<=
x ,∵()2'=-f x x b , 所以()ln ()ln 2'=+=+-g x a x f x a x x b 在(0,)+∞上单调递增.
又因为11ln 10,(1)ln12022??=+-<=+->
?
??
g a b g a b , 所以函数()g x 的零点所在的区间是1,12??
???
.
故选:B.
【点睛】本题考查二次函数的图象及函数的零点,属于基础题.
11.对于任意x ∈R ,函数()f x 满足(2)()f x f x -=-,且当1x 时,函数()f x =若111,,223??????==-=- ? ? ???????
a f
b f
c f ,则,,a b c 大小关系是( ) A. b c a <<
B. b a c <<
C. c a b <<
D.
c b a <<
【答案】A 【解析】 【分析】
由已知可得[1,)+∞的单调性,再由(2)()f x f x -=-可得()f x 对称性,可求出()f x 在(,1)-∞单调性,即可求出结论.
【详解】对于任意x ∈R ,函数()f x 满足(2)()f x f x -=-, 因为函数()f x 关于点(1,0)对称,
当1x ≥时,()f x =
所以()f x 在定义域R 上是单调增函数. 因为111232-
<-<,所以111232??????
-<-< ? ? ???????
f f f , b c a <<.
故选:A.
【点睛】本题考查利用函数性质比较函数值的大小,解题的关键要掌握函数对称性的代数形式,属于中档题..
12.已知函数2
()4ln f x ax ax x =--,则()f x 在(1,4)上不单调的一个充分不必要条件可以是
( )
A.
1
2 a>-
B.
1
16
a
<< C.
1
16
a>或
1
2
a
-<< D.
1
16
a>【答案】D
【解析】
【分析】
先求函数在(1,4)上不单调的充要条件,即()0
f x
'=在(1,4)上有解,即可得出结论.
【详解】
2
1241
()24
--
'=--=
ax ax
f x ax a
x x
,
若()
f x在(1,4)上不单调,令2
()241
=--
g x ax ax,
则函数2
()241
=--
g x ax ax对称轴方程为1
x=
在区间(1,4)上有零点(可以用二分法求得).
当0
a=时,显然不成立;
当0
a≠时,只需
(1)210
(4)1610
a
g a
g a
>
?
?
=--<
?
?=->
?
或
(1)210
(4)1610
a
g a
g a
<
?
?
=-->
?
?=-<
?
,解得
1
16
a>或
1
2
a<-.
故选:D.
【点睛】本题考查含参数的函数的单调性及充分不必要条件,要注意二次函数零点的求法,属于中档题.
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在答题卷中的横线上.
13.如图,直线l是曲线()
y f x
=在3
x=处的切线,则(3)
f'=________.
【答案】
1
2
.
【解析】
【分析】
求出切线l 的斜率,即可求出结论.
【详解】由图可知直线l 过点3(3,3),0,2?? ??
?
,
可求出直线l 的斜率3
312302
-
=
=-k , 由导数的几何意义可知,1
(3)2
f '=.
故答案为:1
2
.
【点睛】本题考查导数与曲线的切线的几何意义,属于基础题.
14.已知集合{|||4,},{1,}=<∈=A x x x Z B m ,若A B A ?=,且3m A -∈,则实数m 所有的可能取值构成的集合是________. 【答案】{0,2,3}. 【解析】 【分析】
化简集合A ,由B A ?,以及3m A -∈,即可求出结论. 【详解】集合{3,2,1,0,1,2,3}A =---,若A B A ?=, 则m 的可能取值为3,2,1---,0,2,3, 又因为3m A -∈,
所以实数m 所有的可能取值构成的集合是{0,2,3}. 故答案为:{0,2,3}.
【点睛】本题考查集合与元素的关系,理解题意是解题的关键,属于基础题. 15.设函数2
()36f x x x =-+在区间[,]a b 上的值域是[9,3]-,则b a -的取值范围是
__________. 【答案】[2,4]. 【解析】 【分析】
2()36f x x x =-+配方求出顶点,作出图像,求出()9f x =-对应的自变量,结合函数图像,
即可求解.
