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文档简介
1、log1x,x11已知fx,则关于x的方程x2fx2aa1的实根一、函数的概念与基本初等函数多选题522,x1个数可能为()1xA2B3C4D5【答案】ABC【分析】画出fx的图像,由a1,可分类讨论0a1,a0,a0三种情况,令x2a,判断出实根个数tx12,并画出图像,结合两个函数图像以及fx1x构成的集合.【详解】画出fx的图像如图所示,令tx12,画出图像如图所示.x由log1t1,解得:t4,t54545,由t2221,解得t61,t73.由log51t0,解得:t80,由t2220t1,解得t922.(1)当0a1时,fta,有3解,且4t0或0t45或3t22,结2的图像可知,4
2、t0时没有x与其对应,0t或3t22时合tx14x52a有4个实数根.每个t都有2个x与其对应,故此时fx1x(2)当a0时,fta,有2解,且t0或t22,t0有一个x1与其对2a有3个实数根.应,t22有两个x与其对应,故此时fx1xt有两个x与其对应,故此时fx2a有2个实数根.(3)当a0时,fta,有1解,且t22,结合tx1x1x2的图像可知,每个2a的实根个数构成的集合为2,3,4.综上所述,关于故选:ABCx的方程fx1x【点睛】方法点睛:本题考查分类讨论参数,求函数零点个数问题,讨论函数零点个数常用方法:(1)直接法:直接求解方程得到方程的根;(2)分离参数法:先将参数分离,
3、转化成求函数的值域问题加以解决;(3)数形结合法:先对解析式变形,进而构造两个函数,然后在同一平面直角坐标系中画出函数的图象,利用数形结合的方法求解,考查学生的数形结合的数学思想方法,考查分类讨论的数学思想方法,属于难题.2已知函数fxx2ax,2x1,x0 x0,则()B当a0时,fxfx21C当a0时,存在非零实数x,满足fxAfx的值域为1,00D函数gxfxa可能有三个零点【答案】BC【分析】fx00A考虑a2时的情况,求解出各段函数值域再进行判断;B先根据条件分析fx的单调性,再根据x21与x的大小关系进行判断;C作出yx2ax,yx2ax,yx2ax的函数图象,根据图象的对称性进行
4、分析判断;D根据条件先分析出a0,1,再根据有三个零点确定出a满足的不等式,由此判断出a是否有解,并判断结论是否正确.【详解】x0时,y2x1011,当x0时,yx2axxA当a2a224,取B当a0时,yx2axx的对称轴为x0,所以fx在242又因为x21xx0,所以x21x,所以fxfx21,故B正a2,此时yx1211,所以此时的值域为1,,故A错误;a2a2a,0上单调递减,又因为fx在0,上单调递减,且020a201,所以fx在R上单调递减,12324确;C作出函数yx2ax,yx2ax,y2x1的图象如下图所示:由图象可知:yx2ax,yx2ax关于原点对称,且yx2ax与y2x
5、1相交于x,y00,因为点x,y在函数yx2ax的图象上,所以点x,y在函数yx2ax的图0000象上,所以fx0fxyy0,000所以当a0时,存在x使得fxfx0,故C正确;且yxax,,若方程有三个根,则有a,所以a4或a0,这a2a2000D由题意知:fxa有三个根,所以fx不是单调函数,所以a0,又因为y2x11,0,所以a1,0,所以a0,1,244与a0,1矛盾,所以函数gxfxa不可能有三个零点,故D错误,故选:BC.【点睛】思路点睛:函数与方程的综合问题,采用数形结合思想能高效解答问题,通过数与形的相互转化能使问题转化为更简单的问题,常见的图象应用的命题角度有:(1)确定方程
6、根的个数;(2)求参数范围;(3)求不等式解集;(4)研究函数性质.3对于函数fx定义域中任意的x,x12述结论中正确结论的序号是()x1x,有如下结论,当fxlgx时,上2Afxx12fxfx12Bfxx12fxfx12Df1xfxfxCf(x)f(x)12xx120 x22212【答案】BC【分析】由对数的运算性质判断A,B,由对数函数的单调性判断C,由对数的运算结合基本不等式判断D【详解】fxlgx在定义域中单调递增,0,故C正确;对于A,错误;对于B,对于C,对于D,fxxlgxxlgxlgx,即fxxfxfx,故A1212121212fxxlgxxlgxlgxfxfx,故B正确;12
7、121212fxfx12xx12x,x0 xx,利用基本不等式知1212f12lg2lgxx,又22xxxx1122fxfx122lgxlgxlgxx11222lgxx,则12f1xx22fxfx122,故D错误;故选:BC【点睛】关键点点睛:本题考查命题的真假判断,考查对数函数的性质,考查基本不等式的应用,2解决本题的关键点是将对数形式化为根式,即lgxlgx12lgxx,利用对数的运算结12合基本不等式放缩得出答案,并验证取等条件,考查了学生逻辑思维能力和计算能力,属于中档题4设xR,用x表示不超过x的最大整数,则yx称为高斯函数,也叫取整函数.令fxxx,以下结论正确的有()Cfx1fx
