构造函数(含答案)
山东省泰安市2023-2024学年高三上学期11月期中考试数学试题(含答案解析)

山东省泰安市2023-2024学年高三上学期11月期中考试数学试题学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题..C ...有四个关于三角函数的命题:x ∈R,2sin 2x +2cos 2x =122p :∃x 、y ∈sin(x-y)=sinx-siny x ∈[]0,π,1cos 22x -=sinx 4p :sinx=cosy ⇒x+y=2π其中假命题的是1p ,4p B .2p ,4p 1p ,3p .已知21a =-,2e 2b =,1ln55c =,则()a b c<<B .c b a<<c a b<<二、多选题A .()πsin 2cos 23A x x ωϕ⎛+=+ ⎝B .函数()f x 的一个对称中心为三、填空题参考答案:【详解】试题分析:由指数函数的性质可知,当必有,所以的充分条件,而当时,可得,此时不一定有,所以的不必要条件,综上所述,的充分而不必要条件,所以正确选项为即()()2f x f x +-=-①,因为()1f x +为偶函数,所以()()()()112f x f x f x f x +=-+⇒=-,则()()2f x f x -=+②,由①②得()()22f x f x ++=-,()()242f x f x +++=-,所以()()4f x f x =+,,4为()f x 周期,对于C ,令()()()411g x f x f x =++=+,则()()()()11(12)g x f x f x f x g x +=+-=--=-=--,则()g x 为奇函数,C 正确;对于A ,令()()1h x f x =-,则()()()134()()()4h x f x f x h x h x h x -=--=--=--⇒-+=-,所以()()1h x f x =-不为奇函数,A 错误;对于B ,令()()21m x f x =+-,则()()()()2132324()m x f x f x f x m x -=-+-=---=--+=--,即()()4m x m x +-=-,所以()()21m x f x =+-不为奇函数,B 错误;对于D ,令()()31x f x ϕ=++,则()()()()311131()x f x f x f x x ϕϕ-=-++=--+=++=所以()()31x f x ϕ=++不为奇函数,D 错误;故选C.8.D【分析】函数()y f x =的图象关于x 轴对称的函数为()y f x =-,则函数()f x 与()g x 的图象上存在关于x 轴对称,即函数()y f x =-与()y g x =的图象有交点,分别作出函数()y f x =-与()y g x =的图象,由图即可得解.【详解】对于A ,函数()2f x x =+的图象关于x 轴对称的函数为()2y f x x =-=--,如图作出函数()y f x =-与()y g x =,由图可知函数()y f x =-与()y g x =的图象没有交点,所以A 选项不符题意;对于B ,函数()113x f x +⎛⎫= ⎪⎝⎭的图象关于x 轴对称的函数为如图作出函数()y f x =-与()y g x =,由图可知函数()y f x =-与()y g x =的图象没有交点,所以B 选项不符题意;对于C ,函数()2f x x =-的图象关于x 轴对称的函数为如图作出函数()y f x =-与()y g x =,由图可知函数()y f x =-与()y g x =的图象没有交点,所以C 选项不符题意;对于D ,函数()2x f x =的图象关于x 轴对称的函数为如图作出函数()y f x =-与()y g x =,由图可知函数()y f x =-与()y g x =的图象有交点,所以D 选项符合题意.故选:D.9.AC方程0()f x m -='有两个不同实根,即直线因此22e 2m --<<,B 正确;对于C ,由选项B 知,()0f x '>于是e x ∀≥,不等式((()f ax f x ≤则有e x ∀≥,(2)ln a x x ≤+,由选项因此()(e)2e g x g ≥=+,即2a ≤“过某点”时,此点不一定为切点,需要重新假设切点进行切线的计算.。
《面向对象程序设计(Java)》机试题库(含答案)

《面向对象程序设计(Java)》机试题库(含答案)1.编写一个字符界面的Java Application 程序,接受用户从键盘输入的一个正整数,然后统计并输出从1到这个正整数的累加和。
2.编写一个字符界面的Java Application 程序,接受用户输入的10个整数,并输出这10个整数的最大值和最小值。
3.编写一个完整的Java Applet 程序使用复数类Complex验证两个复数1+2i 和3+4i 相加产生一个新的复数4+6i 。
复数类Complex必须满足如下要求:(1)复数类Complex 的属性有:RealPart : int型,代表复数的实数部分ImaginPart : int型,代表复数的虚数部分(2)复数类Complex 的方法有:Complex( ) : 构造函数,将复数的实部和虚部都置0Complex( int r , int i ) : 构造函数,形参r 为实部的初值,i为虚部的初值。
Complex complexAdd(Complex a) : 将当前复数对象与形参复数对象相加,所得的结果仍是一个复数值,返回给此方法的调用者。
String ToString( ) : 把当前复数对象的实部、虚部组合成a+bi 的字符串形式,其中a 和b 分别为实部和虚部的数据。
4.编写一个学生类Student ,要求:(1) 学生类Student 属性有:id : long型,代表学号name : String类对象,代表姓名age : int型,代表年龄sex : boolen型,代表性别(其中:true表示男,false表示女)phone : String类对象,代表联系电话(2) 学生类Student的方法有:Student(long i , String n , int a , boolean s , long p): 有参构造函数,形参表中的参数分别初始化学号、姓名、年龄、性别和联系电话。
高考数学构造函数试题(含答案)

构造函数一、考点一f(x)与f′(x)共存的不等式问题例题1.(1)定义在R上的函数f(x),满足f(1)=1,且对任意x∈R都有f′(x)<12,则不等式f xlg>lg x+12的解集为(0,10).(2)设f(x),g(x)分别是定义在R上的奇函数和偶函数,若当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的解集为(-∞,-3)∪(0,3).【解析】(1)由题意构造函数g(x)=f(x)-12x,则g′(x)=f′(x)-12<0,所以g(x)在定义域内是减函数.因为f(1)=1,所以g(1)=f(1)-12=12,由f(lg x)>lg x+12,得f(lg x)-12lg x>12.即g(lg x)=f(lg x)-12lg x>12=g(1),所以lg x<1,解得0<x<10.所以原不等式的解集为(0,10).(2)借助导数的运算法则,f′(x)g(x)+f(x)g′(x)>0⇔[f(x)g(x)]′>0,所以函数y=f(x)g(x)在(-∞,0)上单调递增.又由题意知函数y=f(x)g(x)为奇函数,所以其图象关于原点对称,且过点(-3,0),(3,0).数形结合可求得不等式f(x)g(x)<0的解集为(-∞,-3)∪(0,3).【答案】(1)(0,10);(2)(-∞,-3)∪(0,3)[解题技法](1)对于不等式f′(x)+g′(x)>0(或<0),构造函数F(x)=f(x)+g(x).(2)对于不等式f′(x)-g′(x)>0(或<0),构造函数F(x)=f(x)-g(x).特别地,对于不等式f′(x)>k(或<k)(k≠0),构造函数F(x)=f(x)-kx.(3)对于不等式f′(x)g(x)+f(x)g′(x)>0(或<0),构造函数F(x)=f(x)g(x).(4)对于不等式f′(x)g(x)-f(x)g′(x)>0(或<0),构造函数F(x)=f xg x(g(x)≠0).例题2.(1)设f′(x)是奇函数f(x)(x∈R)的导函数,f(-1)=0,当x>0时,xf′(x)-f(x)<0,则使得f(x) >0成立的x的取值范围是(A)A.-∞,-1∪(0,1) B.(-1,0)∪1,+∞C.-∞,-1∪(-1,0) D.(0,1)∪1,+∞(2)设函数f(x)在R上的导函数为f′(x),且2f(x)+xf′(x)>x2,则下列不等式在R上恒成立的是(A)A.f(x)>0B.f(x)<0C.f(x)>xD.f(x)<x【解析】(1)令g(x)=f xx,则g′(x)=xf′x -f xx2.由题意知,当x>0时,g′(x)<0,∴g(x)在(0,+∞)上是减函数.∵f(x)是奇函数,f(-1)=0,∴f(1)=-f(-1)=0,∴g(1)=f(1)=0,∴当x∈(0,1)时,g(x)>0,从而f(x)>0;当x ∈(1,+∞)时,g (x )<0,从而f (x )<0.又∵f (x )是奇函数,∴当x ∈(-∞,-1)时,f (x )>0;当x ∈(-1,0)时,f (x )<0.综上,所求x 的取值范围是(-∞,-1)∪(0,1).(2)令g (x )=x 2f (x )-14x 4,则g ′(x )=2xf (x )+x 2f ′(x )-x 3=x [2f (x )+xf ′(x )-x 2].g 0 =0.当x >0时,g ′(x )>0,∴g (x )>g (0),即x 2f (x )-14x 4>0,从而f (x )>14x 2>0;当x <0时,g ′(x )<0,∴g (x )>g (0),即x 2f (x )-14x 4>0,从而f (x )>14x 2>0;当x =0时,由题意可得2f (0)>0,∴f (0)>0.综上可知,f (x )>0.【答案】(1)A ;(2)A[解题技法](1)对于xf ′(x )+nf (x )>0型,构造F (x )=x n f (x ),则F ′(x )=x n -1[xf ′(x )+nf (x )](注意对x n -1的符号进行讨论),特别地,当n =1时,xf ′(x )+f (x )>0,构造F (x )=xf (x ),则F ′(x )=xf ′(x )+f (x )>0.(2)对于xf ′(x )-nf (x )>0(x ≠0)型,构造F (x )=f x x n ,则F ′(x )=xf ′x -nf xx n +1(注意对x n +1的符号进行讨论),特别地,当n =1时,xf ′(x )-f (x )>0,构造F (x )=f x x ,则F ′(x )=xf ′x -f xx 2>0例题3.(1)已知f (x )为R 上的可导函数,且∀x ∈R ,均有f (x )>f ′(x ),则有(D )A.e 2019f (-2019)<f (0),f (2019)>e 2019f (0)B.e 2019f (-2019)<f (0),f (2019)<e 2019f (0)C.e 2019f (-2019)>f (0),f (2019)>e 2019f (0)D.e 2019f (-2019)>f (0),f (2019)<e 2019f (0)(2)已知定义在R 上的函数f (x )满足f (x )+2f ′(x )>0恒成立,且f (2)=1e(e 为自然对数的底数),则不等式e x f (x )-e x2>0的解集为(2,+∞).【解析】(1)构造函数h (x )=f x e x ,则h ′(x )=f ′x -f xe x<0,即h (x )在R 上单调递减,故h (-2019)>h (0),即f -2019 e -2019>f 0e⇒e 2019f (-2019)>f (0);同理,h (2019)<h (0),即f (2019)<e 2019f (0),故选D .(2)由f (x )+2f ′(x )>0得212f x +f ′x>0,可构造函数h (x )=e x2f (x ),则h ′(x )=12e x2[f (x )+2f ′(x )]>0,所以函数h (x )=e x2f (x )在R 上单调递增,且h (2)=ef (2)=1.不等式e x f (x )-e x2>0等价于e x2f (x )>1,即h (x )>h (2)⇒x >2,所以不等式e xf (x )-e x2>0的解集为(2,+∞).【答案】(1)D ;(2)(2,+∞)[解题技法](1)对于不等式f 'x +f x >0(或<0),构造函数F (x )=e x f (x )(2)对于不等式f 'x -f x >0(或<0),构造函数F (x )=f (x )e x(3)对于不等式nf 'x +f x >0(或<0),构造函数F (x )=e xn f (x )(4)对于不等式nf'x -f x >0(或<0),构造函数F(x)=f x e x n(5)对于不等式f'x +nf x >0(或<0),构造函数F(x)=e nx f(x)(6)对于不等式f'x -nf x >0(或<0),构造函数F(x)=f x e nx1.已知函数f(x)是定义在R上的偶函数,设函数f(x)的导函数为f′(x),若对任意的x>0都有2f(x)+xf′(x)>0成立,则(A) A.4f(-2)<9f(3) B.4f(-2)>9f(3) C.2f(3)>3f(-2) D.3f(-3)<2f(-2)【答案】A【解析】根据题意,令g(x)=x2f(x),其导函数g′(x)=2xf(x)+x2f′(x),又对任意的x>0都有2f(x)+ xf′(x)>0成立,则当x>0时,有g′(x)=x[2f(x)+xf′(x)]>0恒成立,即函数g(x)在(0,+∞)上为增函数,又由函数f(x)是定义在R上的偶函数,则f(-x)=f(x),则有g(-x)=(-x)2f(-x)=x2f(x)=g (x),即函数g(x)也为偶函数,则有g(-2)=g(2),且g(2)<g(3),则有g(-2)<g(3),即有4f(-2)<9f(3).2.f(x)在0,+∞上的导函数为f′(x),xf′(x)>2f(x),则下列不等式成立的是(A) A.20182f(2019)>20192f(2018) B.20182f(2019)<20192f(2018)C.2018f(2019)>2019f(2018)D.2018f(2019)<2019f(2018)【答案】A【解析】令g(x)=f xx2,x∈(0,+∞),则g′(x)=x2f′x -2xf xx4=xf′x -2f xx3>0,则g(x)在(0,+∞)上为增函数,即f201920192>f201820182,∴20182f(2019)>20192f(2018)。
