高中数学复习:选择题压轴题与填空题压轴题
高中数学复习:选择题压轴题与填空题压轴题
1.已知关于x 的不等式3ln 1ln x x k x e x -+≤-对于任意,2e x ??
∈+∞ ???
恒成立,则实数k 的取值范围为( ) A .5,2
?
?-∞- ??
?
B .(],e -∞-
C .(],3-∞-
D .(],22e -∞-
2.已知函数()1ln 2
f x x =+,()22x
g x e -=,若()()f a g b =成立,则-a b 的最小值为( )
A .11ln 22
-
B .
12
C 1
D .
1ln 22
3.若关于x 的不等式()2
10x ae x x +-<解集中恰有两个正整数解,a 的取值范围为( )
A .241
[,)32e e B .391[,)42e e C .391[
,]42e e
D .32
94[
,)43e e 4.已知()2
1x f x x ax e
=
++,()()ln g x x x =--若对任意0x <,不等式()()f x g x ≥恒成立,则实数a 的取值范围是( )
A .(],1e -∞+
B .[)1,e ++∞
C .(],e -∞
D .[),e +∞
5.已知函数()2312
x
e x
f x x =-+,若x ∈R 时,恒有()2
'3f x x ax b ≥++,则ab b +的最大值为( )
A B .
2
C .
2
e D .e
6.已知()(1)(1)x x f x ae x e x =++++与()2x
g x e =的图象至少有三个不同的公共点,其中e 为自然数的底数,则a 的取值范围是( ) A .1(,)22
-
B .1(,1)2
-
C .2
D .
7.已知函数()1x f x e ax =--在区间(1,1)-内存在极值点,且()0f x <恰好有唯一整
数解,则的取值范围是( )
A .22
1,e 2e e ??
-????
B .222
11,11,22e e e e ????
--?-? ?????? C .()1,e e -
D .()22
11,1,2e e e e e e ??
---???
?
8.已知函数2
()ln 2,()ln x x
e f x xe x x g x x x x
-=---=+-的最小值分别为,a b ,则
( ) A .a b = B .a b <
C .a b >
D .,a b 的大小关系不确定
9.若不等式32
ln(1)20a x x x +-+>在区间(0,)+∞内的解集中有且仅有三个整数,则
实数a 的取值范围是( ) A .9
32,2ln 2ln 5???
???
B .9
32,2ln 2ln 5??
???
C .9
32,2ln 2ln 5??
???
D .9,2ln 2??
+∞
???
10.设函数()()2
2
1611ax x
x x x x f x =+-
+++,若0x >时,()0f x >,则实数a 的取值范围是( ) A .()0,∞+
B .(),12-∞
C .(),0-∞
D .()12,+∞
11.已知函数()1x
f x xe
-=,若对于任意的0(0,]x e ∈,函数
()20()ln 1g x x x ax f x =-+-+在(0,]e 内都有两个不同的零点,则实数a 的取值范
围为( ) A .(1,]e
B .2
(,]e e e
-
C .22(,]e e e e
-
+ D .2
(1,]e e
-
12.已知函数()2ln e x f x x =
,若关于x 的方程
2
1[()]()08
f x mf x -+=有4个不同的实数根,则实数m 的取值范围为( )
A .3
(0,)4
B .(0,
2
C .3,)24
D .2
13.已知不等式()1ln x
xe a x x -+≥对任意正数x 恒成立,则实数a 的最大值是( )
A .
12
B .1 C
D .
2
e 14.已知函数()(N )k
f x k x
+=
∈,ln 1()1x g x x +=-,若对任意的1c >,存在实数,a b 满
足0a b c <<<,使得()()()g a f b g c ==,则k 的最大值是( ) A .3
B .2
C .4
D .5
15.若对任意0x >,恒有()
112ln ax
a x x x e ??
+≥+
???
,则实数a 的最小值为( ) A .
2
1e B .
2
2e C .
1e
D .
