2021年高考数学真题和模拟题分类汇编:导数与定积分(word含答案解析)

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2021年高考数学真题和模拟题分类汇编:导数与定积分(word含答案解析)

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导数与定积分
一、选择题部分
1.(2021 新高考全国Ⅰ卷 T7)若过点可以作曲线的两条切线,则()
A.
B.C.
D.
2.(2021 高考全国乙卷 文T12)设,若为函数的极大值点,则().
A.
B.
C.
D.
3.(2021 浙江卷 T7)已知函数,则图象为如图的函数可能是()
A.
B.
C.
D.
4.(2021 江苏盐城三模 T6)韦达是法国杰出的数学家,其贡献之-是发现了多项式方程根与系数的关系,如:设一元三次方程的3个实数根为x1,x2,x3,则,.已知函数,直线l与f(x)的图象相切于点,且交f(x)的图象于另一点,则
A.
B.
C.2x1+x2+1=0
D.2x1+x2=0
5.(2021 河南郑州三模 理T3)若直线y=x+b是函数f(x)图象的一条切线,则函数f(x)不可能是(  )
A.f(x)=ex
B.f(x)=x4
C.f(x)=sinx
D.f(x)=
6.(2021 河南郑州三模 理T6)已知函数f(x)=ex﹣e﹣x,a=f(30.2),b=f(0.30.2),c=f(log0.23),则a,b,c的大小关系为(  )
A.c<b<a
B.b<a<c
C.b<c<a
D.c<a<b
7.(2021 河北张家口三模 T8)已知a,b∈(0,3),且4lna=aln4,c=log0.30.06,则(  )
A.c<b<a
B.a<c<b
C.b<a<c
D.b<c<a
8.(2021 四川内江三模 理T12.) x∈(0,1),记a=,b=()2,则a、b、c的大小关系为(  ).
A.a>c>b
B.b>c>a
C.b>a>c
D.a>b>c
9.(2021 重庆名校联盟三模 T8.)若ex﹣a≥lnx+a对一切正实数x恒成立,则实数a的取值范围是(  ).
A.
B.(﹣∞,1]
C.(﹣∞,2]
D.(﹣∞,e]
10.(2021 贵州毕节三模 文T12.)已知定义在R上的函数f(x)满足:对任意x∈R,都有f(x+1)=f(1﹣x),且当x∈(﹣∞,1)时,(x﹣1) f'(x)>0(其中f'(x)为f(x)的导函数).设a=f(log23),b=f(log32),c=f(21.5),则a,b,c的大小关系是(  )
A.a<b<c
B.c<a<b
C.b<a<c
D.a<c<b
11.(2021 贵州毕节三模 文T8.)已知定义在[a,b]上的函数y=f(x)的导函数y=f'(x)的图象如图所示,给出下列命题:
①函数y=f(x)在区间[x2,x4]上单调递减;
②若x4<m<n<x5,则;
③函数y=f(x)在[a,b]上有3个极值点;
④若x2<p<q<x3,则[f(p)﹣f(q)] [f'(p)﹣f'(q)]<0.
其中正确命题的序号是(  )
A.①③
B.②④
C.②③
D.①④
12.(2021 贵州毕节三模 文T6.)若曲线y=lnx+1上到直线y=x+m的距离为2的点恰有3个,则实数m的值是(  )
A.
B.﹣2
C.2
D.
13.(2021 安徽宿州三模 理T12.)已知函数f(x)=|x|ex,若函数g(x)=f2(x)﹣(m+3)f(x)+3m恰有四个不同的零点,则m的取值范
围为(  )
A.(2,+∞)
B.(,+∞)
C.(,1)
D.(0,)
14.(2021 安徽宿州三模 文T12.)已知函数f(x)=ex﹣3+xlnx﹣x2﹣ax满足f(x)≥0恒成立,则实数a的取值范围是(  )
A.(﹣∞,e]
B.(﹣∞,﹣2]
C.[2,e]
D.[﹣2,2]
15.(2021 辽宁朝阳三模 T3.)函数f(x)=cosx﹣的图象的切线斜率可能为(  )
A.﹣
B.﹣2
C.﹣
D.﹣4
16.(2021 河南济源平顶山许昌三模 文T9.)已知0<a<5且aln5=5lna,0<b<6且bln6=6lnb,0<c<7且cln7=7lnc,则a,b,c的大小关系为(  )
A.a>c>b
B.a>b>c
C.c>a>b
D.c>b>a
17.(2021 河南济源平顶山许昌三模 文T5.)已知曲线y=aex+xlnx在点(1,ae)处的切线方程为y=2x+b,则(  )
A.a=e﹣1,b=1
B.a=e﹣1,b=﹣1
C.a=e,b=﹣1
D.a=e,b=1
18.(2021 四川泸州三模 理T12.)若asina﹣bsinb=b2﹣a2﹣1,则(  )
A.a>b
B.a<b
C.|a|>|b|
D.|a|<|b|
19.(2021 江苏常数三模 T8.)若函数g(x)在区间D上,对 a,b,c∈D,g(a),g(b),g(c)为一个三角形的三边长,则称函数g(x)为“稳定函数”.已知函数在区间上是“稳定函数”,则实数m的取值范围为(  )
A.
B.
C.
D.
20.(2021 湖南三模 T10.)已知函数f(x)=2alnx+x2+b.(  )
A.当a=﹣1时,f(x)的极小值点为(1,1+b)
B.若f(x)在[1,+∞)上单调递增,则a∈[﹣1,+∞)
C.若f(x)在定义域内不单调,则a∈(﹣∞,0)
D.若a=﹣且曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线与曲线y=﹣ex相切,则b=﹣2
21.(2021 福建宁德三模 T8)已知函数,实数a,b满足不等式,则下列不等式成立的是
A.
B.
C.
D.
22.(2021 宁夏中卫三模 理T12.)已知函数f(x)=xex,g(x)=2xln2x,若f(x1)=g(x2)=t,t>0,则的最大值为(  )
A.
B.
C.
D.
23.(2021 江西南昌三模 理T3.)已知自由落体运动的速度v=gt,则自由落体运动从t=0s到t=2s所走过的路程为(  )
A.g
B.2g
C.4g
D.8g
24.(2021 江西南昌三模 理T8.)将方程f(x)=f'(x)的实数根称为函数f(x)的“新驻点”.记函数f(x)=ex﹣x,g(x)=lnx,的“新驻点”分别为a,b,c,则(  )
A.c<a<b
B.c<b<a
C.a<c<b
D.a<b<c
25.(2021 河南开封三模 文T6.)设函数,若f(x)的极小值为,则a=(  )
A.
B.
C.
D.2
26.(2021 安徽马鞍山三模 理T12.)已知x∈(0,+∞),不等式ax+eαx≥lnx+x恒成立,则实数a的最小值为(  )
A.
B.
C.0
D.1
27.(2021 安徽马鞍山三模 文T12.)已知函数(是自然对数的底数)在x=0处的切线与直线x﹣2y+1=0垂直,若函数g(x)=f(x)﹣k恰有一个零点,则实数k的取值范围是(  )
A.
B.
C.
D.
28.(2021 江西九江二模 理T11.)若不等式xm(ex+x)≤emx+mxm(x﹣lnx)恒成立,则实数m的取值范围是(  )
A.[,+∞)
B.[1,+∞)
C.[,+∞)
D.[e﹣1,+∞)
29.(2021 浙江杭州二模 理T9.)已知函数f(x)=aex﹣.若函数y=f(x)与y=f(f(x))有相同的最小值,则a的最大值为(  )
A.1
B.2
C.3
D.4
30.(2021 河北秦皇岛二模 理T12.)已知函数f(x)=lnx﹣ax有两个零点x1,x2,且x1<x2,则下列选项正确的是(  )
A.a∈(0,)
B.y=f(x)在(0,e)上单调递增
C.x1+x2>6
D.若,则
31.(2021 江西上饶二模 理T12.)对任意x>0,不等式ax≤(e≈2.71828…)恒成立,则正实数a的取值范围是(  )
A.(0,e3]
B.
C.
D.
32.(2021 河北邯郸二模 理T4.)曲线y=(x﹣3)ex在x=0处的切线方程为(  )
A.2x+y+3=0
B.2x+y﹣3=0
C.2x﹣y+3=0
D.2x﹣y﹣3=0
33.(2021 广东潮州二模 T10.)已知函数y=f(x)的导函数y=f'(x)的图象如图所示,则下列结论正确的是(  )
A.f(a)<f(b)<f(c)
B.f(e)<f(d)<f(c)
C.x=c时,f(x)取得最大值
D.x=d时,f(x)取得最小值
34.(2021 辽宁朝阳二模 T12.)已知a>0,m(x)=ex﹣2﹣e2﹣x,f(x)=am(x)﹣sinπx,若f(x)存在唯一零点,下列说法正确的有(  )
A.m(x)在R上递增
B.m(x)图象关于点(2,0)中心对称
C.任取不相等的实数x1,x2∈R均有
D.
35.(2021 河南郑州二模 文T11.)已知a﹣5=ln<0,b﹣4=ln<0,c﹣3=ln<0,则a,b,c的大小关系是(  )
A.b<c<a
B.a<c<b
C.a<b<c
D.c<b<a
36.(2021 山西调研二模 文T12.)已知函数,若的最小值为0,则a的值为
A.
1
B.
C.
0
D.
37.(2021 安徽淮北二模 文T12.)若关于x的不等式lnx+a﹣<0有且只有两个整数解,则正实数a的取值范围是(  )
A.(3ln3+1,4ln2+4]
B.[﹣ln2+1,3ln3+1)
C.(ln2+,3ln3+1]
D.(3ln2+1,2ln3+3]
38.(2021 新疆乌鲁木齐二模 文T12.)设函数f(x)=﹣lnx﹣ax+4a,其中a<0,若仅存在一个整数x0,使得f(x0)≤0,则实数a的取值范围是(  )
A.
B.
C.
D.
39.(2021 吉林长春一模 文T7.)曲线在处的切线的斜率为
A.
B.
C.
D.
二、填空题部分
40.(2021 高考全国甲卷 理T13)曲线在点处的切线方程为__________.
41.(2021 新高考全国Ⅰ卷 T15)函数的最小值为______.
42.(2021 江苏盐城三模 T16)对于函数x+1,有下列4个论断:
甲:函数f(x)有两个减区间;乙:函数f(x)的图象过点(1,-1);
丙:函数f(x)在x=1处取极大值;丁:函数f(x)单调.
若其中有且只有两个论断正确,则m的取值为.
43.(2021 河南开封三模 理T15)在平面直角坐标系xOy中,P是曲线(x>0)上的一个动点,则点P到直线y=x的距离的最小值是  .
44.(2021 河南焦作三模 理T16)已知函数f(x)的定义城为(0,+∞),其导函数为f'(x),且满足f(x)>0,f(x)+f′(x)<0,若0<x1<1<x2且x1x2=1,给出以下不等式:
①f(x1)>ef(x2);
②x1f(x2)<x2f(x1);
③x1f(x1)>x2f(x2);
④f(x2)>(1﹣x1)f(x1).
其中正确的有  .(填写所有正确的不等式的序号)
45.(2021 河北张家口三模 T15)若对任意的非零实数a,均有直线l:y=ax+b与曲线相切,则切点坐标为  .
46.(2021 安徽宿州三模 文T13.)已知函数f(x)=xsinx,则曲线y=f(x)在点(,f())处的切线方程为  .
47.(2021 山东聊城三模 T16.)已知函数有三个不同的零点,,,其中,则的值为________.
48.(2021 上海嘉定三模 T2.)计算:=  .
49.(2021 四川泸州三模 理T14.)已知曲线y=x3+ax+b+1在x=0处的切线方程为y=﹣3x﹣2,则a+b=  .
50.(2021 河北邯郸二模 理T13.)写出一个奇函数f(x),当x>0时,f(x)>0且其导数f′(x)<0,则f(x)=  .
51.(2021 江西上饶二模 理T13.)曲线y=(x+1)ex在点(0,1)处的切线方程为 y=2x+1 .
52.(2021 江西九江二模 理T13.)已知函数f(x)=alnx﹣x2图象在点(1,f(1))处的切线平行于x轴,则实数a=  .
53.(2021 河南郑州二模 文T13.)直线y=x+b是曲线y=lnx的一条切线,则实数b的值为  .
54.(2021 山西调研二模 文T15)若曲线与曲线在公共点处有相同的切线,则该切线的方程为.
55.(2021 宁夏银川二模 文T13.)曲线f(x)=3x+sinx在(0,0)处的切线方程为  .
56.(2021 安徽淮北二模 文T14.)已知f(x)为偶函数.当x<0时,f(x)=ex﹣ex2(e是自然对数的底数).则曲线y=f(x)在x=1处的切线方程是  .
三、解答题部分
57.(2021 新高考全国Ⅰ卷 T22)已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)设,为两个不相等的正数,且,证明:.
