内容正文:
课时冲关19
函数中的构造问题
一、单选题
5.已知定义在R上的函数f(x)的导函数为
1.已知f(x)是定义在R上的偶函数,当x>0
f(x),且3f(x)+f'(x)<0,f(ln2)=
时,xf(x)一f(x)<0,且f(一2)=0,则不等
1,则不等式e3f(x)>8的解集为(
A.(-∞,2)
B.(-∞,ln2)
式f>o的解集是
C.(ln2,+o∞)
D.(2,+∞)
6.已知0<x<y<π,且e'sinx=e'sin y,其
A.(-2,0)U(0,2)
中e为自然对数的底数,则下列选项中
B.(-∞,-2)U(2,+∞)
定成立的是
(
C.(-2,0)U(2,+∞)
A.cos x+cos y<0 B.cos x+cos y>0
D.(-∞,-2)U(0,2)
C.cos x>sin y
D.sin x>sin y
2.已知定义域为R的函数f(x),其导函数
二、多选题
7.定义在(0,+o∞)上的函数f(x)满足xf(x)
为f(x),且满足f(x)一2f(x)<0,f(0)
一1>0,则下列结论正确的是(
)
=1,则
A.f(2)-l1n2>f(1)
A.e2f(-1)<1
B.f(1)>e2
B.f(4)-f(2)>ln2
c.s(j-e
D.f(1)>e
C.f(2)+ln2>f(e)+1
D.f(e2)-f(e)>1
3.已知a=2ln
6=1n(h3).c=-
,则
8.已知函数f(x)的定义域为(0,十∞),导
函数为f'(x),满足xf(x)一f(x)=(x
一1)e(e为自然对数的底数),且f(1)=
A.a>b>c
B.b>a>c
0,则
()
C.b>c>a
D.c>a>b
A.3f(2)>2f(3)
B.f(1)<f(2)<f(e)
4.已知函数y=f(x)对任意的x∈
C.f(x)在x=1处取得极小值
〔-受,}满足(x)cosx-f(x)sin
D.f(x)无极大值
三、填空题
>0(其中f'(x)是函数f(x)的导函数),
9.已知函数f(x)是定义在R上的可导函
则下列不等式成立的是
数,其导函数为f(x),若f(1)=4,且
Af引Pf
f(x)一2x<3对任意的x∈R恒成立,
则不等式f(2x一3)<2x(2x一3)的解集
ff
为
10.已知函数f(x)是定义在R上的偶函数,其
c2fo<f〔
导函数为f(x),且当x<0时,2f(x)+
xf(x)<0,则不等式(x-2024)2f(x
D.o
2024)-f(-1)<0的解集为
209
课时冲关20
函数中的综合问题
1.已知函数f(x)=a·2r一xn2.
3.已知函数f(x)=x2+ax-a1nx,a≥0.
(1)讨论函数f(x)的单调性;
(1)当a=2时,讨论函数f(x)的单调性;
(2)当a>0时,证明:不等式f(x)≤2lna
(2)若函数f(x)有两个不同的零点,求a
+1有实数解.
的取值范围.
2.已知函数f(x)=(x-1)e+a.x2.
4.已知函数f(x)=alnx十a
(L)当a=2时,求函数f(x)在x=1处的
(1)讨论f(x)的极值;
(2)若(ex1)=(ex2)(e是自然对数的
切线方程:
底数),且x1>0,x2>0,x1≠x2,证明:
(2)若函数f(x)有两个零点,求参数a的
x1+x2>2.
取值范围.
21013.AD[根据材料知h()=x=e产=e,所以()
=e·(h=e…(n+)=是
emr(1-lnx),令h'(x)=0得x=e,当0<x<e时,h
(x)>0,此时函数h(x)单调递增:当x>e时,h'(x)<
0,此时函数(x)单调递减.所以h(x)有极大值,为h
(e)=e,无极小值.]
14.解:(1)由题意,f(1)=1-m-2=0→m=-1→f(x)=x
-x-lnx,故x2-x-lnx≤x-1→x+lnx-1≥0.设
g(x)=x十lnx一1,x>0,由y=x与y=lnx均为增函
数,故g(x)为增函数.
由g(1)=0得g(x)≥0台x≥1,故解集为[1,十∞).
(2)由题意,广(x)=2x-(m十2)+m
=2x-(m+2)x十m=(x-1)(2x-m)
故分类讨论,由当m≤0时,
f(x=-1)2x-m≥0→x≥1,
x
故f(x)在(0,1)单调递减,在[1,+∞)单调递增,故
f(x)无极大值不成立:
当m>0时,分类讨论,
①当m=2时,(x)=2二1少≥0恒成立,f(x)在
(0,十∞)单调递增,故(x)无极大值不成立;
②当0<m<2时,
f)==1)C2-m≥0>x≥1减0<≤受,
f)在(0,受]和1,+∞)单词递增,在(受,l)单调
递减,故f(2)在x=受处取得极大值:
③当m>2时/)--》2二m心≥0>x≥受或0
x
<x1,
f)在01]和[受+∞)单调递增,在(,号)单调
递减,故f(x)在x=1处取得极大值;
综上:m∈(0,2)U(2,+∞).
