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文档简介
【突破压轴冲刺名校】
压轴专题03函数与导数综合问题小题综合
2023届新高考数学复习尖子生30题难题突破(江苏省专用)
一、单选题
1.(2022秋・江苏南京•高三校联考阶段练习)己知函数/(x),g(x)的定义域为R,g'(x)
为g(x)的导函数,且F(X)+g'(x)=2,/(x)-g'(4-X)=2,若g(x)为偶函数,则下列
结论不一定成立的是()
A./(4)=2B.g,(2)=0
C./(-1)=/(-3)D./(1)+/(3)=4
【答案】C
【分析】先证明g'(χ)为奇函数,再进行合理赋值逐个分析判断.
【详解】对A::g(x)为偶函数,则g(x)=g(-x)
两边求导可得g'(x)=-g'(r)
.∙.g'(x)为奇函数,则/(O)=O
令x=4,则可得/(4)—g'(0)=2,则/(4)=2,A成立;
f(2)+g'(2)=2"⑵=2
对B:令心则可叱⑵,Y)=2,则[/⑵=0,B成立;
∙∙∙/(x)+√(x)=2,则可得/(2+x)+g'(2+x)=2
,
/(x)-1g(4-x)=2,则可得/(2τ)-g<2+x)=2
两式相加可得:/(2+Λ)+∕(2-X)=4,
/(x)关于点(2,2)成中心对称
则/(l)+∕(3)=4,D成立
又∙.∙/(x)+g'(x)=2,则可得/(x—4)+g'(x-4)=/(x—4)—g'(4—x)=2
/(x)—g'("x)=2,则可得/(x)=/(x-4)
∙∙∙/(x)以4为周期的周期函数
根据以上性质只能推出/(7)+/(-3)=4,不能推出=3),C不一定成立
故选:C.
【点睛】对于抽象函数的问题,一般通过赋值结合定义分析运算.
2.(2022秋•江苏泰州.高三统考期中)已知函数/(幻=以3-3以2+〃,其中实数
a>O,⅛∈R,则下列结论错误的是()
A./(x)必有两个极值点
B.y=F(X)有且仅有3个零点时,人的范围是(0,6“)
C.当6=24时,点(1,0)是曲线y=f(x)的对称中心
D.当5α<Z><6α时,过点42,幻可以作曲线y=f(x)的3条切线
【答案】B
【分析】对/(X)求导,得到/(X)的单调性,判断了(X)的极值点个数可判断A;要使
y=F(X)有且仅有3个零点,只需/(0)>0J(2)<0即可判断;当匕=20时・,计算
/(x)+y(2-x)=0∏T^lJ^C:设切点为C(XO,0√-30√+4,求出过点A的切线方程,
令g(x)=2渥-9/+12以+4,y=b,所以过点A可以作曲线y=/(x)的切线条数转化
为y=g(χ)与y=6图象的交点个数即可判断D.
【详解】对于A,尸(力=3加_6办=3处(》-2),
令/'(x)=0,解得:x=0或χ=2,
因为a>0,所以令制x)>0,得x<0或x>2,
令T(X)<0,得0<χ<2,
所以〃x)在(9,0),(2,y)上单调递增,在(0,2)上单调递减,
所以/(x)在x=0处取得极大值,在χ=2处取得极小值,
所以A正确;
对于B,要使y=∕(x)有且仅有3个零点,
[/(0)>0fz>>o
只需IrC即。IrA八,所以0<6<44,
[/(2)<0[Sa-i2a+b<0
所以人的范围是(0,4幻,故B不正确;
对于C,当人=24时,/(ɪ)=ax3-3ax2+2a,
/(2-x)=^(2-x)3-3Λ(2-X)2-st-2a=-ax3+3ax2-2a,
f(x)+f(2-x)=0,所以点(1,0)是曲线y=∕(x)的对称中心,所以C正确;
对于D,∕,(x)=3οr2-6ox,设切点为C(XO-30xJ+冲,
322
所以在C点处的切线方程为:y-(<¾-34U0+Z?)=(3<¾-6OX0)(Λ-Λ0),
2
又因为切线过点A(2,α),所以a-(α√-3α√+⅛)=(30r0-6C¾)(2-Λ0),
Λ2ΛT,2
解得:2axty-9(∕0+1Iax0+a=h,=2-9ax+I2ax+a,y=h,
所以过点A可以作曲线y=∕(χ)的切线条数转化为y=g(χ)与y=力图象的交点个数.
g'(x)=6加-180r+124=6α(χ2_3x+2)=6α(x-l)(x-2),
令/(x)=0,解得:x=l或x=2,
因为a>0,所以令g'(x)>0,得x<l或x>2,
令g<x)<O,得l<χ<2,
则g(x)在(,』),(2,”)上单调递增,在(1,2)上单调递减,
当5α<b<60时,y=g(x)与y=b图象有3个交点,即过点A可以作曲线y=∕(x)的3
条切线,故正确,
故选:B
【点睛】方法点睛:对于利用导数研究函数的综合问题的求解策略:
1、通常要构造新函数,利用导数研究函数的单调性,求出最值,从而求出参数的取值
范围;
2、利用可分离变量,构造新函数,直接把问题转化为函数的最值问题.
