2015年高考数学试题分项版解析 专题03 导数 文(含解析)

2015年高考数学试题分项版解析 专题03 导数 文(含解析)
2015年高考数学试题分项版解析 专题03 导数 文(含解析)

专题03 导数

1.【2015高考福建,文12】“对任意(0,

)2

x π

∈,sin cos k x x x <”是“1k <”的( )

A .充分而不必要条件

B .必要而不充分条件

C . 充分必要条件

D .既不充分也不必要条件 【答案】B

【解析】当1k <时,s i n

c o s

s i n 22

k

k x x x =,

构造函数()sin 22

k

f x x x =-,则'()c o s 210

f x k x =

-<.故()f x 在(0,)2x π∈单调递增,故()()022

f x f ππ

<=-<,则s i n c o s k x x x <; 当1k =时,不等式s i n c o s k x x x <等价于1

s i n 22

x x <,构造函数

1()sin 22g x x x =-,则'()cos210g x x =-<,故()g x 在(0,)2x π∈递增,故()()022

g x g ππ<=-<,

则sin cos x x x <.综上所述,“对任意(0,)2x π

∈,sin cos k x x x <”是“1k <”的必要不充分条件,

选B .

【考点定位】导数的应用.

【名师点睛】本题以充分条件和必要条件为载体考查三角函数和导数在单调性上的应用,根据已知条件构造函数,进而研究其图象与性质,是函数思想的体现,属于难题.

2.【2015高考湖南,文8】设函数()ln(1)ln(1)f x x x =+--,则()f x 是( ) A 、奇函数,且在(0,1)上是增函数 B 、奇函数,且在(0,1)上是减函数 C 、偶函数,且在(0,1)上是增函数 D 、偶函数,且在(0,1)上是减函数 【答案】A 【解析】

函数()ln(1)ln(1)f x x x =+--,函数的定义域为(-1,1),函数()ln(1)ln(1)()f x x x f x -=--+=-所以函数是奇函数.()2

111

'111f x x x x

=+=+-- ,在(0,1)上()'0f x > ,所以()f x 在(0,1)上单调递增,故选A.

【考点定位】利用导数研究函数的性质

【名师点睛】利用导数研究函数()f x 在(a ,b)内的单调性的步骤:(1)求()'f x ;(2)确认()'f x 在(a ,b)内的符号;(3)作出结论:()'0f x >时为增函数;()'0f x <时为减函数.研究函数性质时,首先要明确函数定义域.

3.【2015高考北京,文8】某辆汽车每次加油都把油箱加满,下表记录了该车相邻两次加油时的情况.

加油时间 加油量(升) 加油时的累计里程(千米)

2015年5月1日 12 35000 2015年5月15日

48

35600

注:“累计里程“指汽车从出厂开始累计行驶的路程在这段时间内,该车每100千米平均耗油量为( ) A .6升 B .8升 C .10升 D .12升 【答案】B

【解析】因为第一次邮箱加满,所以第二次的加油量即为该段时间内的耗油量,故耗油量48V =升. 而这段时间内行驶的里程数3560035000600S =-=千米. 所以这段时间内,该车每100千米平均耗油量为

48

1008600

?=升,故选B. 【考点定位】平均变化率.

【名师点晴】本题主要考查的是平均变化率,属于中档题.解题时一定要抓住重要字眼“每100千米”和“平均”,否则很容易出现错误.解此类应用题时一定要万分小心,除了提取必要的信息外,还要运用所学的数学知识进行分析和解决问题.

4.【2015高考新课标1,文14】已知函数()3

1f x ax x =++的图像在点()()

1,1f 的处的切线过点()2,7,

则 a = . 【答案】1 【解析】

试题分析:∵2()31f x ax '=+,∴(1)31f a '=+,即切线斜率31k a =+, 又∵(1)2f a =+,∴切点为(1,2a +),∵切线过(2,7),∴27

3112

a a +-=+-,解得a =1.

考点:利用导数的几何意义求函数的切线;常见函数的导数;

【名师点睛】对求过某点的切线问题,常设出切点,利用导数求出切线方程,将已知点代入切线方程得到关于切点横坐标的方程,解出切点的横坐标,即可求出切线方程,思路明确,关键是运算要细心. 5.【2015高考天津,文11】已知函数()()ln ,0,f x ax x x =∈+∞ ,其中a 为实数,()f x '为()f x 的导函数,若()13f '= ,则a 的值为 . 【答案】3

【解析】因为()()1ln f x a x '=+ ,所以()13f a '==. 【考点定位】本题主要考查导数的运算法则.

【名师点睛】本题考查内容单一,求出()()1ln f x a x '=+由,再由()13f '=可直接求得a 的值,因此可以说本题是一道基础题,但要注意运算的准确性,由于填空题没有中间分,一步出错,就得零分,故运算要特别细心.

6.【2015高考陕西,文15】函数x y xe =在其极值点处的切线方程为____________. 【答案】1y e

=-

【解析】()()(1)x x y f x xe f x x e '==?=+,令()01f x x '=?=-,此时1(1)f e

-=-

函数x y xe =在其极值点处的切线方程为1

y e

=- 【考点定位】:导数的几何意义.

【名师点睛】1.本题考查导数的几何意义,利用导数研究曲线上某点处切线方程等基础知识,考查运算求

解能力.2.解决导数几何意义的问题时要注意抓住切点的三重作用:○1切点在曲线上;○2切点在切线上;○

3切点处导函数值等于切线斜率. 7.【2015高考安徽,文21】已知函数)0,0()

()(2

>>+=

r a r x ax

x f (Ⅰ)求)(x f 的定义域,并讨论)(x f 的单调性; (Ⅱ)若

400=r

a

,求)(x f 在),0(+∞内的极值. 【答案】(Ⅰ)递增区间是(-r ,r );递减区间为(-∞,-r )和(r ,+∞);(Ⅱ)极大值为100;无极小值. 【解析】(Ⅰ)由题意可知r x -≠ 所求的定义域为()()r r -∞--+∞ ,,.

2

222)()(r xr x ax

r x ax x f ++=+=

4

22222)

()

)(()2()22()2()(r x r x x r a r xr x r x ax r xr x a x f ++-=+++-++=' 所以当r x -<或r x >时,0)(<'x f ,当r x r <<-时,0)(>'x f

因此,)(x f 单调递减区间为),(),,(+∞--∞r r ;)(x f 的单调递增区间为(),r r -. (Ⅱ)由(Ⅰ)的解答可知0)('=r f )(x f 在()r ,0上单调递增,在()+∞,r 上单调递减. 因此r x =是)(x f 的极大值点,所以)(x f 在),0(+∞内的极大值为()1004

400

42)(2====

r a r ar r f ,

在(+∞,0)(x f 内无极小值; 综上,)

在(+∞,0)(x f 内极大值为100,无极小值. 【考点定位】本题主要考查了函数的定义域、利用导数求函数的单调性,以及求函数的极值等基础知识. 【名师点睛】本题在利用导数求函数的单调性时要注意,求导后的分子是一个二次项系数为负数的一元二次式,在求0)(>'x f 和0)(<'x f 时要注意,本题主要考查考生对基本概念的掌握情况和基本运算能力.

8.【2015高考北京,文19】(本小题满分13分)设函数()2

ln 2

x f x k x =-,0k >. (I )求()f x 的单调区间和极值;

(II )证明:若()f x 存在零点,则()f x 在区间(

1,e ??

上仅有一个零点.

【答案】(I )单调递减区间是(0,)k ,单调递增区间是(,)k +∞;极小值(1ln )

()2

k k f k -=;(II )证明详见解析.

2'

()k x k

f x x x x

-=-=.

由'

()0f x =解得x k =

.

()f x 与'()f x 在区间(0,)+∞上的情况如下:

所以,()f x 的单调递减区间是(0,)k ,单调递增区间是(,)k +∞;

()f x 在x k =处取得极小值(1ln )

()2

k k f k -=

. (Ⅱ)由(Ⅰ)知,()f x 在区间(0,)+∞上的最小值为(1ln )

()2

k k f k -=. 因为()f x 存在零点,所以

(1ln )

02

k k -≤,从而k e ≥. 当k e =时,()f x 在区间(1,)e 上单调递减,且()0f e =, 所以x e =

是()f x 在区间(1,]e 上的唯一零点.

当k e >时,()f x 在区间(0,)e 上单调递减,且1(1)02f =>,()02

e k

f e -=<, 所以()f x 在区间(1,]e 上仅有一个零点.

综上可知,若()f x 存在零点,则()f x 在区间(1,]e 上仅有一个零点.

考点:导数的运算、利用导数判断函数的单调性、利用导数求函数的极值、函数零点问题.

【名师点晴】本题主要考查的是导数的运算、利用导数判断函数的单调性、利用导数求函数的极值和函数的零点,属于难题.利用导数求函数()f x 的单调性与极值的步骤:①确定函数()f x 的定义域;②对()f x 求导;③求方程()0f x '=的所有实数根;④列表格.证明函数仅有一个零点的步骤:①用零点存在性定理证明函数零点的存在性;②用函数的单调性证明函数零点的唯一性.

9.【2015高考福建,文22】已知函数2

(1)()ln 2

x f x x -=-.

(Ⅰ)求函数()f x 的单调递增区间; (Ⅱ)证明:当1x >时,()1f x x <-;

(Ⅲ)确定实数k 的所有可能取值,使得存在01x >,当0(1,)x x ∈时,恒有()()1f x k x >-.

