创新教程高考数学大一轮复习冲关集训1理新人教A版Word格式.docx
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当m≥1时,f(x)在[m,m+1]单调递增,
fmin(x)=f(m)=(m-2)em.
当0<
m<
1时,m<
1<
m+1,
f(x)在[m,1]上单调递减,在[1,m+1]上单调递增,
fmin(x)=f
(1)=-e.
当m≤0时,m+1≤1,
f(x)在[m,m+1]上单调递减,fmin(x)=f(m+1)=(m-1)em+1.
综上,f(x)在[m,m+1]上的最小值fmin(x)=
(3)证明:
由(Ⅰ)知f(x)=(x-2)ex,
f′(x)=ex+(x-2)ex=(x-1)ex.
令f′(x)=0得x=1.
因为f(0)=-2,f
(1)=-e,f
(2)=0,
所以fmax(x)=0,fmin(x)=-e,所以,对任意x1,x2∈[0,2],都有|f(x1)-f(x2)|≤fmax(x)-fmin(x)=e.
2.(2015·
常州市监测)已知函数f(x)=lnx-x-,a∈R.
(1)当a=0时,求函数f(x)的极大值;
(2)求函数f(x)的单调区间;
(3)当a>
1时,设函数g(x)=,若实数b满足b>
a且g=g(a),g(b)=2g,求证:
4<
b<
5.
(1)函数f(x)的定义域为(0,+∞).
当a=0时,f(x)=lnx-x,f′(x)=-1,令f′(x)=0得x=1.
列表:
(0,1)
↗
极大值
↘
所以f(x)的极大值为f
(1)=-1.
(2)f′(x)=-1+=.
令f′(x)=0,得-x2+x+a=0,记Δ=1+4a.
(ⅰ)当a≤-时,f′(x)≤0,所以f(x)单调减区间为(0,+∞);
(ⅱ)当a>
-时,由f′(x)=0得x1=,x2=,
①若-<
a<
0,则x1>
x2>
0,
由f′(x)<
0,得0<
x<
x2,x>
x1;
由f′(x)>
0,得x2<
x1.
所以,f(x)的单调减区间为,,单调增区间为
;
②若a=0,由
(1)知f(x)单调增区间为(0,1),单调减区间为(1,+∞);
③若a>
0>
x2,
0,得x>
f(x)的单调减区间为,单调增区间为.
综上所述:
当a≤-时,f(x)的单调减区间为(0,+∞);
当-<
0时,f(x)的单调减区间为,,单调增区间为;
当a≥0时,f(x)单调减区间为,单调增区间为.
g(x)=|ln(x-1)|(x>
1).
由g=g(a)得=|ln(a-1)|.
∵1<
b,∴b-1=a-1(舍),或(a-1)(b-1)=1.
∵1=(a-1)(b-1)<
(b-1)2,∴b>
2.
由g(b)=2g得|ln(b-1)|=2=2,(*)
因为≥=1,
所以(*)式可化为ln(b-1)=2ln[(a-1)+(b-1)],即b-1=2.
令b-1=t(t>
1),则t=2,整理得t4-4t3+2t2+1=0,
从而(t-1)(t3-3t2-t-1)=0,即t3-3t2-t-1=0.
记h(t)=t3-3t2-t-1,t>
1.h′(t)=3t2-6t-1,令h′(t)=0得t=1-(舍去),t=1+,列表:
t
h′(t)
h(t)
所以,h(t)在单调减,在单调增,又因为h(3)<
0,h(4)>
0,所以3<
t<
4,从而4<
对应学生用书理55页 文52页
3.(2015·
临沂市质检)已知函数f(x)=lnx.
(1)若直线y=x+m与函数f(x)的图象相切,求实数m的值;
(2)证明曲线y=f(x)与曲线y=x-有唯一的公共点;
(3)设0<
b,比较与的大小,并说明理由.
(1)f′(x)=,
设切点为(x0,y0),则k==1,
∴x0=1,y0=lnx0=ln1=0,
代入y=x+m,得m=-1.
(2)证明:
令h(x)=f(x)-=lnx-x+,则h′(x)=-1-==<
∴h(x)在(0,+∞)内单调递减.
又h
(1)=ln1-1+1=0,∴x=1是函数h(x)唯一的零点,故点(1,0)是两曲线唯一的公共点.
(3)-=ln-,
∵0<
b,∴>
1.
构造函数φ(x)=lnx-,(x>
1),
则φ′(x)=-=-=>
∴φ(x)在(1,+∞)内单调递增,
又当x=1时,φ
(1)=0,
∴x>
1时,φ(x)>
0,即lnx>
,
则有ln>
成立,即>
.
即>
4.(2015·
湖北省八市联考)定义在R上的函数g(x)及二次函数h(x)满足g(x)+2g(-x)=ex+-9,h(-2)=h(0)=1且h(-3)=-2.
(1)求g(x)和h(x)的解析式;
(2)对于x1,x2∈[-1,1],均有h(x1)+ax1+5≥g(x2)-x2g(x2)成立,求a的取值范围;
(3)设f(x)=,讨论方程f[f(x)]=2的解的个数情况.
(1)∵g(x)+2g(-x)=ex+-9,①
g(-x)+2g(x)=e-x+-9,即
g(-x)+2g(x)=2ex+-9.②
由①②联立解得:
g(x)=ex-3.
∵h(x)是二次函数,且h(-2)=h(0)=1,可设
h(x)=ax(x+2)+1,
由h(-3)=-2,解得a=-1.∴h(x)=-x(x+2)+1=-x2-2x+1.