2e
16.若
21
(1)12
x a x e x -+<-对0x ?>恒成立,则实数a 的取值范围是( ) A .(,2]-∞
B .(,2)-∞
C .(,1]-∞
D .(,3]-∞
17.设函数()()1x a
f x a x a =->的定义域为(0,)+∞,已知()f x 有且只有一个零点.下
列四个结论: ①a e =;
②()f x 在区间()1,e 单调递增; ③x e =是()f x 的零点;
④1x =是()f x 的极大值点,()f e 是()f x 的最小值. 其中正确的个数是( ) A .1
B .2
C .3
D .4
18.已知21a -<<,且0x ≥时,()5
854842x e x a +≥-恒成立,则a 的最小值是( ) A .1-
B .ln 22-
C .1e -
D .ln33-
19.若实数a b c d ,,,满足22ln 341a a c b d
--==( )
A
B
C D
20.若曲线()11
x
m
y xe x x =+
<-+存在两条垂直于y 轴的切线,
则m 的取值范围为( )
A .4
27,0e ??
-
???
B .4
27,0e -
??
????
C .4
27,e ??
-
+∞ ???
D .4271,e ?
?--
???
21.已知方程()
21
1
1
x x x e e
x x ae
---+=-有三个不同的根,则实数a 的取值范围为( ) A .()1,e -
B .1,2e ??- ??
?
C .()1,1-
D .11,
2??- ???
22.函数11()sin x x f x e e a x π--+=-+(x ∈R ,e 是自然对数的底数,0a >)存在唯一的零点,则实数a 的取值范围为( ) A .20,π?
? ???
B .20,
π?
? ???
C .(0,2]
D .(0,2)
23.已知0a >,b R ∈,且(1)x
e a x b ≥-+对x ∈R 恒成立,则2a b 的最大值为( )
A .
5
12
e B .5
13
e
C .
312
e D .3
13
e
24.若关于x 的不等式1127
k x
x ??≤ ?
??
有正整数解,则实数k 的最小值为( )
A .9
B .8
C .7
D .6
25.若对任意0x >,均存在a ∈R ,使得1
a m ax e x
≥+成立,则实数m 的取值范围是( ) A .1,e ??+∞????
B .[)1,+∞
C .[)0,+∞
D
.?
+∞??
26.已知函数()()()()2
29ln 3ln 33f x x a x x a x =+-+-有三个不同的零点1x ,2x ,
3x ,且1231x x x <<<,则2
312123ln ln ln 333x x x x x x ?? ?
????---
? ???????
的值为( ) A .81
B .﹣81
C .﹣9
D .9
27.设函数()()1x
f x x e =-,若关于x 的不等式()1f x ax <-有且仅有一个整数解,
则正数a 的取值范围是( )
A .(]0,e
B .(
2
0,e ??
C .21,2e ??
???
D .211,2e ??+ ??
? 28.已知关于x 的不等式21e ln 10x ax x x ---≤恒成立,则实数a 的取值范围是( ) A .[0,1] B .(,0]-∞
C .(,1]-∞
D .1,2
??-∞ ??
?
29.对任意的实数0x >,不等式22ln ln 0x ae x a -+≥恒成立,则实数a 的最小值为( ) A
B C .
2e
D .
12e
30.已知函数()f x 的定义域为()1,+∞,其导函数为()f x ',
()()()()22x f x xf x xf x '++???对()1,x ∈+∞恒成立,且()14
525
f =,则不等式()
()2
33210x f x x ++>+的解集为( )
A .()1,2
B .(),2-∞
C .()2,3-
D .()2,2-
31.若函数()f x 满足()()()'
ln f x x f x x =-,且11f e e
??= ???,则()'11
x ef e f e ??<+ ???的解集是( ) A .(),1-∞-
B .()1,-+∞
C .10,
e ?
? ???
D .1,e ??+∞ ???
32.不等式1x ax lnx xe ++≤对于定义域内的任意x 恒成立,则a 的取值范围为__________.
33.下列四个命题(e 为自然对数的底数)
①ln52<;②ln π>
③11<;④3ln 2e >其中真命题序号为__________.