8、1D函数fx的值域为0,1对于A,f1.11.11.11.120.9,故A正确.Af1.10.9B函数fx为奇函数【答案】AD【分析】根据高斯函数的定义逐项检验可得正确的选项.【详解】对于B,取x1.1,则f1.10.9,而f1.11.1-1.11.110.1,故f1.1f1.1,所以函数fx不为奇函数,故B错误.对于C,则fx1x1x1x1x1fx,故C错误.对于D,由C的判断可知,fx为周期函数,且周期为1,当0 x1时,则0当x0时,则f000,当0 x1时,fxxxx0 x,当x1时,fx11110,故当0 x1时,则有0fx1,故函数fx的值域为0,1,故D正确.故选:AD【点睛】思
9、路点睛:对于函数的新定义问题,注意根据定义展开讨论性质的讨论,并且注意性质讨论的次序,比如讨论函数值域,可以先讨论函数的奇偶性、周期性5设s,t0,若满足关于x的方程xtxts恰有三个不同的实数解xxxs,则下列选项中,一定正确的是()123Axxx0123Bst6425s5DstCt414425【答案】CD【分析】设fxxtxt,得出函数fx为偶函数,从而有xxx0,因此方程123fx=s必有一解为0,代入得2ts,分0 xt和xt两种情况得出函数fx的单调性和最值,从而求得s,t,可得选项.【详解】设fxxtxt,则函数fx为偶函数,所以xxx0,123所以fx=s,其中必有一解为0,则f
10、0tts2ts,当0 xt时,fxtxtx2txt+x22t,当且仅当x0时取等号;442545当xt时,fxtxtx在t,上递增,fxs2t,xtxt2txt2xtxtxt4t4x5tx5t,4又fx在t,上递增,x5t,即x=s5t2tt64,s5t16,33t6454144,st.s2516525故选:CD.【点睛】本题考查函数与方程的综合知识,关键构造合适的函数,判断函数的奇偶性,单调性,最值,属于较难题.6设x表示不超过x的最大整数,如:1.21,1.22,yx又称为取整函数,在现实生活中有着广泛的应用,诸如停车收费,出租车收费等均按“取整函数”进行计费,以下关于“取整函数”的描述,
11、正确的是()AxR,2x2xBx,yR,若xy,则xy1xR,xx2xC12对于A,x1.5,则2x33,2x224,故2x2x,故A不成对于C,设xmr,其中mZ,r0,1,D不等式2x2x30的解集为x|x0或x2【答案】BCD【分析】通过反例可得A错误,根据取整函数的定义可证明BC成立,求出不等式2t2t30的解后可得不等式2x2x30的解集,从而可判断D正确与否.【详解】立.对于B,xym,则mxm1,mym1,故m1ym,所以xy1,故B成立.xx12mr1,2x2m2r,则220,2r0,故xx2x;,则r若0r222111r1,则r1,2r1,故xx2x,故C成立.若222111
12、对于D,由不等式2x2x30可得x1或x32,故x0或x2,故D正确.故选:BCD【点睛】本题考查在新定义背景下恒等式的证明与不等式的解法,注意把等式的证明归结为整数部分和小数部分的关系,本题属于较难题.7设函数f(x)是定义在区间I上的函数,若对区间I中的任意两个实数x,x,都有12f(xxf(x)f(x)12)1222,则称f(x)为区间I上的下凸函数.下列函数中是区间(1,3)上的下凸函数的是()Af(x)2x1Cf(x)x35【答案】ACDBf(x)x2Df(x)2x1x1【分析】根据函数的解析式,求得f(xxf(x)f(x)12)1222,可判定A正确;根据特殊值法,对于A中,任取x
13、1,x2(1,3)且xx,则f(xx222可得f(xx2)可判定B不正确;根据函数的图象变换,结合函数的图象,可判定C、D正确.【详解】12)(xx)1,1212f(x)f(x)112(2x12x1)(xx)1,1212f(x)f(x)xxf(x)f(x)2)12112,满足f(1,所以A正确;2222222对于B中,取x135xx,x,则122,235可得f()f()22f(x)f(x)11xx,所以12,f(12)f(2)0,2222此时f(xxf(x)f(x)12)1222,不符合题意,所以B不正确;对于C中,函数f(x)x35,由幂函数yx3的图象向上移动5个单位,得到函数f(x)x3
14、5的图象,如图所示,C,y,22取x1,x2(1,3)且x1x2,由图象可得f(xxf(x)f(x)12)y12D因为yDyC,所以f(xxf(x)f(x)12)1222,符合题意,所以是正确的;对于D中,函数f(x)2x132x1x1由函数y象,32x1的图象向右平移1个单位,再向上平移2个单位,得到f(x)的图xx1C,如图所示,取x1,x2(1,3)且x1x2,由图象可得f(xx12)y2f(x)f(x)122y,D因为yDyC,所以f(xxf(x)f(x)12)1222,符合题意,所以是正确的;Df2【点睛】本题主要考查了函数的新定义及其应用,其中解答中正确理解函数的新定义,以及结合函
15、数的图象求解是解答的关键,着重考查了数形结合法,以及推理与运算能力,属于中档试题.8若fx满足对任意的实数a,b都有fabfafb且f12,则下列判断正确的有()Afx是奇函数Bfx在定义域上单调递增C当x0,时,函数fx1f4f6f2016f2018f2020f1f3f5f2015f2017f20192020【答案】BCD【分析】利用新定义结合函数的性质进行判断计算出f(1)判断A;先利用f(1)21证明所有有理数p,有f(p)1,然后用任意无理数q都可以看作是一个有理数列的极限,由极限的性质得f(q)1,这样可判断C,由此再根据单调性定义判断B,根据定义计算f(2n)f(2n1)(nN),