3.(2022秋•江苏扬州•高三校考阶段练习)函数/(x)是定义在区间(0,+8)上的可导函
数,其导函数为了‘(X),且满足r(χ)+j∕(χ)>o,则不等式
(x+2023)"x+2023)<包包的解集为()
3X+2023
A.{x∣x>-2020}B.{x∣x<-2020}C.{x∣-2O23<x<θ}
D.{x∣-2023<x<-2020)
【答案】D
【分析】设g(x)=x2∕(x),x>0,已知r(x)+j∕(x)>O,得出g'(x)>O,则可求出函
数g(X)在区间(0,+∞)上为增函数,不等式(X+2023)∕(X+2023)<3/(3)可转化为
3X+2023
g(x+2023)<g⑶,再根据函数g(x)的单调性即可求解.
【详解】解:根据题意,设g(x)=x2∕(x),x>0,则导函数g'(x)=x2∕'(x)+2V(X),
函数“X)在区间(0,+8)上,满足r(χ)+1∕(χ)>0,则有χ2∕,(χ)+24(χ)>o,
所以g'(x)>O,即函数g(x)在区间(0,+e)上为增函数,
(x+2023)y+2023)<温ng2023)2小+2。23)<3力3),
所以g(x+2023)<g⑶,
则有0<x+2023<3,
解得-2023<x<-2020,
即此不等式的解集为{x∣-2023<x<-2020},
故选:D.
4.(2022秋.江苏.高三校联考阶段练习)设函数f(x)=J∣n(-χ)χ<0〃XJ="动,
|苔-司的最小值为g(α),则g(α)-q2-α的最大值为()
A.—1B.OC.1D.e—1
【答案】C
【分析】对α分类讨论求出g(a)=F'',"/再分类讨论求出g(α)-∕-α的最大值.
ld+l,6z>0
设/(%)=∕O⅛)=f,(f≤α),不妨设J<∙¾,
所以ln(-jη)=f,-X2+”=入∙'∙X]=-e∖x2=-t+a,
所以IXI-XJ=W-%=e'-f+α=∕zQ),(f4α),
所以ZfQ)=MT,
当α≤0时,⑺=e'-l≤0,函数/2。)在(-8,0上单调递减,
所以W)mM=g(α)=h(a)=eα.
当a>0时,函数人(力在(-∞,0]上单调递减,在[0,0单调递增,
所以〃⑺min=g(a)=A(O)=a+l.
LL-/∖fe",a≤Q
所以g(a)=<....
a+l,a>0
当a≤0时,g(a)-a2-a=ea-a2-a-m(a),
所以m'(a)=ea-2a-l=n(a),
所以n'(a)=eu-2<0,所以n(a)在(-∞,0]单调递减/.n(a)≥n(0)=0,
所以N(q)≥0,所以m3)在(Y0,所单调递增,所以m(a)max=-(0)=1.
所以g(a)-"-a的最大值为L
当a>0时∙,g(a)-a2-a=a+l-a2-a=-a2+l,在(0,+∞)单调递减,没有最大值,
g(a)-/-a=-a2+1<1
所以g(a)一〃-a的最大值为I.
故选:C
【点睛】关键点睛:本题解题的关键有两个,其一是分类讨论求出g(∙)(;Qo
其二是分类讨论求出g(α)-α2-α的最大值.
5.(2022秋・江苏南京・高三江苏省江浦高级中学校联考阶段练习)已知X=Xl和X=N分
1ʌ
别是函数/(x)=e'-5a√的两个极值点,且占=2%,则实数。的值为()
A.ɪB.逅C.ɪD.2
√e2ln22
【答案】C
【分析】求导,将极值点问题转化为∕∙'(x)=e*-αr要有两个零点,且在零点两侧,单
调性相反,参变分离后得到构造g(x)=三,求导后得到单调性,极值最值情
aee
况,得到αw(e,+∞),由%=2不得到3=第求出XI=In2,求出。=1=二.
,,
eex1In2
【详解】/(X)=e'—:小定义域为R,r(x)=e*-0x,
要想函数/(x)=e=[or?有两个极值点,
则r(x)=e*-αx要有两个零点,且在零点两侧,单调性相反,
1Y
令e'-0r=0,得一二彳,
ae
令g(χ)=定义域为R,
则g'(x)=∙^,当XCI时,g'(x)>O,当x>l,g'(x)<O,
故g(力=j在X<1上单调递增,在χ>1上单调递减,
故g(x)=E在X=I取得极大值,也是最大值,g(x)max=g⑴=L
ee
且当尤>0时,g(x)>O恒成立,当x<0时,g(x)<O恒成立,
画出图象如下:
故:e(°S)'即αe(e,•+<»),
其中土自4'因为"2占,所以A杀,
故e*=2,解得:Xl=In2,
eX|2
故。=J=>e,满足要求.
