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时间:2019-11-15
《江苏省2019高考数学二轮复习 专题五 函数、不等式与导数 5.5 专题提能—“函数、不等式与导数”达标训练(含解析)》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、“函数、不等式与导数”专题提能课A组——易错清零练1.函数f(x)=的定义域为________________.解析:由题意得解得x>且x≠1,故函数的定义域是.答案:2.y=的值域是________.解析:令t=x-1,得x=t+1,则y==t++1,当t>0时,y=t++1≥2+1=3,当且仅当t=1,即x=2时取等号.同理:当t<0时,y=t++1=-+1≤-2+1=-1,当且仅当t=-1,即x=0时取等号.所以该函数的值域是(-∞,-1]∪[3,+∞).答案:(-∞,-1]∪[3,+∞)3.若函数f
2、(x)=2x2-lnx在其定义域内的一个子区间(k-1,k+1)上不是单调函数,则实数k的取值范围是________.解析:由题意,知函数的定义域为(0,+∞),f′(x)=4x-,由f′(x)=0,解得x=.所以函数f(x)在上单调递减,在上单调递增.故有解得1≤k<.答案:4.设f(x)是定义在R上的奇函数,且满足x>0时,f(x)+xf′(x)>0,f(2)=0,则不等式f(x)>0的解集为________.解析:令F(x)=xf(x),则F′(x)=f(x)+xf′(x).∵x>0时,f(x)+xf
3、′(x)>0,∴F(x)在(0,+∞)上单调递增.∵f(x)是定义在R上的奇函数,∴F(x)=xf(x)是定义在R上的偶函数.∵f(2)=0,∴F(-2)=F(2)=2f(2)=0.∴f(x)>0等价于或解得x>2或-24、x+15、,则f<f的解集是________.解析:原不等式可化为<,所以①或②解不等式组①得-≤x<,解不等式组②得x<-,综上所述,不等式的解集为.答案:2.已知m,n∈(2,e),且-<ln,则m,n的6、大小关系为________.解析:由不等式可得-<lnm-lnn,即+lnn<+lnm.设f(x)=+lnx(x∈(2,e)),则f′(x)=-+=.因为x∈(2,e),所以f′(x)>0,故函数f(x)在(2,e)上单调递增.因为f(n)<f(m),所以n<m.答案:n<m3.已知函数f(x)=则函数F(x)=f[f(x)]-2f(x)-的零点个数是________.解析:令f(x)=t,则函数F(x)可化为y=f(t)-2t-,则函数F(x)的零点问题可转化为方程f(t)-2t-=0的根的问题.令y=f7、(t)-2t-=0,即f(t)=2t+,如图①,由数形结合得t1=0,18、′(x)=-=.令g′(x)=0,得x=1.当x≥1时,因为g′(x)≥0,故g(x)在[1,+∞)上是增函数.所以g(x)在[1,+∞)上的最小值是g(1)=1.故a的取值范围是(-∞,1].法二:构造函数法当x=1时,有f(1)≥a-1,即a-1≤0,得a≤1.构造F(x)=f(x)-(ax-1)=xlnx-ax+1,原命题等价于F(x)≥0在x≥1上恒成立⇔F(x)min≥0,x∈[1,+∞).由于F′(x)=lnx+1-a≥0在x∈[1,+∞)上恒成立,因此,函数F(x)在[1,+∞)上单调递增,所9、以F(x)min=F(1)=1-a≥0,得a≤1.故a的取值范围是(-∞,1].5.设函数f(x)=-alnx.(1)当a=1时,求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;(2)求函数f(x)的单调区间和极值;(3)若函数f(x)在区间(1,e2]内恰有两个零点,试求a的取值范围.解:(1)当a=1时,f(x)=-lnx,则f′(x)=x-,所以f′(1)=0,又f(1)=,所以曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为y-=0×(x-1),即y=.(2)由f(x)=-alnx,得f′(x10、)=x-=(x>0).①当a≤0时,f′(x)>0,函数f(x)在(0,+∞)上单调递增,函数既无极大值,也无极小值;②当a>0时,由f′(x)=0,得x=或x=-(舍去).于是,当x变化时,f′(x)与f(x)的变化情况如下表:x(0,)(,+∞)f′(x)-0+f(x)所以函数f(x)的单调递减区间是(0,),单调递增区间是(,+∞).函数f(x)在x=处取得极小值f()=,无极大值.综上可知,当a≤0时
4、x+1