34.若关于x 的不等式2
121ln n mx
e x
-≥+在1[,)2+∞上恒成立,则n m 的最大值为
__________.
35.已知函数(
)
2
()(ln 1)1f x ax x ax x =----,若()0f x <恒成立,则实数a 的取值范围为___________.
36.若,x y 是实数,e 是自然对数的底数,2
3ln(21)3x y e y x x ++--++,
则2x y +=______.
37.已知函数()()3
3,f x x a x b a R b =-+-∈.当[]
0,2x ∈,()f x 的最大值为
(),M a b ,则(),M a b 的最小值为______
38.若不等式(
)2ln 1x
x e
a x x -≥++恒成立,则实数a 的取值范围是__________.
39.已知函数()()ln f x x e a x b =+--,其中e 为自然对数的底数.若不等式()0f x ≤恒成立,则
b
a
的最小值为_______. 40.已知函数()2cos f x x x λ=++,在区间上0,
2π??
????
任取三个数1x ,2x ,3x ,均存在以1f x ,2f x ,()3f x 为边长的三角形,则λ的取值范围是_______. 41.设,x y 为正实数,若2241x y xy ++=则22
4220115x y
x xy y +++的取值范围是
__________.
42.已知0a >,若关于x 的不等式ln x e a ax ≥恒成立,则实数a 的取值范围为______. 43.若关于x 的不等式
ln 1x ax b x +≤+恒成立,则b
a
的最小值是_____. 44.已知()()()2
ln ln f x ax x x x x =+--恰有三个不同零点,则a 的取值范围为______.
45.设(,)P x y 为椭圆22
11612
x y +=在第一象限上的点,则
346x y x y +--的最小值为________.
参考答案,仅供参考
1.C
【分析】不等式3ln 1ln x x
k x e
x -+≤-对于任意,2e x ??∈+∞ ???恒成立.即3ln 1
ln x x
e x k x
---≤
对于任意,2e x ??
∈+∞ ???
恒成立.由1x e x ≥+恒成立,可得3ln 3ln 1x x e x x -≥-+,从而可得答案.
【解析】当,2e x ??
∈+∞
???
时,ln ln 02e x >>.
不等式3ln 1ln x x k x e x -+≤-对于任意,2e x ??
∈+∞
???
恒成立. 即3ln 1
ln x x e x k x ---≤对于任意,2e x ??∈+∞ ???恒成立.
设()3ln 1
ln x x e x g x x
---=,即()min k g x ≤,,2e x ??∈+∞ ???.
设()1x
h x e x =--,则()1x
h x e '=-.
显然当0x >时,()0h x '>,函数()h x 单调递增. 当0x <时, ()0h x '<,函数()h x 单调递减.
所以()()00h x h ≥=,即1x e x ≥+当且仅当0x =时取等号. 设3ln t x x =-,则33
1x t x x
-'=-
=
. 所以函数3ln t x x =-在,32
e
?? ???
上单调递减,在()3+∞,
上单调递增. 由33ln3-<.又2223ln 60e e e -=-> 所以3ln 0x x -=一定有实数根.
所以3ln 13ln 1x x t e e t x x -=≥+=-+当且仅当0t =, 即3ln 0x x -=时取等号.
所以()3ln 13ln 11
3ln ln x x e x x x x g x x x
----+--=≥=-
所以3a ≤-. 故选:C
【点评】本题考查分离参数法求参数的范围,考查1x e x ≥+的应用和构造函数、转化的思想方法,属于难题. 2.D
【分析】设()()f a g b t ==,可将-a b 表示为关于t 的函数()h t ,利用导数可求得()h t 的最小值,即为-a b 的最小值.
【解析】设()()f a g b t ==,即221
ln 2
b a e t -+
==, 12
t a e
-
∴=,1
ln 12
b t =
+, 设()()12
1
ln 102
t h t a b e
t t -=-=-->, 则()
11
2
2
12122t t te h t e t t
---'=-
=, 令()()12
210t m t te
t -
=->,则()()1
112
2
2
22210t t t m t e
te
t e
-
-
-
'=+=+>,
()m t ∴单调递增,又102m ??
