数学卷·2018届黑龙江省牡丹江一中高二下学期4月月考数学试卷(文科)(解析版)

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数学卷·2018届黑龙江省牡丹江一中高二下学期4月月考数学试卷(文科)(解析版)

‎2016-2017学年黑龙江省牡丹江一中高二(下)4月月考数学试卷(文科)‎ ‎ ‎ 一、选择题(每题5分,共60分)‎ ‎1.若f′(x0)=4,则=(  )‎ A.2 B.4 C. D.8‎ ‎2.函数的最大值为(  )‎ A.e﹣1 B.e C.e2 D.‎ ‎3.函数的单调增区间是(  )‎ A. B. C. D.‎ ‎4.若直线y=kx+1(k∈R)与曲线y=x3+ax+b(a,b∈R)相切于点A(1,3),则log2k+ab的值为(  )‎ A.2 B.﹣2 C.﹣3 D.3‎ ‎5.设函数f (x)在定义域内可导,y=f (x)的图象如图所示,则导函数y=f′(x)的图象可能是(  )‎ A. B. C. D.‎ ‎6.若函数f(x)=x(x﹣c)2在x=2处有极大值,则常数c为(  )‎ A.2 B.6 C.2或6 D.﹣2或﹣6‎ ‎7.函数在x∈[1,4]上单调递减,则实数a的最小值为(  )‎ A.1 B.2 C.4 D.5‎ ‎8.若函数f(x)=x3﹣3bx+3b在(0,1)内有极小值,则(  )‎ A.0<b<1 B.b<1 C.b>0 D.b<‎ ‎9.对于R上可导的任意函数f(x),且f′(1)=0若满足(x﹣1)f′(x)>0,则必有(  )‎ A.f(0)+f(2)<2f(1) B.f(0)+f(2)≤2f(1) C.f(0)+f(2)>2f(1) D.f(0)+f(2)≥2f(1)‎ ‎10.若a>3,则方程x3﹣ax2+1=0在区间(0,2)上的实根个数是(  )‎ A.3 个 B.2 个 C.1个 D.0个 ‎11.设函数f(x)是定义在(﹣∞,0)上的可导函数,其导函数为f'(x),且有2f(x)+xf'(x)>x2,则不等式(x+2017)2f(x+2017)﹣4f(﹣2)>0的解集为(  )‎ A.(﹣∞,﹣2015) B.(﹣∞,﹣2019) C.(﹣2015,0) D.(﹣2019,0)‎ ‎12.已知函数f(x)=,若|f(x)|≥ax,则a的取值范围是(  )‎ A.(﹣∞,0] B.(﹣∞,1] C.[﹣2,1] D.[﹣2,0]‎ ‎ ‎ 二、填空题(每题5分,共20分)‎ ‎13.函数f(x)=x3+2lnx,则f'(1)的值为  .‎ ‎14.已知函数y=f(x)(x∈R)的图象如图所示,则不等式xf′(x)<0的解集为  .‎ ‎15.已知函数f(x)=ex﹣2x+a有零点,求a的取值范围.‎ ‎16.已知f(x)=﹣x+xlnx+m,g(x)=﹣,若任取x1∈(0,),都存在x2‎ ‎∈(0,),使得f(x1)>g(x2),则m的取值范围为  .‎ ‎ ‎ 三、解答题(17题10分,其余每题12分,共70分)‎ ‎17.若函数y=x3﹣x2+a在[﹣1,1]上有最大值3,则该函数在[﹣1,1]上的最小值是  .‎ ‎18.若函数f(x)=ax2+2x﹣lnx在x=1处取得极值.‎ ‎(1)求a的值;‎ ‎(2)求函数f(x)的单调区间及极值.‎ ‎19.已知函数f(x)=xln x﹣a(x﹣1),其中a∈R,求函数f(x)在区间[1,e]上的最小值.‎ ‎20.已知函数f(x)=ex﹣ax(a为常数)的图象与y轴交于点A,曲线y=f(x)在点A处的切线斜率为﹣1.‎ ‎(1)求a的值及函数f(x)的极值;‎ ‎(2)证明:当x>0时,x2<ex.