【文档说明】2023年高考数学必刷压轴题(新高考版)专题08 一元函数的导数及其应用(利用导数研究函数零点(方程的根)问题)(全题型压轴题) Word版含解析.docx,共(27)页,1.690 MB,由小赞的店铺上传
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专题08一元函数的导数及其应用(利用导数研究函数零点(方程的根)问题)(全题型压轴题)利用导数研究函数零点(方程的根)问题①判断零点(根)的个数②已知零点(根)的个数求参数③已知零点(根)的个数求代数式的值①判断零点(
根)的个数1.(2022·福建·厦门一中高二期中)已知函数()31ln01203xxxfxxx+=+,则函数()()1gxfxx=−−的零点个数为()A.1B.0C.3D.2【答案】D当0x时,1ln10xxx+−−=,得ln1x=,即ex=,成立,当0x时
,312103xx+−−=,得31103xx−+=,设()3113gxxx=−+,()0x,()()()21110gxxxx=−=+−=,得1x=−或1x=(舍),当(),1x−−时,()0gx¢>,函数()gx单调递增,当()1,0x−时,()0
gx¢<,函数()gx单调递减,所以1x=−时,函数取得最大值,()5103g−=,()010g=,()350g−=−,根据零点存在性定理可知,()3,1x−−,存在1个零点,综上可知,函数有2个零点
.故选:D2.(2022·黑龙江·哈尔滨市第六中学校一模(理))函数()2e1axfxx=−在定义域内的零点个数不可能是()A.3B.2C.1D.0【答案】D2()2ee(2)eaxaxaxfxxaxxax=+=+,若0a=,则2()1fxx=−,有两个零点,若
0a,由()0fx=得0x=或2xa=−,若0a,在2xa−或0a时,()0fx,20xa−时,()0fx,所以()fx在2(,)a−−和(0,)+上递增,在2(,0)a−上递减,极小值(0)10f=−,极大值2224()1efaa−=−,(1)e
10af=−,()fx在(0,)+上有一个零点,2ea=时,2224()1efaa−=−0=,()fx在(,0)−上只有一个零点,这样共有2个零点;2ea时,2224()10efaa−=−,()fx在(,0)−
上无零点,这样共有1个零点;20ea时,2224()10efaa−=−,x→−时,2e0axyx=→,因此()0fx,所以()fx在2(,)a−−和2(,0)a−上各有一个零点,共有3个零点.由此不需要再研究0a的情形即可知只有D不可能出现,故
选:D.3.(2022·全国·高二课时练习)已知定义域为R的函数()fx的导函数为()fx,且()()2xfxxefx=+,若()1fe=,则函数()()4gxfx=−的零点个数为()A.0B.1C.2D.3【答案】B因为()()2xfxxefx=+,所以()()2xfxfxxe−=,
则()()()2xxfxfxfxxee−==,所以()2xfxxce=+,即()()2xfxxce=+,因为()1fe=,所以()()11fcee=+=,解得0c=,所以()2xfxxe=,则()24xgxxe=−,所以(
)()2xgxexx=+,当2x−或0x时,()0gx,当20x−时,()0gx,所以当2x=−时,函数()gx取得极大值()2410e−−,当0x=时,函数()gx取得极小值40−,又当x→+时,()gx→+
,所以函数()()4gxfx=−的零点个数为1,故选:B4.(2022·广西·钦州一中高二期中(理))函数32()fxxxxc=+++的零点个数为()A.1B.1或2C.2或3D.1或2或3【答案】A因为函数32()fxxxxc=+++,所以2'()321f
xxx=++,因为41280=−=−,所以'()0fx,从而32()fxxxxc=+++在R上单调递增,又当x→−时,()fx→−,当x→+时,()fx→+,由零点存在定理得:函数32()fxxxxc=+++有且只有一个
零点.故选:A.5.(2022·全国·高二课时练习)方程()()10xxeaa+=解的个数为()A.3B.2C.1D.0【答案】C设()(1)xfxxe=+,所以()(1)(2)xxxfxexexe=+++=,当2x−时,()0,fx函数()fx单调递增,
