高考数学选择题倒数难题
高考导数大题难题练习册及答案

高考导数大题难题练习册及答案## 高考导数大题难题练习册及答案### 练习题一:函数的单调性与极值题目:设函数 \( f(x) = x^3 - 3x^2 + 4 \),求函数的单调区间和极值点。
解答:首先求导数 \( f'(x) = 3x^2 - 6x \)。
令 \( f'(x) = 0 \),解得 \( x = 0 \) 或 \( x = 2 \)。
分析 \( f'(x) \) 的符号,当 \( x < 0 \) 或 \( x > 2 \) 时,\( f'(x) > 0 \),函数单调递增;当 \( 0 < x < 2 \) 时,\( f'(x) < 0 \),函数单调递减。
因此,函数在 \( x = 0 \) 处取得极大值 \( f(0) = 4 \),在 \( x = 2 \) 处取得极小值 \( f(2) = 0 \)。
### 练习题二:曲线的切线与法线题目:曲线 \( y = \ln(x) \) 在点 \( (1, 0) \) 处的切线方程是什么?解答:首先求导数 \( y' = \frac{1}{x} \)。
在点 \( (1, 0) \) 处,切线的斜率为 \( k = 1 \)。
利用点斜式方程 \( y - y_1 = k(x - x_1) \),代入点 \( (1, 0) \)和斜率 \( k = 1 \),得到切线方程为 \( y = x - 1 \)。
### 练习题三:导数在实际问题中的应用题目:某工厂生产一种产品,其成本函数为 \( C(x) = 0.01x^2 + 2x + 100 \),其中 \( x \) 为产品数量。
求生产多少件产品时,单位成本最低。
解答:首先求成本函数的导数 \( C'(x) = 0.02x + 2 \)。
令 \( C'(x) = 0 \),解得 \( x = -100 \)(舍去,因为产品数量不能为负)。
高中数学导数难题怎么解题

高中数学导数难题怎么解题导数是高考数学必考的内容,近年来高考加大了对以导数为载体的知识问题的考查,题型在难度、深度和广度上不断地加大、加深,从而使得导数相关知识愈发显得重要。
下面是小编为大家整理的关于高中数学导数难题解题技巧,希望对您有所帮助。
欢迎大家阅读参考学习!1.导数在判断函数的单调性、最值中的应用利用导数来求函数的最值的一般步骤是: (1)先根据求导公式对函数求出函数的导数; (2)解出令函数的导数等于 0 的自变量; (3)从导数性质得出函数的单调区间; (4)通过定义域从单调区间中求出函数最值。
2.导数在函数极值中的应用利用导数的知识来求函数极值是高中数学问题比较常见的类型。
利用导数求函数极值的一般步骤是: (1)首先根据求导法则求出函数的导数; (2)令函数的导数等于 0,从而解出导函数的零点; (3)从导函数的零点个数来分区间讨论,得到函数的单调区间; (4)根据极值点的定义来判断函数的极值点,最后再求出函数的极值。
3.导数在求参数的取值范围时的应用利用导数求函数中的某些参数的取值范围,成为近年来高考的热点。
在一般函数含参数的题中,通过运用导数来化简函数,可以更快速地求出参数的取值范围。
导数知识在函数解题中的妙用函数知识是高中数学的重点内容,其中包括极值、图像、奇偶性、单调性等方面的分析,具有代表性的题型就是极值的计算和单调性的分析,按照普通的解题过程是通过图像来分析,可是对于较难的函数来说,制作图像不仅浪费时间,而且极容易出错,而在函数解题中应用导数简直就是手到擒来。
例如:函数 f(x)=x3+3x2+9x+a,分析 f(x)的单调性。
这是高中数学中常见的三次函数,在对这道题目进行单调性分析时,很多学生根据思维定式会采用常规的手法画图去分析单调区间,但由于未知数a 的存在而遇到困难。
如果考虑用导数的相关知识解决这一问题,解:f’(x)=-3x2+6x+9,令 f’(x)>0,那么解得 x<-1 或者 x>3,也就是说函数在(- ∞ ,-1), (3,+∞)这个单调区间上单调递减,这样就能非常容易的判断函数的单调性。
高三数学导数试卷

一、选择题(每题5分,共25分)1. 函数$f(x) = x^3 - 3x$在$x=0$处的导数是()A. 0B. 3C. -3D. 62. 函数$y = 2^x$的导数是()A. $2^x$B. $2^x \ln 2$C. $2^x \ln 10$D. $2^x \ln e$3. 若函数$f(x) = x^2 + 2x + 1$的导数为$f'(x)$,则$f'(1) = $()A. 1B. 2C. 3D. 44. 函数$y = \frac{1}{x}$在$x=1$处的导数是()A. 1B. -1C. 0D. 无定义5. 函数$y = \sqrt{x}$的导数是()A. $\frac{1}{2\sqrt{x}}$B. $\frac{1}{2\sqrt{x}}\cdot\sqrt{x}$ C. $\frac{1}{2\sqrt{x}}\cdot \sqrt{x^2}$ D.$\frac{1}{2\sqrt{x}}\cdot x$二、填空题(每题5分,共25分)6. 函数$f(x) = x^2 - 2x + 1$的导数$f'(x)$为________。
7. 若函数$y = 2^x$的导数为$y'$,则$y'(2) = $________。
8. 函数$f(x) = \frac{1}{x}$在$x=1$处的导数$f'(1)$为________。
9. 函数$y = \sqrt{x}$的导数$y'$为________。
10. 若函数$y = x^3$的导数为$y'$,则$y'(-1) = $________。
三、解答题(每题15分,共60分)11. 已知函数$f(x) = x^3 - 3x$,求$f'(x)$,并求出$f'(2)$和$f'(-1)$的值。
12. 求函数$y = 2^x$在$x=3$处的切线方程。
13. 已知函数$f(x) = \frac{1}{x}$,求$f'(x)$,并求出$f'(1)$和$f'(-2)$的值。
高中数学高三导数大题精选(附详细解答)

高中数学高三导数大题精选一、选择题1.函数的单调递增区间是()A.(0,+∞)B.(-3,1)C.(1,+∞)D.(0,1)2.如图是定义在(a,b)上的函数f(x)的导函数的图象,则函数f(x)的极值点的个数为A.2B.3C.4D.53.曲线在点(0,2))处的切线方程为().A.y=2B.y=x+2C.y=2x+2D.y=-2x+24.函数在处有极值10,则点(a ,b)为()A.(3,-3)B.(-4,11)C.(3,-3)或(-4,11)D.不存在5.函数f(x)=x(ex-1)+ln x的图象在点(1,f(1))处的切线方程是( ) A.y=2ex-e-1B.y=2ex-e+1C.y=2ex+e-1D.y=2ex+e+16.已知函数f(x)的导函数f′(x)的图象如图所示,那么函数f(x)的图象最有可能的是()A. B.C. D.7.已知x=2 是函数的极小值点,那么函数f(x)的极大值为()A.15B.16C.17D.188.已知函数y=f(x)是R上的可导函数,当x≠0时,有,则函数的零点个数是()A. 0B. 1C. 2D. 39.若函数f(x)=在(0,2)内单调递减,则实数a的取值范围为A.a=3 B.a≤3C.a≥3 D.0<a<310.函数的导数是A. B.C. D.二、填空题11.已知函数,则过点可以作出________条图象的切线三、解答题12.设函数,.(1)当时,函数取得极值,求的值;(2)当时,求函数在区间[1,2]上的最大值;(3)当时,关于的方程有唯一实数解,求实数的值.13.