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文档介绍
数学卷·2018届安徽省宣城市郎溪中学高二下学期第一次月考数学试卷(理科) (解析版)
2016-2017学年安徽省宣城市郎溪中学高二(下)第一次月考数学试卷(理科) 一、选择题(本大题12小题,每小题5分,共60分) 1.已知函数f(x)=2ln3x+8x,则的值为( ) A.﹣20 B.﹣10 C.10 D.20 2.若曲线y=ax﹣ln(x+1)在点(0,0)处的切线与直线2x﹣y﹣6=0平行,则a=( ) A.0 B.1 C.2 D.3 3.定积分(2x+ex)dx的值为( ) A.e+2 B.e+1 C.e D.e﹣1 4.有一段“三段论”推理是这样的:对于可导函数f(x),如果f′(x0)=0,那么x=x0是函数f(x)的极值点,因为函数f(x)=x3在x=0处的导数值f′(0)=0,所以,x=0是函数f(x)=x3的极值点.以上推理中( ) A.大前提错误 B.小前提错误 C.推理形式错误 D.结论正确 5.设点P是曲线y=ex﹣x+上的任意一点,P点处的切线的倾斜角为α,则角α的取值范围是( ) A.[) B.[0,)∪() C.[0,)∪[,π) D.[,) 6.下列推理正确的是( ) A.由a(b+c)=ab+ac类比得到loga(x+y)=logax+logay B.由a(b+c)=ab+ac类比得到sin(x+y)=sinx+siny C.由(a+b)+c=a+(b+c)类比得到(xy)z=x(yz) D.由(ab)n=anbn类比得到(x+y)n=xn+yn 7.函数f(x)=2x3﹣3x2﹣12x+5在[0,3]上的最大值和最小值分别是( ) A.12,﹣15 B.﹣4,﹣15 C.12,﹣4 D.5,﹣15 8.函数f(x)的定义域为开区间(a,b),导函数f′(x)在(a,b)内的图象如图所示,则函数f(x)在开区间(a,b)内有极小值点的个数为( ) A.1 B.2 C.3 D.4 9.若函数f(x)=x2+ax+在(,+∞)上是增函数,则a的取值范围是( ) A.[﹣1,0] B.[﹣1,+∞) C.[0,3] D.[3,+∞) 10.已知三次函数f(x)=ax3+bx2+cx+d的图象如图所示,则=( ) A.5 B.﹣5 C.2 D.﹣2 11.已知函数y=f(x)(x∈R)导函数为f′(x),f(0)=2,且f(x)+f′(x)>1,则不等式exf(x)>ex+1的解集为( ) A.{x|x>0} B.{x|x<0} C.{x|x<﹣1或0<x<1} D.{x|x<﹣1或x>1} 12.已知,f(x)在x=x0处取得最大值,以下各式中正确的序号为( ) ①f(x0)<x0; ②f(x0)=x0; ③f(x0)>x0; ④; ⑤. A.①④ B.②④ C.②⑤ D.③⑤ 二、填空题(本大题4小题,每小题5分,共20分) 13.观察下列等式: 1=1 3+5=8 5+7+9=21 7+9+11+13=40 9+11+13+15+17=65 … 按此规律,第7个等式右边等于 . 14.若函数f(x)在定义域D内某区间I上是增函数,且在I上是减函数,则称y=f(x)在I 上是“弱增函数”.已知函数h(x)=x2﹣(b﹣1)x+b在(0,1]上是“弱增函数”,则实数b的值为 . 15.如图,矩形ABCD的四个顶点的坐标分别为A(0,﹣1),B(π,﹣1),C(π,1),D(0,1),正弦曲线f(x)=sinx和余弦曲线g(x)=cosx在矩形ABCD内交于点F,向矩形ABCD区域内随机投掷一点,则该点落在阴影区域内的概率是 . 16.已知f(x)=lgx,函数f(x)定义域中任意的x1,x2(x1≠x2),有如下结论: ①0<f′(3)<f(3)﹣f(2)<f′(2); ②0<f′(3)<f′(2)<f(3)﹣f(2); ③>0; ④f()<. 