【文档说明】2023届高考数学优质二诊模拟试题分类汇编 专题01 函数与导数 Word版含解析.docx,共(19)页,1.575 MB,由小赞的店铺上传
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2023届优质二诊模拟试题分类汇编函数与导数一.单选1.(广东省佛山市2023届高三二模)已知函数()()πsin22fxx=+,若存在1x,2x,33π0,2x,且()3221124xxxxx−=−=,使()()()1230fxfxfx==,则的值为(
)A.π6−B.π6C.π3−D.π3【详解】令2tx=+,因为1x,2x,33π0,2x,所以1t,2t,()3,3πt+,π2,因为()()()1230fxfxfx==,结合sinyt=的图象(如图所示),得到12πtt+
=,233πtt+=或123πtt+=,235πtt+=,因为()3221124xxxxx−=−=,所以213xx=,317xx=,则1182π2023πxx+=+=解得π6=−,此时1π6x=,2π2x=,37π6x=,满足题
意,或11823π2025πxx+=+=解得5π6=,不符合题意舍去.故选:A.2.(广东省广州市2023届高三二模)已知233a=,342b=,134c=,则()A.c<a<bB.b<c<aC.bacD.cba【详解】由213339a==,314
428b==,134c=,则111334889ba=,ca,又14223loglog84b==,13222loglog43c==,则22loglogcb,即cb,所以cba.故选:D.3.(广东省广州市2023届高
三二模)已知函数()()sin2fxx=+,若()π3fxf≤恒成立,且()ππ4ff,则()fx的单调递增区间为()A.π2ππ,π63kk++(kZ)B.πππ,π63kk轾犏-+犏臌(kZ)C.πππ,π36kk−+
(kZ)D.2πππ,π36kk−−(kZ)【详解】因为()π3fxf≤恒成立,所以()maxπ13ffx==,即2πsin13+=,所以2ππ2π32k+=+或2π3π2π,Z32kk+=+,所以π2π6k=−+或
5π2π,Z6kk=+,当π2π,Z6kk=−+时,()π1ππππ3πsin2π2π,sin2πsin6242632fkfk=+−=−=+−==,则()ππ4ff,与题意矛盾,当5π2π,Z6kk=+时,()5
π1ππ5π5π3πsin2π2π,sin2πcos6242662fkfk=++==++==−,符合题意,所以5π2π,Z6kk=+,所以()5π5πsin22πsin266fxxkx=++=+,令π5
π2π2π2π622xkk+−++,得2ππππ,Z36kxkk−−++,所以()fx的单调递增区间为2πππ,π36kk−−(kZ).故选:D.4.(广东省广州市2023届高三二模)已知偶函数()fx与其导函数()fx的定义域均为R,且
()exfxx−++也是偶函数,若()()211fafa−+,则实数a的取值范围是()A.(),2−B.()0,2C.()2,+D.()(),02,−+【详解】因为()fx为偶函数,则()()=fxfx−,等式两边求导可得()()fxfx=−−,①因为函数()
exfxx−++为偶函数,则()()eexxfxxfxx−++=−+−,②联立①②可得()ee2xxfxx−−=−,令()()gxfx=,则()ee1ee102xxxxgx−−+=−−=,且()gx不恒为零,所
以,函数()gx在R上为增函数,即函数()fx在R上为增函数,故当0x时,()()00fxf=,所以,函数()fx在)0,+上为增函数,由()()211fafa−+可得()()211fafa−+,所以,211aa−+,整理可得220aa−,解得02a.故选:
B.5.(广东省深圳市2023届高三二模)已知函数331()log1xxfxxx=,,,则((2))ff=()A.2B.-2C.12D.-12【详解】3(2)log2f=,因为33log2log31=,所以3log2((2))32ff==.故选:A.6.(
广东省深圳市2023届高三二模)已知0,ππ,,44xy−,且esinesinxyyx+=,则下列关系式恒成立的为()A.coscosxyB.coscosxyC.sinsinxyD.sinsinxy
【详解】构造()sinexxfx=,ππ,44x−,则()cossinexxxfx−=,当ππ,44x−时,cosxsinx,()cossin0exxxfx−=,所以()sinexxfx=在ππ,
