導數函式綜合應用 含答案

2023-01-19 11:18:02 字數 5214 閱讀 9938

一.選擇題(共6小題)

1.定義在r上的函式y=f(x),滿足f(4﹣x)=f(x),(x﹣2)f′(x)<0,若x1<x2,且x1+x2>4,則有(  )

a.f(x1)<f(x2) b.f(x1)>f(x2)

c.f(x1)=f(x2) d.不確定

2.定義在(1,+∞)上的函式f(x)滿足下列兩個條件:(1)對任意的x∈(1,+∞)恒有f(2x)=2f(x)成立; (2)當x∈(1,2]時,f(x)=2﹣x;記函式g(x)=f(x)﹣k(x﹣1),若函式g(x)恰有兩個零點,則實數k的取值範圍是(  )

a.[1,2) b. c. d.

3.設函式f(x)是定義在實數集上的奇函式,在區間[﹣1,0)上是增函式,且f(x+2)=﹣f(x),則有(  )

a. b.

c. d.

4.已知函式f(x)=,若函式y=f(x)+|x﹣1|﹣kx在定義域內有且只有三個零點,則實數k的取值範圍是(  )

a.[) b.

c.[﹣) d.[﹣]

5.設函式f(x)=,若對任意給定的y∈(2,+∞),都存在唯一的x∈r,滿足f(f(x))=2a2y2+ay,則正實數a的最小值是(  )

a.2 b. c. d.4

6.已知函式f(x)=2mx2﹣2(4﹣m)x+1,g(x)=mx,若對於任一實數x,f(x)與g(x)至少有乙個為正數,則實數m的取值範圍是(  )

a.(0,2) b.(0,8) c.(2,8) d.(﹣∞,0)

二.填空題(共1小題)

7.已知函式f(x)=,若關於x的方程f(x)=3恰有兩個互異的實數解,則實數a的取值範圍是   .

三.解答題(共19小題)

8.已知函式f(x)=﹣alnx(a∈r).

(1)討論f(x)的單調性;

(2)若存在實數x0=[1,e],使得f(x0)<0,求正實數a的取值範圍.

9.已知函式f(x)=x2﹣(a+)x+lnx,其中a>0.

(ⅰ)當a=2時,求曲線y=f(x)在點(1,f(1))處切線的方程;

(ⅱ)當a≠1時,求函式f(x)的單調區間;

(ⅲ)若a∈(0,),證明對任意x1,x2∈[,1](x1≠x2),<恆成立.

10.已知函式f(x)=lnx﹣ax2+(2﹣a)x.

(1)若f′(1)=﹣6,求函式f(x)在(1,f(1))處的切線;

(2)設a>0,證明:當0<x<時,f(+x)>f(﹣x);

(3)若函式f(x)的圖象與x軸交於a,b兩點,線段ab中點的橫座標為x0,證明:f′(x0)<0.

11.已知a≠0,函式f(x)=|ex﹣e|+ex+ax

(1)討論f(x)的單調性

(2)若對x∈(﹣,+∞),不等式f(x)≥恆成立,求a的取值範圍

(3)已知當a<﹣e時,函式f(x)有兩個零點x1,x2(x1<x2),求證:f(x1x2)>a+e

12.已知函式f(x)=a(x﹣1)ex(a>0),g(x)=﹣cosx.

(1)求函式f(x)的單調區間;

(2)若對於任意的實數x1,x2∈[0,],(其中x1≠x2),都有|f(x1)﹣f(x2)|>|g(x1)﹣g(x2)|恆成立求實數a的取值範圍.

13.已知函式f(x)=a+2lnx﹣ax(a>0),

(1)求f(x)的最大值φ(a);

(2)若f(x)≤0恆成立,求a的值;

(3)在(2)的條件下,設g(x)=在(a,+∞)上的最小值為m,求證:﹣11<f(m)<﹣10

14.已知函式f(x)=(x2﹣mx)ex(e為自然對數的底數).