(典型题)高中数学高中数学选修2-2第四章《定积分》测试卷(含答案解析)(1)

一、选择题1.12201x dx -=⎰( )A .12πB .3128π+ C .368π+ D .364π+2.计算211x dx x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭⎰的值为( )A .34B .3ln 22+ C .55ln 22+ D .3ln 2+3.已知函数sin (11)()1(12)x x f x x x-≤≤⎧⎪=⎨<≤⎪⎩,则21()f x dx -=⎰( ) A .ln 2B .ln 2-C .12-D .3cos 1-4.若2(sin cos )2x a x dx π-=⎰,则实数a 等于( )A .1-B .1C .3-D .35.22221231111,,,x S x dx S dx S e dx x ===⎰⎰⎰若 ,则s 1,s 2,s 3的大小关系为( )A .s 1<s 2<s 3B .s 2<s 1<s 3C .s 2<s 3<s 1D .s 3<s 2<s 16.由曲线2y x =与直线2y x =+所围成的平面图形的面积为( ) A .52 B .4 C .2 D .927.一物体在力(单位:N)的作用下沿与力相同的方向,从x=0处运动到(单位:)处,则力做的功为( ).A .44B .46C .48D .508.已知函数20()cos 0x f x x x ≥⎧=⎨<⎩,则12()f x dx π-⎰的值等于( )A .1B .2C .3D .49.20sin xdx π=⎰( )A .4B .2C .-2D .010.某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为( )A .4B .2C .43D .2311.已知11em dx x=⎰,函数()f x 的导数()()()f x a x m x a '=++,若()f x 在x a =-处取得极大值,则a 的取值范围是( ) A .1a < B .10a -<< C .1a >或0a <D .01a <<或0a <12.若函数31()log ()(01)(,0)3a f x x ax a a 且在区间=->≠-内单调递增,则实数a 的取值范围是( ). A .2[,1)3B .1[,1)3C .1[,1)(1,3]3D .(1,3]二、填空题13.()222sin 4x x dx -+-=⎰______.14.两个函数12y x =与2y x =-,它们的图象及y 轴围成的封闭图形的面积为______ 15.由曲线sin .cos y x y x ==与直线0,2x x π==所围成的平面图形的面积是______.16.已知函数()()()22ln 1,0ln 1,0x x x x f x x x x x ⎧++≥⎪=⎨--+<⎪⎩,若()()()21f a f a f -+≤,则实数a 的取值范围是___________. 17.2222(sin 4)x x x dx -+-⎰=______.18.()1||214x ex dx -+-=⎰__________________19.二项式33()a x -的展开式的第二项的系数为,则的值为______.20.2(1)x dx -=⎰________.三、解答题21.已知函数1ln(1)()x f x x++=(1)求函数的定义域;(2)判定函数()f x 在(1,0)-的单调性,并证明你的结论; (3)若当0x >时,()1kf x x >+恒成立,求正整数k 的最大值. 22.计算下列定积分. (1)1211e dx x +-⎰; (2)342x dx -+⎰.23.如图:求曲线y =e x -1与直线x =-ln 2, y =e -1所围成的平面图形面积.24.已知函数1()ln 2f x x x =-,(0,)x ∈+∞. (1)求函数()f x 的图象在点(2,(2))f 处的切线方程. (2)求函数()f x 的单调递增区间. 25.已知函数()22()x f x e x x R =-+∈. (1)求()f x 的最小值;(2)求证:x >0时,221x e x x >-+. 26.计算下列各式的值. (1) ()0sin cos d x x x π-⎰;(2)2132d x x x +-⎰.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.B 解析:B【分析】令21y x =-,则()2210x y y +=≥,点(),x y 的轨迹表示半圆,则该积分表示该半圆与y 轴,12x =,x 轴围成的曲边梯形的面积,求出面积即可. 【详解】解:令21y x =-,则()2210x y y +=≥,点(),x y 的轨迹表示半圆,12201x dx -⎰表示以原点为圆心,2为半径的圆的上半圆与y 轴,12x =,x 轴围成的曲边梯形的面积,如图:故12201131311222612OAB BOCx dx SS ππ-=+=⨯⨯⨯=+扇形. 故选:B. 【点睛】本题考查定积分的几何意义,属基础题.2.B解析:B 【分析】根据牛顿莱布尼茨公式,即可代值求解. 【详解】根据牛顿莱布尼茨公式211x dx x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭⎰2211()2x lnx =+1142122ln ln ⎛⎫=⨯+-+ ⎪⎝⎭ 322ln =+. 故选:B. 【点睛】本题考查牛顿莱布尼茨公式的直接应用,属基础题.3.A解析:A 【分析】将所求积分分成两段来进行求解,根据积分运算法则可求得结果. 【详解】()21212111111sin cos ln cos1cos1ln 2ln1ln 2f x dx xdx dx x x x ---=+=-+=-++-=⎰⎰⎰ 故选:A 【点睛】本题考查积分的计算问题,关键是能够按照分段函数的形式将所求积分进行分段求解.4.A解析:A 【解析】试题分析:解:因为()()()2200sin cos cos sin |cossincos0sin 022x a x dx x a x a a ππππ-=--=-----⎰=()010a ----=1a -,所以12a -=,所以, 1.a =-故选A. 考点:定积分.5.B解析:B 【解析】3221321322217ln |ln 2||,.11133x S x S x S e e e S S S ==<==<==-∴<<选B.考点:此题主要考查定积分、比较大小,考查逻辑推理能力.6.D解析:D 【解析】试题分析:由定积分的几何意义得,293122122132221=-+=-+=--⎰)(])[(x x x dx x x s ,故选D 。
长治市必修一第四单元《函数应用》测试(含答案解析)

一、选择题1.已知方程923310x x k -⋅+-=有两个实根,则实数k 的取值范围为( )A .2,13⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .12,33⎛⎤ ⎥⎝⎦C .2,3⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭D .[1,)+∞2.已知函数()()223,ln 1,x x x f x x x λλ⎧--≤⎪=⎨->⎪⎩,若()f x 恰有两个零点,则λ的取值范围是( ) A .[)[)1,23,-+∞ B .[)[)1,23,+∞C .[)()1,22,⋃+∞D .[)1,+∞3.对于函数()f x 和()g x ,设(){}0x R f x α∈∈=,(){}0x R g x β∈∈=,若存在α、β,使得1αβ-≤,则称()f x 与()g x 互为“零点关联函数”.若函数()12x f x e x -=+-与()23g x x ax a =--+互为“零点关联函数”,则实数a 的取值范围为( ) A .7,33⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .72,3⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .[]2,3D .[]2,44.设函数3,()log ,x x af x x x a⎧≤=⎨>⎩()0a >, 若函数()2y f x =-有且仅有两个零点,则a的取值范围是( ) A .. ()0,2B .()0,9C .()9,+∞D .()()0,29,⋃+∞5.函数()32xy x x =-的图象大致是( )A .B .C .D .6.若函数2()x f x x e a =-恰有3个零点,则实数a 的取值范围是( ) A .24(,)e +∞ B .24(0,)e C .2(0,4)e D .(0,)+∞7.已知方程2mx e x =在(]0,8上有两个不等的实数根,则实数m 的取值范围为( )A .1ln 2,84⎛⎫ ⎪⎝⎭B .1ln 2,164⎡⎫⎪⎢⎣⎭C .3ln 22,4e ⎡⎫⎪⎢⎣⎭ D .122,4n e ⎡⎫⎪⎢⎣⎭ 8.下列函数中,既是偶函数又存在零点的是( )A .y =lnxB .21y x =+C .y =sinxD .y =cosx9.蔬菜价格随着季节的变化而有所变化.根据对农贸市场蔬菜价格的调查得知,购买2千克甲种蔬菜与1千克乙种蔬菜所需费用之和大于8元,而购买4千克甲种蔬菜与5千克乙种蔬菜所需费用之和小于22元.设购买2千克甲种蔬菜所需费用为A 元,购买3千克乙种蔬菜所需费用为B 元,则( ). A .A B < B .A B =C .A B >D .A ,B 大小不确定10.已知函数()21xf x x =++,()2log 1g x x x =++,()2log 1h x x =-的零点依次为,,a b c ,则( )A .a b c <<B .a c b <<C .b c a <<D .b a c <<11.某高校为提升科研能力,计划逐年加大科研经费投人.若该高校2018年全年投入科研经费1300万元,在此基础上,每年投人的科研经费比上一年增长12%,则该高校全年投入的科研经费开始超过2000万元的年份是(参考数据:lg1.120.05≈,lg1.30.11≈,lg 20.30≈)( )A .2020年B .2021年C .2022年D .2023年12.若函数()22f x x x a =--有4个零点,则实数a 的取值范围为( ) A .01a <≤B .10a -<<C .0a =或1a >D .01a <<二、填空题13.已知函数()()()[)21,,12,1,x x x f x x ⎧+∈-∞⎪=⎨∈+∞⎪⎩,若存在实数1x ,2x ,3x ,当123x x x <<时,有()()()123f x f x f x ==成立,则()()123x x f x +⋅的取值范围是________.14.已知函数227,03()1108,333x x f x x x x ⎧-<≤⎪=⎨-+>⎪⎩,若()y f x =的图象与y m =的图象有A ,B ,C ,D 四个不同的交点,交点横坐标为1234,,,x x x x ,满足1234x x x x <<<,则()()341233222x x x x --++的取值范围是________15.函数()11f x x =-,()g x kx = ,若方程()()f x g x =有3个不等的实数根,则实数k 的取值范围为________.16.小菲在学校选修课中了解到艾宾浩斯记忆曲线,为了解自己记忆一组单词的情况,她记录了随后一个月的有关数据,绘制散点图,拟合了记忆保持量与时间(天)之间的函数关系:()1271012019130.520x x f x x x ,<,<-⎧-+≤⎪⎪=⎨⎪+≤⎪⎩某同学根据小菲拟合后的信息得到以下结论: ①随着时间的增加,小菲的单词记忆保持量降低; ②9天后,小菲的单词记忆保持量低于40%; ③26天后,小菲的单词记忆保持量不足20%.其中正确的结论序号有______.(注:请写出所有正确结论的序号)17.已知函数()2log ,02sin ,2104x x f x x x π⎧<<⎪=⎨⎛⎫≤≤ ⎪⎪⎝⎭⎩,若1234x x x x <<<且()()()()1234f x f x f x f x ===,则()()341222x x x x --的取值范围为____________.18.已知定义域为R 的奇函数()f x 满足()()2f x f x -=+,且当01x ≤≤时,()3f x x x =+.