58.(2021 高考全国甲卷 理T21)已知且,函数.
(1)当时,求的单调区间;
(2)若曲线与直线有且仅有两个交点,求a的取值范围.
59.(2021 高考全国乙卷 文T21)已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)求曲线过坐标原点的切线与曲线的公共点的坐标.
60.(2021 浙江卷 T22)设a,b为实数,且,函数
(1)求函数的单调区间;
(2)若对任意,函数有两个不同的零点,求a的取值范围;
(3)当时,证明:对任意,函数有两个不同的零点,满足.
(注:是自然对数的底数)
61.(2021 江苏盐城三模 T)设(n∈N
).
(1)求证:函数f(x)一定不单调;
(2)试给出一个正整数a,使得对 x∈(0,+∞)恒成立.
(参考数据:e≈2.72,e2≈7.39,e3≈20.10)
62.(2021 河南郑州三模 理T21)已知函数f(x)=xlnx﹣ax+1.
(Ⅰ)求f(x)的最小值;
(Ⅱ)证明:对任意的x∈(0,+∞),ex(lnx+)﹣(ex+x)+>0恒成立.
63.(2021 河南开封三模 理T21)已知函数f(x)=.
(1)讨论f(x)的单调性;
(2)若m=2,对于任意x1>x2>0,证明:(x12 f(x1)﹣x22 f(x2)) (x12+x22)>x1x2﹣x22.
64.(2021 河南开封三模 文T21.)已知函数f(x)=lnx﹣mx有两个零点.
(1)求m的取值范围;
(2)设x1,x2是f(x)的两个零点,证明:f'(x1+x2)<0.
65.(2021 河南焦作三模 理T19)已知函数f(x)=xlnx.
(Ⅰ)求f(x)的图象在点A(1,f(1))处的切线方程,并证明f(x)的图象上除点A以外的所有点都在这条切线的上方;
(Ⅱ)若函数g(x)=(lnx+1) sin2x﹣2f(x)cos2x,x∈[,),证明:g(x)≥cos.
66.(2021 河北张家口三模 T22)已知函数f(x)=x3﹣x﹣alnx(a∈R).
(1)若函数f(x)在其定义域上为增函数,求a的取值范围;
(2)当a≤3时,求证:对任意的x1,x2∈[1,+∞),且x1>x2,有2f(x2)﹣2f(x1)+(x1﹣x2)[f'(x1)+f'(x2)]>0恒成立.
67.(2021 山东聊城三模 T22)已知.
(1)当时求的极值点个数;
(2)当时,,求a的取值范围;
(3)求证:,其中.
68.(2021 四川内江三模 理T21.)设函数f(x)=x﹣﹣alnx(a∈R).
(Ⅰ)讨论f(x)的单调性;
(Ⅱ)若f(x)有两个极值点x1和x2,记过点A(x1,f(x1)),B(x2,f(x2))的直线的斜率为k,问:是否存在a,使得k=2﹣a?若存在;若不存在,请说明理由.
69.(2021 重庆名校联盟三模 T22.)设x∈(0,),f(x)=kx﹣sinx,k∈R.
(1)f(x)>0恒成立,求实数k的取值范围;
(2)求证:当x∈(0,)时,>3.
70.(2021 安徽蚌埠三模 文T21.)已知函数f(x)=﹣lnx+x﹣2a,其中a∈R.
(1)若a=1,求函数f(x)在x=1处的切线方程;
(2)证明:a≤1时,f(x)≥0恒成立.
71.(2021 贵州毕节三模 文T21.)已知函数f(x)=x﹣mlnx﹣2m.
(Ⅰ)讨论函数f(x)的单调性;
(Ⅱ)若函数f(x)有最小值为g(m),证明:在(0,+∞)上恒成立.
72.(2021 辽宁朝阳三模 T21.)已知函数f(x)=m(x+1)2﹣1﹣2lnx.
(1)讨论f(x)的单调性;
(2)当x∈[1,2]时,f(x)≤0,求m的取值范围.
73.(2021 河南济源平顶山许昌三模 文T21.)已知函数f(x)=﹣x2+ax﹣3,g(x)=xlnx,a∈R.
(1)当x>0时,2g(x)≥f(x),求a的取值范围;
(2)证明:当x>0时,g(x)>.
74.(2021 四川泸州三模 理T20.)已知函数f(x)=lnx﹣ax+a,且f(x)≤0对x>0恒成立.
(Ⅰ)求a的值;
(Ⅱ)若关于x的方程mf(x)=xe﹣x+m有两个实根,求实数m的取值范围.
75.(2021 江苏常数三模 T22.)已知函数f(x)=aex﹣x2(a∈R)(其中e≈2.71828为自然对数的底数).
(1)当a=1时,求证:函数f(x)图象上任意一点处的切线斜率均大于;
(2)若对于任意的x∈[0,+∞)恒成立,求实数a的取值范围.
76.(2021 湖南三模 T21.)已知函数f(x)=+alnx(a∈R),g(x)=x2﹣x﹣.
(1)讨论f(x)的单调性;
(2)若函数F(x)=f(x)+g(x)存在两个极值点x1,x2,且曲线y=F(x)在x=处的切线方程为y=G(x),求使不等式F(x)<G(x)成立的x的取值范围.
(2021 福建宁德三模 T22.)已知函数
当时,讨论函数的单调性:
若函数恰有两个极值点,,且,求的最大值.
78.(2021 宁夏中卫三模 理T21.)已知函数f(x)=lnx﹣,其中a∈R.
(1)当a=2,x>1时,证明:f(x)>0;
(2)若函数F(x)=>0恒成立,求实数a的取值范围;
(3)若函数F(x)=有两个不同的零点x1,x2,证明:2.
79.(2021 江西南昌三模 理T21.)定义在实数集R上的偶函数f(x)的最小值为3,且当x≥0时,f(x)=3ex+a,其中e是自然对数的底数.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)求最大的整数m(m>1),使得存在t∈R,只要x∈[1,m],就有f(x+t)≤3ex.
80.(2021 江西上饶三模 理T21.)设函数f(x)=ex+ax﹣b+1(a,b∈R).
(1)若b=1,f(x)有两个零点,求a的取值范围;
(2)若f(x)≥0,求b﹣a的最大值.
81.(2021 安徽宿州三模 理T21.)已知函数f(x)=ex﹣ax,g(x)=ax2﹣ax+x.
(Ⅰ)讨论函数f(x)的单调性;
(Ⅱ)若a≤1﹣,证明:当x∈[﹣1,+∞)时,f(x)≥g(x)+1.
82.(2021 安徽宿州三模 文T21.)已知函数f(x)=lnx﹣ax2+(a﹣1)x,a∈R.
(Ⅰ)讨论f(x)的单调性;
(Ⅱ)若f(x)≤﹣ax2﹣x恒成立,求整数a的最大值.
83.(2021 安徽马鞍山三模 理T20.)已知函数f(x)=a(1﹣x)ex,其中a∈R且a≠0.
(1)讨论f(x)的单调区间,并指出其单调性;
(2)若a=1,,x0是F(x)的极大值点,求证:.
84.(2021 安徽马鞍山三模 文T21.)已知函数.
(1)当时,求函数f(x)的单调区间;
(2)当,x∈(1,+∞)时,求证:f(x)>0.
85.(2021 江西九江二模 理T20.)已知函数f(x)=ex+ax(a∈R).
(Ⅰ)讨论f(x)在(0,+∞)上的单调性;
(Ⅱ)若对任意x∈(0,+∞),xex+ax2+(x﹣ln|a|)2≥0恒成立,求a的取值范围.
(2021 北京门头沟二模 理T20)已知函数,
时,求在处的切线方程;
讨论的单调性;
证明:当时,在区间上恒成立.
87.(2021 浙江杭州二模 理T22.)已知函数f(x)=aln(x+1)(a>0),.
(1)当a=1时,求证:对任意x>0,f(x)>g(x);
(2)若函数f(x)图象上不同两点P,Q到x轴的距离相等,设f(x)图象在点P,Q处切线交点为M,求证:对任意a>0,点M在第二象限.
88.(2021 河北秦皇岛二模 理T22.)已知函数f(x)=(x2﹣ax)lnx﹣x2+2ax+1,x∈(0,+∞).
(1)讨论函数y=f(x)的单调性;
(2)若a>e,求证:f′(x)>﹣(﹣1)2.
89.(2021 江西上饶二模 理T21.)已知函数f(x)=2exsinx(e是自然对数的底数).
(1)求f(x)的单调区间;
(2)记g(x)=f(x)﹣ax,0<a<6,试讨论g(x)在(0,π)上的零点个数.(参考数据:e≈4.8)
90.(2021 江西鹰潭二模 理T21.)设函数f(x)=lnx+aex,g(x)=axex().
(1)若y=f(x)在x=1处的切线平行于直线y=2x,求实数a的值;
(2)设函数h(x)=f(x)﹣g(x),判断y=h(x)的零点的个数;
(3)设x1是h(x)的极值点,x2是h(x)的一个零点,且x1<x2,求证:3x1﹣x2>2.
91.(2021 河北邯郸二模 理T22.)已知函数,g(x)=mcosx﹣x,m>0.
(Ⅰ)讨论函数f(x)在(﹣π,0)∪(0,π)上的单调性;
(Ⅱ)若方程mf(x)=g(x)在区间(0,)上有且只有一个实数根,求m的取值范围.
92.(2021 天津南开二模 T20.)(16分)已知函数f(x)=e2x,g(x)=m(2x+1)(m≠0)(e为自然对数的底数),h(x)=f(x)(x).
(Ⅰ)若m=e,求函数h(x)的单调区间;
(Ⅱ)若h(x)≥1﹣m恒成立,求实数m的值;
(Ⅲ)若直线y=g(x)是曲线f(x)=e2x的一条切线.求证:对任意实数a>b,都有.
93.(2021 广东潮州二模 T22.)已知函数f(x)=lnx,g(x)=x2﹣ax(a>0).
(1)讨论函数h(x)=f(x)+g(x)的极值点;
(2)若x1,x2(x1<x2)是方程f(x)﹣+=0的两个不同的正实根,证明:x12+x22>4a.
94.(2021 辽宁朝阳二模 T)
21.设函数f(x)=axlnx,其中a∈R,曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线经过点(3,2).
(Ⅰ)求a的值;
(Ⅱ)求函数f(x)的极值;
(Ⅲ)证明:f(x)>﹣.
95.(2021 山东潍坊二模 T)20.已知函数f(x)=的单调递增区间是[0,1],极大值是.
(1)求曲线y=f(x)在点(﹣1,f(﹣1))处的切线方程;
(2)若存在非零实数x0,使得f(x0)=1,m>0,求f(x)在区间(﹣∞,m]上的最小值.
96.(2021 浙江丽水湖州衢州二模 T)22.已知函数f(x)=(x>1).
(Ⅰ)当a=0时,求函数f(x)的图象在(e,f(e))处的切线方程;
(Ⅱ)若对任意x∈(1,+∞),不等式f(x)≥lnx+4恒成立,求实数a的取值范围.(其中e为自然对数的底数)
97.(2021 吉林长春一模 文T21)设函数.
(I)当时,求函数的单调区间;
(Ⅱ)当时,求证:
98.(2021 新疆乌鲁木齐二模 文T21.)已知函数f(x)=x2+sinx+cosx.
(Ⅰ)求曲线y=f(x)在x=0处的切线方程;
(Ⅱ)若f(x)≥1+ax,求a.
99.(2021 安徽淮北二模 文T21.)设函数f(x)=ex﹣cosx﹣ax,a∈R(其中f′(x)是f(x)的导函数).
(Ⅰ)当a=1时,判断函数f(x)在(0,+∞)上的单调性;
(Ⅱ)若F(x)=f′(x)﹣ax+a﹣1,证明:当a∈[1,2)时,函数F(x)有2个零点.
100.(2021 宁夏银川二模 文T20.)已知函数f(x)=lnx+﹣1.
(1)求函数f(x)的最小值;
(2)当x∈(0,π)时,证明:ex>(1﹣lnx)sinx.
101.(2021 山西调研二模 文T21.)已知函数,
讨论的单调性;
若方程有三个不同的实根,求a的取值范围.
102.(2021 河南郑州二模 文T21.)已知函数f(x)=lnx﹣a(x+1).
(Ⅰ)讨论函数的单调性;
(Ⅱ)对任意x>0,求证:﹣a(x+1)>f(x).
参考答案:
一、选择题部分
1.(2021 新高考全国Ⅰ卷 T7)若过点可以作曲线的两条切线,则()
A.
B.C.
D.
【答案】D.
【解析】在曲线上任取一点,对函数求导得,
所以,曲线在点处的切线方程为,即,
由题意可知,点在直线上,可得,
令,则.
当时,,此时函数单调递增,
当时,,此时函数单调递减,
所以,,
由题意可知,直线与曲线的图象有两个交点,则,
当时,,当时,,作出函数的图象如下图所示:
由图可知,当时,直线与曲线的图象有两个交点.
故选D.
解法二:画出函数曲线的图象如图所示,根据直观即可判定点在曲线下方和轴上方时才可以作出两条切线.由此可知.
故选D.
2.(2021 高考全国乙卷 文T12)设,若为函数的极大值点,则().
A.
B.
C.
D.
【答案】D.
【解析】若,则为单调函数,无极值点,不符合题意,故.
依题意,为函数的极大值点,
当时,由,,画出的图象如下图所示:
由图可知,,故.
当时,由时,,画出的图象如下图所示:
由图可知,,故.
综上所述,成立.
故选D.
3.(2021 浙江卷 T7)已知函数,则图象为如图的函数可能是()
A.
B.
C.
D.
