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    2020-2021学年辽宁省沈阳高二(下)期中考试数学试卷人教A版

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    2020-2021学年辽宁省沈阳高二(下)期中考试数学试卷人教A版

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    这是一份2020-2021学年辽宁省沈阳高二(下)期中考试数学试卷人教A版,共11页。试卷主要包含了选择题,多选题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。



    1. 数列{an}满足a1=12,1an+1−1=1an−1−1(n∈N∗) ,则a10=( )
    A.910 B.109 C.1011 D.1110

    2. 设等差数列{an}的前n项和为Sn,若S9=81,S6=36,则S3=( )
    A.−9B.9C.−92D.−3

    3. 在等差数列an中,若a4+a6+a8+a10+a12=120,则2a10−a12的值为( )
    A.20B.22C.24D.28

    4. 等比数列{an}满足an>0,n∈N+,且a3⋅a2n−3=22nn≥2,则当n≥1时, lg2a1+lg2a2+…+lg2a2n−1=( )
    A.n2n−1B.n+12C.n2D.n−12

    5. 函数f(x)的定义域为(a, b),导函数f′(x)在(a, b)内的图象如图所示,则函数f(x)在开区间(a, b)内有极小值点( )

    A.1个B.2个C.3个D.4个

    6. 若函数f(x)=x2+ax+1在x=1处取得极值,则a等于( )
    A.−5B.−2C.1D.3

    7. 曲线f(x)=x2+x−2ex在点(0,f(0))处切线的斜率为( )
    A.2B.1C.−1D.−2

    8. 已知函数f(x)的导函数为f′(x),且满足f(x)=2xf′(1)+lnx,则f′(1)=( )
    A.−eB.1C.−1D.e
    二、多选题

    已知数列an是等比数列,公比为q,前n项和为Sn,下列判断正确的有( )
    A.{1an}为等比数列B.lg2an 为等差数列
    C.{an+an+1}为等比数列D.anan+1 为等比数列

    已知数列{an}是等比数列,则下列结论中正确的是( )
    A.数列{an2}是等比数列
    B.若a3=2,a7=32,则a5=±8
    C.若a1D.若数列{an}的前n项和Sn=3n−1+r,则r=−1

    函数fx=ax3−bx2+cx的图象如图所示,且fx在x=−1与x=x0处取得极值,则下列结论正确的有( )

    A.a<0B.c<0
    C.f−1+f1>0D.函数f′x在−∞,0上是减函数

    已知a,b均为正数,且a−b=1,则( )
    A.2a−2b>1B.a3−b3<1
    C.4a−1b≤1D.2lg2a−lg2b<2
    三、填空题

    已知数列an的首项a1=1,前n项和为Sn,且满足2an+1+Sn=2n∈N∗,则数列an的通项公式an=________.

    已知数列an为等比数列,首项a1=4,数列bn满足bn=lg2an,且b1+b2+b3=12,则a4=________.

    若f(x)=x2−2x−4lnx(x>0),则f(x)的单调递增区间为________.

    若函数fx=x3+ax−2在区间1,+∞内是增函数,则实数a的取值范围是________.
    四、解答题

    设{an}是等差数列,{bn}是各项都为正数的等比数列,且a1=b1=1,a3+b5=21,a5+b3=13.
    (1)求{an},{bn}的通项公式;

    (2)求数列{anbn}的前n项和Sn.

    已知数列an中,a1=1,前n项和Sn=n+23an.
    (1)求a2,a3;

    (2)求数列an的通项公式.

    已知数列an和bn满足a1=1,b1=0,4an+1=3an−bn+4,4bn+1=3bn−an−4.
    (1)证明:an+bn是等比数列,an−bn是等差数列;

    (2)求an和bn的通项公式.

    已知函数f(x)=−x2+ax+1−lnx在x=1处取得极值.
    (1)求f(x),并求函数f(x)在点(2, f(2))处的切线方程;

    (2)求函数f(x)的单调区间.

    已知:函数f(x)=x3−6x+5,x∈R.
    (1)求:函数f(x)的单调区间和极值;

    (2)若关于x的方程f(x)=a有3个不同实根,求:实数a的取值范围;

    (3)当x∈(1, +∞)时,f(x)≥k(x−1)恒成立,求:实数k的取值范围.

