2014理科数学一轮复习学案 导数的应用
2014届高考数学一轮复习方案 第14讲 导数的应用(一)课时作业 新人教B版

课时作业(十四)A [第14讲 导数的应用(一)](时间:45分钟 分值:100分)基础热身1.函数f (x )=x +eln x 的单调递增区间为( ) A .(0,+∞) B .(-∞,0)C .(-∞,0)和(0,+∞)D .R2.[2012·济宁质检] 函数f (x )=ax 3+x +1有极值的充要条件是( ) A .a ≥0 B . a >0 C .a ≤0 D .a <03.设a ∈R ,若函数y =e x+ax ,x ∈R 有大于零的极值点,则( ) A .a <-1 B .a >-1 C .a ≥-1e D .a <-1e4.函数f (x )=x 3-3x 2+1在x =________处取得极小值. 能力提升5.函数f (x )=e x+e -x在(0,+∞)上( ) A .有极大值 B .有极小值 C .是增函数 D .是减函数 6.[2012·合肥三检]图K14-1函数f (x )的图象如图K14-1所示,则不等式(x +3)f ′(x )<0的解集为( ) A .(1,+∞) B .(-∞,-3)C .(-∞,-1)∪(1,+∞)D .(-∞,-3)∪(-1,1)7.[2012·西安模拟] 若函数f (x )=x 3-12x 在区间 (k -1,k +1)上不是单调函数,则实数k 的取值范围是( )A .k ≤-3或-1≤k ≤1或k ≥3B .-3<k <-1或1<k <3C .-2<k <2D .不存在这样的实数8.[2012·阜新高中月考] 已知f (x )=x 3-ax 在[1,+∞)上是单调增函数,则a 的最大值是( )A .0B .1C .2D .39.[2012·陕西卷] 设函数f (x )=2x+ln x ,则( )A .x =12为f (x )的极大值点B .x =12为f (x )的极小值点C .x =2为f (x )的极大值点D .x =2为f (x )的极小值点10.若函数f (x )=x 3-px 2+2m 2-m +1在区间(-2,0)内单调递减,在区间(-∞,-2)及 (0,+∞)内单调递增,则p 的取值集合是________.11.已知函数f (x )是R 上的偶函数,且在(0,+∞)上有f ′(x )>0,若f (-1)=0,那么关于x 的不等式xf (x )<0的解集是________________.12.[2012·盐城一模] 函数f (x )=(x 2+x +1)e x(x ∈R )的单调减区间为________. 13.已知函数f (x )=13x 3-bx 2+c (b ,c 为常数),当x =2时,函数f (x )取极值,则b=________;若函数f (x )存在三个不同零点,则实数c 的取值范围是________.14.(10分)已知函数f (x )=4x 3+3tx 2-6t 2x +t -1,x ∈R ,其中t ∈R . (1)当t =1时,求曲线y =f (x )在点(0,f (0))处的切线方程; (2)当t >0时,求f (x )的单调区间.15.(13分)已知f (x )=ax 3+bx 2+cx (a ≠0)在x =±1时取得极值,且f (1)=-1. (1)试求常数a ,b ,c 的值;(2)试判断x =±1是函数的极小值点还是极大值点,并说明理由.难点突破16.(12分)[2013·大连期中测试] 已知函数f (x )=ax -1-ln x (a ∈R ). (1)讨论函数f (x )在定义域内的极值点的个数;(2)若函数f (x )在x =1处取得极值,且对∀x ∈(0,+∞),f (x )≥bx -2恒成立,求实数b 的取值范围;(3)当0<x <y <e 2且x ≠e 时,试比较y x 与1-ln y 1-ln x的大小.课时作业(十四)B [第14讲 导数的应用(一)](时间:45分钟 分值:100分)基础热身1.已知函数f (x )=x 3+ax 2+(a +6)x +1有极大值和极小值,则实数a 的取值范围是( )A .(-1,2)B .(-∞,-3)∪(6,+∞)C .(-3,6)D . (-∞,-1)∪(2,+∞)2.函数y =ax 3-x 在R 上是减函数,则( ) A .a =13 B .a =1C .a =2D .a ≤0 3.函数f (x )=xln x在区间(0,1)上( ) A .是减函数 B .是增函数 C .有极小值 D .有极大值4.已知曲线y =x 2-1在x =x 0处的切线与曲线y =1-x 3在x =x 0处的切线互相平行,则x 0的值为________.能力提升5.[2012·莱州一中二检] 已知对任意实数x ,有f (-x )=-f (x ),g (-x )=g (x ),且x >0时,f ′(x )>0,g ′(x )>0,则x <0时( )A .f ′(x )>0,g ′(x )>0B .f ′(x )>0,g ′(x )<0C .f ′(x )<0,g ′(x )>0D .f ′(x )<0,g ′(x )<06.若a >0,b >0,且函数f (x )=4x 3-ax 2-2bx +2在x =1处有极值,则ab 的最大值等于( )A .2B .3C .6D .97.[2012·辽宁卷] 函数y =12x 2-ln x 的单调递减区间为( )A .(-1,1]B .(0,1]C .[1,+∞)D .(0,+∞)8.[2012·自贡三诊] 设函数f (x )在定义域内可导,y =f (x )的图象如图K14-2所示,则其导函数y =f ′(x )的图象可能为( )图K14-2图K14-39.[2013·如皋中学阶段练习] 已知曲线y =(a -3)x 3+ln x 存在垂直于y 轴的切线,则a 的取值范围为( )A .a <3B .a >3C .a ≤3D .a ≥3 10.函数f (x )=x ln x 的单调递增区间是________________________________________________________________________.11.若函数f (x )=x 2+ax +1在x =1处取极值,则a =________.12.直线y =a 与函数f (x )=x 3-3x 的图象有相异的三个公共点,则a 的取值范围是________.图K14-413.如图K14-4是y =f (x )的导函数的图象,现有四种说法: ①f (x )在(-3,-1)上是增函数; ②x =-1是f (x )的极小值点;③f (x )在(2,4)上是减函数,在(-1,2)上是增函数; ④x =2是f (x )的极小值点. 以上正确结论的序号为________.14.(10分)[2012·海淀模拟] 函数f (x )=x 2+ax +1(a ∈R ).(1)若f (x )在点(1,f (1))处的切线斜率为12,求实数a 的值;(2)若f (x )在x =1处取得极值,求函数f (x )的单调区间.15.(13分)已知a ∈R ,函数f (x )=(-x 2+ax )e x(x ∈R ,e 为自然对数的底数). (1)当a =2时,求函数f (x )的单调递增区间;(2)是否存在实数a 使函数f (x )在R 上为单调递减函数?若存在,求出a 的取值范围;若不存在,请说明理由.难点突破16.(12分)[2012·浙江卷] 已知a∈R,函数f(x)=4x3-2ax+a.(1) 求f(x)的单调区间;(2)证明:当0≤x≤1时,f(x)+|2-a|>0.课时作业(十四)A【基础热身】1.A [解析] 因为函数f (x )的定义域为(0,+∞),且f ′(x )=1+ex>0.故f (x )的递增区间为(0,+∞).故选A.2.D [解析] f ′(x )=3ax 2+1,若函数有极值,则方程3ax 2+1=0必有实数根,显然a ≠0,所以x 2=-13a>0,解得a <0.故选D.3.A [解析] y ′=e x +a ,由条件知,⎩⎪⎨⎪⎧e x+a =0,x >0有解,所以a =-e x<-1.故选A.4.2 [解析] f ′(x )=3x 2-6x =3x (x -2).当x <0时,f ′(x )>0;当0<x <2时,f ′(x )<0;当x >2时,f ′(x )>0,故当x =2时f (x )取得极小值.【能力提升】5.C [解析] 依题意知,当x >0时,f ′(x )=e x-e -x>e 0-e 0=0,因此f (x )在(0,+∞)上是增函数.6.D [解析] 由不等式(x +3)f ′(x )<0得⎩⎪⎨⎪⎧x +3<0,f ′(x )>0或⎩⎪⎨⎪⎧x +3>0,f ′(x )<0,观察图象可知,x <-3或-1<x <1.所以原不等式的解集为(-∞,-3)∪(-1,1).故选D.7.B [解析] 因为y ′=3x 2-12,由y ′>0得函数的增区间是(-∞,-2)和(2,+∞),由y ′<0得函数的减区间是(-2,2).由于函数f (x )在(k -1,k +1)上不是单调函数,所以有k -1<-2<k +1或k -1<2<k +1,解得-3<k <-1或1<k <3.故选B.8.D [解析] 依题意f ′(x )=3x 2-a ≥0在[1,+∞)上恒成立,所以a ≤(3x 2)min =3.所以a 的最大值为3.9.D [解析] 所给的原函数f (x )=2x +ln x 的导函数为f ′(x )=-2x 2+1x,令f ′(x )=0可得x =2.当x >2时,f ′(x )>0,函数f (x )为增函数;当0<x <2时,f ′(x )<0,函数f (x )为减函数,所以x =2为极小值点,故选D.10.{-3} [解析] 由题意知f ′(-2)=0,f ′(0)=0,而f ′(x )=3x 2-2px ,则有12+4p =0,即p =-3.故填{-3}.11.(-∞,-1)∪(0,1) [解析] 在(0,+∞)上有f ′(x )>0,所以f (x )在(0,+∞)上单调递增.又函数f (x )是R 上的偶函数,所以f (x )在(-∞,0)上单调递减,又f (1)=f (-1)=0.当x >0时,xf (x )<0,所以0<x <1;当x <0,xf (x )<0,所以x <-1.12.