【详解】2
2
()363(1)3f x x x x =-+=--+,顶点为(1,3) 因为函数的值域是[9,3]-,
令2369-+=-x x ,可得1x =-或3x =.
又因为函数2()36f x x x =-+图象的对称轴为1x =, 且(1)3f =,所以b a -的取值范围为[2,4]. 故答案为:[2,4].
【点睛】本题考查函数值域,考查数形结合思想,属于基础题.
16.已知函数32
()32=-+f x ax x ,若函数()f x 只有一个零点0x ,且00x >,则实数a 的取
值范围_______. 【答案】(,2)-∞. 【解析】 【分析】
求出()f x '
,对a 分类讨论,求出()f x 单调区间、极值点,即可求出结论.
【详解】32
()32=-+f x ax x ,∴2()363(2)f x ax x x ax '=-=-.又(0)2f =.
①当0a =时,2
()32=-+f x x 有两个零点,不合题意;
②当0a >时,令()0,0f x x '==或2x a
=
,
当()0f x '>时,0x <或2x a
>
, ()f x ∴在(,0)-∞时单调递增,(0)2,,()f x f x =→-∞→-∞,
()f x 在(,0)-∞存在一个零点,不合题意;
③当0a <时, ()f x 的递减区间为2(,),(0,)a -∞∞,递增区间是2(,0)a
,
(0)2,,()f x f x =→+∞→-∞,()f x ∴在(0,)+∞存在唯一零点,
当2
x a
=
时,()f x 在(,0)-∞上取得最小值, 而32
()32=-+f x ax x 在(,0)-∞上不能有零点,
故32
222()320f a a a a ????=-+> ? ?????
,解得a <故答案为
:a <【点睛】本题考查函数的零点及含参系数的取值范围,熟练掌握三次函数图象是解题的关键,属于中档题.
三、解答题:共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17.
已知集合|??==
???A x y ,集合{|12}=-+B x x a .
(1)求集合A ;
(2)若B A ?,求实数a 的取值范围.
【答案】(1){|12}=<-或A x x x ;(2)(,3](3,)-∞-+∞.
【解析】 【分析】 (1
)求出函数y =
(2)化简集合B ,根据B A ?确定集合B 的端点位置,建立a 的不等量关系,即可求解. 【详解】(1)由
21
101
--+x x ,即
201x x -+得1x <-或2x ≥, 所以集合{|1A x x =<-或2}x .
(2)集合{|12}{|12}=-+=---B x x a x a x a ,
由B A ?得21-<-a 或12--a ,解得3a >或3a -,
所以实数a 的取值范围为(,3]
(3,)-∞-+∞.
【点睛】本题考查集合的运算,集合间的关系求参数,考查函数的定义域,属于基础题.
18.已知:p x R ?∈,()
2
41+>m x x ;:[2,8]?∈q x ,2log 10+m x .
(1)若p 为真命题,求实数m 的取值范围; (2)若p 与q 的真假性相同,求实数m 的取值范围. 【答案】(1)1,4??
+∞ ???
;(2)1m <-或14m >.
【解析】 【分析】
(1)即求(
)
2
41+>m x x 解集为R 时,m 的取值范围,对m 分类讨论,结合根的判别式,即可求解;
(2)先求出q 为真时m 的范围,转化为求21
[2,8],log x m x
?∈-,再由命题的真假,求出结论.
【详解】(1)∵(
)
2
,41?∈+>x R m x x ,∴0m >且21160-
.所以当p 为真命题时,实数m 的取值范围是1,4??+∞ ???
. (2)[2,8]?∈x ,221
log 10[2,8],log +??∈-
m x x m x
. 又∵当[2,8]x ∈时,2111,log 3?