已知函数(1)若x=2为的极值点,求实数a的值;(2)若在上为增函数,求实数a的取值范围;(3)当时,方程有实根,求实数b的最大14.求下列函数的导数(1)(2)(3)15.已知函数.若函数在处有极值-4.(1)求的单调递减区间;(2)求函数在上的最大值和最小值.参考答案一、选择题1、【答案】D解:函数的定义域为,且,解不等式,即,由于,解得.因此,函数的单调递增区间为,故选:D.2、【答案】B3、【答案】C4、【答案】B解:,则,解得或,当时,,此时在定义域上为增函数,无极值,舍去.当,,为极小值点.5、【答案】A解:f(1)=e-1,f′(x)=ex(1+x)+-1,f′(1)=2e,∴在点(1,f(1))处的切线方程为y-(e-1)=2e(x-1),即为y=2ex-e-1.6、【答案】A7、【答案】D8、【答案】B9、【答案】C10、【答案】B二、填空题11、【答案】2解:设切点的坐标为:,,因此切线方程为:,把的坐标代入切线方程中,化简得:或,所以过点可以作出二条的切线.故答案为:2三、解答题12、13、【答案】(1)解:因为x= 2为f(x)的极值点,所以即,解得:a=0又当a = 0时,,从而x=2为f(x)的极值点成立.(2)解:∵f(x)在区间[3,+∞)上为增函数,∴在区间[3,+∞)上恒成立.①当a = 0时,在[3,+∞)上恒成立,所以f (x)在[3,+∞)上为增函数,故a = 0符合题意.②当a≠0时,由函数f (x)的定义域可知,必须有2ax + 1 > 0对x≥3恒成立,故只能a > 0,所以在区间[3,+∞)上恒成立令,其对称轴为∵a > 0,∴,从而g (x)≥0在[3,+∞)上恒成立,只要g (3)≥0即可,由,解得:∵a > 0,∴.综上所述,a的取值范围为[0,](3)解:时,方程可化为,.问题转化为在(0,+∞)上有解令,则当0 < x < 1时,,∴h (x)在(0,1)上为增函数当x > 1时,,∴h (x)在(1,+∞)上为减函数故h (x)≤h (1) = 0,而x > 0,故即实数b的最大值是0.14、15、解:(1)∵,∴,依题意有即,解得∴,由,得,∴函数单调递减区间由知∴,令,解得.当变化时,的变化情况如下表:由上表知,函数在上单调递减,在上单调递增.故可得又.∴综上可得函数在上的最大值和最小值分别为和.。
高考数学必考难题试题答案

高考数学必考难题试题答案一、选择题1. 若函数f(x) = ax^2 + bx + c在x=1和x=-1处取得相同的值,且a<0,那么a、b、c之间的关系是()。
A. a = -b + cB. a + b + c = 0C. b = -2a - cD. 2a + b + c = 0答案:C解析:由题意可知,f(1) = f(-1),即a + b + c = a - b + c,化简得2b = 0,所以b = 0。
又因为a < 0,所以c = -a。
代入b = 0,得c = -a,进一步得出b = -2a - c。
2. 已知数列{an}满足a1 = 1,an = (1/2)^(n-1) * (an-1 + 1),若bn = an - 1,则求证:数列{bn}是等比数列。
答案:证明如下:由题意,an = (1/2)^(n-1) * (an-1 + 1),可得:bn = an - 1 = (1/2)^(n-1) * (an-1 + 1) - 1将n-1代入,得:bn-1 = (1/2)^(n-2) * (an-2 + 1) - 1将两个式子相除,得:bn / bn-1 = [(1/2)^(n-1) * (an-1 + 1) - 1] / [(1/2)^(n-2) * (an-2 + 1) - 1] = 1/2所以bn / bn-1 = 1/2为常数,故数列{bn}是首项为b1 = a2 - 1 = (1/2) * (a1 + 1) - 1 = 1/2,公比q = 1/2的等比数列。
二、填空题1. 已知圆的方程为(x-2)^2 + (y-3)^2 = 16,点P(5,0)到圆心的距离为______。
答案:√13解析:圆心坐标为(2,3),点P(5,0),根据两点间距离公式,有:d = √[(5-2)^2 + (0-3)^2] = √[3^2 + (-3)^2] = √(9 + 9) =√18 = √13三、解答题1. 已知函数f(x) = x^3 - 3x^2 - 9x + 5,在x∈[-2,3]上的最大值为7,求函数在该区间上的最小值。
导数考试题型及答案详解

导数考试题型及答案详解一、选择题1. 函数f(x) = x^2 + 3x + 2的导数是:A. 2x + 3B. x^2 + 2C. 2x + 6D. 3x + 2答案:A2. 若f(x) = sin(x),则f'(π/4)的值是:A. 1B. √2/2C. -1D. -√2/2答案:B二、填空题1. 求函数g(x) = x^3 - 2x^2 + x的导数,g'(x) = __________。
答案:3x^2 - 4x + 12. 若h(x) = cos(x),求h'(x) = __________。
答案:-sin(x)三、解答题1. 求函数f(x) = x^3 - 6x^2 + 9x + 2的导数,并求f'(2)的值。
解:首先求导数f'(x) = 3x^2 - 12x + 9。
然后将x = 2代入得到f'(2) = 3 * 2^2 - 12 * 2 + 9 = 12 - 24 + 9 = -3。
2. 已知函数y = ln(x),求y'。
解:根据对数函数的导数公式,y' = 1/x。
四、证明题1. 证明:若函数f(x) = x^n,其中n为常数,则f'(x) = nx^(n-1)。
证明:根据幂函数的导数公式,对于任意实数n,有f'(x) = n * x^(n-1)。
五、应用题1. 某物体的位移函数为s(t) = t^3 - 6t^2 + 9t + 5,求该物体在t = 3时的瞬时速度。
解:首先求位移函数的导数s'(t) = 3t^2 - 12t + 9。
然后将t = 3代入得到s'(3) = 3 * 3^2 - 12 * 3 + 9 = 27 - 36 + 9 = 0。
因此,该物体在t = 3时的瞬时速度为0。
六、综合题1. 已知函数f(x) = x^4 - 4x^3 + 6x^2 - 4x + 5,求f'(x),并求曲线y = f(x)在点(1, f(1))处的切线斜率。
高中数学导数难题练习题带答案

高中数学导数难题一.选择题(共20小题)1.对于任意的x∈[0,],总存在b∈R,使得|sin2x+a sin x+b|≤1恒成立,则实数a的取值范围是()A.[﹣3,1]B.[﹣1,3]C.[﹣3,3]D.[﹣1,1]2.设k,b∈R,若关于x的不等式ln(x﹣1)+x≤kx+b在(1,+∞)上恒成立,则的最小值是()A.﹣e2B.﹣C.﹣D.﹣e﹣13.设k,b∈R,若关于x的不等式kx+b+1≥lnx在(0,+∞)上恒成立,则的最小值是()A.﹣e2B.﹣C.﹣D.﹣e4.已知曲线在x=x1处的切线为l1,曲线y=lnx在x=x2处的切线为l2,且l1⊥l2,则x2﹣x1的取值范围是()A.B.(﹣∞,﹣1)C.(﹣∞,0)D.5.若对任意的a∈R,不等式e2a+a2+b2﹣2ab≥20恒成立,则实数b的取值范围是()A.b B.b≥3+ln2C.b≥4+ln2D.b≥5+ln26.已知曲线f(x)=lnx+ax+b在x=1处的切线是x轴,若方程f(x)=m(m∈R)有两个不等实根x1,x2,则x1+x2的取值范围是()A.(0,)B.(0,1)C.(2,+∞)D.(4,+∞)7.已知a∈R,函数f(x)=,则下列说法正确的是()A.