《导数》专题训练

2023-03-31 17:28:22木萍萍
语数外学习·高中版下旬 2023年11期
关键词:定义域切线实数

木萍萍

一、单选题

1. 曲线[y=xex+2x-2]在[x=0]处的切线方程是(     )

A. [3x+y+2=0] B. [2x+y+2=0]

C. [2x-y-2=0] D. [3x-y-2=0]

A. (-1,1)      B. (0,1)       C. (1,+∞)      D. (0,2)

3. 已知函数[f(x)=x2+2cosx],设[a=f(20.5)],[b=f0.52],[c=f(log0.52)],则(     )

A. [a>c>b]    B. [a>b>c]    C. [c>b>a]    D. [c>a>b]

A. 2        B. 1        C. 0        D. -1

二、多选题

8. 已知函数[fx=alnx+x],[gx=sinx],若[hx=fx-gx],则下列说法正确的是(     )

A. 当[a=-1]时, [fx]有2个零点

B. 当[a=0]时, [fx]恒在[gx]的上方

C. 若[hx]在[0,+∞]上单调递增,则[a≥0]

A. 函数[fx]的图象关于点[0,1]中心对称;

B. 函数[fx]无零点;

D. 曲线[y=fx]的切线都不过点[0,0]

三、填空题

13. 若函数[f(x)=kx-ex]有两个零点,则[k]的取值范围为______.

四、解答题

14. 已知函数[fx=aex-exa≠0].

(1)讨论[fx]的单调性:

(2)若[fx>x+1]对[x∈2,+∞]恒成立,求[a]的取值范围.

15. 已知函数[fx=3x-a+1lnx,gx=x2-ax+4].

(1)若函数[y=fx+gx]在其定义域内单调递增,求实数[a]的取值范围;

(2)是否存在实数[a],使得函数[y=fx-gx]的图象与[x]轴相切?若存在,求满足条件的[a]的取值范围,请说明理由.

(1)当[m=2]时,试判断函数[f(x)]在[(π,+∞)]上的单调性;

(2)存在[x1,x2∈(0,+∞)],[x1≠x2],[fx1=fx2],求证:[x1x2

参考答案与解析

一、单选题

1.【答案】D

【解析】[y=xex+2x-2],则[y=(x+1)ex+2],当[x=0]时,[y=-2],[y=3],

所以切线的方程为[y--2=3x],即[3x-y-2=0].故选D.

2.【答案】B

【解析】 [f(x)]的定義域为(0,+∞),

可得[0

3.【答案】A

【解析】 [f(x)=x2+2cosx]的定义域为R,

[f(-x)=(-x)2+2cos(-x)=x2+2cosx=f(x)],

所以[f(x)]是偶函数,

[f(x)=2x-2sinx],令[g(x)=2x-2sinx],

则[g(x)=2-2cos≥0],

所以在R上[f(x)]单调递增, [f(0)=0],

即在(0,+∞)上[f(x)>0], [f(x)]单调递增,

因为[c=f(log0.52)=f(-1)=f(1)],[20.5>1>0.52],

所以[f(20.5)>f(1)>f(0.52)],即[a>c>b],故选A.

4.【答案】B

令[x=0],[y=lnx0-1],则[N0,lnx0-1],

过P作x轴的垂线,垂足为M,如图1所示.

得[4ln4=x0lnx0-x0+4],

显然[x0=4]是该方程的一个根,

设[g(x)=xlnx-x+4-4ln4],得[g(x)=lnx],

由题意可知:[x>1],所以[g(x)>0],此时函数单调递增,

故方程[4ln4=x0lnx0-x0+4]有唯一实根,

5.【答案】C

【解析】[∵fe=e0+e-e=1],即[x1=e],

由[gx2=1],即[lnx2-ax2-ea+4=1],

[∴ymax=1-lne-2=-2<0],即[hx<0]在[e,e2]上恒成立,[∴hx]在[e,e2]上单调递减,

6.【答案】C

7.【答案】A

[g(x1)>g(x2)>0],即[g(x1)-g(x2)>0],

原不等式恒成立可化为[mg(x1)-mg(x2)>x1f(x1)-x2f(x2)]恒成立,

当[x1>x2>0]时,[mg(x1)-x1f(x1)>mg(x2)-x2f(x2)]恒成立,

所以[h(x)=mx2-lnx-1≥0]在(0,+∞)上恒成立,

由[m∈Z]知,整数m的最小值为2.故选A.

