资源简介 中小学教育资源及组卷应用平台期末核心考点 探究函数性质一.选择题(共7小题)1.(2025 邵阳模拟)已知a,b∈R,若关于x的不等式xex﹣bx﹣aex+ab≥0恒成立,则的最大值为( )A.e B.2 C.1 D.e22.(2025 辽宁模拟)已知,,,则a,b,c的大小关系为( )A.a>b>c B.c>a>b C.b>a>c D.b>c>a3.(2025春 辽宁期中)若函数的图象与函数g(x)=txex的图象有公切线l,且直线l与直线互相垂直,则实数t=( )A. B.e2 C.或 D.或4.(2025春 越秀区期中)f(x)在(0,+∞)上的导函数为f′(x),xf′(x)>2f(x),则下列不等式成立的是( )A.20242f(2025)>20252f(2024)B.20242f(2025)<20252f(2024)C.2024f(2025)>2025f(2024)D.2024f(2025)<2025f(2024)5.(2025春 张掖期中)曲线在点(0,﹣1)处的切线斜率为( )A.2 B.1 C. D.6.(2025春 东丽区校级期中),则a,b,c的大小关系为( )A.b<c<a B.c<a<b C.b<a<c D.c<b<a7.(2025春 浦东新区校级期中)已知偶函数f(x)(x∈R)的图象是一条连续不断的曲线,其导函数为f′(x),f(﹣3),且当x>0时,xf′(x)+2f(x)>0,则不等式f(2x﹣1)的解集为( )A. B.C. D.(﹣∞,﹣1)∪(2,+∞)二.多选题(共3小题)(多选)8.(2025春 鼓楼区校级月考)已知定义域为R的函数f(x)的导函数为f′(x),且满足,下列说法正确的是( )A.f(2)>f(1) B.f(3)>f(2)C.f(1)+f(3)<2f(2) D.f(1)+f(3)>2f(2)(多选)9.(2025春 宝安区校级期中)已知函数f(x)=xex﹣a,则( )A.f(x)在区间[0,2]上单调递增B.f(x)有最大值C.当a=0时,y=f(x)的图象过(1,0)的切线有且仅有2条D.关于x的方程f(x)=0有两个不等实根,则a的取值范围是(多选)10.(2025春 无锡校级期中)已知直线y=kx与曲线y=lnx相交于不同两点M(x1,y1),N(x2,y2),曲线y=lnx在点M处的切线与在点N处的切线相交于点P(x0,y0),则( )A.B.为定值C.y1+y2﹣y0为定值D.三.填空题(共3小题)11.(2025春 浦东新区校级月考)定义在R上的函数f(x)的图像如图所示,设f(x)的导函数为f′(x),则的解集为 .12.(2025春 盐城校级期中)已知定义在R上的可导函数y=f(x)的导函数为f′(x),满足f(x)﹣2<f′(x)且f(1)=3,则不等式f(x)﹣2>ex﹣1的解集为 .13.(2025春 重庆期中)已知函数y=x+lnx的图象在点(1,1)处的切线与抛物线y=ax2+(a+2)x+1相切,则a= .四.解答题(共2小题)14.(2025春 光明区校级期中)已知函数.(1)a=0时,证明:;(2)若函数f(x)的图象始终在直线y=1上方,求a的取值范围.15.(2025春 辽宁期中)已知函数.(1)若a=4,求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;(2)讨论函数f(x)的单调性.期末核心考点 探究函数性质参考答案与试题解析一.选择题(共7小题)1.(2025 邵阳模拟)已知a,b∈R,若关于x的不等式xex﹣bx﹣aex+ab≥0恒成立,则的最大值为( )A.e B.2 C.1 D.e2【考点】利用导数研究函数的单调性;不等式恒成立的问题;运用基本不等式求最值.【专题】计算题;转化思想;综合法;导数的综合应用;运算求解.