若a<﹣1,则y=f(x)(x∈R)的图象上存在唯一一对关于原点O对称的点B.存在实数a使得y=f(x)(x∈R)的图象上存在两对关于原点O对称的点C.不存在实数a使得y=f(x)(x∈R)的图象上存在两对关于y轴对称的点D.若y=f(x)(x∈R)的图象上存在关于y轴对称的点,则a>18.定义在R上的函数f(x)满足e4(x+1)f(x+2)=f(﹣x),且对任意的x≥1都有f'(x)+2f(x)>0(其中f'(x)为f(x)的导数),则下列一定判断正确的是()A.e4f(2)>f(0)B.e2f(3)<f(2)C.e10f(3)<f(﹣2)D.e6f(3)<f(﹣1)9.已知a,b∈R且ab≠0,对于任意x≥0均有(x﹣a)(x﹣b)(x﹣2a﹣b)≥0,则()A.a<0B.a>0C.b<0D.b>010.已知函数,若关于x的不等式在R上恒成立,则实数a的取值范围为()A.B.C.D.11.已知函数y=f(x)在R上的图象是连续不断的,其导函数为f'(x),且f'(x)>﹣f(x),若对于∀x>0,不等式xf(lnx)﹣e ax f(ax)≤0恒成立,则实数a的最小值为()A.e B.C.D.e212.若对任意的x∈R,都存在x0∈[ln2,2],使不等式+4x+m≥0成立,则整数m的最小值为()(提示:ln2≈0.693)A.3B.4C.5D.613.已知函数f(x)=e x﹣ax﹣1,g(x)=lnx﹣ax﹣1,其中0<a<1,e为自然对数的底数,若∃x0∈(0,+∞),使f (x0)g(x0)>0,则实数a的取值范围是()A.B.C.D.14.已知函数f(x)=ae x﹣x(a∈R)有两个零点x1,x2,且x1<x2则下列结论中不正确的是()A.B.0<x1<1C.x1+x2>2D.lnx1﹣x1<lnx2﹣x215.已知函数f(x)=lnx﹣ax有两个零点x1,x2(x1<x2),则下列说法错误的是()A.B.x1+x2<2e C.有极大值点x0,且x1+x2>2x0D.16.已知函数f(x)=,g(x)=xe﹣x,若存在x1∈(0,+∞),x2∈R,使得f(x1)=g(x2)=k(k<0)成立,则最小值为()A.B.﹣C.D.﹣17.已知不等式e x﹣x﹣1>m[x﹣ln(x+1)]对一切正数x都成立,则实数m的取值范围是()A.B.C.(﹣∞,1]D.(﹣∞,e]18.已知函数f(x)是定义在(﹣,)上的奇函数.当时,f(x)+f′(x)tan x>0,则不等式cos x •f(x+)+sin x•f(﹣x)>0的解集为()A.(,)B.(﹣,)C.D.19.若关于x的不等式2lnx≤ax2+(2a﹣2)x+1恒成立,则a的最小整数值是()A.0B.1C.2D.320.已知可导函数f(x)的导函数f'(x),若对任意的x∈R,都有f(x)>f'(x)+2,且f(x)﹣2020为奇函数,则不等式f(x)﹣2018e x<2的解集为()A.(﹣∞,0)B.(0,+∞)C.D.二.填空题(共10小题)21.已知函数f(x)=x3﹣3x,若对任意的实数x,不等式f(x+t)>f(x)+t(t≠0)恒成立,则实数t的取值范围.22.已知函数f(x)对定义域内R内的任意x都有f(x)=f(4﹣x),且当x≠2,其导数f′(x)满足xf′(x)<2f′(x),若f(3)=0,则不等式xf(x)>0的解集为.23.已知函数f(x)=,则过原点且与“曲线y=f(x)在y轴右侧的图象”相切的直线方程为,若f(x)=mx有两个不同的根,则实数m的取值范围是.24.已知函数f(x)=axlnx+(a>0).(1)当a=1时,f(x)的极小值为;(2)若f(x)≥ax在(0,+∞)上恒成立,则实数a的取值范围为.25.若不等式x﹣2≤x2+ax+b≤4lnx对任意的x∈[1,e]恒成立,则实数b的最大值为.26.若函数f(x)=x3﹣ax﹣2(a∈R)在(﹣∞,0)内有且只有一个零点,则f(x)在[﹣1,2]上的最小值为.27.过曲线上一点P作该曲线的切线l,l分别与直线y=x,y=2x,y轴相交于点A,B,C.设△OAC,△OAB的面积分别为S1,S2,则S1=,S2的取值范围是.28.当x∈[0,+∞)时,不等式x2+3x+2﹣a≥0恒成立,则a的取值范围是.29.若不等式x2﹣|x﹣2a|≤a﹣3在x∈[﹣1,1]上恒成立,则正实数a的取值范围是.30.已知函数,若直线y=2x﹣b与函数y=f(x),y=g(x)的图象均相切,则a的值为;若总存在直线与函数y=f(x),y=g(x)图象均相切,则a的取值范围是.三.解答题(共10小题)31.已知函数f(x)=ax﹣lnx.(Ⅰ)讨论函数f(x)的单调区间;(Ⅱ)当x∈(0,e]时,是否存在实数a,使得f(x)的最小值为4?若存在,求出实数a,若不存在说明理由.32.已知函数f(x)=x sin x+cos x+ax2,x∈[﹣π,π].(1)当a=0时,求f(x)的单调区间;(2)当a>0时,讨论f(x)的零点个数.33.已知函数f(x)=e x+,其导函数为f′(x),函数g(x)=,对任意x∈R,不等式g(x)≥ax+1恒成立.(Ⅰ)求实数a的值;(Ⅱ)若0<m<2e,求证:x2g(x)>m(x+1)lnx.34.设函数f(x)=e x﹣ax﹣1,a∈R.(Ⅰ)讨论f(x)在(0,+∞)上的单调性;(Ⅱ)当a>1时,存在正实数m,使得对∀x∈(0,m),都有|f(x)|>x,求a的取值范围.35.已知函数.(1)讨论f(x)的单调性;(2)若恒成立,求证:.36.已知函数f(x)=.(1)求函数f(x)的极值;(2)令h(x)=x2f(x),若对∀x≥1都有h(x)≥ax﹣1,求实数a的取值范围.37.已知函数f(x)=lnx﹣.(1)求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;(2)若函数f(x)存在两个极值点x1,x2,求实数a的取值范围,并证明:f(x1),f(1),f(x2)成等差数列.38.已知函数f(x)=alnx(a≠0)与的图象在它们的交点P(s,t)处具有相同的切线.(1)求f(x)的解析式;(2)若函数g(x)=(x﹣1)2+mf(x)有两个极值点x1,x2,且x1<x2,求的取值范围.39.已知函数f(x)=﹣x+(x+1)ln(x+1)(a∈R).(1)当a=1时,求曲线y=f(x)在x=1处的切线方程;(2)若∀x1,x2∈(0,+∞),x1<x2,都有f(x1)<f(x2),求实数a的取值范围.40.已知实数a≥﹣1,设f(x)=(x+a)lnx,x>0.(1)若a=﹣1,有两个不同实数x1,x2不满足|f'(x1)|=|f'(x2)|,求证:x1+x2>2;(2)若存在实数,使得|f(x)|=c有四个不同的实数根,求a的取值范围.参考答案与试题解析一.选择题(共20小题)1.【解答】解:令t=sin x∈[0,1],则f(t)=t2+at+b,t∈[0,1].由已知得:①当,即a≥0时,则,整理得0≤a≤1;②当,即﹣1<a<0时,则,即,显然始终存在符合题意的b,使原式成立;③当,即﹣2<a≤﹣1时,则,显然符合题意的b存在;④当,即a≤﹣2时,则,即,可得始终存在b,且﹣3≤a≤﹣2.综上可知,a的取值范围是[﹣3,1].故选:A.2.【解答】解:ln(x﹣1)+x≤kx+b在(1,+∞)上恒成立,即为ln(x﹣1)+x﹣kx≤b对x>1恒成立,可令t=x﹣1,t>0,则lnt+t+1﹣k(t+1)≤b,令f(t)=lnt+(1﹣k)t+1﹣k,f′(t)=+1﹣k,若k≤1,则f′(t)>0,可得f(t)在t>1递增,当t→∞时,f(t)→∞,不等式不能成立;故k>1,当=k﹣1时,f(t)取得最大值f(t)max=f()=ln﹣1+1﹣k=﹣ln(k﹣1)﹣k,即﹣ln(k﹣1)﹣k≤b,所以ln(k﹣1)+k﹣1≥﹣2﹣(b﹣1),则≥﹣﹣1,可令k﹣1=u,g(u)=﹣﹣1,g′(u)=﹣=,可得当lnu=﹣1时,u=,g(u)min=﹣2e+e﹣1=﹣e﹣1,则的最小值是﹣e﹣1.