若函数()()th x f x x=-在[)(]4,00,4-⋃上有4个不同的零点,则实数t的取值范围是_____________.19.用符号[]x 表示不超过x 的最大整数,例如:[]0.60=;[]2.32=;[]55=.设函数()()()()2222ln 22ln 2f x ax x ax x =-+-有三个零点1x ,2x ,3x ()123x x x <<且[][][]1233x x x ++=,则a 的取值范围是_____________.20.若函数()231f x x x a x =+--恰有4个零点,则实数a 的取值范围为______.三、解答题21.已知函数()11f x x=-,实数a 、b 满足a b <. (1)在下面平面直角坐标系中画出函数()f x 的图象;(2)若函数在区间[],a b 上的值域为1,33⎡⎤⎢⎥⎣⎦,求+a b 的值;(3)若函数()f x 的定义域是[],a b ,值域是[](),0ma mb m >,求实数m 的取值范围. 22.如图,电路中电源的电动势为E ,内电阻为r ,1R 为固定电阻,2R 是一个滑动变阻器.其中电功率与外电阻2R 满足关系式2212()EP R r R R =++.(1)若 6.0=E V , 1.0r =Ω,10.5R =Ω,求 5.625P W =时的滑动电阻值2R . (2)当2R 调至何值时,消耗的电功率P 最大?最大电功率是多少?23.某厂家拟定在2020年举行促销活动,经调查测算,该产品的年销量(即该厂的年产量)x 万件与年促销费用m (m ≥0)万元满足x =3-1km + (k 为常数).如果不搞促销活动,那么该产品的年销量只能是1万件.已知2020年生产该产品的固定投入为8万元,每生产1万件该产品需要再投入16万元,厂家将每件产品的销售价格定为每件产品平均成本的1.5倍(产品成本包括固定投入和再投入两部分资金).(1)将2020年该产品的利润y 万元表示为年促销费用m 万元的函数; (2)该厂家2020年的促销费用投入多少万元时,厂家利润最大?24.某公司为了变废为宝,节约资源,新上了一个从生活垃圾中提炼生物柴油的项目,经测算该项目月处理成本y (元)与月处理量x (吨)之间的函数关系可以近似地表示为:[)[)3221805040,120,1443120080000,144,5002x x x x y x x x ⎧-+∈⎪⎪=⎨⎪-+∈⎪⎩,且每处理一吨生活垃圾,可得到能利用的生物柴油价值为200元.(1)当[]200,300x ∈时,判断该项目能否获利?如果获利,求出最大利润:如果不获利,则月处理量x 为多少吨时可使亏损量最小?(2)该项目每月处理量为多少吨时,才能使每吨的平均处理成本最低?25.已知函数()91xf x =-,()31xg x a =-.(1)若函数()()()h x f x g x =-有两个零点,求实数a 的取值范围; (2)当R x ∈时,不等式()()f x g x ≥恒成立,求实数a 的取值范围; (3)当0a >时,求函数()()()x f x g x ϕ=+在区间[]1,1-上的最值. 26.已知函数22,01,()ln ,1x x f x x x e-≤<⎧=⎨≤≤⎩,其中e 为自然对数的底数.(1)求(f f 的值;(2)作出函数()()1F x f x =-的图象,并指出单调递减区间(无需证明) ;(3)若实数0x 满足00(())f f x x =,则称0x 为()f x 的二阶不动点,求函数()f x 的二阶不动点的个数.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.B 解析:B 【分析】先将指数型方程的解的问题转化为二次方程的根的问题,再利用判别式和韦达定理即可求出实数k 的取值范围. 【详解】设3x t =,则0t >,则方程923310x x k -⋅+-=有两个实根可转化为方程22310t t k -+-=有两个正根,则利用判别式和韦达定理得()()22431020310k k ⎧∆=---≥⎪>⎨⎪->⎩,解得:1233k <≤; 所以实数k 的取值范围为12,33⎛⎤⎥⎝⎦. 故选:B. 【点睛】关键点睛:将指数型方程的解的问题转化为二次方程的根的问题是解决本题的关键.2.A解析:A 【分析】分别求出函数223y x x =--和()ln 1y x =-的零点,然后作出函数223y x x =--与函数()ln 1y x =-的图象,结合函数()f x 恰有两个零点,可得出实数λ的取值范围. 【详解】解方程2230x x --=,解得11x =-,23x =, 解方程()ln 10x -=,解得2x =.作出函数223y x x =--与函数()ln 1y x =-的图象如下图所示:要使得函数()()223,ln 1,x x x f x x x λλ⎧--≤⎪=⎨->⎪⎩恰有两个零点,则12λ-≤<或3λ≥.因此,实数λ的取值范围是[)[)1,23,-+∞.故选:A. 【点睛】方法点睛:已知函数有零点(方程有根)求参数值(取值范围)常用的方法: (1)直接法:直接求解方程得到方程的根,再通过解不等式确定参数范围; (2)分离参数法:先将参数分离,转化成求函数的值域问题加以解决;(3)数形结合法:先对解析式变形,进而构造两个函数,然后在同一平面直角坐标系中画出函数的图象,利用数形结合的方法求解.3.C解析:C 【分析】先求得函数()f x 的零点为1x =,进而可得()g x 的零点β满足02β≤≤,由二次函数的图象与性质即可得解. 【详解】由题意,函数()12x f x ex -=+-单调递增,且()10f =,所以函数()f x 的零点为1x =, 设()23g x x ax a =--+的零点为β,则11β-≤,则02β≤≤,由于()23g x x ax a =--+必过点()1,4A -,故要使其零点在区间[]0,2上,则()()020g g ⋅≤或()()00200022g g a ⎧>⎪>⎪⎪⎨∆≥⎪⎪≤≤⎪⎩,即()()3730a a -+-≤或()230370430022a a a a a -+>⎧⎪-+>⎪⎪⎨--+≥⎪⎪≤≤⎪⎩,所以23a ≤≤,故选:C. 【点睛】关键点点睛:解决本题的关键是将题目条件转化为函数()g x 零点的范围,再由二次函数的图象与性质即可得解.4.D解析:D 【分析】函数()2y f x =-有且仅有两个零点等价于()y f x =与2y =两个函数图象有且仅有两个交点,数形结合即可求出a 的取值范围. 【详解】令2x =可得12x =-,22x =;令3log 2x =得39x =函数()2y f x =-有且仅有两个零点等价于()y f x =与2y =两个函数图象有且仅有两个交点,作3,()log ,x x a f x x x a⎧≤=⎨>⎩()0a >图象如图:当02a <<时,()y f x =与2y =两个函数图象有且仅有两个交点,交点横坐标为12x =-,39x =,符合题意;当29a ≤≤时,()y f x =与2y =两个函数图象有且仅有3个交点,交点横坐标为12x =-,22x =,39x =,不符合题意;当9a >时,()y f x =与2y =两个函数图象有且仅有2个交点,交点横坐标为12x =-,22x =,不符合题意;所以a 的取值范围是:()()0,29,⋃+∞, 故选:D 【点睛】本题主要考查了已知函数的零点个数求参数的范围,函数的零点转化为对应方程的根,转化为函数图象的交点,属于中档题.5.B解析:B 【分析】先根据函数的奇偶性排除部分选项,然后令y =0,结合图象分析求解. 【详解】因为函数()32xy x x =-定义域为R ,且()()()()()()3322xxf x x x x x f x --=---=--=-,所以函数是奇函数,故排除C ,由()()()32112xxy x x x x x =-=-+,令y =0得x =-1,x =0,x =1,当01x <<时,0y <,当1x >时,0y >,排除AD故选:B 【点睛】本题主要考查函数图象的识别以及函数的奇偶性和零点的应用,还考查了数形结合的思想和分析求解问题的能力,属于中档题.6.B解析:B 【分析】求导函数,求出函数的极值,利用函数2()x f x x e a =-恰有三个零点,即可求实数a 的取值范围. 【详解】函数2xy x e =的导数为2'2(2)x x xy xe x e xe x =+=+, 令'0y =,则0x =或2-,20x -<<上单调递减,(,2),(0,)-∞-+∞上单调递增,所以0或2-是函数y 的极值点, 函数的极值为:224(0)0,(2)4f f ee-=-==, 函数2()xf x x e a =-恰有三个零点,则实数的取值范围是:24(0,)e. 故选B. 【点睛】该题考查的是有关结合函数零点个数,来确定参数的取值范围的问题,在解题的过程中,注意应用导数研究函数图象的走向,利用数形结合思想,转化为函数图象间交点个数的问题,难度不大.7.C解析:C 【分析】由题意可得方程2mx e x =在(]0,8上有两个不等的实数根,设()(]ln ,0,8xf x x x=∈,求得函数的导数和单调性,可得极值和最值,画出()y f x =的图象,可得m 的不等式,即可求解. 【详解】由题意,方程2mx e x =在(]0,8上有两个不等的实数根, 即为2ln mx x =在(]0,8上有两个不等的实数根, 即1ln 2x m x=在(]0,8上有两个不等的实数根, 设()(]ln ,0,8x f x x x =∈,则()21ln xf x x -'=, 当(,8)x e ∈时,()0f x '<,函数()f x 递减, 当(0,)x e ∈时,()0f x '>,函数()f x 递增,所以当x e =时,函数()f x 取得最大值1e,且()ln83ln 2888f ==, 所以3ln 2182m e ≤<,解得3ln 224m e≤<,故选C.【点睛】本题主要考查了函数与方程,以及导数在函数中的综合应用,其中解答中把方程的根转化为1ln 2x m x =在(]0,8上有两个不等的实数根,利用导数求得函数()ln x f x x =的单调性与最值是解答的关键,着重考查了转化思想,以及推理与运算能力.8.D解析:D 【详解】选项A :ln y x =的定义域为(0,+∞),故ln y x =不具备奇偶性,故A 错误;选项B :21y x =+是偶函数,但210y x =+=无解,即不存在零点,故B 错误;选项C :sin y x =是奇函数,故C 错; 选项D :cos y x =是偶函数, 且cos 02y x x k ππ==⇒=+,k z ∈,故D 项正确.考点:本题主要考查函数的奇偶性和零点的概念.9.C解析:C 【解析】设甲、乙两种蔬菜的价格分别为x ,y 元, 则284522x y x y +>⎧⎨+<⎩,2A x =,3B y =,两式分别乘以22,8, 整理得12180x y ->, 即230x y ->, 所以A B >. 故选C .10.A解析:A 【解析】令函数()210xf x x =++=,可得0x <,即0a <,令()2log 10g x x x =++=,则01x <<,即01b <<,令()2log 10h x x =-=,可知2x =,即2c =,显然a b c <<,故选A.11.C解析:C 【分析】由题意知,2019年是第1年,则第n 年全年投入的科研经费为1300 1.12n ⨯万元,然后解不等式1300 1.122000n ⨯>,将指数式化为对数式,得出n 的取值范围,即可得出答案. 【详解】若2019年是第1年,则第n 年全年投入的科研经费为1300 1.12n ⨯万元, 由1300 1.122000n ⨯>可得1.3 1.122n ⨯>,lg1.3lg1.12lg 2n ∴+>, 所以0.050.19n ⨯>, 得 3.8n >,则正整数n 的最小值为4, 所以第4年,即2022年全年投入的科研经费开始超过2000万元, 故选:C. 【点睛】本题考查指数函数模型的应用,解题的关键就是列出指数不等式,考查函数思想的应用与计算能力,属于中等题.12.D解析:D 【分析】 令0f x,可得22x x a -=,作出()22g x x x =-的图象,令直线y a =与()g x 的图象有4个交点,可求出实数a 的取值范围. 【详解】 令0f x,则22x x a -=,构造函数()22g x x x =-,作出()g x 的图象,如下图,()g x 在()0,2上的最大值为()1121g =-=,当01a <<时,直线y a =与()g x 的图象有4个交点, 所以函数()f x 有4个零点,实数a 的取值范围为01a <<. 故选:D. 【点睛】本题考查函数的零点,注意利用数形结合方法,考查学生的计算求解能力,属于中档题.二、填空题13.【分析】由函数解析式得到函数图象根据已知条件结合图象知即可求的取值范围【详解】由解析式可得如下图象:如图知:当时有成立则且即∴故答案为:【点睛】关键点点睛:由函数解析式画出函数图象由已知条件知的范围 解析:(]8,4--【分析】由函数解析式得到函数图象,根据已知条件结合图象知()()()123[2,4)f x f x f x ==∈,1212x x +=-,即可求()()123x x f x +⋅的取值范围. 【详解】由解析式可得如下图象:如图知:123,,x x x R ∃∈,当123x x x <<时,有()()()123f x f x f x ==成立,则()()()123[2,4)f x f x f x ==∈,且1212x x +=-,即122x x +=-, ∴()()123(8,4]x x f x +⋅∈--, 故答案为:(]8,4--. 