【答案】A【分析】先将不等式变形可得(x﹣a)(ex﹣b)≥0,然后通过分析可得ea=b,代入,通过求导求解函数的最值即可求解.【解答】解:由题意a,b∈R,若关于x的不等式xex﹣bx﹣aex+ab≥0恒成立,可将不等式xex﹣bx﹣aex+ab≥0变形,可得(x﹣a)(ex﹣b)≥0,要使不等式(x﹣a)(ex﹣b)≥0恒成立,需满足:当x>a时,x﹣a>0,因此需ex﹣b≥0,当x<a时,x﹣a<0,因此需ex﹣b≤0,若同时满足上述两个要求,则ea=b,下面验证ea=b时,(x﹣a)(ex﹣b)≥0恒成立,当x>a时,ex>ea,所以ex﹣b>0,所以(x﹣a)(ex﹣b)>0,当x<a时,ex<ea,所以ex﹣b<0,所以(x﹣a)(ex﹣b)>0,当x=a时,(x﹣a)(ex﹣b)=0,所以ea=b时,不等式(x﹣a)(ex﹣b)≥0恒成立,所以,令,所以,令h′(a)=0,得a=﹣1,当a<﹣1时,h′(a)>0,h(a)单调递增,当a>﹣1时,h′(a)<0,h(a)单调递减,所以当a=﹣1时,h(a)取得最大值,最大值为,所以的最大值为e.故选:A.【点评】本题考查了利用导数研究函数的单调性,是中档题.2.(2025 辽宁模拟)已知,,,则a,b,c的大小关系为( )A.a>b>c B.c>a>b C.b>a>c D.b>c>a【考点】利用导数研究函数的单调性.【专题】计算题;转化思想;综合法;导数的综合应用;运算求解.【答案】D【分析】构造f(x)=ex﹣x﹣1,先求导,根据导数正负判断单调性,得出f(x)单调性,再令,比较a,c.再构造,求导可知g(x)在(0,+∞)递增,再令,得到b,c大小即可.【解答】解:令f(x)=ex﹣x﹣1,则f′(x)=ex﹣1,令f′(x)<0,则x<0,令f′(x)>0,则x>0,故f(x)在区间(0,+∞)内单调递增,在区间(﹣∞,0)内单调递减,故f(x)≥f(0)=0,即ex≥x+1,即e﹣x≥﹣x+1,当且仅当x=0时等号成立,令g(x),则g′(x),所以g(x)在区间(0,+∞)内单调递增,即g(x)>g(0)=0,即,所以,即b>c,当0<x<1时,由e﹣x>1﹣x>0,得,所以,则,即a<c,故b>c>a.故选:D.【点评】本题考查了利用导数研究函数的单调性,是中档题.3.(2025春 辽宁期中)若函数的图象与函数g(x)=txex的图象有公切线l,且直线l与直线互相垂直,则实数t=( )A. B.e2 C.或 D.或【考点】利用导数研究曲线上某点切线方程.【专题】方程思想;转化思想;综合法;导数的概念及应用;运算求解.【答案】D【分析】先由题意可得直线l的斜率k=2,再根据l与f(x)相切求切线l的方程,再设切线l与g(x)=txex切于点P(x0,y0),接着根据切点的特点及导数的几何意义建立方程组,最后再解方程组即可得解.【解答】解:由题意可得直线l的斜率k=2,令,(x>0),∴x=1,又f(1)=1,∴切线l的方程为y﹣1=2(x﹣1),即y=2x﹣1,设切线l与g(x)=txex切于点P(x0,y0),又g′(x)=tex(x+1),∴,∴,∴,∴,∴x0=1或x0,又t,∴t或t=4.故选:D.【点评】本题考查导数的几何意义,利用导数求切线,方程思想,属中档题.4.(2025春 越秀区期中)f(x)在(0,+∞)上的导函数为f′(x),xf′(x)>2f(x),则下列不等式成立的是( )A.20242f(2025)>20252f(2024)B.20242f(2025)<20252f(2024)C.2024f(2025)>2025f(2024)D.2024f(2025)<2025f(2024)【考点】利用导数研究函数的单调性.【专题】整体思想;综合法;导数的综合应用;运算求解.【答案】A【分析】根据条件构造函数,利用导数判断其单调性,从而得到不等关系,即可判断.