《2022高考數(shù)學(xué)大二輪復(fù)習(xí) 專題2 函數(shù)與導(dǎo)數(shù) 第2講 綜合大題部分真題押題精練 理》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2022高考數(shù)學(xué)大二輪復(fù)習(xí) 專題2 函數(shù)與導(dǎo)數(shù) 第2講 綜合大題部分真題押題精練 理(7頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、2022高考數(shù)學(xué)大二輪復(fù)習(xí) 專題2 函數(shù)與導(dǎo)數(shù) 第2講 綜合大題部分真題押題精練 理
1. (2017·高考全國(guó)卷Ⅰ)已知函數(shù)f(x)=ae2x+(a-2)ex-x.
(1)討論f(x)的單調(diào)性;
(2)若f(x)有兩個(gè)零點(diǎn),求a的取值范圍.
解析:(1)f(x)的定義域?yàn)?-∞,+∞),
f′(x)=2ae2x+(a-2)ex-1=(aex-1)(2ex+1).
①若a≤0,則f′(x)<0,
所以f(x)在(-∞,+∞)上單調(diào)遞減.
②若a>0,則由f′(x)=0得x=-ln a.
當(dāng)x∈(-∞,-ln a)時(shí),f′(x)<0;
當(dāng)x∈(-ln a,+∞)時(shí),f
2、′(x)>0.
所以f(x)在(-∞,-ln a)上單調(diào)遞減,
在(-ln a,+∞)上單調(diào)遞增.
(2)①若a≤0,由(1)知,f(x)至多有一個(gè)零點(diǎn).
②若a>0,由(1)知,當(dāng)x=-ln a時(shí),f(x)取得最小值,最小值為f(-ln a)=1-+ln a.
a.當(dāng)a=1時(shí),由于f(-ln a)=0,故f(x)只有一個(gè)零點(diǎn);
b.當(dāng)a∈(1,+∞)時(shí),由于1-+ln a>0,
即f(-ln a)>0,故f(x)沒(méi)有零點(diǎn);
c.當(dāng)a∈(0,1)時(shí),1-+ln a<0,即f(-ln a)<0.
又f(-2)=ae-4+(a-2)e-2+2>-2e-2+2>0,
故f(x)在
3、(-∞,-ln a)有一個(gè)零點(diǎn).
設(shè)正整數(shù)n0滿足n0>ln,
則f(n0)=en0(aen0+a-2)-n0>en0-n0>2n0-n0>0.
由于ln>-ln a,
因此f(x)在(-ln a,+∞)有一個(gè)零點(diǎn).
綜上,a的取值范圍為(0,1).
2.(2017·高考全國(guó)卷Ⅲ)已知函數(shù)f(x)=x-1-aln x.
(1)若f(x)≥0,求a的值;
(2)設(shè)m為整數(shù),且對(duì)于任意正整數(shù)n,…0,由f′(x)=1-=知,當(dāng)x∈(0,a)時(shí),
4、f′(x)<0;當(dāng)x∈(a,
+∞)時(shí),f′(x)>0.所以f(x)在(0,a)單調(diào)遞減,在(a,+∞)單調(diào)遞增.
故x=a是f(x)在(0,+∞)的唯一最小值點(diǎn).
由于f(1)=0,所以當(dāng)且僅當(dāng)a=1時(shí),f(x)≥0.
故a=1.
(2)由(1)知當(dāng)x∈(1,+∞)時(shí),x-1-ln x>0.
令x=1+得ln<.從而ln+ln+…+ln<++…+=1-<1.
故…2,
所以m的最小值為3.
3.(2018·高考全國(guó)卷Ⅱ)已知函數(shù)f(x)=ex-ax2.
(1)若a=1,證明:當(dāng)x≥0時(shí),f(x)≥1;
(2)若f(x)在(0,+∞)只有一個(gè)零點(diǎn),求a.
5、解析:(1)證明:當(dāng)a=1時(shí),f(x)≥1等價(jià)于(x2+1)e-x-1≤0.
