSx-2ncos2m1 xsinx
=2 nsin xco(sin2r2x-cos2m2),当x∈(0,时,0simt<
2
<cosx<1,
sin2-2x<cos22x,此时f'(m<0,函数f()在[0上单调递减,
当时,0o号s1,m>6m创-0,
函数()在穿孕上单调递增,当x∈0,时,(9=孕-分2=分
因此f06(9≥2晒,D正确.
故选:ACD
12.x-(e+1)y=0
【分析】求导后代入x=1可得∫'(),即可得f(x),从而可得f(),再利用导数的几何意义计
算即可得
【详解】f'(x)=1-e·f'(1),则f"(1)=1-e·f'(1)=1-f'()e,
即f0中故=则0-1中
e+1
e中7r-
故曲线y=f(x)在点(1,f()处的切线方程是y=
e+11
化简得x-(e+1)y=0
13.【分析】利用同构式结合函数的单调性计算即可.
【详解】由hg+2+号-则a(36+2+(6x+2)=10
令g(x)=e+x,则◆(x)>0,故g(x)=e+x在(-o,+o)单调递增,
所以g(h(3x2+2)=e3+2+ln(3x+2)=ln(3x2+2)+(3x2+2)=月10=g(k),
所以lh(3x,+2)=5,故(3x+2)-€=10-5,
故3x,+y=8
14.(1,+0)
【分析】由题意,可得f"(x)=aea-e≥0在[0,+o)上恒成立,问题转化为lna+(a-1)x≥0在
[0,+o)上恒成立,推理即得a的取值范围.
【详解】因函数f()=e“-e在[0,+o)上单调递增,则f'(x)=a-e*≥0在[0,+o)上恒成立,
即ae"≥e在[0,+o)上恒成立,
则a>0,且lna+r≥x在[0,+o)上恒成立,也即lna+(a-1)x≥0在[0,+o)上恒成立,
故a≥1.又当a=1时,f(x)=0不是增函数,故a>1,
即a的取值范围是(1,+o)
故答案为:(1,+o)
15.(1)y=ex或yx+1
(2)(-0,1]
【分析】(1)分别设1与f(x),g(x)的切点,求出切线方程,进而结合公切线建立方程,再解
方程得切点坐标,再求解切线方程即可:
(2)由题知e-a-nr-a≥0,进而令(x)=e-a-hx-a,求函数h(x)的最小值得
(an=-2h6-飞,再结合x)=1x-2Ix单调性得)≥0,则xc(0,1,最后根据
a=+ln在(0,1上单调递增即可得答案
【详解】(1)解:设l与f(x)=e的切点(,e)
又f'(x)=e,f'(s)=e
.切线方程为:y-e1=e1(x-x),即y=ex-xe+e①
设l与g(x)=nx+2切点为(x,lnx,+2)
g0)=8k,)
切线方程为:y-(x+2)=k-x),即y=上x+s+1②
e=1
由题知,①,②都是1的方程,则有
-e+e=Inx2+1
消去5得-xe+e=-x+1,即(:-1)(e1-1)=0,解得5=1或x=0
当x1=1时切线方程为y=r
当x0时切线方程为y=x+1
综上,直线l的方程为y=r或y=x+1.
(2)解:要使f(x-a)≥g(x),x∈(0,+o),即e-a-lnx-a≥0
h(x)=exa-hx-a,h'(x)=e-1
易知(x)在(0,+o)单调递增,
因为x趋近于0时(x)趋近于-o,x趋近于+o时h(x)趋近于+o,
故必有5∈(0,+),使i(6)=c-=0,此时a=5+n
则当x∈(0,)时h(x)<0,h(x)单调递减;
当x∈((,+o)时h'(x)>0,h(x)单调递增
h(x)min =h(x)=eo-a-lnxo-a
又e80=1,
所以(n--hs-(6+h)=1-2n5-
令(x)=1x-2x,()=0,
1
因为时=-1--2x.x+1<0
x2
所以(x)在(0,+∞)单调递减
所以,要使(x)≥0,则x∈(0,1]
又a=+n在(0,1上单调递增
所以,a∈(-o,1],即实数a的取值范围为(-o,1]。
【点睛】本题考查利用导数求救公共切线问题,不等式恒成立问题,考查运算求解能力,逻辑
推理能力等,本题第二问解题的关键在于构造函数h(x)=e-a-lnr-a,结合函数隐零点问题,得
a=G+6,h-2n5-飞,再研究最小值大于等于零恒成立得5∈(0,l,进而得a的
取数范围
16.(1)6x-y-5=0
(2)9
【分析】(1)根据导数的几何意义,结合导数的运算法则、直线的点斜式方程进行求解即可:
(2)方法一:利用二次求导法,结合零点的定义、函数的最值进行求解即可;
方法二:利用函数零点的定义,得到的表达式,利用构造新函数法,结合导数的正负性与函
数单调性的关系,最后求出函数的最值即可.