故选:D.3.【解答】解:kx+b+1≥lnx在(0,+∞)上恒成立,即为lnx﹣kx﹣1≤b在(0,+∞)上恒成立,令f(x)=lnx﹣kx﹣1,f′(x)=﹣k,若k≤0,则f′(x)>0,可得f(x)在(0,+∞)递增,当x→∞时,f(x)→∞,不等式不能成立;故k>0,当=k时,f(x)取得最大值f(x)max=f()=ln﹣2=﹣lnk﹣2,即﹣lnk﹣2≤b,则≥﹣﹣,k>0,可令g(k)=﹣﹣,k>0,g′(k)=﹣=,可得当lnk=﹣1时,k=,g(k)min=﹣2e+e=﹣e,则的最小值是﹣e.故选:D.4.【解答】解:由,得,则,由y=lnx,得y′=,则,∵l1⊥l2,∴,即.∵x2>0,∴x1>1,又,令h(x)=,x>1.则h′(x)=.当x∈(1,+∞)时,y=2﹣x﹣e x为减函数,故2﹣x﹣e x<2﹣1﹣e<0.∴h′(x)<0在(1,+∞)上恒成立,故h(x)在(1,+∞)上为减函数,则h(x)<h(1)=﹣1.又当x>1时,<,∴h(x)的取值范围为(﹣∞,﹣1).即x2﹣x1的取值范围是(﹣∞,﹣1).故选:B.5.【解答】解:令f(x)=e2x+x2+b2﹣2bx﹣20,f′(x)=2e2x+2x﹣2b,f″(x)=4e2x+2>0,所以f′(x)在R上单调递增,又∵,所以存在x0使得f′(x0)=0,代入化简可得,那么f(x)在(﹣∞,x0)单调递减,在(x0,+∞)上单调递增.∴=,又∵f(x0)≥0,即.令,则t2+t≥20,解得:t≤﹣5 (含去),t≥4,即x0≥ln2,∴,故选:C.6.【解答】解:易知,切点为(1,0),切线斜率为0,而.∴,解得a=﹣1,b=1.∴f(x)=lnx﹣x+1(x>0).∵,易知f′(1)=0,且当x∈(0,1)时,f′(x)>0;x∈(1,+∞)时,f′(x)<0.∴f(x)在(0,1)上是增函数,在(1,+∞)上是减函数,故若方程f(x)=m(m∈R)有两个不等实根x1<x2,则必有0<x1<1<x2,则2﹣x1>1.∵f(x1)=f(x2),∴f(x2)﹣f(2﹣x1)=f(x1)﹣f(2﹣x1),令g(x)=f(x)﹣f(2﹣x)=lnx﹣x﹣1﹣[ln(2﹣x)﹣(2﹣x)﹣1]=lnx﹣ln(2﹣x)﹣2x+2,x∈(0,1),∵(0<x<1),∴g(x)在(0,1)上单调递增,而g(1)=0,故g(x)<0在(0,1)上恒成立,∴f(x2)﹣f(2﹣x1)<0恒成立,即f(x2)<f(2﹣x1)恒成立而此时x2,2﹣x1∈(1,+∞),且f(x)在(1,+∞)上是减函数,∴x2>2﹣x1,即x1+x2>2.故选:C.7.【解答】解:由关于原点对称的点的特点,可将x换为﹣x,y换为﹣y,可得f(x)=﹣x2﹣2x+a(x≤0)关于原点O对称的解析式g(x)=x2﹣2x﹣a(x≥0),令h(x)=e x﹣x2+2x+a(x>0),则h'(x)=e x﹣2x+2,h''(x)=e x﹣2,由x>ln2可得h′(x)递增;0<x<ln2时,h′(x)递减,所以h'(x)≥h′(ln2)=4﹣2ln2>0,因此,h(x)是单调递增的,且h(x)=e x﹣x2+2x+a≥h(0)=1+a,故当a<﹣1,h(x)有唯一零点,当a≥﹣1时,h(x)不存在零点,故A正确;B不正确;由关于y轴对称的点的特点,可将x换为﹣x,y不变,可得f(x)=﹣x2﹣2x+a(x≤0)关于y轴对称的解析式m(x)=﹣x2+2x+a(x≥0),令n(x)=e x+x2﹣2x﹣a(x>0),n′(x)=e x+2x﹣2,n″(x)=e x+2,所以n″(x)>0,n′(x)递增,n′(x)≥n′(0)=﹣1,因此,n(x)不单调,当a<0时,n(x)有零点,当a=1时,n(x)存在两对零点,故C,D都不正确.故选:A.8.【解答】解:设F(x)=e2x•f(x),则F'(x)=2e2x f(x)+e2x f'(x)=e2x[2f(x)+f'(x)],∵对任意的x≥1都有f′(x)+2f(x)>0;则F'(x)>0,则F(x)在[1,+∞)上单调递增;F(x+2)=e2(x+2)•f(x+2);F(﹣x)=e﹣2x•f(﹣x);因为e4(x+1)f(x+2)=f(﹣x),∴e2(x+2)•e2x•f(x+2)=f(﹣x);∴e2(x+2)•f(x+2)=e﹣2x•f(﹣x)∴F(x+2)=F(﹣x),所以F(x)关于x=1对称,则F(﹣2)=F(4),∵F(x)在[1,+∞)上单调递增;∴F(3)<F(4)即F(3)<F(﹣2),∴e6•f(3)<e﹣4•f(﹣2);即e10•f(3)<f(﹣2)成立.故C正确;F(3)=F(﹣1),F(0)=F(2)故A,D均错误;F(3)>F(2)∴e2f(3)>f(2).B错误.故选:C.9.【解答】解:设f(x)=(x﹣a)(x﹣b)(x﹣2a﹣b),可得f(x)的图象与x轴有三个交点,即f(x)有三个零点a,b,2a+b且f(0)=﹣ab(2a+b),由题意知,f(0)≥0在x≥0上恒成立,则ab(2a+b)≤0,a<0,b<0,可得2a+b<0,ab(2a+b)≤0恒成立,排除B,D;我们考虑零点重合的情况,即中间和右边的零点重合,左边的零点在负半轴上.则有a=b或a=2a+b或b=b+2a三种情况,此时a=b<0显然成立;若b=b+2a,则a=0不成立;若a=2a+b,即a+b=0,可得b<0,a>0且a和2a+b都在正半轴上,符合题意,综上b<0恒成立.故选:C.10.【解答】解:当x≥1时,f(x)=x2﹣x+4=(x﹣2)2+>0,当x<1时,f(x)=﹣x3+x2﹣x+,则f′(x)=﹣x2+2x﹣1<0,故f(x)在(﹣∞,1)递减,f(x)>f(1)=3>0,若关于x的不等式在R上恒成立,则﹣x2+x﹣4≤x﹣a≤x2﹣x+4且x3﹣x2+x﹣≤x﹣a≤﹣x3+x2﹣x+恒成立,即﹣x2+x﹣4≤a≤x2﹣x+4且x3﹣x2+x﹣≤a≤﹣x3+x2﹣x+恒成立,所以(﹣x2+x﹣4)max≤a≤(x2﹣x+4)min且(x3﹣x2+x﹣)max≤a≤(﹣x3+x2﹣x+)min,对于y=﹣x2+x﹣4(x≥1),对称轴是x=,故x=时y取最大值﹣,对于y=x2﹣x+4(x≥1),对称轴是x=,故x=时y取最小值,故﹣≤a≤①,对于y=x3﹣x2+x﹣(x<1),y′=x2﹣2x+>0,函数在(﹣∞,1)递增,故y<y|x=1=﹣,对于y=﹣x3+x2﹣x+(x<1),y′=﹣(x﹣1)2+,令y′>0,解得<x<1,令y′<0,解得x<,故函数在(﹣∞,)递减,在(,1)递增,y min=y|x==,故﹣≤a≤②,综合①②,得﹣≤a≤.故选:B.11.【解答】解:根据題意,令F(x)=e x•f(x),则F'(x)=e x[f(x)+f'(x)]>0,故函数F(x)在R上单调递增,F(lnx)=e lnx f(lnx)=xf(lnx),F(ax)=e ax f(ax),又∀x>0,不等式xf(lnx)﹣e ax f(ax)≤0恒成立,所以F(lnx)≤F(ax)在(0,+∞)恒成立.从而lnx≤ax,即在(0,+∞)恒成立.令,,令g'(x)=0,则x=e,所以在(0,e)单调递增,在(e,+∞)单调递减.所以,故.则实数a的最小值为,故选:B.12.