【文档说明】人教A版选择性必修 高二年级数学下学期期末考试分类汇编 ——导数及其应用(教师版)【高考】.docx,共(22)页,1.333 MB,由小赞的店铺上传
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专题09导数及其应用1.(2022·四川成都·高二期中(理))若()fx在R上可导,2()35(2)2fxxfx=−−则(1)f¢-=()A.16B.54C.-25D.-16【答案】D【解析】解:()65(2)fxxf=−,则(2)
125(2)ff=−,解得:(2)2f=,()(1)611016f¢-=?-=-,故选:D.2.(2021·重庆合川·高二阶段练习)过函数21()2xfxex=−图像上一个动点作函数的切线,则切线领斜角范围为()A.30,4B.30,,24
C.3,4D.3,24【答案】B【解析】【分析】由题意,函数21()2xfxex=−,可得2()1xfxe=−,因为20xe,所以211xe−−,即切线的斜率1
k−,设切线的倾斜角为,则tan1−又因为0,所以02或34,即切线的倾斜角的范围为30,,24.故选:B.3.(2022·安徽·合肥一中模拟预测)对于三次函数()fx,若
曲线()yfx=在点(0,0)处的切线与曲线()yxfx=在点(1,2)处点的切线重合,则(2)f=()A.34−B.14−C.4−D.14【答案】B【解析】设32()(0)fxaxbxcxda=+++,322(0)0,
(),()32fdfxaxbxcxfxaxbxc===++=++20(0)210fc−===−,设()()gxxfx=,则(1)(1)22gfab==++=,即0ab+=……①又()()(),(1)(1)(1)2,(1)0gxfxxfxgfff=+=+==,即3220ab+
+=……②由①②可得2,2,2abc=−==,(2)14f=−.故选:B.4.(2022·黑龙江·哈尔滨市第六中学校高二期中)已知曲线()exfx=在点()()0,0Pf处的切线也是曲线()()lngxax=的一条切线,则实数a的值为()A.e3B.e2C.eD.2e【
答案】D【解析】解:因为()exfx=,所以()01f=,()exfx=,所以()01f=,所以切线的方程为1yx=+,又()ln()gxax=,所以1()gxx=,设切线1yx=+与()ygx=的切点为(,)mn,可得切线
的斜率为11m=,即1m=,1112nm=+=+=,可得切点为(1,2),所以2lna=,解得2ea=.故选:D.5.(2022·河北·邢台市第二中学高二阶段练习)已知函数()fx与()gx的部分图像如图所示,则()A.()()101gf−−
B.()()11fg−−C.()()101fg−−D.()()33fg【答案】B【解析】由图可知,()fx与()gx在区间1,3−上单调递增,所以()10g−,()10f−.在区间1,3−上,()gx
的图像比()fx的图像更陡峭,所以()()11fg−−,()()33fg.故选:B6.(2022·广东·中山大学附属中学高二期中)设函数()elnfxx=+,则()()011limxfxfx→+−=
()A.eB.1C.1−D.e−【答案】B【解析】由题意1()fxx=,所以()11=f,所以原式等于()()()Δ01Δ1lim11Δ→+−==xfxffx.故选:B.7.(2022·重庆·高二阶
段练习)定义在R上的函数()fx满足()()260fxfx−−,且()21e3=−f,则满足不等式()2e3−xfx的x的取值有()A.1−B.0C.1D.2【答案】D【解析】构造函数()()23exfxFx+=,则()()()
226exfxfxFx−−=,因为()()260fxfx−−,所以()0Fx,所以()()23exfxFx+=单调递减,又()21e3=−f,所以()()21311efF+==,不等式()2e3−xfx变形为()231exfx+,即(
)()1FxF,由函数单调性可得:1x故选:D8.(2022·江苏·昆山柏庐高级中学高二期中)已知()fx的定义域是()0,+,()fx为()fx的导函数,且满足()()fxfx,则不等式()()222e
e2xxfxxf−−+的解集是()A.()2,1−B.()(),21,−−+C.()1,2−D.()(),12,−−+【答案】B【解析】令()()exfxhx=,则()()()0exfxfxhx−=,所以函数()hx在区间()0,+上单调递增,所以()()()()()()
222222222ee222eexxxxfxxffxxfhxxhxx−−+++++,解之得2x−或1x,即原不等式的解集为(),2(1,)−−+,故选:B.9.(2022·四川省内江市第六中学高二期中)()fx是定义在R上的函数,()fx是()fx的导函数,已
知()()fxfx,且(1)ef=,则不等式()2121e0xfx−−−的解集为()A.(),1−−B.3,2−−C.()1,+D.3,2+【答案】C【解析】由()()fxfx,得()()0fxfx−构造函数()()xfxgx=e,()()()'0ex
fxfxgx−=,所以函数()gx在(),x−+上单调递增,因为()1ef=,所以()11g=不等式()2121e0xfx−−−等价于()21211exfx−−即()()211gxg−,所以()2111,xx−+故选:C.