【答案】D.
【解析】对于A,,该函数非奇非偶函数,与函数图象不符,排除A;
对于B,,该函数为非奇非偶函数,与函数图象不符,排除B;
对于C,,则,
当时,,与图象不符,排除C.
故选D.
4.(2021 江苏盐城三模 T6)韦达是法国杰出的数学家,其贡献之-是发现了多项式方程根与系数的关系,如:设一元三次方程的3个实数根为x1,x2,x3,则,.已知函数,直线l与f(x)的图象相切于点,且交f(x)的图象于另一点,则
A.
B.
C.2x1+x2+1=0
D.2x1+x2=0
【答案】D.
【考点】新情景问题下的导数的几何意义的应用
【解析】由题意可知,f′(x)=6x2-1,所以直线l的斜率k=f′(x1)=6x12-1,且k====2x12+2x1x2+2x22-1,即2x12+2x1x2+2x22-1=6x12-1,化简得(2x1+x2)(x1-x2)=0,因为x1-x2≠0,所以2x1+x2=0,故答案选D.
5.(2021 河南郑州三模 理T3)若直线y=x+b是函数f(x)图象的一条切线,则函数f(x)不可能是(  )
A.f(x)=ex
B.f(x)=x4
C.f(x)=sinx
D.f(x)=
【答案】D.
【解析】直线y=x+b的斜率为k=,
由f(x)=ex的导数为f′(x)=ex,而ex=,解得x=﹣ln2,故A满足题意;
由f(x)=x4的导数为f′(x)=4x3,而4x3=,解得x=,故B满足题意;
由f(x)=sinx的导数为f′(x)=cosx,而cosx=有解,故C满足题意;
由f(x)=的导数为f′(x)=﹣,即有切线的斜率小于0,故D不满足题意.
6.(2021 河南郑州三模 理T6)已知函数f(x)=ex﹣e﹣x,a=f(30.2),b=f(0.30.2),c=f(log0.23),则a,b,c的大小关系为(  )
A.c<b<a
B.b<a<c
C.b<c<a
D.c<a<b
【答案】A.
【解析】根据题意,函数f(x)=ex﹣e﹣x,其导数为f′(x)=ex+e﹣x,
则有f′(x)>0恒成立,则f(x)在R上为增函数,
又由log0.23<0.30.2<30.2,则有c<b<a.
7.(2021 河北张家口三模 T8)已知a,b∈(0,3),且4lna=aln4,c=log0.30.06,则(  )
A.c<b<a
B.a<c<b
C.b<a<c
D.b<c<a
【答案】C.
【解析】由4lna=aln4=3aln2,
得.
令,则,
所以当x∈(3,e)时,f(x)单调递增;
当x∈(e,+∞)时,f(x)单调递减.
又f(a)=f(4),f(b)=f(16).
又c=log0.33.06=log0.3(5.2×0.2)=log0.35.2+1,
log7.30.8+1>log0.40.3+4=2,所以c>a,
所以b<a<c.
8.(2021 四川内江三模 理T12.) x∈(0,1),记a=,b=()2,则a、b、c的大小关系为(  ).
A.a>c>b
B.b>c>a
C.b>a>c
D.a>b>c
【答案】C.
【解析】设f(x)=,f′(x)=,
令g(x)=xcosx﹣sinx,g′(x)=cosx﹣xsinx﹣cosx=﹣xsinx,
因为x∈(0,3),g(x)单调递减,
所以g(x)<g(0)=0,
所以f′(x)<0,所以f(x)在(4,
因为0<x2<x<2,
所以f(x2)>f(x),即>,所以b>a,
令h(x)=x﹣sinx,则h′(x)=1﹣cosx>0,5)上单调递增,
所以h(x)>h(0)=0,所以x>sinx,
所以>,即>,
所以a>c,
综上可得,b>a>c.
9.(2021 重庆名校联盟三模 T8.)若ex﹣a≥lnx+a对一切正实数x恒成立,则实数a的取值范围是(  ).
A.
B.(﹣∞,1]
C.(﹣∞,2]
D.(﹣∞,e]
【答案】B.
【解析】设f(x)=ex﹣a﹣lnx﹣a(x>0),则f(x)≥0对一切正实数x恒成立,即f(x)min≥0,由,令,则恒成立,所以h(x)在(0,+∞)上为增函数,
当x→0时,h(x)→﹣∞,当x→+∞时,h(x)→+∞,
则在(0,+∞)上,存在x0使得h(x0)=0,
当0<x<x0时,h(x)<0,当x>x0时,h(x)>0,
故函数f(x)在(0,x0)上单调递减,在(x0,+∞)上单调递增,
所以函数f(x)在x=x0处取得最小值为f(x0)=,
因为,即x0﹣a=﹣lnx0,
所以恒成立,即,
又,当且仅当x0=,即x0=1时取等号,
故2a≤2,所以a≤1.
10.(2021 贵州毕节三模 文T12.)已知定义在R上的函数f(x)满足:对任意x∈R,都有f(x+1)=f(1﹣x),且当x∈(﹣∞,1)时,(x﹣1) f'(x)>0(其中f'(x)为f(x)的导函数).设a=f(log23),b=f(log32),c=f(21.5),则a,b,c的大小关系是(  )
A.a<b<c
B.c<a<b
C.b<a<c
D.a<c<b
【答案】C.
【解析】∵对任意x∈R,都有f(x+1)=f(1﹣x),
∴f(x)关于直线x=1对称,
又当x∈(﹣∞,1)时,(x﹣1) f'(x)>0,
∴函数f(x)在(﹣∞,1)上单调递减,则在(1,+∞)上单调递增,
而,且,∴f(21.5)>f(log23)>f(log32),即c>a>b.
11.(2021 贵州毕节三模 文T8.)已知定义在[a,b]上的函数y=f(x)的导函数y=f'(x)的图象如图所示,给出下列命题:
①函数y=f(x)在区间[x2,x4]上单调递减;
②若x4<m<n<x5,则;
③函数y=f(x)在[a,b]上有3个极值点;
④若x2<p<q<x3,则[f(p)﹣f(q)] [f'(p)﹣f'(q)]<0.
其中正确命题的序号是(  )
A.①③
B.②④
C.②③
D.①④
【答案】B.
【解析】对于①:f′(x)在[x2,x3]上大于0,[x3,x4]上小于0,
所以f(x)在[x2,x3]上单调递增,在[x3,x4]上单调递减,故①错误;
对于②:由图像可知,f′(x)是向下凹的,
所以x4<m<n<x5时,>f′(),故②正确;
对于③:f′(x)在(a,x3)上大于等于0,(x3,x5)上小于0,(x5,b)上大于0,
所以f(x)在(a,x3)上单调递增,(x3,x5)上单调递减,(x5,b)上单调递增,
所以f(x)在[a,b]上只有两个极值点,故③错误;
对于④:由③的结论,可得f(p)﹣f(q)<0,
又因为f′(x)在(x2,x3)上单调递增,
所以f′(p)﹣f′(q)>0,
所以[f(p)﹣f(q)][f′(p)﹣f′(q)]<0,故④正确.
12.(2021 贵州毕节三模 文T6.)若曲线y=lnx+1上到直线y=x+m的距离为2的点恰有3个,则实数m的值是(  )
A.
B.﹣2
C.2
D.
【答案】A.
【解析】由曲线y=lnx+1上到直线y=x+m的距离为2的点恰有3个,
可得直线y=x+m与曲线y=lnx+1相交,
且与直线y=x+m平行距离为2的两条直线中的一条与y=lnx+1相切,
设切点为(x0,lnx0+1),
由y=lnx+1的导数y′=,可得=1,即x0=1,切点为(1,1),
由点(1,1)到直线y=x+m的距离为2,且切点在直线y=x+m的上方,
可得2==,解得m=﹣2.
13.(2021 安徽宿州三模 理T12.)已知函数f(x)=|x|ex,若函数g(x)=f2(x)﹣(m+3)f(x)+3m恰有四个不同的零点,则m的取值范
围为(  )
A.(2,+∞)
B.(,+∞)
C.(,1)
D.(0,)
【答案】D.
【解析】函数f(x)=|x|ex=,
x≥0,f(x)=xex,f′(x)=(x+1)ex>0,因此x≥0时,函数f(x)单调递增.
x<0,f(x)=﹣xex,f′(x)=﹣(x+1)ex,可得函数f(x)在(﹣∞,﹣1)单调递增;可得函数f(x)在(﹣1,0)单调递减.
可得:f(x)在x=﹣1时,函数f(x)取得极大值,f(﹣1)=.
画出图象:可知:f(x)≥0.
函数g(x)=f2(x)﹣(m+3)f(x)+3m恰有四个不同的零点,
f(x)=3和f(x)=m共有四个根,
因为f(x)=3有1个根,故f(x)=m有3个根,
由图可得:0<m<.
14.(2021 安徽宿州三模 文T12.)已知函数f(x)=ex﹣3+xlnx﹣x2﹣ax满足f(x)≥0恒成立,则实数a的取值范围是(  )
A.(﹣∞,e]
B.(﹣∞,﹣2]
C.[2,e]
D.[﹣2,2]
【答案】B.
【解析】由f(x)≥0,得ax≤ex﹣3+xlnx﹣x2,得a≤+lnx﹣x恒成立,
设g(x)=+lnx﹣x,则g(x)=ex﹣3﹣lnx+lnx﹣x≥(x﹣3﹣lnx+1)+lnx﹣x=﹣2,
当且仅当x﹣3﹣lnx=0,即x=3+lnx时取“=”号,
故a≤﹣2,a的取值范围是(﹣∞,﹣2].
15.(2021 辽宁朝阳三模 T3.)函数f(x)=cosx﹣的图象的切线斜率可能为(  )
A.﹣
B.﹣2
C.﹣
D.﹣4
【答案】A.
【解析】f(x)=cosx﹣的导数为f′(x)=﹣sinx+,
由于﹣sinx∈[﹣1,1],>0,可得﹣sinx+>﹣1,
则切线的斜率可能为﹣.
16.(2021 河南济源平顶山许昌三模 文T9.)已知0<a<5且aln5=5lna,0<b<6且bln6=6lnb,0<c<7且cln7=7lnc,则a,b,c的大小关系为(  )
A.a>c>b
B.a>b>c
C.c>a>b
D.c>b>a
【答案】A.
【解析】令F(x)=,则,易得,当0<x<e时,F′(x)>0,函数单调递增,当x>e时,F′(x)<0,函数单调递减,
因为0<a<5,0<b<6,0<c<7,所以c>b>a>e,
所以f(c)<f(b)<f(a),则a>b>c.
17.(2021 河南济源平顶山许昌三模 文T5.)已知曲线y=aex+xlnx在点(1,ae)处的切线方程为y=2x+b,则(  )
A.a=e﹣1,b=1
B.a=e﹣1,b=﹣1
C.a=e,b=﹣1
D.a=e,b=1
【答案】B.
【解析】∵y=aex+xlnx,∴y′=aex+lnx+1,
由在点(1,ae)处的切线方程为y=2x+b,
可得ae+1+0=2,解得a=e﹣1,
又切点为(1,1),可得1=2+b,即b=﹣1.
18.(2021 四川泸州三模 理T12.)若asina﹣bsinb=b2﹣a2﹣1,则(  )
A.a>b
B.a<b
C.|a|>|b|
D.|a|<|b|
【答案】D.
【解析】由于asina﹣bsinb=b2﹣a2﹣1,所以asina+a2=bsinb+b2﹣1,
设f(x)=xsinx+x2=x(x+sinx),由于函数f(x)满足f(﹣x)=f(x),
故函数为偶函数,所以当x≥0时,f′(x)=(x+sinx)+x(1+cosx),
设g(x)=x+sinx,所以g′(x)=1+cosx≥0,
而g(0)=0,所以f′(x)≥0,
所以f(a)=f(b)﹣1,故f(a)<f(b),
由于函数为偶函数,故|a|<|b|.
19.(2021 江苏常数三模 T8.)若函数g(x)在区间D上,对 a,b,c∈D,g(a),g(b),g(c)为一个三角形的三边长,则称函数g(x)为“稳定函数”.已知函数在区间上是“稳定函数”,则实数m的取值范围为(  )
A.
B.
C.
D.
【答案】D.
【解析】由于,则,
易知函数f(x)在上单调递增,在(e,e2]上单调递减,
而,
∴在上的最大值为,最小值为m﹣2e2,
依题意,2f(x)min>f(x)max,即,解得.
20.(2021 湖南三模 T10.)已知函数f(x)=2alnx+x2+b.(  )
A.当a=﹣1时,f(x)的极小值点为(1,1+b)
B.若f(x)在[1,+∞)上单调递增,则a∈[﹣1,+∞)
C.若f(x)在定义域内不单调,则a∈(﹣∞,0)
D.若a=﹣且曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线与曲线y=﹣ex相切,则b=﹣2
【答案】BC.
【解析】根据极值点定义可知,极小值是一个实数,A错误;
由≥0得a≥﹣x2,因为x≥1,所以a≥﹣1,B正确;
因为=,当a≥0时,f′(x)>0恒成立,当a<0时,f′(x)>0不恒成立,函数不单调,C正确;a=﹣,f′(x)=﹣+2x2,
所以f′(1)=﹣1,f(1)=1+b,所以切线方程为y﹣(1+b)=﹣(x﹣1),即y=﹣x+b+2,设切点横坐标为x0,则=﹣1,故x0=0,切点(0,﹣1),代入y=﹣x+b+2得b=﹣3,D错误.
21.(2021 福建宁德三模 T8)已知函数,实数a,b满足不等式,则下列不等式成立的是
A.
B.
C.
D.
【答案】A.
【解析】,,即函数关于对称,