上述结论中正确结论的序号是 . 三、解答题 17.(1)如果a,b都是正数,且a≠b,求证: (2)数列{an}中,已知an>0且(a1+a2+…+an)2=a13+a23+…+an3,求出a1,a2,a3,并猜想an. 18.已知函数f(x)=x3+ax2+bx+1在x=﹣与x=1时都取得极值 (1)求a,b的值; (2)求过点(0,1)的f(x)的切线方程. 19.某市旅游部门开发一种旅游纪念品,每件产品的成本是15元,销售价是20元,月平均销售100件.通过改进工艺,产品的成本不变,质量和技术含金量提高,市场分析的结果表明,如果产品的销售价提高的百分率为x(0<x<1),那么月平均销售量减少的百分率为x2.记改进工艺后,旅游部门销售该纪念品的月平均利润是y(元) (1)写出y与x的函数关系式; (2)改进工艺后,确定该纪念品的售价,使旅游部门销售该纪念品的月平均利润最大. 20.已知函数f(x)=aln(1+x)+x2﹣10x在点(2,f(2))的切线与直线3x﹣2y﹣1=0垂直. (1)求实数a的值; (2)求函数f(x)的单调区间; (3)若直线y=b与函数y=f(x)的图象有3个交点,求b的取值范围. 21.已知函数f(x)=ex﹣ax2+1的定义域为R,其导函数为f'(x) (1)若f(x)在(0,+∞)上单调递增,求实数a的取值范围; (2)若a=1,证明:>2﹣2ln2,其中x1≠x2. 22.已知函数. (1)求函数f(x)的单调增区间; (2)设函数.若至少存在一个x0∈[1,e],使得f(x0)>g(x0)成立,求实数a的取值范围. 2016-2017学年安徽省宣城市郎溪中学高二(下)第一次月考数学试卷(理科) 参考答案与试题解析 一、选择题(本大题12小题,每小题5分,共60分) 1.已知函数f(x)=2ln3x+8x,则的值为( ) A.﹣20 B.﹣10 C.10 D.20 【考点】极限及其运算. 【分析】利用导数的定义与运算法则即可得出. 【解答】解:∵函数f(x)=2ln3x+8x, ∴f′(x)=+8,∴f′(1)=10. ∴=2=2f′(1)=20. 故选:D. 2.若曲线y=ax﹣ln(x+1)在点(0,0)处的切线与直线2x﹣y﹣6=0平行,则a=( ) A.0 B.1 C.2 D.3 【考点】利用导数研究曲线上某点切线方程. 【分析】求出函数的导数,求得切线的斜率,由两直线平行的条件:斜率相等,解方程即可得到所求值. 【解答】解:y=ax﹣ln(x+1),y′=a﹣, ∴=a﹣1, 而直线2x﹣y﹣6=0的斜率是2, 故a﹣1=2,解得:a=3, 故选:D. 3.定积分(2x+ex)dx的值为( ) A.e+2 B.e+1 C.e D.e﹣1 【考点】定积分. 【分析】根据微积分基本定理计算即可. 【解答】解:(2x+ex)dx=(x2+ex)|=(1+e)﹣(0+e0)=e. 故选:C. 4.有一段“三段论”推理是这样的:对于可导函数f(x),如果f′(x0)=0,那么x=x0是函数f(x)的极值点,因为函数f(x)=x3在x=0处的导数值f′(0)=0,所以,x=0是函数f(x)=x3的极值点.以上推理中( ) A.大前提错误 B.小前提错误 C.推理形式错误 D.结论正确 【考点】演绎推理的基本方法. 【分析】在使用三段论推理证明中,如果命题是错误的,则可能是“大前提”错误,也可能是“小前提”错误,也可能是推理形式错误,我们分析的其大前提的形式:“对于可导函数f(x),如果f'(x0)=0,那么x=x0是函数f(x)的极值点”,不难得到结论. 【解答】解:∵大前提是:“对于可导函数f(x),如果f'(x0)=0,那么x=x0是函数f(x)的极值点”,不是真命题, 因为对于可导函数f(x),如果f'(x0)=0,且满足当x=x0附近的导函数值异号时,那么x=x0是函数f(x)的极值点, ∴大前提错误, 故选A. 5.