xlIn2
故选:C
6.(2023秋•江苏扬州•高三扬州中学校考阶段练习)已知函数/(x)及其导函数∕∙'(x)的
定义域均为R,且“5x+2)是偶函数,记g(x)=∕(x),g(x+l)也是偶函数,则广(2022)
的值为()
A.-2B.-1C.0D.2
【答案】C
【分析】根据/(5x+2)是偶函数,可得"-5x+2)=∕(5x+2),求导推得
g(x)=-g(-x+4),从而求得g(2)=0,再根据g(x+1)为偶函数,可推得g(x+4)=g(x),
即4是函数g(x)的一个周期,由此可求得答案.
【详解】因为/(5x+2)是偶函数,所以f(-5x+2)=f(5x+2),
两边求导得-5∕'(-5X+2)=5∕'(5X+2),即一f'(-5x+2)=/'(5x+2),
所以g(5x+2)=-g(-5x+2),即g(x)=-g(-x+4),
令x=2可得g(2)=-g(2),即g(2)=0,
因为g(x+l)为偶函数,
所以g(χ+i)=g(-χ+D,即g(χ)=g(-χ+2),
所以-g(-x+4)=g(-Jv+2),即g(x)=-g(x+2),
∙∙.g(x+4)=-g(x+2)=g(x),所以4是函数g(x)的一个周期,
所以/'(2022)=g(2022)=g(505x4+2)=g⑵=0,
故选:C.
【点睛】方法点睛:此类有关抽象函数的求值问题,一般方法是要根据题意推导出函数
具有的性质,比如函数的奇偶性单调性以及周期性,然后利用周期性求值.
7.(2022秋•江苏•高三江苏省新海高级中学校联考阶段练习)若直线/与曲线
y=sinr,xe(0,3Λ∙)和曲线y=e,都相切,则直线/的条数有()
A.1B.2C.3D.无数条
【答案】B
【分析】根据两函数解析式,在同一坐标系下画出函数图象,对两曲线进行求导,利用
导函数的几何意义求出斜率的表达式,再根据三角函数和指数函数的值域,即可求出公
切线与两曲线的切点位置,进而确定公切线的条数.
txι
设直线/与曲线V=sinx,x∈(0,3万)的切点为A(XI,sin%),与曲线y=e的切点为B(x2,e),
宜线/的斜率氏;
所以,y'=(sinx)'=cosx,即在点A(XI,sinXI)处的斜率为、=cos%,
y=(e*y=e*,即在点5(%,e*2)处的斜率为无=e*,
t2
得出=cosx↑=e;
又因为CoSxIe[θ,ɪ],eʌ-∈(0,+∞),所以斜率A=CoSxl=e传∈(0,l]
由COSXl∈(0,l]得,或Xle2π,y'j;
由e&∈(0,l]得,Λ2∈(-∞,0);
因此,存在A(Xl,sin%),Xle(O句和8(x2,ejr2),毛e(→x),0)使得Z=CoSX∣=e”,
即此时直线AB即为两条曲线的公切线;
^5π∖
同时,存在C(j⅞,sinx3),ɪɜ∈2π,∙yJ和£)(匕户),%e(γo,0)使得∕=COSJ⅛=e",且
e&≠e*;
所以,直线CD即为异于直线A8的第二条曲线的公切线;
综上可知,直线/的条数有2条.
故选:B.
InY
8.(2023秋•江苏南通•高三统考期末)两条曲线y=α∙2*-ln2与y=——存在两个公共
X
点,则实数”的取值范围为()
ʌ-I,焉)B-(°5⅛)c∙(g)0.1W)
【答案】C
【分析】由题可得“∙x∙2'=Xln2+lnx有两个不等正根,令f=x∙2">0,即α=手有两
个不等正根,然后利用导数研究函数的性质利用数形结合即得.
【详解】由题可知"∙2"Tn2=平有两个不等正根,
即“.x∙2"=xln2+lnX有两个不等正根,
令Z=X2>0,则Inr=InX+xln2,
又/'=2'+x∙2Fn2>0,r=x∙2]在(0,+e)上单调递增,
所以α=乎有两个不等正根,
设Mf)=乎,f>0,则"S=I^,
由可得fe(0,e),∕7(r)单调递增,由"(f)<0可得fe(e,÷x),∕z(r)单调递减,
且Me)=L
e
即“e(θ,口时,两条曲线y=α2-ln2与y=(存在两个公共点.
故选:C.
【点睛】利用函数零点的情况求参数值或取值范围的方法
(1)利用零点存在的判定定理构建不等式求解;
(2)分离参数后转化为函数的值域(最值)问题求解;
(3)转化为两熟悉的函数图象的问题.
