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    2020-2021学年福建省莆田市某校高二(下)4月月考数学试卷

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    2020-2021学年福建省莆田市某校高二(下)4月月考数学试卷

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    这是一份2020-2021学年福建省莆田市某校高二(下)4月月考数学试卷,共10页。试卷主要包含了选择题,多选题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。



    1. 设i是虚数单位,则复数z=2i−2+3i对应的点在复平面内位于( )
    A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限

    2. 若函数f(x)=ax4+bx2+c满足f′(1)=2,则f′(−1)等于( )
    A.−1B.−2C.2D.0

    3. 已知A2x3=100Ax2,则x=( )
    A.11B.12C.13D.14

    4. 某产品的销售收入y1(单位:万元)是产量x(单位:千台)的函数,且关系式为y1=17x2x>0,生产成本y2 (单位:万元)是产量x(单位:千台)的函数,且关系式为y2=2x3−x2x>0,为使利润最大,应生产该产品( )
    A.6千台B.7千台C.8千台D.9千台

    5. 受新冠肺炎疫情影响,某学校按上级文件指示,要求错峰放学,错峰有序吃饭.高二年级一层楼有甲、乙、丙、丁、戊、己六个班排队吃饭,甲班不能排在第一位,且丙班、丁班必须排在一起,则这六个班排队吃饭的不同安排方案共有( )
    A.120种B.156种C.192种D.240种

    6. 设aA.B.C.D.

    7. 设fx=12x2+csx,则函数fx( )
    A.有且仅有一个极小值B.有且仅有一个极大值
    C.有无数个极值D.没有极值

    8. 已知定义在(0, +∞)上的函数f(x)满足xf′(x)−f(x)<0,其中f′(x)是函数f(x)的导函数,若f(m−2021)>(m−2021)f(1),则实数m的取值范围是( )
    A.(0, 2021)B.(0, 2022)C.(2021, +∞)D.(2021, 2022)
    二、多选题

    已知复数z=2+i,则下列结论正确的是( )
    A.|z|=5B.复数z的共轭复数为2−i
    C.zi2021=1+2iD.z2=3+4i

    下列函数求导运算正确的( )
    A.3x′=3xlg3eB.lg2x′=1xln2
    C.1lnx′=xD.e−x′=−e−x

    已知函数fx=e|x|sinx,则下列结论正确的是( )
    A.fx是以2π为周期的函数
    B.fx是奇函数
    C.fx在−π4,3π4上为增函数
    D.fx在−10π,10π内有20个极值点

    设函数f(x)=xlnx,g(x)=12x2,给定下列命题,其中正确的是( )
    A.若方程f(x)=k有两个不同的实数根,则k∈−1e,0
    B.若方程kf(x)=x2恰好只有一个实数根,则k<0
    C.若x1>x2>0,总有m[g(x1)−g(x2)]>f(x1)−f(x2)恒成立,则m≥1
    D.若函数F(x)=f(x)−2ag(x)有两个极值点,则实数a∈0,12
    三、填空题

    复数21−i的虚部为________.

    使得函数fx=x2+ax+2ex既有极大值又有极小值的实数a的范围是________.

    学校要求用6种不同颜色的彩色粉笔写黑板报,板报设计如图所示,要求相邻区域不能用同一种颜色的彩色粉笔.则该板报有_________种书写方案.(用数字填写答案)


    设函数fx=x−1ex.若关于x的不等式fx四、解答题

    已知函数fx=2x3+3x2−12x+1 .
    (1)求曲线y=fx在点1,f1处的切线方程;

    (2)求函数fx的极值.

    设函数f(x)=lnx+x2−2ax+a2,a∈R.
    (1)当a=32时,求函数f(x)的单调区间;

    (2)若函数f(x)在[1, 3]上存在单调增区间,求a的取值范围.

    已知函数fx=ax3+bx2−3xa,b∈R,在点1,f1处取得极值−2.
    (1)求函数fx的解析式;

    (2)若对于区间−3,3上任意两个自变量的值x1,x2,有|fx1−fx2|≤c,求实数c最小值;

    已知函数fx=x+aex,其中a∈R,e是自然对数的底数.
    (1)当a=−1时,求函数f(x)在区间[0, +∞)上的零点个数;

    (2)若fx>2对任意的实数x恒成立,求a的取值范围.