‎ ‎21.已知函数 ‎(1)若函数f(x)在定义域内单调递增,求a的取值范围;‎ ‎(2)若,且关于x的方程在[1,4]恰有两个不相等的实数根,求b的取值范围.‎ ‎22.设函数f(x)=ln(x+1)+a(x2﹣x),其中a∈R ‎(1)讨论函数f(x)极值点的个数,并说明理由;‎ ‎(2)若任意x∈(0,+∞),f(x)≥0成立,求a的取值范围.‎ ‎ ‎ ‎2016-2017学年黑龙江省牡丹江一中高二(下)4月月考数学试卷(文科)‎ 参考答案与试题解析 ‎ ‎ 一、选择题(每题5分,共60分)‎ ‎1.若f′(x0)=4,则=(  )‎ A.2 B.4 C. D.8‎ ‎【考点】变化的快慢与变化率.‎ ‎【分析】利用=2,即可得出结论.‎ ‎【解答】解: =2=2f′(x0)=8,‎ 故选:D.‎ ‎ ‎ ‎2.函数的最大值为(  )‎ A.e﹣1 B.e C.e2 D.‎ ‎【考点】函数在某点取得极值的条件.‎ ‎【分析】先找出导数值等于0的点,再确定在此点的左侧及右侧导数值的符号,确定此点是函数的极大值点还是极小值点,‎ 从而求出极值.‎ ‎【解答】解:令,‎ 当x>e时,y′<0;‎ 当x<e时,y′>0,,‎ 在定义域内只有一个极值,‎ 所以,‎ 故答案选 A.‎ ‎ ‎ ‎3.函数的单调增区间是(  )‎ A. B. C. D.‎ ‎【考点】利用导数研究函数的单调性.‎ ‎【分析】利用导数判断函数的单调性求得单调区间即可.‎ ‎【解答】解:∵y′===,函数的单调递增,‎ ‎∴x(2﹣xln2)>0,‎ 解得0<x<,‎ 故函数的单调递增区间为(0,),‎ 故选:A ‎ ‎ ‎4.若直线y=kx+1(k∈R)与曲线y=x3+ax+b(a,b∈R)相切于点A(1,3),则log2k+ab的值为(  )‎ A.2 B.﹣2 C.﹣3 D.3‎ ‎【考点】利用导数研究曲线上某点切线方程.‎ ‎【分析】求出函数y=x3+ax+b的导数,可得切线的斜率,由切点A在切线上,也在曲线上,可得a,b,k的方程,解方程可得所求值.‎ ‎【解答】解:y=x3+ax+b的导数为y′=3x2+a,‎ 由切点(1,3),可得切线的斜率为k=3+a,‎ k+1=3,1+a+b=3,‎ 解方程可得k=2,a=﹣1,b=3,‎ 则log2k+ab=log22﹣3=1﹣3=﹣2.‎ 故选:B.‎ ‎ ‎ ‎5.设函数f (x)在定义域内可导,y=f (x)的图象如图所示,则导函数y=f′(x)的图象可能是(  )‎ A. B. C. D.‎ ‎【考点】利用导数研究函数的单调性.‎ ‎【分析】先根据函数f(x)的图象判断单调性,从而得到导函数的正负情况,最后可得答案.‎ ‎【解答】解:原函数的单调性是:当x<0时,增;当x>0时,单调性变化依次为增、减、增 故当x<0时,f′(x)>0;当x>0时,f′(x)的符号变化依次为+、﹣、+.‎ 故选:D.‎ ‎ ‎ ‎6.若函数f(x)=x(x﹣c)2在x=2处有极大值,则常数c为(  )‎ A.2 B.6 C.2或6 D.﹣2或﹣6‎ ‎【考点】函数在某点取得极值的条件.‎ ‎【分析】求出函数的导数,再令导数等于0,求出c 值,再检验函数的导数是否满足在x=2处左侧为正数,右侧为负数,‎ 把不满足条件的 c值舍去.‎ ‎【解答】解:∵函数f(x)=x(x﹣c)2=x3﹣2cx2+c2x,它的导数为f′(x)=3x2﹣4cx+c2,‎ 由题意知,在x=2处的导数值为 12﹣8c+c2=0,∴c=6,或 c=2,‎ 又函数f(x)=x(x﹣c)2在x=2处有极大值,故导数值在x=2处左侧为正数,右侧为负数.