2018年高考理科数学分类汇编---函数与导数

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2018届高考数学(理)热点题型:函数与导数((有答案))

2018届高考数学(理)热点题型:函数与导数((有答案))

函数与导数热点一 利用导数研究函数的性质利用导数研究函数的单调性、极值、最值是高考的热点问题之一,每年必考,一般考查两类题型:(1)讨论函数的单调性、极值、最值,(2)利用单调性、极值、最值求参数的取值范围.【例1】已知函数f (x )=ln x +a (1-x ). (1)讨论f (x )的单调性;(2)当f (x )有最大值,且最大值大于2a -2时,求实数a 的取值范围. 解 (1)f (x )的定义域为(0,+∞),f ′(x )=1x -a . 若a ≤0,则f′(x )>0,所以f (x )在(0,+∞)上单调递增. 若a >0,则当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1a 时,f ′(x )>0;当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫1a ,+∞时,f ′(x )<0,所以f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1a 上单调递增,在⎝ ⎛⎭⎪⎫1a ,+∞上单调递减.综上,知当a ≤0时,f (x )在(0,+∞)上单调递增;当a >0时,f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1a 上单调递增,在⎝ ⎛⎭⎪⎫1a ,+∞上单调递减. (2)由(1)知,当a ≤0时,f (x )在(0,+∞)上无最大值;当a >0时,f (x )在x =1a 处取得最大值,最大值为f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a =ln 1a +a ⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1a =-ln a +a-1.因此f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a >2a -2等价于ln a +a -1<0.令g (a )=ln a +a -1,则g (a )在(0,+∞)上单调递增, g (1)=0.于是,当0<a <1时,g (a )<0;当a>1时,g(a)>0.因此,实数a的取值范围是(0,1).【类题通法】(1)研究函数的性质通常转化为对函数单调性的讨论,讨论单调性要先求函数定义域,再讨论导数在定义域内的符号来判断函数的单调性.(2)由函数的性质求参数的取值范围,通常根据函数的性质得到参数的不等式,再解出参数的范围.若不等式是初等的一次、二次、指数或对数不等式,则可以直接解不等式得参数的取值范围;若不等式是一个不能直接解出的超越型不等式时,如求解ln a+a-1<0,则需要构造函数来解.【对点训练】已知a∈R,函数f(x)=(-x2+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)若函数f(x)在(-1,1)上单调递增,求实数a的取值范围.解(1)当a=2时,f(x)=(-x2+2x)e x,所以f′(x)=(-2x+2)e x+(-x2+2x)e x=(-x2+2)e x.令f′(x)>0,即(-x2+2)e x>0,因为e x>0,所以-x2+2>0,解得-2<x< 2.所以函数f(x)的单调递增区间是(-2,2).(2)因为函数f(x)在(-1,1)上单调递增,所以f′(x)≥0对x∈(-1,1)都成立,因为f′(x)=(-2x+a)e x+(-x2+ax)e x=[-x2+(a-2)x+a]e x,所以[-x2+(a-2)x+a]e x≥0对x∈(-1,1)都成立.因为e x>0,所以-x2+(a-2)x+a≥0对x∈(-1,1)都成立,即a≥x2+2xx+1=(x+1)2-1x+1=(x+1)-1x+1对x∈(-1,1)都成立.令y =(x +1)-1x +1,则y ′=1+1(x +1)2>0. 所以y =(x +1)-1x +1在(-1,1)上单调递增,所以y <(1+1)-11+1=32.即a ≥32. 因此实数a 的取值范围为a ≥32.热点二 利用导数研究函数零点或曲线交点问题函数的零点、方程的根、曲线的交点,这三个问题本质上同属一个问题,它们之间可相互转化,这类问题的考查通常有两类:(1)讨论函数零点或方程根的个数;(2)由函数零点或方程的根求参数的取值范围. 【例2】设函数f(x)=ln x +mx ,m ∈R .(1)当m =e(e 为自然对数的底数)时,求f (x )的极小值; (2)讨论函数g (x )=f ′(x )-x3零点的个数. 解 (1)由题设,当m =e 时,f (x )=ln x +ex ,定义域为(0,+∞),则f ′(x )=x -ex 2,由f ′(x )=0,得x =e. ∴当x ∈(0,e),f ′(x )<0,f (x )在(0,e)上单调递减, 当x ∈(e ,+∞),f ′(x )>0,f (x )在(e ,+∞)上单调递增, ∴当x =e 时,f (x )取得极小值f (e)=ln e +ee =2, ∴f (x )的极小值为2.(2)由题设g (x )=f ′(x )-x 3=1x -m x 2-x3(x >0), 令g (x )=0,得m =-13x 3+x (x >0). 设φ(x )=-13x 3+x (x >0),则φ′(x )=-x 2+1=-(x -1)(x +1),当x ∈(0,1)时,φ′(x )>0,φ(x )在(0,1)上单调递增; 当x ∈(1,+∞)时,φ′(x )<0,φ(x )在(1,+∞)上单调递减. ∴x =1是φ(x )的唯一极值点,且是极大值点, 因此x =1也是φ(x )的最大值点. ∴φ(x )的最大值为φ(1)=23.又φ(0)=0,结合y =φ(x )的图象(如图),可知①当m >23时,函数g (x )无零点; ②当m =23时,函数g (x )有且只有一个零点; ③当0<m <23时,函数g (x )有两个零点; ④当m ≤0时,函数g (x )有且只有一个零点. 综上所述,当m >23时,函数g (x )无零点; 当m =23或m ≤0时,函数g (x )有且只有一个零点; 当0<m <23时,函数g (x )有两个零点.【类题通法】利用导数研究函数的零点常用两种方法:(1)运用导数研究函数的单调性和极值,利用单调性和极值定位函数图象来解决零点问题;(2)将函数零点问题转化为方程根的问题,利用方程的同解变形转化为两个函数图象的交点问题,利用数形结合来解决.【对点训练】函数f (x )=(ax 2+x )e x,其中e 是自然对数的底数,a ∈R . (1)当a >0时,解不等式f (x )≤0;(2)当a =0时,求整数t 的所有值,使方程f (x )=x +2在[t ,t +1]上有解. 解 (1)因为e x >0,(ax 2+x )e x ≤0. ∴ax 2+x ≤0.又因为a >0, 所以不等式化为x ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +1a ≤0.所以不等式f (x )≤0的解集为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-1a ,0.(2)当a =0时,方程即为x e x =x +2, 由于e x >0,所以x =0不是方程的解, 所以原方程等价于e x -2x -1=0. 令h (x )=e x -2x -1,因为h ′(x )=e x +2x 2>0对于x ∈(-∞,0)∪(0,+∞)恒成立, 所以h (x )在(-∞,0)和(0,+∞)内是单调递增函数, 又h (1)=e -3<0,h (2)=e 2-2>0,h (-3)=e -3-13<0,h (-2)=e -2>0,所以方程f (x )=x +2有且只有两个实数根且分别在区间[1,2]和[-3,-2]上,所以整数t 的所有值为{-3,1}. 热点三 利用导数研究不等式问题导数在不等式中的应用是高考的热点,常以解答题的形式考查,以中高档题为主,突出转化思想、函数思想的考查,常见的命题角度:(1)证明简单的不等式;(2)由不等式恒成立求参数范围问题;(3)不等式恒成立、能成立问题. 【例3】设函数f (x )=e 2x -a ln x . (1)讨论f (x )的导函数f ′(x )零点的个数;(2)证明:当a >0时,f (x )≥2a +a ln 2a .(1)解 f (x )的定义域为(0,+∞),f ′(x )=2e 2x -ax (x >0). 当a ≤0时,f ′(x )>0,f ′(x )没有零点. 当a >0时,设u (x )=e 2x ,v (x )=-ax ,因为u (x )=e 2x 在(0,+∞)上单调递增,v (x )=-ax 在(0,+∞)上单调递增,所以f ′(x )在(0,+∞)上单调递增.又f ′(a )>0,当b 满足0<b <a 4且b <14时,f ′(b )<0(讨论a ≥1或a <1来检验), 故当a >0时,f ′(x )存在唯一零点.(2)证明 由(1),可设f ′(x )在(0,+∞)上的唯一零点为x 0,当x ∈(0,x 0)时,f ′(x )<0;当x ∈(x 0,+∞)时,f ′(x )>0.故f (x )在(0,x 0)上单调递减,在(x 0,+∞)上单调递增, 所以当x =x 0时,f (x )取得最小值,最小值为f (x 0) 由于2e2x 0-ax 0=0,所以f (x 0)=a 2x 0+2ax 0+a ln 2a ≥2a +a ln 2a .故当a >0时,f (x )≥2a +a ln 2a .【类题通法】1.讨论零点个数的答题模板 第一步:求函数的定义域;第二步:分类讨论函数的单调性、极值;第三步:根据零点存在性定理,结合函数图象确定各分类情况的零点个数. 2.证明不等式的答题模板第一步:根据不等式合理构造函数; 第二步:求函数的最值;第三步:根据最值证明不等式.【对点训练】 已知函数f (x )=ax +ln x (a ∈R ). (1)若a =2,求曲线y =f (x )在x =1处的切线方程; (2)求f (x )的单调区间;(3)设g (x )=x 2-2x +2,若对任意x 1∈(0,+∞),均存在x 2∈[0,1]使得f (x 1)<g (x 2),求a 的取值范围.解 (1)由已知得f ′(x )=2+1x (x >0),所以f ′(1)=2+1=3,所以斜率k =3.又切点为(1,2),所以切线方程为y -2=3(x -1),即3x -y -1=0, 故曲线y =f (x )在x =1处的切线方程为3x -y -1=0. (2)f ′(x )=a +1x =ax +1x (x >0),①当a ≥0时,由于x >0,故ax +1>0,f ′(x )>0,所以f (x )的单调增区间为(0,+∞).②当a <0时,由f ′(x )=0,得x =-1a .在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫0,-1a 上,f ′(x )>0,在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫-1a ,+∞上,f ′(x )<0,所以函数f (x )的单调递增区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,-1a ,单调递减区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫-1a ,+∞.(3)由已知得所求可转化为f (x )max <g (x )max , g (x )=(x -1)2+1,x ∈[0,1], 所以g (x )max =2,由(2)知,当a ≥0时,f (x )在(0,+∞)上单调递增, 值域为R ,故不符合题意.当a <0时,f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,-1a 上单调递增,在⎝ ⎛⎭⎪⎫-1a ,+∞上单调递减,故f (x )的极大值即为最大值,是f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-1a =-1+ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫-1a =-1-ln(-a ),1所以2>-1-ln(-a),解得a<-e3.。