当2x−时,()0,fx函数()fx单调递减.所以221()=0minfxee−−=−,当x→−时,()0fx,当x→+时,()0fx.因为0a,所以方程()()10xxeaa+=解的个数为1.故选:C6.(2022·全国·高三专题练习(理))若函数32()fxxaxbxc=+
++有极值点12,xx,且()11fxx=,则关于x的方程23(())2()0fxafxb++=的不同实根个数是()A.2B.3C.3或4D.3或4或5【答案】B函数32()fxxaxbxc=+++有极值
点12,xx,则()232fxxaxb=++,且12,xx是方程2320xaxb++=的两个根,不妨设12xx,由23(())2()0fxafxb++=可得()1fxx=或()2fxx=,易得当()(
)12,,,xxx−+时,()0fx,()fx单调递增,当()12,xxx时,()0fx,()fx单调递减,又()11fxx=,则可画出()fx的大致图象如下:如图所示,满足()1fxx=或()2fxx=有3
个交点,即关于x的方程23(())2()0fxafxb++=的不同实根有3个.故选:B.7.(2022·河南·沈丘县第一高级中学高二期末(文))已知函数()lnfxx=.(1)当)1,x+时,证明:函数()fx
的图象恒在函数()322132=−gxxx的图象的下方;(2)讨论方程()0fxkx+=的根的个数.【答案】(1)证明见解析(2)答案见解析【解析】(1)设()()()2312ln+23xFxfxgxxx−=−=,其中1x,则()232121+2xxxxxxFx−+−==()2331x
xxx−−−=()()21210xxxx−++=,在区间)1,+上,()Fx单调递减,又∵()1106F=−,即)1,x+时,()0Fx,∴3221ln22−xxx,∴在区间)1,+上函数()fx的图象恒在函数
()gx的图象的下方.(2)由()0fxkx+=得ln=−xkx,即ln=−xkx,令()lnxhxx=−,则()21ln−=−xhxx,令()0hx=,得ex=,当ex时,()0hx,()hx单调递增,当0ex时,()0hx,()hx单调递减,∴()hx在ex
=处取得最小值()1eeh=−,∴()()e1e=−hxh,又∵当ex时,ln0−xx,当1ex=时,1lnee01e−=,有零点存在性定理可知函数有唯一的零点1x=,∴()()ln0=−xhxxx的大致图象如图所示,∴当1e−k时,方程()0fxkx+=的根
的个数为0;当1ek=−或0k时,方程()0fxkx+=的根的个数为1;当10ek−时,方程()0fxkx+=的根的个数为2.8.(2022·云南·曲靖一中高二期中)已知函数()lnfxaxa=−.(1)当1a=时,求
函数()fx的图象在点()()1,1Tf处的切线的方程.(2)已知4a,讨论函数()fx的图象与直线2yx=−的公共点的个数.【答案】(1)2yx=−;(2)答案不唯一,具体见解析.(1)当1a=时,()ln1fxx=−,()1fxx=,()11kf==.()11f=
−,切点为()1,1T−.所以,所求的切线的方程为()()111yx−−=−,即2yx=−.(2)0a=时,函数()()=00fxx的图象就是x轴正半轴,与直线2yx=−有且只有一个公共点.0a时,联立()lnyfxaxa==−与
2yx=−消去y得ln+20xaxa−−=.设()ln+2gxxaxa=−−,则()()0xagxxx−=.当0a时,()0gx,()gx在()0+,上递增,()1=10ga−,()e20ge=−,因此()gx有一个零点.当04a时,令()0gx=得
xa=,当0xa时()0gx,xa时()0gx,则()gx在()0,a上递减,在()+a,上递增,()()min2ln2gxgaaaa==−−.当0,0xx→时()+gx→,+x→
时()+gx→.设()2ln2htttt=−−,则()10h=,()1lnhtt=−,()e0h=,0et时()0ht,e4t时()0ht,()ht在()0,e上递增、在(e,4上递减,(