    已知函数fx=lnx+ax2+2a+1x.
    (1)讨论fx的单调性;

    (2)当a<0时,证明fx≤−34a−2.

    已知函数fx=x2+ax+2lnx (a为常数).
    (1)若fx是定义域上的单调增函数,求a的取值范围;

    (2)若函数fx存在两个极值点x1,x2x1参考答案与试题解析
    2020-2021学年福建省莆田市某校高二(下)4月月考数学试卷
    一、选择题
    1.
    【答案】
    C
    【考点】
    复数的代数表示法及其几何意义
    复数代数形式的乘除运算
    【解析】
    直接利用复数代数形式的乘除运算化简,求出z的坐标得答案.
    【解答】
    解:∵ z=2i(−2+3i)=−4i+6i2=−6−4i,
    ∴ z在复平面内对应的点的坐标为(−6, −4),在第三象限.
    故选C.
    2.
    【答案】
    B
    【考点】
    导数的运算
    【解析】
    根据导数的运算法则先求导,再判断其导函数为奇函数,问题得以解决
    【解答】
    解:∵ f(x)=ax4+bx2+c,
    ∴ f′(x)=4ax3+2bx,
    ∴ f′(−x)=−4ax3−2bx=−f′(x),
    ∴ f′(−1)=−f′(1)=−2.
    故选B.
    3.
    【答案】
    C
    【考点】
    排列及排列数公式
    【解析】
    直接利用排列公式计算即可.
    【解答】
    解:∵ A2x3=100Ax2,
    ∴ 2x⋅2x−1⋅2x−2=100⋅x⋅x−1,2x≥3,x≥2,x∈N*,
    解得x=13.
    故选C.
    4.
    【答案】
    A
    【考点】
    利用导数研究函数的最值
    【解析】
    根据条件得到利润f(x)=−2x3 +18x2 ,利用导数得到f(x)的单调性,进而可得其极值
    【解答】
    解,设利润为f(x),
    则f(x)=y1−y2=17x2−2x3−x2=18x2−2x3x>0,
    则f′(x) =−6x2 +36x(x>0),
    令f′x>0,解得0令f′x<0,解得x>6;
    故函数f(x)在(0, 6)上单调递增,在(6,+∞)上单调递减,
    则当x=6时,f(x)取得极大值也是最大值,
    故当产量6千台时,利润最大.
    故选A.
    5.
    【答案】
    C
    【考点】
    排列、组合的应用
    排列、组合及简单计数问题
    【解析】
    根据题意,分2步进行分析:①将丙班、丁班看成一个整体,与乙、戊、己三个班全排列,②排好后,在除去开头的4个空位中任选1个,安排甲班,由分步计数原理计算可得答案.
    【解答】
    解:根据题意,分2步进行分析:
    ①将丙班、丁班看成一个整体,与乙、戊、己三个班全排列,有A22A44=48种安排方法,
    ②排好后,除去开头,有4个空位可选,在其中任选1个,安排甲班,有4种情况,
    则有48×4=192种不同安排方案.
    故选C.
    6.
    【答案】
    C
    【考点】
    函数的图象
    【解析】
    此题暂无解析
    【解答】
    解∶由题得x−a2≥0,
    所以x>b时,y>0,x≤b时,y≤0,
    对照四个选项,只有选项C符合.
    故选C .
    7.
    【答案】
    A
    【考点】
    利用导数研究函数的极值
    【解析】

