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专题1.5函数的综合应用-2021年高考数学(理)尖子生培优题典(原卷版)

1 / 72021学年高考数学(理)尖子生同步培优题典专题1.4导数的综合应用姓名:__________________ 班级:______________ 得分:_________________注意事项:一、选择题(在每小题所给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.)1.(2020·全国高三课时练习(理))当[2,1]x ∈-时,不等式32430ax x x -++≥恒成立,则实数a 的取值范围是( ) A .[5,3]--B .9[6,]8--C .[6,2]--D .[4,3]--2.(2019·湖北东西湖华中师大一附中高三其他(理))已知函数()2ln 2,0,3,0,2x x x x f x x x x ->⎧⎪=⎨+≤⎪⎩,()1g x kx =-,()f x 的图像上有且仅有四个不同的点关于直线1y =-的对称点在()g x 的图像上,则k 的取值范围是( )A .13,34⎛⎫⎪⎝⎭B .13,24⎛⎫⎪⎝⎭C .1,13⎛⎫⎪⎝⎭D .1,12⎛⎫ ⎪⎝⎭3.(2020·嘉祥县第一中学高三其他)设函数()f x '是函数()()f x x R ∈的导函数,当0x ≠时,()()30f x f x x'+<,则函数()()31g x f x x =-的零点个数为( )A .3B .2C .1D .04.(2020·河南南阳高三二模(理))已知函数()x xf x e =,关于x 的方程1()()f x m f x -=有三个不等实根,则实数m 的取值范围是( )2 / 7A .1(,)e e-+∞B .1(,)e e-+∞C .1(,)e e-∞-D .1(,)e e-∞-5.(2020·安徽屯溪一中高二期中(理))函数()ln xf x x e=-的零点个数为( ) A .0B .1C .2D .36.(2020·全国高三课时练习(理))已知函数()ln af x x a x=-+在[]1,e x ∈上有两个零点,则a 的取值范围是( )A .e ,11e ⎡⎤-⎢⎥-⎣⎦B .e ,11e ⎡⎫⎪⎢-⎣⎭C .e ,11e ⎡⎫-⎪⎢-⎣⎭D .[)1,e - 7.(2020·甘肃城关兰州一中高三三模(理))已知函数()x xf x xe e =-,函数()g x mx m =-,0m >,,若对任意的1[22]x ∈-,,总存在2[22]x ∈-,使得12()()f x g x =,则实数m 的取值范围是() A .21[3,]3e --B .2[,)e +∞C .21[,]3eD .1[,)3+∞8.(2020·吉化第一高级中学校高三其他(理))已知函数18ln (,)y a x x e e ⎡⎤=+∈⎢⎥⎣⎦的图象上存在点P ,函数22y x =--的图象上存在点Q ,且P ,Q 关于x 轴对称,则a 的取值范围是( )A .2[68ln 2,6]e --B .2[6,)e -+∞C .2110,e ⎡⎫++∞⎪⎢⎣⎭D .2168ln 2,10e ⎡⎤-+⎢⎥⎣⎦9.(2020·安徽金安六安一中高三其他(理))若函数()ln f x x x h =-++,在区间1,e e⎡⎤⎢⎥⎣⎦上任取三个实数a ,b ,c 均存在以()f a ,f b ,()f c 为边长的三角形,则实数h 的取值范围是( )A .11,1e ⎛⎫-- ⎪⎝⎭B .11,3e e ⎛⎫--⎪⎝⎭C .11,e ⎛⎫-+∞⎪⎝⎭D .()3,e -+∞3 / 710.(2020·陕西高三其他(理))已知函数1()1,0x x f x xe x -≤=+>,点,A B 是函数()f x 图象上不同 两点,则AOB ∠(O 为坐标原点)的取值范围是( ) A .(0,)4πB .(0,]4πC .(0,)3πD .(0,]3π11.(2020·甘肃靖远高三其他(理))设函数()f x 是定义在[)1,+∞上的单调函数,且[)1,x ∀∈+∞,()()ln 0f f x x x +-=.若不等式()()()1f x f x a x '-≤-对[)1,x ∈+∞恒成立,则a 的取值范围是( )A .1,4⎛⎤-∞- ⎥⎝⎦B .1,4⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭C .(],1-∞D .[)1,+∞ 12.(2020·湖南衡阳高三三模(理))设()f x ,()g x 分别为定义在[],ππ-上的奇函数和偶函数,且()()2cos x f x g x e x +=(e 为自然对数的底数),则函数()()y f x g x =-的图象大致为( )A .B .C .D .二、填空题(不需写出解答过程,请把答案直接填写在横线上)13.(2020·四川宜宾,高三其他(理))对x R ∀∈,不等式2()x x e m e m x -≥恒成立,则实数m 的取值范围是_______4 / 714.(2020·全国高三课时练习(理))已知函数()xe f x x =,22()(1)g x x a =--+,若当0x >时,存在1x ,2x R ∈,使得21()()f x g x ≤成立,则实数a 的取值范围是_____________.15.(2020·岳麓湖南师大附中高三其他(理))已知函数2()f x x m =+与函数11()ln 3,22g x x x x ⎛⎫⎡⎤=--∈ ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭的图象上至少存在一对关于x 轴对称的点,则实数m 的取值范围是________.16.