高中数学习题精选
a b 1 ab 4b 2 t 12 3t 1 设 b a t ,化简得 , 4 2 即 t 2 4t 1 0 , t 2 5 (舍负)
当且仅当 f 0 f 2 f 4 , c 8 2b c 32 4b c 即
b 8 时, M 取得最小值 4 c 4
【拓展】 二维形式【无绝对值下的原函数有两个单调区间】的绝对值最值问题 我们可以取三个点,分别是区间端点和区间中点,来进行绝对值不等式
b a 2 5
a b 1
2
(02)已知函数 f x 2 x bx c b, c R 的定义域是 0, 4 ,记 f x 的最大值为 M ,
2
则 M 的最小值是( ) A.2 B.4
C.6
D.8
2
【答案】B 【解析】
ห้องสมุดไป่ตู้
x 0, 4
1
【解析】 由题意易得 f x 的图像如途中红色线所描呈 W 型, 令 x a a x b b ,
2 2
a b 1 a b 1 则 xQ , yQ 4b 2
令 f x x a b 0 ,
2
f x x a b 有四个图像的交点。
log a x log a y c ,则 a 的取值集合
。
5
【答案】 2 【解析 1】由 log a x log a y c 得 x y a
c
a c 1 c 1 c 1 a ,a x 2 1 c 1 c 1 2 2 又 y a, a , 2 a , a a, a 1 c 1 c2 c log a 2 2 a a a 2 即 2 , ,解得 c 3 c 1 2 a c 1 a 2 仅有一个常数 c , c 3 , a 2 所以答案为 2 x a, 2a , f x y
M f 0 c , M f 2 8 2b c , M f 4 32 4b c
4M f 0 2 f 2 f 4 c 16 4b 2c 32 4b c c 16 4b 2c 32 4b c c 16 c 16
7 4 A. , 6 3
4 3 B. , 3 2
7 4 C. , 6 3
4 3 D. , 3 2
4
【答案】D 【解析】化简
=
sin 2 a3 1 sin 2 a6 cos 2 a3 1 cos 2 a6 sin a3 a6
得 a3 a6 =
sin a3 cos a6 cos a3 sin a6
2
+2k , k z ,即 d
又 d 1, 0 ,所以 d
6
a3 a6 2 = k , k z 36 6 3
;
设 f n Sn =
a1 an 2a d d n n2 1 n, 2 2 2 因为 f n 在当且仅当 n 9 时取得最大值
(03)下列三视图中,一个方格代表一个单位,求该几何体的体积(
)
3
A.48 B.16 C.32 D. 16 5
【答案】B 【解析】
A
如左图还原三视图为四棱锥 A BCDE
B
E C
D
在三角形作 AH BE ,易得 AH BCDE 利用等面积法求得
A
2 2
6 AH = 2 5 5 1 1 6 VA BCDE SBCDE AH 8 5 16 3 3 5
2 2
2 5 2
2
2
B H
2 5
2 5
E
(04)设等差数列 an 满足:
公差 d 1, 0 .若当且仅当 n 9 时,数列 an 的前 n 项和 S n 取得最大值,则首项 a1 的取 值范围是( )
sin 2 a3 cos 2 a3 cos 2 a3 cos 2 a6 sin 2 a3 sin 2 a6 1, sin a4 a5
sin 2 a3 cos 2 a3 cos 2 a3 cos 2 a6 sin 2 a3 sin 2 a6 sin a4 a5
sin 2 a3 cos 2 a6 cos 2 a3 sin 2 a6 sin a3 cos a6 cos a3 sin a6
sin a3 a6 1
王小呆的高中数学课《每日一题》1-56 合集
(01)已知函数 ft x x t t , t R ,设 a b , f x
2
函数 y f x x a b 有四个零点,则 b a 的取值范围为
f a x , f a x fb x ,若 fb x , f a x fb x
d 2a d 17 19 0 ,对称轴 n0 1 , 2 2d 2 2 2a d 19 17 1 , 8d a1 9d 2 2d 2 4 3 代入 d ,得: a1 3 2
所以函数开口朝下
2 (05)设 a 1 ,仅有一个常数 c 使得对于任意 x a, 2a ,都有 y a, a 满足
高中数学复数专题训练精选练习题及答案
高中数学复数专题训练精选练习题及答案一、选择题(每题5分,共50分)1、已知复数z=9-3i,则复数z的虚部是()A、9B、-3C、-9D、32、已知复数z满足丨z-2丨+z=5+3i,则复数z=()A、1+3iB、1-3iC、2+3iD、2-3i3、已知复数z满足z=2-i,则4-z的模等于()A、15B、5C、4D、24、已知复数z=-2+2i,将复数对应的向量按顺时针方向旋转174π,所得向量的复数是()A、2B、2iC、22D、22i5、若z=-2-4i,则在复平面内对应的点位于()A、第一象限B、第二象限C、第三象限D、第四象限6、已知复数z满足|z|-1=z+2i,则z=()A、z=3-2iB、z=3+2iC、z=32-2iD、z=32+2i7、复数z= 20231− 化简后,z=()A、1− 2B、1-iC、1− 4D、1+i8、复数z=3-6 +1+(m+2)i是实数,则m的值是()A、m=1B、m=1或m-4C、m=2D、m=2或m-19、已知复数z= +2 2− 的虚部为4,则a的值是()A、3B、12C、4D、1610、复数z=1-i,则z(z+1)的模长为()A、5B、10C、2D、3二、解答题(每题10分,共50分)11、若复数z=(12+i)4·(1-i),则求化简后的复数z。
12、若复数z=m+23i,z∙z=16,求m的值。
13、若复数z= +2 2− 在复平面内对应的点在直线x+y+2=0上,求复数z的模长。
14、已知复数z加上它的模长等于2+2 ,求复数z。
15、已知复数在满足丨z丨=5,z+3i是实数,求复数z。
