1 / 312020北京各区一模数学试题分类汇编--函数与导数(2020海淀一模)已知函数f (x )=|x -m |与函数g (x )的图象关于y 轴对称.若g (x )在区间(1,2)内单调递减,则m 的取值范围为( ) A. [-1,+∞) B. (-∞,-1]C. [-2,+∞)D. (-∞,-2]【答案】D【解析】函数()f x x m =-与函数()g x 的图象关于y 轴对称,()=()g x f x x m \-=+,()g x 在区间(12),内单调递减, 则22m m -砛?,, 故选:D .(2020西城一模)设函数()210100x x x f x lgx x ⎧++≤⎪=⎨>⎪⎩,,若关于x 的方程()()f x a a R =∈有四个实数解()1234i x i =,,,,其中1234x x x x <<<,则()()1234x x x x +-的取值范围是( ) A. (]0101, B. (]099,C. (]0100, D. ()0+∞,2 / 31【答案】B【解析】()21010lg 0x x x f x x x ⎧++≤⎪=⎨>⎪⎩,,,画出函数图像,如图所示:根据图像知:1210x x +=-,34lg lg x x =-,故341x x =,且31110x ≤<. 故()()(]1234330110,99x x x x x x ⎛⎫∈ ⎪⎭-⎝+-=-. 故选:B .(2020西城一模)下列函数中,值域为R 且为奇函数的是( )3 / 31A. 2y x =+B. y sinx =C. 3y x x =-D. 2x y =【答案】C【解析】A. 2y x =+,值域为R ,非奇非偶函数,排除; B. y sinx =,值域为[]1,1-,奇函数,排除;C. 3y x x =-,值域为R ,奇函数,满足;D. 2x y =,值域为()0,∞+,非奇非偶函数,排除; 故选:C .(2020东城一模)设函数()()120f x x x x=+-<,则()f x ( ) A. 有最大值 B. 有最小值C. 是增函数D. 是减函数【答案】A【解析】0x <Q ,()()112224f x x x x x ⎡⎤∴=+=--+-≤--=-⎢⎥-⎣⎦,当且仅当1x x -=-,即 1x =-时取等号,()f x ∴有最大值,又由对勾函数的图象可知()f x 在(),0-∞上不具单调性. 故选:A.(2020丰台一模)已知函数()e 1,0,,0.x x f x kx x ⎧-≥=⎨<⎩若存在非零实数0x ,使得()()00f x f x -=成立,则实数k 的取值范围是( ) A. (),1-∞-B. (],1-∞-C. ()1,0-D. [)1,0-4 / 31【答案】A【解析】不妨设00x >当0k ≥时,()00=e 10xf x ->,()000f x kx -=-≤,不存在非零实数0x ,使得()()00f x f x -=成立,则0k ≥不满足题意当k 0<时,若存在非零实数0x ,使得()()00f x f x -=成立,则方程00e 1xkx -=-有非零的正根,即函数()e 1,0x y x =->与(),0y kx x =->有交点先考虑函数()e 1,0xy x =-≥与直线y kx =-相切的情形设切点为11(,)x y ,则11111e 1x x k e y kx y ⎧-=⎪=-⎨⎪=-⎩,整理得()111e 10xx -+=令()()1e 1,0xg x x x =-+≥,则()0e xg x x '=≥,即函数()g x 在[)0,+∞上单调递增则()(0)0g x g ≥=,所以方程()111e 10xx -+=的根只有一个,且10x =,即1k -=则函数()e 1,0xy x =-≥与直线y kx =-相切时,切点为原点所以要使得函数()e 1,0xy x =->与(),0y kx x =->有交点,则1k ->,即1k <-所以实数k 的取值范围是(),1-∞- 故选:A(2020丰台一模)已知132a =,123b =,31log 2c =,则( ) A. a b c >> B. a c b >>C. b a c >>D. b c a >>【答案】C5 / 31【解析】66121342372⎛⎫⎛⎫=<= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭Q ,0a b ∴<<331log log 021c =<=Q b a c ∴>>故选:C(2020朝阳区一模)下列函数中,既是偶函数又在区间(0,)+∞上单调递增的是( ) A. 3y x = B. 21y x =-+C. 2log y x =D. ||2x y =【答案】D【解析】函数3y x =是奇函数,不符合;函数21y x =-+是偶函数,但是在(0,)+∞上单调递减,不符合;函数2log y x =不是偶函数,不符合;函数||2x y =既是偶函数又在区间(0,)+∞上单调递增,符合. 