,,
恒成立,则是增函数,,
,则,得,故选:
根据条件判断函数关于对称,求函数的导数,研究函数的单调性,利用函数的对称性和单调性将不等式进行转化求解即可.
本题主要考查函数奇偶性和单调性的应用,根据条件判断函数的对称性和单调性是解决本题的关键,是中档题.
22.(2021 宁夏中卫三模 理T12.)已知函数f(x)=xex,g(x)=2xln2x,若f(x1)=g(x2)=t,t>0,则的最大值为(  )
A.
B.
C.
D.
【答案】D.
【解析】因为f(x)=xex,g(x)=2xln2x,f(x1)=g(x2)=t,t>0,
所以=t,所以ln()=ln(2x2ln2x2)=lnt,
即lnx1+x1=ln(2x2)+ln(ln2x2)=lnt,因为y=x+lnx在(0,+∞)上单调递增,
所以x1=ln(2x2),即lnx1+x1=lnx1+ln2x2=lnt,所以2x1x2=t,
则=,令h(t)=,则h′(t)=,
当0<t≤e时,h′(t)≥0,h(t)单调递增,
当t>e时,h′(t)<0,h(t)单调递减,
故当t=e时,h(t)取得最大值h(e)=.
23.(2021 江西南昌三模 理T3.)已知自由落体运动的速度v=gt,则自由落体运动从t=0s到t=2s所走过的路程为(  )
A.g
B.2g
C.4g
D.8g
【答案】B.
【解析】.
24.(2021 江西南昌三模 理T8.)将方程f(x)=f'(x)的实数根称为函数f(x)的“新驻点”.记函数f(x)=ex﹣x,g(x)=lnx,的“新驻点”分别为a,b,c,则(  )
A.c<a<b
B.c<b<a
C.a<c<b
D.a<b<c
【答案】A.
【解析】令f(x)=f′(x),则ex﹣x=ex﹣1,解得x=1,即a=1;
令g(x)=g′(x),则,设,则,
即函数φ(x)在(0,+∞)单调递增,又,
∴函数φ(x)在(1,2)上存在唯一零点,即1<b<2;令h(x)=h′(x),则,解得,则.∴c<a<b.
25.(2021 河南开封三模 文T6.)设函数,若f(x)的极小值为,则a=(  )
A.
B.
C.
D.2
【答案】B.
【解析】,令f′(x)=0得,x=1﹣a,
∴x<1﹣a时,f′(x)<0;x>1﹣a时,f′(x)>0,
∴f(x)在x=1﹣a处取得极小值,∴=,
∴,解得.
26.(2021 安徽马鞍山三模 理T12.)已知x∈(0,+∞),不等式ax+eαx≥lnx+x恒成立,则实数a的最小值为(  )
A.
B.
C.0
D.1
【答案】A.
【解析】不等式ax+eαx≥lnx+x等价于不等式eαx+lneax≥lnx+x,
令函数f(x)=lnx+x,原问题等价于g(eax)≥g(x)在(0,+∞)恒成立.
∵,∴函数g(x)单调递增,
故只需eax≥x在(0,+∞)恒成立即可.
即ax≥lnx a≥,
令f(x)=(x>0),则f,
可得函数f(x)在(0,e)递增,在(e,+∞)递减,
∴f(x)的最大值为f(e)=,∴.
27.(2021 安徽马鞍山三模 文T12.)已知函数(是自然对数的底数)在x=0处的切线与直线x﹣2y+1=0垂直,若函数g(x)=f(x)﹣k恰有一个零点,则实数k的取值范围是(  )
A.
B.
C.
D.
【答案】C.
【解析】函数的导数为f′(x)=ex(x2+m﹣1),
可得f(x)在x=0处的切线的斜率为m﹣1,由在x=0处的切线与直线x﹣2y+1=0垂直,可得m﹣1=﹣2,解得m=﹣1,则f(x)=ex(x2﹣x﹣1),函数g(x)=f(x)﹣k恰有一个零点,即为f(x)=k只有一个实根.由f(x)的导数为f′(x)=ex(x2﹣2),当﹣2<x<2时,f′(x)<0,f(x)递减;当x>2或x<﹣2时,f′(x)>0,f(x)递增.则x=﹣2处,f(x)取得极大值3e﹣2,x=2处,f(x)取得极小值﹣e2,
则k的取值范围是{﹣e2}∪(3e﹣2,+∞).
28.(2021 江西九江二模 理T11.)若不等式xm(ex+x)≤emx+mxm(x﹣lnx)恒成立,则实数m的取值范围是(  )
A.[,+∞)
B.[1,+∞)
C.[,+∞)
D.[e﹣1,+∞)
【答案】C.
【解析】不等式xm(ex+x)≤emx+mxm(x﹣lnx)恒成立 ex+x≤+m(x﹣lnx)=em(x﹣lnx)+m(x﹣lnx),令f(x)=ex+x,则原不等式等价于f(x)≤f(m(x﹣lnx))恒成立.∵f(x)=ex+x在(0,+∞)上单调递增,∴x≤m(x﹣lnx),
令g(x)=x﹣lnx,则g′(x)=1﹣=,
可得:x=1时函数g(x)取得极小值,即最小值.
∴g(x)≥g(1)=1>0.∴x≤m(x﹣lnx) m≥,令h(x)=,x∈(0,+∞).∴h′(x)=.h′(e)=0,x∈(0,e)时,h′(x)>0,∴h(x)在(0,e)上单调递增;x∈(e,+∞)时,h′(x)<0,∴h(x)在(e,+∞)上单调递减.∴h(x)max=h(e)=.∴实数m的取值范围是[,+∞).
29.(2021 浙江杭州二模 理T9.)已知函数f(x)=aex﹣.若函数y=f(x)与y=f(f(x))有相同的最小值,则a的最大值为(  )
A.1
B.2
C.3
D.4
【答案】B.
【解析】根据题意,求导可得,f'(x)=