44−单调递增,因为0e0exy,,当sinsin0eexyxy+=,e1时,则0sinsinxy,所以sinsin0,eexyxy所以π04xyπcos0,4yxx=
,单调递增,所以coscosxy;当sinsin0eexyxy+=,e1时sinsin0xy,所以sinsin0,eexyxy所以π04xy−,πcos,,04yxx
=−单调递减,所以coscosxy.故选:A7.(湖北省武汉市2023届高三下学期四月调研)已知π3sin35+=,则πsin26+=()A.2425B.2425−C.725D.725−【详解】π2ππ2πsin2sin2cos26323
+=+−=−+2π72sin1325=+−=−.故选:D8.(山东省济南市2023届高三二模)已知函数()()sin2cos20fxaxbxab=+的图象关于直线π6x=对称,则下列说法正确的是
()A.6fx−是偶函数B.()fx的最小正周期为2πC.()fx在区间ππ,36−上单调递增D.方程()2fxb=在区间0,2π上有2个实根【详解】因为()fx的图象关于直线π6x=对称,故()π03f
f=,所以2π2πsincos33bab=+,所以3ab=,所以()π3sin2cos22sin26fxbxbxbx=+=+,此时()()πππ2sin22666fbb=+=,故函数图象关于直线π6x=对称.()()()ππππ2sin222s
in26666fxbxbx−=−+=−,令()()()ππ2sin266gxfxbx=−=−,则()()πππ2sin01266gb=−=,而()()ππ2sin230126gbb−=−=−,故()()()ππ
2sin266gxfxbx=−=−不是偶函数,故A错误.()fx的最小正周期为2ππ2=,故B错误.因为b的正负无法确定,故()fx在,36−的单调性无法确定,故C错误.令()2,0,2πfxbx=,因20b,则πsin216x+=,因为0,2πx,故ππ
25π2,666x+,故ππ5π2,622x+=即π7π,66x=,故方程()2,0,2πfxbx=共2个不同的解,故D正确.故选:D.9.(浙江省杭州市2023届高三下学期教学质量检测(二模))已知1a,1b,且2loglog4=ba,则ab的最小值为()A.4B.8C
.16D.32【详解】∵2loglog4=ba,∴21loglog42=ba,即:2222log4loglog=ab∴22loglog4ab=,∵1a,1b,∴2log0a,2log0b,∴22222log()loglog2loglog
4ababab=+=,当且仅当22loglogab=即ab=时取等号,即:4216ab=,当且仅当ab=时取等号,故ab的最小值为16.故选:C.10.(浙江省杭州市2023届高三下学期教学质量检测(二模))已知()sin()fxx=+(0)满足()14f=,503f=
且()fx在5,46上单调,则的最大值为()A.127B.1817C.617D.3017【详解】()sin()fxx=+(0)满足()14f=,503f=,53442TnT−=+,即()1736Tnn=+N,()612
17nn+=N,()fx在5,46上单调,572641222T−==,即127,当1n=时最大,最大值为1817,故选:B.二.多选11.(广东省佛山市2023届高三二模)已知函数()21e12xfxx=−−,对于任
意的实数a,b,下列结论一定成立的有()A.若0ab+,则()()0fafb+B.若0ab+,则()()0fafb−−C.若()()0fafb+,则0ab+D.若()()0fafb+,则0ab+【
详解】()()21e1e2xxfxxfxx=−−=−,令()()()ee1xxgxxgxgx=−=−在()0,+上单调递增,在(),0−上单调递减,故()()01gxg=,所以()fx在R上单调递增,且()00f=.对于A项,若()()0,ababf
afb+−−,显然B正确;对于B项,有()()22211e1e1ee222bbbbfbfbbbb−−+−=−−+−−=+−−,令()()2ee2ee2bbbbhbbhbb−−=+−−=−−,令()()hbub=,()()ee20bbubub−
=+−在R上单调递增,而()()000hu==,故()hb在()0,+上单调递增,在(),0−上单调递减,故()()00hbh=,所以()()()()()()00fbfbfafbfafb+−+−−,故A正确;对于D项,若()()()(