故选:D(2020朝阳区一模)已知函数222,1,()2ln ,1.x ax a x f x x a x x ⎧-+≤=⎨->⎩若关于x 的不等式()2af x ≥在R 上恒成立,则实数a 的取值范围为( )A. (-∞B. 3[0,]2C. [0,2]D.【答案】C【解析】(1)当1x ≤时,由()2a f x ≥得23(2)2x a x ≥-,6 / 31当314x <≤时,2322x a x ≤-232()4x x =-恒成立,因为222333933()()()42416443332()2()2()444x x x x x x x -+-+-+==---913316()32442()4x x =-++- 令34t x =-,则104t <≤,令193()2164y t t =++,则219(1)216y t'=-0<, 所以193()2164y t t =++在1(0,]4上递减,所以11938()212444164y ≥++==⨯, 即913316()32442()4x x -++-的最小值为2, 所以此时2a ≤,当34x ≤时,2322x a x ≥-913316()32442()4x x =-++-1393[()]324416()4x x =--++-恒成立, 因为1393[()]324416()4x x --++-1324≤-⨯0=,当且仅当0x =时取等, 所以0a ≥,(2)当1x >时,由()2a f x ≥得21ln 2xa x ≤+恒成立, 令21ln 2x y x =+(1)x >,则22ln 11(ln )2x y x -'=+,7 / 31由0y '>得12x e >,由0y '<得121x e <<,所以函数21ln 2x y x =+12(1,)e 上递减,在12(,)e +∞上递增,所以x =min 22y ==+a ≤ 综上所述:02a ≤≤. 故选:C(2020石景山一模)下列函数中,既是奇函数又在区间()0,∞+上单调递减的是( )A. 22y x =-+B. 2x y -=C. ln y x =D. 1y x=【答案】D【解析】由基本函数的性质得:22y x =-+为偶函数,2xy -=为非奇非偶函数,ln y x =为非奇非偶函数,1y x=为奇函数,且在区间()0,∞+上单调递减. 故选:D(2020石景山一模)设()f x 是定义在R 上的函数,若存在两个不等实数12,x x R ∈,使得()()121222f x f x x x f ++⎛⎫= ⎪⎝⎭,则称函数()f x 具有性质P ,那么下列函数:①()1,00,0x f x x x ⎧≠⎪=⎨⎪=⎩;②()2f x x =;8 / 31③()21f x x =-;具有性质P 的函数的个数为( ) A. 0 B. 1C. 2D. 3【答案】C【解析】对于①:取121,1x x ==-,则 12()1,()1f x f x ==-此时,12(0)02x x f f +⎛⎫==⎪⎝⎭,()()121(1)022f x f x ++-==. 所以()()121222f x f x x x f ++⎛⎫=⎪⎝⎭故函数①具有性质P .对于②:假设存在两个不等实数12,x x R ∈,使得()()121222f x f x x x f ++⎛⎫=⎪⎝⎭, 则222121211222224x x x x x x x x f +++⋅+⎛⎫⎛⎫==⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. ()()22121222f x f x x x ++=. 所以22112224x x x x +⋅+22122x x +=,化简得:2221212122()0044x x x x x x +--=⇒=即:12x x =.与“存在两个不等实数12,x x R ∈,使得()()121222f x f x x x f ++⎛⎫=⎪⎝⎭” 矛盾.9 / 31故函数②不具有性质P .对于③:取12x x = 12()1,()1f x f x ==此时,12(0)12x x f f +⎛⎫==⎪⎝⎭,()()1211122f x f x ++== 所以()()121222f x f x x x f ++⎛⎫=⎪⎝⎭故函数③具有性质P . 故选:C.(2020怀柔一模)若函数()(cos )xf x e x a =-在区间(,)22ππ-上单调递减,则实数a 的取值范围是___________.【答案】)+∞. 【解析】由题可知:函数()(cos )xf x e x a =-在区间(,)22ππ-上单调递减 等价于'()0f x ≤在(,)22ππ-恒成立 即()'()cos sin 0=--≤xf x ex x a 在(,)22ππ-恒成立则cos sin 4π⎛⎫≥-=+ ⎪⎝⎭a x x x 在(,)22ππ-恒成立所以max4π⎤⎛⎫≥+⎪⎥⎝⎭⎦a x ,10 / 31由(,)22x ππ∈-,所以3,444πππ⎛⎫+∈- ⎪⎝⎭x故cos 42π⎛⎤⎛⎫+∈- ⎥ ⎪ ⎝⎭⎝⎦x(4π⎛⎫+∈- ⎪⎝⎭x所以a ≥)∈+∞a故答案为:)+∞(2020怀柔一模)函数f(x)=|log 2x|的图象是( )A. B.C. D.