    已知函数f(x)=ex−ln(x+m).
    (1)设x=0是f(x)的极值点,求m,并讨论f(x)的单调性;

    (2)当m≤2时,证明f(x)>0.
    参考答案与试题解析
    2020-2021学年辽宁省沈阳市高二(下)期中考试数学试卷
    一、选择题
    1.
    【答案】
    C
    【考点】
    数列递推式
    等差数列的通项公式
    【解析】
    此题暂无解析
    【解答】
    解:∵ 1an+1−1=1an−1−1(n∈N∗),
    ∴ 1an+1−1−1an−1=−1,
    ∴ 数列{1an−1}是等差数列,首项为1a1−1=−2,公差为−1,
    ∴ 1an−1=−2−(n−1)=−n−1,
    ∴ an=1−1n+1=nn+1,
    ∴a10=1011.
    故选C.
    2.
    【答案】
    B
    【考点】
    等差数列的前n项和
    【解析】
    由等差数列的性质可得S3,S6−S3,S9−S6成等差数列,由已知数据代入计算可得.
    【解答】
    解:由等差数列的性质可得S3,S6−S3,S9−S6成等差数列,
    故2(S6−S3)=S3+(S9−S6),
    代入数据可得2(36−S3)=S3+(81−36),
    解之可得S3=9.
    故选B.
    3.
    【答案】
    C
    【考点】
    等差数列的性质
    【解析】
    利用等差数列的性质巧妙求解.
    【解答】
    解:由a4+a6+a8+a10+a12
    =a4+a12+a6+a10+a8=5a8=120,
    解得a8=24.
    ∵ a8+a12=2a10,
    ∴ 2a10−a12=a8=24.
    故选C.
    4.
    【答案】
    A
    【考点】
    等比数列的性质
    等差数列的前n项和
    【解析】
    根据条件先求出等比数列的通项公式,然后根据对数的运算法则以及等差数列的通项公式即可得到结论.
    【解答】
    解: ∵a3⋅a2n−3=22nn≥2,
    ∴a1q2⋅a1q2n−4=a12q2n−2
    =a1qn−12=an2=2n2,
    ∵an>0,
    ∴an=2n,即lg2an=lg22n=n,
    即lg2a1+lg2a2+…+lg2a2n−1
    =1+2+…+2n−1
    =1+2n−12n−12=n2n−1.
    故选A.
    5.
    【答案】
    A
    【考点】
    利用导数研究函数的极值
    【解析】
    由图象得:导函数f′(x)=0有3个根,只有在b附近的根满足根的左边为负值,根的右边为正值,故函数只有1个极小值点.从而问题得解.
    【解答】
    解:由图象得:导函数f′(x)=0在(a,b)内有4个根,
    如图所示:
    函数f(x)只有在点A处取得极小值.
    因为在点A左侧,f′(x)<0,在点A右侧,f′(x)>0,且f′(xA)=0,
    所以函数在点A处取得极小值,
    故函数只有1个极小值点.
    故选A.
    6.
    【答案】
    D
    【考点】
    利用导数研究函数的极值
    【解析】
    由题意得:f′(x)=x2+2x−a(x+1)2,由函数f(x)在x=1处取得极值,可得所以f′(1)=0.进而可得a的值.
    【解答】
    解:由题意得:f′(x)=x2+2x−a(x+1)2,
    因为函数f(x)=x2+ax+1在x=1处取得极值,
    所以f′(1)=0,即a=3.
    故选D.
    7.
    【答案】
    C
    【考点】
    导数的几何意义
    【解析】
    根据题意求导,再由导数的几何意义可得所求值.
    【解答】
    解:∵ f′x=2x+1−2ex,
    ∴ 曲线fx在点0,f0处切线的斜率为
    f′0=0+1−2×e0=−1.
    故选C.
    8.
    【答案】
    C
    【考点】
    常用函数的导数
    函数的求值
    【解析】
    本题考查常用函数的导数.
    【解答】
    解:由f(x)=2xf′(1)+lnx,
    得f′(x)=2f′(1)+1x,
    则f′(1)=2f′(1)+11⇒f′(1)=−1.
    故选C.
    二、多选题
    【答案】
    A,D
    【考点】
    等比数列的性质
    等比数列
    等差数列
    【解析】
    由an为等比数列,公比为q, an=a1qn−1,逐项判断选项可得答案.
    【解答】
    解:an为等比数列,公比为q, an=a1qn−1,
    A,1an=1a1qn−1,1an+11an=anan+1=a1qn−1a1qn=1q,
