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  • 2021-06-19 发布

2016年高考数学(理科)真题分类汇编B单元 函数与导数

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‎ 数 学 B单元 函数与导数 ‎ B1 函数及其表示 ‎5.B1[2016·江苏卷] 函数y=的定义域是________.‎ ‎5.[-3,1] [解析] 令3-2x-x2≥0可得x2+2x-3≤0,解得-3≤x≤1,故所求函数的定义域为[-3,1].‎ ‎11.B1、B4[2016·江苏卷] 设f(x)是定义在R上且周期为2的函数,在区间[-1,1)上,f(x)=其中a∈R.若f(-)=f(),则f(5a)的值是________.‎ ‎11.- [解析] 因为f(x)的周期为2,所以f(-)=f(-)=-+a,f()=f()=,‎ 即-+a=,所以a=,故f(5a)=f(3)=f(-1)=-.‎ B2 反函数 ‎5.B2[2016·上海卷] 已知点(3,9)在函数f(x)=1+ax的图像上,则f(x)的反函数f-1(x)=________.‎ ‎5.log2(x-1),x∈(1,+∞) [解析] 将点(3,9)的坐标代入函数f(x)的解析式得a=2,所以f(x)=1+2x,所以f-1(x)=log2(x-1),x∈(1,+∞).‎ B3 函数的单调性与最值 ‎14.B3,B12[2016·北京卷] 设函数f(x)= ‎①若a=0,则f(x)的最大值为________;‎ ‎②若f(x)无最大值,则实数a的取值范围是________.‎ ‎14.①2 ②(-∞,-1) [解析] 由(x3-3x)′=3x2-3=0,得x=±1,作出函数y=x3-3x和y=-2x的图像,如图所示.①当a=0时,由图像可得f(x)的最大值为f(-1)=2.②由图像可知当a≥-1时,函数f(x)有最大值;当a<-1时,y=-2x在x>a时无最大值,且-2a>a3-3a,所以a<-1.‎ ‎13.B3、B4[2016·天津卷] 已知f(x)是定义在R上的偶函数,且在区间(-∞,0)上单调递增.若实数a满足f(2|a-1|)>f(-),则a的取值范围是________.‎ ‎13.(,) [解析] 由f(x)是偶函数,且f(x)在区间(-∞,0)上单调递增,得f(x)在区间(0,+∞)上单调递减.‎ 又f(2|a-1|)>f(-),f(-)=f(),∴2|a-1|<,即|a-1|<,∴0,则-x<0.∵x<0时,f(x)=ln(-x)+3x,∴f(-x)=ln x-3x,又∵f(-x)=f(x),∴当x>0时,f(x)=ln x-3x,∴f′(x)=-3,即f′(1)=-2,∴曲线y=f(x)在点(1,-3)处的切线方程为y+3=-2(x-1),整理得y=-2x-1.‎ ‎14.B4[2016·四川卷] 已知函数f(x)是定义在R上的周期为2的奇函数,当0<x<1时,f(x)=4x,则f-+f(1)=________.‎ ‎14.-2 [解析] 因为f(x)是周期为2的函数,所以f(x)=f(x+2).‎ 因为f(x)是奇函数,所以f(x)=-f(-x),‎ 所以f(1)=f(-1),f(1)=-f(-1),即f(1)=0.‎ 又f=f=-f,f=4=2,‎ 所以f=-2,从而f+f(1)=-2.‎ ‎9.B4[2016·山东卷] 已知函数f(x)的定义域为R.当x<0时,f(x)=x3-1;当-1≤x≤1时,f(-x)=-f(x);当x>时,fx+=fx-.则f(6)=(  )‎ A.-2 B.-1‎ C.0 D.2‎ ‎9.D [解析] ∵当x>时,f(x+)=f(x-),∴f(x)的周期为1,则f(6)=f(1).‎ 又∵当-1≤x≤1时,f(-x)=-f(x),∴f(1)=-f(-1).‎ 又∵当x<0时,f(x)=x3-1,∴f(-1)=(-1)3-1=-2,∴f(6)=-f(-1)=2.‎ ‎13.B3、B4[2016·天津卷] 已知f(x)是定义在R上的偶函数,且在区间(-∞,0)上单调递增.若实数a满足f(2|a-1|)>f(-),则a的取值范围是________.‎ ‎13.(,) [解析] 由f(x)是偶函数,且f(x)在区间(-∞,0)上单调递增,得f(x)在区间(0,+∞)上单调递减.‎ 又f(2|a-1|)>f(-),f(-)=f(),∴2|a-1|<,即|a-1|<,∴y>0,则(  )‎ A.->0 ‎ B.sin x-sin y>0‎ C.x-y<0 ‎ D.ln x+ln y>0‎ ‎5.C [解析] 选项A中,因为x>y>0,所以<,即-<0,故结论不成立;选项B中,当x=,y=时,sin x-sin y<0,故结论不成立;选项C中,函数y=x是定义在R上的减函数,因为x>y>0,所以x0,b>0,a≠1,b≠1).‎ ‎(1)设a=2,b=.‎ ‎①求方程f(x)=2的根;‎ ‎②若对于任意x∈R,不等式f(2x)≥mf(x)-6恒成立,求实数m的最大值;‎ ‎(2)若01,函数g(x)=f(x)-2有且只有1个零点,求ab的值.‎ ‎19.解:(1)因为a=2,b=,所以f(x)=2x+2-x.‎ ‎①方程f(x)=2,即2x+2-x=2,亦即(2x)2-2×2x+1=0,‎ 所以(2x-1)2=0,于是2x=1,解得x=0.‎ ‎②由条件知f(2x)=22x+2-2x=(2x+2-x)2-2=[f(x)]2-2.