【解答】解:设,由题意可知f(x)≥0对x∈R恒成立,则在x0∈[ln2,2]上有解,即在x0∈[ln2,2]上有解.设g(x)=x2+2x﹣e x﹣m+4,∴h(x)=g'(x)=2x﹣e x+2,则h'(x)=2﹣e x,∵x∈[ln2,2],∴h'(x)≤h'(ln2)=2﹣e ln2=0,则g'(x)在[ln2,2]上单调递减.∵g'(ln2)=2ln2>0,g'(2)=6﹣e2<0,∴∃x1∈(ln2,2),g'(x1)=0,则g(x)在[ln2,x1)上单调递增,在(x1,2]上单调递减.∵g(ln2)=(ln2)2+2ln2+2﹣m,g(2)=12﹣e2﹣m,∴g(2)﹣g(ln2)=10﹣e2﹣(ln2)2﹣2ln2>0,则g(ln2)≤0,即(ln2)2+2ln2+2﹣m≤0,故m≥(ln2)2+2ln2+2,∵m∈Z,∴m的最小值是4.故选:B.13.【解答】解:由e x﹣ax﹣1,得f′(x)=e x﹣a,∵0<a<1,∴当x∈(0,+∞)时,f′(x)=e x﹣a>0恒成立,则f(x)在(0,+∞)上单调递增,则f(x)>f(0)=0;若∃x0∈(0,+∞),使f(x0)g(x0)>0,则∃x0∈(0,+∞),使g(x0)>0,即∃x0∈(0,+∞),使lnx0﹣ax0﹣1>0,∴∃x0∈(0,+∞),a<,令h(x)=,则h′(x)==,当x∈(0,e2)时,h′(x)>0,h(x)单调递增,当x∈(e2,+∞)时,h′(x)<0,h(x)单调递减,∴h(x)有极大值也是最大值为h(e2)=,则a<,∴实数a的取值范围是,故选:A.14.【解答】解:f′(x)=ae x﹣1,当a≤0时,f′(x)<0在x∈R上恒成立,此时f(x)在R上单调递减,不合题意;当a>0时,由f'(x)=0,解得x=﹣lna,当x<﹣lna时,f'(x)<0,f(x)单调递减,当x>﹣lna时,f'(x)>0,f(x)单调递增,∴当a>0时,f(x)单调减区间为(﹣∞,﹣lna),单调增区间为(﹣lna,+∞),可知当x=﹣lna时,函数取得极小值为f(﹣lna)=ae﹣lna+lna=lna+1,又当x→﹣∞时,f(x)→+∞,x→+∞时,f(x)→+∞,∴要使函数f(x)有两个零点,则,得0<a<,故A正确;由f(0)=a>0,极小值点x=﹣lna>0,可得0<x1<x2.∵x1,x2是f(x)的两个零点,∴,.可得lnx1=lna+x1,lnx2=lna+x2.故lnx1﹣x1=lnx2﹣x2,故D错误;由lnx1﹣x1=lnx2﹣x2=lna,设g(x)=lnx﹣x﹣lna,则x1,x2为g(x)的两个零点,g′(x)=﹣1=,得g(x)在(0,1)上单调增,在(1,+∞)上单调减,∴0<x1<1<x2,故B正确;设h(x)=g(x)﹣g(2﹣x),(0<x<1),则h(x)=lnx﹣ln(2﹣x)+2﹣2x(0<x<1),h′(x)=+﹣2=>0恒成立,则h(x)在(0,1)上单调增,∵h(x)<h(1)=0,∴h(x1)=g(x1)﹣g(2﹣x1)<0,即g(x1)<g(2﹣x1),得g(x2)<g(2﹣x1).又g(x)在(1,+∞)上单调减,x2,2﹣x1∈(1,+∞),∴x2>2﹣x1,即x1+x2>2,故C正确.综上,错误的结论是D.故选:D.15.【解答】解:由f(x)=lnx﹣ax,可得,当a≤0时,f′(x)>0,∴f(x)在x∈(0,+∞)上单调递增,与题意不符;当a>0时,可得当,解得:,可得当时,f′(x)>0,f(x)单调递增,当时,f′(x)<0,f(x)单调递减,可得当时,f(x)取得极大值点,又因为由函数f(x)=lnx﹣ax有两个零点x1,x2(x1<x2),可得,可得,综合可得:,故A正确;由上可得f(x)的极大值为,设,设,其中,可得,可得,可得,易得当时,g′(x)=0,当,g′(x)≤0,故,,故,,由,易得,且,且时,f′(x)<0,f(x)单调递减,故由,可得,即,即:有极大值点,且,故C正确,B不正确;由函数f(x)=lnx﹣ax有两个零点x1,x2(x1<x2),可得lnx1=ax1,lnx2=ax2,可得,,可得,由前面可得,,可得,故D正确.故选:B.16.【解答】解:函数f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=,∴当x∈(0,e)时,f′(x)>0,f(x)单调递增,当x∈(e,+∞)时,f′(x)<0,f(x)单调递减,又f(1)=0,所以x∈(0,1)时,f(x)<0;x∈(1,+∞)时,f(x)>0,同时g(x)===f(e x),若存在x1∈(0,+∞),x2∈R,使得f(x1)=g(x2)=k(k<0)成立,则0<x1<1且f(x1)=g(x2)=f(),所以x1=,即x2=lnx1,又k=,所以==k,故e k=k3e k,令h(k)=k3e k,k<0,则h′(k)=k2(k+3)e k,令h′(k)<0,解得k<﹣3,令h′(k)>0,解得:﹣3<k<0,∴h(k)在(﹣∞,﹣3)单调递减,在(﹣3,0)单调递增,∴h(k)min=h(﹣3)=﹣,故选:D.17.【解答】解:由题意可知:当x>0时,e x﹣x﹣1﹣m[x﹣ln(x+1)]>0恒成立,设f(x)=e x﹣x﹣1﹣m[x﹣ln(x+1)],则f′(x)=e x﹣1﹣m(1﹣),f″(x)=e x﹣,①m≤0时,f″(x)>0恒成立,∴f′(x)递增,∵f′(0)=0,∴x>0时,f′(x)>f′(0)=0,f(x)递增,又∵f(0)=0,∴x>0时,f(x)>f(0)=0,符合题意,②m>0时,f″′(x)=e x+,∴f′″(x)>0恒成立,f″(x)递增,f″(0)=1﹣m,(i)1﹣m≥0即0<m≤1时,与①同理,m符合题意,(ii)1﹣m<0,即m>1时,f″(0)<0,另一方面,显然当x→+∞时,f″(x)>0,且f″(x)连续,∴由零点定理,存在x0∈(0,+∞),使得f″(x0)=0,∴0<x<x0时,f″(x)<0,f′(x)递减,又∵f′(0)=0,∴0<x<x0时,f′(x)<0,f(x)递减,f(0)=0,∴0<x<x0时,f(x)<0,不合题意,综上,m的范围是(﹣∞,1],故选:C.18.【解答】解:令g(x)=f(x)sin x,g′(x)=f(x)cos x+f′(x)sin x=[f(x)+f′(x)tan x]•cos x,当x∈[0,)时,f(x)+f′(x)tan x>0,∴g′(x)>0,即函数g(x)单调递增.又g(0)=0,∴时,g(x)=f(x)sin x>0,∵f(x)是定义在(﹣,)上的奇函数,∴g(x)是定义在(﹣,)上的偶函数.不等式cos x•f(x+)+sin x•f(﹣x)>0,即sin(x+)f(x+)>sin xf(x),即g(x+)>g(x),∴|x+|>|x|,∴x>﹣①,又﹣<x+<,故﹣π<x<0②,由①②得不等式的解集是(﹣,0).故选:C.19.【解答】解:若关于x的不等式2lnx≤ax2+(2a﹣2)x+1恒成立,问题等价于a≥在(0,+∞)恒成立,令g(x)=,则g′(x)=,令h(x)=﹣x﹣lnx,(x>0),则h′(x)=﹣﹣<0,故h(x)在(0,+∞)递减,不妨设h(x)=0的根是x0,则lnx0=﹣x0,则x∈(0,x0)时,g′(x)>0,g(x)递增,x∈(x0,+∞)时,g′(x)<0,g(x)递减,∴g(x)max=g(x0)===,∵h(1)=1>0,h(2)=﹣ln2<0,∴1<x0<2,<<1,∴a≥1,a的最小整数值是1,故选:B.20.