16、然后求得D中的和,从而判断D【详解】令a0,b1,则f(1)f(10)f(1)f(0),即22f(0),f(0)1,f(x)不可能是奇函数,A错;对于任意xR,f(x)0,若存在x0R,使得f(x0)0,则f(0)f(x(x)f(x)f(x)0,与f(0)1矛盾,故对于任意xR,0000f(x)0,对于任意xR,f(x)ffff0,xx22f(1)21,对任意正整数n,xxx2222fffn个fff21,f11,nn1111nnnn1n个n1n1n1n1n同理f(n)f(111)f(1)f(1)f(1)2n1,对任意正有理数p,显然有pmn(m,n是互质的正整数),则f(p)ff1,mn1mn
17、对任意正无理数q,可得看作是某个有理数列p1,p2,p3,的极限,而f(pi)1,iN,f(q)与f(p)的极限,f(q)1,i综上对所有正实数x,有f(x)1,C正确,设x1x2,则x2x10,f(x2x1)1,则f(x)f(x(xx)f(x)f(xx)f(x),f(x)是增函数,B正确;21211211由已知f(2n)f(2n11)f(2n1)f(1)2f(2n1),f(2n)f(2n1)2,f2f4f6f2016f2018f2020f1f3f5f2015f2017f2019221010个22210102020,D正确故选:BCD【点睛】本题考查新定义函数,考查学生分析问题,解决问题的能力
18、,逻辑思维能力,运算求解能力,对学生要求较高,本题属于难题9已知函数f(x)xn4xn(n为正整数),则下列判断正确的是()A函数f(x)始终为奇函数B当n为偶数时,函数f(x)的最小值为4C当n为奇数时,函数f(x)的极小值为4D当n1时,函数yf(x)的图象关于直线y2x对称【答案】BC【分析】由已知得f(x)xn4xn,分n为偶数和n为奇数得出函数f(x)的奇偶性,可判断A和;当n为偶数时,xn0,运用基本不等式可判断B;当n为奇数时,令txn,则x0,t0;x0,t0,构造函数g(t)t4t,利用其单调性可判断C;当n1时,取函数f(x)x【详解】4x,上点P15,求出点P关于直线y2
19、x对称的对称点,代入可判断D.因为函数f(x)x4f(x)xnnxn(n为正整数),所以4xn,当n为偶数时,f(x)xn4xnxn4xnf(x),函数f(x)是偶函数;当n为奇数时,f(x)xn4xnfx,函数f(x)是奇函数,故A不正确;2xn4,当且仅当xn当n为偶数时,xn0,所以f(x)xn44xnxn4xn时,即xn20取等号,所以函数f(x)的最小值为4,故B正确;当n为奇数时,令txn,则x0,t0;x0,t0,函数fx化为g(t)t4t,而g(t)t4t所以g(t)t02在,2,2,上单调递增,在2,0,上单调递递减,44在t2时,取得极小值g(2)24,故C正确;t2上点P
20、,当n1时,函数f(x)x415,设点P关于直线y2x对称的对称点为xPx,y,000 xx105y1921+x05+y0,即P0,而将P,代入y51170则0,解得222051719171955055f(x)x4x不满足,所以函数yf(x)的图象不关于直线y2x对称,故D不正确,故选:BC【点睛】.本题考查综合考查函数的奇偶性,单调性,对称性,以及函数的最值,属于较难题10太极图是由黑白两个鱼形纹组成的图案,俗称阴阳鱼,太极图展现了一种互相转化,相对统一的和谐美.定义:能够将圆O的周长和面积同时等分成两个部分的函数称为圆O的一个“太极函数”.则下列有关说法中,正确的是()A对于圆O:x2y2
21、1的所有非常数函数的太极函数中,一定不能为偶函数B函数fxsinx1是圆O:x2y121的一个太极函数C存在圆O,使得fxex1ex1是圆O的一个太极函数D直线m1x2m1y10所对应的函数一定是圆O:x22y12R2R0的太极函数【答案】BCD【分析】利用“太极函数”的定义逐个判断函数是否满足新定义即可.【详解】对于A,如下图所示,若太极函数为偶函数,且SACESPCOSPODSDFB,所以该函数平分圆O的周长和面积,故A错误;对于B,fxsinx1也关于圆心(0,1)对称,平分圆O的周长和面积,所以函数fxsinx1是圆O:x2y121的一个太极函数;故B正确;ex+122,.C,fx对于
22、ex11ex+1ex+1ex+1e1exfxex1ex+11x1ex1fx,该函数为奇函数,图象关于原点对称.+11+ex所以存在圆O:x2y21使得fxC正确;ex1ex1是圆O的一个太极函数,如下图所示,故对于D,对于直线m1x2m1y10的方程,变形为mx2yxy10,得,直线m1x2m1y10经过圆O的圆心,可以平令x2y0 xy10 x2y1分圆O周长和面积,故D正确.故选:BCD.【点睛】本题考查函数对称性的判定与应用,将新定义理解为函数的对称性为解题的关键,考查推理能力,属于较难题.二、导数及其应用多选题11关于函数fxaexcosx,x,下列说法正确的是()A当a1时,fx在x