)()0fafbfafbfbab+−−−,即0ab+,故D正确;设()()fcfb=−,若cab−,则()()()fcfbfa=−满足()()0fafb+,但0ab+,故C错误.故选:ABD12.(广东省广州市2
023届高三二模)已知函数()2414xfxx=−+的定义域是,ab(a,bZ),值域为0,1,则满足条件的整数对(),ab可以是()A.()2,0−B.()1,1−C.()0,2D.()1,2-【详解】显然()2414xfxx=−+是偶函数,其图像如下图所示:
要使值域为0,1,且a,bZ,则2a=−,0,1,2b=;1a=−,2b=;0a=,2b=.故选:ACD.13.(广东省深圳市2023届高三二模)已知()fx是定义在闭区间上的偶函数,且在y轴右侧的图象是函数()sinyx=+()0,0π图象的一部分(如图所示),则()A
.()fx的定义域为π,π−B.当π6x=时,()fx取得最大值C.当0x时,()fx的单调递增区间为2ππ,36−−D.当0x时,()fx有且只有两个零点5π12−和11π12−【详解】由图得()1sin20==fφ,
且位于增区间上,所以πZπ2,6kk=+,又因为0π,所以π6=,2π2ππsin133632π43fT=+=−,则2ππ3π2π,Z3622π8π9kk+=+
,23,Z90<4kk=+,所以2=,所以()()πsin206fxxx=+,由图可知,原点右侧的第二个零点为2π2ππ11π343412T+=+=,所以()fx的定义域为11π11π,1212−,故A错误;当11π0,12x
时,()πsin26fxx=+,因为1π6πsin2f==为最大值,则当π6x=时,()fx取得最大值,故B正确;当0x时,令ππ3π2π22π262kxk+++,则ππ2π
π2π,Z663kxkk+++,又因为11π0,12x,所以当0x时,()fx的减区间为π2π,63,因为函数()fx为偶函数,所以当0x时,()fx的单调递增区间为2ππ,36
−−,故C正确;当11π0,12x时,ππ2,2π66x+,令()πsin206fxx=+=,得π2π6x+=或2π,则5π12x=或11π12,因为函数()fx为偶函数,所以当
0x时,()fx有且只有两个零点5π12−和11π12−,故D正确.故选:BCD.14.(湖北省武汉市2023届高三下学期四月调研)函数()21exykx=+的图像可能是()A.B.C.D.【详解】()2()1exfxkx=+,当0k=时,()xfxe=,A选项正确;()2()21exfxk
xkx=++,244001kkk=−,()2()21e0xfxkxkx=++,()2()1exfxkx=+1k时,()2()21e0xfxkxkx=+=+有两个根12,xx,且12121,2xxxxk=+=−时120,0xx,根据极值点判断,故C选项正确,D选项错误
;当0k时,()2()21e0xfxkxkx=+=+有两个根12xx,且12121,2,xxxxk=+=−此时120,0xx,故B选项正确.故选:ABC.15.(山东省济南市2023届高三二模)若定义在0,1上的函数()fx同时满足:①()11f=;②对0,1
x,()0fx成立;③对1x,2x,120,1xx+,()()()1212fxfxfxx++成立;则称()fx为“正方和谐函数”,下列说法正确的是()A.()2fxx=,0,1x是“正方和谐函数”B.若()fx为“正方和谐函数”,则()0
0f=C.若()fx为“正方和谐函数”,则()fx在0,1上是增函数D.若()fx为“正方和谐函数”,则对0,1x,()2fxx成立【详解】对于A,函数()2fxx=,0,1x,显然满足条件①②.对任意20x,20x且121xx+时,2221212121212()()
()()20fxxfxfxxxxxxx+−+=+−−=.函数()2fxx=在区间[0,1]上是否为“正方和谐函数”.故A正确.对于B,若函数()fx为“正方和谐函数”,则令10x=,20x=,得(0)(0)(0)fff+,即(0)0f,又
由对0,1x,()0fx,(0)0f=,故B正确;对于C,设1201xx,则2101xx−,所以()210fxx−22112111()()()()()fxfxxxfxxfxfx=−+−+,即有12()()fxfx,函数()fx在区间0,1上不一定是单调递增
,故C错误;对于D,①当0x=时,()0020f=成立,②当112x时,21x,()12fxx,③当102x时,12,12x,()()22fxfx,则()()122fxfx;显然,当211,22x时