‎ 当c=2时,f′(x)=3x2﹣8x+4=3(x﹣)(x﹣2),不满足导数值在x=2处左侧为正数,右侧为负数.‎ 当c=6时,f′(x)=3x2﹣24x+36=3(x2﹣8x+12)=3(x﹣2)(x﹣6),‎ 满足导数值在x=2处左侧为正数,右侧为负数.故 c=6.‎ 故选 B.‎ ‎ ‎ ‎7.函数在x∈[1,4]上单调递减,则实数a的最小值为(  )‎ A.1 B.2 C.4 D.5‎ ‎【考点】函数的单调性与导数的关系.‎ ‎【分析】根据题意,函数f(x)的导数在区间[1,4]上恒小于或等于0.因此求出导数f'(x),列出相应不等式,解之即可得到实数a的最小值.‎ ‎【解答】解:求得函数的导数f'(x)=1﹣,‎ ‎∵函数在x∈[1,4]上单调递减,‎ ‎∴f'(x)≤0即1﹣≤0,对任意的x∈[1,4]成立 ‎∴a≥2对任意的x∈[1,4]成立,得a≥4‎ 因此a的最小值是4‎ 故选C ‎ ‎ ‎8.若函数f(x)=x3﹣3bx+3b在(0,1)内有极小值,则(  )‎ A.0<b<1 B.b<1 C.b>0 D.b<‎ ‎【考点】利用导数研究函数的极值.‎ ‎【分析】先对函数f(x)进行求导,然后令导函数等于0,由题意知在(0,1)内必有根,从而得到b的范围.‎ ‎【解答】解:因为函数在(0,1)内有极小值,所以极值点在(0,1)上.‎ 令f'(x)=3x2﹣3b=0,得x2=b,显然b>0,‎ ‎∴x=±.‎ 又∵x∈(0,1),∴0<<1.∴0<b<1.‎ 故选A.‎ ‎ ‎ ‎9.对于R上可导的任意函数f(x),且f′(1)=0若满足(x﹣1)f′(x)>0,则必有(  )‎ A.f(0)+f(2)<2f(1) B.f(0)+f(2)≤2f(1) C.f(0)+f(2)>2f(1) D.f(0)+f(2)≥2f(1)‎ ‎【考点】函数的单调性与导数的关系.‎ ‎【分析】对x分段讨论,解不等式求出f′(x)的符号,判断出f(x)的单调性,利用函数的单调性比较出函数值f(0),f(2)与f(1)的大小关系,利用不等式的性质得到选项.‎ ‎【解答】解:∵(x﹣1)f'(x)>0‎ ‎∴x>1时,f′(x)>0;x<1时,f′(x)<0‎ ‎∴f(x)在(1,+∞)为增函数;在(﹣∞,1)上为减函数 ‎∴f(2)>f(1)‎ ‎ f(0)>f(1)‎ ‎∴f(0)+f(2)>2f(1),‎ 故选:C.‎ ‎ ‎ ‎10.若a>3,则方程x3﹣ax2+1=0在区间(0,2)上的实根个数是(  )‎ A.3 个 B.2 个 C.1个 D.0个 ‎【考点】根的存在性及根的个数判断.‎ ‎【分析】对函数进行求导,判断函数在区间(0,2)上的单调性,从而判断根的个数.‎ ‎【解答】解:方程x3﹣ax2+1=0在(0,2)上的实根,即为函数f(x)=x3﹣ax2+1=0在(0,2)上的零点,‎ ‎∵f′(x)=3x2﹣2ax=x(3x﹣2a),a>3,‎ ‎∴当x∈(0,2)时,f′(x)<0恒成立,‎ 故函数f(x)=x3﹣ax2+1=0在(0,2)上为减函数,‎ ‎∵f(0)=1>0,f(2)=9﹣4a<0,‎ 故函数f(x)=x3﹣ax2+1=0在(0,2)上有且只有一个零点,‎ 即方程x3﹣ax2+1=0在(0,2)上的实根个数是1个,‎ 故选:C.‎ ‎ ‎ ‎11.设函数f(x)是定义在(﹣∞,0)上的可导函数,其导函数为f'(x),且有2f(x)+xf'(x)>x2,则不等式(x+2017)2f(x+2017)﹣4f(﹣2)>0的解集为(  )‎ A.(﹣∞,﹣2015) B.(﹣∞,﹣2019) C.