(-2,-1) [解析] 因f ′(x )=(2x +1)e x +(x 2+x +1)e x =(x 2+3x +2)e x,令f ′(x )<0,则x 2+3x +2<0,解得-2<x <-1.13.1 0<c <43 [解析] 因为f ′(x )=x 2-2bx ,又x =2是f (x )的极值点,则f ′(2)=22-2b ×2=0,∴b =1.且x ∈(0,2)时,f ′(x )<0,f (x )单调递减,x ∈(-∞,0),(2,+∞)时,f ′(x )>0,f (x )单调递增,若f (x )=0有3个不同实根,则⎩⎪⎨⎪⎧f (0)=c >0,f (2)=13×23-22+c <0.解得0<c <43. 14.解:(1)当t =1时,f (x )=4x 3+3x 2-6x ,f (0)=0,f ′(x )=12x 2+6x -6,f ′(0)=-6.所以曲线y =f (x )在点(0, f (0))处的切线方程为y =-6x . (2)f ′(x )=12x 2+6tx -6t 2. 令f ′(x )=0,解得x =-t 或x =t2.因t >0,则-t <t2.当x 变化时,f ′(x ),f (x )的变化情况如下表:所以,f (x )的单调递增区间是(-∞,-t ),⎝ ⎛⎭⎪⎫2,+∞;f (x )的单调递减区间是⎝ ⎛⎭⎪⎫-t ,t 2.15.解:(1)f ′(x )=3ax 2+2bx +c ,因为x =±1是函数f (x )的极值点,且f (x )在定义域内任意一点处可导. 所以x =±1使方程f ′(x )=0,即x =±1为3ax 2+2bx +c =0的两根, 由根与系数的关系得⎩⎪⎨⎪⎧-2b3a=0,①c3a=-1,②又f (1)=-1, 所以a +b +c =-1,③由①②③解得a =12,b =0,c =-32.(2)由(1)知f (x )=12x 3-32x ,所以f ′(x )=32x 2-32=32(x -1)(x +1),当x >1或x <-1时,f ′(x )>0; 当-1<x <1时,f ′(x )<0,所以函数f (x )在(-∞,-1)和(1,+∞)上为增函数,在(-1,1)上为减函数, 所以当x =-1时,函数取得极大值f (-1)=1; 当x =1时,函数取得极小值f (1)=-1. 【难点突破】16.解:(1)f ′(x )=a -1x =ax -1x.当a ≤0时,f ′(x )≤0在(0,+∞)上恒成立,函数f (x )在(0,+∞)单调递减,∴f (x )在(0,+∞)上没有极值点;当a >0时,由f ′(x )≤0得0<x ≤1a ,由f ′(x )≥0得x ≥1a,∴f (x )在⎝ ⎛⎦⎥⎤0,1a 上单调递减,在⎣⎢⎡⎭⎪⎫1a ,+∞上单调递增,即f (x )在x =1a处有极小值.∴当a ≤0时,f (x )在(0,+∞)上没有极值点, 当a >0时,f (x )在(0,+∞)上有一个极值点. (2)∵函数f (x )在x =1处取得极值,∴a =1, ∴f (x )≥bx -2⇔1+1x -ln xx≥b .令g (x )=1+1x -ln x x,可得g (x )在(0,e 2]上递减,在[e 2,+∞)上递增,∴g (x )min =g (e 2)=1-1e 2,即b ≤1-1e 2.(3)令h (x )=1x -ln xx=g (x )-1,由(2)可知g (x )在(0,e 2)上单调递减,则h (x )在(0,e 2)上单调递减, ∴当0<x <y <e 2且x ≠e 时,h (x )>h (y ),即1-ln x x >1-ln y y.当0<x <e 时,1-ln x >0,∴y x >1-ln y 1-ln x ;当e<x <e 2时,1-ln x <0,∴y x <1-ln y 1-ln x.课时作业(十四)B【基础热身】1.B [解析] f ′(x )=3x 2+2ax +(a +6),因为函数有极大值和极小值,所以f ′(x )=0有两个不相等的实数根,所以Δ=4a 2-4×3(a +6)>0,解得a <-3或a >6.故选B.2.D [解析] y ′=3ax 2-1,因为函数y =ax 3-x 在R 上是减函数,所以3ax 2-1≤0在R 上恒成立,所以a ≤0.故选D.3.A [解析] 因为f ′(x )=ln x -1ln 2x ,所以x ∈(0,1)和x ∈(1,e)时,f ′(x )<0;x =e 时,f ′(x )=0;x ∈(e ,+∞)时,f ′(x )>0.所以在区间(0,1)上f (x )是减函数,x =e 时有极小值f (e)=e.故选A.4.-23或0 [解析] 依题意两曲线在x =x 0的导数相等,即2x 0=-3x 20,解得x 0=-23或x 0=0.【能力提升】5.B [解析] 由已知得f (x )是奇函数,g (x )是偶函数,且x >0时,f (x )与g (x )都是增函数,根据奇函数和偶函数的对称性可知,当x <0时,f (x )是增函数,g (x )是减函数,所以f ′(x )>0,g ′(x )<0.故选B.6.D [解析] f ′(x )=12x 2-2ax -2b ,由函数f (x )在x =1处有极值,可知函数f (x )在x =1处的导数值为零,即12-2a -2b =0,所以a +b =6.由题意知a ,b 都是正实数,所以ab ≤⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 22=⎝ ⎛⎭⎪⎫622=9,当且仅当a =b =3时取到等号.7.B [解析] ∵y ′=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 2-ln x ′=x -1x =x 2-1x =(x -1)(x +1)x ,又因为定义域为(0,+∞),令y ′<0,得到0<x <1,故而函数的单调递减区间为(0,1].8.D [解析] 当x <0时,f (x )单调递增,所以f ′(x )>0,排除A ,C ;当x >0时,f (x )的单调性依次是递增、递减、递增,所以f ′(x )在对应的区间上的符号依次为正、负、正.选项D 正确.故选D.9.A [解析] 函数的定义域为(0,+∞),依题意y ′=0有实数根,即3(a -3)x 2+1x=0有实数根,整理得x 3=13(3-a ),所以13(3-a )>0,得a <3.10.1e ,+∞ [解析] 函数f (x )的定义域为(0,+∞),因为f ′(x )=ln x +1,由f ′(x )>0,得x >1e ,所以f (x )的单调递增区间为1e,+∞.11.3 [解析] 因为f (x )在x =1处取极值,所以f ′(1)=0,又f ′(x )=2x (x +1)-(x 2+a )(x +1)2, 所以f ′(1)=2×1×(1+1)-(1+a )(1+1)2=0,即2×1×(1+1)-(1+a )=0,故a =3.12.(-2,2) [解析] 令f ′(x )=3x 2-3=0,得x =±1,可得极大值为f (-1)=2,极小值为f (1)=-2,所以当-2<a <2时,直线y =a 与f (x )恰有三个不同的公共点.13.②③ [解析] 当x ∈(-3,-1)时,f ′(x )<0,即f (x )在(-3,-1)上是减函数,故①错误;对于②,在x =-1附近,当x <-1时,f ′(x )<0,当x >-1时,f ′(x )>0,故x =-1是f (x )的极小值点,故②正确,同理可知④错误;当x ∈(2,4)时,f ′(x )<0,f (x )是减函数;当x ∈(-1,2)时,f ′(x )>0,f (x )是增函数,故③正确.14.解:(1)f ′(x )=2x (x +1)-x 2-a (x +1)2=x 2+2x -a(x +1)2,若f (x )在点(1,f (1))处的切线斜率为12,则f ′(1)=12.所以,f ′(1)=3-a 4=12,得a =1.(2)因为f (x )在x =1处取得极值,所以f ′(1)=0,即1+2-a =0,a =3,所以f ′(x )=x 2+2x -3(x +1)2.因为f (x )的定义域为{x |x ≠-1},所以有:(-1,1).15.解:(1)当a =2时,f (x )=(-x 2+2x )e x,所以f ′(x )=(-2x +2)e x +(-x 2+2x )e x =(-x 2+2)e x. 令f ′(x )>0,即(-x 2+2)e x>0,因为e x >0,所以-x 2+2>0,解得-2<x < 2. 所以函数f (x )的单调递增区间是(-2,2).(2)若函数f (x )在R 上单调递减,则f ′(x )≤0对x ∈R 都成立, 即[-x 2+(a -2)x +a ]e x≤0对x ∈R 都成立. 因为e x >0,所以x 2-(a -2)x -a ≥0对x ∈R 都成立. 所以Δ=(a -2)2+4a ≤0,即a 2+4≤0,这是不可能的.故不存在实数a 使函数f (x )在R 上单调递减. 【难点突破】16.解:(1)由题意得f ′(x )=12x 2-2a .当a ≤0时,f ′(x )≥0恒成立,此时f (x )的单调递增区间为(-∞,+∞). 当a >0 时,f ′(x )=12⎝⎛⎭⎪⎫x -a 6⎝⎛⎭⎪⎫x +a 6,此时函数f (x )的单调递增区间为⎝⎛⎦⎥⎤-∞,-a 6和⎣⎢⎡⎭⎪⎫a6,+∞,单调递减区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-a6,a 6.(2)由于0≤x ≤1,故当a ≤2时,f (x )+|a -2|=4x 3-2ax +2≥4x 3-4x +2.当a >2时,f (x )+|a -2|=4x 3+2a (1-x )-2≥4x 3+4(1-x )-2=4x 3-4x +2. 设g (x )=2x 3-2x +1,0≤x ≤1,则g ′(x )=6x 2-2=6⎝ ⎛⎭⎪⎫x -33⎝ ⎛⎭⎪⎫x +33, 于是所以当0≤x ≤1时,2x 3-2x +1>0. 故f (x )+|a -2|≥4x 3-4x +2>0.。
2014届高三数学一轮复习 (基础知识+小题全取+考点通关+课时检测)2.13导数的应用(二)课件 新人教A版

[例1]
已知函数f(x)=(x-k)ex.