‎ 因为f(2x)≥mf(x)-6对于x∈R恒成立,且f(x)>0,‎ 所以m≤对于x∈R恒成立.‎ 而=f(x)+≥2=4,且=4,‎ 所以m≤4,故实数m的最大值为4.‎ ‎(2)因为函数g(x)=f(x)-2只有1个零点,而g(0)=f(0)-2=a0+b0-2=0,‎ 所以0是函数g(x)的唯一零点.‎ 因为g′(x)=axln a+bxln b,又由01知ln a<0,ln b>0,‎ 所以g′(x)=0有唯一解x0=log-.‎ 令h(x)=g′(x),则h′(x)=(axln a+bxln b)′=ax(ln a)2+bx(ln b)2,‎ 从而对任意x∈R,h′(x)>0,所以g′(x)=h(x)是(-∞,+∞)上的单调增函数.‎ 于是当x∈(-∞,x0)时,g′(x)g′(x0)=0.‎ 因而函数g(x)在(-∞,x0)上是单调减函数,在(x0,+∞)上是单调增函数.‎ 下证x0=0.‎ 若x0<0,则x0<<0,于是galoga2-2=0,且函数g(x)在以和loga2为端点的闭区间上的图像不间断,所以在区间,loga2上存在g(x)的零点,记为x1.因为00,同理可得,在和logb2之间存在g(x)的非0的零点,矛盾.‎ 因此,x0=0.‎ 于是-=1,故ln a+ln b=0,所以ab=1.‎ ‎6.B6[2016·全国卷Ⅲ] 已知a=2,b=4,c=25,则(  )‎ A.b4=2=a,故bb>1.若logab+logba=,ab=ba,则a=________,b=________.‎ ‎12.4 2 [解析] 设t=logab,则logba=.∵a>b>1,∴0y>0,则(  )‎ A.->0 ‎ B.sin x-sin y>0‎ C.x-y<0 ‎ D.ln x+ln y>0‎ ‎5.C [解析] 选项A中,因为x>y>0,所以<,即-<0,故结论不成立;选项B中,当x=,y=时,sin x-sin y<0,故结论不成立;选项C中,函数y=x是定义在R上的减函数,因为x>y>0,所以xb>1,0==logab,此时>1,0,进而lg a.‎ ‎(i)当0<α≤时,g(t)在(-1,1)内无极值点,|g(-1)|=α,|g(1)|=2-3α,|g(-1)|<|g(1)|,所以A=2-3α.‎ ‎(ii)当<α<1时,由g(-1)-g(1)=2(1-α)>0,知g(-1)>g(1)> g().‎ 又|g()|-|g(-1)|=>0,所以A=|g()|=.‎ 综上,A= ‎(3)证明:由(1)得|f′(x)|=|-2αsin 2x-(α-1)sin x|≤2α+|α-1|.‎ 当0<α≤时,|f′(x)|≤1+α≤2-4α<2(2-3α)=2A.‎ 当<α<1时,A=++≥1,所以|f′(x)|≤1+α<2A.‎ 当α≥1时,|f′(x)|≤3α-1≤6α-4=2A,所以|f′(x)|≤2A.‎ ‎9.B7,E6[2016·四川卷] 设直线l1,l2分别是函数f(x)=图像上点P1,P2处的切线,l1与l2垂直相交于点P,且l1,l2分别与y轴相交于点A,B,则△PAB的面积的取值范围是(  )‎ A.(0,1) B.(0,2)‎ C.(0,+∞) D.(1,+∞)‎ ‎9.A [解析] 不妨设P1(x1,y1),P2(x2,y2),其中0b>1.若logab+logba=,ab=ba,则a=________,b=________.‎ ‎12.4 2 [解析] 设t=logab,则logba=.∵a>b>1,∴00,则f′(x)在(0,1)上存在零点,即f(x)在(0,1)上存在极值,据此可知,只能为选项B,D中的图像.当x=2时,y=8-e2<1,故选D.‎ ‎8.B7,B8,E1[2016·全国卷Ⅰ] 若a>b>1,0==logab,此时>1,0,进而lg a0,b>0,a≠1,b≠1).‎ ‎(1)设a=2,b=.‎ ‎①求方程f(x)=2的根;‎ ‎②若对于任意x∈R,不等式f(2x)≥mf(x)-6恒成立,求实数m的最大值;‎ ‎(2)若01,函数g(x)=f(x)-2有且只有1个零点,求ab的值.‎ ‎19.解:(1)因为a=2,b=,所以f(x)=2x+2-x.‎ ‎①方程f(x)=2,即2x+2-x=2,亦即(2x)2-2×2x+1=0,‎ 所以(2x-1)2=0,于是2x=1,解得x=0.‎ ‎②由条件知f(2x)=22x+2-2x=(2x+2-x)2-2=[f(x)]2-2.‎ 因为f(2x)≥mf(x)-6对于x∈R恒成立,且f(x)>0,‎ 所以m≤对于x∈R恒成立.‎ 而=f(x)+≥2=4,且=4,‎ 所以m≤4,故实数m的最大值为4.‎ ‎(2)因为函数g(x)=f(x)-2只有1个零点,而g(0)=f(0)-2=a0+b0-2=0,‎ 所以0是函数g(x)的唯一零点.‎ 因为g′(x)=axln a+bxln b,又由01知ln a<0,ln b>0,‎ 所以g′(x)=0有唯一解x0=log-.‎ 令h(x)=g′(x),则h′(x)=(axln a+bxln b)′=ax(ln a)2+bx(ln b)2,‎ 从而对任意x∈R,h′(x)>0,所以g′(x)=h(x)是(-∞,+∞)上的单调增函数.‎ 于是当x∈(-∞,x0)时,g′(x)g′(x0)=0.‎ 因而函数g(x)在(-∞,x0)上是单调减函数,在(x0,+∞)上是单调增函数.‎ 下证x0=0.‎ 若x0<0,则x0<<0,于是galoga2-2=0,且函数g(x)在以和loga2为端点的闭区间上的图像不间断,所以在区间,loga2上存在g(x)的零点,记为x1.