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    2024高考数学二轮复习压轴题型分类专练(新高考用)-专题02函数与导数(含解析)

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    2024高考数学二轮复习压轴题型分类专练(新高考用)-专题02函数与导数(含解析)

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    这是一份2024高考数学二轮复习压轴题型分类专练(新高考用)-专题02函数与导数(含解析),共30页。


    (2023•新高考Ⅰ)已知函数.
    讨论的单调性;
    证明:当时,.
    (2022•新高考Ⅱ)已知函数.
    (1)当时,讨论的单调性;
    (2)当时,,求的取值范围;
    (3)设,证明:.
    (2021•新高考Ⅱ)已知函数.
    (Ⅰ)讨论的单调性;
    (Ⅱ)从下面两个条件中选一个,证明:恰有一个零点.
    ①,;
    ②,.
    (2023•山东济南•模拟预测)设函数f(x)=emxx+1(x>-1),已知f(x) ≥ 1恒成立.
    (1)求实数m的值;
    (2)若数列{ an }满足an+1=lnf( an ),且a1=1-ln2,证明:|ean-1|<(12)n.
    (2023·重庆·校考二模)已知函数fx=2ex-ex.
    (1)求函数fx的单调区间;
    (2)求证:fx>elnx+csx.
    (2023·海南·联考模拟预测)已知函数fx=xlnx-ax2.
    (1)当a=1时,讨论函数fx的单调性;
    (2)若不等式fx>aex+1-ax2-x恒成立,求实数a的取值范围.
    (2023·河北·模拟预测)已知函数fx=e-aex+xa∈R.
    (1)讨论函数fx的单调性;
    (2)若存在实数a,使得关于x的不等式fx≤λa恒成立,求实数λ的取值范围.
    (2023·广东东莞·校联考阶段)已知函数fx对任意实数x,y恒有fx+y=fx+fy,当x>0时,fx<0,且f1=-2.
    (1)判断fx的奇偶性;
    (2)判断函数单调性,求fx在区间-3,3上的最大值;
    (3)若fx(2023·福建泉州·校考模拟)已知函数f(x)=ax,g(x)=b⋅a-x+x,a>0且a≠1,若f(1)+g(1)=52,f(1)-g(1)=32,设h(x)=f(x)+g(x),x∈[-4,4].
    (1)求函数h(x)的解析式并判断其奇偶性;
    (2)判断函数h(x)的单调性(不需证明),并求不等式h(2x+1)+h(2x-1)≥0的解集.
    (2023·湖北宜昌·校联考模拟)已知.
    (1)若当时函数取到极值,求的值;
    (2)讨论函数在区间上的零点个数.
    (2023·浙江温州·统考模拟预测)已知函数.
    (1)当时,求的极值;
    (2)当时,求在上的最小值;
    (3)若在上存在零点,求的取值范围.
    (2023·辽宁丹东·区联考二模)已知函数fx=mxe-x+x-lnxm∈R.
    (1)讨论函数fx的极值点个数;
    (2)若m>0,fx的最小值是1+lnm,求实数m的取值范围.
    (2023·天津·统考高考真题)已知函数fx=1x+12lnx+1.
    (1)求曲线y=fx在x=2处切线的斜率;
    (2)当x>0时,证明:fx>1;
    (3)证明:56(2023·上海·统考高考真题)为了节能环保、节约材料,定义建筑物的“体形系数” ,其中为建筑物暴露在空气中的面积(单位:平方米),为建筑物的体积(单位:立方米).
    (1)若有一个圆柱体建筑的底面半径为,高度为,暴露在空气中的部分为上底面和侧面,试求该建筑体的“体形系数” ;(结果用含、的代数式表示)
    (2)定义建筑物的“形状因子”为,其中为建筑物底面面积,为建筑物底面周长,又定义为总建筑面积,即为每层建筑面积之和(每层建筑面积为每一层的底面面积).设为某宿舍楼的层数,层高为3米,则可以推导出该宿舍楼的“体形系数”为.当,时,试求当该宿舍楼的层数为多少时,“体形系数” 最小.
    (2022·浙江·统考高考真题)设函数.
    (Ⅰ)求的单调区间;
    (Ⅱ)已知,,曲线上不同的三点,,,,,处的切线都经过点.证明:
    (ⅰ)若,则(a);
    (ⅱ)若,,则.
    (注是自然对数的底数)
    题型训练
    答案&解析
    【1】
    【解析】(1),
    则,
    ①当时,恒成立,在上单调递减,
    ②当时,令得,,
    当时,,单调递减;当,时,,单调递增,
    综上所述,当时,在上单调递减;当时,在上单调递减,在,上单调递增.
    证明:(2)由(1)可知,当时,,
    要证,只需证,
    只需证,
    设(a),,
    则(a),
    令(a)得,,
    当时,(a),(a)单调递减,当,时,(a),(a)单调递增,
    所以(a),
    即(a),
    所以得证,
    即得证.
    【2】
    【解析】(1)当时,,