【答案】(Ⅰ) 150,2??

+ ? ???

;(Ⅱ)详见解析;(Ⅲ)(),1-∞. 【解析】(I )()2111x x f x x x x -++'=-+=,()0,x ∈+∞.

由()0f x '>得2010

x x x >??-++>?解得15

02x +<<.

故()f x 的单调递增区间是150,2??

+ ? ???

. (II )令()()()F 1x f x x =--,()0,x ∈+∞.

则有()21F x x x

-'=.

当()1,x ∈+∞时,()F 0x '<, 所以()F x 在[)1,+∞上单调递减,

故当1x >时,()()F F 10x <=,即当1x >时,()1f x x <-. (III )由(II )知,当1k =时,不存在01x >满足题意.

当1k >时,对于1x >,有()()11f x x k x <-<-,则()()1f x k x <-,从而不存在01x >满足题意. 当1k <时,令()()()G 1x f x k x =--,()0,x ∈+∞,

则有()()2111

G 1x k x x x k x x

-+-+'=-+-=.

由()G 0x '=得,()2

110x k x -+-+=.

解得()

2

1114

02

k k x --

-+=

<,()

2

2114

12

k k x -+

-+=

>.

当()21,x x ∈时,()G 0x '>,故()G x 在[)21,x 内单调递增. 从而当()21,x x ∈时,()()G G 10x >=,即()()1f x k x >-, 综上,k 的取值范围是(),1-∞. 【考点定位】导数的综合应用.

【名师点睛】利用导数判断或求函数的单调区间,通过不等式'()0f x >或'()0f x <求解,但是要兼顾定义域;利用导数研究函数的单调性,再用单调性来证明不等式是函数、导数、不等式综合中的一个难点,解题技巧是构造辅助函数,把不等式的证明转化为利用导数研究函数的单调性或最值,从而证得不等式,注意()()f x g x >与min max ()()f x g x >不等价,min max ()()f x g x >只是()()f x g x >的特例,但是也可以利用它来证明,在2014年全国Ⅰ卷理科高考21题中,就是使用该种方法证明不等式;导数的强大功能就是通过研究函数极值、最值、单调区间来判断函数大致图象,这是利用研究基本初等函数方法所不具备的,而是其延续.

10.【2015高考广东,文21】(本小题满分14分)设a 为实数,函数()()()2

1f x x a x a a a =-+---. (1)若()01f ≤,求a 的取值范围; (2)讨论()f x 的单调性; (3)当2a ≥时,讨论()4

f x x

+

在区间()0,+∞内的零点个数. 【答案】(1)1,2??

-∞ ???;

(2))(x f 在),(+∞a 上单调递增,在),(a -∞上单调递减;(3)当2=a 时,()4

f x x +有一个零点2x =;当2>a 时,()4

f x x

+有两个零点. 【解析】

试题分析:(1)先由()01f <可得1≤+a a ,再对a 的取值范围进行讨论可得1≤+a a 的解,进而可得a 的取值范围;(2)先写函数()f x 的解析式,再对a 的取值范围进行讨论确定函数()f x 的单调性;(3)先由(2)得函数()f x 的最小值,再对a 的取值范围进行讨论确定()4

f x x

+

在区间()0,+∞内的零点个数. 试题解析:(1)2

2

(0)f a a a a a a =+-+=+,因为()01f ≤,所以1≤+a a , 当0≤a 时,10≤,显然成立;当0>a ,则有12≤a ,所以21≤a .所以2

10≤

?

?-∞ ??

?

.

(2)()?????<++-≥--=a

x a x a x a

x x a x x f ,2)12(,12)(22

对于()x a x u 122

1--=,其对称轴为a a a x <-=-=

2

1

212,开口向上,

所以)(x f 在),(+∞a 上单调递增;

对于()a x a x u 21221++-=,其对称轴为a a a x >+=+=2

1

212,开口向上, 所以)(x f 在),(a -∞上单调递减.

综上所述,)(x f 在),(+∞a 上单调递增,在),(a -∞上单调递减.

(3)由(2)得)(x f 在),(+∞a 上单调递增,在),0(a 上单调递减,所以2min )()(a a a f x f -==. (i)当2=a 时,2)2()(min -==f x f ,?????<+-≥-=2

,452

,3)(2

2x x x x x x x f 令()40f x x +

=,即x

x f 4

)(-=(0x >). 因为)(x f 在)2,0(上单调递减,所以2)2()(-=>f x f

而x y 4-

=在)2,0(上单调递增,2)2(-=

y 4

-=在)2,0(无交点. 当2≥x 时,x

x x x f 43)(2-=-=,即04323=+-x x ,所以0422

23=+--x x x ,所以

()0)1(22=+-x x ,因为2≥x ,所以2=x ,即当2=a 时,()4f x x

+有一个零点2x =.

(ii)当2>a 时,2

min )()(a a a f x f -==,

当),0(a x ∈时,42)0(>=a f ,2)(a a a f -=,而x

y 4

-=在),0(a x ∈上单调递增, 当a x =时,a y 4-

=.下面比较2)(a a a f -=与a

4

-的大小 因为0)

2)(2()4()4(2232

<++--=---=

---a

a a a a a a a a a 所以a

a a a f 4

)(2

-

<-=

结合图象不难得当2>a 时,)(x f y =与x

y 4

-=有两个交点. 综上所述,当2=a 时,()4f x x +

有一个零点2x =;当2>a 时,()4

f x x

+有两个零点. 考点:1、绝对值不等式;2、函数的单调性;3、函数的最值;4、函数的零点.

【名师点晴】本题主要考查的是绝对值不等式、函数的单调性、函数的最值和函数的零点,属于难题.零点分段法解绝对值不等式的步骤:①求零点;②划区间,去绝对值号;③分别解去掉绝对值的不等式;④取每段结果的并集,注意在分段时不要遗漏区间的端点值.判断函数的单调性的方法:①基本初等函数的单调性;②导数法.判断函数零点的个数的方法:①解方程法;②图象法.

11.【2015高考湖北,文21】设函数()f x ,()g x 的定义域均为R ,且()f x 是奇函数,()g x 是偶函数,

()()e x f x g x +=,其中e 为自然对数的底数.

(Ⅰ)求()f x ,()g x 的解析式,并证明:当0x >时,()0f x >,()1g x >; (Ⅱ)设0a ≤,1b ≥,证明:当0x >时,()

()(1)()(1)f x ag x a bg x b x

+-<

<+-. 【答案】(Ⅰ)1()(e e )2x x f x -=-,1

()(e e )2x x g x -=+.证明:当0x >时,e 1x >,0e 1x -<<,故()0.f x >

又由基本不等式,有1()(e e )

e e 12

x

x

x

x g x --=

+>=,即()1.g x > (Ⅱ)由(Ⅰ)得

2111e 1()(e )(e )(e e )()2e 2e 2x x x x x x x f x g x -''=-=+=+=⑤2111e 1

()(e )(e )(e e )()2e 2e 2

x x x x x x x g x f x -''=+=-=-=⑥

当0x >时,

()()(1)f x ag x a x >+-等价于()()(1)f x axg x a x >+- ⑦ ()

()(1)f x bg x b x

<+-等价于()()(1).f x bxg x b x <+- ⑧于是设函数 ()()()(1)h x f x cxg x c x =---,由⑤⑥,有()

()

()(h x g x c g x

c x f x c '=----(1)[()1]c g x c x f x =--- 当0x >时,(1)若0c ≤,由③④,得()0h x '>,

故()h x 在[0,)+∞上为增函数,从而()(0)0h x h >=,即()()(1)f x cxg x c x >+-,故⑦成立.(2)若1c ≥,由③④,得()0h x '<,故()h x 在[0,)+∞上为减函数,从而()(0)0h x h <=,即()()(1)f x cxg x c x <+-,故⑧成

立.综合⑦⑧,得 ()

()(1)()(1)f x ag x a bg x b x

+-<

<+-.

【考点定位】本题考查函数的奇偶性和导数在研究函数的单调性与极值中的应用,属高档题.

【名师点睛】将函数的奇偶性和导数在研究函数的单调性与极值中的应用联系在一起,重点考查函数的综合性,体现了函数在高中数学的重要地位,其解题的关键是第一问需运用奇函数与偶函数的定义及性质建立方程组进行求解;第二问属于函数的恒成立问题,需借助导数求解函数最值来解决. 12.【2015高考山东,文20】设函数

. 已知曲线

在点(1,(1))f 处

的切线与直线平行.

(Ⅰ)求a 的值;

(Ⅱ)是否存在自然数k ,使得方程()()f x g x =在(,1)k k +内存在唯一的根?如果存在,求出k ;如果不存在,请说明理由;

(Ⅲ)设函数()min{(),()}m x f x g x =({},min p q 表示,,p q 中的较小值),求()m x 的最大值.

【答案】(I )1a = ;(II) 1k = ;(III) 24

e

. 【解析】

(I )由题意知,曲线在点(1,(1))f 处的切线斜率为2,所以'(1)2f =,

又'()ln 1,a

f x x x

=+

+所以1a =. (II )1k =时,方程()()f x g x =在(1,2)内存在唯一的根.

设2

()()()(1)ln ,x x h x f x g x x x e

=-=+-

当(0,1]x ∈时,()0h x <. 又22

44(2)3ln 2ln 8110,h e e =-

=->-= 所以存在0(1,2)x ∈,使0()0h x =. 因为1(2)'()ln 1,x x x h x x x e -=+

++所以当(1,2)x ∈时,1'()10h x e

>->,当(2,)x ∈+∞时,'()0h x >, 所以当(1,)x ∈+∞时,()h x 单调递增.