    【解答】
    解:f′x=x−sinx,
    f′′x=1−csx≥0,
    则f′x单调递增.
    又f′0=0,
    ∴当x∈−∞,0时,
    f′0<0,则fx单调递减,
    当x∈0,+∞时,f′0>0,
    则fx单调递增,
    ∴fx仅有唯一的极小值点.
    故选A.
    8.
    【答案】
    D
    【考点】
    利用导数研究函数的单调性
    已知函数的单调性求参数问题
    【解析】
    令hx=fxx,x∈0,+∞,求出函数的导数,根据函数的单调性求出m的范围即可.
    【解答】
    解:令hx=fxx,x∈0,+∞,
    则h′(x)=xf′(x)−f(x)x2.
    ∵ xf′x−fx<0, h′x<0,
    ∴ 函数hx在(0,+∞)递减.
    ∵ f(m−2021)>(m−2021)f(1),
    ∴ m−2021>0,m>2021,
    ∴ fm−2021m−2021>f11,
    即h(m−2021)>h1,
    故m−2021<1,
    解得m<2022,
    故2021故选D.
    二、多选题
    【答案】
    A,B,D
    【考点】
    复数的模
    复数代数形式的乘除运算
    共轭复数
    【解析】
    利用复数的运算,逐个判断即可.
    【解答】
    解:∵ z=2+i,
    A,z=4+1=5,故A正确;
    B,z=2−i,故B正确;
    C,由于i2021=i2020⋅i=i,
    ∴ zi2021=2+ii=−1+2i,故C错误;
    D,z2=2+i2=3+4i,故D正确.
    故选ABD.
    【答案】
    B,D
    【考点】
    导数的运算
    【解析】
    根据导数公式,求导,再判断即可.
    【解答】
    解:A,3x′=3xln3,故A错误;
    B, lg2x′=1xln2,故B正确;
    C, 1lnx′=−1xln2x,故C错误;
    D,e−x′=−e−x,故D正确.
    故选BD.
    【答案】
    B,C,D
    【考点】
    利用导数研究函数的单调性
    函数奇偶性的判断
    利用导数研究函数的极值
    函数的周期性
    【解析】
    根据周期函数的定义判定选项A错误;根据奇偶函数的定义可知选项B正确,根据导函数的正负及零点的个数可判断选项C正确,D错误.
    【解答】
    解:A,因为fx+2π=e|x+2π|sinx+2π
    =e|x+2π|sinx≠e|x|sinx,
    即fx+2π≠fx,所以fx不是周期为2π的周期函数,故A错误;
    B,因为函数fx 的定义域为R,
    f−x=e|−x|sin−x=−e|x|sinx=−fx,
    所以函数fx 是奇函数,故B正确;
    C,f(x)=exsinx,f′(x)=exsinx+excsx=2exsinx+π4,
    当x∈(0,3π4)时,
    x+π4∈π4,π,sinx+π4>0,f′(x)>0,
    所以fx在0,3π4上单调递增,根据奇函数的性质可知,fx在−π4,3π4上单调递增,故C正确;
    D,x≥0时,fx=exsinx,
    令f′x=exsinx+excsx=0,
    sinx+csx=0,0即2sinx+π4=0,解得x解集为{x|x=3π4+kπ,k∈Z且0≤k≤9},
    即方程共有10个解,且0不是方程的解,根据奇函数的对称性可知,
    当−10π即当x∈(−10π,10π)时,函数fx的导数f′x有20个变号零点,
    即fx在(−10π,10π)内有20个极值点,故D正确.
    故选BCD.
    【答案】
    A,C,D
    【考点】
    利用导数研究函数的极值
    利用导数研究函数的最值
    利用导数研究函数的单调性
    利用导数研究不等式恒成立问题
    【解析】
    利用函数的导数判断函数的单调性以及函数的极值然后判断①的正误.
    判断x=1不是该方程的根,当x≠1时,f(x)≠0,方程kf(x)=x2有且只有一个实数根,
    等价于y=k和只有一个交点利用函数的导数求解函数的极值判断函数的单调性,
    然后推出结果,判断②的正误;
    当x1>x2>0时,m[g(x1)−g(x2)]>f(x1)−f(x2)恒成立,