课时冲关19函数中的构造问题
1.D[设g(x)=f
2,x≠0.
x
因为f(x)是定义在R上的偶函数,
所以f(一x)=f(x).
因为g(-x)=f二型=-f卫=-g(x),
一x
x
所以g(x)为奇函数,
所以g(-2)=-g(2).
因为f(一2)=0,
32
所以g(-2)=g(2)=0.
当x>0时,g(x)=)-fD<0,
所以g(x)在(0,十@)上单调递减,
此时不等式f工>0的解集是(0,2).
x
因为g(x)为奇函数,图象关于原点对称,
所以g(x)在(一○,0)上单调递减,
所以当x<0时,不等式D>0的解集是(-0,-2).
综上所迷,不等式卫>0的解集是(-60,-2)U0,2).]
x
2.C[设g(x)=2
e2,
则g(x)=(x)e-2fx)e2
(e)2
=(x)-2f(x)
e
因为f(x)一2f(x)<0在R上恒成立,
所以g'(x)<0在R上恒成立,
故g(x)是减函数,
所以g(-1)>g(0),
f-卫=cf(-1)>f0=1,故A不正确:
e
e
g(1)<g(0),即12<f0)
e
即f(1)<e2f(0)=e2,故B不正确:
e
即f()<c,故C正骑:
即f1)<cf(2)故D不正确.]
3.B[因为6=lnn3)>in(n e)=0,而a=2n2
<0,
c<0,所以b最大,
构造函数f(x)=xlnx(.x>0),
因为f(x)=1nx+1(x>0),
当0<<1时f(x)<0,当x>。时f(x)>0,
所以f)在(0,)上单调递减,
在(日,+∞)上单调递增,
又图为a=(合)=f()所以(合)>()
即a>c,故b>a>c.]
4C[构造函最gx)=fx)cos∈(-受·受)
g'()=f'(x)cos z-f(z)sin 2>0,
所以g(x)在(-,2)上单调递增,
则(后)下()
所以f(-吾)o(晋)f(-)(-),
即f(-晋)/(-零)故A不正确,
则()>()
所以f()os营>/()o章,
即f(管)Pf()故B不正确:
由8)在(一受,受)上单调递增,得g0)<(肾)
所以f0)cos0<f(答)os吾,
即20<()故C正确:
同理可得80)<()
所以f(0)cos0<
f(贤)os子
即0<f(军)故D不正确]
5.B[令g(x)=erf(x),
函数g(x)的定义域为R,
因为3f(x)+f'(x)<0,
所以g'(x)=[e“f(x)]'=e3r[3f(x)+'(x)]<0,
故g(x)为减函数,
又因为f(ln2)=1,
所以g(ln2)=eh2f(ln2)=8,
所以不等式ef(x)>8可化为g(x)>g(ln2),
所以x<ln2,
所以e“f(x)>8的解集为(-∞,ln2).]
6.B[由0<x<y<x,且e'sin x=e'siny,
得品品
e
令f(x)=
品20<
则f(x)=c(sinx-cos」
sin'x
当0<r<平时,f(x)<0,函教f(x)单调递减,当牙<
<π时,f(x)>0,函数f(x)单调递增,
当f)=f)时,0<,至<<
因为0<x<y<,e<c,sin asin y'
所以siny>sinx>0,
所以至<<x-
所以c0sy>cos(π一x)=一cosx,
所以cosx+cosy>0.]
7.ABD[构造函数g(x)=f(x)-lnx,x>0,
则g(z)=f(x)-1=f()-1
x
x
因为xf(x)-1>0,
所以g'(x)>0,
故g(x)是增函数,
由g(2)>g(1)得,f(2)-ln2>f(1)-ln1,
即f(2)-ln2>f(1),故A正确:
由g(4)>g(2)得,f(4)-ln4>f(2)-ln2,
即f(4)-f(2)>ln4-ln2=ln2,故B正确;
由g(e)>g(2)得,f(e)-lne>f(2)-ln2,
即f(e)+ln2>f(2)+1,故C错误;
由g(e)>g(e)得,f(e)-lne>f(e)-lne,
即f(e)-2>f(e)-1,即f(e)-f(e)>1,故D正确.]