)464ln4h=−()32lneln160=−.所以,1a=时()()min10gxg==;01a时,()mingx=()()1=0hah;14a时,()mingx=()()1=0hah.综上可知,0a
或=1a时,公共点的个数1;01a时,公共点的个数2;14a时,公共点的个数0.②已知零点(根)的个数求参数1.(2022·浙江·镇海中学模拟预测)已知函数2ln1,e()ee1,22exxxfxxx=−−,设关于x的方程
()()()210Rfxafxa+−=有m个不同的实数解,则m的所有可能的值为()A.3B.4C.2或3或4或5D.2或3或4或5或6【答案】A根据题意作出函数()fx的图象:2ln1lnxxxx−=,当1,eex,函数lnxx单调递增,当()e,+x时,
函数lnxx单调递减,所以ln1e,exx−;函数2ee22x−−,1ex时单调递减,所以()2ee,e22x−−−−,对于方程()()()210Rfxafxa+−=,令()tfx=,
则210tat+−=,所以240=+a,即方程必有两个不同的实数根120tt,且12121ttatt+=−=−,当11et时,2e0t−,3个交点;当110et时,2et−,也是3个交点;故选:
A.2.(2022·河南·高二阶段练习(文))若函数()21exxxfxa−−+=−有三个零点,则实数a的取值范围是()A.2261,ee−−B.2251,ee−−C.25,ee−D.25,0e−【答案】C因为函数()21exxxfx
a−−+=−有三个零点,所以关于x的方程()0fx=有三个根.令()21exxxgx−−+=,则()()212exgxxx=−−.所以当(),1x−−时,有()0gx,()gx单调递增;当()1,2x−时,有()0gx,()gx单调递减;当()2,x+时,有()
0gx,()gx单调递增.因为()1eg−=,()252eg=−,所以要使方程()0fx=有三个根,只需25eea−.即实数a的取值范围是25,ee−.故选:C3.(2022·浙江·赫威斯育才高中模拟预测)已知aR,函()()2ln(0
)e0xxxaxxfxaxx−=+,若函数()fx有三个不同的零点,e为自然对数的底数,则a的取值范围是()A.10,2eB.10,eC.1(,e)0,2e−−D.1(,e)0,e−−【
答案】B当0x时,2ln0xxax−=,即ln0xax−=,故lnxax=,令ln()xgxx=,则21ln()xgxx−=,令()0gx=,得ex=,当0<<ex时,()0gx,当>ex时,(
)0gx,作出函数ln()xgxx=的图象如图所示:由图象知:当10ea时,方程ln0xax−=有两不等实根,当0a时,方程lnxax=有一个实根;令0xeax+=,显然0x,所以exax=−,
令()exhxx=−,则()()21e0−=−xxhxx在(),0−上恒成立,则()hx在(),0−上递增,且()0hx,作出函数()exhxx=−的图象如图所示:由图象知:当10ea时,方程e0xax+=在(,0)−恰有一个
实根,即此时()fx有三个不同的零点,综上,a的取值范围是10,e.故选:B4.(2022·江西·模拟预测(理))已知函数()()22e(e=−−xxfxxxa)有三个零点,则实数a的取值范围是()A.(0,1e−)B.(0,2e−)C.(0,1)D.(0,e)【答案】A令()
()()22ee0=−−=xxfxxxa,所以22e0−=xx或e0xxa−=,令()22e=−xgxx,则()()2e=−xgxx,令()2(e)=−xhxx,则()2(1)e=−xhx,当(,0)x−时,()0hx
,h(x)在(-∞,0)上单调递增;当,()0x+时,()0hx,h(x)在(0,+∞)上单调递减,所以()(0)20hxh=−,即()0gx,所以g(x)在R上单调递减,又()2110ge−=−,g(0)=20−,所以存在0(1,0)x−使得()00gx=,所以方程e0x
xa−=有两个异于0x的实数根,则xxae=,令()xxkxe=,则()1xxexk−=,当(,1)x−时,()0kx,k(x)在(-∞,1)上单调递增;当(1,)x+时,()0kx,k(x)在(1,+∞)上单调递减,且()0kx.所以()