10.(2022·江苏南通·模拟预测)已知函数()fx的导函数()3fxx=,21log3af=,342bf−=,432cf=−,则()A.bacB.bcaC.abcD.acb【答案】A【解析】()3fxx=,则()414fxxc=+,(
)fx为偶函数,且在(0,)+单调递增,()221loglog32,-13=−−,10342(22),−−,即3412,12−,()4324,2−−−,所以()234342log32fff−,∴cab,故选:A二、解答题11.(2
021·重庆合川·高二阶段练习)已知函数()ecosxfxax=−(1)当1,(0,)ax=+,证明:()0fx;(2)若函数()fx在(,)−上恰有一个极值,求a的值.【答案】(1)证明见解析;(2)0a=.【解析
】(1)由题设()ecosxfxx=−且,()0x+,则()esin0xfxx=+,所以()fx在,()0x+上递增,则0()(0)ecos00fxf=−=,得证.(2)由题设()esinxfxax=+在(,)−有且仅有一个变号零点,所以sinexxa=−在(,)−上有
且仅有一个解,令sin()exxhx=−,则2sin()sincos4()eexxxxxhx−−==,而53(,)444tx=−−,故5(,)4t−−时()0hx,(,0)t−时()0hx,3(0,)4t时()0hx,所以()hx在3(,)4x−−
、(,)4上递增,在3(,)44x−上递减,故极大值343e()42h−=,极小值41()42eh=−,()()(0)0hhh−===,要使()hx在(,)−上与ya=有一个交点,则34e2a=或412ea=−或0a=.经验证,34e2a=或412ea=
−时()fx对应零点不变号,而0a=时()fx对应零点为变号零点,所以0a=.12.(2022·吉林·长春市第二实验中学高二期中)设函数()3262fxxaxx=+−+,若()fx在2x=处有极值.(1)求实数a的值;(2)求函数()fx的极值;(3)若对任意的2,4x−,都有()23f
xcc−,求实数c的取值范围.【答案】(1)32−(2)()fx在1x=−处有极大值112,在2x=处有极小值8−(3)()(),36,−−+【解析】(1)()2'326fxxax=+-,因为()fx
在2x=处有极值,所以()'20f=,解得32a=−.检验:当32a=−时,()()()2'336321fxxxxx=--=-+,当()1,2x−时,()'0fx,()fx单调递减;当()2,x+时,()'0fx,()fx单调递增,所以()fx
在2x=处有极小值,满足条件.故32a=−.(2)由(1)知()()()2'336321fxxxxx=--=-+当(),1x−−时,()'0fx,()fx单调递增;当()1,2x−时,()'0fx,()fx
单调递减;当()2,x+时,()'0fx,()fx单调递增;又()311116222f-=--++=,()2861228f=--+=-.所以()fx在1x=−处有极大值112,在2x=处有极小值8−.(3)原命题等价于()2max3fxcc−对任意的2,4x−都成立,由(2)知,(
)fx在()2,1x−−上单调递增,在()1,2x−上单调递减,在()2,4x上单调递增,所以()()()maxmax1,4fxff=−,因为()311116222f-=--++=,()()46424242181ff=--+=>-,所以()2max183fxcc=−,解得()(
),36,c??+?.13.(2022·天津河北·高二期中)已知函数()321fxxaxbx=++−,其中,abR,曲线()yfx=在1x=处的切线方程为81yx=−+.(1)求函数f(x)的解析式;(2)求函数f(x)在区间[-1,4]上的最大值和最小值.【答案】(1)
()32431fxxxx=−−−(2)最大值是-1327,最小值是-19【解析】(1):∵()321fxxaxbx=++−,∴()232fxxaxb=++.由题意得()()1718ff=−=−,即7328abab+=−++=−,解得4a=−,3b=−.∴()32431fxxxx
=−−−;(2)解:令()()()23833130fxxxxx=−−=+−=,解得13x=−,或3x=,列表讨论()fx和f(x)的变化情况:x11,3−−13−1,33−3(3,4)()fx+0-0