∴f'(x)在R上单调递增,
又∵当x=0时,f'(0)=0
∴当x<0时,f'(x)<0,即得函数f(x)在(﹣∞,0)上单调递减,
当x>0时,f'(x)>0,即得函数f(x)在(0,+∞)上单调递增
故有f(x)min=f(0)=a﹣2,即得f(x)∈[a﹣2,+∞)
所以根据题意,若使f(f(x))min=a﹣2,需使f(x)的值域中包含[0,+∞),
即得a﹣2≤0 a≤2,故a的最大值为2.
30.(2021 河北秦皇岛二模 理T12.)已知函数f(x)=lnx﹣ax有两个零点x1,x2,且x1<x2,则下列选项正确的是(  )
A.a∈(0,)
B.y=f(x)在(0,e)上单调递增
C.x1+x2>6
D.若,则
【答案】ABD.
【解析】由f(x)=lnx﹣ax,可得f′(x)=﹣a,(x>0),
当a≤0时,f′(x)>0,∴f(x)在x∈(0,+∞)上单调递增,与题意不符;
当a>0时,可得当f′(x)=﹣a=0,解得:x=,
可得当x∈(0,)时,f′(x)>0,f(x)单调递增,
当x∈(,+∞)时,f′(x)<0,f(x)单调递减,
可得当x=时,f(x)取得极大值点,
又因为由函数f(x)=lnx﹣ax有两个零点x1,x2(x1<x2),
可得f()=ln﹣1>0,可得a<,
综合可得:0<a<,故A正确;
当a→时,x1+x2→2e<6,故C错误,
∵f′(x)=﹣a=,
故x∈(0,)时,f′(x)>0,f(x)递增,
∵a∈(0,),∴(0,e) (0,),故选项B正确;
∵f(x)在(0,)递增,在(,+∞)递减,且a∈(,),
∴1,x1∈(0,),,x2∈(,+∞),
∵f(1)=﹣a<0=f(x1),∴x1>1,
∵f()=ln﹣2<lne2﹣2=0=f(x2),∴x2<,
∴x2﹣x1<﹣1=,故D正确;
31.(2021 江西上饶二模 理T12.)对任意x>0,不等式ax≤(e≈2.71828…)恒成立,则正实数a的取值范围是(  )
A.(0,e3]
B.
C.
D.
【答案】A.
【解析】由ax≤恒成立,﹣ax≥0,
即﹣alnex≥0,故≥0,
令t=,x>0,h(x)=ex﹣ex,则h′(x)=ex﹣e,
易得,当x>1时,h′(x)>0,函数单调递增,当0<x<1时,h′(x)<0,函数单调递减,故当x=1时,h(x)取得最小值h(1)=0,
所以,h(x)=ex﹣ex≥0,即ex≥ex,因为x>0,所以≥e,即t≥e,
前面不等式转化为t﹣alnt+2e3≥0,(t≥e),
令f(t)=t﹣alnt+2e3,则,(t≥e),
当0<a≤e时,f′(t)≥0,f(t)min=f(e)=e﹣a+2e3≥0,故a≤e+2e3.
所以0<a<e,当a>e时,f(x)在[e,a]上单调递减,在(a,+∞)上单调递增,f(t)min=f(a)=a﹣alna+2e3≥0,令g(a)=a﹣alna+2e3,a>e,则g′(a)=﹣lna<0,
故g(a)在(e,+∞)上单调递减,因为g(e3)=0,
当g(a)≥0时,a≤e3,即e<a≤e3,综上a的范围(0,e3].
32.(2021 河北邯郸二模 理T4.)曲线y=(x﹣3)ex在x=0处的切线方程为(  )
A.2x+y+3=0
B.2x+y﹣3=0
C.2x﹣y+3=0
D.2x﹣y﹣3=0
【答案】A.
【解析】y=(x﹣3)ex的导数为y′=(x﹣2)ex,曲线y=(x﹣3)ex在x=0处的切线的斜率为﹣2,切点(0,﹣3),则切线的方程为y=﹣2x﹣3,即2x+y+3=0.
33.(2021 广东潮州二模 T10.)已知函数y=f(x)的导函数y=f'(x)的图象如图所示,则下列结论正确的是(  )
A.f(a)<f(b)<f(c)
B.f(e)<f(d)<f(c)
C.x=c时,f(x)取得最大值
D.x=d时,f(x)取得最小值
【答案】AB.
【解析】结合导函数的图象,可知f(x)在(﹣∞,c]上单调递增,在(c,e)上单调递减,在[e,+∞)上单调递增,
对于A,因为a<b<c,由f(x)的单调性可知f(a)<f(b)<f(c),故A正确;
对于B,因为c<d<e,由f(x)的单调性可知f(c)>f(d)>f(e),故B正确;
对于C,当x=c时,f(x)取得极大值,但不一定是最大值,故C错误;
对于D,由B可知,f(d)不是f(x)的最小值,故D错误.
34.(2021 辽宁朝阳二模 T12.)已知a>0,m(x)=ex﹣2﹣e2﹣x,f(x)=am(x)﹣sinπx,若f(x)存在唯一零点,下列说法正确的有(  )
A.m(x)在R上递增
B.m(x)图象关于点(2,0)中心对称
C.任取不相等的实数x1,x2∈R均有
D.
【答案】ABD.
【解析】m′(x)=ex﹣2+e2﹣x>0,则m(x)在R上递增,故A正确,
m(x)+m(4﹣x)=ex﹣2﹣e2﹣x+e2﹣x﹣ex﹣2=0,则m(x)图象关于点(
2,0)中心对称,故B正确,
m″(x)=ex﹣2﹣e2﹣x,当x>2时,m″(x)>0,即m′(x)为增函数,即m(x)图象下凸,此时>m(),故C错误,
若f(x)存在唯一零点,则a(ex﹣2﹣e2﹣x)=sinπx只有一个解,即g(x)=a(ex﹣2﹣e2﹣x)与h(x)=sinπx只有一个交点,
g'(x)=a(ex﹣2+e2﹣x),h'(x)=πcosπx,由g(2)=h(2)=0,
则g(x)、h(x)的图象均关于点(2,0)中心対称,在x=2的右侧附近g(x)为下凸函数,h(x)为上凸函数,
要x>2时,图象无交点,当且仅当g'(2)≥h'(2)成立.
于是2a≥π,即a≥成立,故D正确.
35.(2021 河南郑州二模 文T11.)已知a﹣5=ln<0,b﹣4=ln<0,c﹣3=ln<0,则a,b,c的大小关系是(  )
A.b<c<a
B.a<c<b
C.a<b<c
D.c<b<a
【答案】C.
【解析】令f(x)=x﹣lnx,则=,
当x>1时,f′(x)>0,函数单调递增,当0<x<1时,f′(x)<0,函数单调递减.
故f(5)>f(4)>f(3),所以5﹣ln5>4﹣ln4>3﹣ln3,
因为a﹣5=ln=lna﹣ln5<0,b﹣4=ln=lnb﹣ln4<0,c﹣3=ln=lnc﹣ln3<0,
所以a﹣lna=5﹣ln5,b﹣lnb=4﹣ln4,c﹣lnc=3﹣ln3,
故a﹣lna>b﹣lnb>c﹣lnc,所以f(a)>f(b)>f(c),
因为a﹣4=lna﹣ln4<0得0<a<4,
又a﹣lna=4﹣ln4,所以f(a)=f(4),则0<a<1,
同理f(b)=f(3),f(c)=f(2),
所以0<b<1,0<c<1,所以c>b>a.
36.(2021 山西调研二模 文T12.)已知函数,若的最小值为0,则a的值为
A.
1
B.
C.
0
D.
【答案】A.
【解析】的定义域为,,
当时,恒成立,在上单调递减,无最值;
当时,时,,时,,
的单调递增区间为,单调递减区间为,
此时,故选:
求出函数的导数,通过讨论a的范围,求出函数的单调区间,求出函数的最小值,即可求出a的值.
本题主要考查利用导数研究函数的最值,考查分类讨论思想与运算求解能力,属于中档题.
37.(2021 安徽淮北二模 文T12.)若关于x的不等式lnx+a﹣<0有且只有两个整数解,则正实数a的取值范围是(  )
A.(3ln3+1,4ln2+4]
B.[﹣ln2+1,3ln3+1)
C.(ln2+,3ln3+1]
D.(3ln2+1,2ln3+3]
【答案】C.
【解析】原不等式可化简为xlnx+1<4a﹣ax,设f(x)=xlnx+1,g(x)=4a﹣ax,
由f(x)=xlnx+1得,f′(x)=lnx+1,易知函数f(x)在单调递减,在单调递增,作出f(x)的图象如下图所示,
而函数g(x)=4a﹣ax恒过点C(4,0),要使关于x的不等式lnx+a﹣<0有且只有两个整数解,则函数g(x)的图象应介于直线AC与直线BC之间(可以为直线BC),又A(2,2ln2+1),B(3,3ln3+1),
∴,,
∴,
∴.
38.(2021 新疆乌鲁木齐二模 文T12.)设函数f(x)=﹣lnx﹣ax+4a,其中a<0,若仅存在一个整数x0,使得f(x0)≤0,则实数a的取值范围是(  )
A.
B.
C.
D.
【答案】B.
【解析】令g(x)=﹣lnx,h(x)=ax﹣4a=a(x﹣4),
因为仅存在一个整数x0,使得f(x0)≤0,
所以仅有一个整数,使得g(x)≤h(x),g′(x)=x﹣=,
令g′(x)>0,可得x>1,令g′(x)<0,可得0<x<1,
所以g(x)在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,
所以g(x)min=g(1)=,所以满足条件的整数为1,
由a<0,可得h(x)为减函数,
所以,即,解得ln2﹣1<a≤﹣,
即实数a的取值范围是(ln2﹣1,﹣].
39.(2021 吉林长春一模 文T7.)曲线在处的切线的斜率为
A.
B.
C.
D.
【答案】B.
【解析】当
x
=
e时,
k
=
2
,故选B.
二、填空题部分
40.(2021 高考全国甲卷 理T13)曲线在点处的切线方程为__________.
【答案】.
【解析】先验证点在曲线上,再求导,代入切线方程公式即可.
由题,当时,,故点在曲线上.
求导得:,所以.
故切线方程为.
故答案为:.
41.(2021 新高考全国Ⅰ卷 T15)函数的最小值为______.
【答案】1.
【解析】由题设知:定义域为,
∴当时,,此时单调递减;
当时,,有,此时单调递减;
当时,,有,此时单调递增;
又在各分段的界点处连续,∴综上有:时,单调递减,时,单调递增;∴。故答案为1.
42.(2021 江苏盐城三模 T16)对于函数x+1,有下列4个论断:
甲:函数f(x)有两个减区间;乙:函数f(x)的图象过点(1,-1);
丙:函数f(x)在x=1处取极大值;丁:函数f(x)单调.
若其中有且只有两个论断正确,则m的取值为.
【答案】2.
【考点】逻辑推理题:函数的性质综合应用
【解析】由题意可知,f′(x)=+2mx+n=,当x>1时,f′(x)=0最多有一个解,则函数f(x)最多有一个减区间,则甲错误;若乙正确,则f(1)=m+n+1=-1,即有m+n=-2,此时f′(x)==,若丙正确,则解得m=1,所以n=-3,而此时f(x)在x=1处取极小值,且不单调,即与丙丁矛盾;若丁正确,则m=2,n=-4,可满足题意;综上,乙丁正确,且m=2.
43.(2021 河南开封三模 理T15)在平面直角坐标系xOy中,P是曲线(x>0)上的一个动点,则点P到直线y=x的距离的最小值是  .
【答案】.
【解析】原问题可转化为曲线在点P处与直线y=x平行的切线,与直线y=x之间的距离,因为,所以y'=2x﹣,因为在点P的切线与直线y=x平行,
所以y'=2x﹣=1(x>0),所以x=1,将其代入曲线方程,得y=1+1=2,即点P的坐标为(1,2),所以点P到直线y=x的距离的最小值是d==.故答案为:.
44.(2021 河南焦作三模 理T16)已知函数f(x)的定义城为(0,+∞),其导函数为f'(x),且满足f(x)>0,f(x)+f′(x)<0,若0<x1<1<x2且x1x2=1,给出以下不等式:
①f(x1)>ef(x2);
②x1f(x2)<x2f(x1);
③x1f(x1)>x2f(x2);
④f(x2)>(1﹣x1)f(x1).
其中正确的有  .(填写所有正确的不等式的序号)
【答案】①②③.
【解析】对于①,令g(x)=exf(x),x∈(0,+∞),
则g′(x)=ex(f(x)+f′(x)),因为f(x)+f′(x)<0,
所以g′(x)<0,所以g(x)在(0,+∞)上单调递减,
因为x1<x2,所以g(x1)>g(x2),即f(x1)>f(x2),即f(x1)>ef(x2),故①正确;
对于②,因为f(x)>0,f(x)+f′(x)<0,
所以f′(x)<0,所以f(x)单调递减,
因为0<x1<1<x2,所以f(x2)<f(x1),所以x1f(x2)<x2f(x1),故②正确;
对于③,由①分析可知f(x1)>ef(x2),
因为0<x1<1<x2且x1x2=1,
欲使x1f(x1)>x2f(x2),即x1x2f(x1)>x22f(x2),即f(x1)>x22f(x2),
只需>x22即可,即证x2﹣>2lnx2,
设h(x)=x﹣﹣2lnx,x>1,
则h′(x)=1+﹣=>0,则h(x)在(1,+∞)单调递增,
所以h(x)>h(1)=0,
即x2﹣>2lnx2>0,故③正确;
对于④,假设f(x2)>(1﹣x1)f(x1)成立,
因为f(x1)>f(x2),
所以f(x1)>f(x2),所以>1﹣x1,
取x1=,则>,所以<2,矛盾,故④不正确.
故答案为:①②③.
45.(2021 河北张家口三模 T15)若对任意的非零实数a,均有直线l:y=ax+b与曲线相切,则切点坐标为  .
【答案】.
【解析】设切点横坐标为m,因为,所以,又a≠3,所以,切点为.将其代入y=ax+b,有,解得,
所以,所以直线l必过定点.
46.(2021 安徽宿州三模 文T13.)已知函数f(x)=xsinx,则曲线y=f(x)在点(,f())处的切线方程为  .
【答案】x﹣y=0.
【解析】∵f(x)=xsinx,∴f′(x)=sinx+xcosx,∴f′()=1,f()=,
∴曲线y=f(x)在点(,f())处的切线方程为:
y﹣=l (x﹣),即y=x,即x﹣y=0.
47.(2021 山东聊城三模 T16.)已知函数有三个不同的零点,,,其中,则的值为________.
【答案】
1.
【考点】利用导数研究函数的单调性,函数的零点与方程根的关系
【解析】设,,当时,;当时,,故在上单调递增,在上单调递减,且时,;时,,
∴,作出的图象,如图
要使有三个不同的零点,,其中.令,则需要有两个不同的实数根(其中).则,即或,且.若,则,∵,∴,则.∴,则,且