所以1k =时,方程()()f x g x =在(,1)k k +内存在唯一的根.

(III )由(II )知,方程()()f x g x =在(1,2)内存在唯一的根0x ,且0(0,)x x ∈时,()()f x g x <,

0(,)x x ∈+∞时,()()f x g x >,所以02

0(1)ln ,(0,]

(),(,)x

x x x x m x x x x e +∈??

=?∈+∞??. 当0(0,)x x ∈时,若(0,1],()0;x m x ∈≤

若0(1,),x x ∈由1

'()ln 10,m x x x

=+

+>可知00()();m x m x <≤故0()().m x m x ≤ 当0(,)x x ∈+∞时,由(2)

'(),x

x x m x e -=

可得0(,2)x x ∈时,'()0,()m x m x >单调递增;(2,)x ∈+∞时,'()0,()m x m x <单调递减;

可知24

()(2),m x m e

≤=

且0()(2)m x m <. 综上可得函数()m x 的最大值为24

e

.

【考点定位】1.导数的几何意义;2.应用导数研究函数的单调性、最值;3.函数零点存在性定理.

【名师点睛】本题考查了导数的几何意义、应用导数研究函数的性质、函数零点存在性定理等,解答本题的主要困难是(II )(III)两小题,首先是通过构造函数,利用函数零点存在性定理,作出判断,并进一步证明函数在给定区间的单调性,明确方程()()f x g x =在(,1)k k +内存在唯一的根.其次是根据(II )的结论,确定得到()m x 的表达式,并进一步利用分类讨论思想,应用导数研究函数的单调性、最值. 本题是一道能力题,属于难题.在考查导数的几何意义、应用导数研究函数的性质、函数零点存在性定理等基础知识的同时,考查考生的计算能力、应用数学知识分析问题解决问题的能力及分类讨论思想.本题是教辅材料的常见题型,有利于优生正常发挥.

13.【2015高考四川,文21】已知函数f (x )=-2lnx +x 2

-2ax +a 2

,其中a >0. (Ⅰ)设g (x )为f (x )的导函数,讨论g (x )的单调性;

(Ⅱ)证明:存在a ∈(0,1),使得f (x )≥0恒成立,且f (x )=0在区间(1,+∞)内有唯一解. 【解析】(Ⅰ)由已知,函数f (x )的定义域为(0,+∞)

g (x )=f '(x )=2(x -1-lnx -a )

所以g '(x )=2-

22(1)x x x

-= 当x ∈(0,1)时,g '(x )<0,g (x )单调递减 当x ∈(1,+∞)时,g '(x )>0,g (x )单调递增

(Ⅱ)由f '(x )=2(x -1-lnx -a )=0,解得a =x -1-lnx

令Φ(x )=-2xlnx +x 2

-2x (x -1-lnx )+(x -1-lnx )2

=(1+lnx )2

-2xlnx 则Φ(1)=1>0,Φ(e )=2(2-e )<0 于是存在x 0∈(1,e ),使得Φ(x 0)=0

令a 0=x 0-1-lnx 0=u (x 0),其中u (x )=x -1-lnx (x ≥1) 由u '(x )=1-

1

x

≥0知,函数u (x )在区间(1,+∞)上单调递增 故0=u (1)<a 0=u (x 0)<u (e )=e -2<1 即a 0∈(0,1)

当a =a 0时,有f '(x 0)=0,f (x 0)=Φ(x 0)=0 再由(Ⅰ)知,f '(x )在区间(1,+∞)上单调递增 当x ∈(1,x 0)时,f '(x )<0,从而f (x )>f (x 0)=0 当x ∈(x 0,+∞)时,f '(x )>0,从而f (x )>f (x 0)=0 又当x ∈(0,1]时,f (x )=(x -a 0)2

-2xlnx >0

故x ∈(0,+∞)时,f (x )≥0

综上所述,存在a ∈(0,1),使得f (x )≥0恒成立,且f (x )=0在区间(1,+∞)内有唯一解.

【考点定位】本题主要考查导数的运算、导数在研究函数中的应用、函数的零点等基础知识,考查推理论证能力、运算求解能力、创新意识,考查函数与方程、数形结合、化归与转化等数学思想.

【名师点睛】本题第(Ⅰ)问隐藏二阶导数知识点,由于连续两次求导后,参数a 消失,故函数的单调性是确定的,讨论也相对简单.第(Ⅱ)问需要证明的是:对于某个a ∈(0,1),f (x )的最小值恰好是0,而且在(1,+∞)上只有一个最小值.因此,本题仍然要先讨论f (x )的单调性,进一步说明对于找到的a ,f (x )在(1,+∞)上有且只有一个等于0的点,也就是在(1,+∞)上有且只有一个最小值点.属于难题. 14.【2015高考天津,文20】(本小题满分14分)已知函数4

()4,,f x x x x R =-? (I )求()f x 的单调区间;

(II )设曲线()y f x =与x 轴正半轴的交点为P ,曲线在点P 处的切线方程为()y g x =,求证:对于任意的正实数x ,都有()()f x g x £;

(III )若方程()=()f x a a 为实数有两个正实数根12x x ,,且12x x <,求证:1321-43

a x x <-+.

【答案】(I )()f x 的单调递增区间是(),1-∞ ,单调递减区间是()1,+∞;(II )见试题解析;(III )见试题解析. 【解析】

(I )由3

()44f x x ¢=-,可得()f x 的单调递增区间是(),1-∞ ,单调递减区间是()1,+∞;(II )

()()()00g x f x x x '=-,()()()F x f x g x =- ,证明()F x 在()0,x -∞单调递增,在()0,x +∞单调递减,

所以对任意的实数x ,()()00F x F x ≤= ,对于任意的正实数x ,都有()()f x g x £;(III )设方程()g x a =

的根为2x ' ,可得1

32412

a

x '=-+,由()g x 在(),-∞+∞ 单调递减,得()()()

222g x f x a g x '≥== ,所以22x x '≤ .设曲线()y f x = 在原点处的切线为(),y h x = 方程()h x a = 的根为1x ' ,可得14

a

x '= ,由

()4h x x = 在在(),-∞+∞ 单调递增,且()

()()111h x a f x h x '==≤ ,可得11,x x '≤ 所以

1

3212143

a x x x x ''-≤-=-+ .

试题解析:(I )由4()4f x x x =-,可得3()44f x x ¢=-,当()0f x '> ,即1x < 时,函数()f x 单调递增;当()0f x '< ,即1x > 时,函数()f x 单调递减.所以函数()f x 的单调递增区间是(),1-∞ ,单调递减区间是()1,+∞.

(II )设()0,0P x ,则1

3

04x = ,()012,f x '=- 曲线()y f x = 在点P 处的切线方程为

()()

00y f x x x '=- ,即

()()()

00g x f x x x '=-,令

()()()

F x f x g x =- 即

()()()()0F x f x f x x x '=-- 则()()()0F x f x f x '''=-.

由于3()44f x x ¢=-在(),-∞+∞ 单调递减,故()F x '在(),-∞+∞ 单调递减,又因为()00F x '=,所以当

()0,x x ∈-∞时,()0F x '>,所以当()0,x x ∈+∞时,()0F x '<,所以()F x 在()0,x -∞单调递增,在

()0,x +∞单调递减,所以对任意的实数x ,()()00F x F x ≤= ,对于任意的正实数x ,都有()()f x g x £.

(III )由(II )知()13

124g x x ?

?=-- ??

?

,设方程()g x a = 的根为2x ' ,可得1

32412a

x '=-+,因为()g x 在

(),-∞+∞ 单调递减,又由(II )知()()()222

g x f x a g x

'≥=

= ,所以2

2

x x '≤ .类似的,设曲线()y f x =

在原点处的切线为(),y h x = 可得()4h x x = ,对任意的(),x ∈-∞+∞,有()()4

0f x h x x -=-≤ 即

()()f x h x ≤ .设方程()h x a = 的根为1x ' ,可得14

a

x '=

,因为()4h x x = 在(),-∞+∞ 单调递增,且()

()()111h x a f x h x '==≤ ,因此,11,x x '≤ 所以1

3212143

a

x x x x ''-≤-=-+ .

【考点定位】本题主要考查导数的几何意义及导数的应用.考查函数思想、化归思想及综合分析问题解决问题的能力

【名师点睛】给出可导函数求单调区间,实质是解关于导函数的不等式,若函数解析式中不含参数,一般比较容易.不过要注意求单调区间,要注意定义域优先原则,且结果必须写成区间形式,不能写成不等式形式;利用导数证明不等式是近几年高考的一个热点,解决此类问题的基本思路是构造适当的函数,利用导数研究函数的单调性和极值破解.

15.【2015高考新课标1,文21】(本小题满分12分)设函数()2ln x

f x e a x =-.