【答案】A【解析】易知函数值恒大于等于零,同时在(0,1)上单调递减且此时的图像是对数函数的图像关于x 轴的对称图形,在单调递增.故选A .(2020密云一模)已知函数21,0()(2),0x x f x f x x -⎧-≤=⎨->⎩,若关于x 的方程3()2f x x a =+有且只有两个不相等的实数根,则实数a 的取值范围是_______________.11 / 31【答案】(,3)-∞【解析】函数()f x 的图象如图所示:因为方程3()2f x x a =+有且只有两个不相等的实数根, 所以()y f x =图象与直线32y x a =+有且只有两个交点即可, 当过(0,3)点时两个函数有一个交点,即3a =时,32y x a =+与函数()f x 有一个交点, 由图象可知,直线向下平移后有两个交点, 可得3a <, 故答案为:(,3)-∞.(2020顺义区一模)11.若函数()2,01,0x e x f x x x ⎧≤=⎨->⎩,则函数()1y f x =-的零点是___________.【答案】0【解析】要求函数()1y f x =-的零点, 则令()10y f x =-=,即()1f x =,12 / 31又因为:()2,01,0x e x f x x x ⎧≤=⎨->⎩, ①当0x ≤时,()xf x e =,1x e =,解得0x =.②当0x >时,()21f x x =-,211x -=,解得x =,所以x =综上所以,函数()1y f x =-的零点是0或.故答案为:0(2020顺义区一模)当[]0,1x ∈时,若函数()()21f x mx =-的图象与()2mg x x =+的图象有且只有一个交点,则正实数m 的取值范围是( )A. [)2,+∞B. (]50,2,+2U ⎡⎫∞⎪⎢⎣⎭C. 5,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭D. (][)20,1,+U ∞【答案】B【解析】当[]0,1x ∈时,又因为m 为正实数,函数()()21f x mx =-的图象二次函数,在区间10,m ⎛⎫ ⎪⎝⎭为减函数,在区间[1m ,1)为增函数; 函数()22m mg x x x =+=+,是斜率为1的一次函数.13 / 31最小值为()min 2m g x =,最大值为()max 12m g x =+; ①当11m≥时,即01m <≤时, 函数()()21f x mx =-在区间[]0,1 为减函数,()2mg x x =+在区间[]0,1 为增函数, ()f x 的图象与()g x 的图象有且只有一个交点,则()()max min f x g x ≥,()()max min 00f g ≥即()2012mm ⨯-≥,解得2m ≤, 所以01m <≤ ②当101m<<时,即1m >时, 函数()()21f x mx =-在区间10,m ⎛⎫ ⎪⎝⎭为减函数,在区间[1m ,1)为增函数,()2mg x x =+在区间[]0,1 为增函数, ()f x 的图象与()g x 的图象有且只有一个交点,则()()max minf xg x ≥()()max min 00f g ≥即()()21f x mx =-的图象与()2mg x x =+的图象有且只有一个交点 ,14 / 31()()()()10011m f g f g ⎧>⎪≥⎨⎪<⎩,()()2201021112m m m m ⎧⨯-≥+⎪⎪⎨⎪⨯-≥+⎪⎩ 解得12m <≤或52m >综上所述:正实数m 的取值范围为(]50,2,+2U ⎡⎫∞⎪⎢⎣⎭.故选:B(2020顺义区一模)若3log 0.2a =,0.22b =,20.2c =,则( ) A. a c b << B. a b c <<C. c a b <<D. b c a <<【答案】A【解析】33log 0.2log 10a =<=,0.20221b =>=, 2000.20.21c <<==,所以01a c b <<<<,即a c b <<. 故选:A(2020延庆一模)下列函数中,是奇函数且在其定义域上是增函数的是( )A. 1y x=B. y tanx =C. x x y e e -=-D. 2,02,0x x y x x +≥⎧=⎨-<⎩【答案】C【解析】对于A 选项,反比例函数1y x=,它有两个减区间,15 / 31对于B 选项,由正切函数y tanx =的图像可知不符合题意; 对于C 选项,令()xxf x e e -=-知()xx f x ee --=-,所以()()0f x f x +-=所以()x xf x e e -=-为奇函数,又x y e =在定义内单调递增,所以xy e -=-单调递增,所以函数x xy e e -=-在定义域内单调递增;对于D ,令2,0()2,0x x g x x x +≥⎧=⎨-<⎩,则2,0()2,0x x g x x x -+≤⎧-=⎨-->⎩,所以()()0g x g x +-≠,所以函数2,02,0x x y x x +≥⎧=⎨-<⎩不是奇函数. 