【点睛】关键点点睛:由函数解析式画出函数图象,由已知条件知()3f x 的范围以及()12x x +的值,进而求出对应函数式的范围.14.【分析】根据题意得进而得由于故的取值范围是【详解】解:如图根据题意得满足:即关于直线对称故所以所以由于所以所以故答案为:【点睛】本题考查函数与方程的综合应用考查数形结合思想与运算求解能力是中档题本题 解析:(15,22)【分析】根据题意得122214x x +=,3410x x +=,进而得()()2334312103321142222x x x x x x -+---=+++,由于()33,4x ∈,故()()341233222x x x x --++的取值范围是(15,22).【详解】解:如图,根据题意得12,x x 满足:1227270x x -+-=,即122214x x +=.34,x x 关于直线5x =对称,故3410x x +=,所以4310x x =-,()33,4x ∈所以()()()()23343331210333721141422222x x x x x x x x --+----=+=+++,由于()33,4x ∈,()()3232321540,031x x x -=--+∈-+,所以()233120121,8x x --+∈所以()()()()()233433312103337211414215,222222x x x x x x x x -+-----++=+=+∈故答案为:(15,22) 【点睛】本题考查函数与方程的综合应用,考查数形结合思想与运算求解能力,是中档题.本题解题的关键在于根据题意作图得122214x x +=,3410x x +=,()33,4x ∈,故将问题转化为求2331102142x x -+-+,()33,4x ∈的值域问题.15.【分析】作出函数的图象及与函数的图象求出相切时的值即可得答案;【详解】分别作出函数的图象即当与相切时方程有3个不等的实数根两函数图象有3个交点由图可知时符合题意故答案为:【点睛】利用数形结合思想作出 解析:4k >【分析】 作出函数()11f x x =-的图象及与函数()g x kx =的图象,求出相切时k 的值即可得答案; 【详解】分别作出函数的图象, 即21101kx kx kx x -=⇒-+=- 当()g x kx =与()11f x x =-相切时, 24040k k k k ⎧∆=-=⇒=⎨≠⎩,, 方程()()f x g x =有3个不等的实数根,∴两函数图象有3个交点,由图可知4k >时符合题意, 故答案为:4k >.【点睛】利用数形结合思想,作出两函数的图象,首先找到临界位置,即相切位置.16.①②【分析】由分段函数可得函数的单调性可判断①;由的值可判断②;由的值可判断③【详解】可得随着的增加而减少故①正确;当时9天后小菲的单词记忆保持量低于故②正确;故③错误故答案为①②【点睛】本题考查分解析:①② 【分析】由分段函数可得函数的单调性,可判断①;由()9f 的值可判断②;由()26f 的值可判断③. 【详解】()1271012019130.520x xf x x x ,<,<-⎧-+≤⎪⎪=⎨⎪+≤⎪⎩, 可得()f x 随着x 的增加而减少,故①正确;当130x <≤时,()1219520f x x -+=,()1219990.35520f -=+⋅=,9天后,小菲的单词记忆保持量低于40%,故②正确;()1219126265205f -=+⋅>,故③错误,故答案为①②.【点睛】本题考查分段函数的图象和性质,主要是单调性和函数的取值范围的求法,考查判断能力和运算能力,属于基础题.17.【分析】根据解析式画出函数图象去绝对值并结合对数的运算性质求得根据正弦函数的对称性求得将化为结合二次函数的性质即可得出结果【详解】函数画出函数图象如下图所示:由函数图象可知若则因为与关于对称则且去绝 解析:()0,12【分析】根据解析式,画出函数图象.去绝对值并结合对数的运算性质求得12x x ⋅,根据正弦函数的对称性求得34x x +,将()()341222x x x x --化为2441220x x -+-,结合二次函数的性质,即可得出结果. 【详解】函数()2log ,02sin ,2104x x f x x x π⎧<<⎪=⎨⎛⎫≤≤ ⎪⎪⎝⎭⎩,画出函数图象如下图所示:由函数图象可知,若()()()()1234f x f x f x f x k ====,则()0,1k ∈, 因为1234x x x x <<<,3x 与4x 关于6x =对称, 则2122log log x x =,3412x x +=,且4810x <<, 去绝对值化简可得2122log log x x -=,即2122log log 0x x +=,由对数运算可得()212log 0x x ⋅= 所以121x x ⋅=,则()()()3434343412222420x x x xx x x x x x --=-=++-()23444442012201220x x x x x x =-=--=-+-,令21220y x x =-+-,()8,10x ∈,因为21220y x x =-+-是开口向下,对称轴为6x =的二次函数, 所以21220y x x =-+-在()8,10x ∈上单调递减,所以10012020649620y -+-<<-+-, 即012y <<; 即()()()34244122212200,12x x x xx x --=-+-∈故答案为: ()0,12.【点睛】本题考查了分段函数的性质及应用,涉及求二次函数的最值,根据数形结合的方法求解即可,属于中档题.18.【分析】推导出函数的周期和对称轴方程并作出函数在上的图象数形结合可得出关于的不等式进而可求得实数的取值范围【详解】由得:所以函数的周期为由得所以函数关于直线对称所以函数在上单调递增在上的图象如下:函 解析:()6,2-【分析】推导出函数()y f x =的周期和对称轴方程,并作出函数()y f x =在[]4,4-上的图象,数形结合可得出关于t 的不等式,进而可求得实数t 的取值范围. 【详解】由()()()()2f x f x f x f x ⎧-=+⎪⎨-=-⎪⎩得:()()4f x f x +=,所以,函数()y f x =的周期为4, 由()()2f x f x -=+得()()11f x f x -=+,所以,函数()y f x =关于直线1x =对称,()3f x x x =+,[]0,1x ∈,()2310f x x '=+>,所以,函数()y f x =在[]0,1x ∈上单调递增,()y f x =在[]4,4x ∈-上的图象如下:函数()()t h x f x x =-的零点,即()y f x =与()tg x x=的图象的交点. ①当0t >时,要有四个交点,则需满足()()11g f <,即2t <,此时02t <<; ②当0t <时,要有四个交点,则需满足()()33g f >,即23t>-,即60t -<<; ③当0t =时,()0g x =,即()y f x =在[)(]4,00,4-⋃上的零点,有4个,分别是4x =-、2-、2、4,满足题意.综上:()6,2t ∈-. 故答案为:()6,2-. 【点睛】本题利用函数的零点个数求参数,一般转化为两个函数的交点个数,考查分类讨论思想与数形结合思想的应用,属于中等题.19.【分析】由题意可知得;令可知单调递增区间为单调递减为作出的草图由图可知所以而所以即可得由此即可求出结果【详解】因为所以①或②由①得由②得令则所以当时单调递增时单调递减事实上当时当时由图显然所以而所以解析:2ln 2,ln 69⎡⎫--⎪⎢⎣⎭【分析】由题意可知()()()21ln 22ln 20f x x ax x =-+=,得22ln 2x a x -=;令()22ln 2xg x x =,可知()g x 单调递增区间为e ⎛ ⎝⎭,()g x 单调递减为e ⎛⎫+∞ ⎪ ⎪⎝⎭,作出()g x 的草图,由图可知()10,1x ∈,()21,22ex =∈,所以[]10x =,[]21x =,而[][][]1233x x x ++=,所以[]32x =,即[)32,3x ∈,可得()()23a g a g ⎧-≤⎪⎨->⎪⎩,由此即可求出结果.【详解】因为()()()2222ln 22ln 22ln 21ln 22ln 21ln 2f x ax ax x x x ax x x x =-+-=-+-()()21ln 22ln 20x ax x =-+=,0x >,所以1ln 20x -=①或22ln 20ax x +=②. 由①得2e x =,由②得22ln 2x a x -=. 令()22ln 2x g x x =,则()()3212ln 20x g x x -'==,所以ex =. 当0,2e x ⎛⎫∈ ⎪ ⎪⎝⎭时,()0g x '>,()g x 单调递增,,e x ⎛⎫∈+∞ ⎪ ⎪⎝⎭时,()0g x '<,()g x 单调递减.事实上,当102x <<时,()0g x <,当1x >时,()0g x >. 由图显然()10,1x ∈,()21,22ex =∈,所以[]10x =,[]21x =, 而[][][]1233x x x ++=,所以[]32x =,即[)32,3x ∈.所以()()23a g a g ⎧-≤⎪⎨->⎪⎩,即2ln 4,42ln 6,9a a ⎧-≤⎪⎪⎨⎪->⎪⎩解得2ln 6ln 29a -≤<-. 故答案为:2ln 2,ln 69⎡⎫--⎪⎢⎣⎭. 【点睛】本题主要考查了导函数在函数零点中的应用,属于难题.20.【分析】函数恰有四个不同的零点即方程恰有四个互异的实数根即可判断从而或原方程恰有四个不同的实数根当且仅当两个方程各有两个不同的实数根列出不等式组解得即可;【详解】解:函数恰有四个不同的零点即方程恰有 解析:()()0,19,⋃+∞【分析】函数2()|3||1|f x x x a x =+--恰有四个不同的零点,即方程2|3||1|x x a x +=-恰有四个互异的实数根,即可判断0a >,从而()231x x a x +=-或()231x x a x +=--,原方程恰有四个不同的实数根,当且仅当两个方程各有两个不同的实数根,列出不等式组解得即可; 【详解】 解:函数2()|3||1|f x x x a x =+--恰有四个不同的零点,即方程2|3||1|x x a x +=-恰有四个互异的实数根,显然0a >,否则若0a =方程只有两个实数根0和3-,若0a <时,方程无解;因此()231x x a x +=-,所以()231x x a x +=-或()231x x a x +=--,原方程恰有四个不同的实数根,当且仅当两个方程各有两个不同的实数根,即2122010901090a a a a a >⎧⎪∆=-+>⎨⎪∆=++>⎩,解得01a <<或9a >,即()()0,19,a ∈+∞故答案为:()()0,19,⋃+∞.【点睛】本题考查函数方程思想,转化化归思想,属于中档题.三、解答题21.(1)图象见解析;(2)1;(3)10,4⎛⎫ ⎪⎝⎭. 【分析】(1)化简函数()f x 的解析式,进而可作出函数()f x 的图象; (2)分别解方程()13f x =和()3f x =,结合图象可得出a 、b 的值,进而可求得结果; (3)由题意可知函数()f x 在区间[],a b 上单调递增,分析得出方程210mx x -+=在[)1,+∞上有两个不等的实根,利用二次函数的零点分布可得出关于实数m 的不等式组,由此可解得实数m 的取值范围. 【详解】(1)由题意可得()(]()() 11,0,11111,,01,xxf xxxx⎧-∈⎪⎪=-=⎨⎪-∈-∞⋃+∞⎪⎩,则由图形变换可画出函数图象,如图:(2)当()13f x=时,此时1113x-=,解得32x=或34x=;当()3f x=时,此时113x-=,解得12x=-或14x=.由(1)中的图象可知,若使得函数()f x在区间[],a b上的值域为1,33⎡⎤⎢⎥⎣⎦,则[](),0,a b⊆+∞,由图象可得1344a b==,,所以1a b+=;(3)因为函数()f x的定义域是[],a b,值域是[](),0ma mb m>,分以下几种情况讨论:①若0a b<<,则0ma mb<<,由图象可知,函数()f x在[],a b上单调递增,函数()f x在[],a b上的值域为()(),f a f b⎡⎤⎣⎦,由图象可知()()f af b⎧>⎪⎨>⎪⎩,不合乎题意;②若01a b<<<,则函数()f x在[],a b上单调递减,所以函数()11f xx=-在[],a b上的值域为()(),f b f a⎡⎤⎣⎦,则()()1111f b mabf a mba⎧=-=⎪⎪⎨⎪=-=⎪⎩,上述两个等式相减得1mab=,将1mab=代入11mab-=可得10,矛盾;③若01a b <<≤,则[]0,ma mb ∈,而0ma >,0mb >,矛盾; ④若1b a >≥,函数()f x 在[],a b 上单调递增,又函数()f x 在[)1,+∞上单调递增,所以()()f a ma fb mb ⎧=⎪⎨=⎪⎩,即1111ma a mbb⎧-=⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩,则a 、b 为方程11mx x-=的两个根,即210mx x -+=在[)1,+∞上有两个不等实根, 可设()21g x mx x =-+,则有()14010112m g m m⎧⎪∆=->⎪=≥⎨⎪⎪>⎩,解得104m <<,所以实数m 的取值范围为10,4⎛⎫ ⎪⎝⎭. 【点睛】方法点睛:本题考查利用二次函数的零点分布求参数,一般要分析以下几个要素: (1)二次项系数的符号; (2)判别式; (3)对称轴的位置; (4)区间端点函数值的符号. 结合图象得出关于参数的不等式组求解.22.(1)0.9或2.5;(2)当2R 调至1R r +时,消耗的电功率P 最大,最大电功率是2144E R r+.