2018年高考数学(理)二轮专题复习课件:第二部分 专题二 函数与导数4.3

2018年高考数学(理)二轮专题复习课件:第二部分 专题二  函数与导数4.3

由于 2e2������0 − 所以 f(x0)=
������
������
������ 0
=0,
2 2 ������ 2 ������
2������ 0
+2ax0+aln ≥2a+aln .
������
故当 a>0 时,f(x)≥2a+aln .
解题心得研究函数零点或方程根的情况,可以通过导数研究函数 的单调性、最大值、最小值、变化趋势等,并借助函数的大致图象 判断函数零点或方程根的情况.
4
3
4
(2)当x∈(1,+∞)时,g(x)=-ln x<0,从而h(x)=min{f(x),g(x)}≤g(x)<0, 故h(x)在(1,+∞)无零点.
当 x=1 时,若 a≥- ,
则 f(1)=a+ ≥0,h(1)=min{f(1),g(1)}=g(1)=0,故 x=1 是 h(x)的零点 ; 若 a<- ,则 f(1)<0,h(1)=min{ f(1),g(1)}=f(1)<0,故 x=1 不是 h(x)的零 点.
-4-
(2)
������ '(������ 0 ) e ������ 0
=
2 3
2 即������0 -x0= (t-1)2,
2
������ '(������ 0 ) 2 ������0 -x0, ������ 0 e 2 3
= (t-1)2,
3
2
令 g(x)=x -x- (t-1)2,则问题转化为当 1<t<4 时 , 求方程 g(x)=x -x- (t-1)2= 0 在 [-2,t ]上的解的个数 .