故选:C(2020海淀一模)已知函数()x f x e ax =+. (I )当a =-1时,①求曲线y = f (x )在点(0,f (0))处的切线方程; ②求函数f (x )的最小值;(II )求证:当()2,0a ∈-时,曲线() y f x =与1y lnx =-有且只有一个交点. 【解析】 (I)当1a =-时,①函数()xf x e x =-,0(0)=1f e ∴=,()1x f x e =-',即0(0)1=0f e -'=,16 / 31∴曲线()y f x =在点()(0)0f ,处的切线方程为1y =.②令()1>0x f x e -'=,得0x >,令()1<0x f x e -'=,得0x <, 所以()f x 在(0,+)∞上单增,在(,0)-∞单减,∴函数()f x 的最小值为min ()(0)1f x f ==.(II) 当()2,0a ∈-时,曲线() y f x =与1ln y x =-有且只有一个交点. 等价于()()ln 10xg x e ax x x =++->有且只有一个零点.()()10x g x e a x x'=++>, 当()0,1x ∈时,11,1xe x>>, ()2,0a ∈-Q ,则()10x g x e a x'=++>, 当[)1,x ∈+∞时,12,0xe e x>>>, ()2,0a ∈-Q ,则()10x g x e a x'=++>, ()g x ∴在()0,∞+上单增,又1121()220e a g e e e e=+-<-<Q , ()220e g e e ae e e =+>->,由零点存在性定理得()g x 有唯一零点,即曲线() y f x =与1ln y x =-有且只有一个交点. (2020西城一模)设函数()()22f x alnx x a x =+-+,其中.a R ∈17 / 31(Ⅰ)若曲线()y f x =在点()()22f ,处切线的倾斜角为4π,求a 的值; (Ⅱ)已知导函数()'f x 在区间()1e ,上存在零点,证明:当()1x e ∈,时,()2f x e >-. 【解析】 (Ⅰ)()()2ln 2f x a x x a x =+-+,故()()'22af x x a x=+-+, ()()'42tan 1242a f a π=+-+==,故2a =. (Ⅱ) ()()()()12'220x x a af x x a x x--=+-+==,即()22,a x e =∈,存在唯一零点, 设零点为0x ,故()()000'220af x x a x =+-+=,即02a x =, ()f x 在()01,x 上单调递减,在()0,x e 上单调递增,故()()()()0220000i 0000m n ln 22ln 22a x x a x x x f x f x x x x +-+=+-+==200002ln 2x x x x =--,设()22ln 2g x x x x x =--,则()'2ln 2g x x x =-,设()()'2ln 2h x g x x x ==-,则()2'20h x x=-<,()h x 单调递减, ()()1'12h g ==-,故()'2ln 20g x x x =-<恒成立,故()g x 单调递减. ()()2min g x g e e >=-,故当()1x e ∈,时,()2f x e >-.(2020东城一模)已知函数()ln 1a f x x x=--. (1)若曲线()y f x =存在斜率为-1的切线,求实数a 的取值范围;18 / 31(2)求()f x 的单调区间;(3)设函数()ln x ag x x+=,求证:当10a -<<时, ()g x 在()1,+∞上存在极小值. 【解析】(1)由()ln 1a f x x x =--得()221'(0)a x af x x x x x+=+=>. 由已知曲线()y f x =存在斜率为-1的切线,所以()'1f x =-存在大于零的实数根,即20x x a ++=存在大于零的实数根,因为2y x x a =++在0x >时单调递增, 所以实数a 的取值范围(),0-∞. (2)由()2',0,x af x x a R x+=>∈可得 当0a ≥时, ()'0f x >,所以函数()f x 的增区间为()0,∞+; 当0a <时,若(),x a ∈-+∞, ()'0f x >,若()0,x a ∈-, ()'0f x <, 所以此时函数()f x 的增区间为(),a -+∞,减区间为()0,a -.