,()()1111212222fxfff=成立;假设当111,22kkx+时,有()12kfx成立,其中1,2,k=,那么当2111,22kkx++时,()11111111111222222222kk
kkkfxfff+++==,可知对于111,22nnx+,总有()12nfx,其中1,2,n=,而对于任意10,2x,存在正整数n,使得111,2
2nnx+,此时()122nfxx综上可知,满足条件的函数()fx对0,1x时总有()2fxx成立.故D正确,故选:ABD16.(浙江省杭州市2023届高三下学期教学质量检测(二模))已知函数()fx(xR)是奇函数,()()2
fxfx+=−且()12f=,()fx是()fx的导函数,则()A.()20232f=B.()fx的一个周期是4C.()fx是偶函数D.()11f=【详解】因为函数()fx是奇函数,(2)()fxfx+=−,所以(2
)()()fxfxfx+=−=−,所以(4)(2)()fxfxfx+=−+=,即:(4)()fxfx+=,故()fx的周期为4,所以(4)()fxfx+=,故()fx的一个周期为4,故B项正确;(2023)(45053)(3)(1)(1)2fffff=+==−=−=−,故A项错误;因为函数
()fx是奇函数,所以()()fxfx−=−,所以()()fxfx−−=−,即:()()fxfx−=,所以()fx为偶函数,故C项正确;因为(2)()fxfx+=−,所以(2)()fxfx+=−−,令=1x−,可得(1)
(1)ff=−,解得:()01f=,故D项错误.故选:BC.三.填空17.(广东省佛山市2023届高三二模)已知函数()3fxxx=−有2个极值点1x,2x,则()()1212xxfxfx+++=______.【详解
】因为函数()3fxxx=−有两个极值点1x与2x,由()2310fxx=−=,则2310x−=的两根为1x与2x,所以120xx+=,即21xx=−,由()3fxxx=−,可得()()()()()33fxxxxxfx−=−−−=−−
=−,所以()()1212xxfxfx+++=()()110fxfx+−=.故答案为:0.18.(广东省深圳市2023届高三二模)已知函数()fx的定义域为R,若()12fx+−为奇函数,且()()13fxfx−=+,则()20
23f=_________.【详解】因为()12fx+−为奇函数,则()()1212fxfx−+−=−+−,所以,()()114fxfx++−=,在等式()()114fxfx++−=中,令0x=,可得()214f=,解得()12f=,又因为()()13fxfx−=+,则()()134f
xfx+++=,①所以,()()354fxfx+++=,②由①②可得()()51fxfx+=+,即()()4fxfx+=,所以,函数()fx为周期函数,且该函数的周期为4,所以,()()()()2023450533412ffff=+==−=.
故答案为:2.19.(山东省济南市2023届高三二模)已知()()5ππsin3cos66−=+,则πtan6+的值为______.【详解】由()()5ππsin3cos66−=+可得()()()()()πππππsinπ3co
ssin3costan366666+=++=++-=,故答案为:320.(浙江省杭州市2023届高三下学期教学质量检测(二模))已知sincos2sin+=,2sincossin=,则224cos2cos2−=______.【详解】将sincos2si
n+=平方得212sincos4sin+=,结合2sincossin=可得221isn2i4sn+=,即22124sin0sin+=−,则224cos2cos2(2cos2cos2)(2cos2cos2)−=−+(
)()2214sin2sin2cos2cos20=−++=,故答案为:021.(浙江省杭州市2023届高三下学期教学质量检测(二模))已知函数2()e2e2xxfxx=−+在点()()00,Px
fx处的切线方程为l:()ygx=,若对任意xR,都有()()0()()0xxfxgx−−成立,则0x=______.【详解】因为2()e2e2xxfxx=−+,所以2()2e2e2xxfx=−+,00200
()e2e2xxfxx=−+,所以()()()00002200=2e2e2e2e2xxxxgxxxx−+−+−+,令()()()hxfxgx=−,则()()000022200()e2e22e2e2e2e2xxxxxxhx