(﹣2015,0) D.(﹣2019,0)‎ ‎【考点】利用导数研究函数的单调性.‎ ‎【分析】根据条件,构造函数,利用函数的单调性和导数之间的关系,将不等式进行转化即可得到结论.‎ ‎【解答】解:由2f(x)+xf′(x)>x2,(x<0),‎ 得:2xf(x)+x2f′(x)<x3,‎ 即[x2f(x)]′<x3<0,‎ 令F(x)=x2f(x),‎ 则当x<0时,‎ 得F′(x)<0,即F(x)在(﹣∞,0)上是减函数,‎ ‎∴F(x+2017)=(x+2017)2f(x+2017),F(﹣2)=f(﹣2),‎ 即不等式等价为F(x+2017)﹣F(﹣2)>0,‎ ‎∵F(x)在(﹣∞,0)是减函数,‎ ‎∴由F(x+2017)>F(﹣2)得,x+2017<﹣2,‎ 即x<﹣2019,‎ 故选:B.‎ ‎ ‎ ‎12.已知函数f(x)=,若|f(x)|≥ax,则a的取值范围是(  )‎ A.(﹣∞,0] B.(﹣∞,1] C.[﹣2,1] D.[﹣2,0]‎ ‎【考点】其他不等式的解法.‎ ‎【分析】由函数图象的变换,结合基本初等函数的图象可作出函数y=|f(x)|‎ 的图象,和函数y=ax的图象,由导数求切线斜率可得l的斜率,进而数形结合可得a的范围.‎ ‎【解答】解:由题意可作出函数y=|f(x)|的图象,和函数y=ax的图象,‎ 由图象可知:函数y=ax的图象为过原点的直线,当直线介于l和x轴之间符合题意,直线l为曲线的切线,且此时函数y=|f(x)|在第二象限的部分解析式为y=x2﹣2x,‎ 求其导数可得y′=2x﹣2,因为x≤0,故y′≤﹣2,故直线l的斜率为﹣2,‎ 故只需直线y=ax的斜率a介于﹣2与0之间即可,即a∈[﹣2,0]‎ 故选:D ‎ ‎ 二、填空题(每题5分,共20分)‎ ‎13.函数f(x)=x3+2lnx,则f'(1)的值为 5 .‎ ‎【考点】导数的运算.‎ ‎【分析】求导,当x=1代入即可求得f'(1).‎ ‎【解答】解:由f(x)=x3+2lnx,求导f′(x)=3x2+,‎ 则f'(1)=3+2=5,‎ 故答案为:5.‎ ‎ ‎ ‎14.已知函数y=f(x)(x∈R)的图象如图所示,则不等式xf′(x)<0的解集为 (﹣∞,0)∪(,2) .‎ ‎【考点】函数的单调性与导数的关系.‎ ‎【分析】由函数y=f(x)(x∈R)的图象可得函数的单调性,根据单调性与导数的关系得导数的符号,进而得不等式xf′(x)<0的解集.‎ ‎【解答】解:由f(x)图象特征可得,f′(x)在(﹣∞,)∪(2,+∞)上大于0,‎ 在(,2)上小于0,‎ ‎∴xf′(x)<0⇔⇔⇔x<0或<x<2,‎ 所以xf′(x)<0的解集为(﹣∞,0)∪(,2).‎ 故答案为:(﹣∞,0)∪(,2).‎ ‎ ‎ ‎15.已知函数f(x)=ex﹣2x+a有零点,求a的取值范围.‎ ‎【考点】利用导数研究函数的极值.‎ ‎【分析】先讨论函数的单调性,得出函数的最值,由函数的最大值大于或等于零(或函数的最小值小于或等于零)得出a的取值范围.‎ ‎【解答】解:f′(x)=ex﹣2,可得f′(x)=0的根为x0=ln2,‎ ‎ 当x<ln2时,f′(x)<0,可得函数在区间(﹣∞,ln2)上为减函数;‎ 当x>ln2时,f′(x)>0,可得函数在区间(ln2,+∞)上为增函数,‎ ‎∴函数y=f(x)在x=ln2处取得极小值f(ln2)=2﹣2ln2+a,‎ 并且这个极小值也是函数的最小值,‎ 由题设知函数y=f(x)的最小值要小于或等于零,即2﹣2ln2+a≤0,可得a≤2ln2﹣2,‎ 故答案为:(﹣∞,2ln2﹣2].‎ ‎ ‎ ‎16.