設(shè)函數(shù)g(x)=(x2+1)e-x-1,則g′(x)=-(x2-2x+1)·e-x=-(x-1)2e-x.
當(dāng)x≠1時(shí),g′(x)<0,所以g(x)在(0,+∞)單調(diào)遞減.
而g(0)=0,故當(dāng)x≥0時(shí),g(x)≤0,即f(x)≥1.
(2)設(shè)函數(shù)h(x)=1-ax2e-x.
f(x)在(0,+∞)只有一個(gè)零點(diǎn)等價(jià)于h(x)在(0,+∞)只有一個(gè)零點(diǎn).
(ⅰ)當(dāng)a≤0時(shí),h(x)>0,h(x)沒(méi)有零點(diǎn);
(ⅱ)當(dāng)a>0時(shí),h′(x)=ax(x-2)e-x.
當(dāng)x∈(0,2)時(shí),h′(x)<0;當(dāng)x∈(
6、2,+∞)時(shí),h′(x)>0.
所以h(x)在(0,2)單調(diào)遞減,在(2,+∞)單調(diào)遞增.
故h(2)=1-是h(x)在(0,+∞)的最小值.
①若h(2)>0,即a<,h(x)在(0,+∞)沒(méi)有零點(diǎn).
②若h(2)=0,即a=,h(x)在(0,+∞)只有一個(gè)零點(diǎn).
③若h(2)<0,即a>,
因?yàn)閔(0)=1,所以h(x)在(0,2)有一個(gè)零點(diǎn);
由(1)知,當(dāng)x>0時(shí),ex>x2,所以h(4a)=1-=1->1-=1->0,故h(x)在(2,4a)有一個(gè)零點(diǎn).因此h(x)在(0,+∞)有兩個(gè)零點(diǎn).
綜上,當(dāng)f(x)在(0,+∞)只有一個(gè)零點(diǎn)時(shí),a=.
1. 已知函數(shù)f
7、(x)=ln(x+1)+ax2,a>0.
(1)討論函數(shù)f(x)的單調(diào)性;
(2)若函數(shù)f(x)在區(qū)間(-1,0)上有唯一零點(diǎn)x0,證明:e-2-1,
令g(x)=2ax2+2ax+1,
則Δ=4a2-8a=4a(a-2),
若Δ<0,即00,
故當(dāng)x∈(-1,+∞)時(shí),f′(x)>0,f(x)單調(diào)遞增.
若Δ=0,即a=2,則g(x)≥0,
僅當(dāng)x=-時(shí),等號(hào)成立,
故當(dāng)x∈(-1,+∞)時(shí),f′(x)≥0,f(x)單調(diào)遞增.
若Δ>0,即a>2,則g(x)有兩個(gè)零點(diǎn),
x1=,x2=
8、,
由g(-1)=g(0)=1>0,g(-)<0得,
-10,f′(x)>0,f(x)單調(diào)遞增,
當(dāng)x∈(x1,x2)時(shí),g(x)<0,f′(x)<0,f(x)單調(diào)遞減,
當(dāng)x∈(x2,+∞)時(shí),g(x)>0,f′(x)>0,f(x)單調(diào)遞增.
綜上所述,當(dāng)02時(shí),f(x)在(-1,)和(,+∞)上單調(diào)遞增,
在(,)上單調(diào)遞減.
(2)由(1)及f(0)=0可知:僅當(dāng)極大值等于零,即f(x1)=0時(shí),符合要求.
此時(shí),x1就是函數(shù)f(x)在區(qū)間(-1,0)上
9、的唯一零點(diǎn)x0.
所以2ax+2ax0+1=0,
從而有a=-,
又f(x0)=ln(x0+1)+ax=0,
所以ln(x0+1)-=0,
令x0+1=t0,則ln t0-=0,
即ln t0+-=0,且00,h(e-1)=<0,
所以e-20).
(1)求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間;
(2)若m=,對(duì)?x1,x2∈[2,2e2]都有g(shù)(x1)≥f
10、(x2)成立,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.