xxxx=−+−−+−+−+,则0()0hx=,()0022()2e2e2e2exxxxhx=−−−,令2()2e2exxx=−,则2()4e2exxx=−,令()0x=,得ln2x=−,所以(),ln2x−−时,()0x,()x单调递减,()ln2,x
−+时,()0x,()x单调递增,当()0ln2,x−+,0xx时,0()()xx,则()()0()0hxxx=−,()hx单调递增,0()()0hxhx=,即()()fxgx,所以当()0ln2,x−+,0xx时,()()0()()
0xxfxgx−−成立,当()0,ln2x−−,0xx时,0()()xx,则()()0()0hxxx=−,()hx单调递增,0()()0hxhx=,即()()fxgx,所以当()0,ln2x−−,0xx时
,()()0()()0xxfxgx−−成立,综上所述0ln2x=−.故答案为:ln2−.三.解答22.(广东省佛山市2023届高三二模)已知函数()1e3xfxxa=−,其中0a.(1)若()fx有两个零点,求a的取值范围;(2)若()()12sinfxax−,求a的取值范围.【
详解】(1)由()fx有两个零点,得方程13exxa=有两个解,设()3exxrx=,则()()31exxrx−=,由()0rx,可得1x,()rx单调递增,由()0rx,可得1x,()r
x单调递减,所以()rx的最大值为()31er=,当x→+时()0rx→,当x→−时,()rx→−,所以130ea,解得3ea,所以,()fx有两个零点时,a的取值范围是e,3+;(2)设()()()12singxfxax=−−,即()()1e312sin
xgxxaxa=−−−,则()0gx恒成立,由()100gaa=−,π6π1πe3066ga=−,可得01a,下面证明当01a时,()()1e312sin0*xxaxa−−−,即证213e2sin10xxxa
a−+−,令1ba=,则证2e32sin10xbbxx−+−,)1,b+,令()2e32sin1xhbbbxx=−+−为开口向上的二次函数,对称轴为32exxb=,由(1)可知3312e2exxb=,故()hb在)1,b+时单调递增,
则()()1e32sin1xhbhxx=−+−,下面只需证明e32sin10xxx−+−即可,即证32sin110exxx−+−,令()32sin11exxxFx−+=−,则()232sin2cosexxxxFx−+−=,令()232sin2c
osqxxxx=−+−,则()π32cos2sin22sin304qxxxx=−++=+−,所以函数()qx单调递减,且()00q=,所以当0x时,()0Fx,当0x时,()0Fx,所以函数
()Fx在(),0−上单调递增,在()0,+上单调递减,故()()00FxF=,即32sin110exxx−+−,从而不等式()*得证,综上,a的取值范围是(0,1.23.(广东省广州市2023届高三二模)已知函数()()ln1fxx=+,()2gxaxx=+.(1
)当1x−时,()()fxgx,求实数a的取值范围;(2)已知*nN,证明:111sinsinsinln2122nnn+++++.【详解】(1)解:令()()()ln11hxxxx=+−−,则()1111xhxxx=−=−++,当10x−时,()0hx,则函
数()hx在()1,0−上单调递增,当0x时,()0hx,则函数()hx在()0,+上单调递减,所以,()()max00hxh==,即()ln1xx+,所以,当0a时,()2ln1xxaxx++,即()()fxgx,
当a<0时,取010xa=−,由于()0ln1ln10x+=,而2200110axxaaa+=−−=,得()2000ln1xaxx++,故()()00fxgx,不合乎题意.综上所述,0a.(2)证明:当0a=时,由(1)可得()ln1xx+,则ln1−xx,可
得11ln1xx−,即1ln1xx−−,即()1ln11xxx−,令111tx=−,所以,1txt=−,所以,1ln1ttt−,即()()1lnln11tttt−−,所以,()()1lnln1nknknk+−+−+,0,1,2,,kn,令()()
sin0gxxxx=−,则()1cos0gxx=−,且()gx不恒为零,所以,函数()gx在()0,+上单调递增,故()()00gxg=,则()sin0xxx,所以,()()11sinlnln1nknknknk+−+−++,0,1,2,,kn,所以,111sinsi