8.BCD[设g()=fD(>0).
x
则g'()=f()-f=-1Dc=
x1
x
可设g(x)=g+c,
则g(1)=e十c=0,解得c=-e,
故g(x)=
x
-e,
即f(x)=e-ex,x>0,
令g(x)>0,则x>1,
故g(x)在(1,十∞)上单调递增,
六g(2)<g(3),即2<13)
2
3
则3f(2)<2f(3),故A错误;
令f(x)=e-e>0,得x>1,
令f(x)=e一e0,得0<x<1,
则f(x)在(0,1)上单调递减,在(1,十∞)上单调递增,
∴f(1)<f(2)<f(e),f(x)在x=1处取得极小值,无极
大值,故B,C,D均正确.]
9.解析:令g(x)=f(x)-x2-3x,
则g(x)=f(x)-2x-3<0在R上恒成立,
所以g(x)是减函数,
又f(2x-3)<2x(2x-3),
即f(2x-3)-(2x-3)-3(2.x-3)<0,
又f(1)-12-3×1=0,
即g(2x-3)<g(1),
所以2x一3>1,解得x>2,
所以不等式f(2x-3)<2x(2x-3)的解集为(2,+∞).
答案:(2,十○)
327
10.解析:令F(x)=x2f(x),
F'(x)=2zf(x)+z2f(x)=z[2f(x)+
xf(x)],由当x<0时,2f(x)十xf(x)<0,
所以当x0时,F'(x)=x[2f(x)+xf'(x)]>0,
即F(x)在(一○,0)上是增函数,
由题意f(x)是定义在R上的偶函数,所以f(一x)=
f(x),所以F(-x)=(-x)2f(-x)=xf(x)=F(x),
所以F(x)是偶函数,在(0,十©∞)递减,所以
F(x-2024)=(x-2024)f(x-2024),
F(-1)=(-1)f(-1)=f(-1),即不等式等价为
F(x-2024)<F(-1),
所以|x-2024|>1,所以x<2023或x>2025.
答案:{xx<2023或x>2025}
课时冲关20函数中的综合问题
1.解:(1)f(.x)=aln2·2-n2=ln2(a·2-1),
当a≤0时,(x)<0,则函数f(x)在(-∞,十∞)上单
调递减;
当>0时,当x<1og:时,f(x)<0,当x>log时,
f()>0,所以画数f(x)在(-,log:日)上单洞
递减,
在(l0g:a,+∞)上单调递增.
综上所述,当a≤0时,函数f(x)在(一co,十c∞)上单调
递减;
当a>0时,函数fx)在(,lg日)上单词逆减,在
(0ga,+∞)上单洞递增.
(2)证明:由1)得f(x)m=f(og:)
=a·2÷-ln2X1og:a
=1+lna,
则只要证明1十lna2lna+
工即可·
即证lna十
1-1≥0.
令h(a)=lna+】-1(a>0),
则N(a)=⊥-1=a-1
aaa
当0<a<1时,h'(a)0,当a>1时,h'(a)0,
所以函数h(a)在(0,1)上单调递减,在(1,+c∞)上单调
递增,
所以ha)≥h1)=0,即1na+1-1≥0,
所以当a>0时,不等式)≤2na十日有实数解。
32
2.解:(1当a=时x)=(x-1De+号,所以了)
=xe十x,
所以f1)=2f1)=e+1,
f)在x=1处的切线方程为y-号=(e+1D(x-1D.
即y=(e+1Dx-e-子
(2)(i)当a=0时,f(x)=(x一1)e,不合题意;
若a≠0,由f(x)=(x-1)e十a.x2,所以f'(x)=xe+
2ax=x(e+2a),
(i)当a>0时,当x∈(0,+o)时,f(x)>0,即f(x)单
调递增;
当x∈(一○,0)时,f(x)<0,即f(x)单调递减,
又f(0)=一1<0,f(1)=a>0,由零,点存在定理及函数
的单调性可知:
存在唯一的x1∈(0,1),使得f(x1)=0,
又当x→一∞时,f(x)→十∞,由零点存在定理及函数的
单调性可知:
存在唯一的x2∈(一∞,0),使得f(x2)=0,
所以a>0满足题意;
(m)当a<0时,令f(x)=0,得x=0或x=ln(-2a),
①若-号<a<0,则n(-2a)0.则当zE(-0,lh(-2a》
时,(x)>0,即f(x)单调递增;
当x∈(ln(-2a),0)时,f'(x)<0,即f(x)单调递减;
当x∈(0,十o)时,f(x)>0,即f(x)单调递增;
又f(ln(-2a)=-2a(ln(-2a)-1)+a(ln(-2a)2
=a[(ln(-2a)-2ln(-2a)+2]<0,不合题意;
@若a=-合,则h(-2a)=0,则f≥0在R上拉成立,
即f(x)在R上单调递增,不合题意;
③若a<-子,则ln(-2a)>0,
当x∈(-∞,0)时,(x)>0,即f(x)单调递增;
当x∈(0,ln(一2a))时,f(x)<0,即f(x)单调递减;
当x∈(ln(-2a),十o∞)时,f(x)>0,即f(x)单调递增;
又f(0)=一1<0,不含题意,
综上所述,参数a的取值范围为(0,十c∞).