9.(2023秋•江苏苏州•高三苏州中学校考阶段练习)若关于X的不等式
(4k-l-lnx)x<lnx-x+3对于任意Xw(l,+∞)恒成立,则整数/的最大值为()
A.-2B.-1C.OD.1
【答案】C
【分析】参变分离将恒成立问题转化为求函数最值问题,然后利用导数求最值可得.
【详解】(4Z-1-Inx)x<InX—X+3对于任意Xe(1,+∞)恒成立
等价于4k<小+Inx+』对于任意X∈(1,+∞)恒成立
XX
ʌ、Inx3El”,、I-Inx13x-∖nx-2
令/(X)=—+I1nx+-,则J'(x)=――+-----T=-------ɔ—
XXXXXx~
1Y-I
令g(x)=x—InX-2,贝IJgTX)=I一一=-——>0
XX
所以g(x)在(1,+8)上单调递增,又g(3)=l-ln3<0,g(4)=2-ln4>0
所以g(x)在(3,4)有且仅有一个根毛,满足Xo-InXO-2=0,即InXO=XO-2
当xe(l,x0)时,g(x)<O,即/'(x)<0,函数/S)单调递减,
Xe(Xo,+8)时,g(x)>O,即KX)>0,函数/(χ)单调递增,
X-23I
所以/(ʃ)min=/(⅞)=--+⅞-2+-=⅞+—一1
⅞⅞⅞
111713
由对勾函数可知3+鼻_1</+—-1<4+--1,即</(%)<
JXo434
因为必<∕(x°),即k<仝Q,kwZ
412416
所以攵≤0∙
故选:C
10.(2022•江苏苏州•校考模拟预测)设函数/(χ)=±A+sinx,不等式
/(α-xe')+f(lnx+x+l)≤O对χ>0恒成立,则实数〃的最大值为()
A.e-ɪB.1C.e-2D.0
【答案】D
【分析】先由定义证F(X)为奇函数,结合均值不等式可证/'(x)≥l+cosx≥0,得/(X)在
R上单调递增,故结合奇偶性与单调性,恒成立转化为α≤xe'-InX-x-1对x>0恒成
立.
令g(x)=∙re*-lnx-x-1,用导数法求g(x)最小值,即有α≤g(x)mjn.
【详解】因为/(—X)=匚m―sinx,所以一/(X)=∕(-X),所以/3为R上的奇函数.
因为尸(X)=e~^e—+cosx≥2∖e—FCOSX=I+cosx≥0,所以/*)在R上单调递增.
不等式/(α-xe*)+f(InX+x+l)≤O可转化为/(lnx+x+l)≤∕(xe*-α),
所以InX+x+l≤xe"-α,即α≤xe*-InX-X-I对x>0恒成立一
令g(x)=xe,-Inx-x-I,贝!∣g(x)=e'n"e*-Inx-x-1=ehυ""-(lnx+x)-l,
令〃(X)=e*-x-l,贝(x)=e*-1.
当x>0时,Y(X)>0,应x)在(0,+∞)上单调递增;当x<0时,A,(x)<O,〃(x)在(-∞,0)
上单调递减.
所以〃(x)mmi(°)=e°-0-1=0,G∏Λ(x)≥O,
所以g(x)≥O,且当InX+x=0时,g(x)取最小值0,
故α≤0,即实数”的最大值为0.
故选:D.
【点睛】1.通常函数不等式恒成立问题涉及奇偶性与单调性可先进行转化;
2.含参不等式恒成立问题,一般通过构造函数解决.
一般将参数分离出来,构造函数用导数法讨论不含参数部分的最值;或者包含参数一起
构造函数,用导数法对参数分类讨论.
当参数不能分离出来时,也可尝试将不等式左右变形成一致形式,即可将该形式构造成
函数,通过导数法分析单调性,将问题等价成对应自变量的不等式.
11.(2022秋•江苏苏州•高三校联考阶段练习)已知。>0,若对任意的Xe(J,+8),不
等式(e"-电0D≥O恒成立,则实数”的取值范围是()
2a
'2}「1\口、「11
A.-,+∞IB.J+ooJC.[l,+∞)D.—,+∞I
【答案】A
【分析】对己知不等式进行变形,通过构造新函数,结合导数的性质进行求解即可.
【详解】因为〃>0,不等式[ettλ-必丝≥0恒成立,即?e"≥蚂丝成立,即
2a2a
aea,≥21n(2x),进而转化为axeax≥2xln(2x)=e∣ngln(2x)恒成立.
令g(x)=xe",贝ijg,(X)=(X+l)e",当x>0时,g'(x)>O,所以g(x)在(0,+8)上单调递
增,则不等式Lelu-也上≥0恒成立等价于g(ax)≥g(ln(2x))恒成立.
2a
因为a>0,xe[g,+°o)所以奴>0,∣n(2x)>0,所以OrNIn2x对任意的xe(g,+∞)
恒成立,所以建萼D恒成立.
设h(t)=乎>1),可得/(f)=Wɪ.当IVfVe时,h'(t)>O,Kt)单调递增;当f>e时,
A(∕)<0,力⑺单调递减.所以当f=e时,函数〃⑺取得最大值,最大值为∕z(e)=L此时
e
2x=e,所以W≥1,解得α≥2,即实数。的取值范围是∣^2,+s].