因为00,同理可得,在和logb2之间存在g(x)的非0的零点,矛盾.‎ 因此,x0=0.‎ 于是-=1,故ln a+ln b=0,所以ab=1.‎ ‎15.B9[2016·山东卷] 已知函数f(x)=其中m>0.若存在实数b,使得关于x的方程f(x)=b有三个不同的根,则m的取值范围是________.‎ ‎15.(3,+∞) [解析] 画出函数f(x)的图像如图所示,根据已知得m>4m-m2,又m>0,解得m>3,故实数 m的取值范围是(3,+∞).‎ B10 函数模型及其应用 ‎ B11 导数及其运算 ‎21.B11,B12,E8[2016·四川卷] 设函数f(x)=ax2-a-ln x,其中a∈R.‎ ‎(1)讨论f(x)的单调性;‎ ‎(2)确定a的所有可能取值,使得f(x)>-e1-x在区间(1,+∞)内恒成立(e=2.718…为自然对数的底数).‎ ‎21.解:(1)f′(x)=2ax-=(x>0).‎ 当a≤0时,f′(x)<0,f(x)在(0,+∞)内单调递减.‎ 当a>0时,由f′(x)=0,有x=,‎ 此时,当x∈(0,)时,f′(x)<0,f(x)单调递减;当x∈(,+∞)时,f′(x)>0,f(x)单调递增.‎ ‎(2)令g(x)=-,s(x)=ex-1-x,‎ 则s′(x)=ex-1-1.‎ 而当x>1时,s′(x)>0,‎ 所以s(x)在区间(1,+∞)内单调递增.‎ 又s(1)=0,所以当x>1时,s(x)>0,‎ 从而当x>1时,g(x)>0.‎ 当a≤0,x>1时,f(x)=a(x2-1)-ln x<0,‎ 故当f(x)>g(x)在区间(1,+∞)内恒成立时,必有a>0.‎ 当01.‎ 由(1)有f()0,‎ 所以此时f(x)>g(x)在区间(1,+∞)内不恒成立.‎ 当a≥时,令h(x)=f(x)-g(x)(x≥1).当x>1时,h′(x)=2ax-+-e1-x>x-+-=>>0.‎ 因此,h(x)在区间(1,+∞)内单调递增.‎ 又因为h(1)=0,所以当x>1时,h(x)=f(x)-g(x)>0,即f(x)>g(x)恒成立.‎ 综上,a∈[,+∞).‎ B12 导数的应用 ‎14.B3,B12[2016·北京卷] 设函数f(x)= ‎①若a=0,则f(x)的最大值为________;‎ ‎②若f(x)无最大值,则实数a的取值范围是________.‎ ‎14.①2 ②(-∞,-1) [解析] 由(x3-3x)′=3x2-3=0,得x=±1,作出函数y=x3-3x和y=-2x的图像,如图所示.①当a=0时,由图像可得f(x)的最大值为f(-1)=2.②由图像可知当a≥-1时,函数f(x)有最大值;当a<-1时,y=-2x在x>a时无最大值,且-2a>a3-3a,所以a<-1.‎ ‎17.G1、G7、B12[2016·江苏卷] 现需要设计一个仓库,它由上下两部分组成,上部的形状是正四棱锥P A1B1C1D1,下部的形状是正四棱柱ABCD A1B1C1D1(如图15所示),并要求正四棱柱的高O1O是正四棱锥的高PO1的4倍.‎ ‎(1)若AB=6 m,PO1=2 m,则仓库的容积是多少?‎ ‎(2)若正四棱锥的侧棱长为6 m,则当PO1为多少时,仓库的容积最大?‎ 图15‎ ‎17.解:(1)由PO1=2知O1O=4PO1=8.‎ 因为A1B1=AB=6,‎ 所以正四棱锥P A1B1C1D1的体积V锥=·A1B·PO1=×62×2=24(m3),‎ 正四棱柱ABCD A1B1C1D1的体积V柱=AB2·O1O=62×8=288(m3).‎ 所以仓库的容积V=V锥+V柱=24+288=312(m3).‎ ‎(2)设A1B1=a(m),PO1=h(m),则00,V是单调增函数;‎ 当20,b>0,a≠1,b≠1).‎ ‎(1)设a=2,b=.‎ ‎①求方程f(x)=2的根;‎ ‎②若对于任意x∈R,不等式f(2x)≥mf(x)-6恒成立,求实数m的最大值;‎ ‎(2)若01,函数g(x)=f(x)-2有且只有1个零点,求ab的值.‎ ‎19.解:(1)因为a=2,b=,所以f(x)=2x+2-x.‎ ‎①方程f(x)=2,即2x+2-x=2,亦即(2x)2-2×2x+1=0,‎ 所以(2x-1)2=0,于是2x=1,解得x=0.‎ ‎②由条件知f(2x)=22x+2-2x=(2x+2-x)2-2=[f(x)]2-2.‎ 因为f(2x)≥mf(x)-6对于x∈R恒成立,且f(x)>0,‎ 所以m≤对于x∈R恒成立.‎ 而=f(x)+≥2=4,且=4,‎ 所以m≤4,故实数m的最大值为4.‎ ‎(2)因为函数g(x)=f(x)-2只有1个零点,而g(0)=f(0)-2=a0+b0-2=0,‎ 所以0是函数g(x)的唯一零点.‎ 因为g′(x)=axln a+bxln b,又由01知ln a<0,ln b>0,‎ 所以g′(x)=0有唯一解x0=log-.‎ 令h(x)=g′(x),则h′(x)=(axln a+bxln b)′=ax(ln a)2+bx(ln b)2,‎ 从而对任意x∈R,h′(x)>0,所以g′(x)=h(x)是(-∞,+∞)上的单调增函数.‎ 于是当x∈(-∞,x0)时,g′(x)g′(x0)=0.‎ 因而函数g(x)在(-∞,x0)上是单调减函数,在(x0,+∞)上是单调增函数.‎ 下证x0=0.‎ 若x0<0,则x0<<0,于是galoga2-2=0,且函数g(x)在以和loga2为端点的闭区间上的图像不间断,所以在区间,loga2上存在g(x)的零点,记为x1.