二、多选题

8.【答案】BC

对于选项B,当[a=0]时,[hx=fx-gx=x-sinx],则[hx=1-cosx≥0],所以[hx]在[0,+∞]上单调递增,且[hx>0],即[fx>gx],所以B选项正确;

一个极值点,所以D选项错误.故选BC.

9.【答案】AC

故选AC.

10.【答案】BC

=1-e-2>0],所以函数[gx]无零点,因此方程无实数解,假设不成立,故D正确.故答案为BC.

三、填空题

12.【答案】[-e]

所以[g(x)>0, g(x)]单调递增,

所以[g(x)<0, g(x)]单调递减,

此时直线OP的方程为[y=-x],设直线[y=-x]与曲线[y=alnx]相切于点[(x0,alnx0)],

显然[(x0,alnx0)]在直线[y=-x]上,

则[alnx0=-x0],因此[aln(-a)=a,即a=-e].

13.【答案】[e,+∞]

所以当[x∈-∞,1]时,[g'x>0],[gx]单调递增;当[x∈1,+∞]时,[g'x<0],[gx]单调递减;

四、解答题

14.【解析】(1)函数的定义域为[R], [fx=aex-e].

当[a>0]时,令[fx>0],得[x>1],令[fx<0],得[x<1];

当[a<0]时,令[fx>0],得[x<1],令[fx<0],得[x>1].

综上,当[a>0]时,[fx]在[-∞,1]上单调递减,在[1,+∞]上单调递增;

当[a<0]时,[ fx]在[-∞,1]上单调递增,在[1,+∞]上单调递减.

(2)由(1)知,函数[gx=ex-ex]在[2,+∞]上单调递增,

则[gx≥g2=ee-2>0],

设[px=e-xexx≥2],则[px=-x+1ex<0],则[px]在[2,+∞]上单调递减,

所以[px≤p2=e-2e2<0],则[hx<0],

所以[hx]在[2,+∞]上单调递减,

15.【解析】(1)[y=fx+gx=3x-a+1lnx+x2-ax+4]在[(0,+∞)]上单调递增,

(2)函数[y=fx-gx=3x-a+1lnx-x2+ax-4],

设[hx=3x-a+1lnx-x2+ax-4,x>0],

①当[a+1≤0]时,即[a≤-1]时,当[x∈0,1]时,[h′x>0],当[x∈(1,+∞)]时,[h′x<0],

∴[hx]在[0,1]上单调递增,在[(1,+∞)]上单调递减,

∴[hxmax=h1=a-2=0],解得[a=2](舍去),

②当[a>-1]时,[h′x=0],

∵函数[y=fx-gx]的图象与[x]轴相切,

当[h1=0]时,[h1=a-2=0],解得[a=2],

∴[3t-2tlnt-t2+2t-1t-4=0],

即[t2+2t-2tlnt-4=0],

设[φt=t2+2t-2tlnt-4,t>0],

∴[φ′t=2t+2-21+lnt=2t-lnt],

当[0

当[t>1]时,[m′t>0],函数[mt]单调递增,

∴[mt≥m1=0],∴[φ′t≥0],

∴[φt]在[(0,+∞)]上单调递增,

∵[φ1=-1<0,φ2=4-4ln2>0],

∴存在[t0∈1,2],使得[φ(t0)=0],

综上所述存在实数一个实数[a∈1,3],得使得函数[y=fx-gx]的图象与[x]轴相切.

所以当[m=2]时,函数[f(x)]在[(π,+∞)]上单调递增.

(2)不妨设[0

设[g(x)=x-sinx],得[g(x)=1-cosx≥0],所以[g(x)]在[(0,+∞)]上為增函数,

则[x2-sinx2>x1-sinx1],所以[x2-x1>sinx2-sinx1],

[∴][h(t)]在[(1,+∞)]单调递减,

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