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“函数与导数”小题强化保分练
1.(2021·成都石室中学高三三模)已知函数f(x)=aex+x2的图象在点M(1,f(1))处的切线方程是y=(2e+2)x+b,那么ab=( )
A.2 B.1
C.-1 D.-2
解析:选D 因为f(x)=aex+x2,所以f′(x)=aex+2x,因此切线方程的斜率k=f′(1)=ae+2,所以有ae+2=2e+2,得a=2.
又切点在切线上,可得切点坐标为(1,2e+2+b),
将切点代入f(x)中,有f(1)=2e+1=2e+2+b,得b=-1,所以ab=-2.
2.(2021·金华三模)函数f(x)=ln|x|+sin x在[-π,π]上的图象大致为( )
解析:选D 因为f(-x)=ln|x|-sin x,既不满足f(-x)=f(x),也不满足f(-x)=-f(x),
所以是非奇非偶函数,排除A和B.
令f(x1)=f(x2)=0,且x1∈[-π,0),x2∈(0,π],因为f(1)=sin 1>0,所以x2∈(0,1),又f=ln+sin=ln-1=ln<0,f(-π)=ln π-sin π=ln π>0,所以x1∈,故选D.
3.函数f(x)=-ln x+2x2的递增区间是( )
A.和
B.∪
C.
D.
解析:选D 由f(x)=-ln x+2x2,得f′(x)=-+4x=(x>0),
令f′(x)>0,即4x2-1>0,解得x>,
所以函数f(x)=-ln x+2x2的递增区间是.
4.(2021·常州三模)已知函数f(x)是定义在实数集R上的不恒为零的偶函数,且对任意实数x都有xf(x+1)=(x+1)f(x),则f的值是( )
A.0 B.
C.1 D.
解析:选A 当x≠-1且x≠0时,由xf(x+1)=(x+1)f(x),得=,
令g(x)=,则g(x)是周期为1的函数,
所以g=g=2f.
当x=-时,由xf(x+1)=(x+1)f(x)得,
-f=f,
又f(x)是偶函数,所以f=f,
所以f=0,
所以g=2f=0,
所以f=g=0.
5.(2021·运城二模)下列函数中,图象关于原点对称且在定义域上单调递增的是( )
A.f(x)=sin x-2x B.f(x)=ln(x-1)+ln(x+1)
C.f(x)= D.f(x)=
解析:选D A选项中,f′(x)=cos x-2≤0,则函数是单调递减函数,不符合题意;B选项中,定义域为(1,+∞),不关于原点对称,不符合题意;C选项中,因为f(-x)==f(x),所以函数f(x)是偶函数,图象关于y轴对称,不符合题意;D选项中,函数f(-x)==-=-f(x),所以函数为奇函数,图象关于原点对称,又因为f(x)==1-,由复合函数同增异减可判断其在定义域上单调递增,满足题意.
6.(2022届·郑州质检)函数f(x)=xln x-x在上的最小值为( )
A.- B.-1
C.0 D.2ln 2-2
解析:选B 因为f′(x)=ln x,所以f(x)在上单调递减,在(1,2]上单调递增,所以f(x)min=f(1)=-1.
7.(2021·温州三模)函数f(x)=的图象如图所示,则( )
A.a<0,b=0,c<0
B.a<0,b<0,c=0
C.a>0,b=0,c>0
D.a>0,b=0,c<0
解析:选D 由图象可知,函数为偶函数,即f(-x)=f(x),即=,则b=0,B不正确;
由图象可知,ax2+bx+c=0有解,即ac<0,故A、C不正确,故选D.
8.(2021·成都双流中学高三三模)设a=log0.10.2,b=log1.10.2,c=1.20.2,则( )
A.c>a>b B.c>b>a
C.a>c>b D.b>a>c
解析:选A a=log0.10.2>log0.11=0,a=log0.10.2<log0.10.1=1,b=log1.10.2<log1.11=0,c=1.20.2>1.20=1,∴c>a>b,故选A.
9.设f(x),g(x)是定义域为R的恒大于0的可导函数,且f′(x)g(x)-f(x)g′(x)<0,则当a<x<b时,有( )
A.f(x)g(x)>f(b)g(b) B.f(x)g(b)>f(b)g(x)
C.f(x)g(a)>f(a)g(x) D.f(x)g(x)>f(a)g(a)
解析:选B 设F(x)=,则F′(x)=,由f′(x)g(x)-f(x)g′(x)<0得F′(x)<0,因为a<x<b,所以<<, 又f(x),g(x)是定义域为R的恒大于0的可导函数,故f(x)g(b)>f(b)g(x).
10.若函数f(x)=ax2+2x-3在区间(-∞,4)上是单调递增的,则实数a的取值范围为( )
A. B.
C. D.
解析:选D 当a=0时,f(x)=2x-3,因为2>0,所以函数f(x)=2x-3是整个实数集上的增函数,故在区间(-∞,4)上也是单调递增的,符合题意;
当a≠0时,要想函数f(x)=ax2+2x-3在区间(-∞,4)上是单调递增的,只需满足:⇒-≤a<0.