(1)求f(x)的单调区间; (2)求f(x)在区间[0,1]上的最小值.
[自主解答]
(1)f′(x)=(x-k+1)ex.
令f′(x)=0,得x=k-1. f(x)与f′(x)的情况如下: x f′(x) f(x) (-∞,k-1) - k-1 0 -ek-1 (k-1,+∞) +
答案:0
5.圆柱形饮料罐容积为V,当底面半径为________时,才 能使所用材料最省.
V 解析:设底面半径为r,则高h= 2,表面积设为S, πr V 2V 2 则S=2πr +2πr· 2=2πr + r , πr
2
3 V 2V 又S′=4πr- 2 ,令S′=0,得r= , r 2π
当0<r<
(2)若当x∈[-2,2]时,不等式f(x)>m恒成立,求实数m的
取值范围. 解:(1)函数f(x)的定义域为(-∞,+∞),
∵f′(x)=x+ex-(ex+xex)=x(1-ex), 若x=0,则f′(x)=0; 若x<0,则1-ex>0,所以f′(x)<0;
若x>0,则1-ex<0,所以f′(x)<0.
所以,f(x)的单调递减区间是(-∞,k-1);单调递增 区间是(k-1,+∞).
(2)当k-1≤0,即k≤1时,函数f(x)在[0,1]上单调递 增,所以f(x)在区间[0,1]上的最小值为f(0)=-k; 当0<k-1<1,即1<k<2时, 由(1)知f(x)在[0,k-1)上单调递减,在(k-1,1]上单调 递增,所以f(x)在区间[0,1]上的最小值为f(k-1)=-ek-1; 当k-1≥1时,即k≥2时,函数f(x)在[0,1]上单调递 减,所以f(x)在区间[0,1]上的最小值为f(1)=(1-k)e.
2014届一轮复习数学试题选编33导数的应用(单调性、极值与最值)(学生版)

江苏省2014届一轮复习数学试题选编33:导数的应用(单调性、极值与最值)填空题1 .(2009高考(江苏))函数32()15336f x x x x =--+的单调减区间为___★___.2 .(苏北老四所县中2013届高三新学期调研考试)已知函数f (x )=3(21)34,,a x a x tx x x t -+-≤⎧⎨->⎩,无论t 取何值,函数f (x )在区间(-∞,+∞)总是不单调.则a 的取值范围是__▲___.3 .(2012-2013学年度苏锡常镇四市高三教学情况调研(二)数学试题)分别在曲线xy e =与直线1y ex =-上各取一点M 与N ,则MN 的最小值为_____.4 .(南京市、淮安市2013届高三第二次模拟考试数学试卷)关于x 的不等式(21)ln 0ax x -≥对任意(0,)x ∈+∞恒成立,则实数a 的值为_____.5 .(扬州市2012-2013学年度第一学期期末检测高三数学试题)已知函数xmx x f -=ln )((R m ∈)在区间],1[e 上取得最小值4,则=m ____. 6 .(苏北老四所县中2013届高三新学期调研考试)已知f (x )=x 3,g (x )=-x 2+x -29a ,若存在x 0∈[-1,a3](a >0),使得f (x 0)<g (x 0),则实数a 的取值范围是 .解答题7 .(2010年高考(江苏))设)(x f 使定义在区间),1(+∞上的函数,其导函数为)('x f .如果存在实数a 和函数)(x h ,其中)(x h 对任意的),1(+∞∈x 都有)(x h >0,使得)1)(()('2+-=ax x x h x f ,则称函数)(x f 具有性质)(a P .(1)设函数)(x f )1(12)(>+++=x x b x h ,其中b 为实数 ①求证:函数)(x f 具有性质)(b P ②求函数)(x f 的单调区间(2)已知函数)(x g 具有性质)2(P ,给定为实数,设m x x x x ,),,1(,2121<+∞∈21)1(x m mx -+=α,21)1(mx x m +-=β,且1,1>>βα,若|)()(βαg g -|<|)()(21x g x g -|,求m 的取值范围8 .(江苏省姜堰市2012—2013学年度第一学期高三数学期中调研(附答案) )已知常数0>a,函数()⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<≥+=,2,449,2,3243a x x a ax x a x x f (Ⅰ)求()x f 的单调递增区间;(Ⅱ)若20≤<a ,求()x f 在区间[]2,1上的最小值()a g ; (Ⅲ)是否存在常数t ,使对于任意⎪⎭⎫ ⎝⎛>⎪⎭⎫⎝⎛-∈222,2a t a t ax 时,()()()()()[]()t f x t f x f t fx t f x f -+≥+-222恒成立,若存在,求出t 的值;若不存在,说明理由.9 .(江苏海门市2013届高三上学期期中考试模拟数学试卷)已知x=12是()2ln bf x x x x=-+的一个极值点(Ⅰ)求b 的值;(Ⅱ)求函数()f x 的单调增区间; (Ⅲ)设1()()g x f x x=-,试问过点(2,5)可作多少条曲线y=g(x )的切线?为什么?10.(江苏省苏锡常镇四市2013届高三教学情况调研(一)数学试题)已知实数a ,b ,c R ∈,函数32()f x ax bx cx =++满足(1)0f =,设()f x 的导函数为()f x ',满足(0)(1)0f f ''>.(1)求ca的取值范围; (2)设a 为常数,且0a >,已知函数()f x 的两个极值点为1x ,2x ,11(,())A x f x ,22(,())B x f x ,求证:直线AB 的斜率2,96a a k ⎛⎤∈-- ⎥⎝⎦.11.(徐州、宿迁市2013届高三年级第三次模拟考试数学试卷)已知函数2()ln f x x ax x =--,a ∈R .⑴若函数()y f x =在其定义域内是单调增函数,求a 的取值范围;⑵设函数()y f x =的图象被点(2,(2))P f 分成的两部分为12,c c (点P 除外),该函数图象在点P 处的切线为l ,且12,c c 分别完全位于直线l 的两侧,试求所有满足条件的a 的值.12.(镇江市2013届高三上学期期末考试数学试题)已知函数22()1x f x x x =-+,对一切正整数n ,数列{}n a 定义如下:112a =, 且1()n n a f a +=,前n 项和为n S . (1)求函数()f x 的单调区间,并求值域; (2)证明{}{}()(())x f x x x f f x x ===; (3)对一切正整数n ,证明:○1 1n n a a +<;○21n S <.13.(2013江苏高考数学)本小题满分16分.设函数ax x x f -=ln )(,ax e x g x-=)(,其中a 为实数.(1)若)(x f 在),1(+∞上是单调减函数,且)(x g 在),1(+∞上有最小值,求a 的取值范围; (2)若)(x g 在),1(+∞-上是单调增函数,试求)(x f 的零点个数,并证明你的结论.14.(江苏省苏州市五市三区2013届高三期中考试数学试题 )已知函数||ln )(2x x x f =,(1)判断函数)(x f 的奇偶性; (2)求函数)(x f 的单调区间;(3)若关于x 的方程1)(-=kx x f 有实数解,求实数k 的取值范围.15.(江苏省南京市四校2013届高三上学期期中联考数学试题)已知函数2()(1)x f x e x ax =++.(Ⅰ)若曲线()y f x =在点(2(2))f ,处的切线与x 轴平行,求a 的值; (Ⅱ)求函数()f x 的极值.16.(江苏省连云港市2013届高三上学期摸底考试(数学)(选修物理))设函数()1,()(1)2(x f x e g x e x e =+=-+是自然对数的底数).(1)判断函数()()()H x f x g x =-零点的个数,并说明理由; (2)设数列{}n a 满足:11(0,1),()(),n n a f a g a n N ++∈=∈且; ①求证:01n a <<;②比较a 与1(1)n e a +-的大小,17.(江苏省连云港市2013届高三上学期摸底考试(数学)(选修历史))已知函数322()39(0)f x x ax a x a =--≠.