b”是“2a>2b”的????條件.(請在“充分不必要、必要不充分、充分必要、既不充分也不必要”中選擇最為恰當?shù)囊粋€填在橫線上)3.函數(shù)f(x)=lnx+1x-1的定義域為????.4.設(shè)命題p:“若x>2,則x2>4”,則其否命題為??命題.(請在橫線上填“真”或“假”)5.函數(shù)f(x)=12x2-lnx的極小值為????.6.若冪函數(shù)f(x)=xa2-a-2在區(qū)間(0,+∞)上單調(diào)遞減,則實數(shù)a的取值范圍"/>
一、填空題(本大題共14小題,每小題5分,共70分)
1.已知集合A={x|-2
2.“a>b”是“2a>2b”的????條件.(請在“充分不必要、必要不充分、充分必要、既不充分也不必要”中選擇最為恰當?shù)囊粋€填在橫線上)
3.函數(shù)f(x)=lnx+1x-1的定義域為????.
4.設(shè)命題p:“若x>2,則x2>4”,則其否命題為??命題.(請在橫線上填“真”或“假”)
5.函數(shù)f(x)=12x2-lnx的極小值為????.
6.若冪函數(shù)f(x)=xa2-a-2在區(qū)間(0,+∞)上單調(diào)遞減,則實數(shù)a的取值范圍是????.
7.已知函數(shù)f(x)=x+sinx+1,若f(x0)=2,則f(-x0)=????.
8.已知實數(shù)x,y滿足x≥0,
x-y+1≤0,
x+y-2≤0,則y-2x的最小值為????.
9.已知函數(shù)f(x)=4x-2x+1+3,x∈[1,2],則其最大值與最小值的和為????.
10.若直線y=kx與三次函數(shù)f(x)=x3-x2+1的圖象相切,則實數(shù)k的值為????.
11.若關(guān)于x的不等式ex-ax≥0(e為自然對數(shù)的底)對任意x∈[0,2]恒成立,則實數(shù)a的取值范圍為????.
12.已知x>1,且2x+y=xy+1,則x+2y的最小值為????.
13.已知函數(shù)f(x)=lnx+12ax2(a∈R),對于x1,x2∈(0,+∞)且x1≠x2都有f(x1)-f(x2)x1-x2>2,則a的取值范圍是????.
14.已知函數(shù)f(x)=(1e)x,x≥4,
ef(x+1),x<4(e為自然對數(shù)的底),若函數(shù)g(x)=f(x)-kx有且僅有一個零點,則實數(shù)k的取值范圍為????.
二、解答題(本大題共6小題,共計90分)
15.(本小題滿分14分)
設(shè)命題p:函數(shù)f(x)=13x3+a2x2+(a+1)x無極值,命題q:(x-m)(x-m-1)<0.
(1)若p為真命題,求實數(shù)a的取值范圍;
(2)若q是p的充分不必要條件,求實數(shù)m的取值范圍.
16.(本小題滿分14分)
已知f(x)=x2-(m+1)x+m,m∈R.
(1)求不等式f(x)<0的解集;
(2)設(shè)函數(shù)g(x)=f(x)x2,x∈[12,2],求函數(shù)y=g(x)的最小值.
17.(本小題滿分14分)
設(shè)f(x)=x3-3ax+2,a∈R.
(1)若函數(shù)圖象在x=2處切線方程為6x-y+m=0,求實數(shù)a,m的值;
(2)求函數(shù)f(x)在區(qū)間[1,2]上的最小值.
18.(本小題滿分16分)
已知一圓柱形無色玻璃晶體飾品內(nèi)嵌一個紅色八面體,其中八面體的上下兩個頂點O1,O2為圓柱的兩底中心,另外四個頂點A,B,C,D在圓柱側(cè)面上,且O1ABCD與O2ABCD是兩個形狀完全相同的正四棱錐.
(1)若圓柱底面圓半徑r=2cm,高h=4cm,求內(nèi)嵌八面體的體積;
(2)若圓柱的軸截面的周長為2a(a>0,a為常數(shù)),求內(nèi)嵌八面體體積的最大值.
19.(本小題滿分16分)
已知f(x)=ex-12ax2,a∈R,e為自然對數(shù)的底.