    当时,,单调递增;当时,,单调递减.
    (2)令,
    ,,
    在上恒成立,
    又,
    令,则,

    ①当,即,存在,使得当时,,即在上单调递增.
    因为,所以在内递增,所以,这与矛盾,故舍去;
    ②当,即,

    若,则,
    所以在,上单调递减,,符合题意.
    若,则,
    所以在上单调递减,,符合题意.
    综上所述,实数的取值范围是.
    另解:的导数为,
    ①当时,,
    所以在递增,所以,与题意矛盾;
    ②当时,,
    所以在递减,所以,满足题意;.
    ③当时,.
    设,,则在递减,所以,
    ,所以在递减,所以,满足题意;
    ④当时,,
    令,则,,
    可得递减,,
    所以存在,使得.当时,,
    在递增,此时,
    所以当时,,在递增,所以,与题意矛盾.
    综上可得,的取值范围是,.
    (3)由(2)可知,当时,,
    令得,,
    整理得,,

    ,,
    即.
    另解:运用数学归纳法证明.
    当时,左边成立.
    假设当时,不等式成立,即.
    当时,要证,
    只要证,
    即证.
    可令,则,,则需证明,
    再令,则需证明.
    构造函数,,

    可得在,上递减,
    则(1),所以原不等式成立,
    即时,成立.
    综上可得,成立.
    【3】
    【解析】(Ⅰ),,
    ①当时,当时,,当时,,
    在上单调递减,在上单调递增,
    ②当时,令,可得或,
    当时,
    当或时,,当时,,
    在,,上单调递增,在,上单调递减,
    时,
    且等号不恒成立,在上单调递增,
    当时,
    当或时,,当时,,
    在,,上单调递增,在,上单调递减.
    综上所述:
    当 时, 在上单调递减;在上 单调递增;
    当 时, 在, 和上单调递增;在,上单调递减;
    当 时, 在 上单调递增;
    当 时, 在和, 上单调递增;在, 上单调递减.
    (Ⅱ)证明:若选①,由 (Ⅰ)知, 在上单调递增,, 单调递减,, 上 单调递增.
    注意到.
    在 上有一个零点;

    由 得,,
    ,当 时,,此时 无零点.
    综上: 在 上仅有一个零点.
    另解:当,时,有,,
    而,于是

    所以在没有零点,当时,,
    于是,所以在,上存在一个零点,命题得证.
    若选②,则由(Ⅰ)知:在, 上单调递增,
    在,上单调递减,在 上单调递增.

