高考数学一轮复习课时质量作业(二十)含答案
展开这是一份高考数学一轮复习课时质量作业(二十)含答案,共4页。试卷主要包含了已知函数f =x+1ex-a等内容,欢迎下载使用。
(1)当a=1时,求函数f (x)在(1,f (1))处的切线方程;
(2)若函数f (x)的图象与直线y=ax-a在1e,e上有两个不同的交点,求实数a的取值范围.
解:(1)当a=1时,f (x)=2ln x-x2+x(x>0),
所以f ′(x)=2x-2x+1.
因为f (1)=0,
所以切点坐标为(1,0),切线斜率为f ′(1)=1,
所以切线方程为y-0=1(x-1),即y=x-1.
(2)由题知f (x)=2ln x-x2+ax(a∈R),函数f (x)的图象与直线y=ax-a在1e,e上有两个不同的交点.
令g(x)=f (x)-y=2ln x-x2+a(x>0),所以g′(x)=2x-2x=-2x+1x-1x.
因为x∈1e,e,
所以令g′(x)=0,得x=1,
所以当1e≤x<1时,g′(x)>0,g(x)单调递增;当1
因为g1e=a-2-1e2,g(e)=a+2-e2,
又g(e)-g1e=4-e2+1e2<0,
所以g(e)
所以g(x)=2ln x-x2+a在1e,e上有两个不同的零点的条件是g1=a-1>0,g1e=a-2-1e2≤0,
解得1所以实数a的取值范围为1,2+1e2.
2.(2024·通辽模拟)已知函数f (x)=-x3+x2+x+a(a∈R).
(1)求函数f (x)的极值点;
(2)若函数f (x)有且只有两个零点,求实数a的值.
解:(1)因为f (x)=-x3+x2+x+a(a∈R),所以f ′(x)=-3x2+2x+1=(3x+1)(-x+1).
令f ′(x)>0,解得-13
所以f (x)在-∞,-13,(1,+∞)上单调递减,在-13,1上单调递增,
所以f (x)的极小值点是-13,极大值点是1.
(2)函数f (x)有且只有两个零点,令f (x)=0,则-x3+x2+x=-a.令g(x)=-x3+x2+x,即y=g(x)与y=-a的图象有两个交点.
由(1)分析知g(x)在-∞,-13,(1,+∞)上单调递减,在-13,1上单调递增,g(x)的大致图象如图所示.
要使函数f (x)有且只有两个零点,即-a=g(1)或-a=g-13,解得a=-1或a=527.
3.(2024·江门模拟)已知函数f (x)=x+1ex-a(a∈R).
(1)求f (x)的极值;
(2)若f (x)有两个零点,求实数a的取值范围.
解:(1)函数f (x)的定义域为R,f ′(x)=(x+2)ex.
令f ′(x)<0,得x<-2;令f ′(x)>0,得x>-2,
所以f (x)在区间(-∞,-2)上单调递减,在区间(-2,+∞)上单调递增.
所以当x=-2时,f (x)有极小值f (-2)=-1e2-a,无极大值.
(2)函数f (x)=(x+1)ex-a有两个零点,
取g(x)=(x+1)ex,则直线y=a与函数y=g(x)的图象有两个交点.
g′(x)=(x+2)ex,
令g′(x)<0,得x<-2;令g′(x)>0,得x>-2,
所以g(x)在区间(-∞,-2)上单调递减,在区间(-2,+∞)上单调递增.
因为g(-1)=0,g(-2)=-1e2,
当x<-1时,g(x)<0,当x>-1时,g(x)>0,
当x→-∞时,g(x)→0,当x→+∞时,g(x)→+∞,
所以函数g(x)的大致图象如图所示.
结合图象可知,当-1e2故实数a的取值范围为-1e2,0.
4.已知函数f (x)=x-ln x+m,g(x)=xex.
(1)若函数f (x)和g(x)的图象都与平行于x轴的同一条直线相切,求m的值;
(2)若函数F(x)=f (x)-g(x)有两个零点x1,x2,证明:ex1·ex2>e2.
(1)解:由题意知函数f (x)的定义域为(0,+∞),f ′(x)=1-1x=x-1x,
当x∈(0,1)时,f ′(x)<0;当x∈(1,+∞)时,f ′(x)>0,
故f (x)在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增.
由f (1)=1+m,可得y=f (x)的图象与直线y=1+m相切.
因为g′(x)=1-xex,则当x∈(-∞,1)时,g′(x)>0;当x∈(1,+∞)时,g′(x)<0,
故g(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,g(1)=1e,即y=g(x)的图象与直线y=1e相切.
因为两函数图象均与平行于x轴的同一条直线相切,则1+m=1e,即m=1e-1.
(2)证明:F(x)=f (x)-g(x)=x-ln x+m-xex=-ln xex-xex+m(x>0),令t1=x1ex1,t2=x2ex2,
由F(x1)=F(x2)=0,得-ln t1-t1+m=-ln t2-t2+m=0.
易知函数y=-ln t-t+m在(0,+∞)上单调递减,故t1=t2,即x1ex1=x2ex2,
即g(x1)=g(x2).
由(1)可知g(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,所以不妨设0
所以h(x)在(0,1)上单调递增,所以h(x)
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