23、0处的切线方程为yxB若函数fx在,上恰有一个极值,则a0C对任意a0,fx0恒成立D当a1时,fx在,上恰有2个零点【答案】ABD【分析】直接逐一验证选项,利用导数的几何意义求切线方程,即可判断A选项;利用分离参数法,构造新函数和利用导数研究函数的单调性和极值、最值,即可判断BC选项;通过构造新函数,转化为两函数的交点个数来解决零点个数问题,即可判断D选项.【详解】解:对于A,当a1时,fxexcosx,x,,所以f0e0cos00,故切点为(0,0),则fxexsinx,所以f0e0sin01,故切线斜率为1,所以fx在x0处的切线方程为:y01x0,即yx,故A正确;对于B,fxaexc
24、osx,x,,则fxaexsinx,若函数fx在,上恰有一个极值,即fx0在,上恰有一个解,令fx0,即aexsinx0在,上恰有一个解,则asinx在,上恰有一个解,ex即ya与gxsinxex的图象在,上恰有一个交点,gxsinxcosx,x,,ex,x,44令gx0,解得:x132,时,gx0,当x时,gx0,x,3,4444当gx在,上单调递增,在上单调递减,在,上单调递增,33,4444所以极大值为g320,极小值为g20,44e4e4223而g0,g0,g00,作出gxsin,x,的大致图象,如下:ex由图可知,当a0时,ya与gxsin的图象在,上恰有一个交点,ex即函数fx在,
25、上恰有一个极值,则a0,故B正确;对于C,要使得fx0恒成立,即在x,上,fxaexcosx0恒成立,aexex即在x,上,a恒成立,即,cosxcosxmax,x,,则hx设hxcosxsinxcosxexex,x,,令hx0,解得:x14,x234,当x,时,hx0,,时,hx0,当x,444433hx在,上单调递增,33上单调递增,在上单调递减,在,444420,h,he4所以极大值为h4211ee,所以hx在x,上的最大值为hcosxex4220,e42所以a2时,在x,上,fxaexcosx0恒成立,e42即当a2时,fx0才恒成立,e4所以对任意a0,fx0不恒成立,故C不正确;对
26、于D,当a1时,fxexcosx,x,,令fx0,则fxexcosx0,即excosx,作出函数yex和ycosx的图象,可知在x,内,两个图象恰有两个交点,则fx在,上恰有2个零点,故D正确.12已知函数f(x)ex,g(x)1n的图象与直线y=m分别交于AB两点,则()故选:ABD.【点睛】本题考查函数和导数的综合应用,考查利用导数的几何意义求切线方程,考查分离参数法的应用和构造新函数,以及利用导数研究函数的单调性、极值最值、零点等,考查化简运算能力和数形结合思想.x122Af(x)图像上任一点与曲线g(x)上任一点连线线段的最小值为2+ln2Bm使得曲线g(x)在B处的切线平行于曲线f(
27、x)在A处的切线f(lnm)g(2em2),可判断出B选项的正误;利用导数判断函数yf(x)g(x)m的单C函数f(x)-g(x)+m不存在零点Dm使得曲线g(x)在点B处的切线也是曲线f(x)的切线【答案】BCD【分析】利用特值法,在f(x)与g(x)取两点求距离,即可判断出A选项的正误;解方程1调性,结合极值的符号可判断出C选项的正误;设切线与曲线yg(x)相切于点C(n,g(n),求出两切线的方程,得出方程组,判断方程组是否有公共解,即可判断出D选项的正误进而得出结论【详解】曲线yg(x)在点B处的切线斜率为g(2e2)12ex11在函数f(x)ex,g(x)1n上分别取点P(0,1),
28、Q(2,),则|PQ|222172ln2(注ln20.7),故A选项不正确;2x11f(x)ex,g(x)ln,则f(x)ex,g(x),22x曲线yf(x)在点A处的切线斜率为f(lnm)m,m1,m12172,而,即m令f(lnm)g(2em1211m),即2me2e2m121,则m122满足方程2mem11,m使得曲线yf(x)在A处的切线平行于曲线yg(x)在B处的切线,B选项正确;x11构造函数F(x)f(x)g(x)mexlnm,可得F(x)ex,22xF(x)ex在(0,)上为增函数,由于F(1)e20,F(1)e10,函数1xe11则存在t(,1),使得F(t)et0,可得tl
29、nt,2t当0 xt时,F(x)0;当xt时,F(x)0F(x)mint11F(t)etlnmetlntmln222211113tmln22tmln2ln2m0,t2t22函数F(x)f(x)g(x)m没有零点,C选项正确;设曲线yf(x)在点A处的切线与曲线yg(x)相切于点C(n,g(n),(则曲线yf(x)在点A处的切线方程为ymelnmxlnm),即ymxm(1lnm),xln同理可得曲线yg(x)在点C处的切线方程为y1n1n22,1,消去n得m(m1)lnmln20,m(1lnm)lnn1令G(x)x(x1)lnxln21则存在s(1,2),使得G(s)lns0,且se1sG(2)
30、51mn222x11,则G(x)1lnxlnx,2xx函数yG(x)在(0,)上为减函数,G(1)10,G(2)121s当0 xs时,G(x)0,当xs时,G(x)0函数yG(x)在(2,)上为减函数,170,G(8)20ln20,22由零点存定理知,函数yG(x)在(2,)上有零点,ln20,即方程m(m1)lnmln2120有解m使得曲线yf(x)在点A处的切线也是曲线yg(x)的切线故选:BCD【点睛】本题考查导数的综合应用,涉及函数的最值、零点以及切线问题,计算量较大,考查了转化思想和数形结合思想,属难题13关于函数f(x)exasinx,x(,),下列说法正确的是()A当a1时,f(