    ∴1an为等比数列,故A正确;
    B,q的正负不能确定,an的正负不确定,而lg2an中an必须为正,故B错误;
    C,an+an+1=a1qn−1+a1qn,
    an+an+1an−1+an=a1qn−1+a1qna1qn−2+a1qn−1=q+q21+q=q,
    当q=−1时,1+q=0 不成立,故C错误;
    D,anan+1an−1an=an+1an−1=q2,故anan+1 为等比数列,故D正确.
    故选AD.
    【答案】
    A,C
    【考点】
    等比数列的通项公式
    等比数列的性质
    等比数列的前n项和
    【解析】
    在A中,数列{an2}是等比数列;在B中,a5=8;在C中,若a11,数列{an}是递增数列;在D中,r=−13.
    【解答】
    解:由数列{an}是等比数列,知:
    在A中,∵ an2=a12q2n−2,
    ∴ an+12an2=a12q2na12q2n−2=q2是常数,
    ∴ 数列{an2}是等比数列,故A正确;
    在B中,若a3=2,a7=32,则a5=2×32=8,故B错误;
    在C中,若a11,数列{an}是递增数列,故C正确;
    在D中,若数列{an}的前n和Sn=3n−1+r,
    则a1=S1=1+r,
    a2=S2−S1=(3+r)−(1+r)=2,
    a3=S3−S2=(9+r)−(3+r)=6,
    ∵ a1,a2,a3成等比数列,
    ∴ a22=a1a3,
    ∴ 4=6(1+r),
    解得r=−13,故D错误.
    故选AC.
    【答案】
    B,C
    【考点】
    利用导数研究函数的单调性
    利用导数研究函数的极值
    【解析】
    利用导数研究函数的单调性再结合图像解题
    【解答】
    解:A,f′(x)=3ax2−2bx+c,由图可知,
    f(x)的单调递增区间是(−∞,−1),(x0,+∞),
    所以3ax2−2bx+c>0的解集为(−∞,−1)∪(x0,+∞),
    所以a>0,A错误;
    B,因为x=−1和x=x0是函数f(x)的极值点,
    所以−1,x0是方程3ax2−2bx+c=0的两根,
    则−x0=c3a,因为a>0,x0>0,所以c<0,B正确;
    C,由图知x0<1,x0−1<0,x0−1=3b2a<0,b<0,
    所以f(−1)+f(1)=−2b>0,C正确;
    D,因为f(x)=3ax2−2bx+c的图象为开口向上的抛物线,
    对称轴为x=2b2×3a=b3a<0,
    所以f′(x)在−∞,b3a上递减,在b3a,0上递增,D错误.
    故选BC.
    【答案】
    A,C
    【考点】
    对数的运算性质
    指数函数的性质
    利用导数研究函数的最值
    利用导数研究函数的单调性
    【解析】
    由题可得a=b+1,则2a−2b=2b+1−2b=2⋅2b−2b=2b,根据b>0,可知A正确;取特殊值a=2,b=1时,满足a,b均为正数,且a−b=1,可判断B,D错误;由A选项的分析过程可知a=b+1,故4a−1b=4b+1−1b=3b−1b2+b,令fb=3b−1b2+b,b∈0,+∞,利用导数求出函数的最大值可判断C正确.
    【解答】
    解:A,∵ a−b=1,
    ∴ a=b+1,
    ∴ 2a−2b=2b+1−2b=2⋅2b−2b=2b,
    ∵ b>0,
    ∴ 2b>1,即2a−2b>1,故A正确;
    B,当a=2,b=1时,满足a,b均为正数,且a−b=1,
    但此时a3−b3=23−13=7>1,故B错误;
    C,由A选项的分析过程可知a=b+1,
    故4a−1b=4b+1−1b=3b−1b2+b.
    令fb=3b−1b2+b,b∈0,+∞,
    则f′b=3b2+b−3b−12b+1b2+b2
    =−b−13b+1b2+b2,
    当00,
    当b>1时,f′b<0,
    故fb在0,1上单调递增,在1,+∞上单调递减,
    故fb≤f1=3×1−112+1=1,
    即4a−1b≤1,故C正确;
    D,当a=2,b=1时,满足a,b均为正数,且a−b=1,
    但此时2lg2a−lg2b=2lg22−lg21=2×1−0=2,故D错误.
    故选AC.
    三、填空题
    【答案】
    (12)n−1
    【考点】
    数列递推式
    【解析】
    此题暂无解析
    【解答】
    解:∵ 2an+1+Sn=2,①
    ∴ 2an+Sn−1=2(n≥2),②
    ①−②得2an+1−2an+an=0,
    即an+1=12an.
    当n=1时,2a2+a1=2,解得a2=12,满足上式,
    故an=(12)n−1.
