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- 2021-06-16 发布
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课时跟踪检测(二十三) “函数与导数、不等式”专题提能课
A组——易错清零练
1.已知函数f(x)=ln是奇函数,则实数a的值为( )
A.1 B.-1
C.1或-1 D.4
解析:选B 由题意知f(-x)=-f(x)恒成立,则ln=-ln,即+a=,解得a=-1.故选B.
2.已知f(x)是奇函数,且f(2-x)=f(x),当x∈(2,3)时,f(x)=log2(x-1),则当x∈(1,2)时,f(x)=( )
A.-log2(4-x) B.log2(4-x)
C.-log2(3-x) D.log2(3-x)
解析:选C 依题意得f(x+2)=f(-x)=-f(x),f(x+4)=-f(x+2)=f(x).当x∈(1,2)时,x-4∈(-3,-2),-(x-4)∈(2,3),故f(x)=f(x-4)=-f(4-x)=-log2(4-x-1)=
-log2(3-x),选C.
3.已知函数f(x)为R上的奇函数,且当x≥0时,f(x)=-ex+e-x-mcos x,记a=
-2f(-2),b=-f(-1),c=3f(3),则a,b,c的大小关系是( )
A.b0时,f(x)≥0,f(x)在(0,1]上单调递减,在[1,+∞)上单调递增.作出函数f(x)的图象如图所示.设t=f(x),则关于t的方程t2-(a+2)t+3=0有两个不同的实数根,且t∈(1,2].令g(t)=t2-(a+2)t+3,
则解得2-23>,所以f x0,则f(x1)的值( )
A.等于0 B.不大于0
C.恒为正值 D.恒为负值
解析:选D 由题意得f(x)=e-x+log3=x-log3x,方程f(x)=0,即f(x)=x-log3x=0.则x0为y1=x与y2=log3x图象的交点的横坐标,画出函数y1=x与y2=log3x的图象(图略),可知当x1>x0时,y2>y1,f(x1)=y1-y2<0,故选D.
2.已知定义在R上的函数f(x)是奇函数,且f(x)在(-∞,0)上是减函数,f(2)=0,g(x)=f(x+2),则不等式xg(x)≤0的解集是( )
A.(-∞,-2]∪[2,+∞)
B.[-4,-2]∪[0,+∞)
C.(-∞,-4]∪[-2,+∞)
D.(-∞,-4]∪[0,+∞)
解析:选C 依题意,画出函数的大致图象如图所示,
实线部分为g(x)的草图,
则xg(x)≤0⇔
或
由图可得xg(x)≤0的解集为(-∞,-4]∪[-2,+∞).
3.已知函数f(x)=ex(x-b)(b∈R).若存在x∈,使得f(x)+xf′(x)>0,则实数b的取值范围是( )
A. B.
C. D.
解析:选A 由f(x)+xf′(x)>0,得[xf(x)]′>0,
设g(x)=xf(x)=ex(x2-bx),
若存在x∈,使得f(x)+xf′(x)>0,
则函数g(x)在区间上存在子区间使得g′(x)>0成立.
g′(x)=ex(x2-bx)+ex(2x-b)=ex[x2+(2-b)x-b],
设h(x)=x2+(2-b)x-b,
则h(2)>0或h>0,
即8-3b>0或-b>0,得b<.
4.已知函数f(x)=x2+aln x.
(1)当a=-2e时,求函数f(x)的单调区间和极值;
(2)若函数g(x)=f(x)+在[1,4]上是减函数,求实数a的取值范围.
解:(1)当a=-2e时,f′(x)=2x-=.
当x变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下:
x
(0,)
(,+∞)
f′(x)
-
0
+
f(x)
极小值
由上表可知,函数f(x)的单调递减区间是(0,),单调递增区间是(,+∞),
极小值是f()=0,无极大值.
(2)由g(x)=x2+aln x+,得g′(x)=2x+-.
又函数g(x)=x2+aln x+为[1,4]上是减函数,
则g′(x)≤0在[1,4]上恒成立,
所以不等式2x-+≤0在[1,4]上恒成立,
即a≤-2x2在[1,4]上恒成立.
又φ(x)=-2x2在[1,4]为减函数,
所以φ(x)的最小值为φ(4)=-,所以a≤-.
即实数a的取值范围为.
5.设函数f(x)=x3-x2+2x,g(x)=ax2-(a-2)x.