【分析】(1)代入数据,解方程可得答案;(2)由已知得221212()2()E P R r R R r R =++++,再利用基本不等式可得最值. 【详解】(1)当 6.0=E V , 1.0r =Ω,10.5R =Ω, 5.625P W =时,22222222456()2068450(109)(25)01812R R R R R R =⇒-+=⇒--=++, 解得290.910R ==,或252.52R ==故2R 的值为0.9或2.5.(2)由题意,120,0,0,0E r R R >>>>,于是222222221122211212()()2()()2()E R E E P R R r r R R R R R r R r R R r R ===++++++++++2221112()2()44E E R r R r R r ==++++,当且仅当2122()R r R R +=,即21R R r =+时,等号成立.也就是说,当外电路的电阻等于内电阻时电源的输出功率最大;将电阻1R 与电源等效成等效电源考虑求解. 【点睛】关键点点睛:解决函数模型的应用问题时,关键在于将生活中的数据转化到函数模型中的数据,注意数据所满足的实际的意义.23.(1)y =-16(1)1m m -+++29(m ≥0);(2)该厂家2020年的促销费用投入3万元时,厂家的利润最大为21万元.. 【分析】(1)根据0,1m x ==(万件)求出2k =,求出每件产品的销售价格,则可得利润关于m 的函数;(2)利用基本不等式可求得最大值. 【详解】(1)由题意知,当m =0时,x =1(万件), 所以1=3-k ⇒k =2,所以x =3-21m + (m ≥0), 每件产品的销售价格为1.5×816xx + (元), 所以2020年的利润y =1.5x ×816xx+-8-16x -m =-16(1)1m m -+++29(m ≥0). (2)因为m ≥0时,161m ++(m +8, 所以y ≤-8+29=21,当且仅当161m +=m +1⇒m =3(万元)时,y max =21(万元). 故该厂家2020年的促销费用投入3万元时,厂家的利润最大为21万元. 【点睛】易错点睛:利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件: (1)“一正二定三相等”“一正”就是各项必须为正数;(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方24.(1)不能获利,当月处理量为300吨时可使亏损最小;(2)每月处理量为400吨时,才能使每吨的平均处理成本最低. 【分析】(1)设项目获利为S ,根据二次函数知识可知,当[]200,300x ∈时,0S <,因此,该项目不会获利:当300x =时,S 取得最大值-5000;(2)根据题意可知,[)[)21805040,120,1443180000200,144,5002x x x y x x x x ⎧-+∈⎪⎪=⎨⎪+-∈⎪⎩,分段求出最小值,比较可得答案. 【详解】(1)当[]200,300x ∈时,该项目获利为S ,则()2221112002008000040080000400222S x x x x x x ⎛⎫=--+=-+-=-- ⎪⎝⎭,当[]200,300x ∈时,0S <,因此,该项目不会获利:当300x =时,S 取得最大值-5000,故当月处理量为300吨时可使亏损最小,为5000元;(2)由题意知,生活垃圾每吨的平均处理成本为:[)[)21805040,120,1443180000200,144,5002x x x y x x x x ⎧-+∈⎪⎪=⎨⎪+-∈⎪⎩当[)120,144x ∈时,()211202403y x x =-+,所以当120x =时,y x 取得最小值240,当[)144,500x ∈时,1800002002002002y x x x =+-≥=, 当且仅当1800002x x =时等号成立,即400x =时,yx取得最小值200, ∵200240∴每月处理量为400吨时,才能使每吨的平均处理成本最低. 【点睛】易错点睛:利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件:(1)“一正二定三相等”“一正”就是各项必须为正数;(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方.25.(1)(1,2)(2,)⋃+∞;(2)(,2]-∞-;(3)最大值为28a +,最小值为0 【分析】(1)由()()3131xxh x a =-⋅+-,易知0x =是函数()h x 的一个零点,可知31=-x a ()0x ≠有解,进而可求出a 的范围;(2)原不等式可化为()()313131+-≥-xxxa ,分0x =,0x >和0x <两种情况,分别讨论,可求出实数a 的取值范围;(3)()9131=-+-xxx a ϕ,当01x ≤≤时,令3(13)xt t =≤≤,可将()ϕx 转化为二次函数,可求出最大值与最小值;当10x -≤<时,令1313xk k ⎛⎫=≤<⎪⎝⎭,可将()ϕx 转化为二次函数,进而可求()ϕx 的取值范围,综合两种情况,可求得()ϕx 的最大值与最小值. 【详解】(1)由()()()()3131313131=+---=-⋅+-xxx xxh x a a , 由(0)0h =,可知0x =是函数()h x 的一个零点, 若函数()f x 有两个零点,只需要31=-x a (0x ≠)有解, 因为30x >,所以1011a a ->⎧⎨-≠⎩,可得1a >且2a ≠.故若函数()h x 有两个零点,则实数a 的取值范围为(1,2)(2,)⋃+∞.(2)若不等式()()f x g x ≥恒成立,有9131-≥-x xa ,可化为()()313131+-≥-xx x a .①当0x =时,显然原不等式恒成立;②当0x >时,31x >,原不等式可化为31+≥x a , 因为312x +>,所以2a ≤;③当0x <时,031x <<,原不等式可化为31--≥x a , 因为2311x -<--<-,所以2a ≤-.由上知,当x ∈R 时,不等式()()f x g x ≥恒成立,则实数a 的取值范围为(,2]-∞-. (3)()9131=-+-xxx a ϕ,①当01x ≤≤时,令3(13)x t t =≤≤,则()ϕx 可化为()221(1)1y t a t t at a =-+-=+--,令2()1=+--t t at a μ(13)t ≤≤,二次函数()t μ的对称轴为2a t =-, 故()t μ在区间[1,3]上单调递增,可得()ϕx 的最小值为(1)110a a μ=+--=,()ϕx 的最大值为(3)93128a a a μ=+--=+; ②当10x -≤<时,令1313xk k ⎛⎫=≤<⎪⎝⎭,则()ϕx 可化为()221(1)1y k a k k ak a =--+-=--++,令21()113k k ak a k σ⎛⎫=--++≤< ⎪⎝⎭,二次函数()k σ的对称轴为02=-<a k ,故函数()k σ在区间1,13⎡⎫⎪⎢⎣⎭单调递减,由211128()133339a a a σ⎛⎫=--++=+ ⎪⎝⎭,(1)110a a σ=--++=,得280()39k a σ<≤+. 因为282839+>+a a , 所以函数()ϕx 在[1,1]-上的最大值为28a +,最小值为0. 【点睛】方法点睛:已知函数有零点(方程有根)求参数值(取值范围)常用的方法: (1)直接法:直接求解方程得到方程的根,再通过解不等式确定参数范围; (2)分离参数法:先将参数分离,转化成求函数的值域问题加以解决;(3)数形结合法:先对解析式变形,进而构造两个函数,然后在同一平面直角坐标系中画出函数的图象,利用数形结合的方法求解.26.(1)(1f f =;(2)图象见解析,递减区间为10,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦,[]1,e .(3)3【分析】(1)分段函数求值,根据x 的范围代入即可;(2)画出函数图象,结合图象求出函数单调性;(3)写出(())f f x 分段函数,根据(())f f x x =,求出解的个数 【详解】解:(11>,所以12f ==,所以1(()12f f f ==. (2)()|()1|F x f x =-,所以函数图象如下所示:递减区间为10,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦,[]1,e .(3)根据题意,012x,(())(22)f f x ln x =-,当112x <<,(())42f f x x =-,当1x e ,(())22f f x lnx =-,当012x时,由(())(22)f f x ln x x =-=,记()(22)g x ln x x =--,则()g x 在1[0,]2上单调递减,且(0)20g ln =>,11()022g =-<, 故()g x 在1[0,]2上有唯一零点1x ,即函数()f x 在1[0,]2上有唯一的二阶不动点1x . 当112x <<时,由(())42f f x x x =-=,得到方程的根为223x =,即函数()f x 在1(,1)2上有唯一的二阶不动点223x =. 当1x e 时,由(())22f f x lnx x =-=,记()22h x lnx x =--,则()h x 在[1,]e 上单调递减,且()110h =>, ()0h e e =-<,故()h x 在[1,]e 上有唯一零点3x ,即函数()f x 在[1,]e 上有唯一的二阶不动点3x . 综上所述,函数()f x 的二阶不动点有3个. 【点睛】(1)这是分段函数求值,基础题;(2)含绝对值的函数单调性的判断,比较容易;(3)这道题难点是要写出(())f f x 分段函数,根据(())f f x x =,求出解的个数,一定注意x 的范围.。
人工智能单选练习题库含参考答案

人工智能单选练习题库含参考答案一、单选题(共100题,每题1分,共100分)1、人工智能诞生在1955年,50年代末第一款神经网络-()将人工智能推向了第一个高潮。
A、感知机B、无人机C、费曼机D、机器人正确答案:A2、GooLeNet中使用较多小tricks,其中全局平局池化GAP就是一个,使用GAP的优点是()A、加速模型收敛B、提供更好的分类C、增加网络深度D、减少参数量,实现任意大小的输入正确答案:D3、学习器的实际预测输出与样本的真实输出之间的差异称为(___)。
A、误差B、精度C、查准率D、错误率正确答案:A4、华为的芯片支持 HUAWEI HiAI 的哪一个模块?A、HiAI FrameworkB、HiAI ServiceC、HiAI FoundationD、HiAI Engine正确答案:C5、有统计显示,在未来,非结构化数据的占比将达到()以上。
A、$0.90B、0.8C、0.6D、0.7正确答案:A6、我国人工智能的发展战略是()。
A、12320工业互联B、“1438”战略C、新一代人工智能发展规划D、国家制造创新正确答案:C7、()就是指分类任务中不同类别的训练样例数目差别很大的情况A、类别不相同B、类别不对等C、类别不平衡D、类别数不同正确答案:C8、以下哪个关键字是与 try 语句一起使用来处理异常的?A、&catch(a)&B、catch&C、&exception&D、&except正确答案:D9、深度学习中的“深度”是指()A、计算机对问题的处理更加灵活B、中间神经元网络的层次很多C、计算机的求解更加精准D、计算机理解的深度正确答案:B10、增强现实领域(AR)大量应用了(),典型的就是微软的HoLolens。
A、计算机视觉B、语音识别C、图像处理D、虚拟现实技术正确答案:A11、DBSCAN在最坏情况下的时间复杂度是()A、O(m2)B、O(m*logm)C、O(logm)D、O(m)正确答案:A12、多义现象可以被定义为在文本对象中一个单词或短语的多种含义共存。
高二数学 构造函数(导数单调性)含答案