    ,,,,
    当 时,,此时 无零点.
    当 时, 单调递增,注意到,
    取,,,又易证,

    在上有唯一零点,即在上有唯一零点.
    综上: 在 上有唯一零点.
    【4】
    【解题思路】(1)不等式化为emx-x-1≥0,构造新函数g(x)=emx-x-1,结合g(0)=0,得到g'(0)=0,求出m的值为1,再利用函数单调性证明m=1时不等式恒成立即可;
    (2)根据条件把不等式转化为证明|ean+1-1| < 12|ean-1|,利用分析法进一步变化不等式,最后构造函数利用函数单调性即可.
    【解答过程】(1)由题意可知,f(x)=emxx+1≥1(x>-1),即emx-x-1≥0,
    设g(x)=emx-x-1,则g(x)≥0在(-1,+∞)上恒成立,
    注意到 g(0)=0,故x=0是函数g(x)的最小值点,也是极小值点,
    则g'(0)=0,因为 g'(x)=memx-1,
    所以 g'(0)=m-1=0,所以 m=1.
    下面证明当m=1时,g(x) ≥ 0在(-1 , +∞)上恒成立,
    g(x)=ex-x-1 ,则g'(x)=ex-1,
    令g'(x)=ex-1>0,得x>0;
    令g'(x)=ex-1<0,得-1所以 g(x)在(-1 , 0)上单调递减,在(0 , +∞)上单调递增;
    故g(x) ≥ g(0)=0,得证;
    所以实数m的值为1.
    (2)由(1)知当x>-1时,f(x) ≥ 1,
    因为 an+1=lnf(an),设h(x)=lnf(x),则an+1=h(an),
    所以 an=h( an-1 )=h( h( an-2 ) )=⋯=h( ( ⋯h( a1 ) ) )>0;
    因为 a1=1-ln2,所以 |ea1-1| = |e1-ln2-1|=e2-1<12,
    故要证|ean-1|<(12)n ,只需证:|ean+1-1| < 12|ean-1|,
    因为 an∈( 0 , +∞ ),故只需证:ean+1-1<12ean-12,
    因为 an+1=lnf(an),所以 ean+1=f(an),
    故只需证: f( an )<12ean+12,即eanan+1<12ean+12,
    只需证:(an-1)ean+an+1>0.
    设φ(x)=( x-1 )ex+x+1,
    故只需证:当x∈( 0 , +∞ )时,φ(x)>0,
    因为 φ'(x)=xex+x>0,
    所以 φ(x)在( 0 , +∞ )上单调递增,
    所以 φ(x)>φ(0)=0,得证;所以原不等式成立.
    【5】
    【解题思路】(1)利用导数与函数单调性的关系即可得解;
    (2)构造函数hx=2ex-ex-elnx+1,利用导数判推得hx>0,进而得证.
    【解答过程】(1)因为fx=2ex-ex,所以f'x=2ex-e,
    当x∈-∞,1-ln2时,f'x<0,fx单调递减;
    当x∈1-ln2,+∞时,f'x>0,fx单调递增;
    所以fx的单减区间为-∞,1-ln2,单增区间为1-ln2,+∞.
    (2)设函数hx=2ex-ex-elnx+1,
    则h'x=2ex-e-ex,x>0,
    易得h'x在0,+∞上单调递增,且h'1=0,
    所以当x∈0,1,h'x<0,hx单调递减;
    当x∈1,+∞,h'x>0,hx单调递增;
    所以hxmin=h1=0,故2ex-ex-elnx+1≥0,当且仅当x=1时等号成立,
    即fx≥elnx+1,当且仅当x=1时等号成立,