nsin122nnn+++++()()()()()ln1lnln2ln1ln2ln21nnnnnn+−++−+++−−()2ln2lnln2nnnn=−==24.(广东省深圳市2023届高三二模)已知函数()1emxfxx−=−.(1)讨论函数()fx的单调
性;(2)当0m时,函数()()ln1xgxfxxm+=−+恰有两个零点.(i)求m的取值范围;(ii)证明:()11mmgxmm−−.【详解】(1)()1e1mxfxm−=−,当0m时,()1e10mxfxm−=−,所以函数()fx
在R上递减,当0m时,设()1e1mxFxm−=−,则()21e0mxFxm−=,所以函数()1e1mxFxm−=−在R上递增,即()1e1mxfxm−=−在R上递增,令()1e10mxfxm−=−=,得1lnmxm−=,当1ln
,mxm−−时,()0fx,函数()fx为减函数,当1ln,mxm−+时,()0fx¢>,函数()fx为增函数,综上可得,当0m时,函数()fx在R上递减;当0m时,函数()f
x在1ln,mm−−上递减,在1ln,mm−+上递增;(2)(i)()()()1ln1ln1e0mxxxgxfxxmmm−++=−+=−,函数()gx的定义域为()0,+,()()2111e1e0mxmxmxgxmxmxmx−−−=
−=,设()21e1mxhxmx−=−,则()()()211e00mxhxmmxx−=+,所以函数()hx在()0,+上递增,由(1)可知,当1m=时,()()1ln1110mfxffm−==−=,即1exx−
,所以3211333322222211e1111mmhmmmmmmm−+−−−−−+=+−++−,所以3332222110hmmmmm−−−+−=,又因()01h=−,由零
点的存在性定理可得,存在3210,1xm−+,使得()10hx=,即1111emxmxm−=,(*)当()10,xx时,()0hx,即()0gx,()gx为减函数,当()1,xx+时,()0hx,即()0gx,()gx为增
函数,当m1时,由(*)可知()()111111122111ln1ln1ln11emxmxxxxgxmmxmmx−−+++=−=−=,且11110e1mxmxm−=,设()1exxx−=,则()()()11e0
0xxxx−=+,所以函数()1exxx−=在()0,+上递增,因为()11=,结合11110e1mxmxm−=,得11mx,又m1,所以111xm,所以()1111ln110mxxmx−+−,即()()10gxgx,所以当m1
时,函数()gx最多一个零点,与题意矛盾,当01m时,()111emgm−=−,设()()11e01xGxxx−=−,则()()121e001xGxxx−=+,所以函数()Gx在()0,1上递增,所以
()()10GxG=,即()111e0mgm−=−,因为()1e0xxx−,所以1lnxx−,即1lnxx−,所以22lnxx−,则()2212xxgxmxmxmm−+−−,所以44442440mgmmmm−=,且241m,当
01m时,1111e1mxmxm−=,所以由()x的单调性可知11mx,且111xm,所以当()11,xx时,()0gx,()gx为减函数,当()1,xx+时,()0gx,()g
x为增函数,所以由零点的存在性定理可知,()gx在区间441,m上存在唯一的零点,11ee1ln11eee0emmgm−−+=−=,且11e,所以由零点的存在性定理可知,()gx在区间1,1e上存在唯一的零点,所以当01
m时,函数()gx恰有两个零点,综上所述,m的取值范围为()0,1;(ii)因为1111emxmxm−=,即112lnln10mxmx++−=,则11ln12ln2xmmx+=−−+,所以()111112
1ln112ln2emxxmgxxmmxmm−+=−=++−,有基本不等式可得()111221112ln212ln22ln2mmmgxxxmxmmmxmmm=++−+−=,当且仅当1211xmx=,即11xm=时,取等号,由1111emxmxm−=,由11
xm=可得1m=,这与01m矛盾,所以11xm,所以()()12lnmgxgxm,要证()11mmgxmm−−,即证()111mmgxmm−−,设()()12ln0Hxxxxx=−+,则()22211110Hxxxx=−−=−−
所以函数()Hx在()0,+上递减,所以当01x时,()()10HxH=,因为01m,所以101mm,所以1112ln2lnmmmmmmmm−=−,又()()12lnmgxgxm,所以()11mmgxmm−−.25.(湖北省武汉市2023届高三