= ???
,
∴当10,2t ??
∈ ???时,()0m t <,即()0h t '<,
则()h t 在10,2?? ???
上单调递减;
当1,2t ??
∈+∞
???
时,()0m t >,即()0h t '>, 则()h t 在1,2??+∞ ???
上单调递增;
所以1
2
t =
取得极小值,也是最小值, ()min 1111111ln 1ln ln 2222222h t h ??
∴==--=-= ???
,
即-a b 的最小值为1
ln 22
. 故选:D .
【点评】本题考查利用导数求解函数的最值,关键是能够将所求最值转化为关于第三个变量的函数的形式,通过导数确定函数的单调性,进而确定最值点. 3.D
【分析】将原不等式化简成()21x
x ae x >+,设()2f x x =,()()1x g x a x e =+再分0a ≤与
0a >两种情况,构造函数并分析函数的单调性与最值,再数形结合根据函数零点存在定理列
出区间端点满足的不等式求解即可.
【解析】将原不等式化简可得()21x
x ae x >+.
设()2
f x x =,()()1x
g x a x e =+,则原不等式等价于()()f x g x >.
若0a ≤,则当0x >时, ()0f x >,()0g x ≤,所以原不等式的解集中有无数个正整数解,不符合题意,所以0a >.
因为()00f =,()00g a =>,所以()()00f g <. 当()()11f g ≤,即1
2a e
≥
时,设()()()()2h x f x g x x =-≥, 则()()()2'2222x x
x e h x x a x e
x e
+=-+≤-
. 设()
()()2222x x e x x x e
?+=-
≥,则()()()35'2'22022
x x e e
x e
??+=-
≤=-<, 所以()x ?在[)2,+∞上为减函数,所以()()()2220x e ??≤=-<, 所以当2x ≥时, ()'0h x <,所以()h x 在[)2,+∞上为减函数,所以
()()23243402
e
h x h ae ≤=-≤-
<, 所以当2x ≥时,不等式()()f x g x <恒成立.所以原不等式的解集中没有正整数. 所以结合()(),f x g x 的函数图像可得,要使原不等式的解集中有且仅有两个正整数,则
()()()()()()112233f g f g f g ?>?>??≤?
,即2
3
124394ae ae ae >??>??≤?,解得329443a e e ≤<.
故选:D
【点评】本题主要考查了利用导数分析函数的单调性与最值,从而结合零点存在性定理分析零点存在,从而求得参数范围的问题.需要根据题意将原不等式分成两个函数,再求导分析函数的单调性,进而根据区间端点满足的不等式求解.属于难题. 4.C
【分析】将参数a 分离到不等式的一边,将不等式的另一边视为函数()h x ,然后利用导数研究函数()h x 的单调性,从而得到函数()h x 的最值,最后求解实数a 的取值范围. 【解析】由对任意0x <,不等式()()f x g x ≥恒成立, 得对任意21
0,
ln()0x x x ax x x e
<++--+≥恒成立, 即对任意20,( 1) ln()x
x a x x e
x -<+≥---恒成立.
因为0x <,所以2
ln()1x x e x a x
----+≤.
令2ln()()x x e x h x x ----=,则22
1ln()(1)()x x x x e h x x
-'
---++=, 显然当(,1)x ∈-∞-时,()0h x '<,()h x 单调递减; 当(1,0)x ∈-时,()0,()h x h x '
>单调递增.
所以min ()(1)1h x h e =-=+,故11a e +≤+,解得a e ≤.
或:令x t -=,则由0x <知0t >,不等式()()f x g x ≥可化为2ln t e t at t t +-≥+,
故当0t >时,2ln t e t at t t +-≥+恒成立,
即当0t >时,2ln 1t e t t
a t
+-+≤恒成立.