(I )讨论()f x 的导函数()f x '的零点的个数; (II )证明:当0a >时()2

2ln

f x a a a

≥+. 【答案】(I )当0a £时,()f x ¢

没有零点;当0a >时,()f x ¢存在唯一零点.(II )见解析

【解析】

试题分析:(I )先求出导函数,分0a £与0a >考虑()f x '的单调性及性质,即可判断出零点个数;(II )由(I )可设()f x ¢在()0+¥

,的唯一零点为0

x ,根据()f x '的正负,即可判定函数的图像与性质,求出函

数的最小值,即可证明其最小值不小于2

2ln

a a a

+,即证明了所证不等式. 试题解析:(I )()f x 的定义域为()0+¥,,()2()=20x a

f x e x x

->. 当0a £时,()0f x ¢>,()f x ¢没有零点; 当0a >时,因为2x

e 单调递增,a

x

-单调递增,所以()f x ¢在()0+¥

,单调递增.又()0f a ¢>,当b 满足

04a b <<

且1

4

b <时,(b)0f ¢

<,故当0a >时,()f x ¢存在唯一零点. (II )由(I ),可设()f x ¢在()0+¥

,的唯一零点为0

x ,当()0

0x x ?,时,()0f x ¢<;

当()0+

x x 违,时,()0f x ¢>. 故()f x 在(

)

00x ,单调递减,在(

)0+x ¥

,单调递增,所以当0

x x =时,()f x 取得最小值,最小值为

0()f x .

由于0

20

2=0x a

e

x -

,所以00022()=2ln 2ln 2a f x ax a a a x a a ++?.

故当0a >时,2()2ln

f x a a a

?. 考点:常见函数导数及导数运算法则;函数的零点;利用导数研究函数图像与性质;利用导数证明不等式;运算求解能力.

【名师点睛】导数的综合应用是高考考查的重点和热点,解决此类问题,要熟练掌握常见函数的导数和导数的运算法则、掌握通过利用导数研究函数的单调性、极值研究函数的图像与性质.对函数的零点问题,利用导数研究函数的图像与性质,画出函数图像草图,结合图像处理;对恒成立或能处理成立问题,常用参变分离或分类讨论来处理.

16.【2015高考浙江,文20】(本题满分15分)设函数2

(),(,)f x x ax b a b R =++∈.

(1)当2

14

a b =+时,求函数()f x 在[1,1]-上的最小值()g a 的表达式; (2)已知函数()f x 在[1,1]-上存在零点,021b a ≤-≤,求b 的取值范围.

【答案】(1)2

22,2,4()1,22,2,24

a a a g a a a a a ?++≤-??

?=-<≤???-+>??;(2)[3,945]--

【解析】

(1)将函数进行配方,利用对称轴与给定区间的位置关系,通过分类讨论确定函数在给定上的最小值,并用分段函数的形式进行表示;(2)设定函数的零点,根据条件表示两个零点之间的不等关系,通过分类讨论,分别确定参数b 的取值情况,利用并集原理得到参数b 的取值范围.

试题解析:(1)当214a b =

+时,2()()12a

f x x =++,故其对称轴为2a x =-. 当2a ≤-时,2

()(1)24

a g a f a ==++. 当22a -<≤时,()()12

a g a f =-=.

当2a >时,2

()(1)24a g a f a =-=-+. 综上,2

22,2,4()1,22,2,24a a a g a a a a a ?++≤-??

?=-<≤???-+>??

(2)设,s t 为方程()0f x =的解,且11t -≤≤,则s t a

st b +=-??=?

.

由于021b a ≤-≤,因此

212(11)22

t t

s t t t --≤≤-≤≤++. 当01t ≤≤时,22

2222

t t t b t t --≤≤++, 由于222032t t --≤

≤+和21294532

t t t --≤≤-+, 所以2

9453

b -

≤≤-. 当10t -≤≤时,22

2222

t t t b t t --≤≤++,

由于22202t t --≤

<+和2

302

t t t --≤<+,所以30b -≤<. 综上可知,b 的取值范围是[3,945]--.

【考点定位】1.函数的单调性与最值;2.分段函数;3.不等式性质;4.分类讨论思想.

【名师点睛】本题主要考查函数的单调性与最值,函数零点问题.利用函数的单调性以及二次函数的对称轴与给定区间的位置关系,利用分类讨论思想确定在各种情况下函数的最小值情况,最后用分段函数的形式进行表示;利用函数与方程思想,确定零点与系数之间的关系,利用其范围,通过分类讨论确定参数b 的取值范围.本题属于中等题,主要考查学生应用函数性质解决有关函数应用的能力,考查学生对数形结合数学、分类讨论思想以及函数与方程思想的应用能力,考查学生基本的运算能力. 17.【2015高考重庆,文19】已知函数32()f x ax x =+(a R ∈)在x=4

3

-处取得极值. (Ⅰ)确定a 的值,

(Ⅱ)若()()x

g x f x e =,讨论的单调性. 【答案】(Ⅰ)12

a =,(Ⅱ)g()x 在(,4)(1,0)-?-和 内为减函数,(4,1)(0,)--+?和内为增函数.. 【解析】

试题分析:(Ⅰ)先求出函数()f x 的导函数2()32f x ax x ¢=+,由已知有4

()03

f ¢

-=可得关于a 的一个一元方程,解之即得a 的值,

(Ⅱ)由(Ⅰ)的结果可得函数32

1

g()2x x x x

e 骣琪=+琪桫

利用积的求导法则可求出g ()x ¢=1

(1)(4)2

x x x x e ++,令g ()0x ¢

=,解得0,1=-4x x x ==-或.从而分别讨论-4x <,41x -<<-,-10x <<及0x >时g ()x ¢的符号即可得到函数g()x 的单调性.

试题解析: (1)对()f x 求导得2()32f x ax x ¢=+

因为()f x 在43x =-处取得极值,所以4

()03

f ¢

-=, 即16416832()09333a a ??=-=,解得1

2

a =. (2)由(1)得,32

1

g()2x x x x

e 骣琪=+琪桫

,

故2323

2

3

1

1

5g ()222222

x x x x x x e x x e x x x e 骣骣骣¢琪琪琪=+++=+

+琪琪琪桫桫桫

1(1)(4)2x x x x e =++

令g ()0x ¢=,解得0,1=-4x x x ==-或. 当-4x <时,g ()0x ¢<,故g()x 为减函数, 当41x -<<-时,g ()0x ¢>,故g()x 为增函数, 当-10x <<时,g ()0x ¢<,故g()x 为减函数, 当0x >时,g ()0x ¢>,故g()x 为增函数,

综上知g()x 在(,4)(1,0)-?-和 内为减函数,(4,1)(0,)--+?和内为增函数. 【考点定位】1. 导数与极值,2. 导数与单调性.

【名师点睛】本题考查函数导数的概念和运算,运用导数研究函数的单调性及导数与函数极值之间的关系,利用函数的极值点必是导数为零的点,使导函数大于零的x 的区间函数必增,小于零的区间函数必减进行求解,本题属于中档题,注意求导的准确性及使导函数大于零或小于零的x 的区间的确定.

2018年高考理科数学全国卷二导数压轴题解析

2018年高考理科数学全国卷二导数压轴题解析 已知函数2()x f x e ax =-. (1) 若1a =,证明:当0x ≥时,()1f x ≥. (2) 若()f x 在(0,)+∞只有一个零点,求a . 题目分析: 本题主要通过函数的性质证明不等式以及判断函数零点的问题考察学生对于函数单调性以及零点存在定理性的应用,综合考察学生化归与分类讨论的数学思想,题目设置相对较易,利于选拔不同能力层次的学生。第1小问,通过对函数以及其导函数的单调性以及值域判断即可求解。官方标准答案中通过()()x g x e f x -=的变形化成2()x ax bx c e C -+++的形式,这种形式的函数求导之后仍为2()x ax bx c e -++这种形式的函数,指数函数的系数为代数函数,非常容易求解零点,并且这种变形并不影响函数零点的变化。这种变形思想值得引起注意,对以后导数命题有着很大的指引作用。但是,这种变形对大多数高考考生而言很难想到。因此,以下求解针对函数()f x 本身以及其导函数的单调性和零点问题进行讨论,始终贯穿最基本的导函数正负号与原函数单调性的关系以及零点存在性定理这些高中阶段的知识点,力求完整的解答该类题目。 题目解答: (1)若1a =,2()x f x e x =-,()2x f x e x '=-,()2x f x e ''=-. 当[0,ln 2)x ∈时,()0f x ''<,()f x '单调递减;当(ln 2,)x ∈+∞时,()0f x ''>,()f x '单调递增; 所以()(ln 2)22ln 20f x f ''≥=->,从而()f x 在[0,)+∞单调递增;所以()(0)1f x f ≥=,得证. (2)当0a ≤时,()0f x >恒成立,无零点,不合题意. 当0a >时,()2x f x e ax '=-,()2x f x e a ''=-. 当[0,ln 2)x a ∈时,()0f x ''<,()f x '单调递减;当(ln 2,)x a ∈+∞时,()0f x ''>,()f x '单调递增;所以()(ln 2)2(1ln 2)f x f a a a ''≥=-. 当02 e a <≤ 时,()0f x '≥,从而()f x 在[0,)+∞单调递增,()(0)1f x f ≥=,在(0,)+∞无零点,不合题意.

