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2023-2024學(xué)年江蘇省常州市武進(jìn)高級(jí)中學(xué)高二(下)學(xué)情調(diào)研數(shù)學(xué)試卷(3月份)一、單選題(5*8=40)1.已知f′(x0)=a,則的值為()A.﹣2a B.2a C.a(chǎn) D.﹣a2.某質(zhì)點(diǎn)的位移y(單位:m)與時(shí)間t(單位:s)滿足函數(shù)關(guān)系式y(tǒng)=at4+ln(t+1),其中a為常數(shù).若當(dāng)t=1時(shí),該質(zhì)點(diǎn)的瞬時(shí)速度為1m/s,則當(dāng)t=2時(shí),該質(zhì)點(diǎn)的瞬時(shí)速度為()A. B.3m/s C. D.3.已知曲線y=x+kln(1+x)在x=1處的切線與直線x+2y=0垂直,則k的值為()A.4 B.2 C.﹣3 D.﹣64.若點(diǎn)P是曲線y=lnx﹣x2上任意一點(diǎn),則點(diǎn)P到直線l:x+y﹣6=0的距離的最小值為()A. B. C. D.5.已知函數(shù),則f(x)的最大值為()A. B.0 C.π D.6.若函數(shù)單調(diào)遞增,則實(shí)數(shù)a的取值范圍為()A.(﹣∞,0] B.(﹣∞,﹣4] C.[﹣4,4] D.(﹣∞,4]7.若過(guò)點(diǎn)P(t,0)可以作曲線y=(1﹣x)ex的兩條切線,則t的取值范圍是()A.(﹣3,1) B.(1,+∞) C.(﹣∞,﹣3) D.(﹣∞,﹣3)∪(1,+∞)8.若對(duì)任意的x1,x2∈(m,+∞),且x1<x2,,則實(shí)數(shù)m的取值范圍是()A. B. C. D.二、多選題(3*6=18,多選多得,選錯(cuò)0分)(多選)9.已知函數(shù)f(x)的定義域?yàn)镽,函數(shù)f(x)的導(dǎo)函數(shù)f'(x)的圖像如圖所示,則下列選項(xiàng)正確的是()A.函數(shù)f(x)的單調(diào)遞減區(qū)間是(﹣∞,﹣2) B.函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間是(﹣∞,﹣2),(0,+∞) C.x=2處是函數(shù)f(x)的極值點(diǎn) D.x=﹣1時(shí),函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)小于0(多選)10.已知函數(shù)f(x)=x3+ax2﹣ax+1,則下列說(shuō)法正確的是()A.若f(x)為R上的單調(diào)函數(shù),則a<﹣3 B.若a=2時(shí),f(x)在(﹣1,1)上有最小值,無(wú)最大值 C.若f(x)﹣1為奇函數(shù),則a=0 D.當(dāng)a=0時(shí),f(x)在x=1處的切線方程為3x﹣y﹣1=0(多選)11.在數(shù)學(xué)中,布勞威爾不動(dòng)點(diǎn)定理是拓?fù)鋵W(xué)里一個(gè)非常重要的不動(dòng)點(diǎn)定理,此定理得名于荷蘭數(shù)學(xué)家魯伊茲?布勞威爾,簡(jiǎn)單的講就是對(duì)于滿足一定條件的連續(xù)函數(shù)f(x),存在一個(gè)實(shí)數(shù)x0使得f(x0)=x0,那么我們稱(chēng)該函數(shù)為“不動(dòng)點(diǎn)”函數(shù),x0為函數(shù)的不動(dòng)點(diǎn).現(xiàn)新定義:若x0滿足f(x0)=﹣x0,則稱(chēng)x0為f(x)的次不動(dòng)點(diǎn).設(shè)函數(shù)f(x)=ex+1+e﹣x﹣1+x2+x+a,若f(x)在區(qū)間(﹣2,1)上存在次不動(dòng)點(diǎn),則a的取值可以是()A.﹣1 B.e2+e﹣2+4 C.﹣e2﹣e﹣2﹣3 D.﹣e2﹣e﹣2﹣1三、填空題(5*3=18)12.函數(shù)的單調(diào)減區(qū)間為.13.若定義在R上的函數(shù)f(x)滿足f′(x)+2f(x)>0,且f(0)=1,則不等式的解集為.14.已知函數(shù)f(x)=xex﹣x﹣lnx+a,若f(x)在(0,e)上存在零點(diǎn),則實(shí)數(shù)a的最大值是.