下学期四月调研)已知函数()lnkfxxxx=−,其中0k.(1)证明:()fx恒有唯一零点;(2)记(1)中的零点为0x,当e02k时,证明:()fx图像上存在关于点()0,0x对称的两点.【详解】(1)2()0ln()fxkxxgx===,又()(2ln1)gxxx=+,令()0g
x,则1ex,()gx递增,令()0gx,则10ex,()gx递减,而01x时,()0gx,1x时()0gx,有(1)0gk=,()2eekkgkk=,可得()fx恒有唯一零点.(2)因为200eln0,2kxx=,故0(1,e)x,
要证()fx图像上存在关于点()0,0x对称的两点,即证方程()()00()20fxfxxxx+−=有解;()()000ln2ln202kkxxxxxxxxx−+−−−=−()()()2200002ln2ln220xxxxxxxxxkx−+−−−=()()()2
23000002ln2ln22ln0xxxxxxxxxxx−+−−−=,令()()()()223000000()2ln2ln22ln02hxxxxxxxxxxxxxx=−+−−−,()()()2220000()34ln()384ln2hxxxxxxxxxxx=−++−+−,令
()()()()2220000()34ln()384ln2mxhxxxxxxxxxxx==−++−+−,则()()()0000()64ln()68ln22mxxxxxxxxx=−++−−+,令()()(
)()0000()64ln()68ln22nxmxxxxxxxxx==−++−−+()()()00008()6ln26ln()2xxxnxxxxxxx−=−−+−,当00xx时,02xxx−,则()0
nx,()mx递增,当002xxx时,02xxx−,则()0nx,()mx递减,故()()000()212lnmxmxxx=−,因为0(1,e)x,故()00mx,又0x→时,()
mx→−,02xx→时,()mx→−,故()mx先负后正再负,则()hx先减再增再减,又()00hx=,且0x→时,()mx→+,02xx→时,()mx→−,故()mx先正后负再正再负,则()
hx先增再减再增再减,又0x→时,()hx→−,02xx→时,()hx→−,而()00hx=,故()hx在区间()00,x存在两个零点,则原题得证!26.(山东省济南市2023届高三二模)已知函数()()2ln
xfxxa=−.(1)当0a=时,求()fx在区间1,e上的值域;(2)若()fx有唯一的极值点,求a的取值范围.【详解】(1)当0a=时,()2lnxfxx=,则()312lnxfxx−=,当)1,ex时,()0fx¢>;当(e,ex时,()0fx
;()fx\在)1,e上单调递增,在(e,e上单调递减,()()max1e2efxf==,又()10f=,()21eef=,()()min10fxf==,()fx\在1,e上的值域为10,2e.(2)()()()332ln12l
nxaaxxxxfxxaxa−−−−==−−,()fx的极值点即为()fx的变号零点,设()12lnagxxx=−−,()2222aaxgxxxx−=−=;①若0a,ayx=−与2lnyx=−在()0,+上单调递减,()gx在()0,+上单调递减;()110ga=−,()()e1
2lne0eagaaa−=−−−−,存在唯一的()01,exa−,使得()00gx=,又()fx定义域为()0,+,()30xa−,()00fx=,且当()00,xx时,()0fx¢>;当()0,xx+时,()0fx;()fx\在()00,x上单调递增,在()0,x+上
单调递减,()fx\存在唯一的极大值点,符合题意;②若0a,()fx定义域为()()0,,aa+,当xa时,()30xa−,()0gx,()2lngaa=−,()gx单调递减,(i)当1a时,()0ga,()0gx,即()0fx,()fx
\在(),a+上无极值点;(ii)当1a=时,()0ga=,()0gx,即()0fx,()fx\在(),a+上无极值点;(iii)当01a时,()0ga,()20g,存在唯一的()1,2xa,使得()10gx=,即()10fx=,当()1,xax时,
()0gx,即()0fx¢>;当()1,xx+时,()0gx,即()0fx;1xx=是()fx的极大值点,此时()fx在(),a+上有一个极值点;当0xa时,()30xa−;令()0gx=,解得:2ax=,则当0,2ax时,()0gx