+()fx单调递增1327−单调递减-19单调递增∴当13x=−时,函数f(x)有极大值113327f−=−;当3x=时,函数f(x)有极小值()319f=−.又()13f−=−,()413f=−,∴函数f(x)在区间[-1,4]上
的最大值是-1327,最小值是-19.14.(2022·河北·沧县中学高二阶段练习)已知函数()341fxxx=−+,()fx为函数()fx的导数.(1)求()4fxx−的解集;(2)求曲线()yfx=的单调区间
.【答案】(1)223xx−(2)单调递增区间是23,3−−,23,3+,单调递减区间是2323,33−【解析】【分析】由()341fxxx=−+得,()234fxx=−,∴()4fxx−
,即23440xx+−,解得223x−,∴()4fxx−的解集是223xx−(2)()234fxx=−,()2233403fxxx=−==∴当x变化时()fx,()fx的变化情况如下表:x23,3−−233−23
23,33−23323,3+()fx+0-0+()fx∴()fx的单调递增区间是23,3−−,23,3+,单调递减区间是2323,33−.15.
(2022·安徽师范大学附属中学高二期中)已知函数()e,()lnxfxaxgxx==.(1)讨论函数()()()exfxhxgx=+的单调性;(2)若()+()1fxgxx−+恒成立,求实数a的取值范围.【答案】(1)答案见解析(2)21,e−−【解析】(1
)解:因为()e()()ln,0xfxhxgxxaxx=+=+,所以1()=+hxax,若0a,则()0hx在(0,)+上恒成立,故()hx在(0,)+上单调递增,若0a,则当10,xa−时,()0hx;当1,xa−+时
,()0hx.故()hx在10,a−上单调递增,在1,a−+上单调递减.综上所述,当0a时,()hx在(0,)+上单调递增,当0a时,在10,a−上单调递增,在1,a−+
上单调递减.(2)由()+()1fxgxx−+等价于()lne1ln1eexxxxxxaxx−+−−+=.令e(0)xtxt=,函数ln1()−+=ttt,则2ln2()−=ttt,由()0t=,可得2et=.当()20,et时,()0,()tt单调递减;当()
2e,t+时,()0,()tt单调递增,故()2min21()eet==−.所以a的取值范围为21,e−−.16.(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【解析】(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)gxxx
xx=−+=−−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.一、单选题1.(2022·天津市滨海新区塘沽第一中学高二期
中)已知函数()31ln144gxxxx=+−−,2()24fxxtx=−+,若对任意的1(0,2)x存在2[1,2]x,使()()12gxfx,则实数t的取值范围是()A.17[2,]8B.17[,)8+C.+11[,)4D.32[,)2+【答案】B【解析】因为对任意的
1(0,2)x存在2[1,2]x,使()()12gxfx成立,即()()minmingxfx,由函数()31ln144gxxxx=+−−,可得()22131(1)(3),02444xxgxxxxx−−−=−−
=,当(0,1)x时,()0gx,()gx单调递减;当(1,2)x时,()0gx,()gx单调递增,所以当1x=时,函数()gx取得最小值,最小值为()112g=−,又由函数222()24()4,[1,2]fxxt
xxttx=−+=−+−,当1t时,函数()fx在[1,2]上单调递增,()()min152fxft==−,即1522t−−,解得114t,不成立,舍去;当12t时,函数()fx在[1,]t上单调递减,[],2t上单调递增,()()2mi
n4fxftt==−,即2142t−−,解得322t或322t−,不成立,舍去;当2t时,函数()fx在[1,2]上单调递减,()()min284fxft==−,即1842t−−,解得178t,综上可得,实数t的取值范围是17[,)8+.故选:B.2.(2022·湖北·高二阶段练习
)函数321()253fxxaxx=+−+在(1,2)x内存在极值点,则()A.1122a−B.1122a−C.12a−或12aD.12a−或12a【答案】A【解析】由题意知:2()22fxxax=+−在(1,2)x内存在变号零点,即2220xa
