m
A.(-∞,-6)U(6,+∞)
B.(-∞,-4)U(4,+∞)
C.(-∞,-2)U(2,+∞)
D.(-∞,-1)U(4,+∞)
(2013·8)设a=log36,b=log510,c=log714,则()
A.c>b>a
B.
b>c>a
C.
a>c>b
D.
a>b>c
(2013·10)已知函数f(x)=x3+ax2+bx+c,下列结论中错误的是()
A.∃x0∈R,f(x0)=0
B.函数y=f(x)的图像是中心对称图形
C.若x0是f(x)的极小值点,则f(x)在区间(-∞,x0)单调递减
D.
00
若x是f(x)的极值点,则f'(x)=0
(2012·10)已知函数f(x)=
1
ln(x+1)-x
,则y=f(x)的图像大致为()
A.B.C.D.
(2012·12)设点P在曲线y=1ex上,点Q在曲线y=ln(2x)上,则|PQ|的最小值为()
2
A.1-ln2
B.2(1-ln2)
C.1+ln2
D.2(1+ln2)
(2011·2)下列函数中,既是偶函数又在(0,+∞)单调递增的函数是()
A.y=x3
B.y=|x|+1
C.y=-x2+1
D.y=2-|x|
(2011·9)由曲线y=,直线y=x-2及y轴所围成的图形的面积为()
A.10
3
B.4C.16
3
D.6
(2011·12)函数y=
()
1
x-1
的图像与函数y=2sinx,(-2≤x≤4)的图像所有交点的横坐标之和等于
A.2B.4C.6D.8
二、填空题
(2014·15)已知偶函数f(x)在[0,+∞)单调递减,f
(2)=0.若f(x-1)>0,则x的取值范围是.
(2016·16)若直线y=kx+b是曲线y=lnx+2的切线,也是曲线y=ln(x+1)的切线,则b=.
三、解答题
(2017·21)已知函数f(x)=ax2-ax-xlnx,且f(x)≥0.
(1)
0
求a;
(2)证明:
f(x)存在唯一的极大值点x0
,且e-2<
f(x)<2-2.
(2016·21)(Ⅰ)讨论函数f(x)=x-2ex
x+2
的单调性,并证明当x>0时,(x-2)ex+x+2>0;
x
(Ⅱ)证明:
当a∈[0,1)时,函数g(x)=(x>0)有最小值.设g(x)的最小值为h(a),求函数h(a)
x2
的值域.
14.(2015·21)设函数f(x)=emx+x2-mx.
(Ⅰ)证明:
f(x)在(-∞,0)单调递减,在(0,+∞)单调递增;
(Ⅱ)若对于任意x1,,x2∈[-1,1],都有|f(x1)-f(x2)|≤e-1,求m的取值范围.
15.(2014·21)已知函数f(x)=ex-e-x-2x.
(Ⅰ)讨论f(x)的单调性;
(Ⅱ)设g(x)=f(2x)-4bf(x),当x>0时,g(x)>0,求b的最大值;
(Ⅲ)已知1.4142<<1.4143,估计ln2的近似值(精确到0.001).
16.(2013·21)已知函数f(x)=ex-ln(x+m).
(Ⅰ)设x=0是f(x)的极值点,求m,并讨论f(x)的单调性;
(Ⅱ)当m≤2时,证明f(x)>0.
17.(2012·21)已知函数f(x)=
f'
(1)ex-1-f(0)x+1x2.
2
(Ⅰ)求f(x)的解析式及单调区间;
(Ⅱ)若f(x)≥1x2+ax+b,求(a+1)b的最大值.
2
18.(2011·21)已知函数f(x)=alnx+b,曲线y=f(x)在点(1,f
(1))处的切线方程为x+2y-3=0.
(Ⅰ)求a、b的值;
x+1x
(Ⅱ)如果当x>0,且x≠1时,f(x)>lnx+k,求k的取值范围.
x-1x
2011年—2017年新课标全国卷Ⅱ理科数学试题分类汇编
7.函数与导数(解析版)
(2017·11)A【解析】∵
f(x)=(x2+ax-1)ex-1
∴导函数f'(x)=⎡⎣x2+(a+2)x+a-1⎤⎦ex-1,
∵f'(-2)=0,∴a=-1,∴导函数f'(x)=(x2+x-2)ex-1,令f'(x)=0,∴x=-2,x=1,
11
当x变化时,f(x),f'(x)随变化情况如下表:
x
2
2
2,1
1
1,
fx
+
0
-
0
+
fx
极大值
极小值
从上表可知:
极小值为f
(1)=-1.故选A
(2016·12)B解析:
由f(x)=2-f(x)得f(x)关于(0,1)对称,而y=x+1=1+1也关于(0,1)对称,∴
mmm
xx
对于每一组对称点x+x'=0,y+y'=2,∴∑(x+y)=∑x+∑
y=0+2⋅m=m,故选B.
iiii
iiii2
i=1
i=1
i=1
(2016·12)B解析:
由f(x)=2-f(x)得f(x)关于(0,1)对称,而y=x+1=1+1也关于(0,1)对称,∴
mmm
xx
对于每一组对称点x+x'=0,y+y'=2,∴∑(x+y)=∑x+∑
y=0+2⋅m=m,故选B.
iiii
iiii2
i=1
i=1
i=1
222
(2015·5)C解析:
由已知得f(-2)=1+log4=3,又log12>1,所以f(log12)=2log212-1=2log26=6,故
f(-2)+f(log212)=9.