31、x)在(0,f(0)处的切线方程为2xy10;B当a1时,f(x)存在唯一极小值点x,且1fx000;C对任意a0,f(x)在(,)上均存在零点;D存在a0,f(x)在(,)上有且只有一个零点.【答案】ABD【分析】当a1时,f(x)exsinx,求出f(x),f(0),f(0),得到f(x)在(0,f(0)处的切线的点斜式方程,即可判断选项A;求出f(x)0,f(x)0的解,确定f(x)单调区间,进而求出f(x)极值点个数,以及极值范围,可判断选项B;令f(x)exasinx0,当a0时,分离参数可得1asinxsinx,设g(x)xeex,x(,),求出g(x)的极值最值,即可判断选项C,
32、D的真假.【详解】2)20,A.当a1时,f(x)exsinx,所以f(x)excosx,f(0)e0cos02,f(0)e001,所以f(x)在(0,f(0)处的切线方程为2xy10,故正确;B.因为f(x)exsinx0,所以f(x)单调递增,又f()e4cose4323,又e4e4e2,即e342,则f(34333422)0,所以存在x,,使得f(x0)0,即ex0cosx00,则在442f(330,x上fx0,在x,上,fx0,所以f(x)存在唯一极小值点x000,因为f(x)ex0sinxsinxcosx2sinxx,,所以,0442030000 x,44,2sinx1,0,故正确;
33、0304C.令f(x)exasinx0,当a0时,可得1sinxaex,设2sinxg(x)sinxex,x(,),则cosxsinx4,令g(x)exexg(x)0,解得xk,kZ,k1当x2k,2k时g(x)0,当x2k,2k时,g(x)0,所以当x2k,kZ,k1时,5444945544g4.,,.,gx取得极小值,又gg(x)取得极小值,即x3,534445x递减,所以gxg32e34,所以当因为在,上,g34424,kZ,k0时,g(x)取得极大值,即x,.,gx取得极大值,x2k944又gg.,所以gxg,所以x,时,494422e4e4gx1233时,f(x)在(,)上不存在e4
34、,即,当2e4e4232零点,故C错误;22a2aD.当11sinx,即a2e4时,y与gxaexa22e4的图象只有一个交点,所以存在a0,f(x)在(,)上有且只有一个零点,故D正确;故选:ABD【点睛】方法点睛:用导数研究函数的零点,一方面用导数判断函数的单调性,借助零点存在性定理判断;另一方面,也可将零点问题转化为函数图象的交点问题,利用数形结合来解决14对于函数f(x)lnxx2,下列说法正确的有()Af(x)在xe处取得极大值12eBf(x)有两个不同的零点Cf(2)f(D若f(x)k)f(3)1在(0,)上有解,则x2ke2【答案】ACD【分析】利用导数求出函数的单调区间,进一步
35、求出函数的极值可判断A;利用函数的单调性和函数值的范围判断B;利用函数的单调性比较出函数值的大小关系判断C;利用不等式有解问题的应用判断D【详解】lnxx2lnx2x函数f(x)1x2,所以f(x)xx412lnxx3(x0),令f(x)0,即2lnx1,解得xe,当0 xe时,f(x)0,故f(x)在(0,e)上为单调递增函数当xe时,f(x)0,故f(x)在(e,)上为单调递减函数所以f(x)在xe时取得极大值f(e)12e,故A正确;当0 xe时,f(x)0,f(x)在(0,e)上为单调递增函数,因为f10,所以函数f(x)在(0,e)上有唯一零点,0恒成立,即函数f(x)在e,上没有零
36、点,当xe时,f(x)lnxx2综上,f(x)有唯一零点,故B错误由于当xe时,f(x)0,f(x)在(e,)上为单调递减函数,因为23e,所以f(2)f()f(3),故C正确;由于f(x)k1x2在(0,)上有解,故kf(x)1lnx1x2x2有解,x2x2x3所以k(max),设g(x),则g(x)lnx1lnx12lnx1,令g(x)0,解得x1e,当x11时,f(x)0,故f(x)在(ee,)上为单调递减函数当0 x1e时,f(x)0,故f(x)在(0,1e)上为单调递增函数所以g(x)maxg(1e)eee22故ke2,故D正确故选:ACD【点睛】方法点睛:本题通过对多个命题真假的判
37、断,综合考查导数的应用,这种题型综合性较强,也是高考的命题热点,同学们往往因为某一处知识点掌握不好而导致“全盘皆输”,因此做这类题目更要细心、多读题,尽量挖掘出题目中的隐含条件,另外,要注意从简单的自己已经掌握的知识点入手,然后集中精力突破较难的命题.15设函数fxxlnx,gx12x2,给定下列命题,其中正确的是()A若方程fxk有两个不同的实数根,则k,0;1eB若方程kfxx2恰好只有一个实数根,则k0;C若x1x20,总有mgx1gx2fx1fx2恒成立,则m1;D若函数Fxfx2agx有两个极值点,则实数a0,21【答案】ACD【分析】利用导数研究函数的单调性和极值,且将题意转化为y
38、f(x)与yk有两个不同的交点,即可判断A选项;易知x1不是该方程的根,当x1时,将条件等价于yk和yxlnx只有一个交点,利用导数研究函数的单调性和极值,从而可推出结果,即可判断B选项;当xx0时,将条件等价于mg(x)f(x)mg(x)f(x)恒成立,即函121122数ymg(x)f(x)在(0,)上为增函数,通过构造新函数以及利用导数求出单调区间,即可求出m的范围,即可判断C选项;F(x)xlnxax2(x0)有两个不同极值点,根据导数的符号列出不等式并求解,即可判断D选项.可知f(x)在(0,)单调递减,在(,)单调递增,所以极小值等于最小值,【详解】解:对于A,f(x)的定义域(0,