x+−=在(1,2)x内有解,则12xax=−+,易得12xyx=−+在()1,2内单调递减,值域为11,22−,故1122a−.故选:A.3.(2022·甘肃·兰州一中高二期中)定义在(0,+∞)上的函数f(x)满足()10xfxx
−−,且f(4)=ln(4e4),则不等式f(ex)>ex+x的解集为()A.(4,+∞)B.(﹣∞,2)C.(ln2,+∞)D.(ln4,+∞)【答案】D【解析】解:令g(x)=f(x)﹣lnx﹣x,因
为定义在(0,+∞)上的函数f(x)满足xf′(x)﹣1﹣x>0,所以g′(x)=()()1110xfxxfxxx−−−−=,所以g(x)在(0,+∞)上单调递增,因为f(4)=ln(4e4)=4+
ln4,所以g(4)=0,则不等式f(ex)>ex+x可转化为g(ex)+x+ex>ex+x,即g(ex)>0=g(4),所以ex>4,所以x>ln4.故选:D.4.(2022·河南·高二阶段练习(理))若当)0,x+时,关于x的不等
式()e2ln1xxaxx++恒成立,则实数a的取值范围是()A.)0,+B.1,e+C.)2,−+D.)e,+【答案】A【解析】【分析】令()ln1gxxx=−+,所以()111xgxxx−=−=,所以当()01x,时()0gx,()gx单调递增,当(
)1,x+时()0gx,()gx单调递减,所以()()10gxg=,即()0x+,时,ln1−xx恒成立,所以当)0,x+时,()ln1xx+恒成立成立;若当)0,x+时,关于x的不等式()e2ln1xxaxx++恒成立,则等价于当)0,x+时,关于x
的不等式e2xxaxx+恒成立,当0x=时,不等式显然成立当()0,x+时,关于x的不等式e2xxaxx+恒成立,即21exa−恒成立,又函数1exy=−在()0,x+上单调递减,所以01e1e0x−−=,所以20a,即0a;综上实数a的取值范围是)0,
+.故选:A.5.(2022·江苏·海门中学高二阶段练习)已知函数()322fxaxxbx=++的图象在点()()1,1Af−−处的切线方程为840xy++=,且函数()yfx=在[0,2]上的最大值为M,最小值为m,则Mm+的值为()A
.5827−B.2−C.427−D.0【答案】B【解析】解:()322fxaxxbx=++,2()34fxaxxb=++(1)348fab−=−+=−,又1x=−时,4y=,则(1)24fab−=−+−=,解得1a=
−,1b=−,则32()2fxxxx=−+−,2()341fxxx=−+−,[0,2]x,当113x时,()0fx,当103x或12x时,()0fx,故函数()fx在10,3,(1,2
)上单调递减,在1,13上单调递增,故()fx的极小值为14327f=−,极大值为(1)0f=,()()00,22ff==−,故函数()yfx=在[0,2]上的最大值为0M=,最小
值为2m=−,则2.Mm+=−故选:B6.(2022·首都师范大学附属中学高二期中)已知函数()e,12,1xxxfxxx=−,若()yfxk=−有三个不同的零点,则实数k的取值范围为()A.1,ee−B.1,ee−C.1,0e
−D.1,e−+【答案】C【解析】当1x时,()e,()e(1)xxfxxfxx==+,故当1x−时,()0,()fxfx单调递减,当11x−时,()0,()fxfx单调递增,故min1()(1)efxf=−=−,且0x时,()0fx,
当2x时,()2fxx=−,由此作出函数的大致图象如图:由()yfxk=−有三个不同的零点,即函数()yfx=的图象与yk=有三个不同的交点,结合图象,可得1(,0)ek−,故选:C7.(2022·天津市蓟州区第一中学高二期中)已知函数()()22exfxxagxx=−+=,,
若对任意的21,1x−,存在11,22x−使得()()12fxgx=,则实数a的取值范围是()A.e1,4+B.[e,4]C.1e,4e+D.1e1,4e++【答案】B【解析】解:()2exgxx=的导函数为()
()22ee2exxxgxxxxx=+=+,由)1,0x−时,()0gx,(0,1x时,()0gx,可得g(x)在[–1,0]上单调递减,在(0,1]上单调递增,故g(x)在[–1,1]上的最小值为g(0)=0,最大值为g(1)=e,所以对于任意的2[1,1]x−,