高考真题理科数学导数

2012年高考真题理科数学解析汇编:导数与积分 一、选择题 1 .(2012年高考(新课标理))已知函数1 ()ln(1)f x x x = +-;则()y f x =的图像大致为 2 .(2012年高考(浙江理))设a >0,b >0. ( ) A .若2223a b a b +=+,则a >b B .若2223a b a b +=+,则a b D .若2223a b a b -=-,则a

5 .(2012年高考(山东理))设0a >且1a ≠,则“函数()x f x a =在R 上是减函数 ”,是 “函数3 ()(2)g x a x =-在R 上是增函数”的 ( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充分必要条件 D .既不充分也不必要条件 6 .(2012年高考(湖北理))已知二次函数()y f x =的图象如图所示,则它与x 轴 所围图形的面积为 ( ) A . 2π 5 B . 43 C . 32 D . π2 7 .(2012年高考(福建理))如图所示,在边长为1的正方形OABC 中任取一点 P,则点P 恰好取自阴影部分的概率为 ( ) A . 14 B . 15 C . 16 D . 17 8 .(2012年高考(大纲理))已知函数3 3y x x c =-+的图像与x 轴恰有两个 公共点,则c = ( ) A .2-或2 B .9-或3 C .1-或1 D .3-或1 二、填空题 9 .(2012年高考(上海理))已知函数 )(x f y =的图像是折线段ABC ,若中 A (0,0), B (21,5), C (1,0). 函数)10()(≤≤=x x xf y 的图像与x 轴围成的图形的面积为_______ . 10.(2012年高考(山东理))设0a >.若曲线y x = 与直线,0x a y ==所围成封闭图形 的面积为2 a ,则a =______. 11.(2012年高考(江西理))计算定积分 1 21 (sin )x x dx -+=? ___________. 12.(2012年高考(广东理))曲线33y x x =-+在点()1,3处的切线方程为 ___________________. 三、解答题 13.(2012年高考(天津理))已知函数 ()=ln (+)f x x x a -的最小值为0,其中>0a . (Ⅰ)求a 的值; (Ⅱ)若对任意的[0,+)x ∈∞,有2 ()f x kx ≤成立,求实数k 的最小值; 1-y x O 第3题图 1 1

高考数学真题导数专题及答案

2017年高考真题导数专题 一.解答题(共12小题) 1.已知函数f(x)2(a﹣2)﹣x. (1)讨论f(x)的单调性; (2)若f(x)有两个零点,求a的取值范围. 2.已知函数f(x)2﹣﹣,且f(x)≥0. (1)求a; (2)证明:f(x)存在唯一的极大值点x0,且e﹣2<f(x0)<2﹣2. 3.已知函数f(x)﹣1﹣. (1)若f(x)≥0,求a的值; (2)设m为整数,且对于任意正整数n,(1+)(1+)…(1+)<m,求m的最小值. 4.已知函数f(x)321(a>0,b∈R)有极值,且导函数f′(x)的极值点是f(x)的零点.(极值点是指函数取极值时对应的自变量的值) (1)求b关于a的函数关系式,并写出定义域; (2)证明:b2>3a; (3)若f(x),f′(x)这两个函数的所有极值之和不小于﹣,求a的取值范围.5.设函数f(x)=(1﹣x2). (1)讨论f(x)的单调性; (2)当x≥0时,f(x)≤1,求a的取值范围. 6.已知函数f(x)=(x﹣)e﹣x(x≥). (1)求f(x)的导函数; (2)求f(x)在区间[,+∞)上的取值范围. 7.已知函数f(x)2+2,g(x)(﹣2x﹣2),其中e≈2.17828…是自然对数的底数.(Ⅰ)求曲线(x)在点(π,f(π))处的切线方程; (Ⅱ)令h(x)(x)﹣a f(x)(a∈R),讨论h(x)的单调性并判断有无极值,有极值时求出极值.

) 10.已知函数f(x)3﹣2,a∈R, (1)当2时,求曲线(x)在点(3,f(3))处的切线方程; (2)设函数g(x)(x)+(x﹣a)﹣,讨论g(x)的单调性并判断有无极值,有极值时求出极值. 11.设a,b∈R,≤1.已知函数f(x)3﹣6x2﹣3a(a﹣4),g(x)(x). (Ⅰ)求f(x)的单调区间; (Ⅱ)已知函数(x)和的图象在公共点(x0,y0)处有相同的切线, (i)求证:f(x)在0处的导数等于0; ()若关于x的不等式g(x)≤在区间[x0﹣1,x0+1]上恒成立,求b的取值范围. 12.已知函数f(x)(﹣a)﹣a2x. (1)讨论f(x)的单调性; (2)若f(x)≥0,求a的取值范围.

2007——2014高考数学新课标卷(理)函数与导数压轴题汇总

2007——2014高考数学新课标卷(理)函数与导数综合大题 【2007新课标卷(海南宁夏卷)】 21.(本小题满分12分) 设函数2()ln()f x x a x =++ (I )若当1x =-时,()f x 取得极值,求a 的值,并讨论()f x 的单调性; (II )若()f x 存在极值,求a 的取值范围,并证明所有极值之和大于e ln 2 . 【解析】(Ⅰ)1()2f x x x a '= ++,依题意有(1)0f '-=,故32a =. 从而2231(21)(1) ()3322 x x x x f x x x ++++'==++. ()f x 的定义域为32?? -+ ??? ,∞,当312x -<<-时,()0f x '>; 当1 12 x -<<-时,()0f x '<; 当1 2 x >- 时,()0f x '>. 从而,()f x 分别在区间3 1122????---+ ? ?????,,, ∞单调增加,在区间112?? -- ??? ,单调减少. (Ⅱ)()f x 的定义域为()a -+,∞,2221 ()x ax f x x a ++'=+. 方程2 2210x ax ++=的判别式2 48a ?=-. (ⅰ)若0?< ,即a << ()f x 的定义域内()0f x '>,故()f x 的极值. (ⅱ)若0?= ,则a a = 若a = ()x ∈+ ,2 ()f x '= . 当x =时,()0f x '=,

当2 x ? ??∈-+ ? ????? ,∞时, ()0f x '>,所以()f x 无极值. 若a =)x ∈+,()0f x '= >,()f x 也无极值. (ⅲ)若0?>,即a > a <22210x ax ++=有两个不同的实根 1x = 2x = 当a <12x a x a <-<-,,从而()f x '有()f x 的定义域内没有零点, 故()f x 无极值. 当a > 1x a >-,2x a >-,()f x '在()f x 的定义域内有两个不同的零点, 由根值判别方法知()f x 在12x x x x ==,取得极值. 综上,()f x 存在极值时,a 的取值范围为)+. ()f x 的极值之和为 2221211221()()ln()ln()ln 11ln 2ln 22 e f x f x x a x x a x a +=+++++=+->-=. 【2008新课标卷(海南宁夏卷)】 21.(本小题满分12分) 设函数1 ()()f x ax a b x b =+ ∈+Z ,,曲线()y f x =在点(2(2))f ,处的切线方程为y =3. (Ⅰ)求()f x 的解析式: (Ⅱ)证明:函数()y f x =的图像是一个中心对称图形,并求其对称中心; (Ⅲ)证明:曲线()y f x =上任一点的切线与直线x =1和直线y =x 所围三角形的面积为定值,并求出此定值. 21.解:(Ⅰ)2 1 ()() f x a x b '=- +,

人教版2017年高考数学真题导数专题

2017年高考真题导数专题   一.解答题(共12小题) 1.已知函数f(x)=ae2x+(a﹣2)e x﹣x. (1)讨论f(x)的单调性; (2)若f(x)有两个零点,求a的取值范围. 2.已知函数f(x)=ax2﹣ax﹣xlnx,且f(x)≥0. (1)求a; (2)证明:f(x)存在唯一的极大值点x0,且e﹣2<f(x0)<2﹣2. 3.已知函数f(x)=x﹣1﹣alnx. (1)若f(x)≥0,求a的值; (2)设m为整数,且对于任意正整数n,(1+)(1+)…(1+)<m,求m的最小值. 4.已知函数f(x)=x3+ax2+bx+1(a>0,b∈R)有极值,且导函数f′(x)的极值点是f(x)的零点.(极值点是指函数取极值时对应的自变量的值) (1)求b关于a的函数关系式,并写出定义域; (2)证明:b2>3a; (3)若f(x),f′(x)这两个函数的所有极值之和不小于﹣,求a的取值范围. 5.设函数f(x)=(1﹣x2)e x. (1)讨论f(x)的单调性; (2)当x≥0时,f(x)≤ax+1,求a的取值范围. 6.已知函数f(x)=(x﹣)e﹣x (x≥). (1)求f(x)的导函数; (2)求f(x)在区间[,+∞)上的取值范围. 7.已知函数f(x)=x2+2cosx,g(x)=e x(cosx﹣sinx+2x﹣2),其中e≈2.17828…是自然对数的底数. (Ⅰ)求曲线y=f(x)在点(π,f(π))处的切线方程;

(Ⅱ)令h(x)=g (x)﹣a f(x)(a∈R),讨论h(x)的单调性并判断有无极值,有极值时求出极值. 8.已知函数f(x)=e x cosx﹣x. (1)求曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程; (2)求函数f(x)在区间[0,]上的最大值和最小值. 9.设a∈Z,已知定义在R上的函数f(x)=2x4+3x3﹣3x2﹣6x+a在区间(1,2)内有一个零点x0,g(x)为f(x)的导函数. (Ⅰ)求g(x)的单调区间; (Ⅱ)设m∈[1,x0)∪(x0,2],函数h(x)=g(x)(m﹣x0)﹣f(m),求证:h(m)h(x0)<0; (Ⅲ)求证:存在大于0的常数A,使得对于任意的正整数p,q,且 ∈[1,x0)∪(x0,2],满足|﹣x0|≥. 10.已知函数f(x)=x3﹣ax2,a∈R, (1)当a=2时,求曲线y=f(x)在点(3,f(3))处的切线方程; (2)设函数g(x)=f(x)+(x﹣a)cosx﹣sinx,讨论g(x)的单调性并判断有无极值,有极值时求出极值. 11.设a,b∈R,|a|≤1.已知函数f(x)=x3﹣6x2﹣3a(a﹣4)x+b,g(x) =e x f(x). (Ⅰ)求f(x)的单调区间; (Ⅱ)已知函数y=g(x)和y=e x的图象在公共点(x0,y0)处有相同的切线,(i)求证:f(x)在x=x0处的导数等于0; (ii)若关于x的不等式g(x)≤e x在区间[x0﹣1,x0+1]上恒成立,求b的取值范围. 12.已知函数f(x)=e x(e x﹣a)﹣a2x. (1)讨论f(x)的单调性; (2)若f(x)≥0,求a的取值范围.