【解答】解:f(x)在(0,+∞)上的导函数为f′(x),xf′(x)>2f(x),令,则,∵xf′(x)>2f(x),∴g′(x)>0,∴g(x)在(0,+∞)上单调递增,∴g(2024)<g(2025),即,∴20242f(2025)>20252f(2024).故选:A.【点评】本题主要考查了导数与单调性关系在函数值大小比较中的应用,属于中档题.5.(2025春 张掖期中)曲线在点(0,﹣1)处的切线斜率为( )A.2 B.1 C. D.【考点】利用导数研究曲线上某点切线方程.【专题】转化思想;综合法;导数的概念及应用;运算求解.【答案】A【分析】利用商的导数来求切线斜率即可.【解答】解:因为,所以,所以当x=0时,切线斜率为.故选:A.【点评】本题考查导数的几何意义的应用,属基础题.6.(2025春 东丽区校级期中),则a,b,c的大小关系为( )A.b<c<a B.c<a<b C.b<a<c D.c<b<a【考点】利用导数研究函数的单调性;对数值大小的比较.【专题】函数思想;定义法;导数的综合应用;逻辑思维.【答案】B【分析】结合对数性质构造函数进而判断大小.【解答】解:设0),则,令f'(x)=0,即,因为x2>0恒成立,所以1﹣lnx=0,解得x=e.当0<x<e时,1﹣lnx>0,即f'(x)>0,f(x)单调递增;当x>e时,1﹣lnx<0,即f'(x)<0,f(x)单调递减.对于,因为2<e,由f(x)在(0,e)上单调递增,可得f(2)<f(e),,也就是a<b.对于,因为5>e,由f(x)在(e,+∞)上单调递减,可得f(5)<f(e),,也就是c<b.再比较与,可将化为,化为,因为y=lnx函数单调递增,ln32>ln25,所以,即a>c.综上,c<a<b.故选:B.【点评】本题考查对数函数大小比较,属于中档题.7.(2025春 浦东新区校级期中)已知偶函数f(x)(x∈R)的图象是一条连续不断的曲线,其导函数为f′(x),f(﹣3),且当x>0时,xf′(x)+2f(x)>0,则不等式f(2x﹣1)的解集为( )A. B.C. D.(﹣∞,﹣1)∪(2,+∞)【考点】利用导数研究函数的单调性.【专题】转化思想;综合法;导数的综合应用;运算求解.【答案】D【分析】本题可通过构造函数g(x)=x2f(x),利用导数判断其单调性,再结合偶函数的性质求解不等式.【解答】解:设g(x)=x2f(x),因为f(x)是偶函数,即f(﹣x)=f(x),则g(﹣x)=(﹣x)2f(﹣x)=x2f(x)=g(x),所以g(x)也是偶函数.又g′(x)=2xf(x)+x2f′(x)=x[2f(x)+xf′(x)],当x>0时,g′(x)>0,则g(x)在(0,+∞)上单调递增.已知,则,所以g(3)=g(﹣3)=3.又不等式可化为(2x﹣1)2f(2x﹣1)>3,即g(2x﹣1)>3=g(3).又因为g(x)是偶函数且在(0,+∞)上单调递增,所以只需|2x﹣1|>3.解得x>2或x<﹣1.同时要注意2x﹣1≠0,即.综上,不等式的解集为(﹣∞,﹣1)∪(2,+∞).故选:D.【点评】本题考查导数在函数单调性中的应用,属于中档题.二.多选题(共3小题)(多选)8.(2025春 鼓楼区校级月考)已知定义域为R的函数f(x)的导函数为f′(x),且满足,下列说法正确的是( )A.f(2)>f(1) B.f(3)>f(2)C.f(1)+f(3)<2f(2) D.f(1)+f(3)>2f(2)【考点】利用导数研究函数的单调性.【专题】对应思想;综合法;导数的综合应用;运算求解.【答案】AC【分析】根据,得出导函数的符号分布情况,进而可求出函数的单调区间,再根据函数的单调性即可一一判断.