2eeLe)
故选:A
【点睛】关键点睛:利用构造函数结合导数的性质是解题的关键.
12.(2022秋•江苏南京•高三校考阶段练习)已知函数/(x)=x-J-21nx,当x>l时,
f(χ2)>8∕t∕(x)恒成立,则实数4的取值范围为()
A.(Yθ,-2]B.(-∞,2]C.(-∞,-l]D.(-∞,1]
【答案】D
【分析】构造函数g(x)=∕(χ2)-84∕(x),x∈(l,+8),求导后可得
g<x)=2七1厂[二2二4/.)Y1],再构造奴X)=X2+(2-4∕l)x+l,根据对称轴与I
`JX3
的关系分情况讨论,结合g(l)=O分析即可
【详解】⅛g(Λ)=∕(x2)-8λ∕(x)=√--^-21ar2-8λfx-i-21nxP∈(l,+∞),贝I]
√(Λ-)=2x÷A-l-8√l÷ɪ-^=≤⅛i-82⅛
、'xiX∖X2XJrJr
2(x-1)~[厂+(2-4∙Λ)x+1]
二P
令9(X)=X2+(2-4∕l)x+l,其图象为开口向上、对称轴为直线x=22T的抛物线.
①当2"L,1,即人1时,O(X)在(1,∙H≈)上单调递增,且研x)>夕⑴=4—4九.0,
所以F(X)>0在(1,一)上恒成立,于是g(x)>g⑴=O恒成立;
②当24-l>l,即4>1时,因为A=(2-4∕l)2-4=164(2-1)>0且夕⑴=4-44<0,所
以存在J⅞w(l,+∞),使得XW(I,%)时,S(X)<0,
所以g'(x)<O在(1,与)上恒成立,即g(x)在(1,毛)上单调递减,所以g(x)<g⑴=0,
不满足题意.综上,实数4的取值范围是(-8,1].
故选:D.
【点睛】本题主要考查了构造函数分情况分析函数的单调性,从而分析函数的正负的问
题,需要根据题意求导,化简后构造分析导函数中需要讨论正负的函数,再结合原函数
的零点分析单调性求解,属于难题
13.(2023春♦江苏南京♦高三南京师大附中校考开学考试)已知函数
f(X)=e'-gχ2一方(ZR)有两个极值点,则实数。的取值范围()
A.(9,I)B.(0,1)
C.[0,1]D.(l,4w)
【答案】D
【分析】利用多次求导的方法,列不等式来求得。的取值范围.
【详解】/(x)的定义域是R,f∖x)=e-x-a,
令∕z(x)=e*-x-α,"(X)=e*-1,
所以MX)在区间(Y,0),“(x)<0,〃(力递减;在区间(0,+∞),"(x)>OM(X)递增.
要使“X)有两个极值点,则/'(o)=〃(O)=I-α<0,α>l,
止匕时f'(-a)=el,-(-a)-a=ea>0,
1γ—1
构造函数g(x)=x-ln2x(x>l),^,(x)=l
所以g(x)在(l,+∞)上递增,所以g(x)>l-ln2>0,
所以/'(in2a)=e®"'-In2«_a=a-ln2«>0,
所以实数。的取值范围(l,y).
故选:D
【点睛】利用导数研究函数的极值点,当一次求导无法求得函数的单调性时,可利用二
次求导的方法来进行求解.在求解的过程中,要注意原函数和导函数间的对应关系.
14.(2022秋•江苏扬州•高三统考阶段练习)当x>0时,不等式x⅛*≤mr+21nx+l有解,
则实数w的范围为()
A.[l,+∞)B.-%+00)C.j+8)D.[2,+∞)
【答案】A
【分析】先令机=1,构造导数证得在(0,1)上存在与使得x;eM=Xo+21nx°+l,即机=1
满足题意,故排除D;再利用一次函数的单调性证得当m<l时,χ2e*>e+2inx+l在
(0,+纥)上恒成立,即可排除BC,实则至此已经可以选择A选项,然而我们可以进一步
证得当皿>1时,题设不等式也成立,由此选项A正确.
【详解】当m=l时,题设不等式可化为fe*-x-2InX-140有解,
令/(x)=Ve'-x—2InX-I(X>0),则问题转化为f(x)≤0有解,
Γ(x)=(√+2x)eʃ-l-∣=(x+4,eT),
令g(x)=x2et-l(x>0),则g'(x)=(x?+2x)e*>O,所以g(x)在(0,+8)上单调递增,
又g(0)=T<0,g(l)=e-l>O,故g(x)在(0,1)上存在唯一零点%,且ke*=l,两
边取自然对数得2In/+/=(),
所以当O<x<x。时,g(x)<O,即广(力<0,故〃x)单调递减;当x>x°时,g(x)>O,
即制x)>0,故f(x)单调递增;
所以/(EL.=∕(⅞)=⅞2ejij-⅞-21n⅞-1=⅞2ejij-,-(⅞+21n⅞)=0>即在(0」)上存
在看使得∙√e"=%+2InXo+1,即/(x)≤0有解%,
即机=1满足题意,故排除D.