(1)当a=l 时,解不等式()0f x >;(2)若方程2()12169f x nx ax a a =---在【l,2】恰好有两个相异的实根,求实数a 的取值范围(注:1n2≈0.69):(3)当a>0时,若()f x 在【0,2】的最大值为h(a),求h(a)的表达式.18.(江苏海门市2013届高三上学期期中考试模拟数学试卷)设函数2()ln f x ax b x =+,其中0ab ≠.证明:当0ab >时,函数()f x 没有极值点;当0ab <时,函数()f x 有且只有一个极值点,并求出极值.19.(南京市四星级高级中学2013届高三联考调研考试(详细解答)2013年3月 )已知函数2233()[(log )(log )](log )(log )a x a x f x k x a x a =+--,2()(3)(log log )a x g x k x a =-+,(其中1a >),设log log a x t x a =+.(Ⅰ)当(1,)(,)x a a ∈⋃+∞时,试将()f x 表示成t 的函数()h t ,并探究函数()h t 是否有极值;(Ⅱ)当(1,)x ∈+∞时,若存在0(1,)x ∈+∞,使00()()f x g x >成立,试求k 的范围.20.(江苏省徐州市2013届高三考前模拟数学试题)(本小题满分16分)已知函数()ln a f x x x =+,21()222g x bx x =-+,,a b ∈R . ⑴求函数()f x 的单调区间;⑵记函数()()()h x f x g x =+,当0a =时,()h x 在(0,1)上有且只有一个极值点,求实 数b 的取值范围;⑶记函数()()F x f x =,证明:存在一条过原点的直线l 与()y F x =的图象有两个切点.21.(江苏省扬州市2013届高三下学期5月考前适应性考试数学(理)试题)已知函数()ln f x x x =-, ()ln ag x x x=+,(0a >). (1)求函数()g x 的极值;(2)已知10x >,函数11()()()f x f x h x x x -=-, 1(,)x x ∈+∞,判断并证明()h x 的单调性;(3)设120x x <<,试比较12()2x x f +与121[()()]2f x f x +,并加以证明.22.(江苏省泰州市2012-2013学年度第一学期期末考试高三数学试题)已知函数f(x)=(x-a)2()x b -,a,b 为常数,(1)若a b ≠,求证:函数f(x)存在极大值和极小值(2)设(1)中 f(x) 取得极大值、极小值时自变量的分别为12,x x ,令点 A11(,()x f x ),B 22(,()x f x ),如果直线AB 的斜率为12-,求函数f(x)和/()f x 的公共递减区间的长度(3)若/()()f x mf x ≥对于一切x R ∈ 恒成立,求实数m,a,b 满足的条件2012~2013学年度第一学期期末考23.(连云港市2012-2013学年度第一学期高三期末考试数学试卷)已知函数3211()33f x x mx x m =--+,其中m ∈R.(1)求函数y =f (x )的单调区间;(2)若对任意的x 1,x 2∈[-1,1],都有12|()()|4f x f x ''-≤,求实数m 的取值范围; (3)求函数()f x 的零点个数.24.(南京市、盐城市2013届高三第三次模拟考试数学试卷)已知函数f (x )=12m (x -1)2-2x +3+ln x ,m ∈R.(1)当m =0时,求函数f (x )的单调增区间;(2)当m >0时,若曲线y =f (x )在点P (1,1)处的切线l 与曲线y =f (x )有且只有一个公共点,求实数m 的值.25 .(江苏省泰州、南通、扬州、宿迁、淮安五市2013届高三第三次调研测试数学试卷)设()f x 是定义在(0 )+∞,的可导函数,且不恒为0,记()()()n n f x g x n x=∈*N .若对定义域内的每 一个x ,总有()0n g x <,则称()f x 为“n 阶负函数”;若对定义域内的每一个x ,总有[]()0n g x '≥,则称()f x 为“n 阶不减函数”([]()n g x '为函数()n g x 的导函数).(1)若31()(0)a f x x x x x =-->既是“1阶负函数”,又是“1阶不减函数”,求实数a 的取值范围;(2)对任给的“2阶不减函数”()f x ,如果存在常数c ,使得()f x c <恒成立,试判断()f x 是否为“2阶负函数”?并说明理由.26 .(苏北三市(徐州、淮安、宿迁)2013届高三第二次调研考试数学试卷)已知函数).1,0(ln )(2≠>-+=a a a x x a x f x(1) 求函数)(x f 在点))0(,0(f 处的切线方程;(2) 求函数)(x f 单调区间;(3) 若存在]1,1[,21-∈x x ,使得e e x f x f (1)()(21-≥-是自然对数的底数),求实数a 的取值范围.27 .(江苏省扬州市2013届高三下学期5月考前适应性考试数学(理)试题)某地区注重生态环境建设,每年用于改造生态环境总费用为x 亿元,其中用于风景区改造为y 亿元.该市决定建立生态环境改造投资方案,该方案要求同时具备下列三个条件:①每年用于风景区改造费用随每年改造生态环境总费用增加而增加;②每年改造生态环境总费用至少a 亿元,至多b 亿元;③每年用于风景区改造费用不得低于每年改造生态环境总费用的15%,但不得每年改造生态环境总费用的22%. (1)若2a =, 2.5b =,请你分析能否采用函数模型y =31(416)100x x ++作为生态环境改造投资方案;(2)若a 、b 取正整数,并用函数模型y =31(416)100x x ++作为生态环境改造投资方案,请你求出a 、b 的取值.28 .(扬州市2012-2013学年度第一学期期末检测高三数学试题)记函数()()*1,n n f x a x a R n =⋅-∈∈N 的导函数为()n f x ',已知()3212f '=.(Ⅰ)求a 的值.(Ⅱ)设函数2()()ln n n g x f x n x =-,试问:是否存在正整数n 使得函数()n g x 有且只有一个零点?若存在,请求出所有n 的值;若不存在,请说明理由.(Ⅲ)若实数0x 和m (0m >,且1m ≠)满足:()()()()0101n n n n f x f m f x f m ++'=',试比较0x 与m 的大小,并加以证明.第二部分(加试部分)29 .(江苏省苏南四校2013届高三12月月考试数学试题)已知函数()()f x ax bx x a b ∈323R =+-,在点()(11)f ,处的切线方程为20.y +=(1)求函数()f x 的解析式;(2)若对于区间[-2,2]上任意两个自变量的值x x 12,,都有()()||f x f x c ≤12-,求实数c 的最小值.30 .(江苏省南通市、泰州市、扬州市、宿迁市2013届高三第二次调研(3月)测试数学试题)设b >0,函数2111()(1)ln 2f x ax x bx ab b b =+-+,记()()F x f x '=(()f x '是函数()f x 的导函数),且当x = 1时,()F x 取得极小值2. (1)求函数()F x 的单调增区间;(2)证明[]()*()()22nn n F x F x n --∈N ≥.31 .(2011年高考(江苏卷))已知a ,b 是实数,函数32(),(),f x x ax g x x bx =+=+ )(x f '和)(x g '是()f x 和()g x 的导函数,若0)()(≥''x g x f 在区间I 上恒成立,则称)(x f 和)(x g 在区间I 上单调性一致.(1)设0>a ,若函数)(x f 和)(x g 在区间),1[+∞-上单调性一致,求实数b 的取值范围;(2)设,0<a 且b a ≠,若函数)(x f 和)(x g 在以a ,b 为端点的开区间上单调性一致,求||a b -的最大值32 .(江苏省2013届高三高考模拟卷(二)(数学) )已知函数f (x )=x 3+x 2-ax (a ∈R).