?-
∈--????
x ,∴1m ≥-. ∵p 与q 的真假性相同.
当p 假q 假时,有141m m ??
??<-?,解得1m <-;
当p 真q 真时,有141
m m ?>?
??-?,解得14m >.
∴当p 与q 的真假性相同时,可得1m <-或14
m >
. 【点睛】本题考查不等式的含有量词的命题的恒成立问题,存在性问题,考查命题的真假判断,意在考查对这些知识的掌握水平和分析推理能力,属于中档题.
19.已知函数2()3log ,[1,16]=+∈f x x x ,若函数()
22
()[()]2=+g x f x f x .
(1)求函数()g x 的定义域; (2)求函数()g x 的最值.
【答案】(1)[1,4];(2)函数()g x 的最大值为39,最小值为15. 【解析】 【分析】
(1)根据函数的定义域以及复合函数的定义域求法,即可求解; (2)利用对数运算法则化简()g x ,配方转化为求二次函数的最值.
【详解】(1)函数()2
2
()[()]=+g x f x f x 满足2
116,116,x x ???
解得14x ,即函数()2
2
()[()]=+g x f x f x 的定义域为[1,4].
(2)因为[1,4]x ∈,所以2log [0,2]∈x .
()()2
22222()[()]23log 62log =+=+++g x f x f x x x
()2
2222log 10log 15log 510x x x =+?+=+-,
当2log 0x =时,min ()15=g x ,当2log 2x =时,max ()39=g x , 即函数()g x 的最大值为39,最小值为15.
【点睛】本题考查复合函数的定义域及含对数的二次函数最值,熟练掌握二次函数性质是解题的关键,属于基础题.
20.已知322
()3(1)f x x ax bx a a =+++>的图象在1x =-处的切线方程为0y =.
(1)求常数,a b 的值;
(2)若方程()f x c =在区间[4,1]-上有两个不同的实根,求实数c 的值.
【答案】(1)2
9a b =??=?
;(2)0c 或4c =.
【解析】 【分析】
(1)求出()f x '
,由(1)0,(1)0f f '-=-=,建立,a b 方程求解,即可求出结论;
(2)根据函数的单调区间,极值,做出函数在[4,1]-的图象,即可求解.
【详解】(1)2
()36'=++f x x ax b ,由题意知
2
(1)0360
(1)0130f a b f a b a ?-=-+=????-=-+-+=?'?
, 解得13a b =??
=?(舍去)或2
9
a b =??=?. (2)当2,9a b ==时,2
()31293(3)(1)'=++=++f x x x x x
故方程()0f x '=有根,根为3x =-或1x =-,
由表可见,当1x =-时,()f x 有极小值0. 由上表可知()f x 的减函数区间为(3,1)--, 递增区间为(,3)-∞-,(1,)-+∞.
因为(4)0,(3)4,(1)0,(0)4-=-=-==f f f f ,
(1)20=f .由数形结合可得0c 或4c =.
【点睛】本题考查导数的
几何意义,应用函数的图象是解题的关键,意在考查直观想象、逻辑推理和数学计算能力,属于中档题.
21.已知函数2
()2,()2==+x f x g x x ax .
(1)当1a =-时,求函数(())(23)=-y f g x x 的值域. (2)设函数(),()(),f x x b h x g x x b
?=?
,若0ab >,且()h x 的最小值为2
2,求实数a 的取值范围.
【答案】(1)1,2562??
????;(2)122,4?--∞ ??
.
【解析】 【分析】
(1)令22,2μ
μ=-=x x y ,求出u 的范围,再由指数函数的单调性,即可求出结论;
(2)对a 分类讨论,分别求出()f x 以及()g x 的最小值或范围,与()h x 的最小值2
2
建立方程关系,求出b 的值,进而求出a 的取值关系. 【详解】(1)当1a =-时,2
2(())2(23)-=-x
x
f g x x ,
令22,2μ
μ=-=x x y ,
∵[2,3]x ∈-∴[1,8]μ∈-,
而2μ
=y 是增函数,∴
1
2562
y , ∴函数的值域是1,2562
?????