令2ln ()t e t t F t t +-=,则22
(1)1ln ()t t e t t F t t
'
-+-+=, 显然当1t >时,()0,()F t F t '>单调递增; 当01t <<时,()0,()F t F t '<单调递减.
所以min ()(1)1F t F e ==+,故11a e +≤+,解得a e ≤. 故选:C.
【点评】本题考查利用导数研究函数的最值、不等式恒成立问题等,考查考生的化归与转化能力以及逻辑思维能力.本题是“已知不等式恒成立求参数的取值范围”问题,解决的基本方法是分离参数法.本题在求解时,考虑到不等式中变量的取值范围是(,0)-∞,且不等式中含有x e -,ln()x -,因此可采用换元的方法,令x t -=,将原不等式转化为关于t 的不等式,从而可简化解题过程.属于较难题. 5.C
【分析】对函数()f x 求导并带入已知不等式中,将不等式恒成立问题由构造新函数
()x g x e x ax =--并借助导数利用分类讨论求最小值即可求出ab 的不等式关系,进而表示
()()()()2
2
111ln 1b a a a a +≤+-++,再令1t a =+并构造()22
ln h t t t t =-,利用导数
求得最大值即可.
【解析】因为函数()2
312
x
e x
f x x =-
+,则()23x e x f x x =-+', 由题可知,对x ∈R ,恒有22330x x e x x x ax b e x ax b -+≥++?---≥成立,令
()x g x e x ax =--,则()1x g x e a '=--,
当1a <-时,函数()g x 在R 上单调递增,且x →-∞时,()g x →-∞,不符合题意; 当1a =-时,0ab b +=,
当1a >-时,令()()10ln 1x
g x e a x a '=-->?>+,所以函数()g x 在()()
ln 1,a ++∞
上单调递增,且在()()
,ln 1a -∞+上单调递减; 所以()()()
()()()()()ln 1min ln 1ln 1ln 111ln 1a g x g a e
a a a a a a +=+=-+-+=+-++????,
故()()()()()()()2
2
11ln 10111ln 1a a a b b a a a a +-++-≥?+≤+-++, 令10t a =+>,则()2
2
ln h t t t t =-,且()()()22ln 12ln h t t t t t t t '=-+=-,
当(t ∈时,()0h t '>,函数()h t 单调递增;当)
t ∈+∞时,()0h t '<,函数()
h t 单调递减,
所以()2
2
max ln
2e h t h
==-=
,故()12
e
b a +≤, 综上所述,ab b +的最大值为2
e
. 故选:C
【点评】本题考查利用导数解决不等式恒成立问题,还考查了利用分类讨论求参数的最值,属于难题. 6.B
【分析】()(1)(1)x x
f x ae x e x =++++与()2x
g x e =的图象有三个不同的公共点等价于
()()f x g x =有三个不同的实根,化简方程得11
()(1)1e e x x
x x a ++++=通过换元得到 ()2110t a t a +++-=,研究1
e
x x t +=
的单调性对根的影响求解. 【解析】由()()f x g x =得2(e 1)(e 1)e x x x
a x x ++++=,即11
()(1)1e e x x
x x a +++
+=. 设1e
x x t +=
,是()(1)1a t t ++=,即2
(1)10t a t a +++-=. 由1e
x
x t +=
得()e x x
t x -'=. 所以()t x 在(,0)-∞上单调递增;在(0,)+∞上单调递减(如图1所示)
若()f x 与()g x 有四个公共点,则方程2
(1)10t a t a +++-=在区间(0,1)有两个不等实根
(如图2所示),
则2(1)4(1)0,10,1(1)(1)0,101,2a a a a a a ??=+-->?
->??
?+++->?
+?<-?
无解. 若()f x 与()g x 有三个公共点,则方程2
(1)10t a t a +++-=在区间(,0)-∞和(0,1)上各有
一个实根(如图3所示)
则10,1(1)(1)0,
a a a -?
+++->?解之得1
12a -<<.