2018年度1-2018年度8高考数学导数分类总汇编(理)

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2011-2018新课标(理科)导数压轴题分类汇编【2011新课标】21. 已知函数ln ()1a x bf x x x=++,曲线()y f x =在点(1,(1))f 处的切线方程为230x y +-=。

(1)求a 、b 的值;(2)如果当0x >,且1x ≠时,ln ()1x kf x x x>+-,求k 的取值范围。

【解析】(1)221(ln )'()(1)x x b x f x x x α+-=-+由于直线230x y +-=的斜率为12-,且过点(1,1), 故(1)1,1'(1),2f f =⎧⎪⎨=-⎪⎩ 即1,1,22b a b =⎧⎪⎨-=-⎪⎩解得1a =,1b =。

(2)由(1)知ln 11x x x++,所以22ln 1(1)(1)()()(2ln )11x k k x f x x x x x x---+=+--。

考虑函数()2ln h x x =+2(1)(1)k x x--(0)x >,则22(1)(1)2'()k x x h x x -++=。

(i)设0k ≤,由222(1)(1)'()k x x h x x +--=知,当1x ≠时,'()0h x <。

而(1)0h =,故当(0,1)x ∈时,()0h x >,可得21()01h x x>-; 当x ∈(1,+∞)时,h (x )<0,可得211x - h (x )>0 从而当x>0,且x ≠1时,f (x )-(1ln -x x +x k )>0,即f (x )>1ln -x x +x k.(ii )设0<k<1.由于当x ∈(1,k-11)时,(k-1)(x 2 +1)+2x>0,故h ’ (x )>0,而h (1)=0,故当x ∈(1,k -11)时,h (x )>0,可得211x-h (x )<0,与题设矛盾。

2018届高考数学(理)热点题型:函数与导数(有答案)

2018届高考数学(理)热点题型:函数与导数(有答案)

函数与导数热点一 利用导数研究函数的性质利用导数研究函数的单调性、极值、最值是高考的热点问题之一,每年必考,一般考查两类题型:(1)讨论函数的单调性、极值、最值,(2)利用单调性、极值、最值求参数的取值范围.【例1】已知函数f (x )=ln x +a (1-x ). (1)讨论f (x )的单调性;(2)当f (x )有最大值,且最大值大于2a -2时,求实数a 的取值范围. 解 (1)f (x )的定义域为(0,+∞),f ′(x )=1x -a . 若a ≤0,则f′(x )>0,所以f (x )在(0,+∞)上单调递增. 若a >0,则当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1a 时,f ′(x )>0;当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫1a ,+∞时,f ′(x )<0,所以f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1a 上单调递增,在⎝ ⎛⎭⎪⎫1a ,+∞上单调递减.综上,知当a ≤0时,f (x )在(0,+∞)上单调递增;当a >0时,f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1a 上单调递增,在⎝ ⎛⎭⎪⎫1a ,+∞上单调递减.(2)由(1)知,当a ≤0时,f (x )在(0,+∞)上无最大值;当a >0时,f (x )在x =1a 处取得最大值,最大值为f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a =ln 1a +a ⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1a =-ln a +a -1.因此f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a >2a -2等价于ln a +a -1<0.令g (a )=ln a +a -1,则g (a )在(0,+∞)上单调递增, g (1)=0.于是,当0<a <1时,g (a )<0;当a>1时,g(a)>0.因此,实数a的取值范围是(0,1).【类题通法】(1)研究函数的性质通常转化为对函数单调性的讨论,讨论单调性要先求函数定义域,再讨论导数在定义域内的符号来判断函数的单调性.(2)由函数的性质求参数的取值范围,通常根据函数的性质得到参数的不等式,再解出参数的范围.若不等式是初等的一次、二次、指数或对数不等式,则可以直接解不等式得参数的取值范围;若不等式是一个不能直接解出的超越型不等式时,如求解ln a+a-1<0,则需要构造函数来解.【对点训练】已知a∈R,函数f(x)=(-x2+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)若函数f(x)在(-1,1)上单调递增,求实数a的取值范围.解(1)当a=2时,f(x)=(-x2+2x)e x,所以f′(x)=(-2x+2)e x+(-x2+2x)e x=(-x2+2)e x.令f′(x)>0,即(-x2+2)e x>0,因为e x>0,所以-x2+2>0,解得-2<x< 2.所以函数f(x)的单调递增区间是(-2,2).(2)因为函数f(x)在(-1,1)上单调递增,所以f′(x)≥0对x∈(-1,1)都成立,因为f′(x)=(-2x+a)e x+(-x2+ax)e x=[-x2+(a-2)x+a]e x,所以[-x2+(a-2)x+a]e x≥0对x∈(-1,1)都成立.因为e x>0,所以-x2+(a-2)x+a≥0对x∈(-1,1)都成立,即a≥x2+2xx+1=(x+1)2-1x+1=(x+1)-1x+1对x∈(-1,1)都成立.令y =(x +1)-1x +1,则y ′=1+1(x +1)2>0. 所以y =(x +1)-1x +1在(-1,1)上单调递增, 所以y <(1+1)-11+1=32.即a ≥32. 因此实数a 的取值范围为a ≥32.热点二 利用导数研究函数零点或曲线交点问题函数的零点、方程的根、曲线的交点,这三个问题本质上同属一个问题,它们之间可相互转化,这类问题的考查通常有两类:(1)讨论函数零点或方程根的个数;(2)由函数零点或方程的根求参数的取值范围. 【例2】设函数f(x)=ln x +mx ,m ∈R .(1)当m =e(e 为自然对数的底数)时,求f (x )的极小值; (2)讨论函数g (x )=f ′(x )-x3零点的个数. 解 (1)由题设,当m =e 时,f (x )=ln x +ex ,定义域为(0,+∞),则f ′(x )=x -ex 2,由f ′(x )=0,得x =e. ∴当x ∈(0,e),f ′(x )<0,f (x )在(0,e)上单调递减, 当x ∈(e ,+∞),f ′(x )>0,f (x )在(e ,+∞)上单调递增, ∴当x =e 时,f (x )取得极小值f (e)=ln e +ee =2, ∴f (x )的极小值为2.(2)由题设g (x )=f ′(x )-x 3=1x -m x 2-x3(x >0), 令g (x )=0,得m =-13x 3+x (x >0). 设φ(x )=-13x 3+x (x >0),则φ′(x )=-x 2+1=-(x -1)(x +1),当x ∈(0,1)时,φ′(x )>0,φ(x )在(0,1)上单调递增; 当x ∈(1,+∞)时,φ′(x )<0,φ(x )在(1,+∞)上单调递减. ∴x =1是φ(x )的唯一极值点,且是极大值点, 因此x =1也是φ(x )的最大值点. ∴φ(x )的最大值为φ(1)=23.又φ(0)=0,结合y =φ(x )的图象(如图),可知①当m >23时,函数g (x )无零点; ②当m =23时,函数g (x )有且只有一个零点;③当0<m <23时,函数g (x )有两个零点; ④当m ≤0时,函数g (x )有且只有一个零点. 综上所述,当m >23时,函数g (x )无零点; 当m =23或m ≤0时,函数g (x )有且只有一个零点; 当0<m <23时,函数g (x )有两个零点.【类题通法】利用导数研究函数的零点常用两种方法:(1)运用导数研究函数的单调性和极值,利用单调性和极值定位函数图象来解决零点问题;(2)将函数零点问题转化为方程根的问题,利用方程的同解变形转化为两个函数图象的交点问题,利用数形结合来解决.【对点训练】函数f (x )=(ax 2+x )e x,其中e 是自然对数的底数,a ∈R . (1)当a >0时,解不等式f (x )≤0;(2)当a =0时,求整数t 的所有值,使方程f (x )=x +2在[t ,t +1]上有解. 解 (1)因为e x >0,(ax 2+x )e x ≤0. ∴ax 2+x ≤0.又因为a >0, 所以不等式化为x ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +1a ≤0.所以不等式f (x )≤0的解集为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-1a ,0.(2)当a =0时,方程即为x e x =x +2, 由于e x >0,所以x =0不是方程的解, 所以原方程等价于e x -2x -1=0. 令h (x )=e x -2x -1,因为h ′(x )=e x +2x 2>0对于x ∈(-∞,0)∪(0,+∞)恒成立, 所以h (x )在(-∞,0)和(0,+∞)内是单调递增函数, 又h (1)=e -3<0,h (2)=e 2-2>0,h (-3)=e -3-13<0, h (-2)=e -2>0,所以方程f (x )=x +2有且只有两个实数根且分别在区间[1,2]和[-3,-2]上,所以整数t 的所有值为{-3,1}. 热点三 利用导数研究不等式问题导数在不等式中的应用是高考的热点,常以解答题的形式考查,以中高档题为主,突出转化思想、函数思想的考查,常见的命题角度:(1)证明简单的不等式;(2)由不等式恒成立求参数范围问题;(3)不等式恒成立、能成立问题. 【例3】设函数f (x )=e 2x -a ln x . (1)讨论f (x )的导函数f ′(x )零点的个数;(2)证明:当a>0时,f(x)≥2a+a ln 2 a.(1)解f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=2e2x-ax(x>0).当a≤0时,f′(x)>0,f′(x)没有零点.当a>0时,设u(x)=e2x,v(x)=-a x,因为u(x)=e2x在(0,+∞)上单调递增,v(x)=-ax在(0,+∞)上单调递增,所以f′(x)在(0,+∞)上单调递增.又f′(a)>0,当b满足0<b<a4且b<14时,f′(b)<0(讨论a≥1或a<1来检验),故当a>0时,f′(x)存在唯一零点.(2)证明由(1),可设f′(x)在(0,+∞)上的唯一零点为x0,当x∈(0,x0)时,f′(x)<0;当x∈(x0,+∞)时,f′(x)>0.故f(x)在(0,x0)上单调递减,在(x0,+∞)上单调递增,所以当x=x0时,f(x)取得最小值,最小值为f(x0)由于2e2x0-ax0=0,所以f(x0)=a2x0+2ax0+a ln 2a≥2a+a ln2a.故当a>0时,f(x)≥2a+a ln 2 a.【类题通法】1.讨论零点个数的答题模板第一步:求函数的定义域;第二步:分类讨论函数的单调性、极值;第三步:根据零点存在性定理,结合函数图象确定各分类情况的零点个数.2.证明不等式的答题模板第一步:根据不等式合理构造函数;第二步:求函数的最值;第三步:根据最值证明不等式.【对点训练】 已知函数f (x )=ax +ln x (a ∈R ). (1)若a =2,求曲线y =f (x )在x =1处的切线方程; (2)求f (x )的单调区间;(3)设g (x )=x 2-2x +2,若对任意x 1∈(0,+∞),均存在x 2∈[0,1]使得f (x 1)<g (x 2),求a 的取值范围.解 (1)由已知得f ′(x )=2+1x (x >0),所以f ′(1)=2+1=3,所以斜率k =3.又切点为(1,2),所以切线方程为y -2=3(x -1),即3x -y -1=0, 故曲线y =f (x )在x =1处的切线方程为3x -y -1=0. (2)f ′(x )=a +1x =ax +1x (x >0),①当a ≥0时,由于x >0,故ax +1>0,f ′(x )>0,所以f (x )的单调增区间为(0,+∞). ②当a <0时,由f ′(x )=0,得x =-1a .在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫0,-1a 上,f ′(x )>0,在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫-1a ,+∞上,f ′(x )<0,所以函数f (x )的单调递增区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,-1a ,单调递减区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫-1a ,+∞.(3)由已知得所求可转化为f (x )max <g (x )max , g (x )=(x -1)2+1,x ∈[0,1], 所以g (x )max =2,由(2)知,当a ≥0时,f (x )在(0,+∞)上单调递增, 值域为R ,故不符合题意.当a <0时,f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,-1a 上单调递增,在⎝ ⎛⎭⎪⎫-1a ,+∞上单调递减,故f (x )的极大值即为最大值,是f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-1a =-1+ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫-1a =-1-ln(-a ),所以2>-1-ln(-a ),解得a <-1e 3.。