四、解答題(13+15+15+15+17+17)15.已知函數(shù).(1)計(jì)算函數(shù)f(x)的導(dǎo)數(shù)f′(x)的表達(dá)式;(2)求函數(shù)f(x)的值域.16.已知函數(shù)在x=1處取值得極大值.(1)求a的值;(2)求f(x)在區(qū)間上的最大值.17.已知函數(shù)f(x)=ex(x2﹣ax﹣a).(Ⅰ)若曲線y=f(x)在點(diǎn)(1,f(1))處的切線平行于x軸,求實(shí)數(shù)a的值;(Ⅱ)求f(x)的單調(diào)區(qū)間.18.(17分)已知函數(shù)f(x)=ax﹣2lnx.(1)討論函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間;(2)當(dāng)x>0時(shí),f(x)≥x3+x2+2﹣2ex﹣2lnx恒成立,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.19.(17分)已知函數(shù),a∈R.(1)若函數(shù)f(x)在定義域上單調(diào)遞增,求a的取值范圍;(2)若函數(shù)f(x)有兩個(gè)極值點(diǎn)x1,x2.(Ⅰ)求a的取值范圍;(Ⅱ)證明:.
參考答案一、單選題(5*8=40)1.已知f′(x0)=a,則的值為()A.﹣2a B.2a C.a(chǎn) D.﹣a【分析】根據(jù)f′(x0)=a,再由=a,且與的關(guān)系,通過(guò)運(yùn)算求得結(jié)果.解:若f′(x0)=a,則=a,又=2=2=2f(x0)=2a,故選:B.【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查函數(shù)在x0處的極限的定義,式子的變形,是解題的關(guān)鍵,屬于基礎(chǔ)題.2.某質(zhì)點(diǎn)的位移y(單位:m)與時(shí)間t(單位:s)滿足函數(shù)關(guān)系式y(tǒng)=at4+ln(t+1),其中a為常數(shù).若當(dāng)t=1時(shí),該質(zhì)點(diǎn)的瞬時(shí)速度為1m/s,則當(dāng)t=2時(shí),該質(zhì)點(diǎn)的瞬時(shí)速度為()A. B.3m/s C. D.【分析】質(zhì)點(diǎn)在某時(shí)刻的瞬時(shí)速度即為該函數(shù)在該時(shí)刻的導(dǎo)數(shù)值,先將t=1代入導(dǎo)函數(shù),求出a的值,再將t=2代入導(dǎo)函數(shù)求值即可.解:由函數(shù)關(guān)系式y(tǒng)=at4+ln(t+1),得其導(dǎo)函數(shù)為:,由于當(dāng)t=1時(shí),該質(zhì)點(diǎn)的瞬時(shí)速度為1m/s,將t=1代入導(dǎo)函數(shù),得,所以,則由函數(shù)關(guān)系式,其導(dǎo)函數(shù)為:,將t=2代入導(dǎo)函數(shù),得,所以當(dāng)t=2時(shí),該質(zhì)點(diǎn)的瞬時(shí)速度為.故選:C.【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查導(dǎo)數(shù)的幾何意義,屬于基礎(chǔ)題.3.已知曲線y=x+kln(1+x)在x=1處的切線與直線x+2y=0垂直,則k的值為()A.4 B.2 C.﹣3 D.﹣6【分析】求出原函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),得到函數(shù)在x=1處的導(dǎo)數(shù)值,再由兩直線垂直與斜率的關(guān)系求解k的值.解:∵y=x+kln(1+x),∴y′=,又曲線y=x+kln(1+x)在點(diǎn)(1,1)處的切線與直線x+2y=0垂直,∴1+=2,即k=2.故選:B.【點(diǎn)評(píng)】本題考查利用導(dǎo)數(shù)研究過(guò)曲線上某點(diǎn)處的切線方程,考查兩直線垂直與斜率的關(guān)系,是基礎(chǔ)題.4.若點(diǎn)P是曲線y=lnx﹣x2上任意一點(diǎn),則點(diǎn)P到直線l:x+y﹣6=0的距離的最小值為()A. B. C. D.