1()1kxke=,所以()xxkxe=与ya=的部分图象大致如图所示,由图知10ae,故选:A.5.(2022·四川省绵阳南山中学高二期中(文))方程()log00,1xaxaa−=有两个不相等实根,则a的取值范围是()A.()0,1B.2e0,eC.2
e1,eD.+2ee,【答案】C方程()log00,1xaxaa−=有两个不相等实根()log=0,1xaxaa有两个不同的交点,令()0xtt=,所以2xt=,则2log=a
tt,所以log=2att,所以logayt=与2ty=的图象有两个交点.①当01a时,如下图可知logayt=与2ty=的图象有一个交点,不满足.②当1a时,如下图,当2xy=与logayx=相切于点00,2xAx,所以1lnyxa=,则0
00112lnlog2axaxx==,解得:02eeexa==,所以要使logayt=与2ty=的图象有两个交点,所以a的取值范围是:2e1,e.故选:C.6.(2022·河南南阳·高二期中(理))若关于x的方程12ln0xxxmx−+−=在区间1,ee
内恰有两个相异的实根,则实数m的取值范围为()A.(12ln2e3−−,B.1e12ln2e+−,C.1e12ln2e+−,D.()12ln2e3−−,【答案】D依题意关于x的方程1
2ln0xxxmx−+−=在区间1,ee内恰有两个相异的实根,12ln1mxx=+−,构造函数()112ln1eexxxxf+−=,()'221221xfxxxx−=−+=,
所以()fx在区间()()'11,,0,e2fxfx递减;在区间()()'1,e,0,2fxfx递增.122ln2112ln22f=−−=−,1e21e3ef=−−=−,()11ee21eef+
=+−=,所以()12ln2e3m−−,.故选:D7.(2022·辽宁·东北育才学校高二期中)方程321303xxxa+−−=有三个相异实根,则实数a的取值范围是()A.5,93B.5,93−C.59,3−−
D.59,3−【答案】B记()32133fxxxxa=+−−,则()223fxxx=+−.令()0fx=,解得:3x=−或1x=.列表得:x(),3−−-3()3,1−1()1,+()fx+0-0+()fx单增单减单增要使方程321303xxxa+−−=有
三个相异实根,只需:()()()()()3213333303111303fafa−=−+−−−−=+−−,解得:593x−.故选:B8.(2022·福建·清流县第一中学高二阶段练习)若函数()()1ex
fxx=+,当方程()()Rfxaa=有2个解时,则a的取值范围()A.21ea−B.21ea=−或0aC.210ea−D.21ea=−且0a【答案】C由函数()()1e,Rxfxxx=+,得
()()2exfxx=+,当2x−时,()()2e0xfxx=+,()()1exfxx=+递减,当2x−时,()()2e0xfxx=+,()()1exfxx=+递增,故()n2mi1(2)efxf=−=−,且当1x−时,()()1e0xf
xx+=,故()()1exfxx=+大致图象如图示:故当方程()()Rfxaa=有2个解时,则a的取值范围为210ea−,故选:C9.(2022·北京八十中高二期中)已知方程21exxxa+−=有三个实数解,则实数a的取值范围是_______.【答案】250,e解:因为
方程21exxxa+−=有三个实数解,所以,方程21exxxa+−=有三个实数解,故令()21exxxfx+−=,则()()()2'212eexxfxxxxx−+==+−++,所以,当12x−时,()'0fx,()fx单调递增;当1x−
或2x时,()'0fx,()fx单调递减;所以,当1x=−时,()fx取得极小值()1ef−=−,当2x=时,()fx取得极大值()252ef=,当x趋近于−时,()fx趋近于+,x趋近于+时,()fx趋近于0,所
以,()yfx=的大致图象如图,所以,实数a的取值范围是250,e.故答案为:250,e10.(2022·全国·高二)设函数()()212lnfxxx=+−,若关于x的方程()2fxxxa=