∴g(x)=ex-3,h(x)=-x2-2x+1.
(2)设φ(x)=h(x)+ax+5=-x2+(a-2)x+6,
F(x)=ex-3-x(ex-3)=(1-x)ex+3x-3,
依题意知:
当-1≤x≤1时,φ(x)min≥F(x)max.
∵F′(x)=-ex+(1-x)(ex-3)+3=-xex+3,
F″(x)=-ex(1+x),当x∈[-1,1]时,F″(x)≤0,∴F(x)在[-1,1]上单调递减,
∴F′(x)min=F′
(1)=3-e>
0.
∴F(x)在[-1,1]上单调递增,∴F(x)max=F
(1)=0,
∴解得-3≤a≤7,
∴实数a的取值范围为[-3,7].
(3)f(x)的图象如图所示:
令T=f(x),则f(T)=2.
∴T1=-1,T2=ln5,f(x)=-1有两个解,f(x)=ln5有3个解.
∴f[f(x)]=2有5个解.
5.(理科)(2015·
漳州市质检)给出定义在(0,+∞)上的三个函数f(x)=lnx,g(x)=x2-af(x),h(x)=x-a,已知g(x)在x=1处取极值.
(1)求实数a的值,并确定函数h(x)的单调性;
(2)求证:
当1<
e2时,恒有x<
成立;
(3)若函数y=m-g(x)在上有两个零点,求实数m的取值范围.
(1)由题设,g(x)=x2-alnx,则g′(x)=2x-.由已知,g′
(1)=0,即2-a=0⇒a=2.
于是h(x)=x-2,则h′(x)=1-,且x∈(0,+∞).
由h′(x)=1->
0⇒x>
1,h′(x)=1-<
0⇒0<
1.所以h(x)在(1,+∞)上是增函数,在(0,1)上是减函数.
(2)当1<
e2时,0<
lnx<
2,即0<
f(x)<
2,
欲证x<
,只需证x[2-f(x)]<
2+f(x),即证f(x)>
设γ(x)=f(x)-=lnx-,则
γ′(x)=-=.
e2时,γ′(x)>
0,所以γ(x)在区间(1,e2)上为增函数.
从而当1<
e2时,γ(x)>
γ
(1)=0,即f(x)>
,故x<
(3)∵y=2lnx-x2+m,则y′=-2x=,
∵x∈,故y′=0时,x=1.当<
1时,y′>
0;
e时,y′<
故函数y=φ(x)在x=1处取得极大值φ
(1)=m-1.
又φ=m-2-,φ(e)=m+2-e2,
φ(e)-φ=4-e2+<
0,则φ(e)<
φ,
∴y=φ(x)在上的最小值是φ(e).
y=φ(x)在上有两个零点的条件是
解得1<
m≤2+,
∴实数m的取值范围是.
5.(文科)(2015·
大连市二模)设函数f(x)=lnx-cx(x∈R).
(1)讨论函数f(x)的单调性;
(2)若f(x)≤x2恒成立,求c的取值范围;
(3)设函数f(x)有两个相异零点x1、x2,求证:
x1·
e2.
解析:
(1)∵f(x)=lnx-cx,∴x∈(0,+∞),
f′(x)=-c=.
当c≤0时,f(x)单调增区间为(0,+∞);
当c>
0时,f(x)单调增区间为,f(x)单调减区间为.
(2)∵f(x)≤x2,∴lnx-cx≤x2,∴c≥-x.
设g(x)=-x,∴g′(x)=,
∴g(x)在(0,1)单调递增,在(1,+∞)单调递减.
∴g(x)max=g
(1)=-1,∴c≥-1.
f(x)有两个相异零点,lnx1=cx1,lnx2=cx2,①
∴lnx1-lnx2=c(x1-x2),
∴=c,②
而x1·
e2,等价于lnx1+lnx2>
2,即cx1+cx2>
2,③
由①②③得:
(x1+x2)>
不妨设x1>
0,则t=>
1,
上式转化为lnt>
(t>
设H(t)=lnt-(t>
1),则H(t)=>
0,故函数H(t)是(1,+∞)上的增函数,所以H(t)-H(l)=0,
即不等式lnt>
成立,
故所证不等式x1·
e2成立.
6.(理科)(2015·
南平市质检)设函数g(x)=x2-2x+1+mlnx,(m∈R).
(1)当m=1时,求过点P(0,-1)且与曲线y=g(x)-(x-1)2相切的切线方程;
(2)求函数y=g(x)的单调增区间;
(3)若函数y=g(x)有两个极值点a,b,且a<
b,记[x]表示不大于x的最大整数,试比较sin与cos([g(a)][g(b)])的大小.
(1)曲线方程为y=lnx,设切点为(x0,lnx0).
由y′=得切线的斜率k=,则切线方程为y-lnx0=(x-x0).
因为切线过点P(0,-1),所以-1-lnx0=-1,即
x0=1,
故所求切线方程为x-y-1=0.
(2)函数y=g(x)的定义域为(0,+∞),g′(x)=2x-2+=.
令g′(x)>
0并结合定义域得2x2-2x+m>
对应一元二次方程的判别式Δ=4(1-2m).
①当Δ≤0,即m≥时,g′(x)≥0,则函数g(x)的增区间为(0,+∞);
②当0<
时,函数g(x)的增区间为,;
③当m≤0时,函数g(x)的增区间为.
(3)g′(x)=2x-2+=,令g′(x)=0得2