因为00,同理可得,在和logb2之间存在g(x)的非0的零点,矛盾.‎ 因此,x0=0.‎ 于是-=1,故ln a+ln b=0,所以ab=1.‎ ‎7.B8,B12[2016·全国卷Ⅰ] 函数y=2x2-e|x|在[-2,2]的图像大致为(  )‎ 图12‎ ‎7.D [解析] 易知该函数为偶函数,只要考虑当x≥0时的情况即可,此时y=2x2-ex.令f(x)=2x2-ex,则f′(x)=4x-ex,则f′(0)<0,f′(1)>0,则f′(x)在(0,1)上存在零点,即f(x)在(0,1)上存在极值,据此可知,只能为选项B,D中的图像.当x=2时,y=8-e2<1,故选D.‎ ‎21.B12[2016·全国卷Ⅰ] 已知函数f(x)=(x-2)ex+a(x-1)2有两个零点.‎ ‎(1)求a的取值范围;‎ ‎(2)设x1,x2是f(x)的两个零点,证明:x1+x2<2.‎ ‎21.解:(1)f′(x)=(x-1)ex+2a(x-1)=(x-1)(ex+2a).‎ ‎(i)设a=0,则f(x)=(x-2)ex,f(x)只有一个零点.‎ ‎(ii)设a>0,则当x∈(-∞,1)时,f′(x)<0;当x∈(1,+∞)时,f′(x)>0.所以f(x)在(-∞,1)单调递减,在(1,+∞)单调递增.‎ 又f(1)=-e,f(2)=a,取b满足b<0且b(b-2)+a(b-1)2=a(b2-b)>0,‎ 故f(x)存在两个零点.‎ ‎(iii)设a<0,由f′(x)=0得x=1或x=ln(-2a).‎ 若a≥-,则ln(-2a)≤1,故当x∈(1,+∞)时,f′(x)>0,因此f(x)在(1,+∞)单调递增.又当x≤1时,f(x)<0,所以f(x)不存在两个零点.‎ 若a<-,则ln(-2a)>1.故当x∈(1,ln(-2a))时,f′(x)<0;当x∈(ln(-2a),+∞) 时,f′(x)>0.因此f(x)在(1,ln(-2a))单调递减,在(ln(-2a),+∞)单调递增.又当x≤1时,f(x)<0,所以f(x)不存在两个零点.‎ 综上,a的取值范围为(0,+∞).‎ ‎(2)证明:不妨设x1f(2-x2),即f(2-x2)<0.‎ 由于f(2-x2)=-x2e2-x2+a(x2-1)2,而f(x2)=(x2-2)ex2+a(x2-1)2=0,‎ 所以f(2-x2)=-x2e2-x2-(x2-2)ex2.‎ 设g(x)=-xe2-x-(x-2)ex,‎ 则g′(x)=(x-1)(e2-x-ex).‎ 所以当x>1时,g′(x)<0,而g(1)=0,故当x>1时,g(x)<0,‎ 从而g(x2)=f(2-x2)<0,故x1+x2<2.‎ ‎15.B4、B12[2016·全国卷Ⅲ] 已知f(x)为偶函数,当x<0时,f(x)=ln(-x)+3x,则曲线y=f(x)在点(1,-3)处的切线方程是________.‎ ‎15.y=-2x-1 [解析] 设x>0,则-x<0.∵x<0时,f(x)=ln(-x)+3x,∴f(-x)=ln x-3x,又∵f(-x)=f(x),∴当x>0时,f(x)=ln x-3x,∴f′(x)=-3,即f′(1)=-2,∴曲线y=f(x)在点(1,-3)处的切线方程为y+3=-2(x-1),整理得y=-2x-1.‎ ‎21.B12、B14、B7[2016·全国卷Ⅲ] 设函数f(x)=αcos 2x+(α-1)(cos x+1),其中α>0,记|f(x)|的最大值为A.‎ ‎(1)求f′(x);‎ ‎(2)求A;‎ ‎(3)证明:|f′(x)|≤2A.‎ ‎21.解:(1)f′(x)=-2αsin 2x-(α-1)sin x.‎ ‎(2)当α≥1时,|f(x)|=|αcos 2x+(α-1)(cos x+1)|≤α+2(α-1)=3α-2=f(0),‎ 因此A=3α-2.‎ 当0<α<1时,将f(x)变形为f(x)=2αcos2x+(α-1)cos x-1.‎ 令g(t)=2αt2+(α-1)t-1,则A是|g(t)|在[-1,1]上的最大值,g(-1)=α,g(1)=3α-2,且当t=时,g(t)取得极小值,极小值为g()=--1=-.‎ 令-1<<1,解得α<-(舍去)或α>.‎ ‎(i)当0<α≤时,g(t)在(-1,1)内无极值点,|g(-1)|=α,|g(1)|=2-3α,|g(-1)|<|g(1)|,所以A=2-3α.‎ ‎(ii)当<α<1时,由g(-1)-g(1)=2(1-α)>0,知g(-1)>g(1)> g().‎ 又|g()|-|g(-1)|=>0,所以A=|g()|=.‎ 综上,A= ‎(3)证明:由(1)得|f′(x)|=|-2αsin 2x-(α-1)sin x|≤2α+|α-1|.‎ 当0<α≤时,|f′(x)|≤1+α≤2-4α<2(2-3α)=2A.‎ 当<α<1时,A=++≥1,所以|f′(x)|≤1+α<2A.‎ 当α≥1时,|f′(x)|≤3α-1≤6α-4=2A,所以|f′(x)|≤2A.‎ ‎21.B11,B12,E8[2016·四川卷] 设函数f(x)=ax2-a-ln x,其中a∈R.‎ ‎(1)讨论f(x)的单调性;‎ ‎(2)确定a的所有可能取值,使得f(x)>-e1-x在区间(1,+∞)内恒成立(e=2.718…为自然对数的底数).‎ ‎21.解:(1)f′(x)=2ax-=(x>0).‎ 当a≤0时,f′(x)<0,f(x)在(0,+∞)内单调递减.‎ 当a>0时,由f′(x)=0,有x=,‎ 此时,当x∈(0,)时,f′(x)<0,f(x)单调递减;当x∈(,+∞)时,f′(x)>0,f(x)单调递增.