(ⅰ)求函式f(x)的單調區間;

(ⅱ)若m=2,2n+1≥0,證明:關於x的不等式nf(x)+1≥ex在(﹣∞,0]上恆成立.

15.已知函式f(x)=(其中e是自然對數的底數),g(x)=1﹣ax2(a∈r).

(ⅰ)求函式f(x)的極值;

(ⅱ)設h(x)=f(x)﹣g(x),若a滿足0<a<且ln2a+1>0,試判斷方程h(x)=0的實數根個數,並說明理由.

16.已知函式f(x)=ax2﹣lnx.

(1)求函式f(x)的單調區間;

(2)若函式f(x)有兩個零點x1,x2,求a的取值範圍,並證明:x1x2>1.

17.己知p:實數m使得函式f(x)=lnx(m﹣2)x2﹣x在定義域內為增函式:

q:實數m使得函式g(x)=mx2+(m+1)x﹣5在r上存在兩個零點x1,x2,且x1<1<x2

(1)分別求出條件p,q中的實數m的取值範圍;

(2)甲同學認為「p是q的充分條件」,乙同學認為「p是q的必要條件」,請判斷兩位同學的說法是否正確,並說明理由.

18.已知函式f(x)=in+cosx﹣|x|.

(ⅰ)求證:函式f(x)在[0,+∞)上單調遞減;

(ⅱ)若f(2x﹣3)+π+1+ln(2+3π2)<0,求x的取值範圍.

19.已知函式f(x)=lnx﹣sin(x﹣1),f′(x)為f(x)的導函式.證明:

(1)f′(x)在區間(0,2)存在唯一極小值點;

(2)f(x)有且僅有2個零點.

20.已知函式f(x)=te2x+(t+2)ex﹣1,t∈r.

(ⅰ)當t=﹣1時,求f(x)的單調區間與極值;

(ⅱ)當t>0時,若函式g(x)=f(x)﹣4ex﹣x+1在r上有唯一零點,求t的值.

21.已知函式f(x)=ex﹣x2﹣ax+b(e為自然對數的底數).

(ⅰ)若a≥1,判斷f(x)極值點個數;

(ⅱ)若f(x)≥f′(x)在x∈[﹣1,1]上恆成立,求a+b的取值範圍.

22.設函式f(x)=lnx﹣a2x+2a(a∈r)

(1)若函式f(x)在上遞增,在上遞減,求實數a的值.

(2)討論f(x)在(1,+∞)上的單調性;

(3)若方程x﹣lnx﹣m=0有兩個不等實數根x1,x2,求實數m的取值範圍,並證明x1x2<1.

23.已知函式f(x)=2x3﹣3(a﹣1)x2﹣6ax+a2+1.

(ⅰ)設﹣1≤a≤1,曲線y=f(x)在點(1,f(1))處的切線在y軸上的截距為b,求b的最小值;

(ⅱ)若f(x)只有乙個零點x0,且x0<0,求a的取值範圍.

24.設函式f(x)=x﹣﹣alnx(a∈r,a>0).

(ⅰ)討論f(x)的單調性;

(ⅱ)若f(x)有兩個極值點x1和x2,記過a(x1,f(x1)),b(x2,f(x2))的直線的斜率為k.問:是否存在a,使k=2﹣a?若存在,求出a的值;若不存在,請說明理由.

25.已知.

(1)討論函式f(x)的單調區間;

(2)若f(x)存在極值且f(x)≥0,求實數a的取值範圍;

(3)求證:當x>1時,.

26.已知函式f(x)=(ax+1)ex,a∈r

(1)當a=1時,求函式f(x)的最小值.

(2)當a=時,對於兩個不相等的實數x1,x2,有f(x1)=f(x2),求證:x1+x2<2.