解析:(1)f(x)=ln x-mx,x>0,
所以f′(x)=-m,
當(dāng)m≤0時(shí),f′(x)>0,f(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞增,
當(dāng)m>0時(shí),由f′(x)=0得x=;
由得0.
綜上所述,當(dāng)m≤0時(shí),f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為(0,+∞);
當(dāng)m>0時(shí),f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為(0,),
單調(diào)遞減區(qū)間為(,+∞).
(2)若m=,則f(x)=ln x-x.
對(duì)?x1,x2∈[2,2e2]都有g(shù)(x1)≥f(x2)成立,
等價(jià)于對(duì)?x∈[2,2e2]都有g(shù)(x)min≥f(x)max,
由(1)知在[2,2e2]
11、上f(x)的最大值為f(e2)=,
g′(x)=1+>0(a>0),x∈[2,2e2],
函數(shù)g(x)在[2,2e2]上是增函數(shù),
g(x)min=g(2)=2-,
由2-≥,得a≤3,
又a>0,所以a∈(0,3],所以實(shí)數(shù)a的取值范圍為(0,3].
3.已知函數(shù)f(x)=(a∈R),曲線y=f(x)在點(diǎn)(1,f(1))處的切線與直線x+y+1=0垂直.
(1)試比較:2 0182 019與2 0192 018的大小并說(shuō)明理由;
(2)若函數(shù)g(x)=f(x)-k有兩個(gè)不同的零點(diǎn)x1,x2,證明:x1x2>e2.
解析:(1)依題意得f′(x)=,
所以f′(1)==,
12、
又曲線y=f(x)在點(diǎn)(1,f(1))處的切線與直線x+y+1=0垂直,所以f′(1)=1,
即=1,解得a=0.
故f(x)=,f′(x)=.
令f′(x)>0,則1-ln x>0,解得0e,
所以f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為(0,e),
單調(diào)遞減區(qū)間為(e,+∞).
∴f(2 018)>f(2 019),即>,
即ln 2 0182 019>ln 2 0192 018,
∴2 0182 019>2 0192 018.
(2)不妨設(shè)x1>x2>0,因?yàn)間(x1)=g(x2)=0,
所以ln x1-kx1=0,ln
13、x2-kx2=0,
可得ln x1+ln x2=k(x1+x2),
ln x1-ln x2=k(x1-x2).
要證x1x2>e2,即證ln x1x2>2,
只需證ln x1+ln x2>2,
也就是證k(x1+x2)>2,即證k>.
因?yàn)閗=,
所以只需證>,
即證ln >.
令=t(t>1),則只需證ln t>(t>1).
令h(t)=ln t-(t>1),
則h′(t)=-=>0,
故函數(shù)h(t)在(1,+∞)上是單調(diào)遞增的,
所以h(t)>h(1)=0,即ln t>.
所以x1x2>e2.
4.已知函數(shù)f(x)=.
(1)求曲線y=f(x)在點(diǎn)P(2,)
14、處的切線方程;
(2)證明:f(x)>2(x-ln x).
解析:(1)因?yàn)閒(x)=,
所以f′(x)==,f′(2)=,
又切點(diǎn)為(2,),所以切線方程為
y-=(x-2),即e2x-4y=0.
(2)設(shè)函數(shù)g(x)=f(x)-2(x-ln x)=-2x+2ln x,x∈(0,+∞),
則g′(x)=-2+=,x∈(0,+∞).
設(shè)h(x)=ex-2x,x∈(0,+∞),
則h′(x)=ex-2,令h′(x)=0,則x=ln 2.
當(dāng)x∈(0,ln 2)時(shí),h′(x)<0;
當(dāng)x∈(ln 2,+∞)時(shí),h′(x)>0.
所以h(x)min=h(ln 2)=2-2ln 2>0,
故h(x)=ex-2x>0.
令g′(x)==0,則x=1.
當(dāng)x∈(0,1)時(shí),g′(x)<0;
當(dāng)x∈(1,+∞)時(shí),g′(x)>0.
所以g(x)min=g(1)=e-2>0,
故g(x)=f(x)-2(x-ln x)>0,
從而有f(x)>2(x-ln x).