(3)由()ln x ag x x+=及题设得()()()()22ln 1'ln ln ax f x x g x x x --==, 由10a -<<可得01a <-<,由(2)可知函数()f x 在(),a -+∞上递增, 所以()110f a =--<,取x e =,显然1e >,()ln 10a af e e e e=--=->,所以存在()01,x e ∈满足()00f x =,即存在()01,x e ∈满足()0'0g x =,所以()g x , ()'g x 在区间(1,+∞)上情况如下:x 0(1,x ) 0x 0(+x ,)∞19 / 31()'g x - 0 + ()g x ↘ 极小 ↗所以当-1<a<0时,g (x )在(1,+∞)上存在极小值. (2020丰台一模)已知函数()()ln 1f x a x x x =+-+.(1)若曲线()y f x =在点()()e,e f 处的切线斜率为1,求实数a 的值; (2)当0a =时,求证:()0f x ≥; (3)若函数()f x 在区间()1,+?上存在极值点,求实数a 的取值范围.【解析】(1)因为()()ln 1f x a x x x =+-+, 所以()ln a f x xx '=+.由题知()e ln e 1eaf '=+=, 解得0a =.(2)当0a =时,()ln 1f x x x x =-+, 所以()ln f x x '=.当()0,1x ∈时,()0f x ¢<,()f x 在区间()0,1上单调递减;当()1,x ∈+∞时,()0f x ¢>,()f x 在区间()1,+?上单调递增;所以()10f =是()f x 在区间()0,+?上的最小值.20 / 31所以()0f x ≥.(3)由(1)知,()ln ln a x x af x xxx +'=+=.若0a ≥,则当()1,x ∈+∞时,()0f x ¢>,()f x 在区间()1,+?上单调递增,此时无极值.若0a <,令()()g x f x '=, 则()21a g x x x '=-. 因为当()1,x ∈+∞时,()0g x ¢>,所以()g x 在()1,+?上单调递增.因为()10g a =<,而()()eee 10aaa g a a a -=-+=->,所以存在()01,eax -∈,使得()00g x =.()f x ¢和()f x 的情况如下:因此,当0x x =时,()f x 有极小值()0f x . 综上,a 的取值范围是(,0)-∞.21 / 31(2020朝阳区一模)已知函数()11xx f x e x +=--. (1)求曲线()y f x =在点(0,(0))f 处的切线方程; (2)判断函数()f x 的零点的个数,并说明理由;(3)设0x 是()f x 的一个零点,证明曲线xy e =在点00(,)x x e 处的切线也是曲线ln y x =的切线.【解析】(1)因为()11xx f x e x +=--, 所以001010)2(e f -=+=-,()2(1)2e xx f x -'=+,02(01)203e ()f -'==+.所以曲线()y f x =在点(0,(0))f 处的切线的方程为320x y -+=. (2)函数()f x 有且仅有两个零点.理由如下: ()f x 的定义域为{|,1}x x R x ∈≠.因为22()e 0(1)xf 'x x =+>-,所以()f x 在(,1)-∞和(1,)+∞上均单调递增.因为(0)20f =>,21(2)3e 0f --=-<,所以()f x 在(,1)-∞上有唯一零点1x .因为2e (2)30f =->,545()e 904f =-<,所以()f x 在(1,)+∞上有唯一零点2x . 综上,()f x 有且仅有两个零点.(3)曲线xy e =在点00(,)x x e 处的切线方程为00()-=-x x y e e x x ,即0000e e e x x x y x x =-+.22 / 31设曲线ln y x =在点33(,)x y 处的切线斜率为0e x ,则031e xx =,031e x x =,30y x =-,即切点为001(,)ex x -. 所以曲线ln y x =在点001(,)e x x -处的切线方程为 0001e ()ex x y x x +=-,即00e 1x y x x =--. 因为0x 是()f x 的一个零点,所以00011x x ex +=-. 所以00000000011e e e (1)(1)1x x xx x x x x x -+-+=-=-=--.所以这两条切线重合所以结论成立.(2020石景山一模)已知函数()2f x x =(0x >),()lng x a x =(0a >).(1)若()()f x g x >恒成立,求实数a 的取值范围;(2)当1a =时,过()f x 上一点()1,1作()g x 的切线,判断:可以作出多少条切线,并说明理由. 【解析】(1)令()()()2ln h x f x g x x a x =-=-(0x >)所以()2222a x a x x h x x='-=-令()2220x x xh a -'==,解得x =. 