    等价于mg(x1)−f(x1)>mg(x2)−f(x2)恒成立,
    即函数y=mg(x)−f(x)在(0, +∞)上为增函数,
    利用函数的导数集合函数的图象求出m≥1,判断③的正误.
    F(x)=xlnx−ax2(x>0)有两个不同极值点,利用导函数的符号列出不等式求解即可判断④的正误.
    【解答】
    解:A,f(x)的定义域(0,+∞),f′(x)=lnx+1,
    令f′(x)>0有lnx>−1,即x>1e,
    可知f(x)在0,1e单调递减,在1e,+∞单调递增,
    f(x)min=f(x)极小值=f(1e)=−1e,
    且当x→0时,f(x)→0,又f(1)=0,
    从而要使得方程f(x)=k有两个不同的实根,
    即y=f(x)与y=k有两个不同的交点,
    所以k∈−1e,0,故A正确.
    B,易知x=1不是该方程的根,
    当x≠1时,f(x)≠0,方程kf(x)=x2有且只有一个实数根,
    等价于y=k和y=xlnx只有一个交点,
    y′=lnx−1(lnx)2,又x>0且x≠1,
    令y′>0,即lnx>1,有x>e,
    知y=xlnx在(0, 1)和(1, e)单调递减,在(e, +∞)上单调递增,
    x=1是一条渐近线,极小值为e.
    由y=xlnx大致图象可知k<0或k=e,故B错误;
    C,当x1>x2>0时,m[g(x1)−g(x2)]>f(x1)−f(x2)恒成立,
    等价于mg(x1)−f(x1)>mg(x2)−f(x2)恒成立,
    即函数y=mg(x)−f(x)在(0, +∞)上为增函数,
    即y′=mg′(x)−f′(x)=mx−lnx−1≥0恒成立,
    即m≥lnx+1x在(0, +∞)上恒成立,
    令r(x)=lnx+1x,则r′(x)=−lnxx2,
    令r′(x)>0得lnx<0,有0从而r(x)在(0, 1)上单调递增,在(1, +∞)上单调递减,
    则r(x)max=r(1)=1,
    于是m≥1,故C正确.
    D,F(x)=xlnx−ax2(x>0)有两个不同极值点,
    等价于F′(x)=lnx+1−2ax=0有两个不同的正根,
    即方程2a=lnx+1x有两个不同的正根,
    由C可知,0<2a<1,即0故选ACD.
    三、填空题
    【答案】
    1
    【考点】
    复数代数形式的乘除运算
    复数的基本概念
    【解析】
    先将21−i计算化简成代数形式,再求虚部.
    【解答】
    解:∵ 21−i=21+i1−i1+i=1+i.
    ∴ 21−i的虚部为1.
    故答案为:1.
    【答案】
    (−∞, −2)∪(2, +∞)
    【考点】
    利用导数研究函数的极值
    【解析】
    此题暂无解析
    【解答】
    解:f′(x)=[x2+(a+2)x+a+2]ex,
    ∵ 函数fx既有极大值又有极小值,
    ∴ f′(x)有2个变号零点,即g(x)=x2+(a+2)x+a+2=0有2个不相等的解,
    ∴ Δ=(a+2)2−4(a+2)>0,解得a>2或a<−2,
    即实数a的范围是(−∞, −2)∪(2, +∞).
    故答案为:(−∞, −2)∪(2, +∞).
    【答案】
    600
    【考点】
    分步乘法计数原理
    【解析】
    此题暂无解析
    【解答】
    解:数学天地有6种颜色,理综世界有5种颜色,语文学院有5种颜色,英语角有4种颜色,
    则一共有6×5×5×4=600种书写方案.
    故答案为:600.
    【答案】
    1,e2+12
    【考点】
    利用导数研究函数的最值
    利用导数研究不等式恒成立问题
    【解析】
    此题暂无解析
    【解答】
    解:f′(x)=xex,
    当x∈−∞,0时,f′x<0,fx单调递减,
    当x∈0,+∞时,f′x>0,fx单调递增,
    当x→−∞时,fx→0;
    当x→+∞时,fx→∞;
    f0=−1,f(1)=0,f(2)=e2,
    且x<1时,fx<0.
    作出函数fx的图象,如图所示:
    直线y=ax−1过定点0,−1 ,
    要使不等式fx只需2a−1≤f(2)=e2,a−1>f(1)=0,a>0,
    解得1故答案为:1,e2+12.