++在1,3上恰好有两个相异的实数根,则实数a的取值范围为___________.【答案】(32ln2,42ln3−−由题意,方程l21naxx=−+在1,3上恰好有两个相异的实数根,设()2ln1gxxx=−+,则()gx的图象与ya=在1,3上恰好有两个不同的交点.∵()22
1xgxxx−=−=,∴函数()gx在1,2上单调递减,在2,3上单调递增.又()()()13242ln32ln320gg−=−−=−,得()()13gg.∴需使()()23gag,即32ln242ln3a−−
.故所求实数a的取值范围是(32ln2,42ln3−−.故答案为:(32ln2,42ln3−−11.(2022·河南·高二期中(理))若函数()lne1xfxxax=−−+不存在零点,则实数a的取值范围是______.【答案】()1e,+−解:因为函
数()lne1xfxxax=−−+不存在零点,所以方程lne10xxax−−+=无实数根,所以方程lnelnexxax−+=无实数根,即方程lne1xxax−+=无实数根,故令()()'2lne1eeln,xxxxxx
gxgxxx−+−+−==,令()eeln,0xxhxxxx=−+−,故()'1e0xhxxx=−−恒成立,所以,()hx在()0,+上单调递减,由于()10h=,所以,当()0,1x时,()0hx,即()'0gx,当()1,x+时,()0hx,即()'0gx,所以函数(
)gx在()0,1x上单调递增,在()1,x+上单调递减,所以()()max11egxg==−,所以,当方程lne1xxax−+=无实数根时,1ea−即可.所以,实数a的取值范围是()1e,+−故答案为:()1e,+−
12.(2022·全国·高三专题练习)若函数()2ln1xfxxeax=−−−()没有零点,则整数a的最大值为:_________.【答案】1解:由题意,当x→+时,0fx(),所以要使函数fx()没有零点,只需0fx()在()0+,上恒成立,令()e1xgxx=−−,则()e1xgx=
−,令()0gx=,得0x=,当0x时,()0gx,当0x时,()0gx,所以当0x=时,()gx取得极小值()00g=,所以e1xx+,所以()2ln1xfxxeax=−−−,()2lnln12ln1ln12xxeaxxxxaxxax+=
−−−++−−−=−,令()202axa−,且上面不等式取等时2ln0xx+=,记其零点为0x,当2a时,()()02000ln1xfxxeax=−−−,00002ln2ln0000ln12ln10xxxxe
axxexx++=−−−−−−=,显然不合题意,综上:2a,故整数a的最大值为1.故答案为:113.(2022·广西·柳州市第三中学高二阶段练习(理))已知函数32()3fxxxaxb=−++在1x=−处
的切线与x轴平行.(1)求a的值;(2)若函数()yfx=的图象与抛物线231532yxx=−+恰有三个不同交点,求b的取值范围.【答案】(1)9−(2)112b(1)解:因为32()3fxxxaxb=−++,所以2()36fxxxa=−+,在1x=−处的切线与x轴平行
,(1)0f−=,解得9a=−.(2)解:令23239()()(153)6322gxfxxxxxxb=−−+=−++−,则原题意等价于()gx图象与x轴有三个交点,2()3963(1)(2)gxxxxx=−+=−−由()0gx,解
得2x或1x;由()0gx,解得12x.()gx在1x=时取得极大值()112gb=−;()gx在2x=时取得极小值()21gb=−.故10210bb−−,112b.14.(2022·重庆·万州纯
阳中学校高二期中)已知函数()ln2=−fxaxxx.(1)若()fx在1x=处取得极值,求()fx在区间[1,2]上的值域;(2)若函数2()()2=−+fxhxxx有1个零点,求a的取值范围.【答案】(1)[2,4ln24]−−(2)(,0){2e}−(1)()ln2fxaxa=
+−因为()fx在1x=处取得极值所以(1)ln120faa=+−=,得2a=则[1,2]x时,()2ln0fxx=,()fx在区间[1,2]上单调递增,所以(1)2()(2)4ln24ffxf=−=−所以()