2018年度1-2018年度8高考数学导数分类总汇编(理)

2018年度1-2018年度8高考数学导数分类总汇编(理)

2011-2018新课标(理科)导数压轴题分类汇编【2011新课标】21. 已知函数ln ()1a x bf x x x=++,曲线()y f x =在点(1,(1))f 处的切线方程为230x y +-=。

(1)求a 、b 的值;(2)如果当0x >,且1x ≠时,ln ()1x kf x x x>+-,求k 的取值范围。

【解析】 (1)221(ln )'()(1)x x b x f x x x α+-=-+由于直线230x y +-=的斜率为12-,且过点(1,1), 故(1)1,1'(1),2f f =⎧⎪⎨=-⎪⎩ 即1,1,22b a b =⎧⎪⎨-=-⎪⎩解得1a =,1b =。

(2)由(1)知ln 11x x x++,所以22ln 1(1)(1)()()(2ln )11x k k x f x x x x x x---+=+--。

考虑函数()2ln h x x =+2(1)(1)k x x--(0)x >,则22(1)(1)2'()k x x h x x -++=。

(i)设0k ≤,由222(1)(1)'()k x x h x x +--=知,当1x ≠时,'()0h x <。

而(1)0h =,故 当(0,1)x ∈时,()0h x >,可得21()01h x x >-;当x ∈(1,+∞)时,h (x )<0,可得211x - h (x )>0 从而当x>0,且x ≠1时,f (x )-(1ln -x x +x k )>0,即f (x )>1ln -x x +x k.(ii )设0<k<1.由于当x ∈(1,k-11)时,(k-1)(x 2 +1)+2x>0,故h ’ (x )>0,而h (1)=0,故当x ∈(1,k -11)时,h (x )>0,可得211x-h (x )<0,与题设矛盾。