当x 变化时,()h x ',()h x 的变化情况如下表: .23 / 31所以在()0,∞+的最小值为ln ln 2222a a a ah a =-=- 令0h >,解得02e a <<. 所以当02e a <<时,()0h x >恒成立,即()()f x g x >恒成立. (2)可作出2条切线.理由如下:当1a =时,()ln g x x =.设过点()1,1的直线l 与()ln g x x =相切于点()00,P x y ,则()00011y g x x -'=-即000ln 111x x x -=-整理得000ln 210x x x -+=令()ln 21x x m x x -=+,则()m x 在()0,∞+上的零点个数与切点P 的个数一一对应.()ln 1m x x '=-,令()ln 10x m x '=-=解得x e =.24 / 31当x 变化时,()m x ',()m x 的变化情况如下表:所以()m x 在()0,e 上单调递减,在(),e +∞上单调递增.且2222211124ln 110m e e e e e ⎛⎫=⨯-+=-+>⎪⎝⎭()ln 2110m e e e e e =⨯-+=-+<()2222ln 2110m e e e e =⨯-+=>所以()m x 在21,e e ⎛⎫⎪⎝⎭和()2,e e 上各有一个零点,即ln 210x x x -+=有两个不同的解. 所以过点()1,1可作出ln y x=2条切线.(2020怀柔一模)已知函数()ln ,()xf x xg x e ==.(1)求()y f x =在点(1,(1))f 处的切线方程; (2)当0x >时,证明:()()f x x g x <<;(3)判断曲线()f x 与()g x 是否存在公切线,若存在,说明有几条,若不存在,说明理由.25 / 31【解析】(1)()ln f x x =的定义域(0,)+∞1()(1)1f x k f x=⇒'='=由 又(1)0f =所以()y f x =在点(1,(1))f 处的切线方程为:1y x =-. (2)设()()ln (0)h x f x x x x x =-=->,11'()101x h x x x x-=-==⇒=由, '(),()h x h x x 随变化如下:max ()(1)ln1110h x h ∴==-=-< ()f x x ∴<设()(),=-=-xs x x g x x e 则'()1e 0xs x =-<在(0,)x ∈+∞上恒成立(0,())x s x ∈+∴∞在上单调递减()(0)10()∴<=-<⇒<s x s x g x综上()()f x x g x <<(3)曲线()f x 与()g x 存在公切线,且有2条,理由如下:26 / 31由(2)知曲线()f x 与()g x 无公共点,设12,l l 分别切曲线()f x 与()g x 于2112(,ln ),(,)xx x x e ,则22112211:ln 1;:(1)x x l y x x l y e x e x x =⋅+-=⋅+-, 若12l l =,即曲线()f x 与()g x 有公切线,则222122121(1)10ln 1(1)x x x ex e x x x e x ⎧=⎪⇒-++=⎨⎪-=-⎩ 令()(1)1xh x e x x =-++,则曲线()f x 与()g x 有公切线,当且仅当()h x 有零点,'()1x h x xe =-+Q ,当0x ≤时,'()0h x >,()h x 在(),0-∞单调递增,当0x >时,()''()10=-+<xh x x e ,'()h x 在()0,∞+单调递减'(0)10,'(1)10h h e =>=-<又,所以存在0(0,1)x ∈,使得000'()10=-+=xh x x e 且当0(0,)x x ∈时,'()0,()h x h x >单调递增, 当0(,)x x ∈+∞时,'()0,()h x h x <单调递减0max 0000001()()(1)1(1)10x h x h x e x x x x x ∴==-++=-++>,27 / 31又22(2)310,(2)30--=-<=-+<h eh e所以()h x 在00(2,),(,2)-x x 内各存在有一个零点故曲线()f x 与()g x 存在2条公切线.(2020密云一模)已知函数()()1xf x e ax =+,a R ∈.(1)求曲线()y f x =在点()()0,0M f 处的切线方程; (2)求函数()f x 的单调区间; (3)判断函数()f x 的零点个数.