参考答案第1题复数的虚部,是指i的系数所以复数z=9-3i的虚部为:-3故答案为B第2题设复数z=a+bi丨z-2丨+z=(a−2)²+b²+(a+bi)=((a−2)²+b²+a)+bi=5+3i 即:b=3(a−2)²+b²+a=5解得:b=3,a=2所以:复数z=2+3i故答案为:C第3题因为4-z=4-(2-i)=2+i所以丨4-z丨=丨2+i丨=2²+1²=5故答案为B第4题复数z=-2+2i的向量如图所示174π后,所得向量如图所示z=-2+2i的模=(−2)²+2²=22174π后,所得向量=22i 故答案为:D第5题复数z=-2-4i的实部是-2,虚部是-4,其图如下所以复平面内对应的点位于.第三象限故答案为:C第6题设复数z=a+bi,因为|z|-1=z+2i即a²+b²-1=a+bi+2ia²+b²-1=a+(b+2)i等号两边实部、虚部对应相等,得a²+b²−1=a,解得b+2=0a=32,b=-2所以复数z=32-2i、故答案为:C第7题z= 20231− =2020∙ 31− =1∙(−i )1− =−i·(1+i )(1−i )(1+i )=1− 2故答案为:A第8题复数z=3-6 +1+(m+2)i 是实数−6 +1+(m+2)=0化简得:m ²+3m-4=0解得;m=1或m-4故答案为:B第9题z=+2 2− =( +2 )(2+i )(2− )(2+i )=(2 −2)+(a+4) 5因为z 的虚部为4a+45=4解得a=16故答案为:D第10题因为z=1-i所以z(z+1)=(1-i)(2-i)=1-3i所以z(z+1)模长=12+(−3)2=10故答案为:B二、解答题第11题z=(12+i )4·(1-i)=〔(12+i )2〕2·(1-i)=〔−12+i 〕2·(1-i)=(−12-i )·(1-i)=--i第12题z=m +23iz =m-23iz ∙z=(m +23i )(m-23i )=m ²+12=16解得:m=2或m=-2第13题z= +2 2−=( +2 )(2+i)(2−i)(2+i)=(2 −2)+(a+4)i5=2 −25+4+a5i因为z对应的点在直线x+y+2=0上2 −25+4+a5+2=0解得a=-4z=−4+2 2− =-2复数z的模长=2第14题设复数z=a+bi复数的模丨z丨=a²+b²因为复数z加上它的模长等于2+2 所以(a+bi)+a²+b²=2+2 〔a+a²+b²〕+bi=2+2 则有:b=2a+a²+b²=2解得:a=12,b=2所以复数z=12+2第15题设复数z=a+bi丨z丨=a²+b²=5①又因为z+3i是实数即:a+bi+3i=a+(b+3)i为实数所以b+3=0②由①②联立方程,解得a=±4,b=-3所以z=4-3i或z=-4-3i。
高中数学利用导数研究函数的极值精选练习题
利用导数研究函数的极值精选题28道一.选择题(共6小题)1.设函数f(x)=e x(2x﹣1)﹣ax+a,其中a<1,若存在唯一的整数x0使得f(x0)<0,则a的取值范围是()A.[)B.[)C.[)D.[)2.若x=﹣2是函数f(x)=(x2+ax﹣1)e x﹣1的极值点,则f(x)的极小值为()A.﹣1B.﹣2e﹣3C.5e﹣3D.13.已知a为函数f(x)=x3﹣12x的极小值点,则a=()A.﹣4B.﹣2C.4D.24.已知函数f(x)=x3+ax2+bx+c有两个极值点x1,x2,若f(x1)=x1<x2,则关于x的方程3(f(x))2+2af(x)+b=0的不同实根个数为()A.3B.4C.5D.65.已知a为常数,函数f(x)=x(lnx﹣ax)有两个极值点x1,x2(x1<x2)()A.B.C.D.6.设a≠0,若x=a为函数f(x)=a(x﹣a)2(x﹣b)的极大值点,则()A.a<b B.a>b C.ab<a2D.ab>a2二.填空题(共17小题)7.等差数列{a n}的前n项和为S n,已知S10=0,S15=25,则nS n的最小值为.8.已知函数f(x)=x3+ax2+bx+a2在x=1处有极小值10,则a﹣b=.9.若函数f(x)=+x﹣5无极值点,则实数a的取值范围是.10.已知函数f(x)=x(lnx﹣ax)有两个极值点,则实数a的取值范围是.11.已知函数f(x)=2f′(1)lnx﹣x,则f(x)的极大值为.12.已知函数,若函数有两个极值点x1,x2,且,则实数a的取值范围为.13.直线y=a与函数f(x)=x3﹣3x的图象有相异的三个公共点,则a的取值范围是.14.已知函数,x0是函数f(x)的极值点,给出以下几个命题:①;②;③f(x0)+x0<0;④f(x0)+x0>0;其中正确的命题是.(填出所有正确命题的序号)15.已知函数f(x)=x3﹣kx2+2x,x∈R,k∈R.①若f′(﹣1)=1,则k的值为.②若函数f(x)在区间(1,2)内存在2个极值点,则k的取值范围是.16.若函数f(x)=x2﹣x+alnx有两个不同的极值点,则实数a的取值范围是.17.已知f(x)=ax3+3x2﹣1存在唯一的零点x0,且x0<0,则实数a的取值范围是.18.已知函数f(x)=2x3﹣ax2+2在x=2处取得极值,则实数a=.19.若函数f(x)=ax2+xlnx有两个极值点,则实数a的取值范围是.20.已知函数若方程f(x)﹣m=0恰有两个实根,则实数m的取值范围是.21.已知函数f(x)=x3﹣3a2x+a(a>0)的极大值为正数,极小值为负数,则a的取值范围是.22.已知函数f(x)=ae x﹣x2有两个极值点,则实数a的取值范围是.23.f(x)=x(x﹣c)2在x=2处有极大值,则常数c的值为.三.解答题(共5小题)24.已知函数f(x)=ax2﹣ax﹣xlnx,且f(x)≥0.(1)求a;(2)证明:f(x)存在唯一的极大值点x0,且e﹣2<f(x0)<2﹣2.25.已知函数f(x)=(x﹣2)e x+a(x﹣1)2有两个零点.(Ⅰ)求a的取值范围;(Ⅱ)设x1,x2是f(x)的两个零点,证明:x1+x2<2.26.已知函数f(x)=e x﹣ax2.(1)若a=1,证明:当x≥0时,f(x)≥1;(2)若f(x)在(0,+∞)只有一个零点,求a.27.已知函数f(x)=sin x﹣ln(1+x),f′(x)为f(x)的导数.证明:(1)f′(x)在区间(﹣1,)存在唯一极大值点;(2)f(x)有且仅有2个零点.28.已知函数f(x)=.(1)求曲线y=f(x)在点(0,﹣1)处的切线方程;(2)证明:当a≥1时,f(x)+e≥0.利用导数研究函数的极值精选题28道参考答案与试题解析一.选择题(共6小题)1.设函数f(x)=e x(2x﹣1)﹣ax+a,其中a<1,若存在唯一的整数x0使得f(x0)<0,则a的取值范围是()A.[)B.[)C.[)D.[)【分析】设g(x)=e x(2x﹣1),y=ax﹣a,问题转化为存在唯一的整数x0使得g(x0)在直线y=ax﹣a的下方,求导数可得函数的极值,数形结合可得﹣a>g(0)=﹣1且g (﹣1)=﹣3e﹣1≥﹣a﹣a,解关于a的不等式组可得.【解答】解:设g(x)=e x(2x﹣1),y=ax﹣a,由题意知存在唯一的整数x0使得g(x0)在直线y=ax﹣a的下方,∵g′(x)=e x(2x﹣1)+2e x=e x(2x+1),∴当x<﹣时,g′(x)<0,当x>﹣时,g′(x)>0,∴当x=﹣时,g(x)取最小值﹣2,当x=0时,g(0)=﹣1,当x=1时,g(1)=e>0,直线y=ax﹣a恒过定点(1,0)且斜率为a,故﹣a>g(0)=﹣1且g(﹣1)=﹣3e﹣1≥﹣a﹣a,解得≤a<1故选:D.