(2020·安徽金安六安一中高三月考(理))已知函数()ln 2xf x e x =--.下列说法正确的是___________.①()f x 有且仅有一个极值点; ②()f x 有零点;③若()f x 极小值点为0x ,则010()2f x <<; ④若()f x 极小值点为0x ,则01()12f x <<. 17.(2020·四川达州,高三三模(理))已知32()31f x x a x b =-++是奇函数,(),0,()ln(),0,f x xg x x b x ≤⎧=⎨-->⎩若4()2g x a ≤恒成立,则实数a 的取值范围是______.18.(2020·全国高三其他(理))已知函数()|ln |f x x =,20,01()42,1x g x x x <≤⎧⎪=⎨-->⎪⎩,若关于x 的方程()()f x m g x +=恰有三个不同的实数根,则实数m 的取值范围为______________.三、解答题(请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 19.(2019·河北辛集中学高三月考(理))已知函数()()ln 1f x x a x =+-, a R ∈. (1)讨论()f x 的单调性;5 / 7(2)当12a =-时,令()()212g x x f x =--,其导函数为()'g x ,设12,x x 是函数()g x 的两个零点,判断122x x +是否为()'g x 的零点?并说明理由.20.(2020·浙江高三期末)已知函数()()1ln f x a x a x=+∈R . (1)若1a =,求函数()f x 的单调区间;(2)若存在两个不等正实数1x 、2x ,满足()()12f x f x =,且122x x +=,求实数a 的取值范围. 21.(2020·黑山县黑山中学高三月考(理))已知函数()211x x e f x =---. (Ⅰ)不需证明,直接写出()f x 的奇偶性:(Ⅱ)讨论()f x 的单调性,并证明()f x 有且仅有两个零点:(Ⅲ)设0x 是()f x 的一个零点,证明曲线xy e =在点()00,x A x e处的切线也是曲线ln y x =的切线.23.(2020·安徽芜湖高三一模(理))已知函数()()22xxf x ae ea x -=++-.(1)若()y f x =存在极值,求实数a 的取值范围;(2)设12a ≤≤,设()()()2cos g x f x a x =-+是定义在π,2⎛∞⎤- ⎥⎝⎦上的函数.(,)证明:()y g x '=在π,2⎛∞⎤- ⎥⎝⎦上为单调递增函数(()g x '是()y g x =的导函数);(,)讨论()y g x =的零点个数.24.(2020·安徽相山淮北一中高三月考(理))已知函数()||ln (0)f x x a x a =-->. (Ⅰ)讨论()f x 的单调性;6 / 7(Ⅱ)比较222222ln 2ln 3ln 23n n++⋯+ 与(1)(21)2(1)n n n -++的大小(n N +∈且)2n >,并证明你的结论.25.(2020·沙坪坝,重庆南开中学高三月考(理))我们平时的导数学习中,见到过很多形形色色的函数,其实很多函数的形态是具有共性的,比如x e x与2xe x ,ln x x 与2ln x x 等等.(1)已知()xk e f x x=,()ln k x g x x =,k 为正常数,分别求这两个函数在()0,∞+的最值.(2)证明:23ln 10ex x e x -->.26.(2020·河南高三月考(理))已知函数()()ln xf x ae b x b a b R =-+∈,,若曲线()y f x =在点()()1,1f 处的切线方程为()2120e x y --+=.(1)求a ,b 的值;(2)证明:()3ln 2f x >+.27.(2020·江西高三月考(理))已知函数()12ln f x x a x x=--有两个不同的极值点1x 、()212x x x >. (1)求实数a 的取值范围;(2)若3a >,求证:11x >,且()()121242ln 23f x f x x x -<-+.28.(2020·江苏南通高三其他)已知函数()1ln xf x x+=. (1)求函数()f x 的图象在x e =(e 为自然对数的底数)处的切线方程;(2)若对任意的x D ∈,均有()()m x n x ≤,则称()m x 为()n x 在区间D 上的下界函数,()n x 为()m x 在区间D 上的上界函数.7 / 7①若()1xe g x x =+,求证:()g x 为()f x 在()0,∞+上的上界函数;②若()1kg x x =+,()g x 为()f x 在[)1,+∞上的下界函数,求实数k 的取值范围. 29.(2020·北京西城高三二模)设函数()cos xf x ae x =+,其中a R ∈. (,)已知函数()f x 为偶函数,求a 的值; (,)若1a =,证明:当0x >时,()2f x >;(,)若()f x 在区间[]0,π内有两个不同的零点,求a 的取值范围.30.(2019·天津河西高三三模(理))已知函数()xf x e =,()lng x x =,()h x kx b =+.(1)当0b =时,若对任意()0,x ∈+∞均有()()()f x h x g x ≥≥成立,求实数k 的取值范围;(2)设直线()h x 与曲线()f x 和曲线()g x 相切,切点分别为()()11,A x f x ,()()22,B x g x ,其中10x <. ①求证:2x e >;②当2x x ≥时,关于x 的不等式()11ln 0x x x x a -+-≥恒成立,求实数a 的取值范围.。

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