()20,egx.因为2yxa=−+开口向下,对称轴为y轴,所以当0x=时,max()fxa=,当2x=时,min()4fxa=−,则函数2()fxxa=−+在[12−,2]上的值域为[a–4,a],由题意,得[0,e4a−,a,可得40eaa−,解得e4a.故选
:B.8.(2022·山东济宁·高二期中)已知ln21ln5,,2e5===abc,则a,b,c的大小关系为()A.abcB.cabC.bcaD.bac【答案】D【解析】解:因为ln2lneln5,,2e5===a
bc,令()lnxfxx=,则()21lnxfxx−=,当0ex时,()0fx,则()fx在()0,e上递增;当ex时,()0fx,则()fx在()e,+上递减,因为2e5,所以()()()()2e,e5ffff,又()()ln2ln55ln22l
n5ln32ln25250251010ff−−−=−==,所以()()25ff,即bac,故选:D9.(2022·黑龙江·双鸭山一中高二期末)已知()fx是奇函数()fx的导函数,()10f−=,当0x时,()()0xfxfx−
,则使得()0fx成立的x的取值范围是A.()()1,01,−+B.()(),10,1−−C.()()1,00,1−UD.()(),11,−−+U【答案】A【解析】设g(x)()fxx=,则g′(x)=2xf(x)f(x)x−,∵当x>0时,x
f′(x)﹣f(x)>0,∴当x>0时,g′(x)>0,此时函数g(x)为增函数,∵f(x)是奇函数,∴g(x)()fxx=是偶函数,即当x<0时,g(x)为减函数.∵f(﹣1)=0,∴g(﹣1)=g(1)=0,当x>0时,f(x)>0
等价为g(x)()fxx=>0,即g(x)>g(1),此时x>1,当x<0时,f(x)>0等价为g(x)()fxx=<0,即g(x)<g(﹣1),此时﹣1<x<0,综上不等式的解集为(﹣1,0)∪(1
,+∞),故选A.10.(2022·重庆市万州第二高级中学高二阶段练习)设函数()(21)xfxexaxa=−−+,其中1a,若存在唯一的整数0x,使得0()0fx,则a的取值范围是()A.3,12e−B.33,2e4−C.33,2e4D.3,12e
【答案】D【解析】设()()21xgxex=−,()1yax=−,由题意知,函数()ygx=在直线yaxa=−下方的图象中只有一个点的横坐标为整数,()()21xgxex=+,当12x−时,()0gx;当12x−
时,()0gx.所以,函数()ygx=的最小值为12122ge−−=−.又()01g=−,()10ge=.直线yaxa=−恒过定点()1,0且斜率为a,故()01ag−=−且()31gaae−=−−−,解得312ae,故选D.二、解答题11.(2022·北京·北师
大二附中三模)已知函数()()e1lnxfxmx=+,其中0m,()fx为()fx的导函数.(1)当1m=,求()fx在点()()1,1f处的切线方程;(2)设函数()()exfxhx=,且()52hx…恒成立.①求
m的取值范围;②设函数()fx的零点为0x,()fx的极小值点为1x,求证:01xx.【答案】(1)2eeyx=−(2)①3,2+;②详见解析【解析】(1)1m=时,()()e1lnxfxx=+,()1e1lnxfxxx
=++,()12ef=,()1ef=,所以函数在1x=处的切线方程()e2e1yx−=−,即2eeyx=−.(2)①由题设知,()e1ln(0)xmfxmxxx=++,()()1lnexfxmhxmxx==++,2(1)()(0)mxhxxx−=,由(
)0hx,得1x,所以函数()hx在区间(1,)+上是增函数;由()0hx,得01x,所以函数()hx在区间()0,1上是减函数.故()hx在1x=处取得最小值,且()11hm=+.由于5()2hx恒成立,所以512m+,得32m,
所以m的取值范围为3,2+;②设()()e1lnxmgxfxmxx==++,则22()e1lnxmmgxmxxx=+−+.设22()1ln(0)mmHxmxxxx=+−+,则()22332222()0mxxmmmHxxxxx−
+=−++=,故函数()Hx在区间(0,)+上单调递增,由(1)知,32m,所以(1)10Hm=+,11ln21ln2202Hm=−−,故存在21,12x,使得()20Hx=,所以,当20xx时,()0Hx,()0gx,函