【分析】根據(jù)已知條件,結(jié)合導(dǎo)數(shù)的幾何意義,以及點(diǎn)到直線的距離公式,即可求解.解:直線l:x+y﹣6=0,則直線l的斜率為﹣1,y=lnx﹣x2,則y'=,令,解得x=1(負(fù)值舍去),當(dāng)x=1時(shí),y=﹣1,故平行于直線l:x+y﹣6=0且與直線y=lnx﹣x2相切的切點(diǎn)坐標(biāo)為(1,﹣1),所以點(diǎn)P到直線l:x+y﹣6=0的距離的最小值為:=.故選:B.【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查利用導(dǎo)數(shù)研究曲線上某點(diǎn)切線的方程,屬于中檔題.5.已知函數(shù),則f(x)的最大值為()A. B.0 C.π D.【分析】本題利用導(dǎo)數(shù)判斷f(x)的單調(diào)性,即可求出最大值.解:,f′(x)=1﹣=0,x=,f(x)在上f′(x)<0,f(x)單調(diào)遞減;f(x)在上f′(x)>0,f(x)單調(diào)遞增;f(0)=0,f(π)=π,所以在x=π處取得最大值π.故選:C.【點(diǎn)評(píng)】本題考查三角函數(shù)的最值和利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)最值,屬于中檔題.6.若函數(shù)單調(diào)遞增,則實(shí)數(shù)a的取值范圍為()A.(﹣∞,0] B.(﹣∞,﹣4] C.[﹣4,4] D.(﹣∞,4]【分析】由f′(x)≥0恒成立分離常數(shù)a,利用基本不等式求出a的取值范圍.解:依題意,即x2﹣ax+4≥0對(duì)任意x>0恒成立,即恒成立,因?yàn)椋ó?dāng)且僅當(dāng)x=2時(shí)取“=”),所以a≤4,所以a的取值范圍為(﹣∞,4].故選:D.【點(diǎn)評(píng)】本題考查了利用函數(shù)的單調(diào)性求參數(shù)的取值范圍,基本不等式和不等式恒成立問(wèn)題,考查了轉(zhuǎn)化思想,屬基礎(chǔ)題.7.若過(guò)點(diǎn)P(t,0)可以作曲線y=(1﹣x)ex的兩條切線,則t的取值范圍是()A.(﹣3,1) B.(1,+∞) C.(﹣∞,﹣3) D.(﹣∞,﹣3)∪(1,+∞)【分析】設(shè)切點(diǎn)(),求出過(guò)切點(diǎn)的切線方程,把(t,0)代入,整理可得關(guān)于x0的一元二次方程,由判別式大于0求得t的范圍.解:設(shè)切點(diǎn)(),由y=(1﹣x)ex,得y′=﹣ex+(1﹣x)ex=﹣xex,則過(guò)切點(diǎn)的切線方程為y﹣(1﹣x0)=﹣(x﹣x0),又切線過(guò)(t,0),∴﹣(1﹣x0)=﹣(t﹣x0),整理得:﹣(t+1)x0+1=0有兩個(gè)不相等實(shí)根x1,x2,由Δ=(t+1)2﹣4>0,得t>1或t<﹣3,∴t的取值范圍是(﹣∞,﹣3)∪(1,+∞).故選:D.【點(diǎn)評(píng)】本題考查利用導(dǎo)數(shù)研究過(guò)曲線上某點(diǎn)處的切線方程,考查轉(zhuǎn)化思想與運(yùn)算求解能力,是中檔題.8.若對(duì)任意的x1,x2∈(m,+∞),且x1<x2,,則實(shí)數(shù)m的取值范圍是()A. B. C. D.【分析】根據(jù)題意易知m≥0,變形可得,故構(gòu)造函數(shù),根據(jù)函數(shù)單調(diào)性的定義可得函數(shù)f(x)在(m,+∞)上單調(diào)遞減,由f′(x)<0即可得解.解:對(duì)任意的x1,x2∈(m,+∞),且x1<x2,,易知m≥0,則x1lnx2﹣x2lnx1<2x2﹣2x1,所以x1(lnx2+2)<x2(lnx1+2),即.令,則函數(shù)f(x)在(m,+∞)上單調(diào)遞減.因?yàn)?,由f′(x)<0,可得,所以函數(shù)f(x)的單調(diào)遞減區(qū)間為,所以,故,即實(shí)數(shù)m的取值范圍為.故選:C.【點(diǎn)評(píng)】本題考查了利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,集合間的基本關(guān)系,考查了轉(zhuǎn)化思想,屬中檔題.二、多選題(3*6=18,多選多得,選錯(cuò)0分)(多選)9.