由上述证明可得χ2ejr-x-21nx-l≥0,BPx2ec>x+21nx+li⅛(θ,+00)I二恒成立,
令∕7(w)=Λτn+21nx+l,则/(加)=x>0,故∕z(nι)在R上单调递增;
所以当∕n<l时,/ι(l)>ft(∕π),即x+2InX+l>m+21nx+l,⅛fcx2ex>∕nx+21nx+l>
即当机<1时,Ve、>〃ir+21nx+l在(0,+8)上恒成立,显然题设不等式无解,矛盾,故
排除BC;
当卬>1时,/?(/”)>〃⑴,BP∕nr+21nx+l>x+21nx+l,故
ZnXo+2Inx0+1>x0+2Inx0÷I,
又∙√e*=χ0+21nx0+l,故CmXO+2InXo+1,即fe”Znr+21nx+l至少有--解为;
综上:,”≥∕,即选项A正确.
故选:A.
【点睛】导函数中常用的两种常用的转化方法:一是利用导数研究含参函数的单调性,
常化为不等式恒成立问题.注意分类讨论与数形结合思想的应用;二是函数的零点、不
等式证明常转化为函数的单调性、极(最)值问题处理.
15.(2022秋•江苏苏州•高三统考阶段练习)若直线y=%(x+l)-1与曲线y=e'相切,直
线y=心(x+l)T与曲线V=Inx相切,贝雅凡的值为()
1
A.ɪB.1C.eD.e
【答案】B
【分析】设出切点,求出K=e',k2=-,根据斜率列出方程,得到x,e^=l,Λ2lnx2=l,
"2
构造/(x)=xlnx,利用函数单调性和图象特征,求出x2=9,从而求出答案.
t
【详解】设直线/={(x+l)-1与曲线y=e'相切于点(xl,e'),
直线y="(χ+ι)τ与曲线y=ι∏χ相切于点(々,g),
eʌi+1
则—且心而所以X声=1,
,1,InX7+1
右F且所以WlnX2=1,
令/(x)=XInX,∕,(x)=l+lnx,
当Xe(θ,j时,∕,(x)<0,/(x)单调递减,
当Xeg,+∞)时,f^x)>0,/(x)单调递增,
且"1)=0,吧/(x)=0,所以当XW((M)时,/(x)<0,
j
因为/(∙¾)=⅛Inx2=I,/©)=*[=1,即/(,”/⑹)=[>0,
所以x2∈(L+<z>),e*∈(l,+∞),
所以X2=e",故秘2=e"∙-^=l
故选:B
【点睛】对于不知道切点的切线方程问题,要设出切点,再根据斜率列出方程,进行求
解.
二、多选题
16.(2023春•江苏南通高三校考开学考试)若函数/(X)=Or-In?x(αWR)有两个极值点
4天,且χ<W,则下列结论正确的是()
2
A.0<«<—B.0<x<1<x
e12
C./(X1)<1D.Inx1+Inx2>2
【答案】ACD
【分析】对于选项A、B,/(χ)有两个极值点,则/'(X)=O在(0,+∞)上有2个不同的根,
分离参数画图可得〃的范围及毛、巧的范围•
对于选项C,将"=如五代入F(XJ可得关于In王的:次函数,求其范围即可.
对于选项D,运用比值代换法构造函数求导研究其范围.
【详解】由题意知,/'(x)=0在(0,+∞)上有2个不同的根,
…,.、2In%0r-21nx
又,fzMz=a---------=--------------,
XX
・2八o∏2Inx
..0x-21nx=0,即:a=-------,
X
y=a
・•・21nι在(0,+∞)上有2个不同的交点,
y=-------
IX
令〃(X)=2,(x>0)
X
:./(x)=2(InX),
X
(X)>OnO<xve,h,(x)<O=>x>e,
・・・〃(幻在Qe)上单增,在(e,+∞)上单减,
2
又∙.∙∕ι(e)=-,A(I)=O,当x→0时,A(χ)→→χ>,当χ→+s时,∕ι(x)→O,
e
・・・力(尤)的图象如图所示,
二当。<4时,…与〃(X)=警在Q÷∞)上有2个不同的交点,—.