fx在区间[1,2]上的值域为[2,4ln24]−−(2)()hx的定义域为(0,)+函数2()lnhxaxx=−有一个零点2lnaxx=有一个实数根lnyax=与2yx=有一个交点.当0a时,由图可知
满足题意;当0a=时,2()hxx=−在(0,)+上无零点;当0a时,令22()20aaxhxxxx−=−=,得02ax令22()0axhxx−=,得2ax所以,当2ax=时,()hx有最大值2()ln()(l
n1)22222aaaaaha=−=−因为函数2()lnhxaxx=−有一个零点,所以(ln1)022aa−=,解得2ea=综上,a的取值范围为(,0){2e}−.15.(2022·北京·人大附中高二期中)已知函数()321313fxxxx=−−+.(1)求函数()fx的单调区间和极值;(2)
若方程()fxa=有三个不同的实数根,求实数a的取值范围.【答案】(1)函数的增区间是(,1)−−和3)+(,,减区间是(13)−,,极大值为8(1)3f−=,极小值为(3)8f=−;(2)883a−(1)
由题意2()23(1)(3)fxxxxx==+−−−,()0fx=得1x=−或3x=,列表如下:x(,1)−−1−(1,3)−3(3,)+()fx+0−0+()fx递增极大值递减极小值递增所以函数的增区间是(,1)−−和3)+(,,减区间是(13)−,,极大值为8(1
)3f−=,极小值为(3)8f=−;(2)作出函数图象,如图,直线ya=与函数()fx的图象有三个交点时,883a−.16.(2022·安徽·合肥市第九中学高二期中)当2x=时,函数3()4=−+fxaxbx(
,aRbR)有极值203−,(1)求函数3()4=−+fxaxbx的解析式;(2)若关于x的方程()fxk=有3个解,求实数k的取值范围.【答案】(1)32()843fxxx=−+(2)2044,33−(
1)2()3fxaxb=−,由题意得:()()21202028243fabfab=−==−+=−,解得:238ab==,32()843fxxx=−+经验证,函数32()843fxxx=−+在2x=处有极值203−,故解析式为:32()843fxxx=−+.(2)令
()()hxfxk=−,由(1)得:32()843hxxxk=−+−2()282(2)(2)hxxxx=−=−+令()0hx=得,122,2xx==−,∴当2x−时,()0hx,当22x−时,()0hx,当2x时,()0hx,因此
,当2x=−时,()hx有极大值443k−,当2x=时,()hx有极小值203k−−,关于x的方程()fxk=有3个解,等价于函数()hx有三个零点,所以44032003kk−−−204433k−.故实数k的取值范围是204
4,33−③已知零点(根)的个数求代数式的值1.(2022·陕西·模拟预测(理))已知函数()24,0,e1,0xxxxfxx+=−−,,若函数()()gxfxk=−有三个不同的零点,123,,xxx,且123xxx
,则123xxx的取值范围是()A.44ln3,B.45ln3,C.4ln3+,D.2ln3+,【答案】C函数的图象如下图所示:令()()()0gxfxkfx
k=−==,因为函数()()gxfxk=−有三个不同的零点,所以4−−k,因为二次函数24yxx=+的对称轴为2x=−,所以有123420xxx−−,显然12,xx是方程240xxk+−=的两个不相等的实数根,因
此有12xxk=−,3x是方程e1xk−−=的根,即3e1xk−−=,所以30ln3x,于是有31233e1xxxxx+=,设2e1e(1)1()(0ln3)()xxxhxxhxxx+−−==,设()e(1)1()exxmxx
mxx=−−=,当0x时,()0,()mxmx单调递增,所以有()(ln3)3ln340mxm=−,即()0,()hxhx单调递减,所以当0ln3x时,4()(ln3)ln3hxh=,故选:C2.(2022·陕西·西安中学二模(理))已知函数()()(()ln1
,1,11ln2,1,xxxfxxxee+−=+−+,若方程()fxa=有三个不等根123,,xxx,则123111xxx++的取值范围是()A.()1,+B.()0,1C.()1,0−D.(),1−【答案