数()gx单调递减;当2xx时,()0Hx,()0gx,函数()gx单调递增.所以2x是函数()gx的极小值点.因此21xx=,即11,12x.由①可知,当32m=时,5()2hx
,即33521ln22xx++,整理得1ln1xx+,所以lnmmxmx+.因此()11111()e1lne(1)0xxmgxgxmxmx=+++,即()0fx.所以函数()fx在区间(0,)+上单调递增.由于()10Hx
=,即121121ln0mmmxxx+−+=,即121121lnmmmxxx+=−,所以()()()1111102112e1lne0xxxfxmxmfxx−=+==.又函数()fx在区间(0,)+上单调递增,所以01xx.12.(2022·河北衡水
·高三阶段练习)已知函数()()2ln1fxxxax=+++,()2e1xgxxkx=++−.(1)若()fx在点()()1,1f处的切线的斜率为32,求()fx的最值;(2)若()fx在原点处取得极值,当0x时,()gx的图像总在()fx的图像的上方,求k的
取值范围.【答案】(1)()fx有最小值,且最小值为333ln42−,无最大值;(2))1,−+.【解析】由题意得,函数()fx的定义域为()1,−+,()211afxxx=+++.因为()312f=,所以3211112a++=+,解得3a=−,所以()()23ln1fxxx
x=+−+,则()232322111xxfxxxx+−=+−=++()()2121xxx−+=+.令()0fx=,解得12x=或2−(舍),所以当11,2x−时,()0fx,则()fx单调递减;当1,2x+时,()0fx,则()fx单
调递增,所以函数()fx有最小值,且最小值()min1333ln242fxf==−,无最大值.(2)因为()211afxxx=+++,()1,x−+,所以()02010fa=++=,解得1a=−,所以()()2312111xxfxxxx+=+
−=++,若()1,0x−,则()0fx,()fx单调递减,若()0,x+,则()0fx,()fx单调递增.因为当0x时,函数()gx的图像总在函数()fx的图像的上方,即()()gxfx恒成立,所以()22e1ln1xxkxxxx++−+−+,即()()eln1110xxkx
+++−−.设()()()eln111xhxxkx=+++−−,0x,则()1e11xhxkx=++−+,令()()Fxhx=,则()()()()()222211e10111xxxFxxxx+=−−=+++,所以函数()hx在()0,+上单调递增,所以()(
)01hxhk=+,当10k+,即1k−时,()0hx,所以函数()hx在()0,+上单调递增,所以()()00hxh=恒成立,符合题意;当10+k,即1k−时,()010hk=+,()()0hxh,所以存在()00,x+
,使得()00hx=,所以函数()hx在()00,x上单调递减,在()0,x+上单调递增.又()()000hxh=,所以()0hx不恒成立,故不符合题意.综上所述,k的取值范围为)1,−+.13.(20
22·河北保定·高二期中)已知函数()lnfxxax=−.(1)求函数()fx的单调区间;(2)若函数()fx无零点,求实数a的取值范围;(3)若函数()fx有两个相异零点12,xx,求证;212exx.【答案】(1)答案见解(2)1,e+()(3)证明见解
析【解析】(1)解:由题可知()lnxxfxa=−的定义域是()110axfxaxx−+=−=(,),,当0a时,()0fx,所以()fx在0(,)+上单调递增;当0a时,令()0fx=,解得1xa=,当10xa时,()0fx,所以()fx在10a(,)上单调
递增,当1xa时,()0fx,所以()fx在1,a+()上单调递减.综上:当0a时,()fx在0(,)+上单调递增;当0a时,()fx在10a(,)上单调递增,在1,a+()上单调递减.(2)解:由(1)可知,要使函
数()fx无零点就需要0a,此时()fx在10a(,)上递增,在1,a+()上递减,()1ln1fxfaa=−−,欲使函数()fx无零点,则只要ln10a−−,即1ln1,eaa−所以a的范围是1,e+
().(3)因为()fx有两个相异的零点,又由于0x,故不妨设令120xx,且有11lnxax=,22lnxax=,()()12121212lnlnlnlnxxaxxxxaxx+=+−=−,,要证()2121212eln2lnln2xxxxxx+