【点评】本题考查导数和极值,涉及数形结合和转化的思想,属中档题.2.若x=﹣2是函数f(x)=(x2+ax﹣1)e x﹣1的极值点,则f(x)的极小值为()A.﹣1B.﹣2e﹣3C.5e﹣3D.1【分析】求出函数的导数,利用极值点,求出a,然后判断函数的单调性,求解函数的极小值即可.【解答】解:函数f(x)=(x2+ax﹣1)e x﹣1,可得f′(x)=(2x+a)e x﹣1+(x2+ax﹣1)e x﹣1,x=﹣2是函数f(x)=(x2+ax﹣1)e x﹣1的极值点,可得:f′(﹣2)=(﹣4+a)e﹣3+(4﹣2a﹣1)e﹣3=0,即﹣4+a+(3﹣2a)=0.解得a=﹣1.可得f′(x)=(2x﹣1)e x﹣1+(x2﹣x﹣1)e x﹣1,=(x2+x﹣2)e x﹣1,函数的极值点为:x=﹣2,x=1,当x<﹣2或x>1时,f′(x)>0函数是增函数,x∈(﹣2,1)时,函数是减函数,x=1时,函数取得极小值:f(1)=(12﹣1﹣1)e1﹣1=﹣1.故选:A.【点评】本题考查函数的导数的应用,函数的单调性以及函数的极值的求法,考查计算能力.3.已知a为函数f(x)=x3﹣12x的极小值点,则a=()A.﹣4B.﹣2C.4D.2【分析】可求导数得到f′(x)=3x2﹣12,可通过判断导数符号从而得出f(x)的极小值点,从而得出a的值.【解答】解:f′(x)=3x2﹣12;∴x<﹣2时,f′(x)>0,﹣2<x<2时,f′(x)<0,x>2时,f′(x)>0;∴x=2是f(x)的极小值点;又a为f(x)的极小值点;∴a=2.故选:D.【点评】考查函数极小值点的定义,以及根据导数符号判断函数极值点的方法及过程,要熟悉二次函数的图象.4.已知函数f(x)=x3+ax2+bx+c有两个极值点x1,x2,若f(x1)=x1<x2,则关于x的方程3(f(x))2+2af(x)+b=0的不同实根个数为()A.3B.4C.5D.6【分析】由函数f(x)=x3+ax2+bx+c有两个极值点x1,x2,可得f′(x)=3x2+2ax+b =0有两个不相等的实数根,必有Δ=4a2﹣12b>0.而方程3(f(x))2+2af(x)+b=0的△1=Δ>0,可知此方程有两解且f(x)=x1或x2.再分别讨论利用平移变换即可解出方程f(x)=x1或f(x)=x2解的个数.【解答】解:∵函数f(x)=x3+ax2+bx+c有两个极值点x1,x2,∴f′(x)=3x2+2ax+b=0有两个不相等的实数根,∴Δ=4a2﹣12b>0.解得=.∵x1<x2,∴,.而方程3(f(x))2+2af(x)+b=0的△1=Δ>0,∴此方程有两解且f(x)=x1或x2.不妨取0<x1<x2,f(x1)>0.①把y=f(x)向下平移x1个单位即可得到y=f(x)﹣x1的图象,∵f(x1)=x1,可知方程f(x)=x1有两解.②把y=f(x)向下平移x2个单位即可得到y=f(x)﹣x2的图象,∵f(x1)=x1,∴f(x1)﹣x2<0,可知方程f(x)=x2只有一解.综上①②可知:方程f(x)=x1或f(x)=x2.只有3个实数解.即关于x的方程3(f (x))2+2af(x)+b=0的只有3不同实根.故选:A.【点评】本题综合考查了利用导数研究函数的单调性、极值及方程解的个数、平移变换等基础知识,考查了数形结合的思想方法、推理能力、分类讨论的思想方法、计算能力、分析问题和解决问题的能力.5.已知a为常数,函数f(x)=x(lnx﹣ax)有两个极值点x1,x2(x1<x2)()A.B.C.D.【分析】先求出f′(x),令f′(x)=0,由题意可得lnx=2ax﹣1有两个解x1,x2⇔函数g(x)=lnx+1﹣2ax有且只有两个零点⇔g′(x)在(0,+∞)上的唯一的极值不等于0.利用导数与函数极值的关系即可得出.【解答】解:∵f′(x)=lnx+1﹣2ax,(x>0)令f′(x)=0,由题意可得lnx=2ax﹣1有两个解x1,x2⇔函数g(x)=lnx+1﹣2ax有且只有两个零点⇔g′(x)在(0,+∞)上的唯一的极值不等于0..①当a≤0时,g′(x)>0,f′(x)单调递增,因此g(x)=f′(x)至多有一个零点,不符合题意,应舍去.②当a>0时,令g′(x)=0,解得x=,∵x,g′(x)>0,函数g(x)单调递增;时,g′(x)<0,函数g(x)单调递减.∴x=是函数g(x)的极大值点,则>0,即>0,∴ln(2a)<0,∴0<2a<1,即.故当0<a<时,g(x)=0有两个根x1,x2,且x1<<x2,又g(1)=1﹣2a>0,∴x1<1<<x2,从而可知函数f(x)在区间(0,x1)上递减,在区间(x1,x2)上递增,在区间(x2,+∞)上递减.∴f(x1)<f(1)=﹣a<0,f(x2)>f(1)=﹣a>﹣.故选:D.【点评】本题考查了利用导数研究函数极值的方法,考查了分类讨论的思想方法,考查了推理能力与计算能力,属于难题.6.设a≠0,若x=a为函数f(x)=a(x﹣a)2(x﹣b)的极大值点,则()A.a<b B.a>b C.ab<a2D.ab>a2【分析】分a>0及a<0,结合三次函数的性质及题意,通过图象发现a,b的大小关系,进而得出答案.【解答】解:令f(x)=0,解得x=a或x=b,即x=a及x=b是f(x)的两个零点,当a>0时,由三次函数的性质可知,要使x=a是f(x)的极大值点,则函数f(x)的大致图象如下图所示,则0<a<b;当a<0时,由三次函数的性质可知,要使x=a是f(x)的极大值点,则函数f(x)的大致图象如下图所示,则b<a<0;综上,ab>a2.故选:D.【点评】本题考查三次函数的图象及性质,考查导数知识的运用,考查数形结合思想,属于中档题.二.填空题(共17小题)7.等差数列{a n}的前n项和为S n,已知S10=0,S15=25,则nS n的最小值为﹣49.【分析】由等差数列的前n项和公式化简已知两等式,联立求出首项a1与公差d的值,结合导数求出nS n的最小值.【解答】解:设等差数列{a n}的首项为a1,公差为d,∵S10=10a1+45d=0,S15=15a1+105d=25,∴a1=﹣3,d=,∴S n=na1+d=n2﹣n,∴nS n=n3﹣n2,令nS n=f(n),∴f′(n)=n2﹣n,∴当n=时,f(n)取得极值,当n<时,f(n)递减;当n>时,f(n)递增;因此只需比较f(6)和f(7)的大小即可.f(6)=﹣48,f(7)=﹣49,故nS n的最小值为﹣49.故答案为:﹣49.【点评】此题考查了等差数列的性质,以及等差数列的前n项和公式,熟练掌握性质及公式是解本题的关键.8.已知函数f(x)=x3+ax2+bx+a2在x=1处有极小值10,则a﹣b=15.【分析】根据函数f(x)=x3+ax2+bx+a2在x=1处有极小值10得f′(1)=0,f(1)=10即可求出a﹣b的值.