浙江导数大题专练

导数大题专练 (2015年浙江省理15分)已知函数()2=++∈( ),f x x ax b a b R ,记M (a ,b )是|f (x )|在区间[-1,1]上的最大值. (1)证明:当|a |2时,M (a ,b )2; (2)当a ,b 满足M (a ,b )2,求|a |+|b |的最大值. ≥≥≤

(2015年浙江省文15分)设函数. (1)当时,求函数在上的最小值的表达式; (2)已知函数在上存在零点,,求b 的取值范围. 2 (),(,)f x x ax b a b R =++∈2 14 a b =+()f x [1,1]-()g a ()f x [1,1]-021b a ≤-≤

(2016理)已知,函数F(x)=min{2|x?1|,x2?2ax+4a?2},其中min{p,q}= (I)求使得等式F(x)=x2?2ax+4a?2成立的x的取值范围;(II)(i)求F(x)的最小值m(a); (ii)求F(x)在区间[0,6]上的最大值M(a).

(2016文)设函数=,.证明:(I); (II).

(2017真)已知函数f(x)=(x e x-( 1 2 x≥). (Ⅰ)求f(x)的导函数; (Ⅱ)求f(x)在区间 1 [+) 2 ∞ ,上的取值范围.

(2017押)已知函数()()||()f x x t x t R =-∈. (Ⅰ)求函数()y f x =的单调区间; (Ⅱ)当t>0时,若f(x))在区间1-1,2]上的最大值为M(t),最小值为m(t),求M(t)-m(t)的最小值.

高考文科数学专题复习导数训练题文

欢迎下载学习好资料 高考文科数学专题复习导数训练题(文)一、考点回顾导数的概念及其运算是导数应用的基础,是高考重点考查的内容。考查方式以客观题为主,主1. 要考查导数的基本公式和运算法则,以及导数的几何意义。导数的应用是高中数学中的重点内容,导数已由解决问题的工具上升到解决问题必不可少的工2.具,特别是利用导数来解决函数的单调性与最值问题是高考热点问题。选择填空题侧重于利用导不等式、解答题侧重于导数的综合应用,即与函数、数确定函数的单调性、单调区间和最值问题,数列的综合应用。3.应用导数解决实际问题,关键是建立恰当的数学模型(函数关系),如果函数在给定区间内只有一个极值点,此时函数在这点有极大(小)值,而此时不用和端点值进行比较,也可以得知这就是最大(小)值。 二、经典例题剖析 考点一:求导公式。 13f(x)?x?2x?1??ff(?1)(x)3的值是的导函数,则。例1. 是 ????2?1?2?1?f'32x??xf'解析:,所以 答案:3 点评:本题考查多项式的求导法则。 考点二:导数的几何意义。 1x?y?2(1?(1))f(x)My,f2,点则图数2. 例已知函的象程的处切线方在是 ??(1)(f1?)f。 115???fk?'1M(1,f(1))222,所的纵坐标为,所以,由切线过点,可得点M 解析:因为5???f1?????3'f1?f12以,所以3 答案: 学习好资料欢迎下载 32?3)(1,2??4x?yx?2x例3. 。在点曲线处的切线方程是 2?3)(1,4??4xy'?3x5?k?3?4?4??解析:,所以设切线方程,处切线的斜率为点?3)(1, ?3)y??5x?b(1,2b?,将点处的切线为带入切线方程可得,所以,过曲线上点5x?y?2?0方程为:5x?y?2?0答案:点评:以上两小题均是对导数的几何意义的考查。 考点三:导数的几何意义的应用。 ??23x?,y0x l:y?kx x?3x?2y?xl与曲线C且直线相切于点,,例,4.已知曲线C:直线000l的方程及切点坐标。求直线y??00k??x??0x y,x?0在曲析解:线直线过原点,C则。由点上, ??00232x?2x?3xy?x yx,y'?3x?6x?2??0在,处,。又 则00y20?x?3x?2 000000??222x?3x?2?3x?6x?22x?'6x??3xk?f?,整曲线C,的切线斜率为 0000000331y???k??x03x??2x x?00082400。所以,(舍),此时,,解得:理得:,或033??1,???y??x82l??4的方程为,切点坐标是直线。 33??1,???y??x82l??4的方程为,切点坐标是答案:直线点评:本小题考查导数

高三数学导数压轴题

导数压轴 一.解答题(共20小题) 1.已知函数f(x)=e x(1+alnx),设f'(x)为f(x)的导函数. (1)设g(x)=e﹣x f(x)+x2﹣x在区间[1,2]上单调递增,求a的取值范围; (2)若a>2时,函数f(x)的零点为x0,函f′(x)的极小值点为x1,求证:x0>x1. 2.设. (1)求证:当x≥1时,f(x)≥0恒成立; (2)讨论关于x的方程根的个数. 3.已知函数f(x)=﹣x2+ax+a﹣e﹣x+1(a∈R).

(1)当a=1时,判断g(x)=e x f(x)的单调性; (2)若函数f(x)无零点,求a的取值范围. 4.已知函数. (1)求函数f(x)的单调区间; (2)若存在成立,求整数a的最小值.5.已知函数f(x)=e x﹣lnx+ax(a∈R).

(Ⅰ)当a=﹣e+1时,求函数f(x)的单调区间; (Ⅱ)当a≥﹣1时,求证:f(x)>0. 6.已知函数f(x)=e x﹣x2﹣ax﹣1. (Ⅰ)若f(x)在定义域内单调递增,求实数a的范围; (Ⅱ)设函数g(x)=xf(x)﹣e x+x3+x,若g(x)至多有一个极值点,求a的取值集合.7.已知函数f(x)=x﹣1﹣lnx﹣a(x﹣1)2(a∈R).

(2)若对?x∈(0,+∞),f(x)≥0,求实数a的取值范围. 8.设f′(x)是函数f(x)的导函数,我们把使f′(x)=x的实数x叫做函数y=f(x)的好点.已知函数f(x)=. (Ⅰ)若0是函数f(x)的好点,求a; (Ⅱ)若函数f(x)不存在好点,求a的取值范围. 9.已知函数f(x)=lnx+ax2+(a+2)x+2(a为常数).

高考数学导数题型归纳

导数题型归纳 请同学们高度重视: 首先,关于二次函数的不等式恒成立的主要解法: 1、分离变量;2变更主元;3根分布;4判别式法 5、二次函数区间最值求法:(1)对称轴(重视单调区间) 与定义域的关系 (2)端点处和顶点是最值所在 其次,分析每种题型的本质,你会发现大部分都在解决“不等式恒成立问题”以及“充分应用数形结合思想”,创建不等关系求出取值范围。 最后,同学们在看例题时,请注意寻找关键的等价变形和回归的基础 一、基础题型:函数的单调区间、极值、最值;不等式恒成立; 1、此类问题提倡按以下三个步骤进行解决: 第一步:令0)(' =x f 得到两个根; 第二步:画两图或列表; 第三步:由图表可知; 其中不等式恒成立问题的实质是函数的最值问题, 2、常见处理方法有三种: 第一种:分离变量求最值-----用分离变量时要特别注意是否需分类讨论(>0,=0,<0) 第二种:变更主元(即关于某字母的一次函数)-----(已知谁的范围就把谁作为主元); 例1:设函数()y f x =在区间D 上的导数为()f x ',()f x '在区间D 上的导数为()g x ,若在区间D 上, ()0g x <恒成立,则称函数()y f x =在区间D 上为“凸函数”,已知实数m 是常数,432 3()1262 x mx x f x =-- (1)若()y f x =在区间[]0,3上为“凸函数”,求m 的取值范围; (2)若对满足2m ≤的任何一个实数m ,函数()f x 在区间(),a b 上都为“凸函数”,求b a -的最大值. 解:由函数4323()1262x mx x f x =-- 得32 ()332 x mx f x x '=-- (1) ()y f x =在区间[]0,3上为“凸函数”, 则 2 ()30g x x mx ∴=--< 在区间[0,3]上恒成立 解法一:从二次函数的区间最值入手:等价于max ()0g x < 解法二:分离变量法: ∵ 当0x =时, 2 ()330g x x mx ∴=--=-<恒成立, 当03x <≤时, 2 ()30g x x mx =--<恒成立 等价于233 x m x x x ->=-的最大值(03x <≤)恒成立, 而3 ()h x x x =-(03x <≤)是增函数,则max ()(3)2h x h == (2)∵当2m ≤时()f x 在区间(),a b 上都为“凸函数” 则等价于当2m ≤时2 ()30g x x mx =--< 恒成立 解法三:变更主元法 再等价于2 ()30F m mx x =-+>在2m ≤恒成立(视为关于m 的一次函数最值问题) 2 2 (2)0230 11(2)0230 F x x x F x x ?->--+>?????-<-+>??? 例2),10(32 R b a b x a ∈<<+- ],2不等式()f x a '≤恒成立,求a 的取值范围.