121212121212lnlnlnln22xxxxxxxxxxxx−−+−−+()()112211211222212lnlnln1xxxxxxxxxxxx−−−++令12xtx=,则1t,
所以只要证明()21ln11tttt−+,时恒成立,令()()21ln1tgttt−=−+,1t()()()()222114g11tttttt−=−=++,由于已知()10tgt恒成立,所以()gt在1(,)+递增,()()10gtg=
所以1t时,()0gt恒成立,即()2-1ln1ttt+恒成立,从而证明212xxe.【点睛】利用导数证明不等式问题:(1)直接构造法:证明不等式()()()()()fxgxfxgx转化为证明(
)()0fxgx−()()(0)fxgx−,进而构造辅助函数()()()hxfxgx=−;(2)适当放缩构造法:一是根据已知条件适当放缩;二是利用常见放缩结论;(3)构造“形似”函数,稍作变形再构造,对原不等式
同解变形,根据相似结构构造辅助函数;14.(2022·四川成都·高二期中(理))已知函数()()lnexafxx+=−(其中e2.718=为自然对数的底数).(1)若曲线()yfx=在点(1,(1))f处的切线与x轴交于点(2,0),求a的值;(2)求证:11ea−时
,()fx存在唯一极值点0x,且010ex.【答案】(1)ln21a=−−(2)证明见解析【解析】(1)因为()()1exafxx+−=,所以()()111eaf+=−,又(1)(1)eaf+=−,所以曲线()yfx=在点(1,(1))f处的切线方程
为11e(1e)(1)aayx+++=−−,令0y=,得111eax+=−,因为切线与x轴正半轴交于点(2,0),所以1121ea+=−,所以ln21a=−−;(2)因为()()1exafxx+−=,设()(
)()1exagxfxx+==−,因为()()21exagxx+=−+,所以0x时,()0gx,故()gx在(0,)+上是减函数,因为()eexaa+,若1ex,则eax−时,()0gx,当01x时,()1eexaa++,若11ex+
,则(1)eax−+,故当(1)0eax−+时,()0gx,所以()()gxfx=有唯一零点0x,当00xx时,即()0fx,故()fx为增函数,当0xx时,即()0fx,故()fx为减函数.所以()fx存在唯一极大值点0x,又因()001exax+
=,即00001ln(ln)axxxx=−=−+,所以11ea−等价于()00111ln1lneeexx−+−=−+所以()0011lnlneexx++,因为00lnxx+是增函数,故010ex15.(2022·广东·佛山市南海
区罗村高级中学高二阶段练习)已知函数3211()(1)132fxaxaxx=−+++(1a).(I)若3a=,求曲线()yfx=在点(1,(1))f处的切线方程;(II)若()fx在R上无极值点,求a的值;(III)当(0,2)x时,讨论函数()fx的零点个数,并说明理由.【答
案】(1)1y=;(2)19a时函数()fx在(0,2)上无零点;当9a=时,函数()fx在(0,2)上有一个零点;当9a时,函数()fx在(0,2)上有两个零点.【解析】(I)当3a=时,()3221fxxxx=−++,()2'3
41fxxx=−+,()'10f=,()11f=,所以曲线()yfx=在点()()1,1f处的切线方程为1y=.(II)()()2'11fxaxax=−++,1a,依题意有()'0fx,即0,()2140
aa+−,解得1a=.(III)(1)1a=时,函数()fx在R上恒为增函数且()01f=,函数()fx在()0,2上无零点.(2)1a时:当10,xa,()'0fx,函数()fx为增函数;当1,1xa
,()'0fx,函数()fx为减函数;当()1,2x,()'0fx,函数()fx为增函数.由于()22103fa=+,此时只需判定()3162af=−+的符号:当19a时,函数()fx在()0,2上无
零点;当9a=时,函数()fx在()0,2上有一个零点;当9a时,函数()fx在()0,2上有两个零点.综上,19a时函数()fx在()0,2上无零点;当9a=时,函数()fx在()0,2上有一个零点;当9a时,函数()fx在()0,2上有两个零点.