39、),f(x)lnx1,令f(x)0,有lnx1,即x1,e11+eef(x)min11f(),且当x0时f(x)0,又f(1)0,ee从而要使得方程f(x)k有两个不同的实根,1即yf(x)与yk有两个不同的交点,所以k(,0),故A正确;e对于B,易知x1不是该方程的根,当x1时,f(x)0,方程kf(x)x2有且只有一个实数根,等价于yk和yxlnx只有一个交点,ylnx1(lnx)2,又x0且x1,令y0,即lnx1,有xe,知yxlnx1+在(0,1)和(,e)单减,在(e,)上单增,对于C,当x1x20时,mg(x)g(x)f(x)f(x)恒成立,x1是一条渐近线,极小值为e,x由y
40、大致图像可知k0或k=e,故B错误;lnx1212等价于mg(x1)f(x1)mg(x2)f(x2)恒成立,即函数ymg(x)f(x)在(0,)上为增函数,即ymg(x)f(x)mxlnx10恒成立,即mlnx1x在(0,)上恒成立,lnx1lnx令r(x),则r(x),xx2令r(x)0得lnx0,有0 x1,从而r(x)在(0,1)上单调递增,在(1,)上单调递减,则r(x)maxr(1)1,于是m1,故C正确;对于D,F(x)xlnxax2(x0)有两个不同极值点,等价于F(x)lnx12ax0有两个不同的正根,即方程2alnx1x有两个不同的正根,由C可知,02a1,即0a故选:ACD
41、.12,则D正确.【点睛】关键点点睛:本题考查导数的应用,利用导数研究函数的单调性和极值,以及利用导数解决函数的零点问题和恒成立问题从而求参数范围,解题的关键在于将零点问题转化成两个函数的交点问题,解题时注意利用数形结合,考查转化思想和运算能力16设函数fxaxxaa1的定义域为0,,已知fx有且只有一个零点,下列结论正确的有()AaeCx1是fx的极大值点Bfx在区间1,e单调递增Dfe是fx的最小值f(x)只有一个零点,转化为方程axxa0在(0,)上只有一个根,即lnxxlnaalnx,即lnx设h(x)lnx【答案】ACD【分析】lna只有xa一个正根利用导数研究函数h(x)lnx的性
42、质,可得ae,判断A,然后用导数研究x函数f(x)exxe的性质,求出f(x),令f(x)0,利用新函数确定f(x)只有两个零点1和e,并证明出f(x)的正负,得f(x)的单调性,极值最值判断BCD【详解】f(x)只有一个零点,即方程axxa0在(0,)上只有一个根,axxa,取对数得lna只有一个正根xa1lnx,则h(x),当0 xe时,h(x)0,h(x)递增,x0时,xx2h(x),xe时,h(x)0,h(x)递减,此时h(x)0,h(x)emaxh(e)1要使方程lnxlna只有一个正根则或0,解得ae或a0,又lna1lnaxaaeaa1,aeA正确;f(x)exxe,f(x)ex
43、exe1,f(x)exexe10,ex1xe1,取对数得x1(e1)lnx,易知x1和xe是此方程的解设p(x)(e1)lnxx1,p(x)e1x1,当0 xe1时,p(x)0,p(x)递17已知函数f(x)2lnx,数列a的前n项和为S,且满足a2,x增,xe1时,p(x)0,p(x)递减,p(e1)是极大值,又p(1)p(e)0,所以p(x)有且只有两个零点,0 x1或xe时,p(x)0,即(e1)lnxx1,xe1ex1,exe1ex,f(x)0,同理1xe时,f(x)0,所以f(x)在(0,1)和(e,)上递增,在(1,e)上递减,所以极小值为f(e)0,极大值为f(1),又f(0)1
44、,所以f(e)是最小值B错,CD正确故选:ACD【点睛】关键点点睛:本题考用导数研究函数的零点,极值,单调性解题关键是确定f(x)的零点时,利用零点定义解方程,f(x)exexe10,ex1xe1,取对数得x1(e1)lnx,易知x1和xe是此方程的解然后证明方程只有这两个解即可1nn1an1fannN*,则下列有关数列a的叙述正确的是(n)Ba1CS100DaaAaa21n100nn112anA计算出a的值,与a比较大小并判断是否正确;B利用导数分析fx的最小值,由【答案】AB【分析】21此判断出an1是否正确;C根据an与1的大小关系进行判断;D构造函数hxlnx1x1,分析其单调性和最值
45、,由此确定出lna10,将1xn1anlnan1an10变形可得a11aan12,再将an12变形可判断结果.nn【详解】1112223A选项,a2ln2ln4lne22,A正确;2,所以当x1时,fx0,所以f(x)单增,所B选项,因为f(x)以f(x)f(1)1,212x1xx2x2因为a121,所以an1fa1,所以a1,B正确;nnC选项,因为a1,所以Sn100100,C错误;D选项,令h(x)lnx111x11(x1),h(x)2xxxx20,所以h(x)在(1,)单调递增,所以h(x)h(1)0,所以lnan1an10,则2lna20,所以2lna2,即anaanann211n1