(1)当a =0时,求与直线x -y -10=0平行,且与曲线y =f (x )相切的直线的方程; (2)求函数g (x )=f (x )x-a ln x (x >1)的单调递增区间; (3)如果存在a ∈[3,9],使函数h (x )=f (x )+f '(x )(x ∈[-3,b ])在x =-3处取得最大值,试求b 的最大值.33 .(江苏省南京市2013届高三9月学情调研试题(数学)WORD 版)经观察,人们发现鲑鱼在河中逆流匀速行进时所消耗的能量为E =kv 3t ,其中v 为鲑鱼在静水中的速度,t 为行进的时间(单位:h),k 为大于零的常数.如果水流的速度为3 km/h,鲑鱼在河中逆流行进100 km.(1)将鲑鱼消耗的能量E 表示为v 的函数; (2)v 为何值时,鲑鱼消耗的能量最少?34.(2013届江苏省高考压轴卷数学试题)已知函数32()2f x x ax x =--+.(a R ∈).(1)当1=a 时,求函数)(x f 的极值;(2)若对x R ∀∈,有4'()||3f x x ≥-成立,求实数a 的取值范围.(满分40分,答卷时间30分钟)35.(江苏省南京市2013届高三9月学情调研试题(数学)WORD 版)设t >0,已知函数f(x )=x 2(x -t )的图象与x 轴交于A 、B 两点. (1)求函数f (x )的单调区间;(2)设函数y =f (x )在点P (x 0,y 0)处的切线的斜率为k ,当x 0∈(0,1]时,k ≥-12恒成立,求t的最大值;(3)有一条平行于x 轴的直线l 恰好..与函数y =f (x )的图象有两个不同的交点C ,D ,若四边形ABCD 为菱形,求t 的值.36.(南通市2013届高三第一次调研测试数学试卷)已知函数()(0ln x f x ax x x=->且x ≠1).(1)若函数()f x 在(1,)+∞上为减函数,求实数a 的最小值;(2)若212,[e,e ]x x ∃∈,使f (x 1)≤2()f x a '+成立,求实数a 的取值范围.37.(扬州、南通、泰州、宿迁四市2013届高三第二次调研测试数学试卷)已知函数f (x )=(m -3)x3+ 9x .(1)若函数f (x )在区间(-∞,+∞)上是单调函数,求m 的取值范围; (2)若函数f (x )在区间[1,2]上的最大值为4,求m 的值.38.(江苏省无锡市2013届高三上学期期末考试数学试卷)已知函数f(x)=ax 2+1,g(x)=x 3+bx,其中a>0,b>0.(Ⅰ)若曲线y=f(x)与曲线y=g(x)在它们的交点P(2,c)处有相同的切线(P 为切点), 求a,b 的值;(Ⅱ)令h(x)=f(x)+g(x),若函数h(x)的单调递减区间为[,23a b --],求: (1)函数h(x)在区间(一∞,-1]上的最大值M(a);(2)若|h(x)|≤3,在x∈[-2,0]上恒成立,求a 的取值范围.39.(江苏省徐州市2013届高三期中模拟数学试题)已知()()x x x g e x x ax x f )ln()(),0,(,ln --=-∈--=,其中e 是自然常数,.a R ∈(1)讨论1a =-时, ()f x 的单调性.极值; (2)求证:在(1)的条件下,21)(|)(|+>x g x f ;(3)是否存在实数a ,使()f x 的最小值是3,如果存在,求出a 的值;如果不存在,说明理由.40.(江苏省泰兴市2013届高三上学期期中调研考试数学试题)已知函数2()21(),()()f x x ax a f x f x '=++∈R 是的导函数.(1)若[2,1]x ∈--,不等式()()f x f x '≤恒成立,求a 的取值范围; (2)解关于x 的方程()|()|f x f x '=;(3)设函数(),()()()(),()()f x f x f x g x f x f x f x ''⎧=⎨'<⎩≥,求()[2,4]g x x ∈在时的最小值41.(苏北老四所县中2013届高三新学期调研考试)设0>a ,函数|1ln |)(2-+=x a x x f .(1) 当1=a 时,求曲线)(xf y =在1=x 处的切线方程; (2) 当),1[+∞∈x 时,求函数)(x f 的最小值.42.(江苏省无锡市2013届高三上学期期末考试数学试卷)已知函数f(x)=12x 2+1nx. (Ⅰ)求函数f(x)在区间[1,e]上的最大值、最小值; (Ⅱ)设g(x)=f(x),求证:[()]()22()nnng x g x n N +-≥-∈.43.(江苏省无锡市2013届高三上学期期中考试数学试题)为了保护环境,某化工厂在政府部门的支持下,进行技术改造:每天把工业废气转化为某种化工产品和符合排放要求的气体,经测算,该工厂每天处理废气的成本y (元)与处理废气量x (吨)之间的函数关系可近似地表示为:[)[]⎪⎩⎪⎨⎧∈+-∈+=70,40,5000130240,10,100016123x x x x x y ,且每处理1吨工业废气可得价值为50元的某种化工产品.(1)当工厂日处理废气量[]70,40∈x 时,判断该技术改进能否获利?如果能获利,求出最大利润;如果不能获利,为了保证工厂在生产中没有亏损现象出现,国家至少每天财政补贴多少元?(2)若国家给予企业处理废气阶梯式财政补贴,当日废气处理量不足40吨时,给予每顿80元补贴,废气处理量不少于40吨时,超过40吨的部分再增加每顿55元的补贴,当工厂的日处理量为多少吨时,工厂处理每顿废气的平均收益最大?44.(江苏省淮安市2013届高三上学期第一次调研测试数学试题)已知函数()ln ()ln ,xf x x x h x x =-=.(1)求()h x 的最大值;(2)若关于x 的不等式2()212xf x x ax ≥-+-对一切()0,x ∈+∞恒成立,求实数a 的取值范围;(3)若关于x 的方程()3220f x x ex bx -+-=恰有一解,其中e 为自然对数的底数,求实数b 的值.45.(江苏省徐州市2013届高三期中模拟数学试题)某商店经销一种奥运会纪念品,每件产品的成本为30元,并且每卖出一件产品需向税务部门上交a 元(a 为常数,2≤a≤5 )的税收.设每件产品的售价为x 元(35≤x≤41),根据市场调查,日销售量与xe (e 为自然对数的底数)成反比例.已知每件产品的日售价为40元时,日销售量为10件.(1)求该商店的日利润L(x)元与每件产品的日售价x 元的函数关系式;(2)当每件产品的日售价为多少元时,该商品的日利润L(x)最大,并求出L(x)的最大值.46.(苏州市第一中学2013届高三“三模”数学试卷及解答)已知函数f (x )=13x 3+1-a2x 2-ax -a ,x ∈R,其中a >0. (1)求函数f (x )的单调区间;(2)若函数f (x )在区间(-2,0)内恰有两个零点,求a 的取值范围;(3)当a =1时,设函数f (x )在区间[t ,t +3]上的最大值为M (t ),最小值为m (t ),记g (t )=M (t )-m (t ),求函数g (t )在区间[-3,-1]上的最小值.47.(江苏省盐城市2013届高三年级第二次模拟考试数学试卷)设函数b ax x x f n n ++-=3)((*N n ∈,R b a ∈,).⑴若1==b a ,求)(3x f 在[]2,0上的最大值和最小值;⑵若对任意]1,1[,21-∈x x ,都有1)()(2313≤-x f x f ,求a 的取值范围; ⑶若)(4x f 在]1,1[-上的最大值为21,求b a ,的值.48.(2012-2013学年度苏锡常镇四市高三教学情况调研(二)数学试题)已知a 为正的常数,函数2()ln f x ax x x =-+.(1)若2a =,求函数()f x 的单调增区间; (2)设()()f x g x x=,求函数()g x 在区间[]1,e 上的最小值.49.(江苏省扬州市2013届高三下学期5月考前适应性考试数学(理)试题)(1)设1x >-,试比较ln(1)x +与x 的大小;(2)是否存在常数N a ∈,使得111(1)1n kk a a n k=<+<+∑对任意大于1的自然数n 都成立?若存在,试求出a 的值并证明你的结论;若不存在,请说明理由.50.