已知函數(shù)f(x)的定義域?yàn)镽,函數(shù)f(x)的導(dǎo)函數(shù)f'(x)的圖像如圖所示,則下列選項(xiàng)正確的是()A.函數(shù)f(x)的單調(diào)遞減區(qū)間是(﹣∞,﹣2) B.函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間是(﹣∞,﹣2),(0,+∞) C.x=2處是函數(shù)f(x)的極值點(diǎn) D.x=﹣1時(shí),函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)小于0【分析】根據(jù)導(dǎo)函數(shù)圖像直接對(duì)各選項(xiàng)進(jìn)行判斷.解:由圖像可知,當(dāng)x∈(﹣∞,﹣2)∪(0,+∞)時(shí),f'(x)≥0恒成立,所以f(x)在(﹣∞,﹣2)和(0,+∞)上單調(diào)遞增,故A錯(cuò),B對(duì);因?yàn)閒(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞增,所以x=2不是函數(shù)f(x)的極值點(diǎn),故C錯(cuò);由圖可知,f'(﹣1)=﹣3<0,故D對(duì).故選:BD.【點(diǎn)評(píng)】本題考查了利用導(dǎo)函數(shù)圖像研究函數(shù)單調(diào)性和極值,考查了數(shù)形結(jié)合思想,屬于基礎(chǔ)題.(多選)10.已知函數(shù)f(x)=x3+ax2﹣ax+1,則下列說(shuō)法正確的是()A.若f(x)為R上的單調(diào)函數(shù),則a<﹣3 B.若a=2時(shí),f(x)在(﹣1,1)上有最小值,無(wú)最大值 C.若f(x)﹣1為奇函數(shù),則a=0 D.當(dāng)a=0時(shí),f(x)在x=1處的切線方程為3x﹣y﹣1=0【分析】A選項(xiàng)利用導(dǎo)數(shù)恒正或恒負(fù)可解得;B選項(xiàng)求導(dǎo),判斷單調(diào)區(qū)間和單調(diào)性得出極值;C選項(xiàng)利用奇函數(shù)的性質(zhì)求出;D選項(xiàng)利用導(dǎo)數(shù)的意義結(jié)合點(diǎn)斜式求出.解:對(duì)于A:若f(x)為R上的單調(diào)函數(shù),則f′(x)=3x2+2ax﹣a,即Δ=4a2+12a≤0,則﹣3≤a≤0,故A錯(cuò);對(duì)于B:當(dāng)a=2時(shí),f(x)=x3+2x2﹣2x+1,令f′(x)=3x2+4x﹣2=0,得,,則f(x)在(﹣1,x2)上單調(diào)遞減,在(x2,1)上單調(diào)遞增,所以f(x)在x=x2處取最小值,無(wú)最大值,故B對(duì);對(duì)于C:由于f(x)﹣1=x3+ax2﹣ax,則f(x)﹣1為奇函數(shù)時(shí),f(x)﹣1=﹣[f(﹣x)﹣1]?x3+ax2﹣ax=x3﹣ax2﹣ax?a=0,故C對(duì);對(duì)于D:當(dāng)a=0時(shí),f(x)=x3+1,f′(x)=3x2,則f′(1)=3,切點(diǎn)為(1,2),所以切線方程為3x﹣y﹣1=0,故D對(duì);故選:BCD.【點(diǎn)評(píng)】本題考查導(dǎo)數(shù)的綜合應(yīng)用,解題中注意轉(zhuǎn)化思想的應(yīng)用,屬于中檔題.(多選)11.在數(shù)學(xué)中,布勞威爾不動(dòng)點(diǎn)定理是拓?fù)鋵W(xué)里一個(gè)非常重要的不動(dòng)點(diǎn)定理,此定理得名于荷蘭數(shù)學(xué)家魯伊茲?布勞威爾,簡(jiǎn)單的講就是對(duì)于滿足一定條件的連續(xù)函數(shù)f(x),存在一個(gè)實(shí)數(shù)x0使得f(x0)=x0,那么我們稱(chēng)該函數(shù)為“不動(dòng)點(diǎn)”函數(shù),x0為函數(shù)的不動(dòng)點(diǎn).現(xiàn)新定義:若x0滿足f(x0)=﹣x0,則稱(chēng)x0為f(x)的次不動(dòng)點(diǎn).設(shè)函數(shù)f(x)=ex+1+e﹣x﹣1+x2+x+a,若f(x)在區(qū)間(﹣2,1)上存在次不動(dòng)點(diǎn),則a的取值可以是()A.