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2022 年高考数学一轮复习讲练测(新高考·浙江)
第三章 导数
专题 3.4 导数的综合应用(练)
【夯实基础】
1.(2021·全国高三其他模拟(理))已知函数 lnmf x x mx
在区间 1e ,e 内有唯一零点,则实数 m
的取值范围为( )
A. 2
e e, 1e 1 2
B. 1 e,e 1 e 1
C. e ,1e 1
D. e1, 12
2.(2021·湖南高三其他模拟)已知函数 eaxf x x 存在两个零点,则正数 a 的取值范围是( )
A. 0, 2
e
B. ,2
e C. 10, 2e
D. 1 ,2e
3.(2021·四川遂宁市·高三三模(理))已知函数 2 xh x x e , 21
2 a ag xx x ,又当 0h x 时,
h x g x 恒成立,则实数 a 的取值范围是( )
A. 2,e B. ,e C. 20,e D. 0,e
4.(2021·全国高三其他模拟)已知 f(x)是定义在区间[﹣2,2]上的偶函数,当 x∈[0,2]时,f(x)= x
x
e
,
若关于 x 的方程 2f2(x)+(2a﹣1)f(x)﹣a=0 有且只有 2 个实数根,则实数 a 的取值范围是( )
A.[﹣ 1
e
,﹣ 2
2
e ] B.[﹣ 1
e
,﹣ 2
2
e
)
C.(﹣ 2
2
e
,0) D.(﹣ 2
2
e
,0)∪{﹣ 1
e }
5.(2021·宁夏银川市·高三其他模拟(理))平行于 x 轴的直线与函数
ln , 0,
( )
, 0,
x x
f x e xx
的图像交于 ,A B 两
点,则线段 AB 长度的最小值为( )
A. 1e e
B. 1e e
C. e D. 2e
6.(2021·正阳县高级中学高三其他模拟(理))已知 2m ,若关于 x 的不等式 2 2 e 2xmx n x 恒成立,
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则实数 n 的取值范围为( )
A. 3e, B. 2e , C. e, D. 2e,
7.(2021·黑龙江大庆市·高三一模(理))用总长11m 的钢条制作一个长方体容器的框架,如果所制容器底
面一条边比另一条边长 1m,则该容器容积的最大值为________m3(不计损耗).
8.(2021·湖南高三其他模拟)中国最早的化妆水是1896年在香港开设的广生行生产的花露水,其具有保湿、
滋润、健康皮肤的功效.已知该化妆水容器由一个半球和一个圆柱组成(其中上半球是容器的盖子,化妆水
储存在圆柱中),容器轴截面如图所示,上部分是半圆形,中间区域是矩形,其外周长为12cm .则当圆柱的
底面半径 r ___________时,该容器的容积最大,最大值为___________.
9.(2021·全国高三其他模拟)若函数 ln( ) 1x xf x ae x
只有一个零点,则实数 a 的取值范围是 ________.
10.(2021·全国高考真题(文))设函数 2 2( ) 3ln 1f x a x ax x ,其中 0a .
(1)讨论 f x 的单调性;
(2)若 y f x 的图像与 x 轴没有公共点,求 a 的取值范围.
【提升能力】
1.(2019·山东高考模拟(文))已知函数
3 5 7 9 1 131
( ) 1 3 5 7 9 11 13
x x x x x xf x x ,则使不等式
( 1) 0f x 成立的 x 的最小整数为( )
A.-3 B.-2 C.-1 D.0
2.(2021·沙坪坝区·高三其他模拟)已知 e 为自然对数的底数, a ,b 为实数,且不等式
ln 3 1 0x e a x b 对任意 0,x 恒成立,则当 3b
a
取最大值时,实数 a 的值为( )
A.3e B.3 1e C. 4e D. 4 1e
3.(2020 届山东省济宁市高三 3 月月考)如图所示,某几何体由底面半径和高均为 1 的圆柱与半径为 1 的
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半球对接而成,在该封闭几何体内部放入一个小圆柱体,且小圆柱体的上下底面均与外层圆柱的底面平行,
则小圆柱体积的最大值为__________.
4.(2021·全国高考真题(理))设函数 lnf x a x ,已知 0x 是函数 y xf x 的极值点.
(1)求 a;
(2)设函数 ( )( ) ( )
x f xg x xf x
.证明: 1g x .
5.(2021·全国高考真题)已知函数 1 lnf x x x .
(1)讨论 f x 的单调性;
(2)设 a ,b 为两个不相等的正数,且 ln lnb a a b a b ,证明: 1 12 ea b
.