(2011年高考(江苏卷))请你设计一个包装盒,如图所示,ABCD是边长为60cm 的正方形硬纸片,切去阴影部分所示的四个全等的等腰直角三角形,再沿虚线折起,使得A B C D 、、、四个点重合于图 中的点P ,正好形成一个正四棱柱形状的包装盒,E F 、在AB 上,是被切去的等腰直角三角形斜边的两个端点, 设AE FB x cm ==(1)某广告商要求包装盒侧面积2()S cm 最大,试问x 应取何值?x 60x E F AB CD P⇒(2)某广告商要求包装盒容积3()V cm 最大,试问x 应取何值?并求出此时包装盒的高与底面边长的比值.51.(江苏省南京市四校2013届高三上学期期中联考数学试题)已知函数x x x x x f 2)1ln()1(2)(2--++=,[)+∞∈,0x ,求)(x f 的最大值.52.(江苏省2013届高三高考压轴数学试题)已知函数32()2f x x ax x =--+.(a R ∈).(1)当1=a 时,求函数)(x f 的极值;(2)若对x R ∀∈,有4'()||3f x x ≥-成立,求实数a 的取值范围.53.(扬州、南通、泰州、宿迁四市2013届高三第二次调研测试数学试卷)必做题, 本小题10分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.设b >0,函数2111()(1)ln 2f x ax x bx ab b b =+-+,记()()F x f x '=(()f x '是函数()f x 的导函数),且当x = 1时,()F x 取得极小值2. (1)求函数()F x 的单调增区间;(2)证明[]()*()()22nn n F x F x n --∈N ≥.54.(苏北老四所县中2013届高三新学期调研考试)某商场对A 品牌的商品进行了市场调查,预计2012年从1月起前x 个月顾客对A 品牌的商品的需求总量)(x P 件与月份x 的近似关系是:1()(1)(412)(12)2P x x x x x x N *=+-≤∈且(1) 写出第x 月的需求量()f x 的表达式;(2)若第x 月的销售量22()21,17,()1(1096),712,3x f x x x x N g x x x x x x N e **⎧-≤<∈⎪=⎨-+≤≤∈⎪⎩且且 (单位:件),每件利润()q x 元与月份x 的近似关系为:10()x eq x x= ,问:该商场销售A 品牌商品,预计第几月的月利润达到最大值?月利润最大值是多少?(6403e ≈)55.(常州市2013届高三教学期末调研测试数学试题)已知函数()ln f x x x a x =--.(1)若a =1,求函数()f x 在区间[1,]e 的最大值; (2)求函数()f x 的单调区间;(3)若()0f x >恒成立,求a 的取值范围.56.(江苏省南京市四区县2013届高三12月联考数学试题 )某建筑公司要在一块宽大的矩形地面(如图所示)上进行开发建设,阴影部分为一公共设施建设不能开发,且要求用栏栅隔开(栏栅要求在一直线上),公共设施边界为曲线2()1(0)f x ax a =->的一部分,栏栅与矩形区域的边界交于点M 、N ,交曲线于点P ,设(,())P t f t (1)将OMN ∆(O 为坐标原点)的面积S 表示成t 的函数()S t ; (2)若在12t =处,()S t 取得最小值,求此时a 的值及()S t 的最小值.57.(江苏省海门市四校2013届高三11月联考数学试卷 )设函数f (x )= e x-ax -2(Ⅰ)求f (x )的单调区间(Ⅱ)若a =1,k 为整数,且当x >0时,(x -k ) f´(x )+x +1>0,求k 的最大值OxyMNP58.(江苏省徐州市2013届高三上学期模底考试数学试题)已知函数22()ln ()a f x x a x a x=+-∈R .(1)讨论函数()y f x =的单调区间;(2)设2()24ln 2g x x bx =-+-,当a =1时,若对任意的x 1,x 2∈[1,e](e 是自然对数的底数),12()()f x g x ≥,求实数b 的取值范围.59.(南京市、淮安市2013届高三第二次模拟考试数学试卷)设函数2()(2)ln f x x a x a x =---.(1)求函数()f x 的单调区间;(2)若函数有两个零点,求满足条件的最小正整数a 的值; (3)若方程()f x c =有两个不相等的实数根12,x x ,求证:12()02x x f +'>.60.(江苏省无锡市2013届高三上学期期中考试数学试题)已知函数x a x x f ln )()(-=,(0≥a ).(1)当0=a 时,若直线m x y +=2与函数)(x f y =的图象相切,求m 的值; (2)若)(x f 在[]2,1上是单调减函数,求a 的最小值;(3)当[]e x 2,1∈时,e x f ≤)(恒成立,求实数a 的取值范围.(e 为自然对数的底).61.(江苏省南京市四区县2013届高三12月联考数学试题 )已知函数f (x )=a x +x 2-x ln a (a >0,a ≠1).(1)当a >1时,求证:函数f (x )在(0,+∞)上单调递增; (2)若函数y =|f (x )-t |-1有三个零点,求t 的值;(3)若存在x 1,x 2∈[-1,1],使得|f (x 1)-f (x 2)|≥e -1,试求a 的取值范围.62.(江苏省南京市四校2013届高三上学期期中联考数学试题)已知函数()ln f x x x =.(I)求函数()f x 的单调递减区间;(II)若2()6f x x ax ≥-+-在(0,)+∞上恒成立,求实数a 的取值范围; (III)过点2(,0)A e --作函数()y f x =图像的切线,求切线方程.江苏省2014届一轮复习数学试题选编33:导数的应用(单调性、极值与最值)参考答案 填空题1. 【答案】(1,11)-;【解析】2()330333(11)(1)f x x x x x '=--=-+,由(11)(1)0x x -+<得单调减区间为(1,11)-。
2014届高考数学一轮复习讲义:3[1].2-导数在研究函数中的应用
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[难点正本 疑点清源] 1.可导函数的极值表示函数在一点附近的情况,是在局部对函
数值的比较;函数的最值是表示函数在一个区间上的情况, 是对函数在整个区间上的函数值的比较. 2.可导函数的极值点导数为零,但导数为零的点未必是极值点, 如函数 y=x3 在 x=0 处导数为零,但 x=0 不是极值点. 3.函数的极值不一定是最值,需对极值和区间端点的函数值进 行比较,或者考查函数在区间内的单调性.
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①若-3+32c=1,即 c=-3,f′(x)=3(x-1)2≥0. f(x)在(-∞,+∞)上递增不合题意,c=-3 应舍去. ②若-3+32c<1,即 c>-3 时, f(x)的递减区间为-3+32c,1; ③若-3+32c>1,即 c<-3 时, f(x)的递减区间为1,-3+32c.
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综上,当 m>0 时,函数 f(x)的单调增区间是(-∞,0)和(2, +∞); 当 m<0 时,函数 f(x)的单调增区间是(0,2).
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探究提高
利用导数求函数 f(x)的单调区间的一般步骤: (1)确定函数 f(x)的定义域; (2)求导数 f′(x); (3)在函数 f(x)的定义域内解不等式 f′(x)>0 和 f′(x)<0; (4)根据(3)的结果确定函数 f(x)的单调区间.
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变式训练 1
已知函数 f(x)=x3+ax2+bx+c 在 x=1 处取得极值-2. (1)试用 c 表示 a,b; (2)求 f(x)的单调递减区间.