已知f(x)=﹣x+xlnx+m,g(x)=﹣,若任取x1∈(0,),都存在x2∈(0,),使得f(x1)>g(x2),则m的取值范围为 (1﹣,+∞) .‎ ‎【考点】导数在最大值、最小值问题中的应用.‎ ‎【分析】若任取x1∈(0,),都存在x2∈(0,),使得f(x1)>g(x2),则g(x)=﹣的最小值小于f(x)=﹣x+xlnx+m的最小值,利用导数法分别求出两个函数的最小值,进而可得m的取值范围.‎ ‎【解答】解:∵f(x)=﹣x+xlnx+m,g(x)=﹣,‎ ‎∵g′(x)==‎ ‎∵x1∈(0,)时,g′(x)<0,x1∈(,)时,g′(x)>0,‎ 故当x=时,g(x)取最小值﹣‎ 又∵f′(x)=lnx,‎ ‎∵x1∈(0,1)时,f′(x)<0,x1∈(1,)时,f′(x)>0,‎ 故当x=1时,f(x)取最小值m﹣1‎ 若任取x1∈(0,),都存在x2∈(0,),使得f(x1)>g(x2),‎ 则g(x)=﹣的最小值小于f(x)=﹣x+xlnx+m的最小值 即﹣<m﹣1‎ 即m>1﹣‎ 故m的取值范围为:(1﹣,+∞)‎ 故答案为:(1﹣,+∞)‎ ‎ ‎ 三、解答题(17题10分,其余每题12分,共70分)‎ ‎17.若函数y=x3﹣x2+a在[﹣1,1]上有最大值3,则该函数在[﹣1,1]上的最小值是  .‎ ‎【考点】利用导数求闭区间上函数的最值.‎ ‎【分析】本题是典型的利用函数的导数求最值的问题,只需要利用已知函数的最大值为3,进而求出常数a的值,即可求出函数的最小值.‎ ‎【解答】解:由已知,f′(x)=3x2﹣3x,有3x2﹣3x≥0得x≥1或x≤0,‎ 因此当x∈[1,+∞),(﹣∞,0]时f(x)为增函数,在x∈[0,1]时f(x)为减函数,‎ 又因为x∈[﹣1,1],‎ 所以得当x∈[﹣1,0]时f(x)为增函数,在x∈[0,1]时f(x)为减函数,‎ 所以f(x)max=f(0)=a=3,故有f(x)=x3﹣x2+3‎ 所以f(﹣1)=,f(1)=‎ 因为f(﹣1)=<f(1)=,所以函数f(x)的最小值为f(﹣1)=.‎ 故答案为:.‎ ‎ ‎ ‎18.若函数f(x)=ax2+2x﹣lnx在x=1处取得极值.‎ ‎(1)求a的值;‎ ‎(2)求函数f(x)的单调区间及极值.‎ ‎【考点】利用导数研究曲线上某点切线方程;利用导数研究函数的极值.‎ ‎【分析】(1)求出原函数的导函数,由函数在x=1时的导数为0列式求得a的值;‎ ‎(2)把(1)中求出的a值代入f(x)=ax2+2x﹣lnx,求其导函数,得到导函数的零点,由导函数的零点对定义域分段,利用导函数在不同区间段内的符号求单调期间,进一步求得极值点,代入原函数求得极值.‎ ‎【解答】解:(1)∵函数f(x)=ax2+2x﹣lnx在x=1处取得极值,‎ ‎∴f′(1)=0,‎ 又,‎ ‎∴,解得:a=﹣;‎ ‎(2)f(x)=﹣x2+2x﹣lnx,‎ 函数的定义域为(0,+∞),‎ 由==0,‎ 解得:x1=1,x2=2.‎ ‎∴当x∈(0,1),(2,+∞)时,f′(x)<0;‎ 当x∈(1,2)时,f′(x)>0.‎ ‎∴f(x)的单调减区间为x∈(0,1),(2,+∞);‎ 单调增区间为x∈(1,2).‎ f(x)的极小值为f(1)=;‎ f(x)的极大值为f(2)=.‎ ‎ ‎ ‎19.已知函数f(x)=xln x﹣a(x﹣1),其中a∈R,求函数f(x)在区间[1,e]上的最小值.‎ ‎【考点】利用导数求闭区间上函数的最值.‎ ‎【分析】求出函数f(x)的导数,通过讨论a的范围,求出函数f(x)的单调区间,从而求出函数f(x)在[1,e]的最小值即可.