    四、解答题
    【答案】
    解:(1)由已知fx=2x3+3x2−12x+1可知
    f′x=6x2+6x−12=6x−1x+2,
    所以k=f′1=0,f1=−6 .
    切线方程y=−6 .
    (2)令f′x=0,即6x−1x+2=0,解得x1=−2,x2=1,
    当x∈−∞,−2时, f′x>0,故fx在区间−∞,−2内为增函数;
    当x∈−2,1时, f′x<0,故fx在区间−2,1内为减函数;
    当x∈1,+∞时, f′x>0,故fx在区间1,+∞内为增函数;
    从而函数fx在x1=−2处取得极大值f−2=21,在x2=1处取得极小值f1=−6.
    【考点】
    利用导数研究曲线上某点切线方程
    利用导数研究函数的极值
    【解析】
    此题暂无解析
    【解答】
    解:(1)由已知fx=2x3+3x2−12x+1可知
    f′x=6x2+6x−12=6x−1x+2,
    所以k=f′1=0,f1=−6 .
    切线方程y=−6 .
    (2)令f′x=0,即6x−1x+2=0,解得x1=−2,x2=1,
    当x∈−∞,−2时, f′x>0,故fx在区间−∞,−2内为增函数;
    当x∈−2,1时, f′x<0,故fx在区间−2,1内为减函数;
    当x∈1,+∞时, f′x>0,故fx在区间1,+∞内为增函数;
    从而函数fx在x1=−2处取得极大值f−2=21,在x2=1处取得极小值f1=−6.
    【答案】
    解:(1)当a=32时,f(x)=lnx+x2−3x+94(x>0),
    f′(x)=1x+2x−3=2x2−3x+1x,
    令f′(x)>0,解得:x>1或0令f′(x)<0,解得:12故f(x)在(0, 12)和(1, +∞)上单调递增,在(12, 1)上单调递减.
    (2)f′(x)=1x+2x−2a=2x2−2ax+1x,x∈[1, 3],
    设g(x)=2x2−2ax+1,
    函数f(x)在[1, 3]上存在单调递增区间,
    必有g(x)>0,即2a<2x+1x在[1, 3]上成立,
    由对勾函数的性质可知2x+1x在[1, 3]上单调递增,
    故2a<193,a<196.
    【考点】
    利用导数研究函数的单调性
    函数的单调性及单调区间
    【解析】
    (1)将a=2代入f(x),求出f(x)的导数,解关于导函数的不等式,求出函数的单调区间即可;
    (2)假设函数f(x)在[1, 3]上不存在单调递增区间,必有g(x)≤0,得到关于a的不等式组,解出即可.
    【解答】
    解:(1)当a=32时,f(x)=lnx+x2−3x+94(x>0),
    f′(x)=1x+2x−3=2x2−3x+1x,
    令f′(x)>0,解得:x>1或0令f′(x)<0,解得:12故f(x)在(0, 12)和(1, +∞)上单调递增,在(12, 1)上单调递减.
    (2)f′(x)=1x+2x−2a=2x2−2ax+1x,x∈[1, 3],
    设g(x)=2x2−2ax+1,
    函数f(x)在[1, 3]上存在单调递增区间,
    必有g(x)>0,即2a<2x+1x在[1, 3]上成立,
    由对勾函数的性质可知2x+1x在[1, 3]上单调递增,
    故2a<193,a<196.
    【答案】
    解:(1)f′x=3ax2+2bx−3a,b∈R,
    由题意得:f(1)=−2,f′(1)=0,
    即a+b−3=−2,3a+2b−3=0,
    解得:a=1,b=0,
    所以fx=x3−3x.
    (2)令f′x=3x2−3=0,得x=±1,
    所以fx在−∞,−1和1,+∞单调递增,在−1,1单调递减,
    所以fx在−3,−1单调递增,在−1,1单调递减,1,3单调递增,
    f−3=−27+9=−18,f1=1−3=−2,
    f−1=−1+3=2,f3=27−9=18,
    所以fxmax=f3=27−9=18,
    fxmin=f−3=−27+9=−18,
    对于区间−3,3上任意两个自变量的值x1,x2,有
    |f(x1)−f(x2)|≤|f(x)max−f(x)min|=36,
    所以c≥36,c最小值为36.
    【考点】
    利用导数研究函数的极值
    利用导数研究不等式恒成立问题
    【解析】