【解析】(1)()(1)x f x e ax =+Q ,()(1)(1)x x x f x e ax ae e ax a ∴'=++=++,设曲线()y f x =在点(0M ,(0))f 处的切线的斜率为k , 则0(0)(1)(1)1x x k f e ax ae e a a ='=++=+=+, 又(0)1f =,∴曲线()y f x =在点(0M ,(0))f 处的切线方程为:1(1)y a x -=+,即(1)10a x y +-+=;(2)由(1)知,()(1)x f x e ax a '=++,故当0a =时,()0x f x e '=>,所以()f x 在R 上单调递增;当0a >时,1(,)a x a +∈-∞-,()0f x '<;1(a x a+∈-,)+∞,()0f x '>;28 / 31()f x ∴的递减区间为1(,)a a +-∞-,递增区间为1(a a+-,)+∞; 当0a <时,同理可得()f x 的递增区间为1(,)a a +-∞-,递减区间为1(a a+-,)+∞; 综上所述,0a =时,()f x 单调递增为(,)-∞+∞,无递减区间; 当0a >时,()f x 的递减区间为1(,)a a +-∞-,递增区间为1(a a+-,)+∞; 当0a <时,()f x 的递增区间为1(,)a a +-∞-,递减区间为1(a a+-,)+∞; (3)当0a =时,()0xf x e =>恒成立,所以()f x 无零点;当0a ≠时,由()(1)0x f x e ax =+=,得:1x a=-,只有一个零点. (2020顺义区一模)已知函数2()2ln f x x a x =-,其中a R ∈ (1)当2a =时,求曲线()y f x =在点()()1,1A f 处的切线方程; (2)若函数()f x 存在最小值Q ,求证:1Q ≤.【解析】(1)2a =时,22()4ln ,(1)1f x x x f =-=4()2f x x x'=-切线斜率(1)242k f '==-=-曲线()y f x =在点(1,(1))A f 处的切线方程为:12(1)y x -=--即:230x y +-=(2)()222()2(0)x a a f x x x x x-'=-=>29 / 31①当0a ≤时,()0f x '≥恒成立()f x 在(0,)+∞单调递增,()f x 无最小值②当0a >时,由()0f x '=得x =x =(x ∈时,()0f x '<,()f x在(单调递减)x ∈+∞时,()0f x '>,()f x在)+∞单调递增所以()f x 存在最小值,ln Q fa a a ==-下面证明1Q ≤.设函数()ln (0),()1(ln 1)ln g a a a a a g a a a '=->=-+=-由()0g a '=得1a =,易知()g a 在(0,1)单调递增,在(1,)+∞单调递减 所以()g a 的最大值为(1)1g = 所以()1g a ≤恒成立,1Q ≤得证.(2020延庆一模)已知函数()2221,1ax a f x x +-=+其中0a ≠ (1)当1a =时,求曲线()y f x =在原点处的切线方程;(2)若函数()f x 在[)0,+∞上存在最大值和最小值,求a 的取值范围.【解析】(1)2222(1)1()(1)x a f x x -'==+当时,. 所以切线的斜率(0)2k f '==;又(0)0f =.30 / 31所以曲线()y f x =在原点处的切线方程为:2y x =.(2)22222(1)(21)2()(1)a x ax a xf x x +-'+-=+()()22222222221()(1)(1)ax a x a ax x a x x -+-+--+==++ 当0a >时,()0f x '=解得 121,x a x a=-=则[0,)x ∈+∞时()()f x f x '、随x 的变化情况如下表:所以()f x 在10,a ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增,在1,a ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭上单调递减,所以()f x 的最大值为21()f a a=,若()f x 存在最小值,则()0x ∈+∞,时, 2()(0)1f x f a ≥=-恒成立,即2222111ax a a x +-≥-+, 所以()2221ax a x ≥-即2112a a x-≤在(0,)x ∈+∞恒成立,31 / 31 所以2102a a -≤.又因为 0a >,所以210a -≤,则01a <≤. 当0a <时,()0f x '=解得 121,x a x a =-=则[0,)x ∈+∞时()()f x f x '、随x 的变化情况如下表:所以()f x 在()0,a -上单调递减,在(),a -+∞上单调递增, 所以()f x 的最小值为1-,若()f x 存在最大值,则()0x ∈+∞,时,2()(0)1f x f a ≤=-恒成立,即2222111ax a a x +-≤-+,所以()2221ax a x ≤-即2112a a x -≤在(0,)x ∈+∞恒成立,所以2102a a -≤.又因为 0a <,所以210a -≥,则1a ≤-. 综上所述,a 的取值范围为(,1](0,1]-∞-⋃.。