‎ ‎【解答】解:f'(x)=lnx+1﹣a,令f'(x)=0,∴x=ea﹣1,‎ ‎∴f(x)在区间(0,ea﹣1)单调递减,在区间(ea﹣1,+∞)单调递增,‎ ‎∴f(x)min=f(1)=0;‎ 当ea﹣1≤1即a≤1时,f(x)在区间[1,e]上单调递增,‎ ‎1<ea﹣1<e即1<a<2时,f(x)在[1,ea﹣1)递减,在(ea﹣1,e]递增,‎ ‎∴,‎ 当ea﹣1≥e即a≥2时,f(x)在[1,e]递减,‎ ‎∴f(x)min=f(e)=a+e﹣ae,‎ 综上:当a≤1时,f(x)的最小值为0,‎ ‎ 当1<a<2时,f(x)的最小值为a﹣ea﹣1;‎ 当a≥2时,f(x)的最小值为a+e﹣ae.‎ ‎ ‎ ‎20.已知函数f(x)=ex﹣ax(a为常数)的图象与y轴交于点A,曲线y=f(x)在点A处的切线斜率为﹣1.‎ ‎(1)求a的值及函数f(x)的极值;‎ ‎(2)证明:当x>0时,x2<ex.‎ ‎【考点】利用导数研究函数的极值;利用导数求闭区间上函数的最值;利用导数研究曲线上某点切线方程.‎ ‎【分析】(1)求函数的导数,利用导数的几何意义即可求a的值及函数f(x)的极值;‎ ‎(2)构造函数g(x)=ex﹣x2,求函数的导数,研究是的单调性和极值即可证明当x>0时,x2<ex.‎ ‎【解答】解:(1)因为f(x)=ex﹣ax,‎ 所以f(0)=1,即A(0,1),‎ 由f(x)=ex﹣ax,得f′(x)=ex﹣a.‎ 又f′(0)=1﹣a=﹣1,得a=2.‎ 所以f(x)=ex﹣2x,f′(x)=ex﹣2.‎ 令f′(x)=0,得x=ln2.当x<ln2时,f′(x)<0,f(x)单调递减;‎ 当x>ln2时,f′(x)>0,f(x)单调递增.‎ 所以当x=ln2时,f(x)取得极小值,且极小值为f(ln2)=eln2﹣2ln2=2﹣ln4,f(x)无极大值.‎ ‎(2)令g(x)=ex﹣x2,则g′(x)=ex﹣2x.‎ 由(1)得g′(x)=f(x)≥f(ln2)>0,‎ 故g(x)在R上单调递增,又g(0)=1>0,‎ 因此,当x>0时,g(x)>g(0)>0,‎ 即x2<ex.‎ ‎ ‎ ‎21.已知函数 ‎(1)若函数f(x)在定义域内单调递增,求a的取值范围;‎ ‎(2)若,且关于x的方程在[1,4]恰有两个不相等的实数根,求b的取值范围.‎ ‎【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.‎ ‎【分析】(1)对函数f(x)进行求导,令导数大于等于0在x>0上恒成立即可.‎ ‎(2)将a的值代入整理成方程的形式,然后转化为函数考虑其图象与x轴的交点的问题.‎ ‎【解答】解:(1)f'(x)=﹣(x>0),‎ 依题意f'(x)≥0 在x>0时恒成立,即ax2+2x﹣1≤0在x>0恒成立.‎ 则a≤在x>0恒成立,‎ 即a≤[(﹣1)2﹣1]min,x>0,‎ 当x=1时,(﹣1)2﹣1取最小值﹣1,‎ ‎∴a的取值范围是(﹣∞,﹣1];‎ ‎(2)a=﹣,f(x)=﹣x+b,‎ ‎∴x2﹣x+lnx﹣b=0‎ 设g(x)=x2﹣x+lnx﹣b(x>0)‎ 则g'(x)=,‎ 列表:‎ x ‎(0,1)‎ ‎1‎ ‎(1,2)‎ ‎2‎ ‎(2,4)‎ g′(x)‎ ‎+‎ ‎0‎ ‎﹣‎ ‎0‎ ‎+‎ g(x)‎ ‎↑‎ 极大值 ‎↓‎ 极小值 ‎↑‎ ‎∴g(x)极小值=g(2)=ln2﹣b﹣2,g(x)极大值=g(1)=﹣b﹣,‎ 又g(4)=2ln2﹣b﹣2‎ ‎∵方程g(x)=0在[1,4]上恰有两个不相等的实数根.‎ 则,得ln2﹣2<b≤﹣.