(2015·10)B解析:
由已知得,当点P在BC边上运动时,即0≤x≤时,PA+PB=
4
+
tanx;
当点P在CD边上运动时,即≤x≤3,x≠时,PA+PB=
+(1
+1)2+1,当x=时,
442tanx2
PA+PB=2
;当点P在AD边上运动时,即3≤x≤时,PA+PB=
4
-
tanx,从点P的
运动过程可以看出,轨迹关于直线x=对称,且
2
f()>4
,且轨迹非线型,故选B.
2
(2015·12)A解析:
记函数g(x)=
f(x),则g'(x)=x'f(x)-f(x),因为当x>0时,xf´(x)-f(x)<0,故当x>0
xx2
时,g´(x)<0,所以g(x)在(0,+∞)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)单调递增,且g(-1)=g
(1)=0.当00,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),故选A.
(2014·8)D解析:
∵y'=a-
1
x+1
,且在点(0,0)处的切线的斜率为2,∴y'|
x=0
=a-
1
0+1
=2,即a=3.
(2014·12)C解析:
∵f'(x)=
3cosx,令f'(x)=3cosx=0得x=m(1+k),k∈Z,
mmmm2
∴x=m(1+k),k∈Z,即|x|=|m(1+k)|≥|m|,f(x)=3sinπx的极值为±,
02022m
2
2
2∴22m222m2
∴[f(x0)]
=3,
x0+[f(x0)]≥
4+3x0+[f(x0)]
+34
即:
m2>4,故:
m<-2或m>2.
(2013·8)D解析:
根据公式变形,a=lg6=1+lg2,b=lg10=1+lg2,c=lg14=1+lg2,
lg3lg3
lg5lg5
lg7lg7
因为lg7>lg5>lg3,所以lg2lg7lg5lg3
(2013·10)C解析:
∵f´(x)=3x2+2ax+b,∴y=f(x)的图像大致如右图所示,若x0是f(x)的极小值点,则则在(-
∞,x0)上不单调,故C不正确.
(2012·10)B解析:
易知y=ln(x+1)-x≤0对x∈(-1,0)U(0,+∞)恒成立,当且仅当x=0时,取等号,故的值域是(-∞,0).所以其图像为B.
(2012·12)B解析:
因为y=1ex与y=ln(2x)互为反函数,所以曲线y=1ex与曲线y=ln(2x)关于直线y=x
22
对称,故要求|PQ|的最小值转化为求与直线y=x平行且与曲线相切的直线间的距离,设切点为A,则A
点到直线y=x距离的最小值的2倍就是|PQ|的最小值.则y'=(1ex)'=1ex=1,∴ex=2,即x=ln2,
22
故切点A的坐标为(ln2,1),因此,切点A点到直线y=x距离为d==
,所以
|PQ|=2d=2(1-ln2).
(2011·2)B解析:
由各函数的图像知,故选B.
4
23116
(2011·9)C】解析:
用定积分求解S=⎰0(
-x+2)dx=(
x2-
32
x2+2x)|4=
,故选C.
3
(2011·12)D解析:
y=
1
x-1
的对称中心是(1,0)也是y=2sinx(-2≤x≤4)的中心,-2≤x≤4他们
的图像在x=1的左侧有4个交点,则x=1右侧必有4个交点.不妨把他们的横坐标由小到大设为x1,x2,x3,x4,x5,x6,x7,x8,则x1+x8=x2+x7=x3+x6=x4+x5=2,故选D.
二、填空题
(2014·15)(-1,3)
解析:
∵
f(x)是偶函数,∴
f(x-1)>0⇔
f(|x-1|)>0=
f
(2),又∵
f(x)在
[0,+∞)单调递减,∴|x-1|<2,解得:
-1(2016·16)1-ln2解析:
y=lnx+2的切线为:
y=1⋅x+lnx+1(设切点横坐标为x),y=ln(x+1)的
11
1
1x2
⎧1=
⎪x1
1
x2+111
切线为:
y=x
+1x+ln(x2+1)-x
+1,∴⎨
x,解得x1=2
x2=-2,∴
22⎪lnx
+1=ln(x
+1)-2
b=lnx1+1=1-ln2.
⎩⎪12
x2+1
三、解答题
(2017·21)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(x)<2-2.
0
(2017·21)解析:
(1)法一:
由题知:
f(x)=x(ax-a-lnx)(x>0),且f(x)≥0,所以a(x-1)-lnx≥0,
即当x∈(0,1)时,a≤
lnx
x-1
;当x∈(1,+∞)时,a≥
lnx
x-1
;当x=1时,a(x-1)-lnx≥0成立.
