2015高考数学二轮复习高效课堂测试卷8(文科附答案)
1.(2014年石家庄模拟)已知函数f(x)=ln x+ax+2(a∈R)在x=时取得极值.
(1)求a的值;
(2)若F(x)=λx2-3x+2-f(x)(λ>0)有唯一零点,求λ的值.
解:(1)依题意f′(x)=+a,f′=2+a=0,
则a=-2,经检验,a=-2满足题意.
(2)由(1)知f(x)=ln x-2x+2,则F(x)=λx2-ln x-x,
F′(x)=2λx--1=.
令t(x)=2λx2-x-1,∵λ>0,∴Δ=1+8λ>0,
方程2λx2-x-1=0有两个异号的实根,设x1<0,x2>0,
∵x>0,∴x1应舍去.
则F(x)在(0,x2)上单调递减,在(x2,+∞)上单调递增.
且当x→0时,F(x)→+∞,当x→+∞时,F(x)→+∞,
∴当x=x2时,F′(x2)=0,F(x)取得最小值F(x2).
∵F(x)有唯一零点,∴F(x2)=0,
则,即,
得F(x2)=λx-ln x2-x2=+-ln x2-x2=-ln x2-=0.
又令p(x)=-ln x-,则p′(x)=--<0(x>0) .
故p(x)在(0,+∞)上单调递减,注意到p(1)=0,故x2=1,得λ=1.
2.已知函数f(x)=2ln x-x2+ax(a∈R).
(1)当a=2时,求f(x)的图象在x=1处的切线方程;
(2)若函数g(x)=f(x)-ax+m在上有两个零点,求实数m的取值范围.
解:(1)当a=2时,f(x)=2ln x-x2+2x,f′(x)=-2x+2,切点坐标为(1,1),切线的斜率为k=f′(1)=2,
∴切线方程为y-1=2(x-1),即2x-y-1=0
(2)方程f(x)-ax+m=0即为2ln x-x2+m=0
令g(x)=2ln x-x2+m,
则g′(x)=-2x=,
∵x∈,∴g′(x)=0时,x=1
当<x<1时,g′(x)>0,
当1<x<e时,g′(x)<0,
故函数g(x)在x=1处取得极大值g(1)=m-1,
- 3 -
又g=m-,g(e)=m+2-e2,
g(e)-g=4-e2+<0,
则g(e)<g,
故函数g(x)在上的最小值是g(e)
方程f(x)-ax+m=0在上有两个不相等的实数根,则,解得1<m≤2+,
故实数m的取值范围是.
3.已知函数f(x)=x-(a+1)ln x-(a∈R),g(x)=x2+ex-xex.
(1)当x∈[1,e]时,求f(x)的最小值;
(2)当a<1时,若存在x1∈[e,e2],使得对任意的x2∈[-2,0],f(x1)<g(x2)恒成立,求a的取值范围.
解:(1)f(x)的定义域为(0,+∞),
f′(x)=.
①当a≤1时,x∈[1,e]时,f′(x)≥0,
f(x)在[1,e]上为增函数,f(x)min=f(1)=1-a.
②当1<a<e时,
x∈[1,a]时,f′(x)≤0,f(x)为减函数;
x=a时,f′(x)=0;
x∈[a,e]时,f′(x)≥0,f(x)为增函数.
所以f(x)min=f(a)=a-(a+1)ln a-1.
③当a≥e时,x∈[1,e]时,f′(x)≤0,f(x)在[1,e]上为减函数.
f(x)min=f(e)=e-(a+1)-.
综上,当a≤1时,f(x)min=1-a;
当1<a<e时f(x)min=a-(a+1)ln a-1;
当a≥e时,f(x)min=e-(a+1)-.
(2)由题意知:f(x)(x∈[e,e2])的最小值小于g(x)(x∈[-2,0])的最小值.
由(1)知f(x)在[e,e2]上单调递增,
f(x)min=f(e)=e-(a+1)-.
g′(x)=(1-ex)x.
当x∈[-2,0]时,g′(x)≤0,g(x)为减函数,g(x)min=g(0)=1,所以e-(a+1)-<1,即a>,
- 3 -
所以a的取值范围为.
4.(2014年郑州模拟)已知函数f(x)=ln x,g(x)= .
(1)当k=e时,求函数h(x)=f(x)-g(x)的单调区间和极值;
(2)若f(x)≥g(x)恒成立,求实数k的值.
解:(1)注意到函数f(x)的定义域为(0,+∞),
h(x)=ln x-(x>0),
当k=e时,h′(x)=-=,
若0<x<e,则h′(x)<0;若x>e,则h′(x)>0.
所以h(x)是(0,e)上的减函数,是(e,+∞)上的增函数,
故h(x)min=h(e)=2-e,
故函数h(x)的减区间为(0,e),增区间为(e,+∞),极小值为2-e,无极大值.
(2)由(1)知h′(x)=-=,
当k≤0时,h′(x)>0对x>0恒成立,所以h(x)是(0,+∞)上的增函数,
注意到h(1)=0,所以0<x<1时,h(x)<0,不合题意.
当k>0时,若0<x<k,h′(x)<0;若x>k,h′(x)>0.
所以h(x)是(0,k)上的减函数,是(k,+∞)上的增函数,
故只需h(x)min=h(k)=ln k-k+1≥0.
令u(x)=ln x-x+1(x>0),
u′(x)=-1=,
当0<x<1时,u′(x)>0;当x>1时,u′(x)<0.
所以u(x)是(0,1)上的增函数,是(1,+∞)上的减函数.
故u(x)≤u(1)=0,当且仅当x=1时等号成立.
所以当且仅当k=1时,h(x)≥0成立,即k=1为所求.
- 3 -