‎ ‎(2)令g(x)=-,s(x)=ex-1-x,‎ 则s′(x)=ex-1-1.‎ 而当x>1时,s′(x)>0,‎ 所以s(x)在区间(1,+∞)内单调递增.‎ 又s(1)=0,所以当x>1时,s(x)>0,‎ 从而当x>1时,g(x)>0.‎ 当a≤0,x>1时,f(x)=a(x2-1)-ln x<0,‎ 故当f(x)>g(x)在区间(1,+∞)内恒成立时,必有a>0.‎ 当01.‎ 由(1)有f()0,‎ 所以此时f(x)>g(x)在区间(1,+∞)内不恒成立.‎ 当a≥时,令h(x)=f(x)-g(x)(x≥1).当x>1时,h′(x)=2ax-+-e1-x>x-+-=>>0.‎ 因此,h(x)在区间(1,+∞)内单调递增.‎ 又因为h(1)=0,所以当x>1时,h(x)=f(x)-g(x)>0,即f(x)>g(x)恒成立.‎ 综上,a∈[,+∞).‎ ‎16.B12[2016·全国卷Ⅱ] 若直线y=kx+b是曲线y=ln x+2的切线,也是曲线y=ln(x+1)的切线,则b=________.‎ ‎16.1-ln 2 [解析] 曲线y=ln x+2的切线为y=·x+ln x1+1(其中x1为切点横坐标),‎ 曲线y=ln(x+1)的切线为y=·x+ln(x2+1)-(其中x2为切点横坐标).‎ 由题可知 解得 ‎∴b=ln x1+1=1-ln 2.‎ ‎21.B12[2016·全国卷Ⅱ] (1)讨论函数f(x)=ex的单调性,并证明当x>0时,(x-2)ex+‎ x+2>0.‎ ‎(2)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)的值域.‎ ‎21.解:(1)f(x)的定义域为(-∞,-2)∪(-2,+∞).‎ f′(x)=≥0,‎ 当且仅当x=0时,f′(x)=0,所以f(x)在(-∞,-2),(-2,+∞)上单调递增.‎ 因此当x∈(0,+∞)时,f(x)>f(0)=-1.‎ 所以(x-2)ex>-(x+2),即(x-2)ex+x+2>0.‎ ‎(2)证明:g′(x)==[f(x)+a].‎ 由(1)知,f(x)+a单调递增,对任意a∈[0,1),f(0)+a=a-1<0,f(2)+a=a≥0,‎ 因此,存在唯一xa∈(0,2],使得f(xa)+a=0,即g′(xa)=0.‎ 当0xa时,f(x)+a>0,g′(x)>0,g(x)单调递增.‎ 因此g(x)在x=xa处取得最小值,最小值为 g(xa)===,‎ 于是h(a)=.由′=>0(x>0),可知y=(x>0)单调递增,‎ 所以,由xa∈(0,2],得=f′(x)+对于任意的x∈[1,2]成立.‎ ‎20.解:(1)f(x)的定义域为(0,+∞),‎ f′(x)=a--+=.‎ 当a≤0时,若x∈(0,1),则f′(x)>0,f(x)单调递增,‎ 若x∈(1,+∞),则f′(x)<0,f(x)单调递减.‎ 当a>0时,f′(x)=(x-)(x+).‎ ‎(i)当01.‎ 当x∈(0,1)或x∈(,+∞)时,f′(x)>0,f(x)单调递增.‎ 当x∈(1,)时,f′(x)<0,f(x)单调递减.‎ ‎(ii)当a=2时,=1,在区间(0,+∞)内,f′(x)≥0,f(x)单调递增.‎ ‎(iii)当a>2时,0<<1.‎ 当x∈(0,)或x∈(1,+∞)时,f′(x)>0,f(x)单调递增,‎ 当x∈,1时,f′(x)<0,f(x)单调递减.‎ 综上所述,当a≤0时,f(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减;‎ 当0<a<2时,f(x)在(0,1)上单调递增,在(1,)上单调递减,在(,+∞)上单调递增;‎ 当a=2时,f(x)在(0,+∞)上单调递增;‎ 当a>2时,f(x)在(0,)上单调递增,在(,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增.‎ ‎(2)证明:由(1)知,当a=1时,‎ f(x)-f′(x)=x-ln x+-(1--+)=x-ln x++--1,x∈[1,2].‎ 设g(x)=x-ln x,h(x)=+--1,x∈[1,2],‎ 则f(x)-f′(x)=g(x)+h(x).‎ 由g′(x)=≥0,‎ 可得g(x)≥g(1)=1,‎ 当且仅当x=1时取得等号.‎ 又h′(x)=.‎ 设φ(x)=-3x2-2x+6,则φ(x)在[1,2]上单调递减.‎ 因为φ(1)=1,φ(2)=-10,‎ 所以∃x0∈(1,2),使得当x∈(1,x0)时,φ(x)>0,x∈(x0,2)时,φ(x)<0.‎ 所以h(x)在(1,x0)上单调递增,在(x0,2)上单调递减.‎ 由h(1)=1,h(2)=,可得h(x)≥h(2)=,‎ 当且仅当x=2时取得等号.‎ 所以f(x)-f′(x)>g(1)+h(2)=,‎ 即f(x)>f′(x)+对于任意的x∈[1,2]成立.‎ ‎20.B12[2016·天津卷] 设函数f(x)=(x-1)3-ax-b,x∈R,其中a,b∈R.‎ ‎(1)求f(x)的单调区间;‎ ‎(2)若f(x)存在极值点x0,且f(x1)=f(x0),其中x1≠x0,求证:x1+2x0=3;‎ ‎(3)设a>0,函数g(x)=|f(x)|,求证:g(x)在区间[0,2]上的最大值不小于.‎ ‎20.解:(1)由f(x)=(x-1)3-ax-b,可得f′(x)=3(x-1)2-a.