﹣1 B.e2+e﹣2+4 C.﹣e2﹣e﹣2﹣3 D.﹣e2﹣e﹣2﹣1【分析】由題意可得,ex+1+e﹣x﹣1+x2+x+a=﹣x在(﹣2,1)上有解,即ex+1+e﹣(x+1)+(x+1)2=1﹣a有解,然后換元構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)求最值即可.解:根據(jù)題意,若f(x)在區(qū)間(﹣2,1)上存在次不動(dòng)點(diǎn),則f(x)=﹣x在區(qū)間(﹣2,1)上有解,即ex+1+e﹣x﹣1+x2+x+a=﹣x,即ex+1+e﹣(x+1)+(x+1)2=1﹣a有解,令t=x+1,t∈(﹣1,2),則1﹣a=t2+et+e﹣t,令函數(shù)g(t)=t2+et+e﹣t,g′(t)=2t+et﹣e﹣t且單調(diào)遞增,當(dāng)t∈(0,2)時(shí),g′(t)>0,所以g(t)在(0,2)上單調(diào)遞增,g(﹣t)=t2+et+e﹣t=g(t),所以g(t)為偶函數(shù),所以g(t)在(﹣1,0)上單調(diào)遞減,g(t)min=g(0)=2,g(t)<g(2)=4+e2+e﹣2,故1﹣a∈[2,4+e2+e﹣2),a∈(﹣e2﹣e﹣2﹣3,﹣1],則﹣1∈(﹣e2﹣e﹣2﹣3,﹣1],﹣e2﹣e﹣2﹣1∈(﹣e2﹣e﹣2﹣3,﹣1].故選:AD.【點(diǎn)評(píng)】本題屬于新概念題,考查了函數(shù)的奇偶性、單調(diào)性及導(dǎo)數(shù)的綜合運(yùn)用,屬于中檔題.三、填空題(5*3=18)12.函數(shù)的單調(diào)減區(qū)間為(0,1)和(1,).【分析】由題意得函數(shù)定義域?yàn)閧x|x≠1},f'(x)=ex?[+]=ex?,求出f'(x)<0的解集,即可得出答案.解:由題意得函數(shù)定義域?yàn)閧x|x≠1},f'(x)=ex?[+]=ex?,由f'(x)=0得x=0或x=,由f'(x)<0得0<x<1或1<x<,∴f(x)的單調(diào)遞減區(qū)間為(0,1)和(1,).故答案為:(0,1)和(1,).【點(diǎn)評(píng)】本題考查利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,考查轉(zhuǎn)化思想,考查邏輯推理能力和運(yùn)算能力,屬于中檔題.13.若定義在R上的函數(shù)f(x)滿足f′(x)+2f(x)>0,且f(0)=1,則不等式的解集為(0,+∞).【分析】構(gòu)造F(x)=f(x)?e2x,利用導(dǎo)數(shù)得F(x)在R上單調(diào)遞增,把轉(zhuǎn)化為F(x)>F(0),利用單調(diào)性解不等式即可.解:構(gòu)造F(x)=f(x)?e2x,所以F′(x)=f′(x)?e2x+f(x)?2e2x=e2x[f′(x)+2f(x)>0]>0,所以F(x)在R上單調(diào)遞增,且F(0)=f(0)?e0=1,不等式可化為f(x)e2x>1,即F(x)>F(0),所以x>0,所以原不等式的解集為(0,+∞).故答案為:(0,+∞).【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了導(dǎo)數(shù)與單調(diào)性關(guān)系的應(yīng)用,還考查了單調(diào)性在不等式求解中的應(yīng)用,屬于中檔題.14.已知函數(shù)f(x)=xex﹣x﹣lnx+a,若f(x)在(0,e)上存在零點(diǎn),則實(shí)數(shù)a的最大值是﹣1.【分析】由f(x)在(0,e)上存在零點(diǎn),可轉(zhuǎn)化為方程﹣a=xex﹣ln(xex)在(0,e)上有解,求出xex﹣lnxex在(0,e)上的范圍即可得.解:由f(x)=xex﹣x﹣lnx+a,f(x)在(0,e)上存在零點(diǎn),即﹣a=xex﹣x﹣lnx=xex﹣lnex﹣lnx=xex﹣ln(xex)在(0,e)上有解,令g(x)=xex,x∈(0,e),則g′(x)=(x+1)ex>0恒成立,故g(x)在(0,e)上單調(diào)遞增,故g(0)<g(x)<g(e),即xex∈(0,ee+1),令h(x)=x﹣lnx,x∈(0,ee+1),則,則當(dāng)x∈(0,1)時(shí),h′(x)<0,當(dāng)x∈(1,ee+1)時(shí),h′(x)>0,故h(x)在(0,1)上單調(diào)遞減,在(1,ee+1)上單調(diào)遞增,故h(x)≥h(1)=1﹣ln1=1,當(dāng)x→0時(shí),h(x)→+∞,即有﹣a≥1,故a≤﹣1,即實(shí)數(shù)a的最大值是﹣1.