導數函式綜合應用參***與試題解析

一.選擇題(共6小題)

1.定義在r上的函式y=f(x),滿足f(4﹣x)=f(x),(x﹣2)f′(x)<0,若x1<x2,且x1+x2>4,則有( b )

a.f(x1)<f(x2) b.f(x1)>f(x2)

c.f(x1)=f(x2) d.不確定

【解答】解:由題意f(4﹣x)=f(x),可得出函式關於x=2對稱,又(x﹣2)f′(x)<0,得x>2時,導數為負,x<2時導數為正,即函式在(﹣∞,2)上是增函式,在(2,+∞)上是減函式

又x1<x2,且x1+x2>4,下進行討論若2<x1<x2,顯然有f(x1)>f(x2)

若x1<2<x2,有x1+x2>4可得x1>4﹣x2,故有f(x1)>f(4﹣x2)=f(x2)

綜上討論知,在所給的題設條件下總有f(x1)>f(x2)

2.定義在(1,+∞)上的函式f(x)滿足下列兩個條件:(1)對任意的x∈(1,+∞)恒有f(2x)=2f(x)成立; (2)當x∈(1,2]時,f(x)=2﹣x;記函式g(x)=f(x)﹣k(x﹣1),若函式g(x)恰有兩個零點,則實數k的取值範圍是( c )

a.[1,2) b. c. d.

【解答】解:因為對任意的x∈(1,+∞)恒有f(2x)=2f(x)成立,且當x∈(1,2]時,f(x)=2﹣x

所以f(x)=﹣x+2b,x∈(b,2b].由題意得f(x)=k(x﹣1)的函式圖象是過定點(1,0)的直線,

如圖所示紅色的直線與線段ab相交即可(可以與b點重合但不能與a點重合)所以可得k的範圍為

3.設函式f(x)是定義在實數集上的奇函式,在區間[﹣1,0)上是增函式,且f(x+2)=﹣f(x),則有( a )

a.b. c.d.

【解答】解:根據題意,函式f(x)滿足f(x+2)=﹣f(x),當x=﹣時,有f()=﹣f(﹣)=f(),

函式f(x)是定義在實數集上的奇函式,在區間[﹣1,0)上是增函式,則f(x)在區間(0,1]上是增函式,

則有f()<f()<f(1),則有f()<f()<f(1),

4.已知函式f(x)=,若函式y=f(x)+|x﹣1|﹣kx在定義域內有且只有三個零點,則實數k的取值範圍是( a )

a.[)b. c.[﹣)d.[﹣]

【解答】解:函式y=f(x)+|x﹣1|﹣kx在定義域內有且只有三個零點,即為方程f(x)+|x﹣1|=kx在[﹣3,+∞)內有3個不等實根,可令g(x)=f(x)+|x﹣1|=,作出g(x)的圖象(如右),直線y=kx,當k=0時,y=g(x)和y=0顯然有3個交點,符合題意;

當直線y=kx與y=x2+3x+1相切,可得x2+(3﹣k)x+1=0,△=(3﹣k)2﹣4=0,解得k=1(k=5捨去),

由k=1時,y=g(x)和y=x有兩個交點,可得0≤k<1時,符合題意;

當k<0時,且直線y=kx經過點(﹣3,1)時,直線y=kx與y=g(x)有3個交點,此時k=﹣,

由y=kx繞著原點旋轉,可得﹣≤k<0,綜上可得,k的範圍是[﹣,1).

5.設函式f(x)=,若對任意給定的y∈(2,+∞),都存在唯一的x∈r,滿足f(f(x))=2a2y2+ay,則正實數a的最小值是( c )

a.2 b. c. d.4

【解答】解:函式f(x)=的值域為r.∵f(x)=2x,(x≤0)的值域為(0,1];f(x)=log2x,(x>0)的值域為r.∴f(x)的值域為(0,1]上有兩個解,要想f(f(x))=2a2y2+ay在y∈(2,+∞)上只有唯一的x∈r滿足,必有f(f(x))>1 (2a2y2+ay>0).∴f(x)>2,即log2x>2,解得:x>4.

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