【解答】解:∵f′(x)=3x2+2ax+b,∵函数f(x)=x3+ax2+bx+a2在x=1处有极小值10,∴f′(1)=0,f(1)=10,∴3+2a+b=0,1+a+b+a2=10,解得a=4,b=﹣11或a=﹣3,b=3,当a=4,b=﹣11时,f′(x)=3x2+8x﹣11=(3x+11)(x﹣1),此时x=1是极小值点;当a=﹣3,b=3时,f′(x)=3x2﹣6x+3=3(x﹣1)2,此时x=1不是极小值点.∴a=4,b=﹣11,∴a﹣b=15.故答案为:15.【点评】本题考查利用导数求函数极值的处理策略,关键是f′(1)=0,f(1)=10,属于基础题.9.若函数f(x)=+x﹣5无极值点,则实数a的取值范围是[﹣1,1].【分析】求出函数的导数,问题转化为f′(x)=0最多1个实数根,根据二次函数的性质求出a的范围即可.【解答】解:f(x)=x3﹣ax2+x﹣5,f′(x)=x2﹣2ax+1,若函数f(x)在R上无极值点,即f′(x)=0最多1个实数根,故Δ=4a2﹣4≤0,解得:﹣1≤a≤1,故答案为:[﹣1,1].【点评】本题考查了函数的单调性、极值问题,考查导数的应用,是一道基础题.10.已知函数f(x)=x(lnx﹣ax)有两个极值点,则实数a的取值范围是.【分析】f(x)=xlnx﹣ax2(x>0),f′(x)=lnx+1﹣2ax.令g(x)=lnx+1﹣2ax,由于函数f(x)=x(lnx﹣ax)有两个极值点⇔g(x)=0在区间(0,+∞)上有两个实数根.g′(x)==.当a≤0时,直接验证;当a>0时,利用导数研究函数g(x)的单调性可得:当x=时,函数g(x)取得极大值,故要使g(x)有两个不同解,只需要,解得即可.【解答】解:f(x)=xlnx﹣ax2(x>0),f′(x)=lnx+1﹣2ax.令g(x)=lnx+1﹣2ax,∵函数f(x)=x(lnx﹣ax)有两个极值点,则g(x)=0在区间(0,+∞)上有两个实数根.g′(x)==,当a≤0时,g′(x)>0,则函数g(x)在区间(0,+∞)单调递增,因此g(x)=0在区间(0,+∞)上不可能有两个实数根,应舍去.当a>0时,令g′(x)=0,解得x=.令g′(x)>0,解得,此时函数g(x)单调递增;令g′(x)<0,解得,此时函数g(x)单调递减.∴当x=时,函数g(x)取得极大值.当x趋近于0与x趋近于+∞时,g(x)→﹣∞,要使g(x)=0在区间(0,+∞)上有两个实数根,则,解得.∴实数a的取值范围是.故答案为:.【点评】本题考查了利用导数研究函数的单调性极值,考查了等价转化方法,考查了推理能力和计算能力,属于难题.11.已知函数f(x)=2f′(1)lnx﹣x,则f(x)的极大值为2ln2﹣2.【分析】先求导数,当x=1时,即可得到f′(1),再令导数大于0或小于0,解出x 的范围,即得到函数的单调区间,进而可得函数的极大值.【解答】解:由于函数f(x)=2f′(1)lnx﹣x,则f′(x)=2f′(1)×﹣1(x>0),f′(1)=2f′(1)﹣1,故f′(1)=1,得到f′(x)=2×﹣1=,令f′(x)>0,解得:x<2,令f′(x)<0,解得:x>2,则函数在(0,2)上为增函数,在(2,+∞)上为减函数,故f(x)的极大值为f(2)=2ln2﹣2故答案为:2ln2﹣2【点评】本题考查了利用导数研究函数的极值,属于基础题.12.已知函数,若函数有两个极值点x1,x2,且,则实数a的取值范围为.【分析】由题意可得,,作比得,令x2﹣x1=t,结合条件将x1写成关于t的函数,求导分析得到x1的范围,再结合得到a的范围,与函数f(x)有两个极值点时a的范围取交集即可.【解答】解:∵函数f(x)由两个极值点x1,x2,∴f′(x)=ae x﹣x有两个零点x1,x2,即,,作比得,令x2﹣x1=t…①,则有,∴,代入①,得,由题意知,≥2,∴t≥ln2,令,(t≥ln2),∴,令h(t)=e t﹣1﹣te t,则h′(t)=﹣te t<0,∴h(t)单调递减,∴h(t)≤h(ln2)=1﹣2ln2<0,∴g(t)单调递减,∴g(t)≤g(ln2)=ln2,即x1≤ln2,而,令,则,∴u(x)在(﹣∞,ln2]上单调递增,∴,即,又f′(x)=ae x﹣x有两个零点x1,x2,u(x)在R上与y=a有两个交点,而,在(﹣∞,1)上u(x)单调递增,在(1,+∞)上u(x)单调递减,u(x)的最大值为,∴,综上,.故答案为:.【点评】本题考查了利用导数研究函数零点问题,利用导数研究函数的单调性与极值、最值问题,运用了整体换元的方法,属难题.13.直线y=a与函数f(x)=x3﹣3x的图象有相异的三个公共点,则a的取值范围是(﹣2,2).【分析】先求出其导函数,利用其导函数求出其极值以及图象的变化,进而画出函数f (x)=x3﹣3x对应的大致图象,平移直线y=a即可得出结论.【解答】解:令f′(x)=3x2﹣3=0,得x=±1,可求得f(x)的极大值为f(﹣1)=2,极小值为f(1)=﹣2,如图所示,当满足﹣2<a<2时,恰有三个不同公共点.故答案为:(﹣2,2)【点评】本题主要考查利用导数研究函数的极值以及数形结合思想的应用,是对基础知识的考查,属于基础题.14.已知函数,x0是函数f(x)的极值点,给出以下几个命题:①;②;③f(x0)+x0<0;④f(x0)+x0>0;其中正确的命题是①③.(填出所有正确命题的序号)【分析】求导数,利用零点存在定理,可判断①②;f(x0)+x0=x0lnx0+x02+x0=x0(lnx0+x0+1)=﹣x0<0,可判断③④.【解答】解:∵函数f(x)=xlnx+x2,(x>0)∴f′(x)=lnx+1+x,易得f′(x)=lnx+1+x在(0,+∞)递增,∴f′()=>0,∵x→0,f′(x)→﹣∞,∴0<x0<,即①正确,②不正确;∵lnx0+1+x0=0∴f(x0)+x0=x0lnx0+x02+x0=x0(lnx0+x0+1)=﹣x02<0,即③正确,④不正确.故答案为:①③.【点评】本题考查利用导数研究函数的极值,考查学生的计算能力、转化思想,属于中档题.15.已知函数f(x)=x3﹣kx2+2x,x∈R,k∈R.①若f′(﹣1)=1,则k的值为﹣1.②若函数f(x)在区间(1,2)内存在2个极值点,则k的取值范围是.【分析】①求出原函数的导函数,再由f′(﹣1)=1列式求得k值;②把函数f(x)在区间(1,2)内存在2个极值点,转化为函数f′(x)=x2﹣2kx+2在区间(1,2)内存在2个零点,即方程x2﹣2kx+2=0在区间(1,2)内有两个不同根,由一元二次方程根的分布得关于k的不等式组求解.【解答】解:①∵f(x)=x3﹣kx2+2x,∴f′(x)=x2﹣2kx+2,由f′(﹣1)=(﹣1)2+2k+2=1,得k=﹣1;②∵函数f(x)在区间(1,2)内存在2个极值点,∴函数f′(x)=x2﹣2kx+2在区间(1,2)内存在2个零点,即方程x2﹣2kx+2=0在区间(1,2)内有两个不同根.