【详解】(1)当a=1时,fx)=(4x+2)nx+1,f(x)=4hx+4+2
得f”(1)=6,
所以曲线y=f(x)在点(1,1)处的切线方程为y-1=6(x-1),
即6x-y-5=0.
(2)方法一:g(x)=(+2)-(4x+2)nx-a,x∈(0,+w),
g=--4hx2=士2
12_x-D20,
令a=x-1-2n,xe(0+),得g()=l+7xF
故q(x)在(0,+w)内单调递增,又q(1)=0,
则当x∈(0,1),q(x)<0,得g'(x)<0,g(x)单调递减,
当x∈(1+o),q(x)>0,得8'(x)>0,8(x)单调递增,
从而8(x)在x=1处取得极小值,同时也是最小值,
最小值为(1)=9-a.
又当x>0且x→0时,g(x)→+0,当x→+∞时,g(x)→+0,
由函数g(x)有且仅有一个零点,可得g()=9-a=0,
则a的值为9.
方法二:g(x)=(x+2)2-(4x+2)hmx-a,xe(0,+o),
令8(x)=0得a=(x+2)2-(4x+2)nx,
令h(x)=(x+2)2-(4x+2)hx,x∈(0+o),
令g)=x--2nx,e(0,+,得qy)=1+12--少≥0.
故q(x)在(0,+o)内单调递增,又q(1)=0,
则当x∈(O,1),q(x)<0,得h(x)<0,h(x)单调递减,
当x∈(1,+o),q(x)>0,得1(x)>0,h(x)单调递增,
从而h(x)在x=1处取得极小值,同时也是最小值,
最小值为h(1)=9.
又当x>0且x→0时,h(x)→+0,当x→+∞时,h(x)→+o,
由函数g(x)有且仅有一个零点,可得a=h(1)=9,
则a的值为9.
((-0,2)
2
(2,-a
-a
(-a,+o)
17.(1)b=a≠-2
(2)当a<-2时,函数f(x)的单调递增区间为(2,-a),单调递减区间为(-∞,2)和(-a,+w):
f"(x)
0
0
当a>-2时,函数f(x)的单调递增区间为(-a,2),单调递减区间为(-n,-a)和(2,+o).
满足x=2是函数f(x)的极值点;
3)(0,3)
②当a>-2时,令f'(x)=0得x=2或x=-a,列表如下:
【分析】(1)求出f"(x),利用极值点是x=2,得到f(2)=0,从而求出b=a≠-2:
(-o,-a)
-a
(-a,2)
2
(2,+∞)
(2)令导函数f'(x)=0,求出两个根x=2或x=-a,通过两个根的大小对a进行分类讨论,列
f'(x)
0
0
表判断函数的极值点以及单调性,从而得到答案
(3)利用导数研究函数的单调性,分别求出g(x)和f(x)的最值,将不等式能成立问题转化为
满足x=2是函数f(x)的极值点,
最值问题,求解即可
所以当a<-2时,函数f(x)的单调递增区间为(2,-a),单调递减区间为(-”,2)和(-a,+∞):
【详解】(1)因为fx)=+-b,
当a>-2时,函数f(x)的单调递增区间为(-a,2),单调递减区间为(-∞,-a)和(2,+∞).
所以r国)-2x+ac-+m-b0je-+2-ax+a+b
(3)由1)(2)知,fx)=+-a
(e)
e
因为函数f(y=+-b的一个极值点是x=2,
且a>0时,f(x)在(0,2)单调递增,在(2,3)单调递减,
e
又因为f(0)=-a<0,f3)=9+200,
所以'(2)=0,即b=a:
e3
则有f似)=-+(2-a水+24-《-2)+a).
所以e)在和可上的最大值为f包)-”,最小值为0=-a
e
e
又当a>0时,函数g(x)=de-2在[0,3]单调递增,
当a=-2时,了=化-2引≤0,函数了在R上单调递减,此时函数没有极值点,不符合
所以&(因在上的摄大值为gB)=e,最小值为8回号
题意.
因为程在,5e03,使得/()8(,川忌成立。
所以b=a≠-2.