    因为1≥csx,所以fx≥elnx+1≥elnx+csx,
    由于上述不等式取等条件不能同时成立,
    所以fx>elnx+csx,得证.
    【6】
    【解题思路】(1)当a=1时,对fx求导,令mx=f'x=lnx+1-2x,x>0,讨论m'x与0的大小可得mx<0,即f'x<0,即可得出函数fx的单调性;
    (2)由题意可得a【解答过程】(1)当a=1时,fx=xlnx-x2,x>0,所以f'x=lnx+1-2x,
    令mx=f'x=lnx+1-2x,x>0,
    可得m'x=1x-2=1-2xx,
    当x∈0,12时,m'x>0,mx单调递增;
    当x∈12,+∞时,m'x<0,mx单调递减,
    所以当x=12时,mx取得极大值,也为最大值,且m12=ln12+1-1=ln12<0,
    所以f'x<0,所以fx在0,+∞上单调递减.
    (2)由fx>aex+1-ax2-x,得aex即a令hx=xlnx-x2+xex,x∈0,+∞,可得h'x=x-1x-2-lnxex,
    令φx=x-2-lnx,可得φ'x=1-1x=x-1x,
    令φ'x>0,可得x>1;
    令φ'x<0,可得0所以φx在0,1单调递减,在1,+∞单调递增,
    又φe-3=e-3-2-lne-3=e-3+1>0,
    φ1=1-2-ln1=-1<0,
    φ4=4-2-ln4=2-2ln2>0,
    所以在e-3,1中存在唯一的x1使得φx1=0,
    在1,4中存在唯一的x2使得φx2=0,
    即有x1-2-lnx1=0,x2-2-lnx2=0.
    因为φx在0,1单调递减,在1,+∞单调递增,
    所以当00;当x1当1x2时,φx>0.
    又h'x=x-1x-2-lnxex =x-1φxex,x>0,
    所以当00;
    当1x2时,h'x>0,
    所以hx在0,x1单调递减,在x1,1单调递增,
    在1,x2单调递减,在x2,+∞单调递增,
    所以x∈0,1时,hx的极小值为
    hx1=x1lnx1-x12+x1ex1,
    x∈1,+∞时,hx的极小值为
    hx2=x2lnx2-x22+x2ex2.
    因为x1-2-lnx1=0,x2-2-lnx2=0,
    可得x1-lnx1=2,x2-lnx2=2,所以ex1-lnx1=e2,ex2-lnx2=e2,
    即ex1x1=ex2x2=e2,所以x1ex1=x2ex2=e-2.
    代入lnx1=x1-2和lnx2=x2-2,
    则有hx1=x1x1-2-x12+x1ex1=-x1ex1= -e-2,
    同理可得hx2=-e-2,
    所以hx1=hx2,
    所以h(x)min=-e-2=-1e2,
    所以a<-1e2,即实数a的取值范围为-∞,-1e2.
    【7】
    【解题思路】(1)求导以后对导数中的参数进行分类讨论,根据不同的分类判断函数的单调性;
    (2)根据第1问的结论,将恒成立问题转化为函数的最大(小)值问题,构造新函数,求出λ的范围.
    【解答过程】(1)函数fx=e-aex+xa∈R,x∈R,则f'(x)=(e-a)ex+1,
    当e-a≥0,即a≤e时,f'(x)>0恒成立,即f(x)在R上单调递增;
    当e-a<0,即a>e时,令f'(x)=0,解得x=-ln(a-e),
    x
    (-∞,-ln(a-e))
    -ln(a-e)
    (-ln(a-e),+∞)
    f'(x)
    +
    0
    -
    f(x)