6.(2020·山东海南省高考真题)已知函数 1( ) e ln lnxf x a x a .
(1)当 a e 时,求曲线 y=f(x)在点(1,f(1))处的切线与两坐标轴围成的三角形的面积;
(2)若 f(x)≥1,求 a 的取值范围.
7.(2020·湖南长郡中学高三其他(文))已知函数 1xf x e x a a R .
(1)讨论 f x 在区间 1,2 上的单调性;
(2)若 af x e
恒成立,求实数 a 的最大值.(e 为自然对数的底)
8.(2021·河南商丘市·高三月考(文))设函数 1 ln .f x x x
(1)求函数 f x 的极值;
(2)若关于 x 的不等式 1 ln2kf x x x
在 2,e e 上有解,求实数 k 的取值范围.
9.(2019·北京高考真题(文))已知函数 3 21( ) 4f x x x x .
(Ⅰ)求曲线 ( )y f x 的斜率为 1 的切线方程;
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(Ⅱ)当 [ 2,4]x 时,求证: 6 ( )x f x x ;
(Ⅲ)设 ( ) | ( ) ( ) | ( )F x f x x a a R ,记 ( )F x 在区间[ 2,4] 上的最大值为 M(a),当 M(a)最小时,
求 a 的值.
10.(2021·辽宁实验中学高三其他模拟)已知 2ln af x x ax x
,其中 0a .
(1)讨论函数 f x 的单调性;
(2)证明:
5
12
2 2 2 2
1 1 1 11 1 1 13 4 5 en
,其中 *n N , 2n .
【拓展思维】
1.(2021·全国高三其他模拟)若不等式 ln x ax b 恒成立,则 2a b 的最小值为( )
A. 2 B.3 C. ln 2 D.5
2.(2021·高三其他模拟(文))已知关于 x 的方程 ln 2lnx a x 有三个不相等的实数
根,则实数 a 的取值范围是______.
3.(2021·北京高考真题)已知函数 ( ) lg 2f x x kx ,给出下列四个结论:
①若 0k ,则 ( )f x 有两个零点;
② 0k ,使得 ( )f x 有一个零点;
③ 0k ,使得 ( )f x 有三个零点;
④ 0k ,使得 ( )f x 有三个零点.
以上正确结论得序号是_______.
4.(2021·全国高三其他模拟(理))已知函数 ln e xf x x m x .
(1)若 f x 的图象在点 1, 1f 处的切线与直线 2 0x y 平行,求 m 的值;
(2)在(1)的条件下,证明:当 0x 时, 0f x ;
(3)当 1m > 时,求 f x 的零点个数.
5.(2021·黑龙江佳木斯市·佳木斯一中高三三模(理))已知函数 21 1 ln 02
f x ax a x x a .
(1)讨论 f x 的单调性;
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(2)当 0a 时,证明 32 2
f x a .
6.(2021·广东江门市·高三一模)如图,抛物线 2: 8C y x 与动圆 2 2 2:( 8) ( 0)M x y r r 相交于
, , ,A B C D 四个不同点.
(1)求 r 的取值范围;
(2)求四边 ABCD 面积S 的最大值及相应 r 的值.
7.(2019·全国高考真题(理))已知函数 1
1ln
x
f x x x
.
(1)讨论 f(x)的单调性,并证明 f(x)有且仅有两个零点;
(2)设 x0 是 f(x)的一个零点,证明曲线 y=ln x 在点 A(x0,ln x0)处的切线也是曲线 exy 的切线.
8.(2021·高三二模)已知函数 ( ) xf x e , ( ) 1g x ax .
(1)已知 ( ) ( )f x g x 恒成立,求 a 的值;
(2)若 (0,1)x ,求证: 21 ln 1 1( )
x xf x x
.
9.(2021·重庆高三二模)已知函数 ( ) ln ( )f x ax x a R 在 1x 处取得极值.
(1)若对 (0, ), ( ) 1x f x bx 恒成立,求实数b 的取值范围;
(2)设 ( ) ( ) ( 2) xg x f x x e ,记函数 ( )y g x 在 1 ,14
上的最大值为 m ,证明:( 4)( 3) 0m m .
10.(2021·江苏南通市·高三一模)已知函数 21ln 22f x ax ax x , 0a .
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(1)求函数 f x 的增区间;
(2)设 1x , 2x 是函数 f x 的两个极值点,且 1 2x x ,求证: 1 2 2x x .