故答案為:﹣1.【點(diǎn)評(píng)】本題考查函數(shù)零點(diǎn)的判定,訓(xùn)練了利用導(dǎo)數(shù)求極值,關(guān)鍵在于將題意轉(zhuǎn)化為方程﹣a=xex﹣ln(xex)在(0,e)上有解后,構(gòu)造出函數(shù)g(x)=xex,x∈(0,e)及h(x)=x﹣lnx,x∈(0,ee+1),從而求出xex﹣ln(xex)的最值,屬中檔題.四、解答題(13+15+15+15+17+17)15.已知函數(shù).(1)計(jì)算函數(shù)f(x)的導(dǎo)數(shù)f′(x)的表達(dá)式;(2)求函數(shù)f(x)的值域.【分析】(1)根據(jù)基本初等函數(shù)和積的導(dǎo)數(shù)的求導(dǎo)公式求導(dǎo)即可得出f′(x)=excosx;(2)時(shí),可得出f′(x)≥0,從而得出f(x)在上是增函數(shù),然后即可求出f(x)的最小值和最大值,進(jìn)而得出f(x)的值域.解:(1)∵,∴;(2)∵,∴f′(x)=excosx≥0,∴函數(shù)f(x)在上是單調(diào)增函數(shù),∴,;∴函數(shù)f(x)的值域?yàn)椋军c(diǎn)評(píng)】本題考查了基本初等函數(shù)和積的導(dǎo)數(shù)的求導(dǎo)公式,根據(jù)導(dǎo)數(shù)符號(hào)判斷函數(shù)單調(diào)性的方法,根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性求函數(shù)在閉區(qū)間上的最值的方法,考查了計(jì)算能力,屬于基礎(chǔ)題.16.已知函數(shù)在x=1處取值得極大值.(1)求a的值;(2)求f(x)在區(qū)間上的最大值.【分析】(1)對(duì)f(x)求導(dǎo),令f′(x)=0求出x,代入x=1驗(yàn)證是否符合題意即可;(2)求導(dǎo),確定函數(shù)在區(qū)間上的單調(diào)性,再求出最大值即可.解:(1)由,得,令f′(x)=0,得x=a或,當(dāng)a=1時(shí),令f′(x)>0,得或x>1,令f′(x)<0,得,故函數(shù)f(x)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,在(1,+∞)上單調(diào)遞增,此時(shí)函數(shù)f(x)在處取極大值,在x=1處取極小值,與函數(shù)f(x)在x=1處取得極大值不符;當(dāng),即a=3時(shí),令f′(x)>0,得0<x<1或x>3,令f′(x)<0,得1<x<3,故函數(shù)f(x)在(﹣∞,1)上單調(diào)遞增,在(1,3)上單調(diào)遞減,在(3,+∞)上單調(diào)遞增,此時(shí)函數(shù)f(x)在x=1處取極大值,在x=3處取極小值,符合題意,所以a=3.(2)由(1)得,令f′(x)>0,得,函數(shù)f(x)單調(diào)遞增,令f′(x)<0,得1<x<e,函數(shù)f(x)單調(diào)遞減,所以.【點(diǎn)評(píng)】本題考查了利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性、極值和最值,利用函數(shù)的極值求參數(shù)的值,考查了方程思想和轉(zhuǎn)化思想,屬中檔題.17.已知函數(shù)f(x)=ex(x2﹣ax﹣a).(Ⅰ)若曲線y=f(x)在點(diǎn)(1,f(1))處的切線平行于x軸,求實(shí)數(shù)a的值;(Ⅱ)求f(x)的單調(diào)區(qū)間.【分析】(Ⅰ)對(duì)f(x)求導(dǎo),求出切線的斜率f'(1),再根據(jù)曲線y=f(x)在點(diǎn)(1,f(1))處的切線平行于x軸,求出a的值;(Ⅱ)對(duì)f(x)求導(dǎo),分a=﹣2,a<﹣2和a>﹣2三種情況,求出f(x)的單調(diào)區(qū)間即可.