【解答】解:设g(x)=,由f(x)>f′(x)+2,得:g′(x)=<0,故函数g(x)在R递减,由f(x)﹣2020为奇函数,得f(0)=2020,∴g(0)=f(0)﹣2=2018,即g(0)=2018,∵不等式f(x)﹣2018e x<2,∴<2018,即g(x)<g(0),结合函数的单调性得:x>0,故不等式f(x)﹣2018e x<2的解集是(0,+∞),故选:B.二.填空题(共10小题)21.【解答】解:函数f(x)=x3﹣3x,若对任意的实数x,不等式f(x+t)>f(x)+t(t≠0)恒成立,则(x+t)3﹣3(x+t)>x3﹣3x+t,即x3+3x2t+3xt2+t3﹣3x﹣3t>x3﹣3x+t,所以3x2t+3xt2+t3﹣4t>0(t≠0)恒成立,所以t>0,且△=(3t2)2﹣4•3t•(t3﹣4t)=﹣3t4+48t2<0,解得t>4,又t<0时,不等式不恒成立.综上,t的范围是(4,+∞).22.【解答】解:∵函数f(x)对定义域R内的任意x都有f(x)=f(4﹣x),∴f(x)关于直线x=2对称;又当x≠2时其导函数f′(x)满足xf′(x)<2f′(x)⇔f′(x)(x﹣2)<0,∴当x>2时,f′(x)<0,f(x)在(2,+∞)上的单调递减;同理可得,当x<2时,f(x)在(﹣∞,2)单调递增;∵f(3)=0,∴f(1)=0,即当1<x<3时,f(x)>0,当x>3或x<1时,f(x)<0,即f(x)的草图如右:则不等式xf(x)>0等价为或,即1<x<3或x<0,即不等式的解集为(﹣∞,0)∪(1,3),故答案为:(﹣∞,0)∪(1,3).23.【解答】解:设切点为(x0,lnx0),由f(x)=lnx,得f′(x)=,则f′(x0)=,∴曲线y=f(x)在y轴右侧的图象在切点处的切线方程为y﹣lnx0=,把原点代入,可得﹣lnx0=﹣1,即x0=e.则切线方程为y﹣1=(x﹣e),即y=;作出函数f(x)=的图象如图:若f(x)=mx有两个不同的根,则m≤0或<m<1.∴m的取值范围为(﹣∞,0]∪(,1).故答案为:y=;(﹣∞,0]∪(,1).24.【解答】解:(1)a=1时,f(x)=xlnx+,(x>0),f′(x)=lnx+1﹣,f″(x)=+>0,故f′(x)在(0,+∞)递增,而f′(1)=0,故x∈(0,1)时,f′(x)<0,f(x)递减,x∈(1,+∞)时,f′(x)>0,f(x)递增,故f(x)极小值=f(1)=1;(2)若f(x)≥ax在(0,+∞)上恒成立,即a(1﹣lnx)≤在(0,+∞)恒成立,①1﹣lnx≤0即x≥e时,∵a>0,(1﹣lnx)≤0,>0,故a(1﹣lnx)≤在(0,+∞)恒成立,②1﹣lnx>0即0<x<e时,问题转化为a≤在(0,+∞)恒成立,即a≤[]min,只需求出g(x)=x2(1﹣lnx)的最大值即可,(0<x<e),g′(x)=x(1﹣2lnx),令g′(x)>0,解得:0<x<,令g′(x)<0,解得:<x<e,故g(x)在(0,)递增,在(,e)递减,故g(x)max=g()=,故a≤=,综上,a∈(0,].故答案为:1,(0,].25.【解答】解:由x﹣2≤x2+ax+b≤4lnx对任意的x∈[1,e]恒成立,得﹣x2+x﹣2≤ax+b≤4lnx﹣x2对任意的x∈[1,e]恒成立,令f(x)=﹣x2+x﹣2,g(x)=4lnx﹣x2.由g(x)=4lnx﹣x2,得g′(x)=(1≤x≤e).当x∈(1,)时,g′(x)>0,g(x)单调递增,当x∈()时,g′(x)<0,g(x)单调递减.在同一平面直角坐标系内,作出函数y=f(x)与y=g(x)的图象如图:设过(1,﹣1)与f(x)=﹣x2+x﹣2相切的直线方程为y+1=k(x﹣1),联立,消去y得x2+(k﹣1)x+1﹣k=0.由△=(k﹣1)2﹣4(1﹣k)=0,解得k=﹣3或k=1.当k=﹣3时,直线方程为y=﹣3x+2.由图可知,满足不等式x﹣2≤x2+ax+b≤4lnx对任意的x∈[1,e]恒成立的实数b的最大值为2.故答案为:2.26.【解答】解:∵f(x)=x3﹣ax﹣2(a∈R),∴f′(x)=3x2﹣a(x<0),①当a≤0时,f′(x)=3x2﹣a>0,函数f(x)在(﹣∞,0)上单调递增,又f(0)=﹣2<0,∴f(x)在(﹣∞,0)上没有零点;②当a>0时,由f′(x)=3x2﹣a>0,解得x<或x>(舍).∴f(x)在(﹣∞,﹣)上单调递增,在(,0)上单调递减,而f(0)=﹣2<0,要使f(x)在(﹣∞,0)内有且只有一个零点,∴f()=,解得a=3,f(x)=x3﹣3x﹣2,f′(x)=3x2﹣3=3(x+1)(x﹣1),x∈[﹣1,2],当x∈(﹣1,1)时,f′(x)<0,f(x)单调递减,当x∈(1,2)时,f′(x)>0,f(x)单调递增.又f(﹣1)=0,f(1)=﹣4,f(2)=0,∴f(x)min=f(1)=﹣4.故答案为:﹣4.27.【解答】解:由y=x+,得y′=1﹣,设P()(x0>0),则,∴曲线在P处的切线方程为.分别与y=x与y=2x联立,可得A(2x0,2x0),B(,),取x=0,可得C(0,),又O(0,0),∴△OAC的面积S1=;OA=,点B到直线x﹣y=0的距离d==.∴△OAB的面积S2===∈(0,2).故答案为:2;(0,2).28.【解答】解:可设t=,由x≥0可得t≥1,由x=,可得不等式恒成立,即为()2+3()+2﹣at﹣a2≥0对t≥1恒成立,化为a2+at﹣(t2+3)(t2+1)≤0对t≥1恒成立,设f(t)=a2+at﹣(t2+3)(t2+1),f′(t)=a﹣(t3+2t),由题意可得f(t)的最大值小于等于0,若f(x)不单调,可得a≥3,再由t≥1时,f(t)=(t3+2t)2+t(t3+2t)﹣﹣(t2+3)(t2+1)的导数为f′(t)=6t5+19t3+10t>0,即有f(t)≥f(1)=10>0,不等式不恒成立,可得f(x)单调,且f(x)在[1,+∞)递减,可得a﹣(t3+2t)≤0,即a≤3;又a2+a﹣×(1+3)×(1+1)≤0,解得﹣2≤a≤1,即a的范围是[﹣2,1].故答案为:[﹣2,1].29.【解答】解:x2﹣|x﹣2a|≤a﹣3即|x﹣2a|≥x2﹣a+3,可得x﹣2a≥x2﹣a+3,或x﹣2a≤﹣x2+a﹣3,即为a≤x﹣x2﹣3或3a≥x2+x+3在﹣1≤x≤1恒成立,由y=x﹣x2﹣3在[﹣1,1]的最小值为﹣1﹣1﹣3=﹣5,可得a≤﹣5;由y=x2+x+3在[﹣1,1]的最大值为1+1+3=5,可得3a≥5,即a≥;由a>0,可得a≥.故答案为:a≥.30.【解答】解:设直线y=2x﹣b与函数y=f(x)的图象相切的切点为(m,2lnm),由f′(x)=,可得=2,即m=1,切点为(1,0),则b=2,切线的方程为y=2x﹣2,联立y=g(x)=ax2﹣x﹣,可得ax2﹣3x+=0,由题意可得△=9﹣4a•=0,解得a=;设y=f(x)与y=g(x)的图象在交点处存在切线y=kx+t,且切点为(n,2lnn),由f′(x)=,g′(x)=2ax﹣1,可得=k=2an﹣1,2lnn=kn+t=an2﹣n﹣,化为kn=2,an2=,则2lnn=,即4lnn+n=1,设h(n)=4lnn+n,h′(n)=+1>0,可得h(n)在(0,+∞)递增,由h(1)=1,可得4lnn+n=1的解为n=1,则a=,由y=ax2﹣x﹣(a>0)的图象可得,当a越大时,抛物线的开口越小,可得此时y=f(x)和y=g(x)的图象相离,总存在直线与它们的图象都相切,则a的范围是[,+∞).故答案为:,[,+∞).三.解答题(共10小题)31.