(2)f)=-+2-ar+2a.--2+a),由01)可知at-2
即存在,七e[0,使得-子<f)-83)子成立,
e
①当a<-2时,令f"(x)=0得x=2或x=-a,列表如下:
即
,又a>0,所以解得0<a<3,
0
所以实数a的取值范围为(0,3).
18.(1)2x-y-2=0
(2)[-1+o)
(3)证明见解析
【分析】(1)对函数求导,求出切线斜率和切点坐标,进而求得切线方程
(2)对函数求导,判断单调性求出最小值,分a≥-1,a<-1两种情况讨论不等式恒成立时a的
范围。
(3)对函数求导,判断单调性,设F(x)=f(x)+f(2-x),0<x<1,求导判断单调性,进而证
明结论
【详解】(1)a=1时,f(y)=2-x+血x,对函数求导得f"(x)=2x-1+
所以f"(0=2-1+2,f0=0.
所以f(x)的图象在x=1处的切线方程为y-0=2(x-1),即2x-y-2=0
(2)由f()=r-x+a血x得f(x)=2x-1+0_2x-x+a
若a≥-1,则f'(x)≥0在[1,+o)上恒成立,所以f(x)在[1,+w)上单调递增,
又f(1)=0,所以f(x)≥0在[1,+∞)上恒成立,
时,∫'(x)<0,f(x)单调递减,
所以f(x)<f(I)=0,与f(x)≥0在1,+o)上恒成立矛盾,
综上所述,a的取值范围是[-1,+o).
(3)证明:当a=2时,f)=x2-x+2n,x>0,f(x)=2-+2
1
所以f(x)在(0,+∞)上单调递增,又f(I)=0,
所以x∈(0,1)时,f(x)<0,x∈(1,+∞)时,f(x)>0.
若0<<≤1,则f()+∫(书)<0,不合题意:
若1≤x<x2,则f(:)+f(:)>0,不合题意,所以0<x<1<x
设F(x)=f(x)+f(2-x),0<x<1,则
r)-x-J-刘=2-+222--2-2_40-、0
2-x
x(2-x)
所以F(x)在(0,1)上单调递增,因为F(1)=2f(1)=0,所以F(x)<0.
因为0<<1,所以F()=f()+f(2-5)<0
又f()+f(:)=0,所以-f(:)+f(2-x)<0,即f(2-x)<f(x)
又f(x)在(0,+0)上单调递增,所以2-1<x2,即x+5>2
所5八>1即5+>2
19.(1)y=-1
(2)(-,-1]
【分析】(1)根据导数的几何意义,求得切线的斜率k,代入点斜式方程,即可得答案
(2)利用导数求得(x)的单调区间和极小值,根据题意,列出不等式,即可得答案.
(3)由题意得g(x)的解析式,可得g'(x)解析式,根据题意及韦达定理,可得x+x2,xx2表达
式,整理可得3)-gx)=h生-玉
再结合b的范围确定x,x2的关系,利用导数求
g(:)-8(x)的最小值,从而得到k的最大值
【详解】(1)由题意得了'()=1-是,所以切线斜率为k=f0)=0,
又f(1)=-1,即切点为(1,-1),
所以切线方程为:y-(-1)=0,即y=-1.
(2)令f(x)=1-1=0,解得x=1,
当0<x<1时,f'(x)<0,函数f(x)单调递减,
当x>1时,f'(x)>0,函数f(x)单调递增,
所以f(x)的极小值为fI)=1-ln1+a=1+a,且x→0时,f(x)→+o,
因为f(x)在区间(0,3)上存在零点,则1+a≤0,解得a≤-1,
所以a的取值范围是(-∞,-l.
(3)由题意g⊙=nx+x-b+x,
则g0)1+x-b+》=-6++1,x>0,
1
若b≥2则6+-4=6+30-1)>0恒成立,
所以x2-(b+1)x+1=0两根为x,x(0<x<x),
所以x+6=b+1,6=1,
则gx)gs)=n5+片(-5)-b+1(5-5
52
---h经2-字凯倍号
由0<<,设t=,则0<t<1,
2t2
所以G(t)在(0,1)上单调递减,
因为地子
所以6+0≥2
4
因为6+=6,+=+2++2+-1+122
x1X2
4
所以4-171+4≥0,解得0<t≤4
所以当1-时,00d4)日-2h2,所以名2,
15-2m2
即实数k的最大值为
8
12
3.14自主提升
注意:请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答
案无效
二、填空题
(请用05毫米黑色墨水签字笔书写)
12、
13、
14、
三、解答题
(请用0.5毫米黑色墨水签字笔书写)
15
16
3
17.
18.
19.
14