故选项A项正确,选项B项错误;
对于C项,由题意知,〃=/?(%)=则工
x∖
,2
../(x∣)=axλ-(lnXl)2=2Inxl-(InXl),
又:1<%<e,/.0<In%l<1,
令f=lnX],则O<f<l,则y=2t-产在(0,1)上单调递增,
Λy<l,即:f(%)<l.故选项C项正确:
对于D项,设r='>l,(l<%l<e<x2)
x]
_2Inx_2InX2_2Intx,解得」F詈
.*.a—l==i
玉X?rxι
t∖nt
I1nx=-----,
2t—1
...(r+l)l∏r
..Inx1+Inx2=——~j——,r>1,
«+1)Inf
令g(f)-----------,t>∖
t-∖
-2Hnf+*一1
则g'(f)=
仆1)2'
令机⑺=-2"n∕+--I,则加⑺=-21nf+2r-2,〃i"Q)=2(1-1),
.m"(t)>0
.加(。在(1,+«))上单调递增,
.〃?'(1)>加(I)=O,
.,”⑺在(l,+∞)上单调递增,
.m(t)>m(↑)=0,
.g'Q)>o,
.g。)在(1,田)上单调递增,
.g(f)>g(l)
t+∖
1t+
../、「(z+l)lnr1.~Γɔ
lɪmg(t)=Iim-----------=Iim-------------=2
t->1t-■>1,—ɪr->1I
.g(f)>2,B∣J;lnx∣+lnx2>2,故选项D正确.
故选:ACD.
【点睛】极值点偏移问题的解法
(1)(对称化构造法)构造辅助函数:对结论为+z>(<)2%型,构造函数
F(Λ)=∕(X)-∕(2X0-X);对结论中2>(<)x;型,构造函数尸(%)=/*)-/(至),通过
X
研究F(X)的单调性获得不等式.
(2)(比值代换法)通过代数变形将所证的双变量不等式通过代换f=五化为单变量的函数
不等式,利用函数单调性证明.
17.(2022秋•江苏南京•高三校考期末)已知函数“X)及其导函数尸(x)的定义域均为
R.记g(x)=∕'(x),若川—x),g(x+2)均为偶函数,下列结论正确的是()
A.函数./U)的图像关于直线x=l对称
B.g(2023)=2
C.g'(2)=0
D.若函数g(x)在[1,2]上单调递减,则g(x)在区间[0,2024J上有1012个零点
【答案】ACD
【分析】根据偶函数的性质,结合函数的对称性的性质、函数的单调性逐一判断即可.
【详解】因为yu-χ)是偶函数,
所以“l-x)=∕(l+x),所以函数函数的图像关于直线x=l对称,因此选项A正
确;
因为g(x+2)为偶函数,所以有g(x+2)=g(-x+2),
因此函数g(x)关于直线X=2对称,
由/(ι-χ)"(ι+χ)=-∕'(ι-χ)=∙Γ(ι+χ)=-g(ι-χ)=g(ι+χ),
因此函数g(χ)关于点(1,0)对称,由
g(l+x)=-g(l-x)=g(2+x)=-g(r)=g(2-x)=-g(r)=g(2+x)=-g(x)
g(4+x)=-g(2+x)=g(x),所以函数g(x)的周期为4,
在g(x+2)=g(r+2)中,令x=l,得g(3)=g⑴,
在一g(l-x)=g(l+x)中,令X=0,得g(l)=0,
所以g(2023)=g(505X4+3)=g(3)=g(1)=0,故选项B不正确;
由g(x+2)=g(-x+2)=g'(x+2)=-g'(τ+2),令X=0,得g'(2)=0,因此选项C
正确;
因为函数g(x)关于点(LO)对称,且在[1,2]上单调递减,
所以函数g(x)在[0,D也单调递减,而函数g(x)关于直线x=2对称,
所以函数g(x)在(2,4]上单调递增,且g(3)=0,
所以当XwO,4]时,函数g(x)有两个零点,
当xe[0,2024]时,由函数g(x)的周期为4,
2024
可知函数的零点的个数为一^x2=1012,所以选项D说法正确,
4
故选:ACD
【点睛】关键点睛:根据函数的对称性判断函数的周期是解题的关键.
18.(2023秋・江苏扬州―高三校联考期末)已知函数,“刈=6'-3双2有两个极值点不当,
且不<当,则下列结论正确的是().
A.«>eB.x2>e
C∙/(xj>∙∣D.仆2)<|
【答案】AD
【分析】对于AB选项,函数f(x)=e*-g0r2有两个极值点,相当于函数的导函数
y=e,有两个变号零点,即函数y=h图像与直线丫=。有两个交点,由此可判断
X
AB选项正误;
对于CD选项,由题有.=叼,j=3.则/(xj=0η-g端,/(Λ2)=(1-半卜.
结合为,尤2范围可判断CD选项正误.
【详解】函数/(X)=e,-;ar2有两个极值点,相当于函数的导函数>=eɪ-砒有两个
变号零点,即方程e、-Or=O有两个根,因XHO,则方程有根相当于g(x)=∖图像与
直线y=。有两个交点.因g'(χ)=今』,则8⑺在(-co'°)'(0'i)上单调递减,在
(l,4∞)上单调递增.结合x<0时,g(x)<O,g(l)=e,
可做g(x)大致图像如下:
则由图可得,a>e时,/(x)有两个极值点,故A正确;
又图可得,0<再<1,x2>1,则B错误;
因e'>=ox∣,则f(x1)=0r∣∙-gαr∣2=-∙∣(x∣-l)2+],又因O<xl<l,
函数V=方―if+羡在(。,1)上单调递增,W∣J∕(-η)<p故C错误;
因e-=/,则/(w)=]-5•卜,令MX)=1一提卜'
则〃卜)=g(l-x)e,,因七>1,则MX)在(1,4W)上单调递减,则MX)<Λ(1)=I,
BP∕(¾)<∣,故D正确.