特别情况:若0t =,则1a =,此时220t t +=,则10t =,22t =-,不满足题意. 若1t =,则1110a a +++-=, ∴12a =-
,2
13022t t +-=,则11t =,232
t =-,不满足题意.
综上所述1
12
a -<<. 故选:B.
【点评】本题考查了函数的图象、函数的单调性和函数的零点问题以及导数的应用问题,还考查了分类讨论、数形结合和转化与化归的数学思想. 7.D
【分析】求导,由()0f x '=得()ln 1,1x a =∈-可求出a 的范围,再考查ln a
与零的大小
比较,在()ln 1,0a ∈-时,结合题意得出()()1020f f ?-?-≥??,以及当()ln 0,1a ∈时,()()
10
20f f ??≥??,
解出实数a 的范围可得出答案. 【解析】
()1x f x e ax =--,则()x f x e a '=-,
由于函数()y f x =在区间()1,1-上存在极值点,令()0x
f x e a '=-=,得ln x a =,
所以,1ln 1a -<<,解得
1
a e e
<<, 由于()00f =,且不等式()0f x <恰有一整数解.
①当ln 0a =时,即当1a =时,()1x
f x e '=-,
当0x <时,()0f x '<;当0x >时,()0f x '>.
此时,函数()y f x =在0x =处取得最小值,则()()00f x f ≥=,不合乎题意; ②当1ln 0a -<<时,即当
1
1a e
<<时,当ln x a <时,()0f x '<;当ln x a >时,()0f x '>. 所以,函数()y f x =的单调递减区间为(),ln a -∞,单调递增区间为()ln ,a +∞.
由题意可得()()
2
12210110f e a f e a --?-=+-≥??-=+-?,解得22112e e a e e --≤<,此时,22
11
2e e a e e --≤<; ③当0ln 1a <<时,即当1a e <<时,当ln x a <时,()0f x '<;当ln x a >时,()0f x '>. 所以,函数()y f x =的单调递减区间为(),ln a -∞,单调递增区间为()ln ,a +∞.
由题意可得()()
22210110f e a f e a ?=--≥??=--?,解得21
12e e a --<≤,此时,1e a e -<<.
因此,实数a 的取值范围是()22
11,1,2e e e e e e ??
---???
?,故选D .
【点评】本题考查函数的极值以及函数的零点问题,难点在于不等式整数解的问题,充分利用导数研究函数单调性,结合单调性考查整数解相邻整数点函数值的符号问题,列不等式求解,考查运算能力与分析问题的能力,属于难题. 8.A
【分析】分别对()f x ,()g x 求导,求出其最小值,a b ,可得其大小关系.
【解析】由题意得:2'
11(1)(1)
()1x x x x
x
xe x e x x xe f x e xe x x x
+--+-=+--==
, 易得0,10x x >+>,设'
()0f x =,可得10x xe -=,可得1x
e x
=
,由x y e =与1
y x =图像
可知存在0(0,1)x ∈,使得0
1x e x =
,可得当0(0,)x x ∈,'
()0f x <,当0(,)x x ∈+∞,'()0f x >,可得()f x 得最小值为0()f x ,即00000
1
()ln 21x a f x x e x x -==?
---=-; 同理:2222'
222
1(1)(1)(1)()
()1x x x x xe e e x x x x e x g x x x x x
------+---=+-==, 设'()0g x =,可得1x =或者2x e x -=,由2
x y e -=与y x =得图像可知,存在1(0,1)x ∈,
使得12
1x e
x -=,可得当1(,)x x x ∈时,'()0g x <,当1(,1)x x ∈时,'
()0g x >,当(1,)
x ∈+∞时,'
()0g x >,可得1()g x 即为()g x 得最小值,可得
1112
211112()ln 121x x x e b g x e x x x e
---==+-=+--=-,故1a b ==-,
故选:A.
【点评】本题主要考查利用导数求函数得最值,综合性大,属于难题. 9.C
【分析】由题可知,设函数()ln(1)f x a x =+,32
()2g x x x =-,根据导数求出()g x 的极
值点,得出单调性,根据32
ln(1)20a x x x +-+>在区间(0,)+∞内的解集中有且仅有三个整数,转化为()()f x g x >在区间(0,)+∞内的解集中有且仅有三个整数,结合图象,可求出实数a 的取值范围.