2018年高考数学(理)二轮专题复习课件:第二部分 专题二 函数与导数4.2

2018年高考数学(理)二轮专题复习课件:第二部分 专题二  函数与导数4.2

核心知识
考点精题
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对点训练1设函数f(x)定义在(0,+∞)上,f(1)=0,导函数 1 f'(x)= ������ ,g(x)=f(x)+f'(x). (1)求g(x)的单调区间和最小值;
(2)讨论 g(x)与 g
1 ������
的大小关系;
1 ������
(3)是否存在x0>0,使得|g(x)-g(x0)|< 对任意x>0成立?若存在,求 出x0的取ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ范围;若不存在,请说明理由.
难点突破 |f(x1)-f(x2)|≤e-1⇔|f(x1)-f(x2)|max≤e-1⇔|f(x)max-f(x)min|
������(������) ≤ 0, e������ -������ ≤ e-1, ������(1)-������(0) ≤ e-1, ≤e-1⇔ ⇔ -������ ⇔ ⇒g(t) ������ (������ ) ≤ 0 ������(-1)-������(0) ≤ e-1 e + ������ ≤ e-1, ������(������) ≤ 0, 的单调性 ⇒ 的 m 范围 . ������(-������) ≤ 0
得 h'(x)=-
������ (������ +2)2
e ������ (������ +1)2
,根据导数的正负讨论单调性求得最值,相比作差法
构造函数分类讨论的方法,达到了事半功倍的效果.
核心知识
考点精题
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核心知识
考点精题
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故当x≥-2时,F(x)≥0, 即f(x)≤kg(x)恒成立. ②若k=e2,则F'(x)=2e2(x+2)(ex-e-2). 从而当x>-2时,F'(x)>0, 即F(x)在(-2,+∞)单调递增. 而F(-2)=0,故当x≥-2时,F(x)≥0,即f(x)≤kg(x)恒成立. ③若k>e2,则F(-2)=-2ke-2+2=-2e-2(k-e2)<0. 从而当x≥-2时,f(x)≤kg(x)不可能恒成立. 综上,k的取值范围是[1,e2]. 解题心得用导数解决满足函数不等式条件的参数范围问题,一般 都需要构造函数,然后对构造的函数求导,一般导函数中都含有参 数,通过对参数讨论确定导函数的正负,由导函数的正负确定构造 函数的单调性,再由单调性确定是否满足函数不等式,由此求出参 数范围.

2011—2018年新课标全国卷1理科数学分类汇编——3.导数及其应用


D. 2(1 ln 2)
【解析】函数 y 1 ex 与函数 y ln(2x) 互为反函数,图象关于直线 y x 对称. 2
问题转化为求曲线 y 1 ex 上点 P 到直线 y x 的距离的最小值 d ,则 | PQ | 的最小值为 2d . 2
(用切线法):
设直线 y x b 与曲线 y 1 ex 相切于点 P(t, 1 et ) ,
可得 a=1,所以函数 f(x)=x3+x,可得 f′(x)=3x2+1,
曲线 y=f(x)在点(0,0)处的切线的斜率为:1,
则曲线 y=f(x)在点(0,0)处的切线方程为:y=x.
故选:D.
【2015,12】设函数 f (x) = ex (2x 1) ax a ,其中 a 1 ,若存在唯一的整数 x0 ,使得 f (x0 ) 0 ,则 a

【2017,16】如图,圆形纸片的圆心为 O,半径为 5 cm,该纸片上的等边三角形
ABC 的中心为 O.D、E、F 为圆 O 上的点,△DBC,△ECA,△FAB 分别是以 BC,
CA,AB 为底边的等腰三角形.沿虚线剪开后,分别以 BC, CA,AB 为折痕折起
△DBC,△ECA,△FAB,使得 D,E,F 重合,得到三棱锥.当△ABC.的边长变
3x2
1 有唯一的正零点,等价于 a
3 1 x
1 x3
有唯一的正零根,令 t 1 ,则问题又等价于 a t3 3t 有唯一的正零根,即 y a 与 y t3 3t 有唯一 x
的交点且交点在在 y 轴右侧记 f (t) t 3 3t , f (t) 3t 2 3 ,由 f (t) 0 , t 1,
的取值范围是( )
A.
3 2e