3.解:(1)若a=2,则f(x)=x2十2x-4lnx,
故(x)=2x+2-4=2(x+2)(z-1)」
当0<x<1时,f(x)<0;当x>1时,f(x)>0,
故f(x)在(1,十○)上单调递增,在(0,1)上单调递减,即
f(x)的增区间为(1,十@),减区间为(0,1).
(2)f(x)=2x+a-2=(2x-a)(z+a)
当a=0时,f(x)=x,此时f(x)在(0,十∞)无零点,不
合题意。
当a>0时,当0<x<号时,则f(x)<0:当x>号时,
fx)>0,故f(x)在(2,+)上单调递增,在
(0受)上单调递减,故f(x)m=f(受)=是a
an受,因为函数f(x)有两个不同的零点,则子a
aln号<0,即a>2e.
又当a>2e时,f1)=1+a>0,而1<号,
结合函数的单调性可得f(x)在(0,2)上有且只有一个
零点;而f(a2)=a+a3-2alna=a2(a2+a-2lna),令
g(a)=a十a-2lna,a>2e,则
ga)=2a+1-名>0,放g@)在(20,+∞)上单词递增,
故g(a)>4e+2e-2ln(2e号)>4e是+2e号-2lne号=
4c+2c-7>0
故f(a)>0,结合函数的单调性可得f(x)在
(经,十∞)上有且只有一个零点,
故a的取值范围为a>2e.
4,解:(1)函数f(x)的定义域为(0,十∞),求导得f(x)=
-aln x
22,
若a=0,则f(x)=0,无极值;
若a≠0,由(x)=0,可得x=1,
若a<0,当0<x<1时,(x)<0,则f(x)单调递减,当
x>1时,f(x)>0,则f(x)单调递增,
此时,函数f(x)有唯一极小值f(1)=a,无极大值:
若a>0,当0<x<1时,f(x)>0,则f(x)单调递增,当
x>1时,(x)>0,则f(x)单调递减,
此时,函数f(x)有唯一极大值f(1)=a,无极小值;
所以当a=0时,函数f代x)无极值;
当a<0时,函数f(x)有极小值f(1)=a,无极大值;
当a>0时,函数f(x)有极大值f(1)=a,无极小值;
(2)证明:由(ex1)=(ex,)1,两边取对数可得
z:(In +1)=t (In+1),1In:+1
当4=1时,f)=+1,f)=-2,
由(1)可知,函数f(x)在(0,1)上单调递增,在(1,十∞)
上单调递减,所以f(x)mx=f(1)=1,
3
而f(日)=0>1时fm)>0恒成立,
因此,当a=1时,存在x1,2且0<x1<1<x2,满足
f(x1)=f(x2),
若x2∈[2,十∞),则x1十x2>x2≥2成立;
若x∈(1,2),则2-x2∈(0,1),
记g(x)=f(x)-f(2-x),x∈(1,2),
则g(x)=f()+f(2-)=_血-2-巴-血x
x
(2-x)2
n2-2=-ln-(z=1+1>0,
x
即有函数g(x)在(1,2)上单调递增,所以g(x)>g(1)=
0,即f(x)>f(2-x),
于是f(x1)=f(x2)>f(2-x2),而x∈(1,2),2-x:∈
(0,1),x1∈(0,1),
函数f(x)在(0,1)上单调递增,因此x1>2-x2,即x1十
xg>2.
课时冲关21任意角和孤度制、三角函数的概念
1.C[与角℉的终边相同的角可以写成2kx+F(k∈Z)
或k·360°+45°(∈Z),但是角度制与孤度制不能混用,
排除A、B,易知D错误,C正确.]
2.A[因为角a的终边经过点P(1W5),则x=1,y=√3,r
=|OP=2,所以cosa=二=号
7=2ana=义=尽,那么cos
x
a+tan a-1+213.]
2
3.A[因为角a的终边上一点的坐标(a,2)且a是非零实
2
数,所以根据三角函数的定义知,sina=
,c0sa=
√a+4
a
√a+4
tan a=2
a
2
选项A,cos atan a=-
>0,故选项A正确;选项B,
√a+4
sin acos a=-
。年调为a的正负不知,故达预B铅误:选项
4
C,sin atan a=
,因为a的正负不知,故选项C错
a√a2+4
误;选项D,tana=
兰因为a的正负不知,故选项D错民门
4.C[因为点p5
,一1在第四象限,所以根据三角函
1
数的定义可知tanf=
2
--5,又e[0,2),所以9
3
2
61
29