解 (1)f′(x)=3x2+2ax+b, 由已知条件ff′(1)(=1)=-02 ,即31++2aa++bb+=c=0 -2 , 解得 a=c,b=-3-2c. (2)f′(x)=3x2+2cx-3-2c =(3x+3+2c)(x-1) =3x+3+32c(x-1)
2014高考数学(理)一轮复习总教案:3.3 导数的应用 (二)

3.3导数的应用(二)典例精析题型一利用导数证明不等式【例1】已知函数f(x)=错误!x2+ln x.(1)求函数f(x)在区间[1,e]上的值域;(2)求证:x>1时,f(x)<错误!x3.【解析】(1)由已知f′(x)=x+错误!,当x∈[1,e]时,f′(x)>0,因此f(x)在[1,e]上为增函数.故f(x)max=f(e)=错误!+1,f(x)min=f(1)=错误!,因而f(x)在区间[1,e]上的值域为[12,错误!+1]。
(2)证明:令F(x)=f(x)-错误!x3=-错误!x3+错误!x2+ln x,则F′(x)=x +错误!-2x2=错误!,因为x>1,所以F′(x)<0,故F(x)在(1,+∞)上为减函数.又F(1)=-错误!<0,故x>1时,F(x)<0恒成立,即f(x)<错误!x3.【点拨】有关“超越性不等式”的证明,构造函数,应用导数确定所构造函数的单调性是常用的证明方法.【变式训练1】已知对任意实数x,有f(-x)=-f(x),g(-x)=g(x),且x>0时,f′(x)>0,g′(x)>0,则x<0时( )A.f′(x)>0,g′(x)>0 B。
f′(x)>0,g′(x)<0C.f′(x)<0,g′(x)>0D.f′(x)<0,g′(x)<0【解析】选B。
题型二优化问题【例2】(2012湖南模拟)某地建一座桥,两端的桥墩已建好,这两个桥墩相距m米,余下工程只需建两端桥墩之间的桥面和桥墩.经测算,一个桥墩的工程费用为256万元;距离为x米的相邻两墩之间的桥面工程费用为(2+x)x万元。
假设桥墩等距离分布,所有桥墩都视为点,且不考虑其他因素.记余下工程的费用为y万元。
(1)试写出y关于x的函数关系式;(2)当m=640米时,需新建多少个桥墩才能使y最小?【解析】(1)设需新建n个桥墩,则(n+1)x=m,即n=错误!-1。
所以y=f(x)=256n+(n+1)(2+错误!)x=256(错误!-1)+错误!(2+错误!)x=错误!+m错误!+2m-256。
2014届高考创新方案一轮复习教案(新课标版)(数学理)第三篇--导数及其应用-第2讲-导数的应用(

2014届高考创新方案一轮复习教案(新课标版)(数学理)第三篇--导数及其应用-第2讲-导数的应用(一)第2讲导数的应用(一)【2013年高考会这样考】1.利用导数研究函数的单调性,会求函数的单调区间.2.由函数单调性和导数的关系,求参数的范围.基础梳理1.导数的几何意义函数y=f(x)在x=x0处的导数f′(x0)是曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处切线l的斜率,切线l的方程是y-f(x0)=f′(x0)(x-x0).2.导数的物理意义若物体位移随时间变化的关系为s=f(t),则f′(t0)是物体运动在t=t0时刻的瞬时速度.3.函数的单调性在(a,b)内可导函数f(x),f′(x)在(a,b)任意子区间内都不恒等于0.f′(x)≥0⇔函数f(x)在(a,b)上单调递增;f′(x)≤0⇔函数f(x)在(a,b)上单调递减.易误警示直线与曲线有且只有一个公共点,直线不一定是曲线的切线;反之直线是曲线的切线,但直线不一定与曲线有且只有一个公共点.两个条件(1)f′(x)>0在(a,b)上成立是f(x)在(a,b)上单调递增的充分条件.(2)对于可导函数f(x),f′(x0)=0是函数f(x)在x=x0处有极值的必要不充分条件.三个步骤求函数单调区间的步骤:(1)确定函数f(x)的定义域;(2)求导数f′(x);(3)由f′(x)>0(f′(x)<0)解出相应的x的范围.当f′(x)>0时,f(x)在相应的区间上是增函数;当f′(x)<0时,f(x)在相应的区间上是减函数,还可以列表,写出函数的单调区间.由f′(x)>0解得x<0,或x>2.答案(-∞,0),(2,+∞)考向一求曲线切线的方程【例1】►已知函数f(x)=x3-4x2+5x-4.(1)求曲线f(x)在x=2处的切线方程;(2)求经过点A(2,-2)的曲线f(x)的切线方程.[审题视点] 由导数几何意义先求斜率,再求方程,注意点是否在曲线上,是否为切点.解(1)f′(x)=3x2-8x+5f′(2)=1,又f(2)=-2∴曲线f(x)在x=2处的切线方程为y-(-2)=x-2,即x-y-4=0.(2)设切点坐标为(x0,x30-4x20+5x0-4)f′(x0)=3x20-8x0+5则切线方程为y-(-2)=(3x20-8x0+5)(x-2),又切线过(x0,x30-4x20+5x0-4)点,则x30-4x20+5x0-2=(3x20-8x0+5)(x0-2),整理得(x0-2)2(x0-1)=0,解得x0=2,或x0=1,因此经过A(2,-2)的曲线f(x)的切线方程为x-y-4=0,或y+2=0.首先要分清是求曲线y=f(x)在某处的切线还是求过某点曲线的切线.(1)求曲线y =f(x)在x=x0处的切线方程可先求f′(x0),利用点斜式写出所求切线方程;(2)求过某点的曲线的切线方程要先设切点坐标,求出切点坐标后再写切线方程.【训练1】若直线y=kx与曲线y=x3-3x2+2x相切,试求k的值.解设y=kx与y=x3-3x2+2x相切于P(x0,y0)则y0=kx0,①y0=x30-3x20+2x0,②又y′=3x2-6x+2,∴k=y′|x=x0=3x20-6x0+2,③由①②③得:(3x 20-6x 0+2)x 0=x 30-3x 20+2x 0,即(2x 0-3)x 20=0.∴x 0=0或x 0=32,∴k =2或k =-14.考向二 函数的单调性与导数【例2】►已知函数f (x )=x 3-ax 2-3x .(1)若f (x )在[1,+∞)上是增函数,求实数a 的取值范围; (2)若x =3是f (x )的极值点,求f (x )的单调区间.[审题视点] 函数单调的充要条件是f ′(x )≥0或f ′(x )≤0且不恒等于0. 解 (1)对f (x )求导,得f ′(x )=3x 2-2ax -3. 由f ′(x )≥0,得a ≤32⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1x .记t (x )=32⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1x ,当x ≥1时,t (x )是增函数,∴t (x )min =32(1-1)=0.∴a ≤0.(2)由题意,得f ′(3)=0,即27-6a -3=0, ∴a =4.∴f (x )=x 3-4x 2-3x ,f ′(x )=3x 2-8x -3. 令f ′(x )=0,得x 1=-13,x 2=3.当x 变化时,f ′(x )、f (x )的变化情况如下表:x ⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-13 -13 ⎝ ⎛⎭⎪⎫-13,3 3 (3,+∞)f ′(x ) + 0 - 0 + f (x )极大值极小值∴当x ∈⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,-13,[3,+∞)时,f (x )单调递增,当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-13,3时,f (x )单调递减.函数在指定区间上单调递增(减),函数在这个区间上的导数大于或等于0(小于或等于0),只要不在一段连续区间上恒等于0即可,求函数的单调区间解f ′(x )>0(或f ′(x )<0)即可.【训练2】 已知函数f (x )=e x -ax -1. (1)求f (x )的单调增区间;(2)是否存在a,使f(x)在(-2,3)上为减函数,若存在,求出a的取值范围,若不存在,说明理由.解f′(x)=e x-a,(1)若a≤0,则f′(x)=e x-a≥0,即f(x)在R上递增,若a>0,e x-a≥0,∴e x≥a,x≥ln a.因此f(x)的递增区间是[ln a,+∞).(2)由f′(x)=e x-a≤0在(-2,3)上恒成立.∴a≥e x在x∈(-2,3)上恒成立.又∵-2<x<3,∴e-2<e x<e3,只需a≥e3.当a=e3时f′(x)=e x-e3在x∈(-2,3)上,f′(x)<0,即f(x)在(-2,3)上为减函数,∴a≥e3.故存在实数a≥e3,使f(x)在(-2,3)上单调递减.考向三利用导数解决不等式问题【例3】►设a为实数,函数f(x)=e x-2x+2a,x∈R.(1)求f(x)的单调区间与极值;(2)求证:当a>ln 2-1且x>0时,e x>x2-2ax+1.[审题视点] 第(2)问构造函数h(x)=e x-x2+2ax-1,利用函数的单调性解决.(1)解由f(x)=e x-2x+2a,x∈R知f′(x)=e x-2,x∈R.