一、选择题1.已知函数f(x),g(x)在区间[a,b]上均有f′(x)<g′(x),则下列关系式中正确的是()A.f(x)+f(b)≥g(x)+g(b)B.f(x)-f(b)≥g(x)-g(b)C.f(x)≥g(x)D.f(a)-f(b)≥g(b)-g(a)2.已知函数f(x)定义在R上,f′(x)是f(x)的导函数,且f′(x)<,f(1)=1,则不等式f(x)<+的解集为()A. {x|x<-1}B. {x|x>1}C. {x|x<-1或x>1}D. {x|-1<x<1}3.f(x)是定义在(0,+∞)上的非负可导函数,且满足xf′(x)+f(x)≤0,对任意的正数a,b,若a<b,则必有()A.bf(b)≤af(a)B.bf(a)≤af(b)C.af(a)≤bf(b)D.af(b)≤bf(a)4.若定义在R上的函数f(x)的导函数为f′(x),且满足f′(x)>f(x),则f(2 015)与f(2 013)e2的大小关系为()A.f(2 015)<f(2 013)e2B.f(2 015)=f(2 013)e2C.f(2 015)>f(2 013)e2D.不能确定5.已知y=f(x)是定义在R上的函数,且f(1)=1,f′(x)>1,则f(x)>x的解集是()A. (0,1)B. (-1,0)∪(0,1)C. (1,+∞)D. (-∞,-1)∪(1,+∞)6.设函数f′(x)是奇函数f(x)(x∈R)的导函数,f(-1)=0,当x>0时,xf′(x)-f(x)<0,则使得f(x)>0成立的x的取值范围是()A. (-∞,-1)∪(0,1)B. (-1,0)∪(1,+∞)C. (-∞,-1)∪(-1,0)D. (0,1)∪(1,+∞)7.已知函数f(x)(x∈R)满足f′(x)>f(x),则()A.f(2)<e2f(0)B.f(2)≤e2f(0)C.f(2)=e2f(0)D.f(2)>e2f(0)8.已知定义在实数集R上的函数f(x)满足f(1)=2,且f(x)的导数f′(x)在R上恒有f′(x)<1(x∈R),则不等式f(x)<x+1的解集为()A. (1,+∞)B. (-∞,-1)C. (-1,1)D. (-∞,-1)∪(1,+∞)9.函数f(x)的定义域为R,f(-1)=2,对任意x∈R,f′(x)>2,则f(x)>2x+4的解集为()A. (-1,1)B. (-1,+∞)C. (-∞,-1)D. (-∞,+∞)10.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)∪(3,+∞)B. (-3,0)∪(0,3)C. (-∞,-3)∪(3,+∞)D. (-∞,-3)∪(0,3)11.设函数F(x)=是定义在R上的函数,其中f(x)的导函数f′(x)满足f′(x)<f(x)对于x∈R恒成立,则()A.f(2)>e2f(0),f(2 016)>e2 016f(0)B.f(2)<e2f(0),f(2 016)>e2 016f(0)C.f(2)<e2f(0),f(2 016)<e2 016f(0)D.f(2)>e2f(0),f(2 016)<e2 016f(0)12.函数f(x)的定义域为R,f(-2)=2 017,对任意x∈R,都有f′(x)<2x成立,则不等式f(x)>x2+2 013的解集为()A. (-2,2)B. (-2,+∞)C. (-∞,-2)D. (-∞,+∞)13.设f(x),g(x)是定义在R上的恒大于0的可导函数,且f′(x)g(x)-f(x)g′(x)<0,则当a<x<b时有()A.f(x)g(x)>f(b)g(b)B.f(x)g(a)>f(a)g(x)C.f(x)g(b)>f(b)g(x)D.f(x)g(x)>f(a)g(a)14.定义域为R的可导函数y=f(x)的导函数f′(x)满足f(x)>f′(x),且f(0)=2,则不等式f(x)<2e x的解集为()A. (-∞,0)B. (-∞,2)C. (0,+∞)D. (2,+∞)15.已知函数y=f(x)是定义在实数集R上的奇函数,且当x∈(-∞,0)时,xf′(x)<f(-x)成立(其中)f(log2),则a,b,c的大小关系是()f′(x)是f(x)的导函数),若a=f(),b=f(1),c=(logA.c>a>bB.c>b>aC.a>b>cD.a>c>b16.已知f(x)是定义在R上的奇函数,f(-1)=-1,且当x>0时,有xf′(x)>f(x),则不等式f(x)>x的解集是()A. (-1,0)B. (1,+∞)C. (-1,0)∪(1,+∞)D. (-∞,-1)∪(1,+∞)17.已知定义域为R的奇函数y=f(x)的导函数为y=f′(x),当x≠0时,f′(x)+>0,若a=f(1),b =-2f(-2),c=(ln)f(ln),则a,b,c的大小关系正确的是()A.a<c<bB.b<c<aC.a<b<cD.c<a<b18.已知定义在(0,)上的函数f(x),f′(x)为其导函数,且f(x)<f′(x)·tan x恒成立,则()A.f()<f()B.f()>f()C.f()>f()D.f(1)<2f()·sin 119.设f(x)是定义在R上的奇函数,且f(1)=0,当x>0时,有<0恒成立,则不等式f(x)>0的解集是()A. (-1,0)∪(1,+∞)B. (-1,0)∪(0,1)C. (-∞,-1)∪(1,+∞)D. (-∞,-1)∪(0,1)20.已知定义在R上的可导函数f(x)的导函数为f′(x),满足f′(x)<f(x),且f(x+2)为偶函数,f(4)=1,则不等式f(x)<e x的解集为()A. (-2,+∞)B. (0,+∞)C. (1,+∞)D. (4,+∞)21.函数f(x)的定义域为R,f(-2)=2 013,对任意x∈R,都有f′(x)<2x成立,则不等式f(x)>x2+2 009的解集为()A. (-2,2)B. (-2,+∞)C. (-∞,-2)D. (-∞,+∞)22.已知f(x),g(x)都是定义在R上的函数,g(x)≠0,f′(x)g(x)<f(x)g′(x),f(x)=axg(x),+=,则等于()A.a2B.C. 9D.23.定义在(0,+∞)上的单调递减函数f(x),若f(x)的导函数存在且满足>-x,则下列不等式成立的是()A. 3f(2)<2f(3)B. 3f(3)>4f(4)C. 3f(4)<4f(3)D.f(2)<2f(1)24.已知定义域为R的奇函数f(x)的导函数为f′(x),当x≠0时,f′(x)+>0,若a=f(),b=-2f(-2),c=ln 2f(ln 2),则下列关于a,b,c的大小关系正确的是()A.a>b>cB.a>c>bC.c>b>aD.b>c>a25.已知f(x),g(x)都是定义在R上的函数,且满足以下条件:①f(x)=(a>0,且a≠1);②g(x)≠0;③f(x)·g′(x)>f′(x)·g(x).若+=,则a等于()A.B.C. 2D. 2或26.已知f(x)是定义在R上的函数,且满足f(1)=5,对任意实数x都有f′(x)<3,则不等式f(x)<3x+2的解集为()A. (-∞,0)B. (0,+∞)C. (-∞,1)D. (1,+∞)二、填空题27.已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,其中f(1)=0,且当x>0时,有>0,则不等式f(x)>0的解集是________.28.已知函数f(x)满足f(x)=f(-x),且当x∈(-∞,0)时,f(x)+xf′(x)<0,a=20.1·f(20.1),b=(ln 2)·f(ln 2),c=(log 2)·f(log2),则a,b,c的大小关系是________.29.f(x)是定义在(0,+∞)上的非负可导函数,且满足xf′(x)-f(x)≥0,对任意正数m,n,若m≥n,则mf(n)与nf(m)的大小关系是mf(n)________nf(m)(请用≤,≥或=)30.函数f(x)的定义域为R,f(-1)=1,对任意x∈R,f′(x)>3,则f(x)>3x+4的解集为________.31.定义在R上的函数f(x)满足f(1)=1,且对任意x∈R都有f′(x)<,则不等式f(lg x)>的解集为________.32.设函数f(x)是定义在(-∞,0)上的可导函数,其导函数为f′(x),且有3f(x)+xf′(x)>0,则不等式(x+2 015)3f(x+2 015)+27f(-3)>0的解集是________.33.已知可导函数f(x)(x∈R)的导函数f′(x)满足f′(x)>f(x),则不等式f(x)>f(0)e x的解集是________.34.设f(x)是定义在(-π,0)∪(0,π)上的奇函数,其导函数为f′(x),当0<x<π时,f′(x)cos x-sin xf(x)>0,则不等式f(x)cos x<0的解集为________.35.已知函数y=f(x),对于任意的x∈[0,)满足f′(x)cos x+f(x)sin x>0,则下列不等式中成立的有________.①f()<f();②f()<f();③f(0)<f();④f()<f().三、解答题答案解析1.【答案】B【解析】据题意,由f′(x)<g′(x)得f′(x)-g′(x)<0,故F(x)=f(x)-g(x)在[a,b]上为单调递减函数,由单调性知识知,必有F(x)≥F(b),即f(x)-g(x)≥f(b)-g(b),移项整理得:f(x)-f(b)≥g(x)-g(b).2.【答案】B【解析】f(x)<+,∴f(x)-<,令g(x)=f(x)-,g(1)=,∴g(x)<g(1),∵g′(x)=f′(x)-<0,∴g(x)为减函数,∴x>1.3.【答案】A【解析】设g(x)=xf(x),x∈(0,+∞),则g′(x)=xf′(x)+f(x)≤0,∴g(x)在区间x∈(0,+∞)单调递减或g(x)为常函数,∵a<b,∴g(a)≥g(b),即af(a)≥bf(b).4.【答案】C【解析】令F(x)=e-x f(x),F′(x)=e-x f′(x)-e-x f(x)=e-x(f′(x)-f(x)),∵f′(x)>f(x),∴F′(x)>0,∴F(x)在R上为增函数,∴F(2 015)>F(2 013),∴e-2 015f(2 015)>e-2 013f(2 013),∴f(2 015)>f(2 013)e2.5.【答案】C【解析】设g(x)=f(x)-x,因为f(1)=1,f′(x)>1,所以g(1)=f(1)-1=0,g′(x)=f′(x)-1>0,所以g(x)在R上是增函数,且g(1)=0.所以f(x)>x的解集,即g(x)>0的解集(1,+∞).6.【答案】A【解析】记函数g(x)=,则g′(x)=,因为当x>0时,xf′(x)-f(x)<0,故当x>0时,g′(x)<0,所以g(x)在(0,+∞)上单调递减;又因为函数f(x)(x∈R)是奇函数,故函数g(x)是偶函数,所以g(x)在(-∞,0)上单调递增,且g(-1)=g(1)=0.当0<x<1时,g(x)>0,则f(x)>0;当x<-1时,g(x)<0,则f(x)>0,综上所述,使得f(x)>0成立的x的取值范围是(-∞,-1)∪(0,1).7.【答案】D【解析】设F(x)=,则F′(x)=>0,∴F(x)在R上为增函数,故F(2)>F(0),∴>,即f(2)>e2f(0).8.【答案】A【解析】不等式f(x)<x+1可化为f(x)-x<1,设g(x)=f(x)-x,由题意g′(x)=f′(x)-1<0,g(1)=f(1)-1=1,故原不等式⇔g(x)<g(1),故x>1.9.【答案】B【解析】令g(x)=f(x)-(2x+4),则g′(x)=f′(x)-2>0,故g(x)在R上单调递增.又g(-1)=f(-1)-2=0,故当x>-1时,g(x)>0,即f(x)>2x+4.10.【答案】D【解析】设F(x)=f(x)g(x),∵当x<0时,F′(x)=f′(x)g(x)+f(x)g′(x)>0,∴F(x)在x<0时为增函数.∵F(-x)=f(-x)g(-x)=-f(x)·g(x)=-F(x),故F(x)为奇函数,∴F(x)在(0,+∞)上亦为增函数.已知g(-3)=0,必有F(-3)=-F(3)=0.构造如图的F(x)的图象,可知F(x)<0的解集为x∈(-∞,-3)∪(0,3).11.【答案】C【解析】∵函数F(x)=的导数F′(x)==<0,∴函数F(x)=是定义在R上的减函数,∴F(2)<F(0),即<,故有f(2)<e2f(0).同理可得f(2 016)<e2 016f(0).12.【答案】C【解析】令F(x)=f(x)-x2-2 013,则F′(x)=f′(x)-2x<0,∴F(x)在R上为减函数,又F(-2)=f(-2)-4-2 013=2 017-2 017=0,∴当x<-2时,F(x)>F(-2)=0,∴不等式f(x)>x2+2 013的解集为(-∞,-2).13.【答案】C【解析】因为[]′=,又因为f′(x)g(x)-f(x)g′(x)<0,所以在R上为减函数.又因为a<x<b,所以>>,又因为f(x)>0,g(x)>0,所以f(x)g(b)>f(b)g(x).14.【答案】C【解析】设g(x)=,则g′(x)=,∵f(x)>f′(x),∴g′(x)<0,即函数g(x)单调递减.∵f(0)=2,∴g(0)=f(0)=2,则不等式等价于g(x)<g(0),∵函数g(x)单调递减.∴x>0,∴不等式的解集为(0,+∞).15.【答案】A【解析】∵函数y=f(x)是定义在实数集R上的奇函数,∴当x∈(-∞,0)时,xf′(x)<f(-x)等价为xf′(x)+f(x)<0,构造函数g(x)=xf(x),则g′(x)=xf′(x)+f(x)<0,∴当x∈(-∞,0)时,函数g(x)单调递减,且函数g(x)是偶函数,∴当x∈(0,+∞)时,函数g(x)单调递增,则a=f()=g(),b=f(1)=g(1),)f(log2)=g(log2)=g(-2)=g(2),c=(log∵1<<2,∴g(1)<g()<g(2),即b<a<c.16.【答案】C【解析】∵f(x)是定义在R上的奇函数,令g(x)=,∴g(x)为偶函数,又当x>0时,xf′(x)>f(x),∴g′(x)=>0,∴g(x)在(0,+∞)上是增函数,在(-∞,0)上是减函数,又f(-1)=-1,∴f(1)=1,g(1)=1,当x>0时,∵不等式f(x)>x,∴>1,即g(x)>g(1),∴有x>1;当x<0时,∵不等式f(x)>x,∴<1,即g(x)<g(-1),∴有-1<x<0;当x=0时,f(0)=0,不等式f(x)>x不成立,综上,不等式f(x)>x的解集是(-1,0)∪(1,+∞).17.【答案】D【解析】设g(x)=xf(x),g′(x)=f(x)+xf′(x)=x[f′(x)+],∵x≠0时,f′(x)+>0,∴x>0时,g′(x)>0,∴g(x)在(0,+∞)上单调递增,∵f(x)为奇函数,∴b=-2f(-2)=2f(2),c=(ln)f(ln)=(-ln 2)f(-ln 2)=(ln 2)f(ln 2),a=f(1)=1f(1),∵ln 2<1<2,g(x)在(0,+∞)上单调递增,∴g(ln 2)<g(1)<g(2),即(ln 2)f(ln 2)<1f(1)<2f(2),∴c<a<b.18.【答案】A【解析】因为x∈(0,),所以sin x>0,cos x>0,由f(x)<f′(x)tan x,得f(x)cos x<f′(x)sin x,即f′(x)sin x-f(x)cos x>0.