(1)对于任意实数x∈[-1,2],f′(x)≤m恒成立,求m的最小值;
(2)若方程f(x)=g(x)在区间(-1,+∞)有三个不同的实根,求a的取值范围.
解:(1)∵f′(x)=x2-x+2,对称轴x=∈[-1,2],
∴f′(x)max=f′(-1)=4≤m,即m的最小值为4.
(2)令h(x)=f(x)-g(x)=x3-(a+1)x2+ax,
则h′(x)=x2-(a+1)x+a.
由h′(x)=0,得x=1或x=a.
①当a>1时,h′(x),h(x)随x的变化如下表:
x
(-1,1)
1
(1,a)
a
(a,+∞)
h′(x)
+
0
-
0
+
h(x)
极大值
极小值
若方程f(x)=g(x)在区间(-1,+∞)有三个不同的实根,
则解得a>3.
②当-10,b>0,∴+≥2,当且仅当b=2a时取等号,∴--≤--2=-,∴--的上确界为-,故选A.
4.数学上称函数y=kx+b(k,b∈R,k≠0)为线性函数.对于非线性可导函数f(x),
在点x0附近一点x的函数值f(x),可以用如下方法求其近似代替值:f(x)≈f(x0)+f′(x0)
(x-x0).利用这一方法,m=的近似代替值( )
A.大于m B.小于m
C.等于m D.与m的大小关系无法确定
解析:选A 依题意,取f(x)=,则f′(x)=,则有≈+(x-x0).
令x=4.001,x0=4,则有≈2+×0.001,注意到2=4+0.001+2>4.001,即m=的近似代替值大于m,故选A.
5.对于函数f(x)和g(x),设α∈{x|f(x)=0},β∈{x|g(x)=0},若存在α,β,使得|α-β|≤1,则称f(x)与g(x)互为“零点相邻函数”.若函数f(x)=ex-1+x-2与g(x)=x2-ax-a+3互为“零点相邻函数”,则实数a的取值范围是( )
A.[2,4] B.
C. D.[2,3]
解析:选D ∵f′(x)=ex-1+1>0,∴f(x)=ex-1+x-2是增函数,又f(1)=0,∴函数f(x)的零点为x=1,∴α=1,∴|1-β|≤1,∴0≤β≤2,∴函数g(x)=x2-ax-a+3在区间[0,2]上有零点,由g(x)=0得a=(0≤x≤2),即a==(x+1)+-2(0≤x≤2),设x+1=t(1≤t≤3),则a=t+-2(1≤t≤3),令h(t)=t+-2(1≤t≤3),易知h(t)在区间[1,2)上是减函数,在区间(2,3]上是增函数,∴2≤h(t)≤3,即2≤a≤
3,故选D.
6.函数y=f(x)图象上不同两点A(x1,y1),B(x2,y2)处的切线的斜率分别为kA,kB,规定K(A,B)=(|AB|为线段AB的长度)叫做曲线y=f(x)在点A与点B之间的“近似曲率”.设曲线y=上两点A,B(a>0且a≠1),若m·K(A,B)>1恒成立,则实数m的取值范围是________.
解析:因为y′=- ,所以kA=-,kB=-a2,
又|AB|= =,
所以K(A,B)==>,<,所以由m>得,m≥.
答案:
7.设函数f(x)=ex-1-x-ax2.
(1)若a=0,求f(x)的单调区间;
(2)若当x≥0时,f(x)≥0,求a的取值范围.
解:(1)a=0时,f(x)=ex-1-x,f′(x)=ex-1.
当x∈(-∞,0)时,f′(x)<0;
当x∈(0,+∞)时,f′(x)>0.
故f(x)的单调递减区间为(-∞,0),单调递增区间为(0,+∞).
(2)当x=0时,f(x)=0,对任意实数a,均有f(x)≥0;
当x>0时,f(x)≥0等价于a≤.
令g(x)=(x>0),
则g′(x)=,
令h(x)=xex-2ex+x+2(x>0),
则h′(x)=xex-ex+1,h″(x)=xex>0,
∴h′(x)在(0,+∞)上为增函数,h′(x)>h′(0)=0,
∴h(x)在(0,+∞)上为增函数,h(x)>h(0)=0,
∴g′(x)>0,g(x)在(0,+∞)上为增函数.
由洛必达法则知, ===,故a≤.
综上,a的取值范围为.