‎ ‎ ‎ ‎22.设函数f(x)=ln(x+1)+a(x2﹣x),其中a∈R ‎(1)讨论函数f(x)极值点的个数,并说明理由;‎ ‎(2)若任意x∈(0,+∞),f(x)≥0成立,求a的取值范围.‎ ‎【考点】利用导数研究函数的极值;利用导数研究函数的单调性.‎ ‎【分析】(1)求出函数的导数.令g(x)=2ax2+ax﹣a+1,对a与△分类讨论即可得出函数的单调性与极值的情况.‎ ‎(2)由(1)可知:当0≤a≤时,可得函数f(x)在(0,+∞)上单调性,即可判断出;当<a≤1时,由g(0)≥0,可得x2≤0,函数f(x)在(0,+∞)上单调性,即可判断出;当1<a时,由g(0)<0,可得x2>0,利用x∈(0,x2)时函数f(x)单调性,即可判断出;当a<0时,设h(x)=x﹣ln(x+1),x∈(0,+∞),研究其单调性,即可判断出.‎ ‎【解答】解:(1)函数f(x)=ln(x+1)+a(x2﹣x),其中a∈R,x∈(﹣1,+∞).‎ f′(x)=+2ax﹣a=,‎ 令g(x)=2ax2+ax﹣a+1,‎ ‎(i)当a=0时,g(x)=1,此时f′(x)>0,函数f(x)在(﹣1,+∞)上单调递增,无极值点.‎ ‎(ii)当a>0时,△=a2﹣8a(1﹣a)=a(9a﹣8).‎ ‎①当0<a≤时,△≤0,g(x)≥0,f′(x)≥0,函数f(x)在(﹣1,+∞)上单调递增,无极值点.‎ ‎②当a>时,△>0,设方程2ax2+ax﹣a+1=0的两个实数根分别为x1,x2,x1<x2.‎ ‎∵x1+x2=﹣,‎ ‎∴x1<﹣,x2>﹣,‎ 由g(﹣1)>0,可得﹣1<x1<﹣;‎ ‎∴当x∈(﹣1,x1)时,g(x)>0,f′(x)>0,函数f(x)单调递增;‎ 当x∈(x1,x2)时,g(x)<0,f′(x)<0,函数f(x)单调递减;‎ 当x∈(x2,+∞)时,g(x)>0,f′(x)>0,函数f(x)单调递增.‎ 因此函数f(x)有两个极值点.‎ ‎(iii)当a<0时,△>0.由g(﹣1)=1>0,可得x1<﹣1<x2.‎ ‎∴当x∈(﹣1,x2)时,g(x)>0,f′(x)>0,函数f(x)单调递增;‎ 当x∈(x2,+∞)时,g(x)<0,f′(x)<0,函数f(x)单调递减.‎ 因此函数f(x)有一个极值点.‎ 综上所述:当a<0时,函数f(x)有一个极值点;‎ 当0≤a≤时,函数f(x)无极值点;‎ 当a>时,函数f(x)有两个极值点.‎ ‎(2)由(1)可知:‎ ‎①当0≤a≤时,函数f(x)在(0,+∞)上单调递增.‎ ‎∵f(0)=0,‎ ‎∴x∈(0,+∞)时,f(x)>0,符合题意.‎ ‎②当<a≤1时,由g(0)≥0,可得x2≤0,函数f(x)在(0,+∞)上单调递增.‎ 又f(0)=0,‎ ‎∴x∈(0,+∞)时,f(x)>0,符合题意.‎ ‎③当1<a时,由g(0)<0,可得x2>0,‎ ‎∴x∈(0,x2)时,函数f(x)单调递减.‎ 又f(0)=0,‎ ‎∴x∈(0,x2)时,f(x)<0,不符合题意,舍去;‎ ‎④当a<0时,设h(x)=x﹣ln(x+1),x∈(0,+∞),h′(x)=>0.‎ ‎∴h(x)在(0,+∞)上单调递增.‎ 因此x∈(0,+∞)时,h(x)>h(0)=0,即ln(x+1)<x,‎ 可得:f(x)<x+a(x2﹣x)=ax2+(1﹣a)x,‎ 当x>1﹣时,‎ ax2+(1﹣a)x<0,此时f(x)<0,不合题意,舍去.‎ 综上所述,a的取值范围为[0,1].‎
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