【解答】解:(1)f′(x)=a ﹣=(x>0),当a≤0时,f′(x)<0,∴f(x)递减,当a>0时,令f′(x)<0,得0<x <;令f′(x)>0,得x >,综上:a≤0时减区间为(0,+∞),a>0,时减区间为(0,);增区间为[,+∞);(2)a≤0时,f(x)在(0,e]上为减函数,∴f(x)min=f(e)=ae﹣1=4,∴a =>0,舍去,a>0时①若≥e即a ≤时f(x)在(0,e]上为减函数,∴f(x)min=f(e)=ae﹣1=4,∴a =,舍去,②若<e即a >时f(x)在(0,)上递减,在(,e]上递增,∴f(x)min=f ()=1﹣ln=4,∴a=e3.32.【解答】解:(1)当a=0时,f(x)=x sin x+cos x,x∈[﹣π,π].f'(x)=sin x+x cos x﹣sin x=x cos x.当x在区间[﹣π,π]上变化时,f'(x),f(x)的变化如下表x﹣π(﹣π,﹣)﹣(﹣,0)0(0,)(,π)πf'(x)+0﹣0+0﹣f(x)﹣1极大值极小值1极大值﹣1∴f(x)的单调增区间为(﹣π,﹣),(0,);f(x )的单调减区间为(﹣,0),(,π).(2)任取x∈[﹣π,π].∵f(﹣x)=(﹣x)sin(﹣x)+cos(﹣x)+a(﹣x)2=x sin x+cos x +ax2=f(x),∴f(x)是偶函数.f′(x)=ax+x cos x=x(a+cos x).当a≥1时,a+cos x≥0在[0,π)上恒成立,∴x∈[0,π)时,f′(x)≥0.∴f(x)在[0,π]上单调递增.又∵f(0)=1,∴f(x)在[0,π]上有0个零点.又∵f(x)是偶函数,∴f(x)在[﹣π,π]上有0个零点.当0<a<1时,令f′(x)=0,得cos x=﹣a.由﹣1<﹣a<0可知存在唯一x0∈(,π)使得cos x0=﹣a.∴当x∈[0,x0)时,f′(x)≥0,f(x)单调递增;当x∈(x0,π)时,f′(x)<0,f(x)单调递减.∵f(0)=1,f(x0)>1,f(π)=aπ2﹣1.①当aπ2﹣1>0,即<a<1时,f(x)在[0,π]上有0个零点.由f(x)是偶函数知f(x)在[﹣π,π]上有0个零点.②当aπ2﹣1≤0,即0<a≤时,f(x)在[0,π]上有1个零点.由f(x)是偶函数知f(x)在[﹣π,π]上有2个零点.综上,当0<a≤时,f(x)有2个零点;当a>时,f(x)有0个零点.33.【解答】解:(Ⅰ)f′(x)=e x﹣e﹣x,g(x)=e x,h(x)=e x﹣ax﹣1,h′(x)=e x﹣a,(1)a≤0时,h′(x)>0,h(x)在R递增,又h(﹣1)=﹣1+a<0,与题意不符,舍去,(2)a>0时,由h′(x)>0,解得:x>lna,由h′(x)<0,解得:x<lna,故h(x)在(﹣∞,lna)递减,在(lna,+∞)递增,故h(x)min=h(lna)=a﹣alna﹣1,由已知得e x﹣ax﹣1≥0恒成立,故只需h(x)min≥0,故只需a﹣alna﹣1≥0①,设g(x)=a﹣alna﹣1,g′(x)=﹣lna,由g′(x)>0,解得:0<x<1,由g′(x)<0,解得:x>1,故g(x)在(0,1)递增,在(1,+∞)递减,故g(x)max=g(1)=0,即a﹣alna﹣1≤0②,由①②得实数a的值为1,综上:a=1;证明:(Ⅱ)由(Ⅰ)得:当x>0时,e x﹣x﹣1>0即e x>x+1,x2e x>x2(x+1),欲证x2e x>m(x+1)lnx,x>0,即证x2(x+1)>m(x+1)lnx,即证x2>mlnx(x>0),①当x∈(0,1]时,x2>0>mlnx,②当x∈(1,+∞)时,令F(x)=,则F′(x)=,由F′(x)>0,解得:x>,由F′(x)<0,解得:1<x<,故F(x)在(1,)递减,在(,+∞)递增,故x>1时,F(x)≥F()=2e,由已知0<m<2e,故m<F(x),即当x∈(1,+∞)时,m<,故x∈(1,+∞)时,x2>mlnx,综上,x>0时,x2>mlnx恒成立,故x2(x+1)>m(x+1)lnx,x2e x>m(x+1)lnx成立.34.【解答】解:(Ⅰ)由f(x)=e x﹣ax﹣1,得f′(x)=e x﹣a,∵x∈(0,+∞),∴e x>1,当a>1时,由f′(x)=e x﹣a>0,得x>lna,即函数y=f(x)在(lna,+∞)上单调递增,由f′(x)<0,得0<x<lna,即函数y=f(x)在(0,lna)上单调递减;当a≤1时,f′(x)>0在(0,+∞)上恒成立,即函数y=f(x)在(0,+∞)上单调递增.综上所述,当a≤1时,函数y=f(x)在(0,+∞)上单调递增;当a>1时,函数y=f(x)在在(0,lna)上单调递减,(lna,+∞)上单调递增.(3分)(Ⅱ)f(0)=0,当a>1时,由(1)结合函数y=f(x)的单调性知,∃x0>0,使得对任意x∈(0,x0),都有f(x)<0,则由|f(x)|>x得(a﹣1)x+1﹣e x>0.设t(x)=(a﹣1)x+1﹣e x,则t′(x)=a﹣1﹣e x,由t′(x)>0得x<ln(a﹣1),由t′(x)<0得x>ln(a﹣1).(1)若1<a≤2,则ln(a﹣1)≤0,故(0,x0)⊆(ln(a﹣1),+∞),即函数y=t(x)在(0,x0)上单调递减,∵t(0)=0,∴对任意x∈(0,x0),都有t(x)<0,不合题意;(2)若a>2,则ln(a﹣1)>0,故(0,ln(a﹣1))⊆(﹣∞,ln(a﹣1)),∴y=t(x)在(0,ln(a﹣1))上单调递增,∵t(0)=0,∴对任意x∈(0,ln(a﹣1)),都有t(x)>0,符合题意,此时取0<m≤min{x0,ln(a﹣1)},可使得对∀x∈(0,m),都有|f(x)|>x.综上可得a的取值范围是(2,+∞).(12分)35.【解答】解:(1)因为,所以当时,f′(x)=﹣≤0,f(x)在R递减,当时,时,时,f′(x)<0,f(x)在上单调递增,在上单调递减,当时,时,时,f′(x)<0,f(x)在(,2)递增,在(﹣∞,),(2,+∞)递减,综上,时,f(x)在R递减,当时,f(x)在(2,)递增,在(﹣∞,2),(,+∞)递减,a>时,f(x)在(,2)递增,在(﹣∞,),(2,+∞)递减;证明:(2)由>0,(x>0)知:ax2﹣x+1>0在(0,+∞)上恒成立,即a>﹣+在(0,+∞)上恒成立,∵﹣+=﹣+≤,故a>,又1﹣2a>0,故<a<,由(1)知:<a<时,f(x)在(,)递减,故f(a)<f()=<=.36.【解答】解:(1)由题意,函数f(x)=,则f′(x)=,当x∈(0,e)时,f′(x)>0,函数f(x)单调递增,当x∈(e,+∞)时,f′(x)<0,函数f(x)递减,当x=e时,f(x)取得极大值,没有极小值;(2)h(x)=x2f(x)=xlnx,对∀x≥1,有xlnx≥ax﹣1,即a≤=lnx+,令g(x)=lnx+,则g′(x)=,当x>1时,g′(x)>0,g(x)在(1,+∞)递增,故g(x)min=g(1)=1,故a≤1,即实数a的取值范围是(﹣∞,1].37.【解答】解:(1)由f(x)=lnx﹣得f′(x)=+,故切线斜率k=f′(1)=1+,又f(1)=﹣,故切线方程为:y+=(1+)(x﹣1),即(4+a)x﹣4y﹣4﹣3a=0;(2)f′(x)=+=(x>0),由题意知:x1,x2是方程f′(x)=0在(0,+∞)内的两个不同实数解,令g(x)=x2+(2+a)x+1(x>0),注意到g(0)=1>0,其对称轴为直线x=﹣2﹣a,故只需,解得:a<﹣4,即实数a的取值范围是(﹣∞,﹣4),由x1,x2是方程x2+(2+a)x+1=0的两根,得:x1+x2=﹣2﹣a,x1x2=1,故f(x1)+f(x2)=(lnx1﹣)+(lnx2﹣)=ln(x1x2)﹣a•=﹣a•=﹣a,又f(1)=﹣,即f(x1)+f(x2)=2f(1),故f(x1),f(1),f(x2)成等差数列.38.