=

若,则,因为,且,
∴,故不符合题意,舍去.
综上.故答案为:1.
【分析】设根据导数求出函数单调性最值得到g(x)图像,令则原函数式有三个不同的零点则需 有两不同实根数形结合得若时不符合题意,若时则,且,进而可求得 值。
48.(2021 上海嘉定三模 T2.)计算:=  .
【答案】3.
【解析】.
49.(2021 四川泸州三模 理T14.)已知曲线y=x3+ax+b+1在x=0处的切线方程为y=﹣3x﹣2,则a+b=  .
【答案】﹣6.
【解析】y=x3+ax+b+1的导数为y′=3x2+a,由曲线y=x3+ax+b+1在x=0处的切线方程为y=﹣3x﹣2,可得a=﹣3,b+1=﹣2,解得a=﹣3,b=﹣3,
则a+b=﹣6.
50.(2021 河北邯郸二模 理T13.)写出一个奇函数f(x),当x>0时,f(x)>0且其导数f′(x)<0,则f(x)=  .
【答案】(答案不唯一).
【解析】函数为奇函数,当x>0时,f(x)>0且其导数f′(x)<0,
故f(x)=(答案不唯一).
51.(2021 江西上饶二模 理T13.)曲线y=(x+1)ex在点(0,1)处的切线方程为 y=2x+1 .
【答案】y=2x+1.
【解析】∵y=(x+1) ex(e为自然对数的底数),
∴y′=(x+2)ex,根据导数的几何意义,则切线的斜率为y′|x=0=2,
又切点坐标为(0,1),
由点斜式方程可得y=2x+1,
∴曲线y=(x+1) ex(e为自然对数的底数)在点(0,1)处的切线方程为y=2x+1.
52.(2021 江西九江二模 理T13.)已知函数f(x)=alnx﹣x2图象在点(1,f(1))处的切线平行于x轴,则实数a=  .
【答案】2.
【解析】由f(x)=alnx﹣x2,得f′(x)=,
∴f′(1)=a﹣2,由题意,a﹣2=0,得a=2.
53.(2021 河南郑州二模 文T13.)直线y=x+b是曲线y=lnx的一条切线,则实数b的值为  .
【答案】ln3﹣1.
【解析】y′=(lnx)′=,令=,得x=3,
∴切点为(3,ln3),代入直线方程y=x+b,
∴ln3=×3+b,∴b=ln3﹣1.
54.(2021 山西调研二模 文T15)若曲线与曲线在公共点处有相同的切线,则该切线的方程为.
【答案】.
【解析】曲线与曲线的公共点为,两曲线在公共点处相同的切线的斜率为k,因为,,则,解得或,又,故,代入得,
所以,于是该切线的方程为,整理得,,
故答案为:设曲线与曲线的公共点为,利用导数可得两曲线的公共切线的斜率及公共点P的坐标,利用直线的点斜式方程可得答案.
本题考查利用导数研究曲线上某点切线方程,求得两曲线的公共点为的坐标为及公共切线的斜率为3是关键,考查数学运算能力,属于中档题.
55.(2021 宁夏银川二模 文T13.)曲线f(x)=3x+sinx在(0,0)处的切线方程为  .
【答案】y=4x.
【解析】由f(x)=3x+sinx,得f′(x)=3+cosx,∴f′(0)=4.
则曲线f(x)=3x+sinx在点(0,0)处的切线方程为y=4x.
56.(2021 安徽淮北二模 文T14.)已知f(x)为偶函数.当x<0时,f(x)=ex﹣ex2(e是自然对数的底数).则曲线y=f(x)在x=1处的切线方程是  .
【答案】y=(﹣e﹣1﹣2e)x+2e﹣1+e.
【解析】由f(x)为偶函数,可得f(﹣x)=f(x),
当x<0时,f(x)=ex﹣ex2,
可得x>0时,f(x)=f(﹣x)=e﹣x﹣ex2,
所以x>0时,f(x)的导数为f′(x)=﹣e﹣x﹣2ex,
可得曲线y=f(x)在x=1处的切线斜率为﹣e﹣1﹣2e,
切点为(1,e﹣1﹣e),
所以曲线y=f(x)在x=1处的切线方程是y﹣e﹣1+e=(﹣e﹣1﹣2e)(x﹣1),
即为y=(﹣e﹣1﹣2e)x+2e﹣1+e.
三、解答题部分
57.(2021 新高考全国Ⅰ卷 T22)已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)设,为两个不相等的正数,且,证明:.
【解析】(1)函数的定义域为,
又,
当时,,当时,,
故的递增区间为,递减区间为.
(2)因为,故,即,
故,
设,由(1)可知不妨设.
因为时,,时,,
故.
先证:,
若,必成立.
若,
要证:,即证,而,
故即证,即证:,其中.
设,
则,
因为,故,故,
所以,故在为增函数,所以,
故,即成立,所以成立,
综上,成立.
设,则,
结合,可得:,
即:,故,
要证:,即证,即证,
即证:,即证:,
令,
则,
先证明一个不等式:.
设,则,
当时,;当时,,
故在上为增函数,在上为减函数,故,
故成立
由上述不等式可得当时,,故恒成立,
故在上为减函数,故,
故成立,即成立.
综上所述,.
58.(2021 高考全国甲卷 理T21)已知且,函数.
(1)当时,求的单调区间;
(2)若曲线与直线有且仅有两个交点,求a的取值范围.
【解析】(1)当时,,
令得,当时,,当时,,
∴函数在上单调递增;上单调递减;
(2),设函数,
则,令,得,
在内,单调递增;
在上,单调递减;
,
又,当趋近于时,趋近于0,
所以曲线与直线有且仅有两个交点,即曲线与直线有两个交点的充分必要条件是,这即是,
所以的取值范围是.
59.(2021 高考全国乙卷 文T21)已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)求曲线过坐标原点的切线与曲线的公共点的坐标.
【解析】(1)由函数的解析式可得:,
导函数的判别式,
当时,在R上单调递增,
当时,的解为:,
当时,单调递增;
当时,单调递减;
当时,单调递增;
综上可得:当时,在R上单调递增,
当时,在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增.
(2)由题意可得:,,
则切线方程为:,
切线过坐标原点,则:,
整理可得:,即:,
解得:,则,
即曲线过坐标原点的切线与曲线的公共点的坐标为.
60.(2021 浙江卷 T22)设a,b为实数,且,函数
(1)求函数的单调区间;
(2)若对任意,函数有两个不同的零点,求a的取值范围;
(3)当时,证明:对任意,函数有两个不同的零点,满足.
(注:是自然对数的底数)
【解析】(1),
①若,则,所以在上单调递增;
②若,
当时,单调递减,
当时,单调递增.
综上可得,时,在上单调递增;
时,函数的单调减区间为,单调增区间为.
(2)有2个不同零点有2个不同解有2个不同的解,
令,则,
记,
记,
又,所以时,时,,
则在单调递减,单调递增,,
.
即实数的取值范围是.
(3)有2个不同零点,则,故函数的零点一定为正数.
由(2)可知有2个不同零点,记较大者为,较小者为,

注意到函数在区间上单调递减,在区间上单调递增,
故,又由知,

要证,只需,
且关于的函数在上单调递增,
所以只需证,
只需证,
只需证,
,只需证在时为正,
由于,故函数单调递增,
又,故在时为正,
从而题中的不等式得证.
61.(2021 江苏盐城三模 T)设(n∈N
).
(1)求证:函数f(x)一定不单调;
(2)试给出一个正整数a,使得对 x∈(0,+∞)恒成立.
(参考数据:e≈2.72,e2≈7.39,e3≈20.10)
【考点】函数与导数:函数单调性应用;恒成立问题
【解析】(1)由得f′(x)==,
因n∈N
,由f′(x)=0,得x=,……1分
当x>时,f′(x)<0;当时0<x<,f′(x)>0;
故函数f(x)在(0,)上单调递增,在(,+)上单调递减,
所以函数f(x)不单调.……3分
(2)当a=1时,可证明ex>x2lnx+sinx对x∈(0,+∞)恒成立,
当x∈(0,1)时,x2lnx≤0,sinx≤1,ex>1,不等式成立;……4分
当x∈(1,e)时,x2lnx+sinx<x2+1,令g(x)=,
所以g′(x)=≤0,则函数g(x)单调递减,所以g(x)≤g(1)=<1,
所以ex>x2+1,原不等式成立;……7分
当x∈(e,+)时,因x2lnx+sinx≤x2lnx+1,故只需证ex>x2lnx+1,
即证>+,只需证>+,
在(1)中令n=1,可得f(x)≤f(e)=,故+≤+,
令h(x)=,所以h′(x)==0,解得x=3,
当x∈(e,3)时,h′(x)<0;当x∈(3,+)时,h′(x)>0,
所以h(x)≥h(3)=>,而+≤+<,
所以原不等式也成立.
综上所述,当a=1时,ex>x2lnx+sinx对x∈(0,+∞)恒成立.……12分
注:当a=2或a=3时结论也成立,请参照评分;当a≥4时结论不成立.
62.(2021 河南郑州三模 理T21)已知函数f(x)=xlnx﹣ax+1.
(Ⅰ)求f(x)的最小值;
(Ⅱ)证明:对任意的x∈(0,+∞),ex(lnx+)﹣(ex+x)+>0恒成立.
【解析】(Ⅰ)由题意可得f(x)的定义域是(0,+∞),f′(x)=1+lnx﹣a,
令f′(x)<0,解得:0<x<ea﹣1,令f′(x)>0,解得:x>ea﹣1,
则f(x)在(0,ea﹣1)递减,在(ea﹣1,+∞)递增,
故f(x)min=f(ea﹣1)=1﹣ea﹣1;
(Ⅱ)证明:要证ex(lnx+)﹣(ex+x)+>0成立,
即证ex(xlnx+1)﹣x(ex+x)+4ex﹣2>0,
即证ex(xlnx﹣x+1)﹣x2+4ex﹣2>0,
即证xlnx﹣x+1>﹣,
设g(x)=xlnx﹣x+1,由(Ⅰ)可知g(x)min=g(1)=0,
设h(x)=﹣(x>0),则h′(x)=(x>0),
由h′(x)>0,解得:0<x<2,由h′(x)<0,解得:x>2,
故h(x)在(0,2)递增,在(2,+∞)递减,
故h(x)max=h(2)=0,
∵g(x)与h(x)的最值不同时取得,∴g(x)>h(x),
即xlnx﹣x+1=﹣,
故当x>0时,不等式ex(lnx+)﹣(ex+x)+>0恒成立.
63.(2021 河南开封三模 理T21)已知函数f(x)=.
(1)讨论f(x)的单调性;
(2)若m=2,对于任意x1>x2>0,证明:(x12 f(x1)﹣x22 f(x2)) (x12+x22)>x1x2﹣x22.
【解析】(1)的定义域为(0,+∞),,
当m>0时,,此时f(x)在上单调递增,
,此时f(x)在上单调递减,
当m<0时,,此时f(x)在上单调递增,
,此时f(x)在上单调递减;
综上可知:当m>0时,f(x)的增区间是,减区间是;
当m<0时,f(x)的增区间是,减区间是.
(2)证明:由m=2,,

由于x1>x2>0,所以.设,
故:

令,则,
由于t>1,故,
则在(1,+∞)上单调递增,
故φ(t)>φ(1)=0,
即:所证不等式成立.
64.(2021 河南开封三模 文T21.)已知函数f(x)=lnx﹣mx有两个零点.
(1)求m的取值范围;
(2)设x1,x2是f(x)的两个零点,证明:f'(x1+x2)<0.
【解析】(1),
①当m≤0时,f'(x)>0,所以f(x)在(0,+∞)上单调递增,至多有一个零点;
②当m>0时,时,f'(x)>0,f(x)在上单调递增,
时,f'(x)<0,f(x)在上单调递减,
所以f(x)在处取得最大值,
由,得,
此时,,,f(1)=﹣m<0,,
由零点存在性定理可知,f(x)在和上各有一个零点,
综上,m的取值范围是;
(2)证明:因为x1,x2是f(x)的两个零点,不妨设x1>x2>0,
则lnx1﹣mx1=0…①,lnx2﹣mx2=0…②,
①﹣②得lnx1﹣lnx2=mx1﹣mx2,,,
所以,
要证f'(x1+x2)<0,即证,即证,
即证,即证,
令,设,,
所以φ(t)在t>1时单调递增,
所以φ(t)>φ(1),又φ(1)=0,所以φ(t)>0,
所以f'(x1+x2)<0.
65.(2021 河南焦作三模 理T19)已知函数f(x)=xlnx.
(Ⅰ)求f(x)的图象在点A(1,f(1))处的切线方程,并证明f(x)的图象上除点A以外的所有点都在这条切线的上方;
(Ⅱ)若函数g(x)=(lnx+1) sin2x﹣2f(x)cos2x,x∈[,),证明:g(x)≥cos.
【解析】(Ⅰ)由题意可得f′(x)=lnx+1,
f′(1)=1,f(1)=0,
所以f(x)的图像在点A(1,f(1))处的切线方程为y=x﹣1,
设h(x)=xlnx﹣x+1,
则h′(x)=lnx,
令h′(x)<0,得0<x<1,h(x)单调递减,
令h′(x)>0,得x>1,h(x)单调递增,
所以h(x)≥h(1)=0,
所以xlnx≥x﹣1,当且仅当x=1时取等号,
所以f(x)的图像上除点A外的所有点都在这条切线上方.
(Ⅱ)证明:由题知,g(x)=(lnx+1) sin2x﹣2xlnxcos2x,x∈[,),
所以g′(x)=2(lnx+1) cos2x+﹣2[﹣2xlnxsin2x+(lnx+1) cos2x]
=sin2x (+4xlnx),
因为x∈[,),所以sin2x>0,
又由(1)知xlnx≥x﹣1,
所以+4xlnx≥+4(x﹣1)=4x+﹣4≥2﹣4=0,(两个等号不能同时成立),
所以g′(x)>0,
所以g(x)在[,)上单调递增,
所以g(x)≥g()=cos,得证.
66.(2021 河北张家口三模 T22)已知函数f(x)=x3﹣x﹣alnx(a∈R).
(1)若函数f(x)在其定义域上为增函数,求a的取值范围;
(2)当a≤3时,求证:对任意的x1,x2∈[1,+∞),且x1>x2,有2f(x2)﹣2f(x1)+(x1﹣x2)[f'(x1)+f'(x2)]>0恒成立.
【解析】(1)函数f(x)的定义域为(0,+∞),,
若函数f(x)在其定义域上为增函数,则f'(x)≥0在(4,
即,得3x3﹣x≥a,
设g(x)=3x3﹣x,则g'(x)=4x2﹣1,
当时,g'(x)<2,当时,
所以当时,函数g(x)单调递减,当时,
故,所以,﹣].
(2)证明:由(1)得,
对任意的x1,x2∈[3,+∞)1>x2,令,
则5f(x2)﹣2f(x7)+(x1﹣x2)[f'(x8)+f'(x2)]


=,
令,
当t>1时,,
由此可得h(t)在(1,+∞)上单调递增,
所以当t>1时,h(t)>h(1),即,
因为,
所以,
设,
则,
所以函数p(t)在(1,+∞)上单调递增,
综上,当a≤3时6,x2∈[1,+∞)5>x2,
有2f(x5)﹣2f(x1)+(x6﹣x2)[f'(x1)+f'(x3)]>0恒成立.
67.(2021 山东聊城三模 T22)已知.
(1)当时求的极值点个数;
(2)当时,,求a的取值范围;
(3)求证:,其中.
【解析】(1)解:当时,,
所以,,
所以当时,,在上单调递减;
当时,,在上单调递增,
因为,,,
所以存在,使,所以,时,;时,;时,,所以0和是的极值点,
所以有两个极值点
(2)解:,,
设,则单调递增,
又,
所以当时,,在上单调递增,
所以,即,在上单调递增,
所以,符合题意.
当吋,令,解得,
当时,,在上单调递减,,
在)上单调递减,
所以时,,不符合题意,
所以a的取值范围是
(3)证明:由(2)可知时,,,即,
所以,,
所以
【考点】利用导数研究函数的单调性,利用导数研究函数的极值,不等式的证明
【解析】【分析】(1)根据导数可推得 , , ,所以, 时, ; 时, ; 时, ,所以0和 是 的极值点。
(2) 设 ,h(x)再求导可推得 当 时, 在 上单调递增 进而得 。当 吋,利用导数推出 在 上单调递减进而得 时, ,综上可得时a取值范围。
(3)由(2)可知 时, , 可得,x用n代替可推得 ,再把n用1,2,3......代替裂项相消即可推出。
68.(2021 四川内江三模 理T21.)设函数f(x)=x﹣﹣alnx(a∈R).
(Ⅰ)讨论f(x)的单调性;
(Ⅱ)若f(x)有两个极值点x1和x2,记过点A(x1,f(x1)),B(x2,f(x2))的直线的斜率为k,问:是否存在a,使得k=2﹣a?若存在;若不存在,请说明理由.
【解析】(Ⅰ)f(x)的定义域为(0,+∞),