46、an12,n所以anan112an,所以D错误.故选:AB.【点睛】易错点睛:本题主要考查导数与数列的综合问题,属于难题.解决该问题应该注意的事项:(1)转化以函数为背景的条件时,应该注意题中的限制条件,如函数的定义域,这往往是很容易被忽视的问题;(2)利用函数的方法研究数列中的相关问题时,应准确构造相应的函数,注意数列中相关限制条件的转化.18若存在实常数k和b,使得函数Fx和Gx对其公共定义域上的任意实数x都满足:Fxkxb和Gxkxb恒成立,则称此直线ykxb为Fx和Gx的“隔离直线”,已知函数fxx2xR,gx1x0,hx2elnx(e为自然对数的x底数),则下列结论正确的是()mxf
47、xgx在x1,0内单调递增A32Bfx和gx之间存在“隔离直线,且b的最小值为4Cfx和gx间存在“隔离直线”,且k的取值范围是4,1Dfx和hx之间存在唯一的“隔离直线”y2exe【答案】AD【分析】求出mxfxgx的导数,检验在x1,0内的导数符号,即可判断选项32A;选项B、C可设fx、gx的隔离直线为ykxb,x2kxb对一切实数x都成x立,即有10,又1kxb对一切x0都成立,0,k0,b0,根据不等2式的性质,求出k、b的范围,即可判断选项B、C;存在fx和hx的隔离直线,那么该直线过这个公共点,设隔离直线的斜率为k,则隔离直线的方程为yekxe,构造函数求出函数的导数,根据导数求
48、出函数的最值.【详解】,mx2x对于选项A:mxfxgxx211xx2,x1,0时,mx2x0,当321x2mxfxgx在x,0内单调递增;故选项A正确所以函数132对于选项BC:设fx、gx的隔离直线为ykxb,则x2kxb对一切实数x都成x立,即有10,即k24b0,又1kxb对一切x0都成立,则G(x)2exekx2bx10,即20,b24k0,k0,b0,即有k24b且b24k,k416b264k,可得4k0,同理可得:4b0,故选项B不正确,故选项C不正确;对于选项D:函数fx和hx的图象在xe处有公共点,因此存在fx和hx的隔离直线,那么该直线过这个公共点,设隔离直线的斜率为k,则
49、隔离直线的方程为yekxe,即ykxkee,由fxkxkee,可得x2kxkee0对于xR恒成立,则0,只有k2e,此时直线方程为y2exe,下面证明h(x)2exe,令G(x)2exeh(x)2exe2elnx,当xe时,G(x)0,当0 xe时,G(x)0,当xxe时,G(x)0,则当xe时,G(x)取到极小值,极小值是0,也是最小值.所以G(x)2exeh(x)0,则h(x)2exe当x0时恒成立.所以fx和gx之间存在唯一的“隔离直线”y2exe,故选项D正确.故选:AD【点睛】本提以函数为载体,考查新定义,关键是对新定义的理解,考查函数的导数,利用导数求最值,属于难题.19下列命题正
50、确的有()A已知a0,b0且ab1,则122ab2B3a4b12,则abab2Cyx33x2x的极大值和极小值的和为6D过A(1,0)的直线与函数yx3x有三个交点,则该直线斜率的取值范围是1(,2)(2,)4【答案】ACD【分析】由等式关系、指数函数的性质可求2ab的范围;利用指对数互化,结合对数的运算法求abab;利用导数确定零点关系,结合原函数式计算极值之和即可;由直线与yx3x有三个交点,即可知h(x)x2xk有两个零点且x1不是其零点即可求斜率范围.【详解】A选项,由条件知b1a且0a1,所以ab2a1(1,1),即122ab2;B选项,3a4b12有alog312,blog412,
51、而ababC选项,y3x26x1中且开口向上,所以存在两个零点x,x且xx2、xx,即x,x为y两个极值点,3ab112(log3log4)2;1212121211212所以yy(xx)(xx)23xx3(xx)22xx(xx)6;12121212121212D选项,令直线为yk(x1)与yx3x有三个交点,即g(x)(x2xk)(x1)有三个零点,所以h(x)x2xk有两个零点即可14k01,解得k(,2)(2,)h(1)2k04故选:ACD【点睛】本题考查了指对数的运算及指数函数性质,利用导数研究极值,由函数交点情况求参数范围,属于难题.20若方程x2m1x10和m2ex1x0的根分别为x
52、,x12xxx,则下列判断正确的是()434B1xx0A0 xx1321315Cm,1Dx12,1【答案】ABD【分析】x1x和x,23根据题意将问题转化为,x1,x2和x3,x4分别是ym与yx1x1和yxex12交点的横坐标,再用导数研究函数yx数图象,数形结合即可解决问题.【详解】1x1和yxex12的单调性与取值情况,作出函解:由题,x1,x2和x3,x4分别是mx1x1和mxex12的两个根,即ym与yx1x1和yxex12交点的横坐标.1,定义域为xx0,y1对于函数yx11xx20,所以函数在,0和0,上单调递增,且x1时,y1;对于函数yxex12,y1xex1,所以函数在,1
53、上单调递增,在1,单调递减,且当x,y2,x0时,y2,x1时,y1;故作出函数yx1x1,yxex12的图像如图所示,注意到:当x0,1时,x1x21xxex1由图可知,0 x3x21,m2,1,2,从而x12,1,解得x11x11512,1,所以选项AD正确,选项C错误,又1x1x2x1x30.故选:ABD.【点睛】.本题考查利用导数研究函数的零点问题,考查化归转化思想与数形结合思想,是中档题三、三角函数与解三角形多选题21设函数fx2sinxsinx2cos2,给出下列四个结论:则正确结论的序号为()Af20Bfx在3,25上单调递增Cfx的值域为12cos2,32cos2Dfx在0,2
