1、单元检测三导数及其应用(提升卷)考生注意:1本试卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分,共4页2答卷前,考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应位置上3本次考试时间100分钟,满分130分4请在密封线内作答,保持试卷清洁完整第卷(选择题共60分)一、选择题(本题共12小题,每小题5分,共60分在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1(2019安庆期末)函数yf(x)的图像如图所示,f(x)是函数f(x)的导函数,下列数值排序正确的是()Af(2)f(3)f(3)f(2)0Bf(3)f(2)f(3)f(2)0Cf(3)f(2)f(3)f(2)0Df
2、(2)f(3)f(2)f(3)0(f(x)是f(x)的导函数),则不等式(x1)f(x21)0,则实数a的取值范围是()A(2,) B(1,)C(,2) D(,1)10(2020南昌市开学摸底考试)函数f(x)(x2ax)exaxa2(e为自然对数的底数,aR,a为常数)有三个不同零点,则a的取值范围是()A. B(,0)C. D(0,)11设函数f(x)min(mina,b表示a,b中的较小者),则函数f(x)的最大值为()A.ln 2 B2ln 2C. D.12若存在唯一的正整数x0,使得不等式axa0成立,则实数a的取值范围是()A. B.C. D.第卷(非选择题共70分)二、填空题(本
3、题共4小题,每小题5分,共20分把答案填在题中横线上)13函数f(x)ex|x1|的图像在点(0,f(0)处的切线方程为_14设实数a,b,c分别满足a5,bln b1,3c3c1,则a,b,c的大小关系为_15设实数0,若对任意的x(0,),不等式ex0恒成立,则的最小值为_16已知函数f(x)ln x(a1)x22a(a0)若不等式f(x)0的解集中整数的个数为3,则a的取值范围是_三、解答题(本题共4小题,共50分解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17(12分)(2019西安质检)已知函数f(x)ax33x的图像在点P(2,f(2)处的切线l与直线9xy60平行(1)求切线l的方程
4、;(2)若函数g(x)f(x)k有3个零点,求实数k的取值范围18.(12分)已知函数f(x)ln xx,g(x)ax22x(a0)(1)求函数f(x)在区间上的最值;(2)求函数h(x)f(x)g(x)的极值点19(13分)(2020商丘月考)已知f(x)ex,g(x)x1(e为自然对数的底数)(1)求证:f(x)g(x)恒成立;(2)设m是正整数,对任意正整数n,e.答案精析1D根据题意,设M(2,f(2),N(3,f(3)为函数yf(x)上的点,则f(2)为函数f(x)在x2处切线的斜率,f(3)为函数f(x)在x3处切线的斜率,f(3)f(2)为直线MN的斜率,结合图像分析可得f(2)
5、f(3)f(2)f(3)0,则f(a)2af(a),即2a2a10,解得a1或a(舍去)4D函数f(x)aln xbx2的导数为f(x)2bx,由题意可得,在点(1,1)处的切线斜率为a2b0,又aln 1b1,解得b1,a2,故ab1.5A由题意得,f(x)的定义域为(0,),f(x)2x2,当x(0,2)时,f(x)0,f(x)的递增区间为(2,)6C由题意得f(x)为奇函数,排除B;又f(1)0时,f(x),所以f(x),函数f(x)在区间(0,1)内递减,在区间(1,)内递增,排除D.7D构造函数g(x)xf(x),其中x0,则g(x)f(x)xf(x)0,所以,函数yg(x)在定义域
6、(0,)上为增函数,由已知得(x21)f(x21)(x1)f(x1),即g(x21)g(x1),所以解得1x2,因此,不等式(x1)f(x21)0在内有解,所以amin.因为x,所以x2,所以a2.9C易知a0,所以f(x)为一元三次函数因为f(x)3ax26x3x(ax2),所以方程f(x)0的根为x10,x2.又注意到函数f(x)的图像经过点(0,1),所以结合一元三次函数的图像规律及题意可知,函数f(x)的图像如图所示,从而有即解得a0得y2,令y20,x0,解得x2,y2在(0,2)上递增,在(2,)上递减,作出示意图如图,当x2时,y12ln 2,y2.2ln 2,y1xln x与y