设点P是曲线y=ex﹣x+上的任意一点,P点处的切线的倾斜角为α,则角α的取值范围是( ) A.[) B.[0,)∪() C.[0, )∪[,π) D.[,) 【考点】利用导数研究曲线上某点切线方程. 【分析】求函数的导数,利用导数的几何意义结合三角函数的图象和性质进行求解即可. 【解答】解:函数的导数f′(x)=ex﹣>﹣, 即切线的斜率满足k=tanα>﹣, 则α∈[0,)∪(), 故选:B 6.下列推理正确的是( ) A.由a(b+c)=ab+ac类比得到loga(x+y)=logax+logay B.由a(b+c)=ab+ac类比得到sin(x+y)=sinx+siny C.由(a+b)+c=a+(b+c)类比得到(xy)z=x(yz) D.由(ab)n=anbn类比得到(x+y)n=xn+yn 【考点】类比推理. 【分析】分别利用运算的法则:A利用对数的运算法则;B利用三角函数的运算法则;C利用乘法的运算法则;C利用乘方的运算法则逐个进行验证,判断每个小题的正误. 【解答】解:根据对数的运算法则知:loga(x+y)≠logax+logay,A不正确; 根据三角函数的运算法则知:sin(x+y)≠sinx+siny,B不正确; 根据乘法的运算法则知:(xy)z=x(yz),C正确; 根据幂的运算法则知:(x+y)n≠xn+yn,D不正确; 故选C. 7.函数f(x)=2x3﹣3x2﹣12x+5在[0,3]上的最大值和最小值分别是( ) A.12,﹣15 B.﹣4,﹣15 C.12,﹣4 D.5,﹣15 【考点】函数的值域. 【分析】先对函数f(x)求导,然后令导数为0,求出x的值,分别求出f(x)在拐点及x=0和x=3时的值,通过比较即可得出答案. 【解答】解:∵f′(x)=6x2﹣6x﹣12,令f′(x)=0,得x=﹣1或x=2, ∴f(﹣1)=12,f(2)=﹣15, ∵f(0)=5,f(3)=﹣4, ∴f(x)max=5,f(x)min=﹣15, 故选D. 8.函数f(x)的定义域为开区间(a,b),导函数f′(x)在(a,b)内的图象如图所示,则函数f(x)在开区间(a,b)内有极小值点的个数为( ) A.1 B.2 C.3 D.4 【考点】利用导数研究函数的单调性. 【分析】根据当f'(x)>0时函数f(x)单调递增,f'(x)<0时f(x)单调递减,可从f′(x)的图象可知f(x)在(a,b)内从左到右的单调性依次为增→减→增→减,然后得到答案. 【解答】解:从f′(x)的图象可知f(x)在(a,b)内从左到右的单调性依次为增→减→增→减, 根据极值点的定义可知在(a,b)内只有一个极小值点. 故选:A. 9.若函数f(x)=x2+ax+在(,+∞)上是增函数,则a的取值范围是( ) A.[﹣1,0] B.[﹣1,+∞) C.[0,3] D.[3,+∞) 【考点】利用导数研究函数的单调性;二次函数的性质. 【分析】求出函数f(x)的导函数,由导函数在(,+∞)大于等于0恒成立解答案 【解答】解:由f(x)=x2+ax+,得f′(x)=2x+a﹣= , 令g(x)=2x3+ax2﹣1, 要使函数f(x)=x2+ax+在(,+∞)是增函数, 则g(x)=2x3+ax2﹣1在x∈(,+∞)大于等于0恒成立, g′(x)=6x2+2ax=2x(3x+a), 当a=0时,g′(x)≥0,g(x)在R上为增函数,则有g()≥0,解得+﹣1≥0,a≥3(舍); 当a>0时,g(x)在(0,+∞)上为增函数,则g()≥0,解得+﹣1≥0,a≥3; 当a<0时,同理分析可知,满足函数f(x)=x2+ax+在(,+∞)是增函数的a的取值范围是a≥3(舍). 故选:D. 10.已知三次函数f(x)=ax3+bx2+cx+d的图象如图所示,则=( ) A.5 B.