    【解答】
    解:(1)f′x=3ax2+2bx−3a,b∈R,
    由题意得:f(1)=−2,f′(1)=0,
    即a+b−3=−2,3a+2b−3=0,
    解得:a=1,b=0,
    所以fx=x3−3x.
    (2)令f′x=3x2−3=0,得x=±1,
    所以fx在−∞,−1和1,+∞单调递增,在−1,1单调递减,
    所以fx在−3,−1单调递增,在−1,1单调递减,1,3单调递增,
    f−3=−27+9=−18,f1=1−3=−2,
    f−1=−1+3=2,f3=27−9=18,
    所以fxmax=f3=27−9=18,
    fxmin=f−3=−27+9=−18,
    对于区间−3,3上任意两个自变量的值x1,x2,有
    |f(x1)−f(x2)|≤|f(x)max−f(x)min|=36,
    所以c≥36,c最小值为36.
    【答案】
    解:(1)当a=−1时,fx=x−1ex,则f′x=1+1ex,
    ∴ f(x)在[0, +∞)上单调递增.
    又f(0)=−1<0,f1=1−1e>0,
    故∃x0∈(0, 1),使得f(x0)=0,
    ∴ 函数f(x)在区间[0, +∞)上有1个零点.
    (2)若f(x)>2对任意的实数x恒成立,则a>ex(2−x)恒成立,
    令g(x)=ex(2−x),则g′(x)=ex(1−x),
    令g′(x)>0,得x<1;
    令g′(x)<0,得x>1.
    ∴ g(x)在(−∞, 1)上单调递增,在(1, +∞)上单调递减,
    ∴ g(x)max=g(1)=e,
    ∴ a的取值范围为(e, +∞).
    【考点】
    利用导数研究与函数零点有关的问题
    利用导数研究不等式恒成立问题
    【解析】
    (Ⅰ)将a=−1代入f(x)中,对f(x)求导,然后判断f(x)的单调性,再利用零点存在性定理,判断f(x)的零点个数;
    (Ⅱ)由f(x)>2对任意的实数x恒成立,可得a>ex(2−x)恒成立,然后构造函数g(x)=ex(2−x),求出g(x)的最大值,再得到a的取值范围.
    【解答】
    解:(1)当a=−1时,fx=x−1ex,则f′x=1+1ex,
    ∴ f(x)在[0, +∞)上单调递增.
    又f(0)=−1<0,f1=1−1e>0,
    故∃x0∈(0, 1),使得f(x0)=0,
    ∴ 函数f(x)在区间[0, +∞)上有1个零点.
    (2)若f(x)>2对任意的实数x恒成立,则a>ex(2−x)恒成立,
    令g(x)=ex(2−x),则g′(x)=ex(1−x),
    令g′(x)>0,得x<1;
    令g′(x)<0,得x>1.
    ∴ g(x)在(−∞, 1)上单调递增,在(1, +∞)上单调递减,
    ∴ g(x)max=g(1)=e,
    ∴ a的取值范围为(e, +∞).
    【答案】
    (1)解:函数fx=lnx+ax2+2a+1x,x>0,
    则函数fx的导数f′(x)= 1x+ 2ax + (2a +1)
    =2ax2+ (2a +1)x+1x= (2ax+1)x+1x,x>0.
    ①当a=0时,f′x>0,函数fx在0,+∞上单调递增;
    ②当a>0时,f′x>0,函数fx在0,+∞上单调递增;
    ③当a<0时,令f′x>0⇒2ax+1>0,
    解得x<−12a,函数fx在0,−12a上单调递增,
    令f′x<0⇒2ax+1<0,解得x>−12a,
    函数fx在−12a,+∞上单调递减.
    综上,当a≥0时,函数fx在0,+∞上单调递增;
    当a<0时,函数fx在0,−12a上单调递增,
    函数fx在−12a,+∞上单调递减.
    (2)证明:因为f′(x)=2ax2+(2a+1)x+1x=2ax+1x+1x(x>0),
    当a<0时,x∈(0,−12a)时,f′(x)>0,x∈ (−12a, +∞)时,f′(x)<0,
    所以f(x)在(0,−12a)上单调递增,在(−12a, +∞)上单调递减,
    所以f(x)max=f(−12a),
    则f(−12a) −−34a−2
    =ln−12a+a×14a2+2a+1−12a+34a+2,
    化简得,f(−12a) −−34a−2=ln−12a+12a+1,
    令h(t)=lnt+1− tt=−12a>0,
    则h′t=1t−1=1−tt,t>0,
    所以h(t)在t∈(0, 1)上单调递增,,在t∈(1, +∞)单调递减.
    所以h(t)max=h(1)=0,所以h(t)≤0,
    即f(−12a) −−34a−2≤0,
    所以f(x)max≤−34a−2,
    所以f(x)≤−34a−2.