∴,解得:.故答案为:①﹣1;②.【点评】本题考查利用导数研究函数的单调性,训练了利用导数求函数的极值,体现了数学转化思想方法,是中档题.16.若函数f(x)=x2﹣x+alnx有两个不同的极值点,则实数a的取值范围是(0,).【分析】求出函数的导数,结合二次函数的性质可求.【解答】解:因为f(x)=x2﹣x+alnx有两个不同的极值点,所以f′(x)=x﹣1+==0在(0,+∞)有2个不同的零点,所以x2﹣x+a=0在(0,+∞)有2个不同的零点,所以,解可得,0<a<.故答案为:(0,).【点评】本题主要考查了函数极值的存在条件的应用,属于基础试题.17.已知f(x)=ax3+3x2﹣1存在唯一的零点x0,且x0<0,则实数a的取值范围是(﹣∞,﹣2).【分析】讨论a的取值范围,求函数的导数判断函数的极值,根据函数极值和单调性之间的关系进行求解即可.【解答】解:(i)当a=0时,f(x)=﹣3x2+1,令f(x)=0,解得x=,函数f (x)有两个零点,舍去.(ii)当a≠0时,f′(x)=3ax2+6x=3ax(x+),令f′(x)=0,解得x=0或﹣.①当a<0时,﹣>0,当x>﹣或x<0,f′(x)<0,此时函数f(x)单调递减;当0<x<﹣时,f′(x)>0,此时函数f(x)单调递增.∴故x=﹣是函数f(x)的极大值点,0是函数f(x)的极小值点.∵函数f(x)=ax3+3x2﹣1存在唯一的零点x0,且x0<0,则f(﹣)=﹣+﹣1=﹣1<0,即a2>4得a>2(舍)或a<﹣2.②当a>0时,﹣<0,当x<﹣或x>0时,f′(x)>0,此时函数f(x)单调递增;当﹣<x<0时,f′(x)<0,此时函数f(x)单调递减.∴x=﹣是函数f(x)的极大值点,0是函数f(x)的极小值点.∵f(0)=﹣1<0,∴函数f(x)在(0,+∞)上存在一个零点,此时不满足条件.综上可得:实数a的取值范围是(﹣∞,﹣2).故答案为:(﹣∞,﹣2).【点评】本题考查了利用导数研究函数的单调性极值与最值、函数的零点,考查了分类讨论方法、推理能力与计算能力,属于中档题.18.已知函数f(x)=2x3﹣ax2+2在x=2处取得极值,则实数a=6.【分析】先求出导函数f'(x),又x=2是函数f(x)的一个极值点,利用f'(2)=0,求出a的值.【解答】解:f'(x)=6x2﹣2ax,f'(2)=24﹣4a=0,∴a=6.故答案为:6.【点评】本题考查极值点的定义,属于简单题.19.若函数f(x)=ax2+xlnx有两个极值点,则实数a的取值范围是.【分析】将题目等价转化为导函数方程有两个不同的正实根后,既可以采用不完全分离参数法数形结合求解(如法1),也可以采用常规的完全分离参数法,数形结合求解(如法2),相比较而言,法2更容易理解.【解答】解:法1:函数f(x)=ax2+xlnx有两个极值点,即导函数f'(x)=2ax+lnx+1在(0,+∞)上有两个变号零点,即方程lnx=﹣2ax﹣1有两个不同正实数根,即函数y=lnx与函数y=﹣2ax﹣1有两个不同的交点,作出图象如右图;设恒过定点的函数y=﹣2ax﹣1与函数y=lnx相切于点(x0,y0),则有,解得x0=1,y0=0,即切点为(1,0),此时直线的斜率为k=1,由图象可知,要使函数y=lnx与函数y=﹣2ax﹣1有两个不同的交点,则0<﹣2a<1,即a∈(﹣,0),法2:转化为导函数f'(x)=2ax+lnx+1在(0,+∞)上有两个变号零点,分离参数得到,方程﹣2a=在(0,+∞)上有两个不同的实根,令g(x)=,定义域为x>0,g′(x)=,则x∈(0,1)时,g'(x)>0,函数g(x)单调递增,x∈(1,+∞)时,g'(x)<0,函数g(x)单调递减,故g(x)max=g(1)=1,</br>作出函数y=g(x)和y=﹣2a的图象于同一个坐标系中,则得到0<﹣2a<1,即a∈(﹣,0),故答案为:(﹣,0).【点评】这类题目往往需要在函数和方程之间多次转化,需要我们对相关的知识要很清楚,另外需要了解常见的分离参数法的不同类型.20.已知函数若方程f(x)﹣m=0恰有两个实根,则实数m的取值范围是.【分析】研究x>0与x≤0时,f(x)的单调性、极值情况,画出图象,然后研究y=a 与y=f(x)恰有两个交点时a的取值范围.【解答】解:(1)x≤0时,f′(x)=e x﹣x﹣1,易知f′(0)=0,而f″(x)=e x﹣1<0,所以f′(x)在(﹣∞,0]上递减,故f′(x)≥f′(0)=0,故f(x)在(﹣∞,0]上递增,且f(x)≤f(0)=,当x→﹣∞时,f(x)→﹣∞.(2)x>0时,,令f′(x)>0,得0<x<e;f′(x)<0得x>e;故f(x)在(0,e)上递增,在(e,+∞)递减,故x>0时,;x→0时,f(x)→﹣∞;x→+∞时,f(x)→0.由题意,若方程f(x)﹣m=0恰有两个实根,只需y=m与y=f(x)恰有两个交点,同一坐标系画出它们的图象如下:如图所示,当直线y=m在图示①,②位置时,与y=f(x)有两个交点,所以m的范围是:.故答案为:.【点评】本题考查利用导数研究函数的单调性、极值等性质,进而结合图象研究函数的零点问题.属于中档题.21.已知函数f(x)=x3﹣3a2x+a(a>0)的极大值为正数,极小值为负数,则a的取值范围是.【分析】先利用导数求函数的极大值和极小值,再解不等式.【解答】解∵f′(x)=3x2﹣3a2(a>0),∴由f′(x)>0得:x>a或x<﹣a,由f′(x)<0得:﹣a<x<a.∴当x=a时,f(x)有极小值,x=﹣a时,f(x)有极大值.由题意得:解得a>.故答案为【点评】本题考查导数求函数的极值.解决函数的极值问题,导数是唯一方法.极值点左右两边的导数符号必须相反.22.已知函数f(x)=ae x﹣x2有两个极值点,则实数a的取值范围是(0,).【分析】求出函数的导数,问题转化为y=a和g(x)=在R上有2个交点,根据函数的单调性求出g(x)的范围,从而求出a的范围即可.【解答】解:f′(x)=ae x﹣2x,若函数f(x)=ae x﹣x2有两个极值点,则y=a和g(x)=在R上有2个交点,g′(x)=,x∈(﹣∞,1)时,即g′(x)>0,g(x)递增,x∈(1,+∞)时,g′(x)<0,g(x)递减,故g(x)max=g(1)=,而>0恒成立,所以0<a<,故答案为:(0,).【点评】本题考查了函数的单调性、最值问题,考查导数的应用以及转化思想,是一道中档题.23.f(x)=x(x﹣c)2在x=2处有极大值,则常数c的值为6.【分析】先求出f′(x),根据f(x)在x=2处有极大值则有f′(2)=0得到c的值为2或6,先让c=2然后利用导数求出函数的单调区间,从而得到x=2取到极小值矛盾,所以舍去,所以得到c的值即可.