2021高考数学浙江导数解答题200题

第一题:浙江省绍兴市上虞区2019届高三第二次(5月)教学质量调测数学试题 已知函数()x f x ae x -=+与21()(,)2 g x x x b a b R =+-∈(1)若(),()f x g x 在2x =处有相同的切线,求,a b 的值; (2)设()()()F x f x g x =-,若函数()F x 有两个极值点1212,()x x x x >,且1230x x -≥,求实数a 的取值范围 第二题:浙江省2019年诸暨市高考适应性试卷数学 已知函数2()(0) x f x e ax a =->(1)若()f x 在R 上单调递增,求正数a 的取值范围; (2)若()f x 在12,x x x =处的导数相等,证明:122ln 2x x a +<(3)当12a =时,证明:对于任意11k e ≤+,若12 b <,则直线y kx b =+与曲线()y f x =有唯一公共点(注:当1k >时,直线y x k =+与曲线x y e =的交点在y 轴两侧) 第三题:浙江省2019年5月高三高仿真模拟浙江百校联考(金色联盟) 已知函数()ln(1)() f x x ax a a R =--+∈(1)求函数()f x 在区间[2,3]上的最大值; (2)设函数()f x 有两个零点12,x x ,求证:1222 x x e +>+第四题:浙江省台州市2019届高三4月调研数学试卷 已知函数2()x f x x e =(1)若关于x 的方程()f x a =有三个不同的实数解,求实数a 的取值范围; (2)若实数,m n 满足(2)m n f +=-,其中m n >,分别记:关于x 的方程()f x m =在(,0)-∞上两个不同的解为12,x x ;若关于x 的方程()f x n =在(2,)-+∞上两个不同的解为34,x x ,求证:1234x x x x ->-第五题:浙江省嘉兴、平湖市2018学年第二学期高三模拟(2019.05)考试数学已知函数2 ()ln ,()1(,)a f x x g x bx a b R x ==+-∈(1)当1,0a b =-=时,求曲线()()y f x g x =-在1x =处的切线方程;

高考题汇编2010-全国高考数学真题--第21题导数

2017-2019年全国高考数学真题--第21题导数 2018年:设函数2 ()1x f x e x ax =---。 (1)若0a =, 求()f x 的单调区间; (2)若当0x ≥时()0f x ≥, 求a 的取值范围 2019年:已知函数ln ()1a x b f x x x = ++, 曲线()y f x =在点(1,(1))f 处的切线方程为 230x y +-=. (I )求,a b 的值; (II )如果当0x >, 且1x ≠时, ln ()1x k f x x x >+-, 求k 的取值范围. 2019年: 已知函数)(x f 满足2 1 2 1)0()1(')(x x f e f x f x + -=-. (Ⅰ)求)(x f 的解析式及单调区间; (Ⅱ)若b ax x x f ++≥2 2 1)(, 求b a )1(+的最大值.

2019: 一卷:已知函数()f x =2 x ax b ++, ()g x =()x e cx d +, 若曲线()y f x =和 曲线()y g x =都过点P (0, 2), 且在点P 处有相同的切线42y x =+ (Ⅰ)求a , b , c , d 的值; (Ⅱ)若x ≥-2时, ()f x ≤()kg x , 求k 的取值范围. 2019一卷:设函数1 ()ln x x be f x ae x x -=+, 曲线()y f x =在点(1, (1)f 处的切线为 (1)2y e x =-+. (Ⅰ)求,a b ; (Ⅱ)证明:()1f x >. 2015一卷:已知函数3 1 ()4 f x x ax =++ , ()ln g x x =-. (Ⅰ)当a 为何值时, x 轴为曲线()y f x = 的切线; (Ⅱ)用min {},m n 表示m , n 中的最小值, 设函数{}()min (),()(0)=>h x f x g x x , 讨论()h x 零点的个数.

高考数学导数与三角函数压轴题综合归纳总结教师版

导数与三角函数压轴题归纳总结 近几年的高考数学试题中频频出现含导数与三角函数零点问题,内容主要包括函数零点个数的确定、根据函数零点个数求参数范围、隐零点问题及零点存在性赋值理论.其形式逐渐多样化、综合化. 一、零点存在定理 例1.【2019全国Ⅰ理20】函数()sin ln(1)f x x x =-+,()f x '为()f x 的导数.证明: (1)()f x '在区间(1,)2 π -存在唯一极大值点; (2)()f x 有且仅有2个零点. 【解析】(1)设()()g x f x '=,则()()() 2 11 cos ,sin 11g x x g x x x x '=- =-+++. 当1,2x π??∈- ?? ?时,()g'x 单调递减,而()00,02g g π?? ''>< ???, 可得()g'x 在1,2π?? - ?? ?有唯一零点,设为α. 则当()1,x α∈-时,()0g x '>;当,2x πα?? ∈ ??? 时,()0g'x <. 所以()g x 在()1,α-单调递增,在,2πα?? ???单调递减,故()g x 在1,2π?? - ???存在唯一极大 值点,即()f x '在1,2π?? - ?? ?存在唯一极大值点. (2)()f x 的定义域为(1,)-+∞. (i )由(1)知, ()f x '在()1,0-单调递增,而()00f '=,所以当(1,0)x ∈-时,()0f 'x <,故()f x 在(1,0)-单调递减,又(0)=0f ,从而0x =是()f x 在(1,0]-的唯一零点. (ii )当0,2x π?? ∈ ???时,由(1)知,()f 'x 在(0,)α单调递增,在,2απ?? ??? 单调递减,而

浙江省高考数学一轮复习:13 导数与函数的单调性

浙江省高考数学一轮复习:13 导数与函数的单调性 姓名:________ 班级:________ 成绩:________ 一、单选题 (共12题;共24分) 1. (2分)函数的定义域为开区间,导函数在内的图象如图所示,则函数 在开区间内有极小值点() A . 1个 B . 2个 C . 3个 D . 4个 2. (2分) (2020高二下·九台期中) 函数的单调递减区间为() A . (-∞,0) B . (1,+∞) C . (0,1) D . (0,+∞) 3. (2分) (2020高二下·北京期中) 函数的增区间是() A . B . C . D . 4. (2分) (2016高二下·绵阳期中) 函数f(x)的图象如图所示,则导函数y=f′(x)的图象可能是()

A . B . C . D . 5. (2分)函数在[0,3]上的最大值和最小值分别是() A . 5,-15 B . 5,-4 C . -4,-15 D . 5,-16 6. (2分) (2019高二下·余姚期中) 已知可导函数,则当时, 大小关系为() A . B . C .

D . 7. (2分)若函数恰有三个单调区间,则实数a的取值范围为() A . B . C . D . 8. (2分) (2020高三上·双鸭山开学考) 定义在(1,+∞)上的函数f(x)满足x2 +1>0(为函数f(x)的导函数),f(3)=,则关于x的不等式f(log2x)﹣1>logx2的解集为() A . (1,8) B . (2,+∞) C . (4,+∞) D . (8,+∞) 9. (2分)函数的单调递减区间是() A . B . C . D . 10. (2分) (2019高二上·建瓯月考) 分别是定义在R上的奇函数和偶函数,当时, ,且则不等式的解集为() A . (-∞,-2)∪(2,+∞) B . (-2,0)∪(0,2) C . (-2,0)∪(2,+∞)

高考数学理科导数大题目专项训练及答案

高一兴趣导数大题目专项训练 班级 姓名 1.已知函数()f x 是定义在[,0)(0,]e e - 上的奇函数,当(0,]x e ∈时,有()ln f x ax x =+(其中e 为自然对数的底,a ∈R ). (Ⅰ)求函数()f x 的解析式; (Ⅱ)试问:是否存在实数0a <,使得当[,0)x e ∈-,()f x 的最小值是3?如果存在,求出实数a 的值;如果不存在,请说明理由; (Ⅲ)设ln ||()||x g x x =([,0)(0,]x e e ∈- ),求证:当1a =-时,1 |()|()2 f x g x >+; 2. 若存在实常数k 和b ,使得函数()f x 和()g x 对其定义域上的任意实数x 分别满足: ()f x kx b ≥+和()g x kx b ≤+,则称直线:l y kx b =+为()f x 和()g x 的“隔离直线”.已知 2()h x x =,()2ln x e x ?=(其中e 为自然对数的底数). (1)求()()()F x h x x ?=-的极值; (2) 函数()h x 和()x ?是否存在隔离直线?若存在,求出此隔离直线方程;若不存在,请说明理由.

3. 设关于x 的方程012 =--mx x 有两个实根α、β,且βα<。定义函数.1 2)(2+-= x m x x f (I )求)(ααf 的值;(II )判断),()(βα在区间x f 上单调性,并加以证明; (III )若μλ,为正实数,①试比较)(),( ),(βμ λμβ λααf f f ++的大小; ②证明.|||)()(|βαμ λλβ μαμλμβλα-<++-++f f 4. 若函数22()()()x f x x ax b e x R -=++∈在1x =处取得极值. (I )求a 与b 的关系式(用a 表示b ),并求()f x 的单调区间; (II )是否存在实数m ,使得对任意(0,1)a ∈及12,[0,2]x x ∈总有12|()()|f x f x -< 21[(2)]1m a m e -+++恒成立,若存在,求出m 的范围;若不存在,请说明理由. 5.若函数()()2 ln ,f x x g x x x ==- (1)求函数()()()()x g x kf x k R ?=+∈的单调区间; (2)若对所有的[),x e ∈+∞都有()xf x ax a ≥-成立,求实数a 的取值范围.