    故答案为:(12)n−1.
    【答案】
    256
    【考点】
    等比数列的通项公式
    等比数列的性质
    对数的运算性质
    【解析】
    此题暂无解析
    【解答】
    解:因为数列an为等比数列,首项a1=4,设数列an的公比为q,
    所以数列an的通项公式为an=a1⋅qn−1=4qn−1.
    因为数列bn满足bn=lg2an,且b1+b2+b4=12,
    所以lg2a1+lg2a2+lg2a3=12,
    所以2+lg24q+lg24q2=12,
    所以2+lg24+lg2q+lg24+2lg2q=12,
    即3lg2q=6,解得q=4,
    则a4=a1q4−1=44=256.
    故答案为:256.
    【答案】
    (2, +∞)
    【考点】
    利用导数研究函数的单调性
    【解析】
    求函数的定义域和导数,利用导数和单调性之间的关系,即可得到结论.
    【解答】
    解:函数的定义域为(0, +∞),
    函数的导数为f′(x)=2x−2−4x=2x2−2x−4x,
    由f′(x)>0,
    得2x2−2x−4>0,即x2−x−2>0,解得x>2或x<−1(舍),
    即函数的单调递增区间为:(2, +∞).
    故答案为:(2, +∞).
    【答案】
    [−3, +∞)
    【考点】
    利用导数研究函数的单调性
    已知函数的单调性求参数问题
    【解析】
    先求出导函数,根据函数的单调性即可得a的取值范围.
    【解答】
    解:∵ f(x)=x3+ax−2,
    ∴ f′x=3x2+a,
    ∵ fx在1,+∞上是增函数,
    ∴ ∀x∈1,+∞,f′x≥0恒成立,
    ∴ f′1≥0恒成立,即3+a≥0,
    ∴ a≥−3.
    故答案为:[−3, +∞).
    四、解答题
    【答案】
    解:(1)设数列{an}的公差为d,数列{bn}的公比为q,
    则依题意有q>0且1+2d+q4=21,1+4d+q2=13,
    解得d=2,q=2.
    所以an=1+(n−1)d=2n−1,bn=qn−1=2n−1.
    (2)由(1)易知anbn=2n−12n−1,
    Sn=1+321+522+…+2n−32n−2+2n−12n−1,①
    2Sn=2+3+52+…+2n−32n−3+2n−12n−2,②
    由②−①得:Sn=2+2+22+222+…+22n−2−2n−12n−1
    =2+2×(1+12+122+…+12n−2)−2n−12n−1
    =2+2×1−12n−11−12−2n−12n−1
    =6−2n+32n−1.
    【考点】
    数列的求和
    等比数列的通项公式
    等差数列的通项公式
    【解析】
    (1)设{an}的公差为d,{bn}的公比为q,然后根据条件建立方程组,解之即可求出d与q,从而求出{an},{bn}的通项公式;
    (2)根据数列{anbn}的通项公式的形式可知利用错位相消法进行求和即可求出Sn=6−2n+32n−1,可证得结论.
    【解答】
    解:(1)设数列{an}的公差为d,数列{bn}的公比为q,
    则依题意有q>0且1+2d+q4=21,1+4d+q2=13,
    解得d=2,q=2.
    所以an=1+(n−1)d=2n−1,bn=qn−1=2n−1.
    (2)由(1)易知anbn=2n−12n−1,
    Sn=1+321+522+…+2n−32n−2+2n−12n−1,①
    2Sn=2+3+52+…+2n−32n−3+2n−12n−2,②
    由②−①得:Sn=2+2+22+222+…+22n−2−2n−12n−1
    =2+2×(1+12+122+…+12n−2)−2n−12n−1
    =2+2×1−12n−11−12−2n−12n−1
    =6−2n+32n−1.
    【答案】
    解:(1)由a1=1,Sn=n+23an,可得S2=2+23a2,
    ∴a1+a2=43a2,
    ∴a2=3.
    又S3=3+23a3,
    ∴a1+a2+a3=53a3,
    ∴ a3=6;
    (2)当n≥2时,Sn=n+23an,①
    Sn−1=n+13an−1,②
    ①−②可得Sn−Sn−1=n+23an−n+13an−1,
    即an=n+23an−n+13an−1,
    即n−13an =n+13an−1,
    ∴anan−1=n+1n−1,
    故有an=anan−1⋅an−1an−2⋅ ⋯ ⋅a2a1⋅a1
    =n+1n−1⋅nn−2⋅ ⋯ ⋅31⋅1=n2+n2.
    而12+12=1=a1,
    所以an的通项公式为an=n2+n2.
    【考点】
    数列递推式
    【解析】