2018年高考导数分类汇编

2018年高考导数分类汇编(2)f′(x)=2ax,g′(x)=,x>0,由f′(x)=g′(x)得=2ax,得x=,f()=﹣=g()=﹣lna2,得a=;(3)f′(x)=﹣2x,g′(x)=,(x≠0),由f′(x0)=g′(x),得b=﹣>0,得0<x<1,由f(x0)=g(x),得﹣x2+a==﹣,得a=x2﹣,令h(x)=x2﹣﹣a=,(a>0,0<x<1),设m(x)=﹣x3+3x2+ax﹣a,(a>0,0<x<1),则m(0)=﹣a<0,m(1)=2>0,得m(0)m(1)<0,又m(x)的图象在(0,1)上连续不断,则m(x)在(0,1)上有零点,则h(x)在(0,1)上有零点,则f(x)与g(x)在区间(0,+∞)内存在“S”点.7.(全国1卷)设函数f(x)=x3+(a﹣1)x2+ax.若f(x)为奇函数,则曲线y=f(x)在点(0,0)处的切线方程为()DA.y=﹣2x B.y=﹣x C.y=2x D.y=x【解答】解:函数f(x)=x3+(a﹣1)x2+ax,若f(x)为奇函数,可得a=1,所以函数f(x)=x3+x,可得f′(x)=3x2+1,曲线y=f(x)在点(0,0)处的切线的斜率为:1,则曲线y=f (x)在点(0,0)处的切线方程为:y=x.故选:D.8.(全国1卷)已知函数f(x)=,g(x)=f(x)+x+a.若g(x)存在2个零点,则a的取值范围是()CA.[﹣1,0)B.[0,+∞)C.[﹣1,+∞)D.[1,+∞)【解答】解:由g(x)=0得f(x)=﹣x﹣a,作出函数f(x)和y=﹣x﹣a的图象如图:当直线y=﹣x﹣a的截距﹣a≤1,即a≥﹣1时,两个函数的图象都有2个交点,即函数g(x)存在2个零点,故实数a的取值范围是[﹣1,+∞),故选:C.9. (全国1卷)已知函数f(x)=2sinx+sin2x,则f(x)的最小值是.【解答】解:由题意可得T=2π是f(x)=2sinx+sin2x的一个周期,故只需考虑f(x)=2sinx+sin2x在[0,2π)上的值域,先来求该函数在[0,2π)上的极值点,求导数可得f′(x)=2cosx+2cos2x=2cosx+2(2cos2x﹣1)=2(2cosx﹣1)(cosx+1),令f′(x)=0可解得cosx=或cosx=﹣1,可得此时x=,π或;∴y=2sinx+sin2x的最小值只能在点x=,π或和边界点x=0中取到,计算可得f()=,f(π)=0,f()=﹣,f(0)=0,∴函数的最小值为﹣,故答案为:.10.(全国1卷)已知函数f(x)=﹣x+alnx.(1)讨论f(x)的单调性;(2)若f(x)存在两个极值点x1,x2,证明:<a﹣2.【解答】解:(1)函数的定义域为(0,+∞),函数的导数f′(x)=﹣﹣1+=﹣,设g(x)=x2﹣ax+1,当a≤0时,g(x)>0恒成立,即f′(x)<0恒成立,此时函数f(x)在(0,+∞)上是减函数,当a>0时,判别式△=a2﹣4,①当0<a≤4时,△≤0,即g(x)>0,即f′(x)<0恒成立,此时函数f(x)在(0,+∞)上是减函数,②当a>2时,x,f′(x),f(x)的变化如下表:)()综上当a≤2时,f(x)在(0,+∞)上是减函数,当a>2时,在(0,),和(,+∞)上是减函数,则(,)上是增函数.(2)由(1)知a>2,0<x1<1<x2,x1x2=1,则f(x1)﹣f(x2)=(x2﹣x1)(1+)+a(lnx1﹣lnx2)=2(x2﹣x1)+a(lnx1﹣lnx2),则=﹣2+,则问题转为证明<1即可,即证明lnx1﹣lnx2>x1﹣x2,即证2lnx1>x1﹣在(0,1)上恒成立,设h(x)=2lnx﹣x+,(0<x<1),其中h(1)=0,求导得h′(x)=﹣1﹣=﹣=﹣<0,则h(x)在(0,1)上单调递减,∴h(x)>h(1),即2lnx﹣x+>0,故2lnx>x﹣,则<a﹣2成立.11.(全国2卷)函数f(x)=的图象大致为()BA.B.C.D.【解答】解:函数f(﹣x)==﹣=﹣f(x),则函数f(x)为奇函数,图象关于原点对称,排除A,当x=1时,f(1)=e﹣>0,排除D.当x→+∞时,f(x)→+∞,排除C,故选:B.12.(全国2卷)已知f(x)是定义域为(﹣∞,+∞)的奇函数,满足f(1﹣x)=f(1+x),若f(1)=2,则f(1)+f(2)+f(3)+…+f(50)=()CA.﹣50 B.0 C.2 D.50【解答】解:∵f(x)是奇函数,且f(1﹣x)=f(1+x),∴f(1﹣x)=f(1+x)=﹣f(x﹣1),f(0)=0,则f(x+2)=﹣f(x),则f(x+4)=﹣f(x+2)=f(x),即函数f(x)是周期为4的周期函数,∵f(1)=2,∴f(2)=f(0)=0,f(3)=f(1﹣2)=f(﹣1)=﹣f(1)=﹣2,f(4)=f(0)=0,则f(1)+f(2)+f(3)+f(4)=2+0﹣2+0=0,则f(1)+f(2)+f(3)+…+f(50)=12[f(1)+f(2)+f(3)+f(4)]+f(49)+f(50)=f(1)+f(2)=2+0=2,故选:C.13.(全国2卷)曲线y=2ln(x+1)在点(0,0)处的切线方程为y=2x .【解答】解:∵y=2ln(x+1),∴y′=,当x=0时,y′=2,∴曲线y=2ln(x+1)在点(0,0)处的切线方程为y=2x.故答案为:y=2x.14.(全国2卷)已知函数f(x)=e x﹣ax2.(1)若a=1,证明:当x≥0时,f(x)≥1;(2)若f(x)在(0,+∞)只有一个零点,求a.【解答】证明:(1)当a=1时,函数f(x)=e x﹣x2.则f′(x)=e x﹣2x,令g(x)=e x﹣2x,则g′(x)=e x﹣2,令g′(x)=0,得x=ln2.当∈(0,ln2)时,h′(x)<0,当∈(ln2,+∞)时,h′(x)>0,∴h(x)≥h(ln2)=e ln2﹣2•ln2=2﹣2ln2>0,∴f(x)在[0,+∞)单调递增,∴f(x)≥f(0)=1,解:(2),f(x)在(0,+∞)只有一个零点⇔方程e x﹣ax2=0在(0,+∞)只有一个根,⇔a=在(0,+∞)只有一个根,即函数y=a与G(x)=的图象在(0,+∞)只有一个交点.G,当x∈(0,2)时,G′(x)<0,当∈(2,+∞)时,G′(x)>0,∴G(x)在(0,2)递增,在(2,+∞)递增,当→0时,G(x)→+∞,当→+∞时,G(x)→+∞,∴f(x)在(0,+∞)只有一个零点时,a=G(2)=.15.(全国3卷)函数y=﹣x4+x2+2的图象大致为()DA.B.C.D .