【解答】解:(1)根据题意,函数f(x)=alnx(a≠0)与y=x2可知f′(x)=,y′=x,两图象在点P(s,t)处有相同的切线,所以两个函数切线的斜率相等,即•s=,化简得s=①,将P(s,t)代入两个函数可得=alns②,综合上述两式①②可解得a=1,所以f(x)=lnx.(2)函数g(x)=(x﹣1)2+mf(x)=(x﹣1)2+mlnx,定义域为(0,+∞),g′(x)=2(x﹣1)+=,因为x1,x2为函数g(x)的两个极值点,所以x1,x2是方程2x2﹣2x+m=0的两个不等实根,由根与系数的关系知x1+x2=1,x1x2=,(*),又已知x1<x2,所以0<x1<<x2<1,=,将(*)式代入得==1﹣x2+2x2lnx2,令h(t)=1﹣t+2tlnt,t∈(,1),h′(t)=2lnt+1,令h′(t)=0,解得:t=,当t∈(,)时,h′(t)<0,h(t)在(,)单调递减;当t∈(,1)时,h′(t)>0,h(t)在(,1)单调递增;所以h(t)min=h()=1﹣=1﹣,h(t)<max{h(),h(1)},h()=﹣ln2<0=h(1),即的取值范围是[1﹣,0).39.【解答】解:(1)f(x)=﹣x+(x+1)ln(x+1)的导数为f′(x)=a•﹣1+ln(x+1)+1=ln(x+1)﹣,当a=1时,f′(x)=ln(x+1)﹣,可得曲线y=f(x)在x=1处的切线的斜率为k=ln2﹣,又f(1)=﹣1+2ln2,则曲线y=f(x)在x=1处的切线方程为y﹣(﹣1+2ln2)=(ln2﹣)(x﹣1),化为(ln2﹣)x﹣y+﹣1+ln2=0;(2)f(x)的导数f′(x)=ln(x+1)﹣,由∀x1,x2∈(0,+∞),x1<x2,都有f(x1)<f(x2),可得f(x)在(0,+∞)递增,则f′(x)≥0在(0,+∞)内恒成立,即为a≤在(0,+∞)内恒成立,设g(x)=,由于x>0,所以e x>1,ln(x+1)>0,g(x)>0,设h(x)=g(x)﹣1=,由y=e x ln(x+1)﹣x的导数为y′=e x(ln(x+1)+)﹣1,且y″=e x(ln(x+1)+﹣)=e x[ln(x+1)+]>0,可得函数y′=e x(ln(x+1)+)﹣1在x>0递增,即有y′>0,可得函数y=e x ln(x+1)﹣x在x>0递增,可得e x ln(x+1)>x恒成立,则h(x)>0恒成立,可得g(x)>1,则a≤1.40.【解答】解:(1)证明:a=﹣1时,f(x)=(x﹣1)lnx(x>0),.因为f'(x)在x∈(0,+∞)上单调递增,故f'(x1)+f'(x2)=0(即)以下主要有三种做法:法一:由基本不等式得:(等号可不写)因此.令,可知f'(t)≥0.因为f'(t)在x>0上单调递增,且f'(1)=0,因此.因为x1≠x2,由基本不等式得:((6分),若写x1+x2≥2不得分)法二:先证明:x1x2≥1.因为f'(1)=0,故不妨x1>1,0<x2<1.设.由基本不等式知:.因为f'(x)在x>0上单调递增且f'(x1)+f'(x2)=0,所以x1>x2′即x1x2≥1.因为x1≠x2,由基本不等式得:((6分),若写x1+x2≥2不得分)法三:因为f'(1)=0,故不妨x1>1,0<x2<1.设x2′=2﹣x2>1.由基本不等式得:(即x2x2′<1).因为f'(x)在x>0上单调递增,且f'(1)=0,因此f'(x2′)+f'(x2)<0.所以x1+x2>x2′+x2>2.((6分),若写x1+x2≥2不得分)(2)原题即f(x)=±c共有四个不同的实数根..①﹣1≤a≤0,因为f'(x)在x>0上单调递增,且当x→0时f'(x)→﹣∞,当x→+∞时f'(x)→+∞,故存在唯一实数x0>0,使得f'(x0)=0,即a=﹣x0(lnx0+1).因此f(x)在(0,x0)上单调递减,在(x0,+∞)上单调递增.由﹣1≤a≤0可知.把a=﹣x0(lnx0+1)代入得:f(x)的极小值.令h(x)=﹣x(lnx)2,h'(x)=﹣lnx(lnx+2).当时,h′(x)<0;当时,h′(x)>0.因此h(x)在上单调递减,在上单调递增.故,所以f(x)=c上至多有两个不同的实数根,f(x)=﹣c上至多有一个的实数根,故不合题意.②a>0,当x→0时f'(x)→+∞,当x→+∞时f'(x)→+∞,.当x∈(0,a)时,f''(x)<0;当x∈(a,+∞)时,f''(x)>0,f'(a)=2+lna.因此f'(x)在(0,a)上单调递减,在(a,+∞)上单调递增.(i)若a≥,则f'(x)≥0(当且仅当时取等),故f(x)在x>0上单调递增.因此f(x)=±c上至多有两个不同的实数根,故不合题意.(ii)若,则f'(a)<0,故存在x1∈(0,a)和,使得f'(x1)=f'(x2)=0.因此f(x)在(0,x1)和(x2,+∞)上单调递增,在(x1,x2)上单调递减.因为当x→0时f(x)→﹣∞,当x→+∞时f'(x)→+∞,且,故f(x)=c上有且仅有一个实数根.由①的h(x)可知:,.故存在﹣c∈(f(x2),f(x1)),使得.此时f(x)=﹣c上恰有三个不同的实数根.此时f(x)=±c共有四个不同的实数根.综上:满足条件.。
高考数学真题导数专题及答案

高考数学真题导数专题及答案2019年高考真题-导数专题一、解答题(共12小题)1.已知函数 $f(x)=ae^{2x}+(a-2)e^{x}-x$。
1)讨论 $f(x)$ 的单调性;2)若 $f(x)$ 有两个零点,求 $a$ 的取值范围。
2.已知函数 $f(x)=ax^2-ax-x\ln{x}$,且 $f(x)\geq 0$。
1)求 $a$;2)证明:$f(x)$ 存在唯一的极大值点 $x$,且 $e^{-2}<f(x)<2^{-2}$。
3.已知函数 $f(x)=x^{-1}-a\ln{x}$。
1)若 $f(x)\geq 0$,求 $a$ 的值;2)设 $m$ 为整数,并且对于任意正整数 $n$,$(1+\frac{1}{m})^n\geq 2$,求 $m$ 的最小值。
4.已知函数 $f(x)=x^3+ax^2+bx+1$($a>0,b\in\mathbb{R}$)有极值,且导函数 $f'(x)$ 的极值点是 $f(x)$ 的零点。
1)求 $b$ 关于 $a$ 的函数关系式,并写出定义域;2)证明:$b^2>3a$;3)若 $f(x)$,$f'(x)$ 这两个函数的所有极值之和不小于$-1$,求 $a$ 的取值范围。
5.设函数 $f(x)=(1-x^2)e^x$。
1)讨论 $f(x)$ 的单调性;2)当$x\geq 0$ 时,$f(x)\leq ax+1$,求$a$ 的取值范围。
6.已知函数 $f(x)=\frac{1}{x}-\frac{1}{x^2}$。
1)求 $f(x)$ 的导函数;2)求 $f(x)$ 在区间 $(0,+\infty)$ 上的取值范围。
7.已知函数 $f(x)=x^2+2\cos{x}$,$g(x)=e^x(\cos{x}-\sin{x}+2x^{-2})$,其中 $e\approx 2.\cdots$ 是自然对数的底数。
Ⅰ)求曲线 $y=f(x)$ 在点 $(\pi,f(\pi))$ 处的切线方程;Ⅱ)令 $h(x)=g(x)-af(x)$($a\in \mathbb{R}$),讨论$h(x)$ 的单调性并判断有无极值,有极值时求出极值。
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