【解答】解:f(x)=x3﹣2cx2+c2x,f′(x)=3x2﹣4cx+c2,f′(2)=0⇒c=2或c=6.若c=2,f′(x)=3x2﹣8x+4,令f′(x)>0⇒x<或x>2,f′(x)<0⇒<x<2,故函数在(﹣∞,)及(2,+∞)上单调递增,在(,2)上单调递减,∴x=2是极小值点.故c=2不合题意,c=6.故答案为6【点评】考查学生利用导数研究函数极值的能力,会利用待定系数法求函数解析式.三.解答题(共5小题)24.已知函数f(x)=ax2﹣ax﹣xlnx,且f(x)≥0.(1)求a;(2)证明:f(x)存在唯一的极大值点x0,且e﹣2<f(x0)<2﹣2.【分析】(1)通过分析可知f(x)≥0等价于h(x)=ax﹣a﹣lnx≥0,进而利用h′(x)=a﹣可得h(x)min=h(),从而可得结论;(2)通过(1)可知f(x)=x2﹣x﹣xlnx,记t(x)=f′(x)=2x﹣2﹣lnx,解不等式可知t(x)min=t()=ln2﹣1<0,从而可知f′(x)=0存在两根x0,x2,利用f(x)必存在唯一极大值点x0及x0<可知f(x0)<,另一方面可知f(x0)>f()=.【解答】解:(1)因为f(x)=ax2﹣ax﹣xlnx=x(ax﹣a﹣lnx)(x>0),则f(x)≥0等价于h(x)=ax﹣a﹣lnx≥0,求导可知h′(x)=a﹣.则当a≤0时h′(x)<0,即y=h(x)在(0,+∞)上单调递减,所以当x0>1时,h(x0)<h(1)=0,矛盾,故a>0.因为当0<x<时h′(x)<0、当x>时h′(x)>0,所以h(x)min=h(),又因为h(1)=a﹣a﹣ln1=0,所以=1,解得a=1;另解:因为f(1)=0,所以f(x)≥0等价于f(x)在x>0时的最小值为f(1),所以等价于f(x)在x=1处是极小值,所以解得a=1;(2)由(1)可知f(x)=x2﹣x﹣xlnx,f′(x)=2x﹣2﹣lnx,令f′(x)=0,可得2x﹣2﹣lnx=0,记t(x)=2x﹣2﹣lnx,则t′(x)=2﹣,令t′(x)=0,解得x=,所以t(x)在区间(0,)上单调递减,在(,+∞)上单调递增,所以t(x)min=t()=ln2﹣1<0,又t()=>0,所以t(x)在(0,)上存在唯一零点,所以t(x)=0有解,即f′(x)=0存在两根x0,x2,且不妨设f′(x)在(0,x0)上为正、在(x0,x2)上为负、在(x2,+∞)上为正,所以f(x)必存在唯一极大值点x0,且2x0﹣2﹣lnx0=0,所以f(x0)=﹣x0﹣x0lnx0=﹣x0+2x0﹣2=x0﹣,由x0<可知f(x0)<(x0﹣)max=﹣+=;由f′()<0可知x0<<,所以f(x)在(0,x0)上单调递增,在(x0,)上单调递减,所以f(x0)>f()=;综上所述,f(x)存在唯一的极大值点x0,且e﹣2<f(x0)<2﹣2.【点评】本题考查利用导数研究函数的极值,考查运算求解能力,考查转化思想,注意解题方法的积累,属于难题.25.已知函数f(x)=(x﹣2)e x+a(x﹣1)2有两个零点.(Ⅰ)求a的取值范围;(Ⅱ)设x1,x2是f(x)的两个零点,证明:x1+x2<2.【分析】法一:(Ⅰ)由函数f(x)=(x﹣2)e x+a(x﹣1)2可得:f′(x)=(x﹣1)e x+2a(x﹣1)=(x﹣1)(e x+2a),对a进行分类讨论,综合讨论结果,可得答案.(Ⅱ)设x1,x2是f(x)的两个零点,则﹣a==,令g(x)=,则g(x1)=g(x2)=﹣a,分析g(x)的单调性,令m>0,则g(1+m)﹣g(1﹣m)=,设h(m)=,m>0,利用导数法可得h(m)>h(0)=0恒成立,即g(1+m)>g(1﹣m)恒成立,令m=1﹣x1>0,可得结论.法二:(1)显然x=1不是函数f(x)的零点,当x≠1时,方程f(x)=0等价于﹣a=,设g(x)=,通过研究g(x)函数的单调性与值域范围,即可求解.(2)不妨设x1<1<x2,要证x1+x2<2,只需证x2<2﹣x1,由函数g(x)在(1,+∞)上单调递增,只需证明g(x2)<g(2﹣x1),即g(x1)<g(2﹣x1),即∀x<1,e x(x ﹣2)+e2﹣x•x<0,令h(x)=e x(x﹣2)+e2﹣x•x,利用导数证得h(x)<0即可得证.【解答】法一:解:(Ⅰ)∵函数f(x)=(x﹣2)e x+a(x﹣1)2,∴f′(x)=(x﹣1)e x+2a(x﹣1)=(x﹣1)(e x+2a),①若a=0,那么f(x)=0⇔(x﹣2)e x=0⇔x=2,函数f(x)只有唯一的零点2,不合题意;②若a>0,那么e x+2a>0恒成立,当x<1时,f′(x)<0,此时函数为减函数;当x>1时,f′(x)>0,此时函数为增函数;此时当x=1时,函数f(x)取极小值﹣e,由f(2)=a>0,可得:函数f(x)在x>1存在一个零点;当x<1时,e x<e,x﹣2<x﹣1<0,∴f(x)=(x﹣2)e x+a(x﹣1)2>(x﹣2)e+a(x﹣1)2=a(x﹣1)2+e(x﹣1)﹣e,令a(x﹣1)2+e(x﹣1)﹣e=0的两根为t1,t2,且t1<t2,则当x<t1,或x>t2时,f(x)>a(x﹣1)2+e(x﹣1)﹣e>0,故函数f(x)在x<1存在一个零点;即函数f(x)在R是存在两个零点,满足题意;③若﹣<a<0,则ln(﹣2a)<lne=1,当x<ln(﹣2a)时,x﹣1<ln(﹣2a)﹣1<lne﹣1=0,e x+2a<e ln(﹣2a)+2a=0,即f′(x)=(x﹣1)(e x+2a)>0恒成立,故f(x)单调递增,当ln(﹣2a)<x<1时,x﹣1<0,e x+2a>e ln(﹣2a)+2a=0,即f′(x)=(x﹣1)(e x+2a)<0恒成立,故f(x)单调递减,当x>1时,x﹣1>0,e x+2a>e ln(﹣2a)+2a=0,即f′(x)=(x﹣1)(e x+2a)>0恒成立,故f(x)单调递增,故当x=ln(﹣2a)时,函数取极大值,由f(ln(﹣2a))=[ln(﹣2a)﹣2](﹣2a)+a[ln(﹣2a)﹣1]2=a{[ln(﹣2a)﹣2]2+1}<0得:函数f(x)在R上至多存在一个零点,不合题意;④若a=﹣,则ln(﹣2a)=1,当x<1=ln(﹣2a)时,x﹣1<0,e x+2a<e ln(﹣2a)+2a=0,即f′(x)=(x﹣1)(e x+2a)>0恒成立,故f(x)单调递增,当x>1时,x﹣1>0,e x+2a>e ln(﹣2a)+2a=0,即f′(x)=(x﹣1)(e x+2a)>0恒成立,故f(x)单调递增,故函数f(x)在R上单调递增,函数f(x)在R上至多存在一个零点,不合题意;⑤若a<﹣,则ln(﹣2a)>lne=1,当x<1时,x﹣1<0,e x+2a<e ln(﹣2a)+2a=0,即f′(x)=(x﹣1)(e x+2a)>0恒成立,故f(x)单调递增,当1<x<ln(﹣2a)时,x﹣1>0,e x+2a<e ln(﹣2a)+2a=0,即f′(x)=(x﹣1)(e x+2a)<0恒成立,故f(x)单调递减,当x>ln(﹣2a)时,x﹣1>0,e x+2a>e ln(﹣2a)+2a=0,即f′(x)=(x﹣1)(e x+2a)>0恒成立,故f(x)单调递增,故当x=1时,函数取极大值,由f(1)=﹣e<0得:函数f(x)在R上至多存在一个零点,不合题意;综上所述,a的取值范围为(0,+∞).