    极大值

    综上所述,当a≤e是,f(x)在R上单调递增;
    当a>e时,f(x)在(-∞,-ln(a-e))上单调递增,在(-ln(a-e),+∞)上单调递减.
    (2)f(x)≤λa等价于(e-a)ex+x-λa≤0,令h(x)=(e-a)ex+x-λa,
    当a≤e时,h(1+λa)=(e-a)e1+λa+1>0,所以h(x)≤0不恒成立,不合题意.
    当a>e时,f(x)≤λa等价于λa≥f(a)max,
    由(1)可知f(x)max=f(-ln(a-e))=-1-ln(a-e),
    所以λa≥-1-ln(a-e),对a>e有解,所以λ≥-1-ln(a-e)a对a>e有解,
    因此原命题转化为存在a>e,使得λ≥-1-ln(a-e)a.
    令u(a)=-ln(a-e)-1a,a>e,则λ≥u(a)min,
    u'(a)=-aa-e-ln(a-e)a2+1a2=ln(a-e)-ea-ea2,
    令φ(a)=ln(a-e)-ea-e,则φ'(a)=1a-e+e(a-e)2>0,
    所以φ(a)在(e,+∞)上单调递增,又φ(2e)=-e2e-e+ln(2e-e)=0,
    所以当e当a>2e时,φ(a)>0,u'(a)>0,故u(a)在(2e,+∞)上单调递增,
    所以u(a)min=u(2e)=-1e,所以λ≥-1e,
    即实数λ的取值范围是-1e,+∞.
    【8】
    【解题思路】(1)令x=y=0,求得f0=0,再令y=-x,从而得f-x=-fx,从而证明求解.
    (2)设x1,x2∈R且x1(3)根据函数fx【解答过程】(1)fx为奇函数,证明如下:
    令x=y=0,则f0+0=2f0,所以f0=0,
    令y=-x,则fx-x=fx+f-x=f0=0,
    所以:f-x=-fx对任意x∈R恒成立,
    所以函数fx为奇函数.
    (2)fx在R上是减函数,证明如下:
    任取x1,x2∈R且x10
    fx2-fx1=fx2+f-x1=fx2-x1<0,所以fx2所以fx在R上为减函数.
    当x∈-3,3时,fx单调递减,
    所以当x=-3时,fx有最大值为f-3,
    因为f3=f2+f1=3f1=-2×3=-6,所以f-3=-f3=6,
    故fx在区间-3,3上的最大值为6.
    (3)由(2)知fx在区间-1,1上单调递减,
    所以fx≤f-1=-f1=2,
    因为fx即m2-2am>0对任意a∈-1,1恒成立,
    令ga=-2am+m2,则g-1>0g1>0,即2m+m2>0-2m+m2>0,
    解得:m>2或m<-2.
    故m的取值范围为-∞,-2∪2,+∞.
    【9】
    【解题思路】(1)由f(1)+g(1)=52、f(1)-g(1)=32代入可解出a、b,得到h(x),再计算h(x)与h(-x)的关系即可得到奇偶性;
    (2)分别判断h(x)中每一部分的单调性可得h(x)的单调性,结合函数的单调性与奇偶性解决该不等式即可得.
    【解答过程】(1)由f(1)+g(1)=52,f(1)-g(1)=32,即有a+ba+1=52a-ba-1=32,解得a=2b=-1,
    即f(x)=2x,g(x)=-2-x+x,则h(x)=2x-2-x+x,
    其定义域为R,
    h(-x)=2-x-2x-x=-2x-2-x+x=-h(x),
    故h(x)为奇函数.
    (2)h(x)=2x-2-x+x,由2x在R上单调递增,-2-x在R上单调递增,
    x在R上单调递增,故h(x)在R上单调递增,
    由h(2x+1)+h(2x-1)≥0,且h(x)为奇函数,
    即有h(2x+1)≥-h(2x-1)=h1-2x,
    即有2x+1≥1-2x,解得x≥0,
    故该不等式的解集为xx≥0.
    【10】
    【答案】(1)1(2)答案见解析
    【分析】(1)求得,由,得到,进而结合函数极值点的定义,即可求解;
    (2)当时,求得,令,利用导数的单调性,结合,得到在区间上没有零点;当时,求得,令,求得,令,利用导数求得在单调递增.,结合,,得出函数的单调区间,由,得出在没有零点,在由,得到存在唯一,使得,即可得到答案.
    【详解】(1)解:函数,可得
    因为时函数取到极值,可得,解得,
    当时,可得,
    令,
    可得,
    令,可得,所以单调递增,
    又因为,所以在区间上,即单调递增,
    所以是的变号零点,所以当时函数取到极值.
    (2)解:当时,因为,
    所以,
    令,
    则,
    所以在单调递增,则,
    所以,当时,在区间上没有零点.
    当时,可得,
    令,
    可得,
    令,则,
    所以在单调递增,,则,
    所以在单调递增.
    因为,,
    当时,,
    所以存在使得.则在单调递减,在单调递增,
    又因为,所以当时,,故在没有零点,
    因为在单调递增,且,而,
    所以,
    则,
    所以存在唯一,使得,
    故在存在唯一零点,因此当时,在存在唯一零点,
    综上所述,当时,在区间上没有零点;
    当时,在存在唯一零点.
    【11】
    【答案】(1)极大值为,没有极小值.
    (2)0
    (3)
    【分析】(1)利用导函数求函数的极值;
    (2)根据导函数求函数的最值;
    (3)根据的导数,对进行分类,结合函数的单调性和极值可得的取值范围.
    【详解】(1)当时,,定义域:,,
    令,则,变化时,,的变化情况如下表:
    0
    单调递增
    极大值
    单调递减
    则的极大值为:,没有极小值;
    (2)当时,,定义域:,