    【解答】
    解:(1)由a1=1,Sn=n+23an,可得S2=2+23a2,
    ∴a1+a2=43a2,
    ∴a2=3.
    又S3=3+23a3,
    ∴a1+a2+a3=53a3,
    ∴ a3=6;
    (2)当n≥2时,Sn=n+23an,①
    Sn−1=n+13an−1,②
    ①−②可得Sn−Sn−1=n+23an−n+13an−1,
    即an=n+23an−n+13an−1,
    即n−13an =n+13an−1,
    ∴anan−1=n+1n−1,
    故有an=anan−1⋅an−1an−2⋅ ⋯ ⋅a2a1⋅a1
    =n+1n−1⋅nn−2⋅ ⋯ ⋅31⋅1=n2+n2.
    而12+12=1=a1,
    所以an的通项公式为an=n2+n2.
    【答案】
    (1)证明:由题设知4an+1=3an−bn+4①,4bn+1=3bn−an−4②,
    由①+②得,4(an+1+bn+1)=2(an+bn),
    即an+1+bn+1an+bn=12,
    又因为a1+b1=1,
    所以an+bn是首项为1,公比为12的等比数列;
    由①−②得,4an+1−bn+1=4an−bn+8,
    即an+1−bn+1=an−bn+2,
    又因为a1−b1=1,
    所以an−bn是首项为1,公差为2的等差数列.
    (2)解:由(1)得,an+bn=12n−1③,an−bn=2n−1④,
    由③+④得,an=12an+bn+an−bn=12n+n−12,
    代入④,得bn=an−2n+1=12n−n+12.
    【考点】
    等比关系的确定
    等差关系的确定
    数列递推式
    【解析】
    此题暂无解析
    【解答】
    (1)证明:由题设知4an+1=3an−bn+4①,4bn+1=3bn−an−4②,
    由①+②得,4(an+1+bn+1)=2(an+bn),
    即an+1+bn+1an+bn=12,
    又因为a1+b1=1,
    所以an+bn是首项为1,公比为12的等比数列;
    由①−②得,4an+1−bn+1=4an−bn+8,
    即an+1−bn+1=an−bn+2,
    又因为a1−b1=1,
    所以an−bn是首项为1,公差为2的等差数列.
    (2)解:由(1)得,an+bn=12n−1③,an−bn=2n−1④,
    由③+④得,an=12an+bn+an−bn=12n+n−12,
    代入④,得bn=an−2n+1=12n−n+12.
    【答案】
    解:(1)∵ f(x)=−x2+ax+1−lnx,
    ∴ f′(x)=−2x+a−1x(x>0),
    ∵ 函数f(x)在x=1处取得极值,
    ∴ f′(1)=−2+a−1=0,解得a=3.
    ∴ f(x)=−x2+3x+1−lnx,
    ∴ f′(x)=−2x+3−1x(x>0),
    ∴ f(2)=−4+6+1−ln2=3−ln2,f′(2)=−4+3−12=−32,
    ∴ 函数f(x)在点(2, f(2))处的切线方程为y=−32x+6−ln2.
    (2)由(1)知f′(x)=−2x+3−1x(x>0),
    令f′(x)>0,即−2x+3−1x>0,
    解得12∴ f(x)的单调递增区间为12,1,
    令f′(x)<0,即−2x+3−1x<0,
    解得01,
    ∴ f(x)的单调递减区间为0,12,(1,+∞),
    综上,f(x)的单调递减区间为0,12和(1,+∞),单调递增区间为12,1.
    【考点】
    利用导数研究曲线上某点切线方程
    利用导数研究函数的极值
    利用导数研究函数的单调性
    【解析】
    (1)先求函数的定义域,然后求导,利用导数的几何意义求切线方程.
    (2)利用f′(x)<0,求函数的单调递减区间.
    【解答】