解:(Ⅰ)由f(x)=ex(x2﹣ax﹣a),得f′(x)=ex[x2+(2﹣a)x﹣2a],∵f(x)在點(diǎn)(1,f(1))處的切線平行于x軸,∴f′(1)=0,∴e(3﹣3a)=0,解得a=1,經(jīng)檢驗(yàn)a=1符合題意.(Ⅱ)∵f′(x)=ex[x2+(2﹣a)x﹣2a],令f'(x)=0,解得x=﹣2或x=a.當(dāng)a=﹣2時(shí),∵f′(x)=ex(x+2)2≥0,當(dāng)且僅當(dāng)x=﹣2時(shí),f'(x)=0,∴f(x)在區(qū)間(﹣∞,+∞)上單調(diào)遞增.當(dāng)a<﹣2時(shí),隨x的變化,f'(x)和f(x)的變化情況如下表所示.x(﹣∞,a)a(a,﹣2)﹣2(﹣2,+∞)f'(x)+0﹣0+f(x)單調(diào)遞增f(a)單調(diào)遞減f(﹣2)單調(diào)遞增∴f(x)在區(qū)間(﹣∞,a)上單調(diào)遞增,在區(qū)間(a,﹣2)上單調(diào)遞減,在區(qū)間(﹣2,+∞)上單調(diào)遞增.當(dāng)a>﹣2時(shí),隨x的變化,f'(x),f(x)的變化情況如下表所示.x(﹣∞,﹣2)﹣2(﹣2,a)a(a,+∞)f'(x)+0﹣0+f(x)單調(diào)遞增f(﹣2)單調(diào)遞減f(a)單調(diào)遞增∴f(x)在區(qū)間(﹣∞,﹣2)上單調(diào)遞增,在區(qū)間(﹣2,a)上單調(diào)遞減,在區(qū)間(a,+∞)上單調(diào)遞增.綜上,當(dāng)a=﹣2時(shí),f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為(﹣∞,+∞),無(wú)單調(diào)遞減區(qū)間;當(dāng)a<﹣2時(shí),f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為(﹣∞,a),(﹣2,+∞),單調(diào)遞減區(qū)間為(a,﹣2);當(dāng)a>﹣2時(shí),f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為(﹣∞,﹣2),(a,+∞),單調(diào)遞減區(qū)間為(﹣2,a).【點(diǎn)評(píng)】本題考查了利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的切線方程,利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,考查了分類(lèi)討論思想和轉(zhuǎn)化思想,屬中檔題.18.(17分)已知函數(shù)f(x)=ax﹣2lnx.(1)討論函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間;(2)當(dāng)x>0時(shí),f(x)≥x3+x2+2﹣2ex﹣2lnx恒成立,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.【分析】(1)首先求出函數(shù)f(x)的定義域?yàn)椋?,+∞),然后求出其導(dǎo)函數(shù),分a≤0和a>0即可判斷函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間;(2)利用參變分離法將已知不等式問(wèn)題轉(zhuǎn)化為當(dāng)x>0時(shí),a≥x2+x+﹣恒成立,構(gòu)造函數(shù)g(x)=x2+x+﹣,x>0,利用導(dǎo)數(shù)研究其單調(diào)性,進(jìn)而得出其最值,即可得出實(shí)數(shù)a的取值范圍.解:(1)因?yàn)楹瘮?shù)f(x)=ax﹣2lnx,其定義域?yàn)椋?,+∞),所以f'(x)=a﹣=,當(dāng)a≤0時(shí),f'(x)<0在(0,+∞)上恒成立;當(dāng)a>0時(shí),令f'(x)>0得:x>;令f'(x)<0得:0<x<;綜上所述,當(dāng)a≤0時(shí),函數(shù)f(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞減;當(dāng)a>
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