令g(x)=x8﹣ax+1,其判别式△=a2﹣5,
①当|a|≤2时,△≤0,故f(x)在(5,
②当a<﹣2时,△>0,在(2,f'(x)>0,
故f(x)在(0,+∞)上单调递增,
③当a>8时,△>0,
当0<x<x1时,f'(x)>31<x<x2时,f'(x)<32时,f'(x)>0,
故f(x)分别在(2,x1),(x2,+∞)上单调递增,在(x4,x2)上单调递减,
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,a>2.
因为,
所以,
又由(1)知,x1x2=4.于是,
若存在a,使得k=7﹣a.则3﹣lnx2=x1﹣x6,
亦即(
),
再由(1)知,函数,+∞)上单调递增2>2,
所以.这与(
)式矛盾,使得k=6﹣a
69.(2021 重庆名校联盟三模 T22.)设x∈(0,),f(x)=kx﹣sinx,k∈R.
(1)f(x)>0恒成立,求实数k的取值范围;
(2)求证:当x∈(0,)时,>3.
【解析】(1)f(x)=kx﹣sinx,
f′(x)=k﹣cosx,
因为x∈(0,),所以0<cosx<1,
所以当k≤0时,f′(x)<0,f(x)在(0,)上单调递减,
所以f(x)<f(0)=0,
所以k≤0,不符合题意,
当k≥1,则f′(x)>0在(0,)上恒成立,
所以f(x)在(0,)上单调递增,
所以f(x)>f(0)=0,
所以k≥1,符合题意,
当0<k<1时,令f′(x)=0,即k=cosx,
则在(0,)内存在唯一x0,使得k=cosx0,
当x∈(0,x0)时,f′(x)<0,f(x)单调递减,
当x∈(x0,)时,f′(x)>0,f(x)单调递增,
又f(0)=0.
所以f(x)>0在(0,)不恒成立,
所以0<k<1,不符合题意,
综上所述,k的取值范围为[1,+∞).
(2)证明:由(1)知,当x∈(0,)时,有x>sinx,
所以>3,
所以tanx﹣sinx>3x﹣3sinx,
所以tanx+2sinx﹣3x>0,
设g(x)=tanx+2sinx﹣3x,x∈(0,),
则g′(x)=+2cosx﹣3=

=,
设t=cosx,由x∈(0,),得t∈(0,1),
再设y=2t2﹣t﹣1=2(t2﹣t+)﹣=2(t﹣)2﹣,
当t=0时,y=﹣1<0,
当t=1时,y=0,
所以对任意t∈(0,1)时,y=2t2﹣t﹣1<0,
所以对任意t∈(0,1),y=2t2﹣t﹣1<0,
所以对任意x∈(0,)时,有2cos2x﹣cosx﹣1<0,
又cosx﹣1<0,
所以g′(x)>0恒成立,
所以g(x)在(0,)上是单调递增,
所以g(x)>g(0)=0,
所以tanx+2sinx﹣3x>0,
所以不等式>3得证.
70.(2021 安徽蚌埠三模 文T21.)已知函数f(x)=﹣lnx+x﹣2a,其中a∈R.
(1)若a=1,求函数f(x)在x=1处的切线方程;
(2)证明:a≤1时,f(x)≥0恒成立.
【解析】(1)f(x)的定义域为(0,+∞),
由a=1,得f′(x)=﹣+1,
f′(1)=0,f(1)=0,
则函数f(x)在x=1处的切线方程为y=0.
(2)f′(x)=﹣+1=,
令g(x)=ex﹣a﹣x,
则g′(x)=ex﹣a﹣1,
1°若a≤0时,则g′(x)>0在(0,+∞)上恒成立,g(x)在(0,+∞)上单调递增,
因为g(0)=>0,
所以g(x)>0,
2°若0<a≤1时,令g′(x)=0,解得x=a,
当0<x<a时,g′(x)<0,g(x)单调递减,
当x>a时,g′(x)>0,g(x)单调递增,
所以g(x)≥g(a)=1﹣a≥0,
即a≤1时,ex﹣a﹣x≥0在(0,+∞)恒成立,
所以当x>1时,f′(x)>0,f(x)单调递增,
当0<x<1时,f′(x)<0,f(x)单调递减,
所以f(x)min=f(1)=ea﹣1+1﹣2a,
下证ea﹣1﹣a≥0,
令p(x)=ex﹣1﹣x,
p′(x)=ex﹣1﹣1,在(﹣∞,+∞)单调递增,
当x∈(﹣∞,1)时,p′(x)<0,p(x)单调递减,
当x∈(1,+∞)时,p′(x)>0,p(x)单调递增,
所以p(x)min=p(0)=0,
所以p(x)≥0,即ex﹣1﹣x≥0,
所以ea﹣1﹣a≥0,
又1﹣a≥0,
所以f(1)≥0,
所以f(x)≥0恒成立,
综上所述,当a≤1时,f(x)≥0在(0,+∞)上恒成立.
71.(2021 贵州毕节三模 文T21.)已知函数f(x)=x﹣mlnx﹣2m.
(Ⅰ)讨论函数f(x)的单调性;
(Ⅱ)若函数f(x)有最小值为g(m),证明:在(0,+∞)上恒成立.
【解析】(Ⅰ)函数f(x)=x﹣mlnx﹣2m的定义域为(0,+∞),
则,
当m≤0时,f'(x)>0在(0,+∞)上恒成立,
所以f(x)在(0,+∞)上为增函数;
当m>0时,由,解得x>m,
由,解得0<x<m,
所以f(x)在(0,m)上为减函数,在[m,+∞)上为增函数;
综上所述,当m≤0时,f(x)在(0,+∞)上为增函数;
当m>0时,f(x)在(0,m)上为减函数,在[m,+∞)上为增函数;
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,当m≤0时,f(x)在(0,+∞)上为增函数,f(x)无最小值.
当m>0时,f(x)在(0,m)上为减函数,在[m,+∞)上为增函数,
所以f(x)min=f(m)=﹣m﹣mlnm,
所以g(m)=﹣m﹣mlnm,
由g'(m)=﹣2﹣lnm>0,解得,
由g'(m)=﹣2﹣lnm<0,解得,
所以g(m)在上为增函数,在上减函数.
所以,
即在(0,+∞)上恒成立.
72.(2021 辽宁朝阳三模 T21.)已知函数f(x)=m(x+1)2﹣1﹣2lnx.
(1)讨论f(x)的单调性;
(2)当x∈[1,2]时,f(x)≤0,求m的取值范围.
【解析】(1)f′(x)=2m(x+1)﹣=,(x>0),
当m≤0时,f′(x)<0,f(x)在(0,+∞)上单调递减;
当m>0时,由f′(x)<0,解得:0<x<﹣,
由f′(x)>0,解得:x>﹣,
故f(x)在(0,﹣)递减,在(﹣,+∞)递增,
(2)当x∈[1,2]时,f(x)≤0恒成立,
即对于任意的x∈[1,2],m≤恒成立,
设,则有,
令,则g'(x)=<0在[1,2]上恒成立,
即得g(x)在[1,2]上单调递减,
因为g(1)=2>0,g(2)=1﹣4ln2<0,
所以存在唯一的x0∈[1,2],使得g(x0)=0,
且当x∈[1,x0]时,g(x)>0;当x∈(x0,2]时,g(x)<0,
所以F(x)在[1,x0)上单调递增,在(x0,2]上单调递减,
又因为5=lne5<ln35<ln28=8ln2,
所以F(2)﹣F(1)=>0,
所以,即得,
则有m的取值范围为.
73.(2021 河南济源平顶山许昌三模 文T21.)已知函数f(x)=﹣x2+ax﹣3,g(x)=xlnx,a∈R.
(1)当x>0时,2g(x)≥f(x),求a的取值范围;
(2)证明:当x>0时,g(x)>.
【解析】(1)当x>0时,2g(x)≥f(x),即2xlnx≥﹣x2+ax﹣3,即,
设,则,
∴当x∈(0,1)时,h′(x)<0,h(x)在(0,1)单调递减,当x∈(1,+∞)时,h′(x)>0,h(x)在(1,+∞)单调递增,
∴h(x)min=h(1)=4,则a≤4.
∴实数a的取值范围为(﹣∞,4];
(2)证明:∵g(x)=xlnx,
∴g′(x)=1+lnx,
易知函数g(x)在上单调递减,在上单调递增,
∴当x>0时,,
令,则,
易知φ(x)在(0,1)单调递增,在(1,+∞)单调递减,
∴,
又两个等号不同时成立,故当x>0时,g(x)>.
74.(2021 四川泸州三模 理T20.)已知函数f(x)=lnx﹣ax+a,且f(x)≤0对x>0恒成立.
(Ⅰ)求a的值;
(Ⅱ)若关于x的方程mf(x)=xe﹣x+m有两个实根,求实数m的取值范围.
【解析】(Ⅰ)因为f(x)≤0,且f(1)=0,
故x=1是函数f(x)的极值点,
因为f′(x)=﹣a,
所以f′(1)=1﹣a=0,故a=1,
又因为a=1时,f(x)=lnx﹣x+1,且f′(x)=﹣1,
故f(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,
故f(x)≤f(1)=0,
故a=1.
(Ⅱ)因为mf(x)=xe﹣x+m,则m(lnx﹣x)=xe﹣x,
设h(x)=lnx﹣x,则h′(x)=﹣1=,
令h′(x)>0,可得0<x<1,令h′(x)<0,可得x>1,
故h(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,
所以h(x)≤h(1)=﹣1<0,
所以lnx<x,
所以m=,
设g(x)=,
则g′(x)=,
因为lnx<x,所以lnx<x<x+1,即lnx﹣x﹣1<0,
令g′(x)<0,可得0<x<1,令g′(x)>0,可得x>1,
故函数g(x)在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,
所以g(x)≥g(1)=﹣,
又当x无限增大或无限接近0时,g(x)都趋近于0,
故﹣≤g(x)<0,
因为关于x的方程mf(x)=xe﹣x+m有两个实根,
所以实数m的取值范围是(﹣,0).
75.(2021 江苏常数三模 T22.)已知函数f(x)=aex﹣x2(a∈R)(其中e≈2.71828为自然对数的底数).
(1)当a=1时,求证:函数f(x)图象上任意一点处的切线斜率均大于;
(2)若对于任意的x∈[0,+∞)恒成立,求实数a的取值范围.
【解析】(1)证明:a=1时,f(x)=ex﹣x2,f′(x)=ex﹣2x,
设g(x)=f′(x)=ex﹣2x,则g′(x)=ex﹣2,令g′(x)=0,解得:x=ln2,
故g(x)在区间(﹣∞,ln2)递减,在(ln2,+∞)递增,
故g(x)的最小值是g(ln2)=2﹣2ln2>,即f′(x)>对任意x∈R恒成立,
故函数f(x)图象上任意一点处的切线斜率均大于;
(2)先证对任意x∈(0,+∞),ln(x+1)≤x,ex≥x2+x+1,
令h(x)=ln(x+1)﹣x,h′(x)=﹣1=﹣,令h′(x)=0,解得:x=0,
故h(x)在区间(﹣1,0)递增,在(0,+∞)递减,
故h(x)≤h(0)=0,故ln(x+1)≤x,
令p(x)=ex﹣x2﹣x﹣1,p′(x)=ex﹣2x﹣=m(x),m′(x)=ex﹣2,
令m′(x)=0,解得:x=ln2,
故m(x)在区间(﹣∞,ln2)递减,在区间(ln2,+∞)递增,
故m(x)≥m(ln2)>0,故p′(x)>0,p(x)递增,
故p(x)≥p(0)=0,故ex≥x2+x+1,x∈[0,+∞),
∵f(x)>ln(x+1)+cosx对于任意x∈[0,+∞)恒成立,
∴f(0)>ln(0+1)+cos0=1,故a>1,
当a>1时,
f(x)﹣ln(x+1)﹣cosx
=aex﹣x2﹣ln(x+1)﹣cosx
>ex﹣x2﹣ln(x+1)﹣cosx
≥x2+x+1﹣x2﹣ln(x+1)﹣cosx
=x﹣ln(x+1)+1﹣cosx
≥x﹣x+1﹣cosx=1﹣cosx≥0,
即对于任意的x∈[0,+∞)恒成立,
综上:a的取值范围是(1,+∞).
76.(2021 湖南三模 T21.)已知函数f(x)=+alnx(a∈R),g(x)=x2﹣x﹣.
(1)讨论f(x)的单调性;
(2)若函数F(x)=f(x)+g(x)存在两个极值点x1,x2,且曲线y=F(x)在x=处的切线方程为y=G(x),求使不等式F(x)<G(x)成立的x的取值范围.
【解析】(1),
当a≤0时,f′(x)<0恒成立,函数f(x)在(0,+∞)上单调递减,
当a>0时,易得当x>时,f′(x)>0,当0<x<时,f′(x)<0,
故f(x)在(,+∞)上单调递增,在(0,)上单调递减,
(2)F(x)=f(x)+g(x)=alnx+x2﹣x,
所以F′(x)==,x>0,
因为F(x)=f(x)+g(x)存在两个极值点x1,x2,
所以F′(x)==0有两个不等正实数解,
即2x2﹣x+a=0有两个不等式正根,
所以,解得0,
因为x1x2=,x==,
所以F′()=2﹣1,F()=﹣,
所以曲线y=F(x)在x=处的切线方程为y﹣(﹣)=(2﹣1)(x﹣),
即G(x)=y=(2﹣1)x+﹣,
令h(x)=F(x)﹣G(x)=,
=>0,
故h(x)在(0,+∞)上单调递增,且h()=0,
故当0<x<时,h(x)<0,即F(x)<G(x),
故x的范围(0,).
77.(2021 福建宁德三模 T22.)已知函数
当时,讨论函数的单调性:
若函数恰有两个极值点,,且,求的最大值.
【解析】函数的定义域为,,
当时,恒成立,在上单调递增;
当时,令,则,设,则,
易知,当时,,单调递减,当时,,单调递增,