证明:(Ⅱ)∵x1,x2是f(x)的两个零点,∴f(x1)=f(x2)=0,且x1≠1,且x2≠1,∴﹣a==,令g(x)=,则g(x1)=g(x2)=﹣a,∵g′(x)=,∴当x<1时,g′(x)<0,g(x)单调递减;当x>1时,g′(x)>0,g(x)单调递增;设m>0,则g(1+m)﹣g(1﹣m)=﹣=,设h(m)=,m>0,则h′(m)=>0恒成立,即h(m)在(0,+∞)上为增函数,h(m)>h(0)=0恒成立,即g(1+m)>g(1﹣m)恒成立,令m=1﹣x1>0,则g(1+1﹣x1)>g(1﹣1+x1)⇔g(2﹣x1)>g(x1)=g(x2)⇔2﹣x1>x2,即x1+x2<2.法二:(1)解:显然x=1不是函数f(x)的零点,当x≠1时,方程f(x)=0等价于﹣a=,设g(x)=,求导g'(x)=,故函数g(x)在(﹣∞,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,∵函数g(x)在(﹣∞,1)上的值域为(﹣∞,0),在(1,+∞)上的值域为(﹣∞,+∞),∴当﹣a<0时,函数f(x)有两个零点,故所求a取值范围为(0,+∞).(2)证明:根据(1)的结果,不妨设x1<1<x2,则只需证x2<2﹣x1,考虑函数f(x)在(1,+∞)上单调递增,于是只需证明f(x2)<f(2﹣x1),即f(x1)<f(2﹣x1),接下来证∀x<1,f(x)﹣f(2﹣x)<0,即∀x<1,e x(x﹣2)+e2﹣x•x<0,令h(x)=e x(x﹣2)+e2﹣x•x,h′(x)=(e x﹣e2﹣x)(x﹣1),当x<1时有e x﹣e2﹣x<0,所以h′(x)>0,所以在(﹣∞,1)上,h(x)单调递增,所以h(x)<h(1)=0,因此原命题得证.【点评】本题考查的知识点是利用导数研究函数的极值,函数的零点,分类讨论思想,难度较大.26.已知函数f(x)=e x﹣ax2.(1)若a=1,证明:当x≥0时,f(x)≥1;(2)若f(x)在(0,+∞)只有一个零点,求a.【分析】(1)通过两次求导,利用导数研究函数的单调性极值与最值即可证明,(2)方法一:分离参数可得a=在(0,+∞)只有一个根,即函数y=a与G(x)=的图象在(0,+∞)只有一个交点.结合图象即可求得a.方法二:①当a≤0时,f(x)=e x﹣ax2>0,f(x)在(0,+∞)没有零点.②当a>0时,设函数h(x)=1﹣ax2e﹣x.f(x)在(0,+∞)只有一个零点⇔h(x)在(0,+∞)只有一个零点.利用h′(x)=ax(x﹣2)e﹣x,可得h(x)在(0,2)递减,在(2,+∞)递增,结合函数h(x)图象即可求得a.【解答】解:(1)证明:当a=1时,函数f(x)=e x﹣x2.则f′(x)=e x﹣2x,令g(x)=e x﹣2x,则g′(x)=e x﹣2,令g′(x)=0,得x=ln2.当x∈(0,ln2)时,g′(x)<0,当x∈(ln2,+∞)时,g′(x)>0,∴g(x)≥g(ln2)=e ln2﹣2•ln2=2﹣2ln2>0,∴f(x)在[0,+∞)单调递增,∴f(x)≥f(0)=1.(2)方法一:f(x)在(0,+∞)只有一个零点⇔方程e x﹣ax2=0在(0,+∞)只有一个根,⇔a=在(0,+∞)只有一个根,即函数y=a与G(x)=的图象在(0,+∞)只有一个交点.G,当x∈(0,2)时,G′(x)<0,当∈(2,+∞)时,G′(x)>0,∴G(x)在(0,2)递减,在(2,+∞)递增,当x→0时,G(x)→+∞,当x→+∞时,G(x)→+∞,∴f(x)在(0,+∞)只有一个零点时,a=G(2)=.方法二:①当a≤0时,f(x)=e x﹣ax2>0,f(x)在(0,+∞)没有零点.②当a>0时,设函数h(x)=1﹣ax2e﹣x.f(x)在(0,+∞)只有一个零点⇔h(x)在(0,+∞)只有一个零点.h′(x)=ax(x﹣2)e﹣x,当x∈(0,2)时,h′(x)<0,当x∈(2,+∞)时,h′(x)>0,∴h(x)在(0,2)递减,在(2,+∞)递增,∴,(x≥0).当h(2)<0时,即a,(i)由于h(0)=1,当x>0时,e x>x2,可得h(4a)=1﹣==1﹣>0.h(x)在(0,+∞)有2个零点(ii)当h(2)>0时,即a,h(x)在(0,+∞)没有零点,(iii)当h(2)=0时,即a=,h(x)在(0,+∞)只有一个零点,综上,f(x)在(0,+∞)只有一个零点时,a=.【点评】本题考查了利用导数探究函数单调性,以及函数零点问题,考查了转化思想、数形结合思想,属于中档题.27.已知函数f(x)=sin x﹣ln(1+x),f′(x)为f(x)的导数.证明:(1)f′(x)在区间(﹣1,)存在唯一极大值点;(2)f(x)有且仅有2个零点.【分析】(1)f(x)的定义域为(﹣1,+∞),求出原函数的导函数,进一步求导,得到f″(x)在(﹣1,)上为减函数,结合f″(0)=1,f″()=﹣1+<﹣1+1=0,由零点存在定理可知,函数f″(x)在(﹣1,)上存在唯一得零点x0,结合单调性可得,f′(x)在(﹣1,x0)上单调递增,在(x0,)上单调递减,可得f′(x)在区间(﹣1,)存在唯一极大值点;(2)由(1)知,当x∈(﹣1,0)时,f′(x)<0,f(x)单调递减;当x∈(0,x0)时,f′(x)>0,f(x)单调递增;由于f′(x)在(x0,)上单调递减,且f′(x0)>0,f′()<0,可得函数f′(x)在(x0,)上存在唯一零点x1,结合单调性可知,当x∈(x0,x1)时,f(x)单调递增;当x∈()时,f(x)单调递减.当x∈(,π)时,f(x)单调递减,再由f()>0,f(π)<0.然后列x,f′(x)与f(x)的变化情况表得答案.