    令,定义域:,,
    则在上是增函数,则,所以,
    即在上是增函数,则.
    (3),定义域:,

    令,定义域:,,
    (1)当时,,则在上是减函数,则,
    当时,,则在上是减函数,,不合题意;
    当时,,,则存在,使,即,
    变化时,,的变化情况如下表:
    0
    单调递增
    极大值
    单调递减
    则,只需,即;
    (2)当时,由(1)知在上是增函数,,不合题意;
    (3)当时,在上是增函数,在上是增函数,
    则在上是增函数,,不合题意,
    综上所述,的取值范围是.
    【12】
    【解题思路】(1)求出fx的导数,按m≤e和m>e分类讨论,并借助零点存在性定理推理作答即可;
    (2)利用(1)中信息,按m≤e和m>e探讨,利用导数研究函数fx的最小值求解即可.
    【解答过程】(1)函数fx的定义域为0,+∞,
    所以f'x=me-x-xe-x+1-1x=1exx-1exx-m,
    令ux=exx-m,则u'x=exx-1x2,
    令u'x<0,可得00,可得x>1,
    所以ux在0,1上单调递减,在1,+∞上单调递增,
    故uxmin=u1=e-m,
    ①m≤e时,uxmin≥0,则ux≥0,令f'x<0,可得0令f'x>0,可得x>1,
    所以fx在0,1上单调递减,在1,+∞上单调递增,所以fx有1个极小值点;
    ②m>e时,uxmin<0,
    因为令hx=ex-x-1,则h'x=ex-1,
    当x>0时,h'x>0,则hx在0,+∞上单调递增,
    当x<0时,h'x<0,则hx在-∞,0上单调递减,
    故hx≥h0=0,所以ex≥x+1,当x=0时取等号.
    当x<1m-1<1时,ux>x+1x-m=1+1x-m>0,
    此时∃x1∈0,1,使得ux1=0,
    令vx=ex-x2,x>1,有v'x=ex-2x,令φx=ex-2x,x>1,
    φ'x=ex-2>0,φx在1,+∞上单调递增,即φx>φ1=e-2>0,
    即有v'x>0,即vx在1,+∞上单调递增,
    即vx>v1=e-2>0,所以ex>x2,
    当x>m>e时,ux>x2x-m=x-m>0,此时∃x2∈1,+∞,使得ux2=0,
    因此x∈0,x1,f'x<0,fx单调递减,
    x∈x1,1,f'x>0,fx单调递增,
    x∈1,x2,f'x<0,fx单调递减,
    x∈x2,+∞,f'x>0,fx单调递增,
    所以fx由3个极值点;
    所以当m≤e时,fx恰有1个极值点;当m>e时,fx恰有3个极值点;
    (2)由(1)知,当0所以fxmin=f1=1+me=1+lnm,
    所以1e=lnmm,令gx=lnxx,x∈0,e,则g'x=1-lnxx2≥0,
    函数gx在0,e上单调递增,gxmax=ge=1e,则m=e,
    当m>e时,∃x1∈0,1,使得ux1=0,∃x2∈1,+∞,使得ux2=0,
    所以fx在0,x1上单调递减,在x1,1上单调递增,在1,x2上单调递减,在x2,+∞上单调递增,
    其中exixi-m=0i=1,2,即xi=lnm+lnxi,所以fxmin=minfx1,fx2=1+lnm,
    而fxi=mxiexi+xi-lnxi=1+lnm符合要求,所以m>e,
    综上可得,实数m的取值范围为mm≥e.
    【13】
    【解题思路】(1)利用导数的几何意义求斜率;
    (2)问题化为x>0时lnx+1>2xx+2,构造g(x)=lnx+1-2xx+2,利用导数研究单调性,即可证结论;
    (3)构造h(n)=lnn!-n+12lnn+n,n∈N*,作差法研究函数单调性可得h(n)≤h(1)=1,再构造φ(x)=lnx-(x+5)(x-1)4x+2且x>0,应用导数研究其单调性得到lnx≤(x+5)(x-1)4x+2恒成立,对h(n)-h(n+1)作放缩处理,结合累加得到h(1)-h(n)<32ln2-1+112<16n≥3,即可证结论.
    【解答过程】(1)f(x)=ln(x+1)x+ln(x+1)2,则f'(x)=1x(x+1)+12(x+1)-ln(x+1)x2,
    所以f'(2)=13-ln34,故x=2处的切线斜率为13-ln34;
    (2)要证x>0时fx=1x+12lnx+1>1,即证lnx+1>2xx+2,
    令g(x)=lnx+1-2xx+2且x>0,则g'(x)=1x+1-4(x+2)2=x2(x+1)(x+2)2>0,
    所以g(x)在(0,+∞)上递增,则g(x)>g(0)=0,即lnx+1>2xx+2.
    所以x>0时fx>1.
    (3)设h(n)=lnn!-n+12lnn+n,n∈N*,
    则h(n+1)-h(n)=1+(n+12)lnn-(n+12)lnn+1=1-(n+12)ln(1+1n),
    由(2)知:x=1n ∈(0,1],则f(1n)=(n+12)ln(1+1n)>1,
    所以h(n+1)-h(n)<0,故h(n)在n∈N*上递减,故h(n)≤h(1)=1;
    下证ln(n!)-(n+12)ln(n)+n>56,
    令φ(x)=lnx-(x+5)(x-1)4x+2且x>0,则φ'(x)=(x-1)2(1-x)x(2x+1)2,
    当00,φ(x)递增,当x>1时φ'(x)<0,φ(x)递减,
    所以φ(x)≤φ(1)=0,故在x∈0,+∞上lnx≤(x+5)(x-1)4x+2恒成立,
    则h(n)-h(n+1)=(n+12)ln(1+1n)-1≤(n+12)⋅(6+1n)(1n)2(3+2n)-1=14n(3n+2)<112(1n-1-1n),
    所以h(2)-h(3)<112(1-12),h(3)-h(4)<112(12-13),…,h(n-1)-h(n)<112(1n-2-1n-1),
    累加得:h(2)-h(n)<112(1-1n-1),而h(2)=2-32ln2,h(1)=1
    因为79>34>ln2,所以h(2)=2-32ln2>56,
    则-h(n)<112(1-1n-1)-2+32ln2n≥3,
    所以h(1)-h(n)<32ln2-1+112(1-1n-1)<32ln2-1+112<16,故h(n)>56n≥3;
    综上,56【14】
    【解析】(1)由圆柱体的表面积和体积公式可得:

    所以.
    (2)由题意可得,,
    所以,
    令,解得,
    所以在,单调递减,在,单调递增,
    所以的最小值在或7取得,
    当时,,
    当时,,
    所以在时,该建筑体最小.
    【15】
    【解析】(Ⅰ)函数,
    ,,
    由,得,在,上单调递增;
    由,得,在上单调递减.
    (Ⅱ)证明:过有三条不同的切线,
    设切点分别为,,,,,,
    ,,2,,方程有3个不同的根,
    该方程整理为,
    设,
    则,
    当或时,;当时,,
    在,上为减函数,在上为增函数,
    有3个不同的零点,(e)且(a),
    ,且,
    整理得到且,
    此时,,且,
    此时,,
    整理得,且,
    此时,(a),
    设(a)为上的减函数,(a),

    当时,同讨论,得:
    在,上为减函数,在上为增函数,
    不妨设,则,
    有3个不同的零点,(a),且(e),
    ,且,
    整理得,
    ,,

    设,则方程即为:
    ,即为,
    记,
    则,,为有三个不同的根,
    设,,
    要证:,
    即证,
    即证:,
    而,且,


    即证,
    即证,
    即证,
    记,则,
    在为增函数,,

    设,,
    则,
    在上是增函数,(1),

    即,
    若,,则.

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