7、2的交点在(1,2)内,函数f(x)的最大值为.12D由axa0可得a,令h(x)(x0),则h(x),令h(x)0,得x,(0,1),h(0)0,h(1)0,所以函数在(0,1)上有唯一极大值点,在1,)上是减函数,因为h(1),h(2),所以要使不等式存在唯一的正整数x0,需a.13y20解析当xca解析易知a时,f(x)在上递增,且f(1)0,又因为f(b)10f(1),所以b1,令g(x)3x3x,g(x)在R上递增,且g,又因为gg(c)3c3c14g(1),所以cca.15.解析当x(0,1时,0,不等式ex0显然成立,可取任意正实数;当x(1,)时,ex0exln xxexln
8、xeln x,设函数f(x)xex(x0),而f(x)(x1)ex0,则f(x)在(0,)上递增,那么由xexln xeln x可得xln x.令g(x)(x1),而g(x),易知函数g(x)在(1,e)上递增,在(e,)上递减,那么g(x)maxg(e),则有.综上分析可知,的最小值为.16(0,1ln 2解析ln x(a1)x22a0,即a(x2)ln xx2,设h(x)a(x2),g(x)ln xx2,其中x2时,h(2)0,g(2)ln 20,g(3)1ln 30,即x2,x3符合要求,g(x)1,x(0,1)时,g(x)0,g(x)递增,g(1)1为极小值h(x)g(x)有三个整数解
9、,则还有一个整数解为x1或者是x4,当解集包含x1时,x0时,h(x)2a0,g(x),需要满足即解得0a1ln 2.当解集包含x4时,需要满足整理得而1,所以无解,即该情况不成立综上所述,a的取值范围为(0,1ln 217解(1)由题意知,函数f(x)ax33x,则f(x)3ax23,又f(x)的图像在点P(2,f(2)处的切线与直线9xy60平行,所以f(2)12a39,解得a1,即f(x)x33x,所以f(2)23322,所以切点P的坐标为(2,2),则切线方程为y29(x2),即9xy160.(2)由(1)可知f(x)3x23,令f(x)0,则x1,当x变化时,f(x)与f(x)的变化
10、情况如下表:x(,1)1(1,1)1(1,)f(x)00f(x)极大值极小值所以当x1时,f(x)有极大值f(1)2;当x1时,f(x)有极小值f(1)2,且当x时,f(x);当x时,f(x),因为g(x)f(x)k有3个零点,所以yk与yf(x)的图像有3个交点,故实数k的取值范围为(2,2)18解(1)依题意,f(x)1,令10,解得x1.因为f(1)1,f1,f(e)1e,且1e10),h(x)2ax1,当a0,所以h(x),其中x1,x2.因为a0,所以x10,所以当0x0;当xx2时,h(x)0,所以函数h(x)在区间(0,x2)内是增函数,在区间(x2,)内是减函数,故x2为函数h
11、(x)的极大值点,无极小值点19(1)证明令F(x)f(x)g(x)exx1,则F(x)ex1,当x(,0)时,F(x)0,F(x)在(,0)上递减;在(0,)上递增,F(x)minF(0)e0010,即F(x)f(x)g(x)0恒成立,f(x)g(x)恒成立(2)解由(1)知1e,eeee,又,ee,又0,函数f(x)在(0,)上为增函数;当a0时,令f(x)0,则x,f(x)在上有f(x)0,f(x)在上有f(x)0时,f(x)在上为增函数,在上为减函数(2)f(x)ln xax2有两个不同的零点,即ln xax20有两个不同的根,即a有两个不同的根,即ya与g(x)有两个不同的交点;g(x),g(x)在(0,)上为增函数,在(,)上为减函数,g(),当x1时,g(x)0,g(x)图像如图所示,故a.由上设0x1),F(x)g(x)g,当x时,F(x)0,故F(x)g(x)g在(,)上为增函数,F()0,从而有F(x)0在(,)上成立,即g(x)g,而x2(,),则g(x2)g,又因为g(x1)g(x2),所以g(x1)g(x2)g,又x1,(0,),g(x)在(0,)上为增函数,故x1,即证得x1x2e.