【解答】解:函数过定点(0,2),排除A ,B .函数的导数f′(x )=﹣4x 3+2x=﹣2x (2x 2﹣1),由f′(x )>0得2x (2x 2﹣1)<0,得x <﹣或0<x <,此时函数单调递增,排除C ,故选:D .16.(全国3卷)设a=log0.20.3,b=log 20.3,则( )BA .a+b <ab <0B .ab <a+b <0C .a+b <0<abD .ab <0<a+b【解答】解:∵a=log 0.20.3=,b=log 20.3=,∴=,,∵,,∴ab <a+b <0.故选:B .17.(全国3卷)曲线y=(ax+1)e x 在点(0,1)处的切线的斜率为﹣2,则a= ﹣3 .【解答】解:曲线y=(ax+1)e x ,可得y′=ae x +(ax+1)e x ,曲线y=(ax+1)e x 在点(0,1)处的切线的斜率为﹣2,可得:a+1=﹣2,解得a=﹣3.故答案为:﹣3. 18.(全国3卷)已知函数f (x )=(2+x+ax 2)ln (1+x )﹣2x .(1)若a=0,证明:当﹣1<x <0时,f (x )<0;当x >0时,f (x )>0; (2)若x=0是f (x )的极大值点,求a .【解答】(1)证明:当a=0时,f (x )=(2+x )ln (1+x )﹣2x ,(x >﹣1).,,可得x ∈(﹣1,0)时,f″(x )≤0,x ∈(0,+∞)时,f″(x )≥0∴f′(x )在(﹣1,0)递减,在(0,+∞)递增,∴f′(x )≥f′(0)=0,∴f (x )=(2+x )ln (1+x )﹣2x 在(﹣1,+∞)上单调递增,又f (0)=0.∴当﹣1<x <0时,f (x )<0;当x >0时,f (x )>0.(2)解:由f(x)=(2+x+ax2)ln(1+x)﹣2x,得f′(x)=(1+2ax)ln(1+x)+﹣2=,令h(x)=ax2﹣x+(1+2ax)(1+x)ln(x+1),h′(x)=4ax+(4ax+2a+1)ln(x+1).当a≥0,x>0时,h′(x)>0,h(x)单调递增,∴h(x)>h(0)=0,即f′(x)>0,∴f(x)在(0,+∞)上单调递增,故x=0不是f(x)的极大值点,不符合题意.当a<0时,h″(x)=8a+4aln(x+1)+,显然h″(x)单调递减,①令h″(0)=0,解得a=﹣.∴当﹣1<x<0时,h″(x)>0,当x>0时,h″(x)<0,∴h′(x)在(﹣1,0)上单调递增,在(0,+∞)上单调递减,∴h′(x)≤h′(0)=0,∴h(x)单调递减,又h(0)=0,∴当﹣1<x<0时,h(x)>0,即f′(x)>0,当x>0时,h(x)<0,即f′(x)<0,∴f(x)在(﹣1,0)上单调递增,在(0,+∞)上单调递减,∴x=0是f(x)的极大值点,符合题意;②若﹣<a<0,则h″(0)=1+6a>0,h″(e﹣1)=(2a﹣1)(1﹣e)<0,∴h″(x)=0在(0,+∞)上有唯一一个零点,设为x,∴当0<x<x时,h″(x)>0,h′(x)单调递增,∴h′(x)>h′(0)=0,即f′(x)>0,)上单调递增,不符合题意;∴f(x)在(0,x③若a<﹣,则h″(0)=1+6a<0,h″(﹣1)=(1﹣2a)e2>0,,∴h″(x)=0在(﹣1,0)上有唯一一个零点,设为x1<x<0时,h″(x)<0,h′(x)单调递减,∴当x1∴h′(x)>h′(0)=0,∴h(x)单调递增,∴h(x)<h(0)=0,即f′(x)<0,∴f(x)在(x1,0)上单调递减,不符合题意.综上,a=﹣.19.(上海)设常数a∈R,函数f(x)=1og 2(x+a).若f(x)的反函数的图象经过点(3,1),则a= 7 .【解答】解:∵常数a∈R,函数f(x)=1og2(x+a).f(x)的反函数的图象经过点(3,1),∴函数f(x)=1og2(x+a)的图象经过点(1,3),∴log2(1+a)=3,解得a=7.故答案为:7.20.(上海)已知α∈{﹣2,﹣1,﹣,1,2,3},若幂函数f(x)=xα为奇函数,且在(0,+∞)上递减,则α= ﹣1 .【解答】解:∵α∈{﹣2,﹣1,,1,2,3},幂函数f(x)=xα为奇函数,且在(0,+∞)上递减,∴a是奇数,且a<0,∴a=﹣1.故答案为:﹣1.21.(上海)已知常数a>0,函数f(x)=的图象经过点P(p,),Q(q,).若2p+q=36pq,则a= 6 .【解答】解:函数f(x)=的图象经过点P(p,),Q(q,).则:,整理得:=1,解得:2p+q=a2pq,由于:2p+q=36pq,所以:a2=36,由于a>0,故:a=6.故答案为:622.(上海)设D是含数1的有限实数集,f(x)是定义在D上的函数,若f(x)的图象绕原点逆时针旋转后与原图象重合,则在以下各项中,f(1)的可能取值只能是()BA.B. C. D.0【解答】解:设D是含数1的有限实数集,f(x)是定义在D上的函数,若f(x)的图象绕原点逆时针旋转后与原图象重合,故f(1)=cos=,故选:B.23.(上海)某群体的人均通勤时间,是指单日内该群体中成员从居住地到工作地的平均用时.某地上班族S 中的成员仅以自驾或公交方式通勤.分析显示:当S 中x%(0<x <100)的成员自驾时,自驾群体的人均通勤时间为 f (x )=(单位:分钟),而公交群体的人均通勤时间不受x 影响,恒为40分钟,试根据上述分析结果回答下列问题: (1)当x 在什么范围内时,公交群体的人均通勤时间少于自驾群体的人均通勤时间?(2)求该地上班族S 的人均通勤时间g (x )的表达式;讨论g (x )的单调性,并说明其实际意义.【解答】解;(1)由题意知,当30<x <100时,f (x )=2x+﹣90>40,即x 2﹣65x+900>0,解得x <20或x >45,∴x ∈(45,100)时,公交群体的人均通勤时间少于自驾群体的人均通勤时间;(2)当0<x ≤30时,g (x )=30•x%+40(1﹣x%)=40﹣;当30<x <100时,g (x )=(2x+﹣90)•x%+40(1﹣x%)=﹣x+58;∴g (x )=;当0<x <32.5时,g (x )单调递减;当32.5<x <100时,g (x )单调递增;说明该地上班族S 中有小于32.5%的人自驾时,人均通勤时间是递减的;有大于32.5%的人自驾时,人均通勤时间是递增的;当自驾人数为32.5%时,人均通勤时间最少.24.