    【考点】
    利用导数研究不等式恒成立问题
    利用导数研究函数的单调性
    【解析】
    (1)求出导函数,然后对a的正负分情况讨论,从而得到f′x的正负,然后得到单调区间的范围.
    (2)通过函数的导数,求解函数的最大值,然后转化求解证明即可.
    【解答】
    (1)解:函数fx=lnx+ax2+2a+1x,x>0,
    则函数fx的导数f′(x)= 1x+ 2ax + (2a +1)
    =2ax2+ (2a +1)x+1x= (2ax+1)x+1x,x>0.
    ①当a=0时,f′x>0,函数fx在0,+∞上单调递增;
    ②当a>0时,f′x>0,函数fx在0,+∞上单调递增;
    ③当a<0时,令f′x>0⇒2ax+1>0,
    解得x<−12a,函数fx在0,−12a上单调递增,
    令f′x<0⇒2ax+1<0,解得x>−12a,
    函数fx在−12a,+∞上单调递减.
    综上,当a≥0时,函数fx在0,+∞上单调递增;
    当a<0时,函数fx在0,−12a上单调递增,
    函数fx在−12a,+∞上单调递减.
    (2)证明:因为f′(x)=2ax2+(2a+1)x+1x=2ax+1x+1x(x>0),
    当a<0时,x∈(0,−12a)时,f′(x)>0,x∈ (−12a, +∞)时,f′(x)<0,
    所以f(x)在(0,−12a)上单调递增,在(−12a, +∞)上单调递减,
    所以f(x)max=f(−12a),
    则f(−12a) −−34a−2
    =ln−12a+a×14a2+2a+1−12a+34a+2,
    化简得,f(−12a) −−34a−2=ln−12a+12a+1,
    令h(t)=lnt+1− tt=−12a>0,
    则h′t=1t−1=1−tt,t>0,
    所以h(t)在t∈(0, 1)上单调递增,,在t∈(1, +∞)单调递减.
    所以h(t)max=h(1)=0,所以h(t)≤0,
    即f(−12a) −−34a−2≤0,
    所以f(x)max≤−34a−2,
    所以f(x)≤−34a−2.
    【答案】
    解:(1)∵ f′x=2x+a+2x≥4+a,
    ∴ 只要4+a≥0,即a≥−4时,f′x≥0恒成立,
    fx在定义域0,+∞上单调递增.
    (2)由(1)知fx有两个极值点则a<−4,
    f′x=2x+a+2x=2x2+ax+2x=0
    ⇒2x2+ax+2=0的二根为x1,x2,
    则x1+x2=−a2,x1x2=1,不妨设0fx1−fx2=x12+ax1+2lnx1−x22+ax2+2lnx2
    =x12−x22+ax1−x2+2lnx1x2
    =x12−x22−2x1−x2x1+x2+2lnx1x2
    =x22−x12+2lnx1x2
    =x22−1x22−2lnx22,
    设t=x2,
    又x2−x1≤32⇔2x22−3x2−2≤0⇔1∴ t∈(1,4],
    则fx1−fx2=gt=t−1t−2lnt,
    g′t=1+1t2−2t=t−12t2>0,
    ∴ gt在(1,4]上单调递增,
    g(1)即fx1−fx2的范围是0,154−4ln2 .
    【考点】
    已知函数的单调性求参数问题
    利用导数研究函数的极值
    【解析】
    (1)∵ f′x=2x+a+2x≥4+a,
    ∴ 只要4+a≥0,即a≥−4时f′x≥0恒成立,fx在定义域0,+∞上单调递增.
    【解答】
    解:(1)∵ f′x=2x+a+2x≥4+a,
    ∴ 只要4+a≥0,即a≥−4时,f′x≥0恒成立,
    fx在定义域0,+∞上单调递增.
    (2)由(1)知fx有两个极值点则a<−4,
    f′x=2x+a+2x=2x2+ax+2x=0
    ⇒2x2+ax+2=0的二根为x1,x2,
    则x1+x2=−a2,x1x2=1,不妨设0fx1−fx2=x12+ax1+2lnx1−x22+ax2+2lnx2
    =x12−x22+ax1−x2+2lnx1x2
    =x12−x22−2x1−x2x1+x2+2lnx1x2
    =x22−x12+2lnx1x2
    =x22−1x22−2lnx22,
    设t=x2,
    又x2−x1≤32⇔2x22−3x2−2≤0⇔1∴ t∈(1,4],
    则fx1−fx2=gt=t−1t−2lnt,
    g′t=1+1t2−2t=t−12t2>0,
    ∴ gt在(1,4]上单调递增,
    g(1)即fx1−fx2的范围是0,154−4ln2 .

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