‎ 下面分两种情况讨论:‎ ‎(i)当a≤0时,有f′(x)=3(x-1)2-a≥0恒成立,所以f(x)的单调递增区间为(-∞,+∞).‎ ‎(ii)当a>0时,令f′(x)=0,解得x=1+或x=1-.‎ 当x变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下表:‎ x ‎(-∞,1-)‎ ‎1- ‎(1-,1+)‎ ‎1+ ‎(1+,+∞)‎ f′(x)‎ ‎+‎ ‎0‎ ‎-‎ ‎0‎ ‎+‎ f(x)‎ 单调递增 极大值 单调递减 极小值 单调递增 所以f(x)的单调递减区间为(1-,1+),单调递增区间为(-∞,1-),(1+,+∞).‎ ‎(2)证明:因为f(x)存在极值点,所以由(1)知a>0,且x0≠1.由题意,得f′(x0)=3(x0-1)2-a=0,即(x0-1)2=,进而f(x0)=(x0-1)3-ax0-b=-x0--b.‎ 又f(3-2x0)=(2-2x0)3-a(3-2x0)-b=(1-x0)+2ax0-3a-b=-x0--b=f(x0),且3-2x0≠x0,‎ 由题意及(1)知,存在唯一实数x1满足f(x1)=f(x0),且x1≠x0,因此x1=3-2x0,‎ 所以x1+2x0=3.‎ ‎(3)证明:设g(x)在区间[0,2]上的最大值为M,max{x,y}表示x,y两数的最大值.下面分三种情况讨论:‎ ‎(i)当a≥3时,1-≤0<2≤1+,由(1)知,f(x)在区间[0,2]上单调递减,所以f(x)在区间[0,2]上的取值范围为[f(2),f(0)],因此M=max{|f(2)|,|f(0)|}=max{|1-2a-b|,|-1-b|}=max{|a-1+(a+b)|,|a-1-(a+b)|}=‎ 所以M=a-1+|a+b|≥2.‎ ‎(ii)当≤a<3时,1-≤0<1-<1+<2≤1+.由(1)和(2)知 f(0)≥f(1-)=f(1+),f(2)≤f(1+)=f(1-),‎ 所以f(x)在区间[0,2]上的取值范围为[f(1+),f(1-)],‎ 因此M=max{|f(1+)|,|f(1-)|=max=‎ max=+|a+b|≥××=.‎ ‎(iii)当0f(1+)=f(1-).‎ 所以f(x)在区间[0,2]上的取值范围为[f(0),f(2)],因此M=max{|f(0)|,|f(2)|}=max{|-1-b|,|1-2a-b|}=max{|1-a+(a+b)|,|1-a-(a+b)|}=1-a+|a+b|>.‎ 综上所述,当a>0时,g(x)在区间[0,2]上的最大值不小于.‎ ‎03[2016·浙江卷]“复数与导数”模块 ‎(1)已知i为虚数单位.若复数z满足(z+i)2=2i,求复数z.‎ ‎(2)求曲线y=2x2-ln x在点(1,2)处的切线方程.‎ 解:(1)设复数z=a+bi,a,b∈R,由题意得 a2-(b+1)2+2a(b+1)i=2i,‎ 解得或 故z=1或z=-1-2i.‎ ‎(2)由于(2x2-ln x)′=4x-,‎ 则曲线在点(1,2)处的切线的斜率为3.‎ 因此,曲线在点(1,2)处的切线方程为y=3x-1.‎ B13 定积分与微积分基本定理 B14 单元综合 ‎18.B14[2016·北京卷] 设函数f(x)=xea-x+bx,曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线方程为y=(e-1)x+4.‎ ‎(1)求a,b的值;‎ ‎(2)求f(x)的单调区间.‎ ‎18.解:(1)因为f(x)=xea-x+bx,所以f′(x)=(1-x)ea-x+b.‎ 依题设,得即 解得a=2,b=e.‎ ‎(2)由(1)知f(x)=xe2-x+ex.‎ 由f′(x)=e2-x(1-x+ex-1)及e2-x>0知,f′(x)与1-x+ex-1同号.‎ 令g(x)=1-x+ex-1,则g′(x)=-1+ex-1.‎ 所以,当x∈(-∞,1)时,g′(x)<0,g(x)在区间(-∞,1)上单调递减;‎ 当x∈(1,+∞)时,g′(x)>0,g(x)在区间(1,+∞)上单调递增.‎ 故g(1)=1是g(x)在区间(-∞,+∞)上的最小值,‎ 从而g(x)>0,x∈(-∞,+∞).‎ 综上可知,f′(x)>0,x∈(-∞,+∞),‎ 故f(x)的单调递增区间为(-∞,+∞).‎ ‎21.B12、B14、B7[2016·全国卷Ⅲ] 设函数f(x)=αcos 2x+(α-1)(cos x+1),其中α>0,记|f(x)|的最大值为A.‎ ‎(1)求f′(x);‎ ‎(2)求A;‎ ‎(3)证明:|f′(x)|≤2A.‎ ‎21.解:(1)f′(x)=-2αsin 2x-(α-1)sin x.‎ ‎(2)当α≥1时,|f(x)|=|αcos 2x+(α-1)(cos x+1)|≤α+2(α-1)=3α-2=f(0),‎ 因此A=3α-2.‎ 当0<α<1时,将f(x)变形为f(x)=2αcos2x+(α-1)cos x-1.‎ 令g(t)=2αt2+(α-1)t-1,则A是|g(t)|在[-1,1]上的最大值,g(-1)=α,g(1)=3α-2,且当t=时,g(t)取得极小值,极小值为g()=--1=-.‎ 令-1<<1,解得α<-(舍去)或α>.‎ ‎(i)当0<α≤时,g(t)在(-1,1)内无极值点,|g(-1)|=α,|g(1)|=2-3α,|g(-1)|<|g(1)|,所以A=2-3α.‎ ‎(ii)当<α<1时,由g(-1)-g(1)=2(1-α)>0,知g(-1)>g(1)> g().