;当,2axa时,()0gx;()gx在0,2a上单调递增,在,2aa上单调递减;令12ln022aag=−=,解得:2ea=,(i)当1a时,若21,ea,02ag
,()2ln0gaa=−,当0,2ax时,2221616412ln1430161616aagaaa=−−−+−=−,22,162aax,3,2axa
,使得()()230gxgx==,则当()()230,,xxxa时,()0gx,即()0fx¢>;当()23,xxx时,()0gx,即()0fx;()fx\在()()230,,,xxa上单调递增,在()23,xx上单调递减
,此时()fx在()0,a上有两个极值点;若2,ea+,则02ag,()0gx,则()0fx,此时()fx在()0,a上无极值点;1a不符合题意;(ii)当1a=时,102g,1016g,()10g=,存在唯一的
411,162x,使得()40gx=,则当()40,xx时,()0gx,则()0fx¢>;当()4,xx+时,()0gx,则()0fx;()fx\在()40,x上单调递增,在()4,x+
上单调递减,4xx=为()fx唯一的极大值点,此时()fx在()0,a有一个极值点,则1a=符合题意;(iii)当01a时,02ag,()2ln0gaa=−;当0,2ax时,2160ga;存在唯一的25,16axa,使得
()50gx=,当()50,xx时,()0gx,则()0fx¢>;当()5,xx+时,()0gx,则()0fx;()fx\在()50,x上单调递增,在()5,x+上单调递减,5xx=为()fx的极大值点,此时()fx在()0,a有一个极值点,不合题意
;综上所述:a的取值范围为(,01−U.27.(浙江省杭州市2023届高三下学期教学质量检测(二模))已知函数()e(R)xafxax=−.(1)讨论函数()fx零点个数;(2)若()lnfxaxa−恒成立,求a的取值范围.【详解】(1)由()e0xafxx=−=,得e,(0
)xxax=,设()exhxx=,则()()1exhxx=+,当1x−时,()0hx,当10,0xx−时,()0hx,所以()exhxx=在(1,0),(0,)−+上单调递增;在(,1)−−上单调递减,所以min1()(1)
ehxh=−=−,据此可画出()exhxx=大致图象如图,所以(i)当1e−a或0a=时,()fx无零点:(ii)当1ae=−或0a时,()fx有一个零点;(iii)当10ea−时,()fx有两个零点;(2)①当0a=时,(
)lnfxaxa−即e0x恒成立,符合题意;②当0a时,由()lnfxaxa−可得0x,则e0xax−,则elnxaaxax−−,即1(lne1)xxax+−,设1()ln1mxxx=+
−,则22111()xmxxxx−=−+=,当01x时,()0mx,当1x时,()0mx,所以()mx在(0,1)上单调递减,在(1,+)上单调递增,所以()()10mxm=,所以,当0a时,1e0(l
n1)xxax+−,即()lnfxaxa−恒成立,即0a符合题意;③当0a时,由(1)可知,()exhxaxa−=−,在(0,)+上单调递增.又()00haa−=−,()e(0)1ahaaa−=−,所以0(0,)xa,使000()e0xhxaxa−=−=.i)当0(0,)
xx时,e0xxa−,即e0xax−,设()eln0xagxaxax=−−+,则2()e0xaagxxx=−−−,所以()gx在0(0,)x上单调递减,所以0(0,)xx时,()()00lngxgxaxa=−+;ii)当0(,
)xx+时,e0xxa−,即e0xax−,设()eln0xatxaxax=−−+,因为222e()exxaaxaaxtxxxx+−=+−=,令20()e,,()xpxxaaxxx=+−+,则2()(2)expxxxa=+−,又令20()(2)e(),,xn
xxxaxx=++−,则2()(42)e0xnxxx=++,得()nx在0(),x+上单调递增,有020000()()()(2)e0xpxnxnxxxaaxa==+−=+,得()px在0(),x+上单调递增,有02000e()
()0xpxpxxaaxa=+−=,则2()()0pxtxx=,得()tx在0(,)x+上单调递增,则0(,)xx+时,()()00lntxtxaxa=−+,又0(0,)xx时,()()0
0lngxgxaxa=−+,得当0a时,()lnfxaxa−时,00ln00eaxax−+,由上可知00exax=,()exhxx=在(0,)+上单调递增,则此时e+10ea,