【解答】解:由,则或,所以当x<2时,f'(x)>0,当x>2时,f'(x)<0,所以函数f(x)在(﹣∞,2)上单调递增,在(2,+∞)上单调递减,对于A,B,所以f(2)>f(1),f(2)>f(3),故A正确,B错误;对于C,D,所以2f(2)>f(1)+f(3),即f(1)+f(3)<2f(2),故C正确,D错误.故选:AC.【点评】本题考查了导数与单调性的关系,并利用单调性解决实际问题,属于中档题.(多选)9.(2025春 宝安区校级期中)已知函数f(x)=xex﹣a,则( )A.f(x)在区间[0,2]上单调递增B.f(x)有最大值C.当a=0时,y=f(x)的图象过(1,0)的切线有且仅有2条D.关于x的方程f(x)=0有两个不等实根,则a的取值范围是【考点】利用导数研究函数的单调性;利用导数研究曲线上某点切线方程.【专题】整体思想;综合法;导数的综合应用;运算求解.【答案】AC【分析】利用函数的单调性与导数的关系可判断A选项;分析函数f(x)的单调性,利用函数的最值与导数的关系可判断B选项;设切点坐标为(t,tet),利用导数求出切线方程,再将点(1,0)的坐标代入切线方程,判断关于t的方程解的个数,可判断C选项;令g(x)=xex,求导得到其单调性和最值,数形结合可判断D选项.【解答】解:函数f(x)=xex﹣a,对于A选项,对x∈[0,2],f′(x)=(x+1)ex>0恒成立,f(x)在区间[0,2]上单调递增,A对;对于B选项,当x<﹣1时,f′(x)<0,f(x)单调递减,当x>﹣1时,f′(x)>0,f(x)单调递增,f(x)有最小值,无最大值,B错;对于C选项,当a=0时,f(x)=xex,设切点为(t,tet),f′(x)=(x+1)ex,则切线斜率为(t+1)et,所以曲线y=f(x)在点(t,tet)的切线方程为y﹣tet=(t+1)et(x﹣t),将点(1,0)的坐标代入切线方程为﹣tet=(1﹣t)(t+1)et,整理可得t2﹣t﹣1=0,Δ=1+4=5>0,即方程t2﹣t﹣1=0有两个不等的实根,所以,当a=0时,y=f(x)的图象过(1,0)的切线有且仅有2条,C对;对于D选项,方程f(x)=0,即xex﹣a=0 xex=a,令g(x)=xex,而g′(x)=ex+xex=ex(x+1),当x<﹣1时,g′(x)<0,当x>﹣1时,g′(x)>0.所以在区间(﹣∞,﹣1)上g(x)单调递减,在区间(﹣1,+∞)上g(x)单调递增,当x<0时g(x)<0,且g(0)=0,要使方程f(x)=0有两个不等实根,a的范围是,D错.故选:AC.【点评】本题主要考查了导数与单调性关系,方程根的存在条件的应用,导数几何意义的应用,属于中档题.(多选)10.(2025春 无锡校级期中)已知直线y=kx与曲线y=lnx相交于不同两点M(x1,y1),N(x2,y2),曲线y=lnx在点M处的切线与在点N处的切线相交于点P(x0,y0),则( )A.B.为定值C.y1+y2﹣y0为定值D.【考点】利用导数研究函数的单调性;利用导数求解曲线在某点上的切线方程.【专题】整体思想;综合法;导数的综合应用;运算求解.【答案】ACD【分析】对于A,构造函数,利用导数判断出单调性即可判断;对于B,写出M,N点处的切线程联立并化简得,即可判断;对于C,根据斜率相等可得x2lnx1=x1lnx2,点P为两切线的交点代入化简得,再计算可得答案;对于D,根据,计算即可判断.【解答】解:对于A,令f(x),则,x>e时,f′(x)<0,f(x)单调递减,0<x<e时,f′(x)>0,f(x)单调递增,所以,且x>e时,f(x)>0,因为直线y=kx与曲线相交于M(x1,y1),N(x2,y2)两点,所以与y=k图象有2个交点,所以,故A正确;对于B,,不妨设1<x1<e<x2,可得kx1=lnx1,kx2=lnx2,y=lnx在点M,N处的切线程分别为,得,,即,因为,所以x0=kx1x2,即是变化的,故B错误;对于C,因为,所以x2lnx1=x1lnx2,因为P(x0,y0)为两切线的交点,所以,即,所以,所以y1+y2﹣y0=1,故C正确;对于D,因为kx1=y1,kx2=y2,所以,又因为kx1=y1,kx2=y2,所以lnk+lnx1=lnk+y1=lny1,lnk+lnx2=lnk+y2=lny2,得lny1﹣y1=lny2﹣y2,即,因为①,所以,所以,即,故D正确.