【解答】证明:(1)f(x)的定义域为(﹣1,+∞),f′(x)=cos x,f″(x)=﹣sin x+,令g(x)=﹣sin x+,则g′(x)=﹣cos x<0在(﹣1,)恒成立,∴f″(x)在(﹣1,)上为减函数,又∵f″(0)=1,f″()=﹣1+<﹣1+1=0,由零点存在定理可知,函数f″(x)在(﹣1,)上存在唯一的零点x0,结合单调性可得,f′(x)在(﹣1,x0)上单调递增,在(x0,)上单调递减,可得f′(x)在区间(﹣1,)存在唯一极大值点;(2)由(1)知,当x∈(﹣1,0)时,f′(x)单调递增,f′(x)<f′(0)=0,f(x)单调递减;当x∈(0,x0)时,f′(x)单调递增,f′(x)>f′(0)=0,f(x)单调递增;由于f′(x)在(x0,)上单调递减,且f′(x0)>0,f′()=<0,由零点存在定理可知,函数f′(x)在(x0,)上存在唯一零点x1,结合单调性可知,当x∈(x0,x1)时,f′(x)单调递减,f′(x)>f′(x1)=0,f(x)单调递增;当x∈()时,f′(x)单调递减,f′(x)<f′(x1)=0,f(x)单调递减.当x∈(,π)时,cos x<0,﹣<0,于是f′(x)=cos x﹣<0,f(x)单调递减,其中f()=1﹣ln(1+)>1﹣ln(1+)=1﹣ln2.6>1﹣lne=0,f(π)=﹣ln(1+π)<﹣ln3<0.于是可得下表:()结合单调性可知,函数f (x)在(﹣1,]上有且只有一个零点0,由函数零点存在性定理可知,f(x)在(,π)上有且只有一个零点x2,当x∈[π,+∞)时,sin x≤1<ln(1+x),则f(x)=sin x﹣ln(1+x)<0恒成立,因此函数f(x)在[π,+∞)上无零点.综上,f(x)有且仅有2个零点.【点评】本题考查利用导数求函数的极值,考查函数零点的判定,考查数学转化思想方法,考查函数与方程思想,考查逻辑思维能力与推理运算能力,难度较大.28.已知函数f(x)=.(1)求曲线y=f(x)在点(0,﹣1)处的切线方程;(2)证明:当a≥1时,f(x)+e≥0.【分析】(1)由f′(0)=2,可得切线斜率k=2,即可得到切线方程.(2)可得=﹣.可得f(x)在(﹣),(2,+∞)递减,在(﹣,2)递增,注意到a≥1时,函数g(x)=ax2+x﹣1在(2,+∞)单调递增,且g(2)=4a+1>0只需(x)≥﹣e,即可.【解答】解:(1)=﹣.∴f′(0)=2,即曲线y=f(x)在点(0,﹣1)处的切线斜率k=2,∴曲线y=f(x)在点(0,﹣1)处的切线方程为y﹣(﹣1)=2x.即2x﹣y﹣1=0为所求.(2)证明:函数f(x)的定义域为:R,可得=﹣.令f′(x)=0,可得,当x时,f′(x)<0,x时,f′(x)>0,x∈(2,+∞)时,f′(x)<0.∴f(x)在(﹣),(2,+∞)递减,在(﹣,2)递增,注意到a≥1时,函数g(x)=ax2+x﹣1在(2,+∞)单调递增,且g(2)=4a+1>0,故g(x)在(2,+∞)上恒大于零,即f(x)=在(2,+∞)上恒大于零.函数f(x)的图象如下:∵a≥1,∴,则≥﹣e,∴f(x)≥﹣e,∴当a≥1时,f(x)+e≥0.【点评】本题考查了导数的几何意义,及利用导数求单调性、最值,考查了数形结合思想,属于中档题.。
高一精选数学习题带答案
高一精选数学习题带答案作为高中阶段学习的重要科目之一,数学不仅仅是一门知识,更是一种思考方式和解决问题的能力。
因此,做好数学学习和练习十分重要。
以下是一些高一精选数学习题,希望能帮助大家更好地掌握和应用数学知识。
一、函数与方程1.设y=a|x-2|+b,当x=1时,y=3,当x=5时,y=-1,求a和b的值。
解:将x=1和x=5代入方程中,得到两个方程:a|1-2|+b=3,a|5-2|+b=-1。
化简可得:a+b=5,3a+b=-1。
解出a=-2,b=7。
2. 已知函数f(x)=x^3+px^2+qx+r,当x=1时,f(x)=1;当x=2时,f(x)=-3,当x=3时,f(x)=4。
求函数f(x)的表达式。
解:将x=1,2,3代入方程中得到三个方程,解得p=-6,q=11,r=-3。
因此,函数f(x)=x^3-6x^2+11x-3。
二、三角函数1. 已知正弦函数f(x)=2sin(x+π/6),求f(x)图像的对称中心、对称轴和极值点。
解:f(x)的对称中心为x=-π/6,对称轴为x=-π/6,极大值为f(-π/3)=2,极小值为f(5π/6)=-2。
2. 已知余切函数f(x)=(1+tanx)/(1-tanx),求f(x)的最大值和最小值。
解:将f(x)化简为f(x)=1+cotx,因为cotx的定义域为(0,π),因此f(x)的最大值为f(0)=1,最小值为f(π/2)=0。
三、解析几何1. 已知平面上三角形三个顶点的坐标分别为A(2,1),B(-1,3),C(4,5),求三角形ABC的周长和面积。
解:使用勾股定理可以求出AB、AC和BC的长度,即AB=√10,AC=√26,BC=√13。
因此,三角形ABC的周长为√10+√26+√13,使用海伦公式可以求出三角形ABC的面积,即S=√14。
2. 求过直线y=2x+1且与两坐标轴的交点分别为A和B的直线方程。
解:直线过点A(-1/2,0)和B(0,1),因此可列出两个方程进行求解,即y=2x+1和y=(1-x)/2。
高中数学选择题精选(试题)
高中数学选择题精选(试题)本文是一篇高中数学选择题精选试题,共收录了多道数学选择题,旨在帮助学习者巩固数学知识。
以下是试题内容:1. 一辆汽车行驶了300千米,耗油20升。
请问这辆汽车每行驶100千米的平均耗油量是多少?A. 6升B. 10升C. 15升D. 30升2. 若函数y = kx + b在点(2, 4)处的斜率为2,求k的取值。
A. 2B. 1C. 4D. -23. 若一些人共吃了45块大蛋糕和54盒小蛋糕,且每个人只能吃一块大蛋糕或一盒小蛋糕,且每个人都吃到蛋糕,请问这些人的数量最多是多少?A. 18B. 20C. 23D. 254. 一块相对坐标为(-3, -4)的点P关于x轴的对称点为点P',请问点P'的坐标是什么?A. (3, 4)B. (3, -4)C. (-3, 4)D. (-4, -3)5. 已知一个等差数列的首项是5,公差是3,求该等差数列的第10项的值。
A. 5B. 32C. 26D. 296. 若a:b = 3:4,且a + b = 70,求a的值。
A. 30B. 40C. 24D. 567. 已知在Rt△ABC中,∠B = 90°,AB = 6,AC = 8,求BC的长度。
A. 6B. 10C. 14D. 2√138. 若36÷(a + 3) = 4,求a的值。
A. 6B. 15C. 9D. 109. 若a:b = 2:5,且b:c = 7:3,求a:b:c的比值。
A. 14:35:15B. 10:25:15C. 14:7:3D. 20:35:1510. 若(x + 2)(x - 4) = 0,求x的值。
A. -2B. 4C. 211. 若设x = 2 + √3是方程x² - bx + c = 0的一个解,求b + c的值。
A. 4B. -4C. 8D. -812. 设a,b,c是实数,且满足2a + b - c = 0,a + 3b + 2c = 0,求(a +b)(b + c)的值。