‎ 又|g()|-|g(-1)|=>0,所以A=|g()|=.‎ 综上,A= ‎(3)证明:由(1)得|f′(x)|=|-2αsin 2x-(α-1)sin x|≤2α+|α-1|.‎ 当0<α≤时,|f′(x)|≤1+α≤2-4α<2(2-3α)=2A.‎ 当<α<1时,A=++≥1,所以|f′(x)|≤1+α<2A.‎ 当α≥1时,|f′(x)|≤3α-1≤6α-4=2A,所以|f′(x)|≤2A.‎ ‎15.B14[2016·四川卷] 在平面直角坐标系中,当P(x,y)不是原点时,定义P的“伴随点”为P′,;当P是原点时,定义P的“伴随点”为它自身.平面曲线C上所有点的“伴随点”所构成的曲线C′定义为曲线C的“伴随曲线”.现有下列命题:‎ ‎①若点A的“伴随点”是点A′,则点A′的“伴随点”是点A;‎ ‎②单位圆的“伴随曲线”是它自身;‎ ‎③若曲线C关于x轴对称,则其“伴随曲线”C′关于y轴对称;‎ ‎④一条直线的“伴随曲线”是一条直线.‎ 其中的真命题是________(写出所有真命题的序号).‎ ‎15.②③ [解析] ①设点A的坐标为(x,y),则其“伴随点”为A′,故A ‎′的“伴随点”的横坐标为=-x,同理可得纵坐标为-y,故点A′的“伴随点”是(-x,-y),故①错误.‎ ‎②设单位圆上的点P的坐标为(cos θ,sin θ),则点P的伴随点P′的坐标为(sin θ,-cos θ),即P′cosθ-,sinθ-,所以点P′也在单位圆上,故②正确.‎ ‎③设曲线C上点A的坐标为(x,y),则其关于x轴对称的点A1(x,-y)也在曲线C上,点A的“伴随点”为A′,点A1的“伴随点”为A′1,点A′与A′1关于y轴对称,故③正确.‎ ‎④取y=1这条直线,则A(0,1),B(1,1),C(2,1)都在直线上,这三个点的“伴随点”分别是A′(1,0),B′,C′,而A′,B′,C′三个点不在同一直线上,故④错误.‎ 下面给出严格证明:‎ 设点P(x,y)在直线l:Ax+By+C=0上,P点的“伴随点”为P′(x0,y0),‎ 则解得 将其代入直线l的方程可得A+B+C=0,‎ 化简得-Ay0+Bx0+C(x+y)=0.‎ 当C=0时,C(x+y)=0,P′的轨迹是一条直线;‎ 当C≠0时,C(x+y)不是一个常数,P′的轨迹不是一条直线.‎ 所以,直线的“伴随曲线”不一定是一条直线.‎ ‎20.B12,B14[2016·山东卷] 已知f(x)=a(x-ln x)+,a∈R.‎ ‎(1)讨论f(x)的单调性;‎ ‎(2)当a=1时,证明f(x)>f′(x)+对于任意的x∈[1,2]成立.‎ ‎20.解:(1)f(x)的定义域为(0,+∞),‎ f′(x)=a--+=.‎ 当a≤0时,若x∈(0,1),则f′(x)>0,f(x)单调递增,‎ 若x∈(1,+∞),则f′(x)<0,f(x)单调递减.‎ 当a>0时,f′(x)=(x-)(x+).‎ ‎(i)当01.‎ 当x∈(0,1)或x∈(,+∞)时,f′(x)>0,f(x)单调递增.‎ 当x∈(1,)时,f′(x)<0,f(x)单调递减.‎ ‎(ii)当a=2时,=1,在区间(0,+∞)内,f′(x)≥0,f(x)单调递增.‎ ‎(iii)当a>2时,0<<1.‎ 当x∈(0,)或x∈(1,+∞)时,f′(x)>0,f(x)单调递增,‎ 当x∈,1时,f′(x)<0,f(x)单调递减.‎ 综上所述,当a≤0时,f(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减;‎ 当0<a<2时,f(x)在(0,1)上单调递增,在(1,)上单调递减,在(,+∞)上单调递增;‎ 当a=2时,f(x)在(0,+∞)上单调递增;‎ 当a>2时,f(x)在(0,)上单调递增,在(,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增.‎ ‎(2)证明:由(1)知,当a=1时,‎ f(x)-f′(x)=x-ln x+-(1--+)=x-ln x++--1,x∈[1,2].‎ 设g(x)=x-ln x,h(x)=+--1,x∈[1,2],‎ 则f(x)-f′(x)=g(x)+h(x).‎ 由g′(x)=≥0,‎ 可得g(x)≥g(1)=1,‎ 当且仅当x=1时取得等号.‎ 又h′(x)=.‎ 设φ(x)=-3x2-2x+6,则φ(x)在[1,2]上单调递减.‎ 因为φ(1)=1,φ(2)=-10,‎ 所以∃x0∈(1,2),使得当x∈(1,x0)时,φ(x)>0,x∈(x0,2)时,φ(x)<0.‎ 所以h(x)在(1,x0)上单调递增,在(x0,2)上单调递减.‎ 由h(1)=1,h(2)=,可得h(x)≥h(2)=,‎ 当且仅当x=2时取得等号.‎ 所以f(x)-f′(x)>g(1)+h(2)=,‎ 即f(x)>f′(x)+对于任意的x∈[1,2]成立.‎ ‎8.B14[2016·天津卷] 已知函数f(x)=(a>0,且a≠1)在R上单调递减,且关于x的方程|f(x)|=2-x恰有两个不相等的实数解,则a的取值范围是(  )‎ A.(0, ] B.[,]‎ C. [,]∪{ } D.[,)∪{}‎ ‎8.C [解析] 由y=loga(x+1)+1在[0,+∞)上单调递减,得02,即a>时,由|x2+(4a-3)x+3a|=2-x,得x2+(4a-2)x+3a-2=0,则Δ=(4a-2)2-4(3a-2)=0,解得a=或a=1(舍);当1≤3a≤2时,由图像可知,符合条件.综上,a∈[,]∪{}.