﹣5 C.2 D.﹣2 【考点】导数的运算. 【分析】根据函数导数和极值之间的关系,求出对应a,b,c的关系,即可得到结论. 【解答】解:由三次函数的图象可知,x=2函数的极大值,x=﹣1是极小值, 即2,﹣1是f′(x)=0的两个根, ∵f(x)=ax3+bx2+cx+d, ∴f′(x)=3ax2+2bx+c, 由f′(x)=3ax2+2bx+c=0, 得2+(﹣1)=﹣=1, ﹣1×2==﹣2, 即c=﹣6a,2b=﹣3a, 即f′(x)=3ax2+2bx+c=3ax2﹣3ax﹣6a=3a(x﹣2)(x+1), 则f′(﹣2)=3a(﹣2﹣2)(﹣2+1)=12a, f′(1)=3a(1﹣2)(1+1)=﹣6a, ∴==﹣2, 故选:D. 11.已知函数y=f(x)(x∈R)导函数为f′(x),f(0)=2,且f(x)+f′(x)>1,则不等式exf(x)>ex+1的解集为( ) A.{x|x>0} B.{x|x<0} C.{x|x<﹣1或0<x<1} D.{x|x<﹣1或x>1} 【考点】利用导数研究函数的单调性. 【分析】令g(x)=exf(x)﹣ex﹣1,利用导数可判断函数g(x)的单调性,由已知条件可得函数g(x)的零点,由此可解得不等式. 【解答】解:令g(x)=exf(x)﹣ex﹣1,则g′(x)=exf(x)+exf′(x)﹣ex=ex[f(x)+f′(x)﹣1], ∵f(x)+f′(x)>1, ∴f(x)+f′(x)﹣1>0, ∴g′(x)>0,即g(x)在R上单调递增, 又f(0)=2,∴g(0)=e0f(0)﹣e0﹣1=2﹣1﹣1=0, 故当x>0时,g(x)>g(0),即exf(x)﹣ex﹣1>0,整理得exf(x)>ex+1, ∴exf(x)>ex+1的解集为{x|x>0}. 故选A. 12.已知,f(x)在x=x0 处取得最大值,以下各式中正确的序号为( ) ①f(x0)<x0; ②f(x0)=x0; ③f(x0)>x0; ④; ⑤. A.①④ B.②④ C.②⑤ D.③⑤ 【考点】导数在最大值、最小值问题中的应用. 【分析】求导函数,可得令g(x)=x+1+lnx,则函数有唯一零点,即x0,代入验证,即可得到结论. 【解答】解:求导函数,可得令g(x)=x+1+lnx,则函数有唯一零点,即x0, ∴﹣x0﹣1=lnx0 ∴f(x0)==x0,即②正确 = ∵﹣x0﹣1=lnx0, ∴= x=时,f′()=﹣<0=f′(x0) ∴x0在x=左侧 ∴x0< ∴1﹣2x0>0 ∴<0 ∴ ∴④正确 综上知,②④正确 故选B. 二、填空题(本大题4小题,每小题5分,共20分) 13.观察下列等式: 1=1 3+5=8 5+7+9=21 7+9+11+13=40 9+11+13+15+17=65 … 按此规律,第7个等式右边等于 133 . 【考点】归纳推理. 【分析】根据前四个式子的规律,归纳出规律,进而可得第7个等式. 【解答】解:由题意,第7个式子的第一个数为13,后面是连续7个奇数的和. 所以等式的左边为13+15+17+19+21+23+25=133. 故答案为:133. 14.若函数f(x)在定义域D内某区间I上是增函数,且在I上是减函数,则称y=f(x)在I 上是“弱增函数”.已知函数h(x)=x2﹣(b﹣1)x+b在(0,1]上是“弱增函数”,则实数b的值为 1 . 【考点】奇偶性与单调性的综合. 【分析】由“弱增函数”的定义知h(x)在(0,1)上递增,在(0,1)上递减,分别根据二次函数、“对勾函数”的单调性求出b的取值范围,二者取交集即可求得b值. 【解答】解:因为h(x)在(0,1]上是“弱增函数”,所以h(x)在(0,1)上递增,在(0,1)上递减. (1)由h(x)在(0,1)上递增,得≤0,解得b≤1; (2)由=x+﹣(b﹣1)在(0,1)上递减,得 ①若b≤0, =x+﹣(b﹣1)在(0,+∞)上递增,不合题意; ②若b>0,由=x+﹣(b﹣1)在(0,1)上递减,得≥1,解得b≥1, 综上,得b≥1, 由(1)(2),得b=1. 