】C当()1,x+时,()1ln2xxfxee=+−,()10xxfxe−=,所以()fx是减函数,作出函数()()(()ln1,1,11ln2,1,xxxfxxxee+−=+−+的图象,如图所示:因为方程
()fxa=有三个不等根123,,xxx,所以0ln2a,设123xxx,则()()121ln1,ln1xxaa+=+=,所以12111xx+=+,即()()12111xx++=,即12120xxxx++=,所以121231233111111xxxxxxxxx++=+=−+,又因为31x
,所以123111xxx++的取值范围是()1,0−,故选:C3.(2022·河北·模拟预测)已知实数1x,2x满足131eexx=,()622ln3exx−=,则12xx=()A.2eB.5eC.6eD.7e【答案】C解:由
条件得1>0x,32ex,令2ln3tx=−,0t,则32etx+=,由条件622(ln3)exx−=,则633eeeetttt+==,令()exfxx=,(0)x,则()(1)exfxx=+,显然当0x时,()0fx,()fx在()0,+上单调递增.故由131
eexx=,3eett=可得12ln3xtx==−,61222(ln3)exxxx=−=.故选:C.4.(2022·浙江·镇海中学高三期末)已知函数()330|1ln0xxxfxxx−=+,,,.若存在互不相等的实数abcd,,,,
使得()()()()fafbfcfd===,则abcd的取值范围为()A.()20e−,B.()10e−,C.()102e−,D.()01,【答案】A当0x时,3()300fxxxx=−==,或3x=−,或3x=舍去,3'2()3()333(1)(1)fxxxfxxxx=−=−=+−当10
x−时,'()0,()fxfx单调递减,当1x−时,'()0,()fxfx单调递增,此时函数有最大值,最大值为(1)2f−=,当0x时,11ln,()1ln11ln,0xxefxxxxe+=+=−−,函数()fx的图象如下图所示:因为存在互不相等的实数abcd,,
,,使得()()()()fafbfcfd===,说明函数yk=与函数()fx的图象有四个不同的交点,所以由数形结合思想可知:02k不妨设1310abcde−−,即33331ln1lnaabbcdk−=−=−−=+=,33332
2333()0()(3)0aabbabababaabb−=−−−−=−++−=,因为310ab−−,所以2230aabb++−=,由21ln1lnln2cdcdcde−−−=+=−=,因为2223201ababababab+−,所以20abc
de−,故选:A5.(2022·全国·高三专题练习)已知函数()ln,021,0xxfxxx=+,若方程()fxax=有三个不同的实数根1x,2x,3x,且123xxx,则()23123l
n+xxxxx的取值范围是()A.1,122−−eeB.1,012−eC.11,221−−−eeeD.11,12−−ee【答案】B方程()fxax=,显然0x=不为该方程的实
数根.设()ln0g120xxxxxx=+所以方程()fxax=有三个不同的实数根1x,2x,3x,即()gxa=有三个不同的实数根1x,2x,3x当0x时,()lngxxx=,则()21lngxxx−=由()g0x,可得xe,()g0x
,可得0xe,所以()gx在()0,e上单调递增,在(),e+上单调递减,且当1x时,()0gx当x→+时,()0gx→从而作出()gx的大致图像.由图可知当10ae时,直线ya=与函数的图像有3个交点,即方程()gxa=有三个不同的实数根.由
112xe+=,得12xee=−,由120x+=,得12x=−所以11,122xee−−所以()23232311111232323lnlnln121,012xxxxaxaxxxxaxxxxxxxxe++====++++
−.故选:B.6.(2022·湖南·高三阶段练习)已知函数()2fxax=,()exgxb=,0ab,且当0x时,()fx与()gx的图象有且只有一个交点,则1ab+的取值范围为______.【答案】(),ee,−−+因为当0x