?
.
(2)当0a >时,则0,()>b g x 在(,)a -∞-上单调递减, 在(,)a b -上单调递增,所以()g x 的最小值为2()0-=-=b ,
而()h x 的最小值为
2
,所以这种情况不可能. 当0a <时,则0,()
所以()h x 的最小值为22
=
b ,解得12b =-(满足题意),
所以111()2422??
??
=-=
--=
? ?????
g b g a f ,解得1224-a .
所以实数a 的取值范围是1,
4?--∞ ?
?
. 【点睛】本题考查复合函数的值域与分段函数的最值,熟练掌握二次函数图像和性质是解题的关键,属于中档题.
22.已知函数2
()(1)1(,)x
g x e a x bx a b R =----∈,其中e 为自然对数的底数. (1)若函数()()f x g x '=在区间[0,1]上是单调函数,试求a 的取值范围; (2)若函数()g x 在区间[0,1]上恰有3个零点,且(1)0g =,求a 的取值范围. 【答案】(1)3,1,22
????-∞?++∞ ????
??
?
e ;(2)(1,2)e -.
【解析】 【分析】
(1)求出()()g x f x '=,再求()0,[0,1]f x x '≥∈恒成立,以及()0,[0,1]f x x '≤∈恒成立时,
a 的取值范围;
(2)由已知(1)(0)0g g ==,()g x 在区间(0,1)内恰有一个零点,转化为()()f x g x '=在区间(0,1)内恰有两个零点,由(1)的结论对a 分类讨论,根据()f x 单调性,结合零点存在性定理,即可求出结论.
【详解】(1)由题意得()2(1)=---x
f x e a x b ,则()2(1)x f x e a '=--,
当函数()f x 在区间[0,1]上单调递增时,
()2(1)0'=--x f x e a 在区间[0,1]上恒成立.
∴()
min
2(1)
1-=x
a e (其中[0,1]x ∈),解得3
2
a
. 当函数()f x 在区间[0,1]上单调递减时,
()2(1)0'=--x f x e a 在区间[0,1]上恒成立,
∴()
max
2(1)
-=x
a e e (其中[0,1]x ∈),解得12
+e
a
. 综上所述,实数a 的取值范围是3,1,22
?
???-∞?++∞ ????
?
?
?
e .
(2)()2(1)()'=---=x
g x e a x b f x .
由(0)(1)0g g ==,知()g x 在区间(0,1)内恰有一个零点, 设该零点为0x ,则()g x 在区间()00,x 内不单调. ∴()f x 在区间()00,x 内存在零点1x , 同理()f x 在区间()0,1x 内存在零点2x . ∴()f x 在区间(0,1)内恰有两个零点. 由(1)易知,当3
2
a
时,()f x 在区间(0,1)上单调递增, 故()f x 在区间(0,1)内至多有一个零点,不合题意. 当12
+e
a
时,()f x 在区间[0,1]上单调递减, 故()f x 在区间(0,1)内至多有一个零点,不合题意,
∴
3122
<<+e
a .令()0f x '=,得ln(22)(0,1)x a =-∈, ∴函数()f x 在区间(0,ln(22)]-a 上单凋递减, 在区间(ln(22),1)-a 上单调递增. 记()f x 的两个零点为()1212,x x x x <,
∴12(0,ln(22)],(ln(22),1)∈-∈-x a x a ,必有(0)10,(1)220=->=-+->f b f e a b . 由(1)0g =,得+=a b e .
∴11()102f a b e ??
=-+=-<
???
又∵(0)10,(1)20=-+>=->f a e f a , ∴12-<综上所述,实数a 的取值范围为(1,2)e -.
【点睛】本题考查导数的综合应用,涉及到函数的单调性、零点问题,意在考查直观想象、逻辑推理、数学计算能力,属于较难题.