其中不等式①的证明如下:不妨令a>b>0,由得,,令,则即证,构造函数,,所以g(x)在(1,+∞)上单调递减,所以g(x)≤g(1)=﹣1+1=0,所以不等式成立,即①成立.故选:ACD.【点评】本题主要考查了导数与单调性在不等式恒成立证明中的应用,属于中档题.三.填空题(共3小题)11.(2025春 浦东新区校级月考)定义在R上的函数f(x)的图像如图所示,设f(x)的导函数为f′(x),则的解集为 (1,4)∪(6,+∞) .【考点】利用导数研究函数的单调性.【专题】函数思想;定义法;导数的综合应用;逻辑思维.【答案】(1,4)∪(6,+∞).【分析】根据图像判断出函数的单调区间,从而求得的解集.【解答】解:根据已知图象可知,当x>4时,导函数f′(x)<0;当x<4时,导函数f′(x)>0,同时当1<x<6时,函数f(x)>0;当x<1或x>6时,函数f(x)<0,因此的解集为(1,4)∪(6,+∞).故答案为:(1,4)∪(6,+∞).【点评】本题考查导数的综合应用,属于中档题.12.(2025春 盐城校级期中)已知定义在R上的可导函数y=f(x)的导函数为f′(x),满足f(x)﹣2<f′(x)且f(1)=3,则不等式f(x)﹣2>ex﹣1的解集为 (1,+∞) .【考点】利用导数研究函数的单调性.【专题】函数思想;综合法;导数的综合应用;运算求解.【答案】(1,+∞).【分析】构造函数,利用导数判断函数的单调性,再利用函数的单调性解不等式即可.【解答】解:定义在R上的可导函数y=f(x)的导函数为f′(x),满足f(x)﹣2<f′(x),令,则0,所以函数g(x)是R上的增函数,因为f(1)=3,所以g(1)=1,则不等式f(x)﹣2>ex﹣1等价于,即g(x)>g(1),所以x>1,所以不等式f(x)﹣2>ex﹣1的解集为(1,+∞).故答案为:(1,+∞).【点评】本题考查利用导数判断函数的单调性,属于中档题.13.(2025春 重庆期中)已知函数y=x+lnx的图象在点(1,1)处的切线与抛物线y=ax2+(a+2)x+1相切,则a= 8 .【考点】利用导数研究曲线上某点切线方程.【专题】方程思想;综合法;导数的概念及应用;运算求解.【答案】8.【分析】先求出函数y=x+lnx的图象在点(1,1)处的切线方程,再与抛物线联立,可得Δ=0,进而得解.【解答】解:对函数y=x+lnx求导可得,,则函数y=x+lnx的图象在点(1,1)处的切线斜率为2,则切线方程为y﹣1=2(x﹣1),即2x﹣y﹣1=0,又直线2x﹣y﹣1=0与抛物线y=ax2+(a+2)x+1相切,则联立,消y并整理可得,ax2+ax+2=0,显然a≠0,则Δ=a2﹣8a=0,解得a=8.故答案为:8.【点评】本题考查导数的几何意义,考查运算求解能力,属于基础题.四.解答题(共2小题)14.(2025春 光明区校级期中)已知函数.(1)a=0时,证明:;(2)若函数f(x)的图象始终在直线y=1上方,求a的取值范围.【考点】利用导数研究函数的最值.【专题】计算题;转化思想;综合法;导数的综合应用;运算求解.【答案】(1)证明见解析;(2).【分析】(1)当a=0时,可得,把不等式转化为证明ex≥ex,令g(x)=ex﹣ex,求得g′(x)=ex﹣e,得到函数g(x)的单调性,以及g(x)min=g(1)=0,证得ex≥ex,即可得到原不等式成立;(2)根据题意,转化为,令,求得h′(x)=(ex+1)(2aex﹣1),当a≤0时,得到h(x)单调递减,结合h(0)<0,不符合题意;当a>0时,求得h(x)的单调性,且,令,转化为在t∈(0,+∞)成立,令,利用导数求得φ(t)在(0,+∞)单调递增,结合φ(1)=0,得到0<t<1,即,进而求得实数a的取值范围.