令g(x)=,x∈(0,),则g′(x)=>0,所以函数g(x)在x∈(0,)上为增函数,则g()<g()<g(1)<g(),即<<<.所以2f()<f()<<f(),所以f()<f(),f()<f(),f()<f(),f(1)>2f()·sin 1,故A正确,B、C、D错误.19.【答案】D【解析】因为当x>0时,有<0恒成立,即[]′<0恒成立,所以在(0,+∞)内单调递减.因为f(1)=0,所以在(0,1)内恒有f(x)>0;在(1,+∞)内恒有f(x)<0.又因为f(x)是定义在R上的奇函数,所以在(-∞,-1)内恒有f(x)>0;在(-1,0)内恒有f(x)<0.不等式f(x)>0的解集为(-∞,-1)∪(0,1).20.【答案】B【解析】∵y=f(x+2)为偶函数,∴y=f(x+2)的图象关于x=0对称,∴y=f(x)的图象关于x=2对称,∴f(4)=f(0),又∵f(4)=1,∴f(0)=1,设g(x)=(x∈R),则g′(x)==,又∵f′(x)<f(x),∴f′(x)-f(x)<0,∴g′(x)<0,∴y=g(x)在定义域上单调递减,∵f(x)<e x,∴g(x)<1,又∵g(0)==1,∴g(x)<g(0),∴x>0.21.【答案】C【解析】令g(x)=f(x)-x2-2 009,则g′(x)=f′(x)-2x<0,∴函数g(x)在R上单调递减,而f(-2)=2 013,∴g(-2)=f(-2)-(-2)2-2 009=0.∴不等式f(x)>x2+2 009,可化为g(x)>g(-2),∴x<-2,即不等式f(x)>x2+2 009的解集为(-∞,-2).22.【答案】D【解析】∵f(x)=axg(x),∴=ax,∵f′(x)g(x)<f(x)g′(x),∴[]′=<0,即函数=ax单调递减,即0<a<1.又+=,则+a=,解得a=或a=3(舍去).即=()x,∴=()2=.23.【答案】B【解析】设g(x)=xf(x),则g′(x)=f(x)+xf′(x),因为f(x)为定义在(0,+∞)上的单调递减函数,所以x∈(0,+∞)时,f′(x)<0,由>-x得+x>0,则>0,则当∈(0,+∞)时,f(x)+xf′(x)<0,即g′(x)<0,所以函数g(x)在(0,+∞)上递减,则g(3)>g(4),即3f(3)>4f(4).24.【答案】D【解析】令g(x)=xf(x),则g′(x)=f(x)+xf′(x).∵当x≠0时,f′(x)+>0,∴当x>0时,xf′(x)+f(x)>0,即当x>0时,g′(x)>0,因此当x>0时,函数g(x)单调递增.∵函数f(x)为奇函数,∴b=-2f(-2)=2f(2),又c=ln 2f(ln 2),∵2>ln 2>,∴g(2)>g(ln 2)>g(),即b>c>a.25.【答案】C【解析】由①得=,∴[]′=,由②g(x)≠0,③f(x)·g′(x)>f′(x)·g(x),得f′(x)·g(x)-f(x)·g′(x)<0,可知[]′=<0,即函数在R上单调递减,即a>1.若+=,则+=+a=,即2a2-5a+2=0,解得a=2或a=,∵a>1,∴a=2.26.【答案】D【解析】记g(x)=f(x)-3x,∵对任意实数x都有f′(x)<3,∴g′(x)=f′(x)-3<0,∴g(x)是定义在R上的单调递减函数.∵f(1)=5,∴g(1)=f(1)-3=5-3=2.∵f(x)<3x+2,∴f(x)-3x<2,∴g(x)<g(1).∵g(x)是定义在R上的单调递减函数,∴x>1.27.【答案】(-1,0)∪(1,+∞)【解析】[]′=>0,即x>0时,是增函数,当x>1时>f(1)=0,f(x)>0;0<x<1时,<f(1)=0,f(x)<0.又f(x)是奇函数,所以-1<x<0时,f(x)=-f(-x)>0;x<-1时,f(x)=-f(-x)<0.则不等式f(x)>0的解集是(-1,0)∪(1,+∞).28.【答案】c<a<b【解析】设函数h(x)=xf(x),由函数y=f(x)是R上的偶函数,y=x是奇函数,得h(x)=xf(x)是R上的奇函数,由x∈(-∞,0)时,h′(x)=f(x)+xf′(x)<0成立,∴h(x)在(-∞,0)上单调递减,在(0,+∞)上单调递减,∵3>20.1>1,0<ln 2<1,|=3>20.1>ln 2,|log即h(3)<h(20.1)<h(ln 2).又a=20.1·f(20.1),b=ln(2)·f(ln 2),)·f(log2),c=(log∴c<a<b.29.【答案】≤【解析】令F(x)=,F′(x)=[xf′(x)-f(x)],∵xf′(x)-f(x)≥0,∴F′(x)≥0,即F(x)是(0,+∞)上的增函数,即当m≥n>0时,F(m)≥F(n),∴≤,从而mf(n)≤nf(m).30.【答案】(-1,+∞)【解析】设F(x)=f(x)-(3x+4),则F(-1)=f(-1)-(-3+4)=1-1=0,又对任意x∈R,f′(x)>3,∴F′(x)=f′(x)-3>0,∴F(x)在R上是增函数,∴F(x)>0的解集是(-1,+∞),即f(x)>3x+4的解集为(-1,+∞).31.【答案】(0,10)【解析】∵f′(x)<,∴f′(x)-<0,∴f(x)-在R上为减函数.设F(x)=f(x)-,则F(x)在R上为减函数,∵f(1)=1,∴F(1)=f(1)-1=1-1=0,由f(lg x)->0,得F(lg x)>F(1),∵F(x)在R上单调递减,∴lg x<1,∴0<x<10,∴原不等式的解集为(0,10).32.【答案】(-2 018,-2 015)【解析】根据题意,令g(x)=x3f(x),其导函数为g′(x)=3x2f(x)+x3f′(x)=x2[3f(x)+xf′(x)],∵x∈(-∞,0)时,3f(x)+xf′(x)>0,∴g′(x)>0,∴g(x)在(-∞,0)上单调递增,又不等式(x+2 015)3f(x+2 015)+27f(-3)>0可化为(x+2 015)3f(x+2 015)>(-3)3f(-3),即g(x+2 015)>g(-3),∴0>x+2 015>-3,解得-2 015>x>-2 018,∴该不等式的解集为(-2 018,-2 015).33.【答案】(0,+∞)【解析】设F(x)=,∵f′(x)>f(x)对于x∈R恒成立,∴F′(x)=>0,∴F(x)在R上递增,则不等式f(x)>f(0)e x,等价为>f(0)=,即F(x)>F(0),∵F(x)在R上递增,∴x>0,即不等式的解集为(0,+∞).34.【答案】(-π,-)∪(0,)【解析】设g(x)=f(x)cos x,∵f(x)是定义在(-π,0)∪(0,π)上的奇函数,故g(-x)=f(-x)cos(-x)=-f(x)cos x=-g(x),∴g(x)是定义在(-π,0)∪(0,π)上的奇函数.g′(x)=f′(x)cos x-sin xf(x)>0,∴g(x)在(0,π)上递增,于是奇函数g(x)在(-π,0)上递增.∵g(±)=0,∴f(x)cos x<0的解集为(-π,-)∪(0,).35.【答案】②③④【解析】构造函数F(x)=,x∈[0,),则F′(x)=>0,∴函数F(x)在x∈[0,)上单调递增,∴F()>F(),即2f()>f(),可得f()>f(),①错误;同理可得F()<F(),即f()<f(),可得f()<f(),②正确;同理F(0)<F(),即f(0)<f(),③正确;同理F()<F(),即f()<2f(),可得f()<f(),④正确.。
2023年新高考数学大一轮复习专题八思想方法第5讲客观题的解法(含答案)

新高考数学大一轮复习专题:第5讲 客观题的解法 题型概述 数学客观题,绝大多数是计算型(尤其是推理计算型)和概念(性质)判断型的试题,解答时必须按规则进行切实的计算或者合乎逻辑的推演和判断.其中选择题要充分利用题干和选项两方面提供的信息,尽量缩短解题时间,依据题目的具体特点,灵活、巧妙、快速地选择解法,基本策略是要在“准”“巧”“快”上下功夫.常用的方法有直接法、特殊化法、数形结合法、等价转化法等.方法一 直接法直接法就是直接从题设条件出发,利用已知条件、相关概念、性质、公式、公理、定理、法则等基础知识,通过严谨推理、准确运算、合理验证,得出正确结论,此法是解选择题和填空题最基本、最常用的方法.例1 在平面直角坐标系xOy 中,已知M (-1,2),N (1,0),动点P 满足|PM →·ON →|=|PN →|,则动点P 的轨迹方程是( )A .y 2=4xB .x 2=4yC .y 2=-4xD .x 2=-4y思路分析 动点P 的轨迹方程→P 点满足条件→直接将P 点坐标代入化简即可 答案 A解析 设P (x ,y ),由题意得M (-1,2),N (1,0),O (0,0), PM →=(-1-x,2-y ),ON →=(1,0),PN →=(1-x ,-y ),因为|PM →·ON →|=|PN →|,所以|1+x |=1-x 2+y 2, 整理得y 2=4x . 直接法是解决计算型客观题最常用的方法,在计算过程中,我们要根据题目的要求灵活处理,多角度思考问题,注意一些解题规律和解题技巧的灵活应用,将计算过程简化从而得到结果,这是快速准确地求解选择题、填空题的关键.方法二 特例法从题干出发,通过选取特殊情况代入,将问题特殊化或构造满足题设条件的特殊函数或特殊图形或特殊位置,进行判断.特殊化法是“小题小做”的重要策略,要注意在怎样的情况下才可以使用,特殊情况可能是:特殊值、特殊点、特殊位置、特殊函数等.例2 (1)设四边形ABCD 为平行四边形,|AB →|=6,|AD →|=4,若点M ,N 满足BM →=3M C →,DN →=2NC →,则AM →·NM →等于( )A .20B .15C .9D .6思路分析 AM →·NM →的值→某种特殊情况下AM →·NM →的值→取▱ABCD 为矩形答案 C解析 若四边形ABCD 为矩形,建系如图,由BM →=3M C →,DN →=2NC →,知M (6,3),N (4,4),所以AM →=(6,3),NM →=(2,-1),所以AM →·NM →=6×2+3×(-1)=9.(2)设椭圆C :x 24+y 23=1的长轴的两端点分别是M ,N ,P 是C 上异于M ,N 的任意一点,则直线PM 与PN 的斜率之积等于________.思路分析 直线PM ,PN 斜率之积→特殊情况下的k PM ·k PN →取P 点为椭圆短轴端点答案 -34解析 取特殊点,设P 为椭圆的短轴的一个端点(0,3),又M (-2,0),N (2,0), 所以k PM ·k PN =32×⎝ ⎛⎭⎪⎫-32=-34.特例法具有简化运算和推理的功效,比较适用于题目中含有字母或具有一般性结论的选择题,但用特例法解选择题时,要注意以下两点:第一,取特例尽可能简单,有利于计算和推理;第二,若在取定的特殊情况下有两个或两个以上的结论相符,则应选另一特例情况再检验,或改用其他方法求解.方法三 排除法排除法也叫筛选法、淘汰法,它是充分利用单选题有且只有一个正确的选项这一特征,通过分析、推理、计算、判断,排除不符合要求的选项.例3 (1)(2020·天津)函数y =4x x 2+1的图象大致为( )思路分析 选择函数大致图象→排除错误选项→利用函数图象上的特殊点或性质验证排除 答案 A解析 令f (x )=4x x 2+1,则f (x )的定义域为R , 且f (-x )=-4x x 2+1=-f (x ), 所以函数为奇函数,排除C ,D.又当x =1时,f (1)=42=2,排除B. (2)已知椭圆C :x 24+y 2b=1(b >0),直线l :y =mx +1.若对任意的m ∈R ,直线l 与椭圆C 恒有公共点,则实数b 的取值范围是( )A .[1,4)B .[1,+∞)C .[1,4)∪(4,+∞)D .(4,+∞)思路分析 求b 的取值范围→取b 的特殊值→特殊情况验证排除答案 C解析 注意到直线l 恒过定点(0,1),所以当b =1时,直线l 与椭圆C 恒有公共点,排除D ;若b =4,则方程x 24+y 2b=1不表示椭圆,排除B ;若b >4,则显然点(0,1)恒在椭圆内部,满足题意,排除A.故选C.(3)(多选)已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数,当x <0时,f (x )=e x (x +1),则下列说法正确的是( )A .当x >0时,f (x )=e x(1-x )B .f (x )>0的解集为(-1,0)∪(1,+∞)C .函数f (x )有2个零点D .∀x 1,x 2∈R ,都有|f (x 1)-f (x 2)|<2思路分析 观察选项,从易于判断真假的选项出发.答案 BD解析 对于C ,当x <0时,令f (x )=0⇒x =-1,∴f (x )有3个零点分别为-1,0,1,故C 错误;对于A ,令x >0,则-x <0,∴f (-x )=e -x (1-x ),又f (x )为奇函数,∴-f (x )=e -x (1-x ),∴f (x )=e -x (x -1),故A 错误.∵A,C 错误,且为多选题,故选BD. 排除法使用要点:,1从选项出发,先确定容易判断对错的选项,再研究其它选项.,2当题目中的条件多于一个时,先根据某些条件在选项中找出明显与之矛盾的,予以否定,再根据另一些条件在缩小选项的范围内找出矛盾,这样逐步筛选,它与特值例法、验证法等常结合使用.方法四 构造法用构造法解客观题的关键是利用已知条件和结论的特殊性构造出新的数学模型,它需要对基础知识和基本方法进行积累,需要从一般的方法原理中进行提炼概括,积极联想,横向类比,从曾经遇到的类似问题中寻找灵感,构造出相应的具体的数学模型,使问题简化. 