5、,则f<f的解集是________.解析:原不等式可化为<,所以①或②解不等式组①得-≤x<,解不等式组②得x<-,综上所述,不等式的解集为.答案:2.已知m,n∈(2,e),且-<ln,则m,n的
6、大小关系为________.解析:由不等式可得-<lnm-lnn,即+lnn<+lnm.设f(x)=+lnx(x∈(2,e)),则f′(x)=-+=.因为x∈(2,e),所以f′(x)>0,故函数f(x)在(2,e)上单调递增.因为f(n)<f(m),所以n<m.答案:n<m3.已知函数f(x)=则函数F(x)=f[f(x)]-2f(x)-的零点个数是________.解析:令f(x)=t,则函数F(x)可化为y=f(t)-2t-,则函数F(x)的零点问题可转化为方程f(t)-2t-=0的根的问题.令y=f
7、(t)-2t-=0,即f(t)=2t+,如图①,由数形结合得t1=0,18、′(x)=-=.令g′(x)=0,得x=1.当x≥1时,因为g′(x)≥0,故g(x)在[1,+∞)上是增函数.所以g(x)在[1,+∞)上的最小值是g(1)=1.故a的取值范围是(-∞,1].法二:构造函数法当x=1时,有f(1)≥a-1,即a-1≤0,得a≤1.构造F(x)=f(x)-(ax-1)=xlnx-ax+1,原命题等价于F(x)≥0在x≥1上恒成立⇔F(x)min≥0,x∈[1,+∞).由于F′(x)=lnx+1-a≥0在x∈[1,+∞)上恒成立,因此,函数F(x)在[1,+∞)上单调递增,所9、以F(x)min=F(1)=1-a≥0,得a≤1.故a的取值范围是(-∞,1].5.设函数f(x)=-alnx.(1)当a=1时,求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;(2)求函数f(x)的单调区间和极值;(3)若函数f(x)在区间(1,e2]内恰有两个零点,试求a的取值范围.解:(1)当a=1时,f(x)=-lnx,则f′(x)=x-,所以f′(1)=0,又f(1)=,所以曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为y-=0×(x-1),即y=.(2)由f(x)=-alnx,得f′(x10、)=x-=(x>0).①当a≤0时,f′(x)>0,函数f(x)在(0,+∞)上单调递增,函数既无极大值,也无极小值;②当a>0时,由f′(x)=0,得x=或x=-(舍去).于是,当x变化时,f′(x)与f(x)的变化情况如下表:x(0,)(,+∞)f′(x)-0+f(x)所以函数f(x)的单调递减区间是(0,),单调递增区间是(,+∞).函数f(x)在x=处取得极小值f()=,无极大值.综上可知,当a≤0时
8、′(x)=-=.令g′(x)=0,得x=1.当x≥1时,因为g′(x)≥0,故g(x)在[1,+∞)上是增函数.所以g(x)在[1,+∞)上的最小值是g(1)=1.故a的取值范围是(-∞,1].法二:构造函数法当x=1时,有f(1)≥a-1,即a-1≤0,得a≤1.构造F(x)=f(x)-(ax-1)=xlnx-ax+1,原命题等价于F(x)≥0在x≥1上恒成立⇔F(x)min≥0,x∈[1,+∞).由于F′(x)=lnx+1-a≥0在x∈[1,+∞)上恒成立,因此,函数F(x)在[1,+∞)上单调递增,所
9、以F(x)min=F(1)=1-a≥0,得a≤1.故a的取值范围是(-∞,1].5.设函数f(x)=-alnx.(1)当a=1时,求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;(2)求函数f(x)的单调区间和极值;(3)若函数f(x)在区间(1,e2]内恰有两个零点,试求a的取值范围.解:(1)当a=1时,f(x)=-lnx,则f′(x)=x-,所以f′(1)=0,又f(1)=,所以曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为y-=0×(x-1),即y=.(2)由f(x)=-alnx,得f′(x
10、)=x-=(x>0).①当a≤0时,f′(x)>0,函数f(x)在(0,+∞)上单调递增,函数既无极大值,也无极小值;②当a>0时,由f′(x)=0,得x=或x=-(舍去).于是,当x变化时,f′(x)与f(x)的变化情况如下表:x(0,)(,+∞)f′(x)-0+f(x)所以函数f(x)的单调递减区间是(0,),单调递增区间是(,+∞).函数f(x)在x=处取得极小值f()=,无极大值.综上可知,当a≤0时
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