【解答】(1)证明:当a=0时,,要证,即证ex≥ex,令g(x)=ex﹣ex,g′(x)=ex﹣e,当x∈(﹣∞,1)时,g′(x)<0,g(x)单调递减;当x∈(1,+∞)时,g′(x)>0,g(x)单调递增,所以g(x)min=g(1)=0,所以g(x)≥0,即ex≥ex,所以,得证;(2)解:要使得函数f(x)的图象始终在直线y=1上方,即f(x)>1在x∈R上恒成立,即在x∈R上恒成立,令,可得h′(x)=2ae2x+(2a﹣1)ex﹣1=(ex+1)(2aex﹣1),当a≤0时,h′(x)=(ex+1)(2aex﹣1)<0,此时函数h(x)单调递减,又由,所以h(x)>0在x∈R上不恒成立,(舍去);当a>0时,h′(x)=0,即2aex﹣1=0,解得,当时,h′(x)<0;当时,h′(x)>0;所以h(x)在单调递减,在上单调递增,所以,要使得h(x)>0在x∈R上恒成立,只需,令,即在t∈(0,+∞)成立,即在t∈(0,+∞)成立,令,可得,所以φ(t)在(0,+∞)单调递增,因为φ(1)=0,所以0<t<1,即,所以,所以实数a的取值范围为.【点评】本题主要考查利用导数研究函数的最值,考查运算求解能力,属于难题.15.(2025春 辽宁期中)已知函数.(1)若a=4,求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;(2)讨论函数f(x)的单调性.【考点】利用导数研究函数的单调性;利用导数研究曲线上某点切线方程.【专题】计算题;分类讨论;综合法;导数的综合应用;运算求解.【答案】(1)y=﹣4.(2)a≤0时,函数f(x)在(0,1)上是增函数,在(1,+∞)上是减函数;0<a<2时,函数f(x)在(0,1)和上是增函数,在上是减函数;a=2时,函数f(x)在(0,+∞)上是增函数;a>2时,函数f(x)在和(1,+∞)上是增函数,在上是减函数.【分析】(1)求出导函数,利用导数的几何意义可得切线斜率,求出切点坐标,进而可得切线方程;(2)求出导函数,再对a分类讨论,结合导数与单调性的关系即可求解.【解答】解:(1)当a=4时,f(x)=2x2﹣6x+2lnx.,,f(1)=﹣4,即切点为(1,﹣4),所以曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为:y=﹣4.(2)f′(x)=ax﹣(2+a),x∈(0,+∞).①当a<0时,不等式f′(x)>0的解集为(0,1),不等式f'(x)<0的解集为(1,+∞);②当a=0时,不等式f'(x)>0的解集为(0,1),不等式f'(x)<0的解集为(1,+∞);③当0<a<2时,不等式f'(x)>0的解集为,不等式f′(x)<0的解集为;④当a=2时,不等式f'(x)≥0的解集为(0,+∞);⑤当a>2时,不等式f'(x)>0的解集为,不等式f'(x)<0的解集为.综上:a≤0时,函数f(x)在(0,1)上是增函数,在(1,+∞)上是减函数;0<a<2时,函数f(x)在(0,1)和上是增函数,在上是减函数;a=2时,函数f(x)在(0,+∞)上是增函数;a>2时,函数f(x)在和(1,+∞)上是增函数,在上是减函数.【点评】本题主要考查利用导数研究函数的单调性,利用导数研究曲线上某点的切线方程,考查运算求解能力,属于中档题.21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)21世纪教育网(www.21cnjy.com) 展开更多...... 收起↑ 资源预览