【解析】设函数()ln(1)f x a x =+,32
()2g x x x =-,
因为2
()34g x x x '=-, 所以()0g x '=, 0x ∴=或43
x =
,
因为4
03
x <<
时,()0g x '<, 4
3
x >
或0x <时,()0g x '>,(0)(2)0g g ==,其图象如下:
当0a 时,()()f x g x >至多一个整数根;
当0a >时,()()f x g x >在(0,)+∞内的解集中仅有三个整数,只需(3)(3)
(4)(4)f g f g >???,
32
32
ln 4323ln 5424
a a ?>-?∴?-??, 所以
932
2ln 2ln 5
a <. 故选:C.
【点评】本题考查不等式的解法和应用问题,还涉及利用导数求函数单调性和函数图象,同时考查数形结合思想和解题能力. 10.B
【分析】根据题意()0f x >变形整理为()()2
16
1
10x x a x ++
>+<,设()()()2
16
101
g x x x x =++
>+,利用导数求()g x 在()0,∞+上的最小值,求解即可. 【解析】0x >时,()0f x >即()2
161011a x x x +-
+>++,对0x >成立. ∴()()2
16
1
10x x a x ++
>+<. 令()()()2
16101
g x x x x =++>+,
则()()()
()()
3
2
2
2116
16
2111g x x x x x +-=+-
=
+'+
令()0g x '>,即()3
18x +>,解得1x >. 令()0g x '<,即()3
18x +<,解得01x <<
∴()g x 在(]0,1上是减函数,在[)1,+∞上是增函数. ∴()()112g x g ≥= ∴12a <. 故选:B
【点评】本题考查利用导数研究函数的最值,求参数的取值范围,属于难题. 11.D
【分析】将原题等价转化为方程()2
0ln 1x x ax f x -++=在(0,]e 内都有两个不同的根,
先求导()'f x ,可判断()0,1x ∈时,()0f x '>,()f x 是增函数; 当()1,x e ∈时,()0f x '<,()f x 是减函数.因此()01f x <≤,再令
2
()ln 1F x x x ax =-++,求导得221
()x ax F x x
'
--=-,结合韦达定理可知,要满足题意,
只能是存在零点1x ,使得()0F x '=在()0,e 有解,通过导数可判断当()10,x x ∈时
()0F x '>,()F x 在()10,x 上是增函数;当()1,x x e ∈时()0F x '<,()F x 在()1,x e 上是
减函数;则应满足()()1max 1F x F x =>,再结合2
11210x ax --=,构造函数
()2ln 1m x x x =+-,求导即可求解;
【解析】函数()2
0()ln 1g x x x ax f x =-+-+在(0,]e 内都有两个不同的零点,
等价于方程()2
0ln 1x x ax f x -++=在(0,]e 内都有两个不同的根.
111()(1)x x x f x e xe x e '---=-=-,所以当()0,1x ∈时,()0f x '>,()f x 是增函数;
当()1,x e ∈时,()0f x '<,()f x 是减函数.因此()01f x <≤.
设2
()ln 1F x x x ax =-++,2121
()2x ax F x x a x x
'
--=-+=-,
若()0F x '=在()0,e 无解,则()F x 在(0,]e 上是单调函数,不合题意;所以()0F x '=在
()0,e 有解,且易知只能有一个解.
设其解为1x ,当()10,x x ∈时()0F x '>,()F x 在()10,x 上是增函数; 当()1,x x e ∈时()0F x '<,()F x 在()1,x e 上是减函数.
因为0(0,]x e ?∈,方程()2
0ln 1x x ax f x -++=在(0,]e 内有两个不同的根,所以
()()1max 1F x F x =>,且()0F e ≤.由()0F e ≤,即2ln 10e e ae -++≤,解得2
a e e
≤-.