故答案为:1. 15.如图,矩形ABCD的四个顶点的坐标分别为A(0,﹣1),B(π,﹣1),C(π,1),D(0,1),正弦曲线f(x)=sinx和余弦曲线g(x)=cosx在矩形ABCD内交于点F,向矩形ABCD区域内随机投掷一点,则该点落在阴影区域内的概率是 . 【考点】几何概型. 【分析】利用定积分计算公式,算出曲线y=sinx与y=cosx围成的区域包含在区域D内的图形面积为S=2π,再由定积分求出阴影部分的面积,利用几何概型公式加以计算即可得到所求概率 【解答】解:根据题意,可得曲线y=sinx与y=cosx围成的区域, 其面积为=(﹣cosx﹣sinx)| =1﹣(﹣﹣)=1+; 又矩形ABCD的面积为2π, 由几何概型概率公式得该点落在阴影区域内的概率是; 故答案为:. 16.已知f(x)=lgx,函数f(x)定义域中任意的x1,x2(x1≠x2),有如下结论: ①0<f′(3)<f(3)﹣f(2)<f′(2); ②0<f′(3)<f′(2)<f(3)﹣f(2); ③>0; ④f()<. 上述结论中正确结论的序号是 ①③ . 【考点】导数的运算;对数函数的单调性与特殊点. 【分析】据导数的几何意义及对数函数的图象特点,判断出①对②错;利用对数函数的图象其任意两点连线的斜率都大于0判断出③对;利用对数函数的图象上凸得到④错. 【解答】解:对于①②,由于f′(3),f′(2)分别表示f(x)在x=3,x=2处的切线斜率,f(3)﹣f(2)表示(2,f(2))与 (3,f(3))两点连线的斜率,画出f(x)的图象,数学结合判断出①对 对于③,表示y=lgx上任两个点的连线的斜率,由于y=lgx是增函数,故有 成立,故③正确 对于④,由于f(x)的图象时上凸性质,所以有,故④不正确 故答案为:①③ 三、解答题 17.(1)如果a,b都是正数,且a≠b,求证: (2)数列{an}中,已知an>0且(a1+a2+…+an)2=a13+a23+…+an3,求出a1,a2,a3,并猜想an. 【考点】不等式的证明. 【分析】(1)利用基本不等式,即可证明结论; (2)直接代入a13+a23+…+an3=(a1+a2+…+an)2计算即可求出a1,a2,a3,通过a13+a23+…+an3=(a1+a2+…+an)2与a13+a23+…+an3+an+13=(a1+a2+…+an+an+1)2作差、整理可知an+12=2(a1+a2+…+an)+an+1,将上述等式与an2=2(a1+a2++an﹣1)+an(n≥2)作差、整理可知数列{an}是首项为1、公差为1的等差数列,计算即得结论. 【解答】(1)证明:∵a,b都是正数,且a≠b, ∴,, ∴ (2)解:依题意,a13=a12, 解得:a1=1或a1=0(舍); 又∵a13+a23=(a1+a2)2,即1+a23=(1+a2)2, ∴1+a23=1+2a2+a22, 解得:a2=2或a2=﹣1(舍); ∴a1、a2的值分别为1、2; ∵a13+a23+…+an3=(a1+a2+…+an)2,① ∴a13+a23+…+an3+an+13=(a1+a2+…+an+an+1)2.② ②﹣①,得an+13=(a1+a2+…+an+an+1)2﹣(a1+a2+…+an)2, 整理得:an+13=[2(a1+a2+…+an)+an+1)]an+1, 又∵an>0, ∴an+12=2(a1+a2+…+an)+an+1.③ 同样有an2=2(a1+a2++an﹣1)+an(n≥2),④ ③﹣④,得an+12﹣an2=an+1+an. ∴an+1﹣an=1. 