高考理科数学全国卷三导数压轴题解析

2018年高考理科数学全国卷三导数压轴题解析 已知函数2()(2)ln(1)2f x x ax x x =+++- (1) 若0a =,证明:当10x -<<时,()0f x <;当0x >时,()0f x >; (2) 若0x =是()f x 的极大值点,求a . 考点分析 综合历年试题来看,全国卷理科数学题目中,全国卷三的题目相对容易。但在2018年全国卷三的考察中,很多考生反应其中的导数压轴题并不是非常容易上手。第1小问,主要通过函数的单调性证明不等式,第2小问以函数极值点的判断为切入点,综合考察复杂含参变量函数的单调性以及零点问题,对思维能力(化归思想与分类讨论)的要求较高。 具体而言,第1问,给定参数a 的值,证明函数值与0这一特殊值的大小关系,结合函数以及其导函数的单调性,比较容易证明,这也是大多数考生拿到题目的第一思维方式,比较常规。如果能结合给定函数中20x +>这一隐藏特点,把ln(1)x +前面的系数化为1,判断ln(1)x +与2/(2)x x +之间的大小关系,仅通过一次求导即可把超越函数化为求解零点比较容易的代数函数,解法更加容易,思维比较巧妙。总体来讲,题目设置比较灵活,不同能力层次的学生皆可上手。 理解什么是函数的极值点是解决第2问的关键。极值点与导数为0点之间有什么关系:对于任意函数,在极值点,导函数一定等于0么(存在不存在)?导函数等于0的点一定是函数的极值点么?因此,任何不结合函数的单调性而去空谈函数极值点的行为都是莽撞与武断的。在本题目中,0x =是()f x 的极大值点的充要条件是存在10δ<和20δ>使得对于任意1(,0)x δ∈都满足()(0)=0f x f <( 或者()f x 单调递增),对于任意2(0,)x δ∈都满足()(0)=0f x f <( 或者()f x 单调递减),因此解答本题的关键是讨论函数()f x 在0x =附近的单调性或者判断()f x 与(0)f 的大小关系。题目中并没有限定参数a 的取值范围,所以要对实数范围内不同a 取值时的情况都进行分类讨论。在第1小问的基础上,可以很容易判断0a =以及0a >时并不能满足极大值点的要求,难点是在于判断0a <时的情况。官方标准答案中将问题等价转化为讨论函数2 ()ln(1)/(2)h x x x x =+++在0x =点的极值情况,非常巧妙,但是思维跨度比较大,在时间相对紧张的选拔性考试中大多数考生很难想到。需要说明的是,官方答案中的函数命题等价转化思想需要引起大家的重视,这种思想在2018年全国卷2以及2011年新课标卷1的压轴题中均有体现,这可能是今后导数压轴题型的重要命题趋势,对学生概念理解以及思维变通的能力要求更高,符合高考命题的思想。 下面就a 值变化对函数()f x 本身在0x =附近的单调性以及极值点变化情况进行详细讨论。

(完整word)2019年高考数学全国一卷导数

已知函数()sin ln(1)f x x x =-+,()f x '为()f x 的导数.证明: (1)()f x '在区间(1,)2 π-存在唯一极大值点; (2)()f x 有且仅有2个零点. 分析:(1)设()()g x f 'x =,则1()cos 1g x x x =-+,()g x 在1,2π??- ??? 存在唯一极大值点的问题就转化为()g'x 在1,2π??- ??? 有唯一零点,而唯一零点问题经常用零点存在性,即确定单调性及两端点处函数值异号。 (2)这是一个零点问题,经常转化为两函数交点问题,即 。 首先来画一下函数图象。 )1ln(sin x x + =

从图象上可以大致确定零点一个为0一个在区间??? ??ππ ,2上,我们只需证明其他区间无零点就可以了,很显然应该分四段讨论。 解:(1)设()()g x f 'x =,则1()cos 1g x x x =- +, 21sin ())(1x 'x g x =-+ +. 当1,2x π??∈- ???时,()g'x 单调递减,而(0)0,()02g'g'π><,可得()g'x 在1,2π??- ???有唯一零点,设为α. 则当(1,)x α∈-时,()0g'x >;当,2x α?π?∈ ??? 时,()0g'x <. 所以()g x 在(1,)α-单调递增,在,2απ?? ???单调递减,故()g x 在1,2π??- ??? 存在唯一极大值点,即()f 'x 在1,2π??- ??? 存在唯一极大值点. (2)()f x 的定义域为(1,)-+∞. (i )当(1,0]x ∈-时,由(1)知,()f 'x 在(1,0)-单调递增,而(0)0f '=,所以当(1,0)x ∈-时,()0f 'x <,故()f x 在(1,0)-单调递减,又(0)=0f ,从而0x =是()f x 在(1,0]-的唯一零点. (ii )当0,2x ?π?∈ ???时,由(1)知,()f 'x 在(0,)α单调递增,在,2απ?? ??? 单调递减,而(0)=0f ',02f 'π??< ???,所以存在,2βαπ??∈ ??? ,使得()0f 'β=,

浙江省高考数学试卷(含答案)

2017年浙江省高考数学试卷 一、选择题(共10小题,每小题4分,满分40分) 1.(4分)已知集合P={x|﹣1<x<1},Q={x|0<x<2},那么P∪Q=()A.(﹣1,2)B.(0,1) C.(﹣1,0)D.(1,2) 2.(4分)椭圆+=1的离心率是() A.B.C.D. 3.(4分)某几何体的三视图如图所示(单位:cm),则该几何体的体积(单位:cm3)是() — A.+1 B.+3 C.+1 D.+3 4.(4分)若x、y满足约束条件,则z=x+2y的取值范围是() A.[0,6] B.[0,4] C.[6,+∞)D.[4,+∞) 5.(4分)若函数f(x)=x2+ax+b在区间[0,1]上的最大值是M,最小值是m,则M﹣m() A.与a有关,且与b有关B.与a有关,但与b无关 C.与a无关,且与b无关D.与a无关,但与b有关 6.(4分)已知等差数列{a n}的公差为d,前n项和为S n,则“d>0”是“S4+S6>2S5”的() 。

A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件 7.(4分)函数y=f(x)的导函数y=f′(x)的图象如图所示,则函数y=f(x)的图象可能是() A.B.C.D. 8.(4分)已知随机变量ξi满足P(ξi=1)=p i,P(ξi=0)=1﹣p i,i=1,2.若0<p1<p2<,则() A.E(ξ1)<E(ξ2),D(ξ1)<D(ξ2)B.E(ξ1)<E(ξ2),D(ξ1)>D(ξ2)C.E(ξ1)>E(ξ2),D(ξ1)<D(ξ2)D.E(ξ1)>E(ξ2),D(ξ1)>D(ξ2)( 9.(4分)如图,已知正四面体D﹣ABC(所有棱长均相等的三棱锥),P、Q、R 分别为AB、BC、CA上的点,AP=PB,==2,分别记二面角D﹣PR﹣Q,D﹣PQ﹣R,D﹣QR﹣P的平面角为α、β、γ,则() A.γ<α<β B.α<γ<β C.α<β<γ D.β<γ<α 10.(4分)如图,已知平面四边形ABCD,AB⊥BC,AB=BC=AD=2,CD=3,AC与BD交于点O,记I1=?,I2=?,I3=?,则()

高考数学专题导数题的解题技巧

第十讲 导数题的解题技巧 【命题趋向】导数命题趋势: 综观2007年全国各套高考数学试题,我们发现对导数的考查有以下一些知识类型与特点: (1)多项式求导(结合不等式求参数取值范围),和求斜率(切线方程结合函数求最值)问题. (2)求极值, 函数单调性,应用题,与三角函数或向量结合. 分值在12---17分之间,一般为1个选择题或1个填空题,1个解答题. 【考点透视】 1.了解导数概念的某些实际背景(如瞬时速度、加速度、光滑曲线切线的斜率等);掌握函数在一点处的导数的定义和导数的几何意义;理解导函数的概念. 2.熟记基本导数公式;掌握两个函数和、差、积、商的求导法则.了解复合函数的求导法则,会求某些简单函数的导数. 3.理解可导函数的单调性与其导数的关系;了解可导函数在某点取得极值的必要条件和充分条件(导数在极值点两侧异号);会求一些实际问题(一般指单峰函数)的最大值和最小值. 【例题解析】 考点1 导数的概念 对概念的要求:了解导数概念的实际背景,掌握导数在一点处的定义和导数的几何意义,理解导函数的概念. 例1.(2007年北京卷)()f x '是3 1()213 f x x x = ++的导函数,则(1)f '-的值是 . [考查目的] 本题主要考查函数的导数和计算等基础知识和能力. [解答过程] ()2 2 ()2,(1)12 3.f x x f ''=+∴-=-+=Q 故填3. 例2. ( 2006年湖南卷)设函数()1 x a f x x -=-,集合M={|()0}x f x <,P='{|()0}x f x >,若M P,则实 数a 的取值范围是 ( ) A.(-∞,1) B.(0,1) C.(1,+∞) D. [1,+∞) [考查目的]本题主要考查函数的导数和集合等基础知识的应用能力.

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