时,()fx与()gx的图象有且只有一个交点,所以关于x的方程2exaxb=在区间()0,+上有且只有一个解,分离参数得2exabx=,令()2exhxx=,0x,则()()3e2xxhxx−=,所以函数()hx在区间()0,2上单调递减,在区间()2,+上单调递增,所以(
)()2e24hxh=,故2e4ab=.当0a,0b时,12eaabb+=,当且仅当1ab=,即e2a=,2eb=时,等号成立;当0a,0b时,12eaabb+−=−,当且仅当1ab=,即
e2a=−,2eb=−时,等号成立.所以1ab+的取值范围为(),ee,−−+.故答案为:(),ee,−−+7.(2022·江苏南通·高三期末)函数22,0,()4,0xtxfxxxtx−=−−−有三个零点x1,x2,x3,且x1<x2<x3
,则x1x2x3的取值范围是__________.【答案】)0,8设22,0,()4,0xxgxxxx=−−函数22,0,()4,0xtxfxxxtx−=−−−有三个零点x1,x2,x3,即()ygx=的图像与直线yt=有三个交点.
作出函数的图像()ygx=,如图.根据图像可得14t则12,xx是240xxt−−−=的两个实数根,则12xxt=3x满足320xt−=,即32logxt=所以1232lnlogln2ttxxxt
t==设()lnln2ttht=,则()()11lnln2htt=+由14t,则()()11ln0ln2htt=+所以()lnln2ttht=在)1,4上单调递增,所以())0,8ht故答案为:)0,88.
(2022·全国·高三专题练习)已知函数()21exaxbxfx+−=的最小值为–1,函数()3231gxaxbx=++的零点与极小值点相同,则ab+=___________.【答案】1由()21exaxbxfx+−=可得()()221exaxabxbfx−+−
++=,因为()fx的最小值为()01f=−,所以0x=是()fx的极值点,所以()010fb=+=,所以1b=−;当0a=时,()231gxx=−+,由二次函数的性质可知该函数无极小值点,不符合题意;由()3231gxaxx=−+可得()()236
32gxaxxxax=−=−,令()()320gxxax=−=,可得10x=或22xa=,当0a时,20a,由()0gx¢>可得0x或2xa;由()0gx¢<可得20xa,所以()gx在
(),0-?单调递增,在20,a单调递减,在2,a+单调递增,所以()gx的极小值点为2xa=,由题意可得32222310gaaaa=−+=,解得2a=,此时121ab+=−+=;当0a时,当x→−时,()fx→−,不合题
意;所以1ab+=.故答案为:1.9.(2022·广东·顺德一中高二期中)已知函数()()ln,115,13xxfxxx=+,若21xx且()()12fxfx=,则12xx−的最大值是___________.【答案】3ln
38−因为()()ln,115,13xxfxxx=+,作出函数()fx的图象如下图所示:设()()12fxfxt==,则02t,由()()11153fxxt=+=,可得135xt=−,由()22lnfxxt==,可得2txe=.令(
)1235tgtxxte=−=−−,其中02t,()30tgte=−=,可得ln3t=.当0ln3t时,()0gt,此时函数()gt单调递增,当ln32t时,()0gt,此时函数()gt单调递减.所
以,()()maxln33ln38gtg==−.因此,12xx−的最大值为3ln38−.故答案为:3ln38−.10.(2022·全国·高三专题练习)已知实数1x,2x满足131xxee=,()522ln2x
xe−=,则12xx=______.【答案】5e实数1x,2x满足131xxee=,()522ln2xxe−=,2120,xxe,222ln20,txtxe+−==,则3ttee=,()(0),()(1)0(0)xxfxxexfxxex==
+,所以()fx在(0,)+单调递增,而31()()fxfte==,5121222ln2,(ln2)xtxxxxxe==−=−=.故答案为:5e.