    解:(1)∵ f(x)=−x2+ax+1−lnx,
    ∴ f′(x)=−2x+a−1x(x>0),
    ∵ 函数f(x)在x=1处取得极值,
    ∴ f′(1)=−2+a−1=0,解得a=3.
    ∴ f(x)=−x2+3x+1−lnx,
    ∴ f′(x)=−2x+3−1x(x>0),
    ∴ f(2)=−4+6+1−ln2=3−ln2,f′(2)=−4+3−12=−32,
    ∴ 函数f(x)在点(2, f(2))处的切线方程为y=−32x+6−ln2.
    (2)由(1)知f′(x)=−2x+3−1x(x>0),
    令f′(x)>0,即−2x+3−1x>0,
    解得12∴ f(x)的单调递增区间为12,1,
    令f′(x)<0,即−2x+3−1x<0,
    解得01,
    ∴ f(x)的单调递减区间为0,12,(1,+∞),
    综上,f(x)的单调递减区间为0,12和(1,+∞),单调递增区间为12,1.
    【答案】
    解:(1)已知f(x)=x3−6x+5,则f′(x)=3(x2−2).
    令f′(x)=0,解得x1=−2,x2=2.
    则:
    ∴ f(x)的单调递增区间是(−∞,−2),(2,+∞),单调递减区间是(−2,2).
    当x=−2时,函数有极大值为5+42;
    当x=2时,函数有极小值为5−42.
    (2)由(1)的分析可知y=f(x)图象的大致形状及走向如图:
    若关于x的方程f(x)=a有3个不同实根,即y=f(x)图象与直线y=a有3个不同交点,
    由图数形结合可得5−42(3)f(x)≥k(x−1),即(x−1)(x2+x−5)≥k(x−1).
    ∵ x>1,
    ∴ k≤x2+x−5在(1, +∞)上恒成立,
    g(x)=x2+x−5=(x+12)2−214,
    则g(x)在(1, +∞)上是增函数,
    ∴ g(x)>g(1)=−3,
    ∴ k≤−3.
    【考点】
    利用导数研究函数的单调性
    利用导数研究函数的极值
    函数的零点与方程根的关系
    函数恒成立问题
    【解析】
    (1)先求函数的导数,令导数等于0,求出极值点,再列表判断极值点左右两侧导数的正负,当左正右负时有极大值,当左负右正时有极小值,且在某区间导数大于0时,此区间为函数的增区间,在某区间导数小于0时,此区间为函数的减区间.
    (2)由(1)知函数f(x)的大致图象,然后将关于x的方程f(x)=a有3个不同实根,转化为y=f(x)图象与直线y=a有3个不同交点,数形结合解决问题
    (3)先将f(x)≥k(x−1)恒成立,转化为k≤x2+x−5在(1, +∞)上恒成立,进而转化为求函数g(x)=x2+x−5在(1, +∞)上的值域即可
    【解答】
    解:(1)已知f(x)=x3−6x+5,则f′(x)=3(x2−2).
    令f′(x)=0,解得x1=−2,x2=2.
    则:
    ∴ f(x)的单调递增区间是(−∞,−2),(2,+∞),单调递减区间是(−2,2).
    当x=−2时,函数有极大值为5+42;
    当x=2时,函数有极小值为5−42.
    (2)由(1)的分析可知y=f(x)图象的大致形状及走向如图:
    若关于x的方程f(x)=a有3个不同实根,即y=f(x)图象与直线y=a有3个不同交点,
    由图数形结合可得5−42(3)f(x)≥k(x−1),即(x−1)(x2+x−5)≥k(x−1).
    ∵ x>1,∴ k≤x2+x−5在(1, +∞)上恒成立,
    g(x)=x2+x−5=(x+12)2−214,
    则g(x)在(1, +∞)上是增函数,
    ∴ g(x)>g(1)=−3,
    ∴ k≤−3.
    【答案】
    (1)解:∵ f′(x)=ex−1x+m,x=0是f(x)的极值点,
    ∴ f′(0)=1−1m=0,解得m=1,
    ∴函数f(x)=ex−ln(x+1),
    其定义域为(−1,+∞).