19.(2023秋•江苏南通•高三统考期末)设定义在R上的函数/(x)与g(x)的导数分别为
尸(x)与/(x),已知"x)=g(3-力-1,/(x+l)=√(x),且/'(X)关于直线x=l对
称,则下列结论一定成立的是()
A./(Λ)+∕(2-X)=0B.∕,(2)=0
C.g(l-x)=g(l+x)D.g'(x)+g'(2-X)=O
【答案】BCD
【分析】根据函数与导数间的关系式,变形赋值,逐项验证即可.
【详解】因为/(x)=g(3-x)-1,
所以r(x)=-∕(3-X)
所以/'(x+l)=-g'(2-x)=g<x),
所以一g'(2r)-g'(x)=0ng'(2-x)+g'(x)=0,
故D正确,
令x=l时,g,(2-l)+g,(l)=2g,(l)=0,
所以g'(l)=0,
由AΓ(X+1)=H(2-X)=∕(X),
所以r(i+i)=—g<2-ι)=g,⑴=r(2)=g,⑴=0,
所以B选项正确,
因为g'(2-x)+g'(x)=0,
所以g'(ι-χ)=-g'(ι+χ),
所以函数g'(x)图象关于点(1,0)对称,
则函数g'(x+l)的图象关于点(0,0)对称,即g'(x+l)为奇函数,
所以函数g(x+l)+C(C为常数)为偶函数,图象关于直线X=O对称,
所以函数g(x)+C的图象关于直线X=I对称,
所以g(l-x)+C=g(l+x)+Cog(l-x)=g(l+x),
故C选项正确,
函数“M=(X-I)Zl,则函数f'(x)=3(x-l)2图象关于直线x=l对称,符合题意,
所以〃x)+∕(2-x)=(x-iy+l+(l-x)3+l=2,
故选项A不正确,
故选:BCD.
【点睛】结论点睛:函数y=/(X)的定义域为。,VxeD,
(1)存在常数α,6使得f(x)+f(2a-x)=2bof(a+x)+/(α-x)=»,则函数y=/(ɪ)图
象关于点(。涉)对称.
(2)存在常数a使得/(x)=f(2a-x)of{a+x)=f(a-x),则函数y=/(x)图象关于直
线X=α对称.
20.(2023秋•江苏南通•高三统考期末)若函数F(X)是定义在(0,+8)上不恒为零的可导
函数,对任意的X,yeR*均满足:/(χy)=V(j)+j∕(χ),/(2)=2,记g(x)=f'(x),
则()
A./(1)=0B.g(l)=0
C.g(4x)-g住]=4D.∑∕(2*)=2+(n-l)2n÷'
14Jk=ι
【答案】ACD
【分析】对于A选项,赋值即可判断;对于B选项,可根据题设条件,构造函数
牛ɪu/:ln*任Wo),求出解析式,即可判断:对于C选项,通过对f(2x)=2∕(x)+2x
求导可得g(2x)-g(x)=l,即可判断;对于D选项,通过构造数列,结合裂项相消法
以及等比数列求和公式即可求解.
【详解】令X=y=ι,得/(1)=/(1)+/(1),即/(1)=0,故A正确;
因为/(盯)=4(,)+时(力,则‘肾=与^+^^,
又因为/⑴=o,f(x)是定义在(0,+8)上不恒为零的可导函数,所以可设
J(X)=kinx(k≠0),
因为/(2)=2,所以犯=Aln2,即/=」,则〃x)=」XlnX,
2In2In2
所以g(x)=r(X)=JXI+lnx),则g⑴=J∙≠0,故B错误;
In2In2
令y=2,所以/(2x)=0∙(2)+2∕(x),所以/(2x)=2∕(x)+2x,
所以2∕'(2x)-2∕'(X)=2,所以r(2x)-r(x)=l,则g(2x)-g(x)=l,
所以g图-g(T=l,g(x)-g(9=l,g(2x)-g(X)=1,g(4x)-g(2x)=l,
累加得:g(4x)-g(T=4,所以选项C正确;
因为"2x)=2∕(x)+2x,
所以/(2x2°)=2∕(2°)+2x2°,
/(2×2l)=2∕(21)+2×2',
/(2×22)=2∕(22)+2×22,
L
/(2×2"-')=2/(2"T)+2×2"τ,
累加得:
/(2×20)+∕(2×2l)+∙+/(2×2,,^l)=2∕(20)+2×20+2∕(2l)+2×2l+-+2∕(2,,^')+2×2,,^l
,即3)
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