由于a2﹣a1=1,即当n≥1时都有an+1﹣an=1, ∴数列{an}是首项为1、公差为1的等差数列, 故数列{an}的通项公式an=n. 18.已知函数f(x)=x3+ax2+bx+1在x=﹣与x=1时都取得极值 (1)求a,b的值; (2)求过点(0,1)的f(x)的切线方程. 【考点】利用导数研究函数的极值;利用导数研究曲线上某点切线方程. 【分析】(1)由题意可知x1=﹣与x2=1是方程3x2+2ax+b=0的两个根,利用韦达定理即可求得a,b的值; (2)设的切点坐标,则切线的斜率k=3t2﹣t﹣2,将(0,1)代入点斜式方程,即可求得t的值,代入点斜式方程,即可求得过点(0,1)的f(x)的切线方程. 【解答】解:(1)由f(x)=x3+ax2+bx+1,求导f′(x)=3x2+2ax+b, 由f(x)在x1=﹣与x2=1时都取得极值, 则x1+x2=﹣,x1x2=, 即﹣+1=﹣,﹣×1=,解得:a=﹣,b=﹣2, a,b的值﹣,﹣2; (2)则f(x)=x3﹣x2﹣2x+1,f′(x)=3x2﹣x﹣2, 设切点为(t,t3﹣t2﹣2t+1),切线斜率k=3t2﹣t﹣2, 则切线方程为y﹣(t3﹣t2﹣2t+1)=(3t2﹣t﹣2)(x﹣t), 由直线方程过(0,1),代入切线方程,解得:t=0或t=, 当t=0时则f(x)在(0,1)切线方程的斜率k=f′(0)=﹣2, 则在(0,1)处的切线方程y﹣1=﹣2(x﹣0),整理得:2x+y﹣1=0, 当t=,则切点为(,),切线斜率k=﹣, 则切线方程为:y﹣=﹣(x﹣),整理得:33x+16y﹣16=0, 综上可知:切线方程为:2x+y﹣1=0或33x+16y﹣16=0. 19.某市旅游部门开发一种旅游纪念品,每件产品的成本是15元,销售价是20元,月平均销售100件.通过改进工艺,产品的成本不变,质量和技术含金量提高,市场分析的结果表明,如果产品的销售价提高的百分率为x(0<x<1),那么月平均销售量减少的百分率为x2.记改进工艺后,旅游部门销售该纪念品的月平均利润是y(元) (1)写出y与x的函数关系式; (2)改进工艺后,确定该纪念品的售价,使旅游部门销售该纪念品的月平均利润最大. 【考点】函数模型的选择与应用. 【分析】(1)由题易知每件产品的销售价为20(1+x),则月平均销售量为100(1﹣x2)件,利润则是二者的积去掉成本即可. (2)由(1)可知,利润函数是一元三次函数关系,可以对其求导解出其最值. 【解答】解:(1)改进工艺后,每件产品的销售价为20(1+x),月平均销售量为100(1﹣x2)件, 则月平均利润y=100(1﹣x2)•[20(1+x)﹣15], ∴y与x的函数关系式为y=500(1+4x﹣x2﹣4x3). 故函数关系式为:y=500(1+4x﹣x2﹣4x3)(0<x<1); (2)由y'=500(4﹣2x﹣12x2)=0得x=或x=﹣(舍) 当0时,y'>0;时 y'<0, ∴函数y=500(1+4x﹣x2﹣4x3)(0<x<1)在x=取得最大值,最大值是11125元. 20.已知函数f(x)=aln(1+x)+x2﹣10x在点(2,f(2))的切线与直线3x﹣2y﹣1=0垂直. (1)求实数a的值; (2)求函数f(x)的单调区间; (3)若直线y=b与函数y=f(x)的图象有3个交点,求b的取值范围. 【考点】利用导数研究函数的单调性;利用导数研究曲线上某点切线方程. 【分析】(1)求出函数的导数,求出切线的斜率,从而得到f′(2)=﹣,解出即可; (2)由(1)确定函数f(x)的解析式,再由f′(x)>0和f′(x)<0求得单调区间; (3)由(2)得到函数的极值点,求得极小值和极大值得答案. 