    ∵ f′(x)=ex−1x+1=ex(x+1)−1x+1.
    设g(x)=ex(x+1)−1,
    则g′(x)=ex(x+1)+ex>0,
    所以g(x)在(−1,+∞)上为增函数.
    又∵ g(0)=0,
    ∴当x>0时,g(x)>0,即f′(x)>0,
    当−1∴f(x)在(−1,0)上单调递减,在(0,+∞)上单调递增.
    (2)证明:当m≤2,x∈(−m,+∞)时,
    ln(x+m)≤ln(x+2),
    故只需证明当m=2时f(x)>0恒成立.
    当m=2时,函数f′(x)=ex−1x+2在(−2,+∞)上为增函数,
    且f′(−1)<0,f′(0)>0,
    故f′(x)=0在(−2,+∞)上有唯一实数根x0,且x0∈(−1,0).
    当x∈(−2,x0)时,f′(x)<0,
    当x∈(x0,+∞)时,f′(x)>0,
    从而当x=x0时,f(x)取得最小值.
    由f′(x0)=0,得ex0=1x0+2,
    又得ln(x0+2)=−x0.
    故f(x)≥f(x0)min=1x0+2+x0
    =(x0+1)2x0+2>0.
    综上,当m≤2时,f(x)>0.
    【考点】
    利用导数研究不等式恒成立问题
    利用导数研究函数的极值
    利用导数研究函数的单调性
    【解析】
    (i)求出原函数的导函数,因为x=0是函数f(x)的极值点,由极值点处的导数等于0求出m的值,代入函数解析式后再由导函数大于0和小于0求出原函数的单调区间;
    (ii)证明当m≤2时,f(x)>0,转化为证明当m=2时f(x)>0.求出当m=2时函数的导函数,可知导函数在(−2, +∞)上为增函数,并进一步得到导函数在(−1, 0)上有唯一零点x0,则当x=x0时函数取得最小值,借助于x0是导函数的零点证出f(x0)>0,从而结论得证.
    【解答】
    (1)解:∵ f′(x)=ex−1x+m,x=0是f(x)的极值点,
    ∴ f′(0)=1−1m=0,解得m=1,
    ∴函数f(x)=ex−ln(x+1),
    其定义域为(−1,+∞).
    ∵ f′(x)=ex−1x+1=ex(x+1)−1x+1.
    设g(x)=ex(x+1)−1,
    则g′(x)=ex(x+1)+ex>0,
    所以g(x)在(−1,+∞)上为增函数.
    又∵ g(0)=0,
    ∴当x>0时,g(x)>0,即f′(x)>0,
    当−1∴f(x)在(−1,0)上单调递减,在(0,+∞)上单调递增.
    (2)证明:当m≤2,x∈(−m,+∞)时,
    ln(x+m)≤ln(x+2),
    故只需证明当m=2时f(x)>0恒成立.
    当m=2时,函数f′(x)=ex−1x+2在(−2,+∞)上为增函数,
    且f′(−1)<0,f′(0)>0,
    故f′(x)=0在(−2,+∞)上有唯一实数根x0,且x0∈(−1,0).
    当x∈(−2,x0)时,f′(x)<0,
    当x∈(x0,+∞)时,f′(x)>0,
    从而当x=x0时,f(x)取得最小值.
    由f′(x0)=0,得ex0=1x0+2,
    又得ln(x0+2)=−x0.
    故f(x)≥f(x0)min=1x0+2+x0
    =(x0+1)2x0+2>0.
    综上,当m≤2时,f(x)>0.x
    (−∞,−2)
    −2
    (−2,2)
    2
    (2,+∞)
    f′(x)
    +
    0

    0
    +
    f(x)

    极大值

    极小值

    x
    (−∞,−2)
    −2
    (−2,2)
    2
    (2,+∞)
    f′(x)
    +
    0

    0
    +
    f(x)

    极大值

    极小值

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