‎ ‎18.B14[2016·浙江卷] 已知a≥3,函数F(x)=min{2|x-1|,x2-2ax+4a-2},其中min{p,q}= ‎(1)求使得等式F(x)=x2-2ax+4a-2成立的x的取值范围;‎ ‎(2)(i)求F(x)的最小值m(a);‎ ‎(ii)求F(x)在区间[0,6]上的最大值M(a).‎ ‎18.解:(1)由于a≥3,故当x≤1时,(x2-2ax+4a-2)-2|x-1|=x2+2(a-1)(2-x)>0,‎ 当x>1时,(x2-2ax+4a-2)-2|x-1|=(x-2)(x-2a).‎ 所以,使得等式F(x)=x2-2ax+4a-2成立的x的取值范围为[2,2a].‎ ‎(2)(i)设函数f(x)=2|x-1|,g(x)=x2-2ax+4a-2,则f(x)min=f(1)=0,g(x)min=g(a)=-a2+4a-2,‎ 所以,由F(x)的定义知m(a)=min{f(1),g(a)},即 m(a)= ‎(ii)当0≤x≤2时,‎ F(x)≤f(x)≤max{f(0),f(2)}=2=F(2),‎ 当2≤x≤6时,‎ F(x)≤g(x)≤max{g(2),g(6)}=max{2,34-8a}=max{F(2),F(6)}.‎ 所以,M(a)= ‎22.B14[2016·上海卷] 已知a∈R,函数f(x)=log2(+a).‎ ‎(1)当a=5时,解不等式f(x)>0;‎ ‎(2)若关于x的方程f(x)-log2[(a-4)x+2a-5]=0的解集中恰有一个元素,求a的取值范围;‎ ‎(3)设a>0,若对任意t∈[,1],函数f(x)在区间[t,t+1]上的最大值与最小值的差不超过1,求a的取值范围.‎ ‎22.解:(1)由log2(+5)>0,得+5>1,‎ 解得x∈(-∞,-)∪(0,+∞).‎ ‎(2)由原方程可得+a=(a-4)x+2a-5,即(a-4)x2+(a-5)x-1=0.‎ ‎①当a=4时,x=-1,经检验,满足题意.‎ ‎②当a=3时,x1=x2=-1,经检验,满足题意.‎ ‎③当a≠3且a≠4时,x1=,x2=-1,x1≠x2.‎ 若x1是原方程的解,则+a>0,即a>2;‎ 若x2是原方程的解,则+a>0,即a>1.‎ 于是满足题意的a∈(1,2].‎ 综上,a的取值范围为(1,2]∪{3,4}.‎ ‎(3)易知f(x)在(0,+∞)上单调递减,‎ 所以函数f(x)在区间[t,t+1]上的最大值与最小值分别为f(t),f(t+1).‎ f(t)-f(t+1)=log2(+a)-log2(+a)≤1,即at2+(a+1)t-1≥0对任意t∈恒成立.‎ 因为a>0,所以函数y=at2+(a+1)t-1在区间上单调递增,当t=时,y有最小值a-.由a-≥0,得a≥.‎ 故a的取值范围为.‎ ‎5.[2016·哈尔滨一模] 已知函数f(x)=则不等式f(x)≤5的解集为(  )‎ A. B.∪ C. D.∪ ‎5.C [解析] 当x>0时,3+log2x≤5,即log2x≤2,解得0-1时,有x-ax2-ln(x+1)≥0恒成立,‎ 即ax2-x+ln(x+1)≤0恒成立.‎ 设F(x)=ax2-x+ln(x+1)(x>-1),则原命题等价于F(x)max≤0,‎ F′(x)=2ax-1+=.‎ ‎①当a<0时,令F′(x)=0,有x=0或x==-1+<-1(舍去).所以当-10,即F(x)是增函数;当x>0时,F′(x)<0,即F(x)是减函数.‎ 故F(x)max=F(0)=0,满足条件.‎ ‎②当a=0时,F′(x)=.‎ 当-10,即F(x)是增函数;当x>0时,F′(x)<0时,即F(x)是减函数.‎ 故F(x)max=F(0)=0,满足条件.‎ ‎③当a>0时,F()=ln(+1)>ln 1=0,不满足条件.‎ 综上所述,实数a的取值范围是(-∞,0].‎ ‎9.[2016·汕头联考] 设函数f(x)=x2+ln x-mx(m>0).‎ ‎(1)求f(x)的单调区间;‎ ‎(2)求f(x)的零点个数;‎ ‎(3)证明:曲线y=f(x)上没有经过原点的切线.‎ ‎9.解:(1)由题意知,f(x)的定义域为(0,+∞),‎ f′(x)=x+-m=.‎ 令f′(x)=0,得x2-mx+1=0.‎ ‎①当Δ=m2-4≤0,即00,即m>2时,由x2-mx+1=0得 x1=,x2=,且00,在区间(x1,x2)上,f′(x)<0,∴f(x)在区间(0,x1)和(x2,+∞)上单调递增,在区间(x1,x2)上单调递减.‎ ‎(2)由(1)可知,当02m且x>1时,f(x)>0.故f(x)有且仅有一个零点.‎ 当m>2时,∵f(x)在区间(0,x1)和(x2,+∞)上单调递增,在区间(x1,x2)上单调递减,且f(x1)=+ln-=+ln,‎ ‎∵<<0,‎ ‎0<=<=1,‎ ‎∴f(x1)<0.由此知f(x2)2m且x>1时,f(x)>0,‎ ‎∴f(x)在区间(0,+∞)上有且仅有一个零点.‎ 综上所述,当m>0时,f(x)有且仅有一个零点.‎ ‎(3)证明:假设曲线y=f(x)在点(x,f(x))(x>0)处的切线经过原点,‎ 则有=f′(x),即=x+-m,‎ 化简得x2-ln x+1=0(x>0).(*)‎ 记g(x)=x2-ln x+1(x>0),则g′(x)=x-=,‎ 令g′(x)=0,解得x=1.‎ 当01时,g′(x)>0.‎ ‎∴g(1)=是g(x)的最小值,‎ 即当x>0时,x2-ln x+1≥.‎ 由此说明方程(*)无解,∴曲线y=f(x)没有经过原点的切线.‎