,在上单调递增;
综上,当时,在上单调递增;
依题意,,则,
两式相除得,,设,则,,,


设,则,
设,则,
在单调递增,则,
,则在单调递增,
又,即,,
即的最大值为
【解析】对函数求导,然后分及讨论即可得出单调性情况;
设,由题意可知,,则,设,判断函数的单调性,结合题意即可求得的最大值.
本题考查利用导数研究函数的单调性,极值及最值,考查转化与化归思想,函数与方程思想,考查逻辑推理以及运算求解能力,属于中档题.
78.(2021 宁夏中卫三模 理T21.)已知函数f(x)=lnx﹣,其中a∈R.
(1)当a=2,x>1时,证明:f(x)>0;
(2)若函数F(x)=>0恒成立,求实数a的取值范围;
(3)若函数F(x)=有两个不同的零点x1,x2,证明:2.
【解析】(1)证明:当a=2时,f(x)=lnx﹣,
f′(x)=﹣==,
当x>1时,f′(x)>0,f(x)在(1,+∞)单调递增,
∵f(1)=0,∴f(x)>f(1)=0;
(2)f(x)=lnx﹣,则f′(x)=,
令g(x)=x2+2(1﹣a)x+1,
当a<0时,又x>0,则g(x)>0,f′(x)>0,
当0≤a≤2时,△=4a2﹣8a≤0,得g(x)≥0,f′(x)>0,
故当a≤2时,f(x)在(0,+∞)上单调递增,且f(1)=0,
故有f(x)>0,可得F(x)>0,
当a>2时,有△=4a2﹣8a>0,
此时g(x)有2个零点,设为t1,t2,且t1<t2,
又t1+t2=2(a﹣1)>0,t1t2=1,故0<t1<1<t2,
在(1,t2)上,f(x)为单调递减函数,
故此时有f(x)<0,即lnx<,得﹣<0,
此时F(x)>0不恒成立,
综上:a的取值范围是(﹣∞,2];
(3)证明:若F(x)有2个不同的零点x1,x2,不妨设x1<x2,
则x1,x2为f(x)的两个零点,且x1≠1,x2≠1,
由(2)知此时a>2,并且f(x)在(0,t1),(t2,+∞)上单调递增,
在(t1,t2)上单调递减,且f(1)=0,
∴f(t1)>0,f(t2)<0,∵f(e﹣a)=﹣<0,f(ea)=>0,
e﹣a<1<ea,且f(x)的图像连续不断,
∴x1∈(e﹣a,t1),x2∈(t2,ea),∴t2﹣t1<x2﹣x1<ea﹣e﹣a,
∵t2﹣t1==2,
综上:2<|x2﹣x1|<ea﹣e﹣a.
79.(2021 江西南昌三模 理T21.)定义在实数集R上的偶函数f(x)的最小值为3,且当x≥0时,f(x)=3ex+a,其中e是自然对数的底数.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)求最大的整数m(m>1),使得存在t∈R,只要x∈[1,m],就有f(x+t)≤3ex.
【解析】(1)∵y=ex是增函数,∴当x≥0时,f(x)为增函数,又f(x)为偶函数,∴f(x)min=f(0)=3+a,∴3+a=3.∴a=0
当x<0时,∵﹣x>0∴f(x)=f(﹣x)=3e﹣x
综上,.
(2)当x∈[1,m]时,有f(x+t)≤3ex,∴f(1+t)≤3e
当1+t≥0时,3e1+t≤3e即e1+t≤e,1+t≤1,∵﹣1≤t≤0
当1+t≤0时,同理,﹣2≤t≤﹣1,∴﹣2≤t≤0
同样地,f(m+t)≤3em及m≥2,得em+t≤em∴
由t的存在性可知,上述不等式在[﹣2,0]上必有解.
∵et在[﹣2,0]上的最小值为e﹣2,∵,即em﹣e3m≤0①
令g(x)=ex﹣e3x,x∈[2,+∞).
则g'(x)=ex﹣e3由g'(x)=0得x=3.
当2≤x<3时,g'(x)<0,g(x)是减函数;当x>3时,g'(x)>0,g(x)是增函数
∴g(x)的最小值是g(3)=e3﹣3e3=﹣2e3<0,
又g(2)<0,g(4)<0,g(5)>0,
∴g(x)=0在[2,+∞)上有唯一解m0∈(4,5).
当2≤x≤m0时,g(x)≤0,当x>m0时,g(x)>0∴在x∈[2,+∞)时满足不等式①的最大实数解为m0
当t=﹣2,x∈[1,m0]时,f(x﹣2)﹣3ex=3e(e|x﹣2|﹣1﹣x),在x∈[1,2)时,∵e|x﹣2|﹣1=e1﹣x≤1∴f(x﹣2)﹣3ex≤0,在x∈[2,m0]时,f(x﹣2)﹣3ex=
综上所述,m最大整数为4.
80.(2021 江西上饶三模 理T21.)设函数f(x)=ex+ax﹣b+1(a,b∈R).
(1)若b=1,f(x)有两个零点,求a的取值范围;
(2)若f(x)≥0,求b﹣a的最大值.
【解析】(1)b=1时,f(x)=ex+ax,f′(x)=ex+a,
①当a≥0时,f′(x)>0,则f(x)在R上单调递增,不满足题意;
②当a<0时,令f′(x)=0,解得x=ln(﹣a),
则f(x)在(﹣∞,ln(﹣a))上单调递减,在(ln(﹣a),+∞)上单调递增,
要使f(x)有两个零点,只需f(ln(﹣a))<0,即﹣a+aln(﹣a)<0,解得a<﹣e,
即a的取值范围是(﹣∞,﹣e).
(2)函数f(x)=ex+ax﹣b+1,f′(x)=ex+a,
由(1)知,当a≥0时,f(x)在R上单调递增,
当x→﹣∞时,f(x)→﹣∞,与f(x)≥0矛盾,
所以a<0,由(1)知,f(x)min=f(ln(﹣a))=﹣a+aln(﹣a)﹣b+1≥0,
所以b≤﹣a+aln(﹣a)+1,b﹣a≤﹣2a+aln(﹣a)+1,
令g(a)=﹣2a+aln(﹣a)+1,g′(a)=﹣2+ln(﹣a)+1=﹣1+ln(﹣a),
令g′(a)>0,可得a<﹣e,令g′(x)<0,可得﹣e<a<0,
所以g(a)在(﹣∞,﹣e)上单调递增,在(﹣e,0)上单调递减,
所以g(a)max=g(﹣e)=e+1,
所以b﹣a≤e+1,
所以b﹣a的最大值为e+1.
81.(2021 安徽宿州三模 理T21.)已知函数f(x)=ex﹣ax,g(x)=ax2﹣ax+x.
(Ⅰ)讨论函数f(x)的单调性;
(Ⅱ)若a≤1﹣,证明:当x∈[﹣1,+∞)时,f(x)≥g(x)+1.
【解析】(Ⅰ)∵f′(x)=ex﹣a,............(1分)
当a≤0时,f′(x)=ex﹣a在R上恒成立,
∴f(x)在(﹣∞,+∞)上是递增的,............
当a>0时,令f′(x)>0,则x>lna,令f′(x)<0,则x<lna,
∴f(x)在(﹣∞,lna)上递减,在(lna,+∞)上递增,.........
综上所述,当a≤0时,f(x)是(﹣∞,+∞)上的增函数.
当a>0时,f(x)在(﹣∞,lna)是减函数,在(lna,+∞)上是增函数.……………………
(Ⅱ)证明:f(x)≥g(x)+1 f(x)﹣g(x)﹣1≥0 ex﹣ax2﹣x﹣1≥0,
令h(x)=ex﹣ax2﹣x﹣1,h′(x)=ex﹣ax﹣1,……………………………………………
由(Ⅰ)知.①当a≤0时,h′(x)=ex﹣ax﹣1在(﹣1,+∞)上递增,又h′(0)=0,
∴﹣1<x<0,h′(x)<0,x>0时,h′(x)>0,
则h(x)在(﹣1,0))上递减,在(0,+∞)上递增,
∴h(x)min=h(0)=0,……………………………………………………………
②当0<a≤时,lna≤﹣1,
由(1)知h′(x)在(﹣1,+∞)上递增.又h′(0)=0,
则h(x)在(﹣1,0)上递减,在(0,+∞)上递增,
h(x)min=h(0)=0,…………………………………………
③当<a≤1﹣时.由(1)知0>lna>﹣1
h′(x)在(﹣1,lna)上递减.在(lna,+∞)上递增,
且h′(0)=0,h′(﹣1)=+a﹣1≤0,
∴﹣1≤x<0时,h′(x)<0,x>0时,h′(x)>0,
∴h(x)在(﹣1,0)上递减,在(0,+∞)上递增,
则h(x)min=h(0)=0,……………………………………………………………
综上所述,在[﹣1,+∞)上函数h(x)≥0恒成立.
∴若a≤1﹣,当x∈[﹣1,+∞)时,f(x)≥g(x)+1恒成立.…………………………………………
82.(2021 安徽宿州三模 文T21.)已知函数f(x)=lnx﹣ax2+(a﹣1)x,a∈R.
(Ⅰ)讨论f(x)的单调性;
(Ⅱ)若f(x)≤﹣ax2﹣x恒成立,求整数a的最大值.
【解析】(Ⅰ)f(x)的定义域为(0,+∞),
f′(x)=﹣ax+a﹣1==,
(1)当a≥0时,﹣ax﹣1<0,由f′(x)>0,得x>1,由f′(x)<0,得0<x<1,
∴f(x)的单调减区间为(0,1),单调增区间为(1,+∞);
(2)当﹣1<a<0时,﹣>1,由f′(x)>0,得0<x<1或x>,由f′(x)<0,得1<x<﹣,
∴f(x)的单调减区间为(1,﹣),单调增区间为(0,1)和(﹣,+∞);
(3)当a=﹣1时,=1,f′(x)≥0在(0,+∞)上恒成立,
∴f(x)的单调增区间为(0,+∞),无减区间;
(4)当a<﹣1时,0<<1,由f′(x)>0,得0<x<或x>1,由f′(x)<0,得﹣<x<1,
∴f(x)的单调减区间为(﹣,1),单调增区间为(0,﹣)和(1,+∞);
综上所述,当a<﹣1时,f(x)的单调减区间为(﹣,1),单调增区间为(0,﹣)和(1,+∞);
当a=﹣1时,f(x)的单调增区间为(0,+∞),无减区间;
当﹣1<a<0时,f(x)的单调减区间为(1,﹣),单调增区间为(0,1)和(﹣,+∞);
当a≥0时,f(x)的单调减区间为(0,1),单调增区间为(1,+∞).
(Ⅱ)f(x)=lnx﹣ax2+(a﹣1)x≤﹣ax2﹣x,
故lnx+ax≤

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