综上所述,实数a的取值范围为.
11.(多选)(2021·珠海二模)已知函数f(x)=-x2ln x,则( )
A.f(x)≤0恒成立
B.f(x)是(0,+∞)上的减函数
C.f(x)在x=e-得到极大值
D.f(x)只有一个零点
解析:选CD ∵f(x)=-x2ln x,该函数的定义域为(0,+∞),∴f′(x)=-2xln x-x=-x(2ln x+1).
当0<x<e-时,f′(x)>0,此时函数f(x)单调递增,
当x>e-时,f′(x)<0,此时函数f(x)单调递减,
∴f(x)极大值=f=-e-1ln e-=,故B选项错误,C选项正确;
当0<x<1时,ln x<0,此时f(x)=-x2ln x>0,A选项错误;由f(x)=-x2ln x=0,可得ln x=0,解得x=1,D选项正确.
12.(多选)设函数f(x)=min{|x-2|,x2,|x+2|},其中min{x,y,z}表示x,y,z中的最小者,则下列说法正确的是( )
A.函数f(x)为偶函数
B.当x∈[1,+∞)时,f(x-2)≤f(x)
C.当x∈R时,f(f(x))≤f(x)
D.当x∈[-4,4]时,|f(x)-2|≥f(x)
解析:选ABC 在同一平面直角坐标系中分别画出函数y=|x-2|,y=x2,y=|x+2|的图象如图所示,由图可知,f(x)=
显然f(-x)=f(x),故f(x)为偶函数,故A正确;当x≥1时,f(x)=|x-2|,f(x-2)的图象可由f(x)的图象向右平移2个单位长度得到,显然当x≥1时,f(x)的图象不在f(x-2)图象的下方,即当x∈[1,+∞)时,f(x-2)≤f(x),故B正确;由图可知,当x∈R时,f(x)≥0,令t=f(x),t≥0,由y=f(t)和y=t(t≥0)的图象可知,当t≥0时,直线y=t不在曲线y=f(t)的下方,所以当t≥0时,t≥f(t),即f(f(x))≤f(x),故C正确;当x∈[-4,4]时,f(-4)=2,f(-4)-2=0,显然f(-4)>|f(-4)-2|,故D不正确.故选A、B、C.
13.(2021·广德实验中学高三月考)基础建设对社会经济效益产生巨大的作用.某市投入a亿元进行基础建设,t年后产生f(t)=aeλt亿元社会经济效益.若该市投资基础建设4年后产生的社会经济效益是投资额的2倍,则再过________年,该项投资产生的社会经济效益是投资额的8倍.
解析:由条件得ae4λ=2a,所以λ=,即f(t)=ae.设投资t年后,产生的社会经济效益是投资额的8倍,则有ae=8a,解得t=12.所以再过12-4=8年,该项投资产生的社会经济效益是投资额的8倍.
答案:8
14.(2021·宜昌一模)设函数f(x)=ln x+ln(2-x)+ax(a>0),若f(x)在(0,1]上的最大值为,则a=________________________________________________________________________.
解析:∵f(x)=ln x+ln(2-x)+ax的定义域为(0,2),
∴f′(x)=++a=+a,
∵x∈(0,1],a>0,∴f′(x)=+a>0,
∴f(x)在(0,1]上单调递增,故f(x)在(0,1]上的最大值为f(1)=a=.
答案:
15.(2021·武汉模拟)当x≠0时,函数f(x)满足x<f(x)<ex-1,写出一个满足条件的函数解析式f(x)=________.
解析:设f(x)=,f(x)-x=-x==g(x),
所以g′(x)=(ex-1),所以g(x)在(0,+∞)单调递增,在(-∞,0)单调递减,
所以g(x)>g(0)=0,所以f(x)>x;
又f(x)-(ex-1)=-ex+1==-(ex-x-1)=-g(x)<0,
所以f(x)<ex-1.故f(x)=满足题意.
答案:(答案不唯一)
16.已知定义在R上的奇函数f(x),设其导函数为f′(x),当x∈(-∞,0)时,恒有xf′(x)<f(-x),令F(x)=xf(x),则满足F(3)>F(2x-1)的实数x的取值集合是________.
解析:构造函数F(x)=xf(x),则F′(x)=f(x)+xf′(x),由于f(-x)=-f(x),因此xf′(x)<f(-x)化为xf′(x)<-f(x),即xf′(x)+f(x)<0,也即F′(x)=f(x)+xf′(x)<0,故当x∈(-∞,0)时,函数F(x)=xf(x)是单调递减函数.又F(-x)=-xf(-x)=xf(x)=F(x),故函数F(x)=xf(x)是偶函数,依据偶函数的对称性可知函数F(x)=xf(x)是(0,+∞)上的单调递增函数,故不等式F(3)>F(2x-1)可化为|2x-1|<3⇒-1<x<2.
答案:(-1,2)
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