令f′(x)=0,得x=ln 2,于是当x变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下表.单调递减单调递增故f(x)f(x)在x=ln 2处取得极小值,极小值为f(ln 2)=e ln 2-2ln 2+2a=2(1-ln 2+a).(2)证明设g(x)=e x-x2+2ax-1,x∈R,于是g′(x)=e x-2x+2a,x∈R.由(1)知当a>ln 2-1时,g′(x)的最小值为g′(ln 2)=2(1-ln 2+a)>0.于是对任意x∈R,都有g′(x)>0,所以g(x)在R内单调递增.于是当a>ln 2-1时,对任意x∈(0,+∞),都有g(x)>g(0).而g(0)=0,从而对任意x∈(0,+∞),g(x)>0.即e x-x2+2ax-1>0,故e x>x2-2ax+1.利用导数证明不等式要考虑构造新的函数,利用新函数的单调性或最值解决不等式的证明问题.比如要证明对∀x∈[a,b]都有f(x)≥g(x),可设h(x)=f(x)-g(x)只要利用导数说明h(x)在[a,b]上的最小值为0即可.【训练3】已知m∈R,函数f(x)=(x2+mx+m)e x(1)若函数没有零点,求实数m的取值范围;(2)当m=0时,求证f(x)≥x2+x3.(1)解由已知条件f(x)=0无解,即x2+mx+m=0无实根,则Δ=m2-4m<0,解得0<m<4,实数m的取值范围是(0,4)(2)证明当m=0时,f(x)=x2e x设g(x)=e x-x-1,∴g′(x)=e x-1,g(x),g′(x)随x变化情况如下:x (-∞,0)0(0,+∞)g′(x)-0+g(x)0由此可知对于x∈R,即e x-x-1≥0,因此x2(e x-x-1)≥0,整理得x2e x≥x3+x2,即f(x)≥x3+x2.阅卷报告2——书写不规范失分【问题诊断】利用导数求解函数的单调区间是高考的热点内容,这类问题求解并不难,即只需由f′(x)>0或f′(x)<0,求其解即得.但在求解时会因书写不规范而导致失分.【防范措施】对于含有两个或两个以上的单调增区间(或单调减区间),中间用“,”或“和”连接,而不能用符号“∪”连接.【示例】►设函数f(x)=x(e x-1)-12x2,求函数f(x)的单调增区间.错因结论书写不正确,也就是说不能用符号“∪”连接,应为(-∞,-1)和(0,+∞)实录f′(x)=e x-1+x e x-x=(e x-1)·(x+1),令f′(x)>0得,x<-1或x>0.所以函数f(x)的单调增区间为(-∞,-1)∪(0,+∞).正解因为f(x)=x(e x-1)-12x 2,所以f′(x)=e x-1+x e x-x=(e x-1)·(x+1).令f′(x)>0,即(e x-1)(x+1)>0,得x<-1或x>0.所以函数f(x)的单调增区间为(-∞,-1)和(0,+∞).【试一试】设函数f(x)=ax3-3x2,(a∈R),且x=2是y=f(x)的极值点,求函数g(x)=e x·f(x)的单调区间.[尝试解答]f′(x)=3ax2-6x=3x(ax-2).因为x=2是函数y=f(x)的极值点.所以f′(2)=0,即6(2a-2)=0,因此a=1,经验证,当a=1时,x=2是函数f(x)的极值点,所以g(x)=e x(x3-3x2),g′(x)=e x(x3-3x2+3x2-6x) =e x(x3-6x)=x(x+6)(x-6)e x. 因为e x>0,所以y=g(x)的单调增区间是(-6,0)和(6,+∞);单调减区间是(-∞,-6)和(0,6).。
2014届高考江苏专用(理)一轮复习第三章第4讲导数的综合应用

③若-e<a<-1,令f′(x)=0得x=-a, 当1<x<-a时,f′(x)<0,
∴f(x)在(1,-a)上为减函数;
当-a<x<e时,f′(x)>0,∴f(x)在(-a,e)上为增函数,
答案 2 2
考向一
运用导数解决恒成立及求参数范围
a 【例 1】 (理)已知函数 f(x)=ln x-x.
(1)若a>0,试判断f(x)在定义域内的单调性; 3 (2)若 f(x)在[1,e]上的最小值为 ,求 a 的值; 2 (3)若f(x)<x2在(1,+∞)上恒成立,求a的取值范围.
审题视点
解析 大. 答案
y′=-x2+81,令y′=0解得x=9(-9舍去).当0<x
<9时,y′>0;当x>9时,y′<0,则当x=9时,y取得最
9
2.从边长为10 cm×16 cm的矩形纸板的四角截去四个相 同的小正方形,作成一个无盖的盒子,则盒子容积的 最大值为________cm3.
解析 设盒子容积为 y cm3,盒子的高为 x cm.
则 y=(10-2x)(16-2x)x(0<x<5)=4x3-52x2+160 x, 20 ∴y′=12x -104x+160.令 y′=0,得 x=2 或 (舍去), 3
2
∴ymax=6×12×2=144 (cm)3.
答案
144
2 ,x≥2, 3.(2011· 北京)已知函数 f(x)=x 若关于 x 的 x-13,x<2. 方程 f(x)=k 有两个不同的实根,则实数 k 的取值范围是 ________.
【志鸿优化设计】2014届高考数学一轮复习第三章导数及其应用3.1导数、导数的计算教学案理新人教A版

斜率.相应地,切线方 程为 ______________.
4.基本初等函数的导数公式
原函数
导函数
f ( x) = c( c 为常数 ) f ( x) = xn( n∈Q* )
f ′(x) =0 f ′(x) =________
f ( x) = sin x
f ′(x) =________
f ( x ) = cos x f ( x) = ax f ( x) = ex
3+
4 3
.
(1) 求曲线在点 P(2,4) 处的切线方程;
(2) 求曲线过点 P(2,4) 的切线方程;
(3) 求斜率为 1 的曲线的切线方程.
方法提炼
2
1.求曲线 y=f ( x) 在 x=x0 处的切线方程 (1) 求出函数 y=f ( x) 在 x= x0处的导数 f ′(x0) 即为曲线 y=f ( x) 在 x=x0处的切线斜率; (2) 由切点 ( x0,f ( x0)) 和斜率 f ′(x0) ,用点斜式写出切线方程 y-f ( x0) = f ′(x0)( x-
2
x+1
=
x2
+
2x
+
. 5
【例 3】
解: (1) ∵ P(2,4)
在曲线
y=1x3 3Fra bibliotek+4 3上,且
y′= x2,
∴在点 P(2,4) 处的切线的斜率为: y′|x=2= 4.
∴曲线在点 P(2,4) 处的切线方程为: y- 4= 4( x- 2) ,即 4x- y- 4=0.
(2) 设曲线
y
=
1 x
第三章 导数及其应用
3.1 导数、导数的计算
考纲要求 1.了解导数概念的实际背景.
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2014理科数学一轮复习学案 乌审旗高级中学 2014理科数学一轮复习学案 乌审旗高级中学
导数的应用
年级:高三 主备人:余洁娜 审核人:曹丽荣 编号:15
一.学习目标:
1. 了解函数单调性和导数的关系;能利用导数研究函数的单调性,会求函数的单调区间
2. 了解函数在某点取得极值的必要条件和充分条件;会用导数求函数的极值;会求闭区间上函数的最值.
1.《东方骄子》阅读P 38例1,完成小试身手1,高频考点2,课时作业十五10(1)
2. 求函数1421)(2
3
+-+
=x x x x f 的极值点和极值. 3.《东方骄子》完成考点自测3,高频考点4,课时作业十五12(1) 4.《东方骄子》阅读P 38例2(1)(2),课时作业十四7、6,高频考点3
5.《东方骄子》阅读P 39例3,课时作业十四3、11,小试身手3,考点自测5,P 40小试身手(1) 四.技能提升
1.《东方骄子》阅读P 39例4,小试身手4,考点自测4,课时作业十四8,高频考点5
2.《东方骄子》考点自测2,课时作业十四1、9,高频考点1 (选做)
3.《东方骄子》阅读P 38例2(3),完成小试身手2
导数的应用
年级:高三 主备人:余洁娜 审核人:曹丽荣 编号:15
一.学习目标:
1. 了解函数单调性和导数的关系;能利用导数研究函数的单调性,会求函数的单调区间
2. 了解函数在某点取得极值的必要条件和充分条件;会用导数求函数的极值;会求闭区间上函数的最值.
1.《东方骄子》阅读P 38例1,完成小试身手1,高频考点2,课时作业十五10(1)
2. 求函数142
1)(2
3
+-+
=x x x x f 的极值点和极值. 3.《东方骄子》完成考点自测3,高频考点4,课时作业十五12(1) 4.《东方骄子》阅读P 38例2(1)(2),课时作业十四7、6,高频考点3
5.《东方骄子》阅读P 39例3,课时作业十四3、11,小试身手3,考点自测5,P 40小试身手(1)
四.技能提升
1.《东方骄子》阅读P 39例4,小试身手4,考点自测4,课时作业十四8,高频考点5
2.《东方骄子》考点自测2,课时作业十四1、9,高频考点1 (选做)
3.《东方骄子》阅读P 38例2(3),完成小试身手2。