令g(x)=x-1-lnx,g'(x)=1-=
x-1
,
xx
lnx
当x∈(0,1)时,g'(x)<0,g(x)递减,g(x)(1)=0,所以:
x-1>lnx,即:
x-1>1,所以a≤1
;
当x∈(1,+∞)时,g'(x)>0,g(x)递增,g(x)>g
(1)=0,所以:
x-1>lnx,即:
x-1<1.
所以,a≥1.
综上,a=1.
法二:
洛必达法则:
由题知:
f(x)=x(ax-a-lnx)(x>0),且f(x)≥0
,所以:
a(x-1)-lnx≥0.
即当x∈(0,1)时,a≤
lnxx-1
;当x∈(1,+∞)时,a≥
lnx
;
x-1
当x=1时,a(x-1)-lnx≥0成立.
1(x-1)-lnx
1-1-lnx
令g(x)=
,g'(x)=x
x-1
(x-1)2
=x.
(x-1)2
1111-x
令h(x)=1-x-lnx,h'(x)=x2-x=x2.
当x∈(0,1)时,h'(x)>0,h(x)递增,h(x)(1)=0;
所以g'(x)<0,g(x)递减,g(x)>lim
lnx
=lim
(lnx)'
=lim1
=1,所以:
a≤1;
x→1x-1
x→1(x-1)'
x→1x
当x∈(1,+∞)时,h'(x)<0,h(x)递减,h(x)(1)=0;
所以g'(x)<0,g(x)递减,g(x)lnx
=lim
(lnx)'
=lim1
=1,所以:
a≥1.
故a=1.
x→1x-1
x→1(x-1)'
x→1x
1
(2)由
(1)知:
f(x)=x(x-1-lnx),f'(x)=2x-2-lnx,设(x)=2x-2-lnx,则'(x)=2-x.
x∈⎛0,1⎫'(x)<0x∈⎛1,+∞⎫
'(x)>0
当ç2⎪时,;当ç2
⎪时,.
⎝⎭
(x)
⎛0,1⎫
⎝⎭
⎛1,+∞⎫
所以在ç2⎪递减,在ç2⎪递增.
⎝⎭⎝⎭
(e-2)>0
⎛1⎫<0
(1)=0
(x)
⎛0,1⎫
x⎛1,+∞⎫
又,ç2⎪
,,所以在ç
2⎪有唯一零点
0,在ç2
⎪有唯一零点1,
⎝⎭⎝⎭⎝⎭
且当x∈(0,x0)时,(x)>0;当x∈(x0,1)时,(x)<0;当x∈(1,+∞)时,(x)>0.
又f'(x)=(x),所以x=x0是f(x)的唯一极大值点.
由f'(x0)=0得lnx0=2(x0-1),故f(x0)=x0(1-x0).
由x0∈(0,1)得f(x0<.
因为x=x0
是f(x)在(0,1)的唯一极大值点,由e-1∈(0,1),f(e-1)≠0得f(x
)>f(e-1)=e-2
0
0
所以e-2
(2016·21)(Ⅰ)讨论函数f(x)=x-2ex
x+2
的单调性,并证明当x>0时,(x-2)ex+x+2>0;
x
(Ⅱ)证明:
当a∈[0,1)时,函数g(x)=(x>0)有最小值.设g(x)的最小值为h(a),求函数h(a)
x2
的值域.
'()=
x⎛x-2+4⎫=
x2ex
(-∞,-
)(-+∞)
'()>
(2016·21)证明:
⑴fx
eç
çx+2
⎪
(x+2)2⎪
(x+2)
2,∵当x∈
22,
时,fx0,
⎝⎭
∴f(x)在(-∞,-2)和(-2,
+∞)上单调递增,∴x>0时,x-2ex>f(0)=-1,∴(x-2)ex+x+2>0.
x+2
⑵g'(x)=
(ex-a)x2-2x(ex-ax-a)
x4
x(xex-2ex+ax+2a)
x4
(x+2)(x-2⋅ex
=x+2
x3
+
a)
,a∈[0,1),由
(1)
知,当x>0时,f(x)=x-2⋅ex的值域为(-1,+∞),只有一解.使得t-2⋅et=-a,t∈(0,2],当
x+2t+2
x∈(0,t)时,
g'(x)<0,
g(x)单调减;当
x∈(t,+∞)时
g'(x)>0,
g(x)单调增,
h(a)=
et-a(t+1)et
2
+(t+1)t-2⋅ett
t+2
2
,记k(t)=e
,在t∈(0,2]时,k'(t)=
et(t+1)
2
>0,∴
ttt+2
kt⎛1e2⎤
t+2
(t+2)
()单调递增,∴h(a)=k(t)∈ç,⎥.
⎝24⎦
(2015·21)设函数f(x)=emx+x2-mx.
(Ⅰ)证明:
f(x)在(-∞,0)单调递减,在(0,+∞)单调递增;
(Ⅱ)若对于任意x1,,x2∈[-1,1],都有|f(x1)-f(x2)|≤e-1,求m的取值范围.
(2015·21)解析:
(Ⅰ