(1)若a=1,解不等式f(x)<1;
(2)試討論函數(shù)g(x)=f(x)-1ex的單調(diào)性.
20.(本小題滿分16分)
已知函數(shù)f(x)=lnx-ax2(a>0).
(1)若a=1,求函數(shù)y=f(x)的極值;
(2)若f(x)+a≤0恒成立,求實數(shù)a的值;
(3)若存在1≤x1
參考答案
一、填空題
1.{1,2}?2.充分必要?3.(-∞,-1)∪(1,+∞)?4.假?5.12?6.(-1,2)?7.0?8.12?9.14?10.1
11.(-∞,e]?12.5+22?13.[1,+∞)
14.(0,+∞)∪{-e}
二、解答題
15.解:(1)f′(x)=x2+ax+a+1.
若p為真命題,則Δ=a2-4a-4≤0,
解得:2-22≤a≤2+22.
(2)命題q:m
若q是p的充分不必要條件,則m≥2-22
m+1≤2+22,
實數(shù)m的取值范圍是[2-22,1+22].
16.解:(1)f(x)=(x-m)(x-1)<0.
1°當m=1時,不等式的解集為;
2°當m>1時,不等式的解集為(1,m);
3°當m<1時,不等式的解集為(m,1).
(2)g(x)=x2-(m+1)x+mx2
=m(1x)2-(m+1)1x+1,x∈[12,2],
設(shè)t=1x∈[12,2],則y=mt2-(m+1)t+1,t∈[12,2],
1°當m=0時,y=-t+1,所以ymin=-2+1=-1,
2°當m<0時,因為二次函數(shù)的對稱軸為t=12+12m<12,所以ymin=2m-1,
3°當m>0時,二次函數(shù)的對稱軸為t=12+12m>12,
①當12+12m≤2時,即m≥13時,ymin=-(m-1)24m,
②當12+12m>2時,即0
綜上所述:ymin=2m-1,m<13
-(m-1)24m,m≥13.
17.解:(1)f(2)=-6a+10,f′(2)=12-3a,
則函數(shù)圖象在x=2處切線方程為y-10+6a=(12-3a)(x-2),
即(12-3a)x-y-14=0,
所以此方程與6x-y+m=0是同一直線方程,
所以12-3a=6
m=-14,解得a=2
m=-14.
(2)f′(x)=3(x2-a),
因為x∈[1,2],所以x2∈[1,4].
1°當a≤1時,f′(x)≥0,所以函數(shù)y=f(x)在區(qū)間[1,2]單調(diào)遞增,
所以f(x)min=f(1)=3-3a.
2°當a≥4時,f′(x)≤0,所以函數(shù)y=f(x)在區(qū)間[1,2]單調(diào)遞減,
所以f(x)min=f(2)=10-6a.
3°當10,
所以函數(shù)y=f(x)在區(qū)間[1,a)上單調(diào)遞減,在區(qū)間(a,2]上單調(diào)遞增,
所以f(x)min=f(a)=-2aa+2.
綜上所述:f(x)min=3-3a,a≤1
-2aa+2,1
10-6a,a≥4.
18.解:(1)因為O1,O2為圓柱的兩底中心,A,B,C,D在圓柱側(cè)面上,且O1ABCD與O2ABCD是兩個形狀完全相同的正四棱錐,
所以平面ABCD平行于圓柱的底面,ABCD為正方形,且頂點O1到平面ABCD的距離為圓柱高的12,
因為r=2,所以2AB2=16,解得:AB2=8,
所以內(nèi)嵌八面體的體積V=2×13×AB2×2=323cm3.
答:內(nèi)嵌八面體的體積為323cm3.
(2)設(shè)AC的長度為x,圓柱的高為h,內(nèi)嵌八面體體積為y,
則2AB2=x2,2x+2h=2a,
y=2×13×AB2×h2=13×AC22×h
=-16x3+16ax2,x∈(0,a)
設(shè)f(x)=-16x3+16ax2,x∈(0,a)
令f′(x)=-12x2+13ax=0,得:x=23a
所以f(x)max=f(23a)=281a3.