54、上的所有零点之和为4【答案】ABD【分析】由f23sin22cos2,结合2234,可判定A正确;作出函数y2sinxsinx的图象,可得函数fx的值域及单调性,可判定B正确,C不正确;结合函数的图象,可得fx在0,2上的所有零点之和,可判定D正确.【详解】由题意,函数fx2sinxsinx2cos2,可得f22sin2sin22cos23sin22cos222因为34,所以sin2cos20,所以f20,所以A正确;由y2sinxsinx3sinx,2kx2ksinx,2kx2k2作出函数y2sinxsinx的图象,如图所示,可得函数fx是以2为周期的周期函数,,kZ,由函数y2sinxsi
55、nx的图象可知,函数fx在(,3)上单调递增,2又由fx是以2为周期的周期函数,可得函数fx在(3,52)上单调递增,所以B是正确的;由由函数y2sinxsinx的图象可知,函数fx的值域为2cos2,32cos2,所以C不正确;22又由21,所以cos20,则02cos21,32令fx0,可得2sinxsinx2cos2,由图象可知,函数fx在0,2上的所有零点之和为4,所以D正确.故选:ABD.【点睛】本题主要考查了三角函数的图象与性质的综合应用,其中解答中熟记三角函数的图象与性质是解答的关键,着重考查转化思想,以及数形结合思想的应用,以及推理与运算能力,属于中档试题.22如图,ABC的内
56、角A,B,C所对的边分别为a,b,c若ab,且3acosCccosA2bsinB,D是ABC外一点,DC1,DA3,则下列说法正确的是()AABC是等边三角形B若AC23,则A,B,C,D四点共圆C四边形ABCD面积最大值为5332D四边形ABCD面积最小值为5323【答案】AC【分析】利用三角函数恒等变换化简已知等式可求sinB,再利用ab,可知ABC为等边三角形,从而判断A;利用四点A,B,C,D共圆,四边形对角互补,从而判断B;设ACx,x0,在ADC中,由余弦定理可得x2106cosD,利用三角形的面积公式,三角函数恒等变换的,可求S四边形ABCD,利用正弦函数的性质,求出最值,判断C
57、D【详解】由正弦定理a2RsinA,b2RsinB,c2RsinC,得3(sinAcosCsinCcosA)2sinBsinB,32sinB,sinB32,2),3,ABC是等边三角形,A正确;由A正确知D2ab,B是等腰ABC的底角,B(0,BB不正确:若A,B,C,D四点共圆,则四边形对角互补,1,cosD,32但由于DC1,DA3,AC23时,DC2DA2AC21232(23)211cosD,2DADC21332B不正确C正确,D不正确:设D,则AC2DC2DA22DCDAcos106cos,ABC3S5333(106cos)cos,422S2ADC3sin,四边形ABCDSADC3SA
58、BCS3353sincos222,3(sin1353cos)222,3)3sin(532,3(0,),sin()(,1,32四边形ABCD3S5323,C正确,D不正确;故选:AC.【点睛】本题主要考查正弦定理,余弦定理,三角函数恒等变换,正弦函数的图象和性质在解三角形中的综合应用,考查计算能力和转化思想,属于中档题23ABC中,BC2,BC边上的中线AD2,则下列说法正确的有()AABAC为定值BAC2AB210C45cosA1DBAD的最大值为30【答案】ABD【分析】A利用向量的加减法及向量的数量积公式运算即可,B根据余弦定理及角的互补运算即可求值,C利用余弦定理及基本不等式求出cosA
59、范围即可,D根据余弦定理及基本不等式求出cosBAD的最小值即可.【详解】ABACADDBADDBADDB413,ABAC为定22对于A,cosA12值,A正确;对于B,cosADCcosADBAC2AB2AD2DC22ADDCcosADCAD2DB22ADDBcosADB2AD2DB2DC22221110,故B正确;b2c242bc42对于C,由余弦定理及基本不等式得cosA1(当且仅当2bc2bcbc2cosA1bc时,等号成立),由A选项知bccosA3,33,cosA解得cosA35,故C错误;对于D,cosBADc22212c2323c34c4c4c2(当且仅当c3时,等号成立),因
60、为BADABD,所以BAD(0,),又cosBAD322,所以BAD的最大值30,D选项正确.22f(x),0(2kx2k)2上为减函数,故B正确,故选:ABD【点睛】.本题主要考查了向量的数量积运算,余弦定理,基本不等式,考查了推理能力,属于难题24函数f(x)cosx|cosx|,xR是()A最小正周期是B区间0,1上的减函数C图象关于点(k,0)(kZ)对称D周期函数且图象有无数条对称轴【答案】BD【分析】根据绝对值的意义先求出分段函数的解析式,作出函数图象,利用函数性质与图象关系分别对函数的周期、单调区间、对称中心和对称轴进行判断求解.【详解】2cosx(2kx2k)322则对应的图象
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