例4 (1)(2019·全国Ⅰ)已知三棱锥P -ABC 的四个顶点在球O 的球面上,PA =PB =PC ,△ABC 是边长为2的正三角形,E ,F 分别是PA ,AB 的中点,∠CEF =90°,则球O 的体积为( )A .86πB.46πC.26πD.6π思路分析 求球O 体积→求球O 半径→构造正方体(补形)答案 D解析 如图所示,构造棱长为2的正方体PBJA -CDHG ,显然满足题设的一切条件,则球O 就是该正方体的外接球,从而体积为6π.(2)设函数f ′(x )是奇函数f (x )(x ∈R )的导函数,f (-1)=0,当x >0时,xf ′(x )-f (x )<0,则使得f (x )>0成立的x 的取值范围是______________.思路分析 解f x >0→利用函数单调性结合已知含f x 的不等关系→构造函数 答案 (-∞,-1)∪(0,1)解析 构造函数g (x )=f x x , 则g ′(x )=f ′x ·x -f x x 2. 根据条件,g (x )为偶函数,且x >0时,g ′(x )<0,g (x )为减函数,g (-1)=g (1)=0.∴当0<x <1时,g (x )>0,∴f (x )>0,同理当x <-1时,g (x )<0,∴f (x )>0,故使得f (x )>0成立的x 的取值范围是(-∞,-1)∪(0,1).构造法实质上是转化与化归思想在解题中的应用,需要根据已知条件和所要解决的问题确定构造的方向,通过构造新的函数、不等式或数列等新的模型,从而转化为自己熟悉的问题. 方法五 估算法因为单选题提供了唯一正确的答案,解答又不需提供过程,所以可以通过猜测、推理、估算而获得答案,这样往往可以减少运算量,但同时加强了思维的层次,估算省去了很多推导过程和复杂的计算,节省了时间,从而显得更加快捷.例5 (1)(2019·全国Ⅰ)古希腊时期,人们认为最美人体的头顶至肚脐的长度与肚脐至足底的长度之比是5-12⎝ ⎛⎭⎪⎫5-12≈0.618,称为黄金分割比例,著名的“断臂维纳斯”便是如此.此外,最美人体的头顶至咽喉的长度与咽喉至肚脐的长度之比也是5-12.若某人满足上述两个黄金分割比例,且腿长为105cm ,头顶至脖子下端的长度为26cm ,则其身高可能是( )A .165cmB .175cmC .185cmD .190cm思路分析 估计身高→人体各部分长度大致范围→题中长度关系估算答案 B解析 头顶至脖子下端的长度为26cm ,可得咽喉至肚脐的长度小于42cm ,肚脐至足底的长度小于110cm ,则该人的身高小于178cm ,又由肚脐至足底的长度大于105cm ,可得头顶至肚脐的长度大于65cm ,则该人的身高大于170cm ,所以该人的身高在170cm ~178cm 之间,选B.(2)(2018·全国Ⅲ)设A ,B ,C ,D 是同一个半径为4的球的球面上四点,△ABC 为等边三角形且其面积为93,则三棱锥D -ABC 体积的最大值为( )A .123B .183C .243D .54 3思路分析 V 三棱锥D -ABC 最大值→三棱锥高的最大值→依据三棱锥和球的关系估算答案 B解析 等边三角形ABC 的面积为93,显然球心不是此三角形的中心,所以三棱锥的体积最大时,三棱锥的高h 应满足h ∈(4,8),所以13×93×4<V 三棱锥D -ABC <13×93×8,即123< V 三棱锥D -ABC <24 3.选B.估算法使用要点:1使用前提:针对一些复杂的、不易准确求值的与计算有关的问题.常与特值例法结合起来使用.2使用技巧:对于数值计算常采用放缩估算、整体估算、近似估算、特值估算等,对于几何体问题,常进行分割、拼凑、位置估算.。
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构造函数常见构造函数方法:1.利用和差函数求导法则构造(1))()()()0(0)()(x g x f x F x g x f +=⇒<>'+'或; (2))(-)()()0(0)(-)(x g x f x F x g x f =⇒<>''或; (3)kx x f x F k x f -=⇒<>')()()(k )(或; 2.利用积商函数求导法则构造(1))()()()0(0)()()(g )(x g x f x F x g x f x x f =⇒<>'+'或; (2))0)(()(g )()()0(0)()(-)(g )(≠=⇒<>''x g x x f x F x g x f x x f 或; (3))()()0(0)()(x x xf x F x f x f =⇒<>+'或; (4))0(x)()()0(0)(-)(x ≠=⇒<>'x x f x F x f x f 或; (5))()()0(0)(n )(x x f x x F x f x f n=⇒<>+'或; (6))0(x)()()0(0)(n -)(x n ≠=⇒<>'x x f x F x f x f 或; (7))(e )()0(0)()(x f x F x f x f x=⇒<>+'或; (8))0(e )()()0(0)(-)(x≠=⇒<>'x x f x F x f x f 或; (9))(e )()0(0)(k )(x f x F x f x f kx=⇒<>+'或; (10))0(e)()()0(0)(k -)(k x≠=⇒<>'x x f x F x f x f 或; (11))(sin )()0(0tanx )()(x xf x F x f x f =⇒<>'+或;(12))0(sin sinx )()()0(0tan )(-)(≠=⇒<>'x x f x F x x f x f 或; (13))0(cos cos )()()0(0)(tanx )(≠=⇒<>+'x xx f x F x f x f 或; (14))(cos )()0(0)(tanx -)(x f x F x f x f =⇒<>'或;(15)()+lna ()0(0)()()xf x f x F x a f x '><⇒=或;(16)()()lna ()0(0)()x f x f x f x F x a '-><⇒=或;考点一。
直接构造法1.(1)已知()(4)f x f x =-,且当2x ≠时,其导函数()f x '满足()2()xf x f x ''>,若24a <<,则( )A.2(2)(3)(log )a f f f a <<B.2(3)(log )(2)a f f a f <<C.2(log )(3)(2)a f a f f <<D.2(log )(2)(3)af a f f <<解:由题:对称轴x=2,单增,时,单减,当时,当()(f 2x )(f 2x 0)()2x x x x f ><∴>'-C ,1624,2log 12选<<<<∴a a 。
(2)设a >0,b >0.( )A .若a2222ba b +>+,则a >b B .若a2222ba b +>+,则a <b C .若a2222ba b ->-,则a >b D .若a2222ba b ->-,则a <b解:对选项A :构造函数:()22x f x x =+,则()2ln 220x f x '=⋅+>恒成立,故有函数()22x f x x =+在x >0上单调递增,即a >b 成立.其余选项用同样方法排除.【答案】A 。
(3)已知函数()f x 满足(2)1f =,且()f x 的导函数()1f x x '>-,求解不等式21()12f x x x <-+。
解:2x ,0)2(g )(g 01)()(,121)()(g 2<=>+-'='∴-+-=故解集为:单增,,则x x x f x g x x x f x 。
(4)已知函数()f x 满足:()()()()()1,00,f x f x f f x f x ''>-=是的导函数,求解不等式()1xxe f x e >-。
解:x ,0)0(g (g ,0)1)()(()(,1)()(g >=>-'+='∴+-=故解集为:)单增,则令x x f x f e x g e x f e x x x x 。
(5)若)(x f 满足1)(')(>+x f x f ,4)0(=f ,求解不等式3()1x f x e>+。
解:令0)(3)(13)(f )(g >=--=--=x xx x x e x h e e x f e e x x ,)1)()(()(h -'+='∴x f x f e x x>0,g(x)单调递增,g(0)=f(0)-4=0,则g(x)>0,故x>0.(6)若函数f(x)满足:2()()f x f x '>成立,若2)4ln (=f ,求解不等式2()xf x e >。
解:令g(x)=2)(f x e x ,则222)()21)()(()(g x xe xf x f e x -'='>0,则单调递增,1)4(ln )4(lng 24ln ==e f ,则g(x)>g(ln4),不等式2()x f x e >的解为:x>ln4.考点二。
找原函数构造法2.(1)若奇函数f(x )满足:(1)0f -=,当0x >时,'()()0xf x f x -<,求解不等式()0f x >。
单增偶,奇奇为奇单减,又当解:令,0x )(g )(f )(0)()()(,0x ,)()x (g 2<==∴∴<-'='>=x x x g x x f x f x x g x x f ,且g(1)=g(-1)=0,故解集为:x<-1或0<x<1.(2)若f(x)满足:f(0)=1,且)()(4,3)()(f 3x f x f x f x '>-'=求解不等式。
解:不合题意但0)0(f 1)(f 3=-=xex ,则32ln 042)()(f 412)(f 33>∴>-='--=x e x f x e x x x ,故。
考点三。
比大小,证明(2)f(x)=xe , 设a<b,比较aa fb f b f a f --+b )()(2)()(与的大小。
=0,∴xe x x )1(1)(g -+='在),(∞+0单调递增,即0(0)g (x)g ='>',故g(x)在),(∞+0单调递增,∴g(x)>g(0)=0,(3)已知函数f(x)=-x-ln(-x),x ∈[-e ,0),证明:xx x )ln()(f -+>21。
解:设x x x f x g )ln()()(-+==x x x x )ln()ln(-+---,令u=-x ∈(0, e],g(u)=u u u ln -ln u -,只需证g(u)>21, g'(u)=222u ln 1-1ln 11u u u u u u +-=-+-,uu u u u h u u u u 12u 112)(,1-ln )(h 22+-=+-='∴+-=令, 则),2,1(u 0)()(0)(h ∈∴=''∴>',单增,令u h u h u (1)当u ∈(0, 1],lnu-1<0,1-u 1<0,g'(u)<0,g(u)递减, g (u)≥g(1)=1>21,不等式成立。
(2)当u ∈(1, 2),lnu<u-1(函数性质),g(u)=u-lnu-u u ln >u-(u-1)-u 1-u =u 1>21,不等式成立。
(3)当u ∈[2, e),ln(u)-1>0,1-u 1>0,g'(u)>0,g(u)递增,g (u)≥g(2)=e ln 2322ln 23-2->=21,不等式成立。
考点四。
放缩构造法4.(1)已知函数f(x)=(1+x)e-2x, g(x)=ax+32x+1+2xcos x.当x∈[0,1]时,(1)求证:1-x≤f(x)≤11x+; (2)若f(x)≥g(x)恒成立,求实数a的取值范围.证明:(1)要证x∈[0,1]时,(1+x)e-2x≥1-x,只需证明(1+x)e-x≥(1-x)e x.记h(x)=(1+x)e-x-(1-x)e x,则h′(x)=x(e x-e-x),当x∈(0,1)时,h′(x)>0,因此h(x)在[0,1]上是增函数,故h(x)≥h(0)=0.所以f(x)≥1-x,x∈[0,1].要证x∈[0,1]时,(1+x)e-2x≤11x+,只需证明e x≥x+1.记K(x)=e x-x-1,则K′(x)=e x-1,当x∈(0,1)时,K′(x)>0,因此K(x)在[0,1]上是增函数,故K(x)≥K(0)=0.所以f(x)≤11x+,x∈[0,1].综上,1-x≤f(x)≤11x+,x∈[0,1].(2)f(x)-g(x)=(1+x)e-2x-312cos2xax x x⎛⎫+++⎪⎝⎭≥1-x-ax-1-32x-2xcos x=-x(a+1+22x+2cosx).设G(x)=22x+2cos x,则G′(x)=x-2sin x.记H(x)=x-2sin x,则H′(x)=1-2cos x,当x∈(0,1)时,H′(x)<0,于是G′(x)在[0,1]上是减函数,从而当x∈(0,1)时,G′(x)<G′(0)=0,故G(x)在[0,1]上是减函数.于是G(x)≤G(0)=2,从而a+1+G(x)≤a+3.所以,当a≤-3时,f(x)≥g(x)在[0,1]上恒成立.下面证明当a>-3时,f(x)≥g(x)在[0,1]上不恒成立.f(x)-g(x)≤3112cos 12xax x x x----+=32cos12x xax x xx----+=212cos12xx a xx⎛⎫-+++⎪+⎝⎭,记I(x)=2112cos()121xa x a G xx x+++=++++,则I′(x)=21'()(1)G xx-++,当x∈(0,1)时,I′(x)<0,故I(x)在[0,1]上是减函数,于是I(x)在[0,1]上的值域为[a+1+2cos 1,a+3].因为当a>-3时,a+3>0,所以存在x0∈(0,1),使得I(x0)>0,此时f(x0)<g(x0),即f(x)≥g(x)在[0,1]上不恒成立.综上,实数a的取值范围是(-∞,-3].。