【解答】解:(1)∵f(x)=aln(1+x)+x2﹣10x在点(2,f(2))的切线与直线3x﹣2y﹣1=0垂直, ∴f(x)=aln(1+x)+x2﹣10x在点(2,f(2))的切线斜率为:k=… 又∵… ∴,解得a=16, (2)由(1)知,f(x)=16ln(1+x)+x2﹣10x,x∈(﹣1,+∞), , 当x∈(﹣1,1)∪(3,+∞)时,f′(x)>0 当x∈(1,3)时,f′(x)<0 所以f(x)的单调增区间是(﹣1,1),(3,+∞)f(x)的单调减区间是(1,3) (3)由(2)知,f(x)的极大值为f(1)=16ln2﹣9,极小值为f(3)=32ln2﹣21. 且当x从右侧无限接近于﹣1时,f(x)趋于﹣∞,当x无限大时,f(x)趋于+∞, ∴若直线y=b与函数y=f(x)的图象有3个交点,则b的取值范围是(32ln2﹣21,16ln2﹣9). 21.已知函数f(x)=ex﹣ax2+1的定义域为R,其导函数为f'(x) (1)若f(x)在(0,+∞)上单调递增,求实数a的取值范围; (2)若a=1,证明:>2﹣2ln2,其中x1≠x2. 【考点】利用导数研究函数的单调性. 【分析】(1)求出函数f(x)的导数,问题转化为a≤在(0,+∞)恒成立,令g(x)=,(x>0),根据函数的单调性求出a的范围即可; (2)求出函数f(x)的导数,问题转化为f′(x)>2﹣2ln2,求出f′(x)的导数,根据函数的单调性证明即可. 【解答】解:(1)f′(x)=ex﹣2ax, 若f(x)在(0,+∞)上单调递增, 则a≤在(0,+∞)恒成立, 令g(x)=,(x>0), 则g′(x)=, 令g′(x)>0,解得:x>1, 令g′(x)<0,解得:0<x<1, 故g(x)min=g(1)=, 故a≤; (2)a=1时,f(x)=ex﹣x2+1, f′(x)=ex﹣2x,f″(x)=ex﹣2, 令f″(x)>0,解得:x>ln2, 令f″(x)<0,解得:x<ln2, 故f′(x)在(﹣∞,ln2)递减,在(ln2,+∞)递增, 故f′(x)min=f(ln2)=2﹣2ln2, 即>2﹣2ln2,其中x1≠x2. 22.已知函数. (1)求函数f(x)的单调增区间; (2)设函数.若至少存在一个x0∈[1,e],使得f(x0)>g(x0)成立,求实数a的取值范围. 【考点】利用导数研究函数的单调性. 【分析】(1)先求出函数的导数,通过讨论①当a≤0时②当0<a<1时③当a≥1时,从而得出函数的单调区间; (2)将问题至少存在一个x0∈[1,e],使得f(x0)>g(x0)成立,转化为否定是∀x∈[1,e],有f(x)≤g(x)成立,从而求出a的范围. 【解答】解:(1)∵函数f(x)=a(x﹣)﹣2lnx,其定义域为x>0 ∴f′(x)=a(1+)﹣=, 令a(1+x2)﹣2x=ax2﹣2x+a=0, ∴△=4﹣4a2≥0,解得:﹣1≤a≤1 ∵x>0,∴0<a≤1时f′(x)=0有解, ①当a≤0时,f′(x)<0,∴函数f(x)在定义域内单调递减; ②当0<a<1时,令a(1+x2)﹣2x=0,解得:x=, x∈(0,)时,f′(x)>0,x∈(,+∞)时,f′(x)<0, ③当a≥1时,f′(x)≥0,函数f(x)在定义域内单调增, 综上:当a≤0时,f′(x)<0,函数f(x)在定义域内单调递减, 当0<a<1时,x∈(0,)时,函数f(x)单调递增;,x∈(,+∞)时,函数f(x)单调递减; 当a≥1时,函数f(x)在定义域内单调增. (2)至少存在一个x0∈[1,e],使得f(x0)>g(x0)成立, 否定是∀x∈[1,e],有f(x)≤g(x)成立, ∵f(x)﹣g(x)=ax﹣2lnx,令ax﹣lnx≤0,解得:a≤, 令h(x)=(x∈[1,e]), ∴h′(x)=>0, ∴h(x)在[1,e]递增, ∴h(x)min=h(1)=0, ∴a≤0, 故若至少存在一个x0∈[1,e],使得f(x0)>g(x0)成立,则只需a>0即可 实数a的取值范围为(0,+∞).查看更多