答:內(nèi)嵌八面體的體積的最大值為281a3.
19.解:(1)f(x)=ex-12x2,
設(shè)Q(x)=f′(x)=ex-x,令Q′(x)=ex-1=0得:x=0,
所以y=Q(x)在區(qū)間(-∞,0)上單調(diào)遞減,在區(qū)間(0,+∞)上單調(diào)遞增,
所以f′(x)min=Q(0)=1>0,所以y=f(x)在區(qū)間(-∞,+∞)單調(diào)遞增,
因為f(0)=1,所以不等式f(x)<1的解集為(-∞,0).
(2)g(x)=ex-12ax2-1ex,
g′(x)=(ex-ax)ex-ex(ex-12ax2-1)(ex)2
=ax2-2ax+22ex,
設(shè)h(x)=ax2-2ax+2,x∈R.
1°當a=0時,h(x)=2>0,所以y=g′(x)>0,
所以函數(shù)g(x)在區(qū)間(-∞,+∞)上單調(diào)遞增;
2°當a<0時,函數(shù)g(x)在區(qū)間(a+a2-2aa,a-a2-2aa)上單調(diào)遞增,
在區(qū)間(-∞,a+a2-2aa),(a-a2-2aa,+∞)上單調(diào)遞減;
3°當a>0時,①當Δ=4a2-8a≤0時,即0
函數(shù)g(x)在區(qū)間(-∞,+∞)上單調(diào)遞增.
②當a>2時,函數(shù)g(x)在區(qū)間(a-a2-2aa,a+a2-2aa)上單調(diào)遞減,
在區(qū)間(-∞,a-a2-2aa),(a+a2-2aa,+∞)上單調(diào)遞增.
綜上:1°當0≤a≤2時,函數(shù)g(x)在區(qū)間(-∞,+∞)上單調(diào)遞增,
2°當a<0時,函數(shù)g(x)在區(qū)間(a+a2-2aa,a-a2-2aa)上單調(diào)遞增,在區(qū)間(-∞,a+a2-2aa),(a-a2-2aa,+∞)上單調(diào)遞減,
3°當a>2時,函數(shù)g(x)在區(qū)間(a-a2-2aa,a+a2-2aa)上單調(diào)遞減,在區(qū)間(-∞,a-a2-2aa),(a+a2-2aa,+∞)上單調(diào)遞增.
20.解:(1)若a=1,則f(x)=lnx-x2,x∈(0,+∞),
令f′(x)=1x-2x=0,解得:x=22
所以函數(shù)y=f(x)的極大值為-12ln2-12.
(2)設(shè)F(x)=f(x)+a=lnx-ax2+a,x∈(0,+∞),
令F′(x)=1x-2ax=1-2ax2x=0,解得:x=12a,
函數(shù)F(x)在區(qū)間(0,12a)上單調(diào)遞增,在區(qū)間(12a,+∞)上單調(diào)遞減,
所以F(x)max=F(12a)=-12ln2a+a-12≤0,
設(shè)h(a)=-12ln2a+a-12,h′(a)=-12×1a+1=2a-12a,
所以h(a)在區(qū)間(0,12)單調(diào)遞減,在區(qū)間(12,+∞)上單調(diào)遞增,且h(12)=0,
所以a=12.
(3)由f(x1)=f(x2)得:a=lnx2-lnx1x22-x21,
因為x2-x1=1,
所以a=ln(x1+1)-lnx1(x1+1)2-x21=ln(x1+1)-lnx12x1+1,
因為1≤x1
所以x2=x1+1≤3,所以1≤x1≤2,
設(shè)h(x)=ln(x+1)-lnx2x+1,x∈[1,2],
h′(x)=(1x+1-1x)(2x+1)-2[ln(x+1)-lnx](2x+1)2=-2x+1x(x+1)-2lnx+1x(2x+1)2,
因為x∈[1,2],所以x+1x>1,
所以lnx+1x>0,2x+1x(x+1)>0,所以h′(x)<0,
所以函數(shù)h(x)在區(qū)間[1,2]單調(diào)遞減,
所以15ln32≤h(x)≤13ln2,
所以實數(shù)a的取值范圍為[15ln32,13ln2].