由()()1max 1F x F x =>,即2111ln 11x x ax -++>,所以2
111ln 0x x ax -+>.
因为2
11210x ax --=,所以11
12a x x =-
,代入2111ln 0x x ax -+>,得2
11ln 10x x +->. 设()2
ln 1m x x x =+-,()1
20m x x x
'=
+>,所以()m x 在()0,e 上是增函数, 而()1ln1110m =+-=,由2
11ln 10x x +->可得()()11m x m >,得11x e <<.
由1112a x x =-
在()1,e 上是增函数,得112a e e
<<-. 综上所述2
1a e e
<≤-, 故选:D.
【点评】本题考查由函数零点个数求解参数取值范围问题,构造函数法,导数法研究函数增减性与最值关系,转化与化归能力,属于难题 12.C
【分析】求导,先求出()f x
在(x ∈
单增,在)
x ∈
+∞
单减,且
max 1()2f x f ==
知设()f x t =,则方程2
1[()]()08
f x mf x -+=有4个不同的实数根等价于方程
2108
t mt -+=在1
(0,)2上有两个不同的实数根,再利用一元二次方程根的分布条件列不等
式组求解可得.
【解析】依题意,2
43
2ln (12ln )()e x xe x
e x x
f x x x '
?--==
, 令()0f x '=,解得1
ln 2
x =
,x =
x ∈时,()0f x '>,
当)x ∈+∞,()0f x '<
,且1
2
e f e
==,
故方程2
108
t mt -+
=在1
(0,)2上有两个不同的实数根,
故121212
011()()022010t t t t t t ?>???-->???<+>??,210211
082401m m m ?->???-+>??<??
解得3
,)24
m ∈. 故选:C.
【点评】本题考查确定函数零点或方程根个数.其方法:
(1)构造法:构造函数()g x (()g x '易求,()=0g x '可解),转化为确定()g x 的零点个数问题求解,利用导数研究该函数的单调性、极值,并确定定义区间端点值的符号(或变化趋势)等,画出()g x 的图象草图,数形结合求解;
(2)定理法:先用零点存在性定理判断函数在某区间上有零点,然后利用导数研究函数的单调性、极值(最值)及区间端点值符号,进而判断函数在该区间上零点的个数. 13.B
【分析】分类参数,构造新的函数()g x ,求出零点,判断()g x 的单调性,求出()f x 的最小值,即可求出a .
【解析】0x >时,不等式(1)x
xe a x lnx -+可化为(1)x
a x xe lnx +-,
所以1
x xe lnx
a x -+,
设()1
x xe lnx
f x x -=+,其中0x >,
则22
1
(1)1()(1)x x x e lnx
x f x x ++--+'=
+, 设2
1
()(1)1x
g x x x e lnx x =++--
+,其中0x >, 则21()(1)[(2)]0x
g x x x e x
'=+++>恒成立,
则()g x 在(0,)+∞上单调递增,
2211
())(1)1(1)1x x x g x x x e lnx x e xe lnx x x
==++--
+=+---+, 令()0o g x =,得1o
x o
e
x =
, 所以()f x 在(0,)o x 单调递减,(o x ,)+∞单调递增,
1()111o x o o o
min
o o o
x e lnx x f f x x x -+====++,
对任意正数x 恒成立,即()1min a f x =, 故选:B .
【点评】考查导数在求参数问题中的应用,判断函数的单调性,恒成立问题,参数分离法的应用等. 14.A
【分析】根据条件将问题转化为
ln 11x k
x x
+>-,对于1x >恒成立,然后构造函数ln 1
()1
x h x x x +=?
-,然后求出()h x 的范围,进一步得到k 的最大值. 【解析】()(N )k f x k x +=∈,ln 1
()1x g x x +=-,对任意的1c >,存在实数,a b 满足
0a b c <<<,使得()()()g a f b g c ==,
∴易得()()()g c f b f c =>,即
ln 11c k
c c
+>-恒成立, ln 11x k
x x
+∴
>-,对于1x >恒成立,