(天津)已知a=log 2e ,b=ln2,c=log,则a ,b ,c 的大小关系为( )DA .a >b >cB .b >a >cC .c >b >aD .c >a >b【解答】解:a=log 2e >1,0<b=ln2<1,c=log =log 23>log 2e=a ,则a ,b ,c 的大小关系c >a >b ,故选:D .25.(天津)已知a>0,函数f(x)=.若关于x的方程f(x)=ax恰有2个互异的实数解,则a的取值范围是(4,8).【解答】解:当x≤0时,由f(x)=ax得x2+2ax+a=ax,得x2+ax+a=0,得a(x+1)=﹣x2,得a=﹣,设g(x)=﹣,则g′(x)=﹣=﹣,由g(x)>0得﹣2<x<﹣1或﹣1<x<0,此时递增,由g(x)<0得x<﹣2,此时递减,即当x=﹣2时,g(x)取得极小值为g(﹣2)=4,当x>0时,由f(x)=ax得﹣x2+2ax﹣2a=ax,得x2﹣ax+2a=0,得a(x﹣2)=x2,当x=2时,方程不成立,当x≠2时,a=设h(x)=,则h′(x)==,由h(x)>0得x>4,此时递增,由h(x)<0得0<x<2或2<x<4,此时递减,即当x=4时,h(x)取得极小值为h(4)=8,要使f(x)=ax恰有2个互异的实数解,则由图象知4<a<8,故答案为:(4,8)26.(天津)已知函数f(x)=a x,g(x)=log a x,其中a>1.(Ⅰ)求函数h(x)=f(x)﹣xlna的单调区间;(Ⅱ)若曲线y=f(x)在点(x1,f(x1))处的切线与曲线y=g(x)在点(x2,g(x2))处的切线平行,证明x1+g(x2)=;(Ⅲ)证明当a≥e时,存在直线l,使l是曲线y=f(x)的切线,也是曲线y=g(x)的切线.【解答】(Ⅰ)解:由已知,h(x)=a x﹣xlna,有h′(x)=a x lna﹣lna,令h′(x)=0,解得x=0.由a>1,可知当x变化时,h′(x),h(x)的变化情况如下表:∴函数h(x)的单调减区间为(﹣∞,0),单调递增区间为(0,+∞);(Ⅱ)证明:由f′(x)=a x lna,可得曲线y=f(x)在点(x1,f(x1))处的切线的斜率为lna.由g′(x)=,可得曲线y=g(x)在点(x2,g(x2))处的切线的斜率为.∵这两条切线平行,故有,即,两边取以a为底数的对数,得loga x2+x1+2logalna=0,∴x1+g(x2)=;(Ⅲ)证明:曲线y=f(x)在点()处的切线l1:,曲线y=g(x)在点(x2,logax2)处的切线l2:.要证明当a≥时,存在直线l,使l是曲线y=f(x)的切线,也是曲线y=g(x)的切线,只需证明当a≥时,存在x1∈(﹣∞,+∞),x2∈(0,+∞)使得l1与l2重合,即只需证明当a≥时,方程组由①得,代入②得:,③因此,只需证明当a≥时,关于x1的方程③存在实数解.设函数u(x)=,既要证明当a≥时,函数y=u(x)存在零点.u′(x)=1﹣(lna)2xa x,可知x∈(﹣∞,0)时,u′(x)>0;x∈(0,+∞)时,u′(x)单调递减,又u′(0)=1>0,u′=<0,故存在唯一的x0,且x>0,使得u′(x)=0,即.由此可得,u(x)在(﹣∞,x0)上单调递增,在(x,+∞)上单调递减,u(x)在x=x0处取得极大值u(x).∵,故lnlna≥﹣1.∴=.下面证明存在实数t,使得u(t)<0,由(Ⅰ)可得a x≥1+xlna,当时,有u(x)≤=.∴存在实数t,使得u(t)<0.因此,当a≥时,存在x1∈(﹣∞,+∞),使得u(x1)=0.∴当a≥时,存在直线l,使l是曲线y=f(x)的切线,也是曲线y=g(x)的切线.27.(浙江)函数y=2|x|sin2x的图象可能是()DA. B. C.D.【解答】解:根据函数的解析式y=2|x|sin2x,得到:函数的图象为奇函数,故排除A和B.当x=时,函数的值也为0,故排除C.故选:D.28.(浙江)我国古代数学著作《张邱建算经》中记载百鸡问题:“今有鸡翁一,值钱五;鸡母一,值钱三;鸡雏三,值钱一.凡百钱,买鸡百只,问鸡翁、母、雏各几何?”设鸡翁,鸡母,鸡雏个数分别为x,y,z,则,当z=81时,x= 8 ,y= 11 .【解答】解:,当z=81时,化为:,解得 x=8,y=11.故答案为:8;11.29.(浙江)已知λ∈R,函数f(x)=,当λ=2时,不等式f(x)<0的解集是{x|1<x<4} .若函数f(x)恰有2个零点,则λ的取值范围是(1,3] .【解答】解:当λ=2时函数f(x)=,显然x≥2时,不等式x﹣4<0的解集:{x|2≤x<4};x<2时,不等式f(x)<0化为:x2﹣4x+3<0,解得1<x<2,综上,不等式的解集为:{x|1<x<4}.函数f(x)恰有2个零点,函数f (x )=的草图如图:函数f (x )恰有2个零点,则λ∈(1,3].故答案为:{x|1<x <4};(1,3].30.(浙江)已知函数f (x )=﹣lnx .(Ⅰ)若f (x )在x=x 1,x 2(x 1≠x 2)处导数相等,证明:f (x 1)+f (x 2)>8﹣8ln2;(Ⅱ)若a ≤3﹣4ln2,证明:对于任意k >0,直线y=kx+a 与曲线y=f (x )有唯一公共点.【解答】证明:(Ⅰ)∵函数f (x )=﹣lnx ,∴x >0,f′(x )=﹣,∵f (x )在x=x 1,x 2(x 1≠x 2)处导数相等,∴=﹣,∵x 1≠x 2,∴+=,由基本不等式得:=≥,∵x 1≠x 2,∴x 1x 2>256,由题意得f (x 1)+f (x 2)==﹣ln (x 1x 2),设g (x )=,则,∴列表讨论:∴g (x )在[256,+∞)上单调递增,∴g (x 1x 2)>g (256)=8﹣8ln2,∴f (x 1)+f (x 2)>8﹣8ln2.(Ⅱ)令m=e ﹣(|a|+k ),n=()2+1,则f (m )﹣km ﹣a >|a|+k ﹣k ﹣a ≥0,f (n )﹣kn ﹣a <n (﹣﹣k )≤n (﹣k )<0,∴存在x 0∈(m ,n ),使f (x 0)=kx 0+a ,∴对于任意的a ∈R 及k ∈(0,+∞),直线y=kx+a 与曲线y=f (x )有公共点,由f (x )=kx+a ,得k=,设h (x )=,则h′(x )==,其中g (x )=﹣lnx ,由(1)知g (x )≥g (16),又a ≤3﹣4ln2,∴﹣g (x )﹣1+a ≤﹣g (16)﹣1+a=﹣3+4ln2+a ≤0,∴h′(x )≤0,即函数h (x )在(0,+∞)上单调递减,∴方程f (x )﹣kx ﹣a=0至多有一个实根,综上,a ≤3﹣4ln2时,对于任意k >0,直线y=kx+a 与曲线y=f (x )有唯一公共点.。

2018年全国卷理科数学十年真题分类汇编 导数

导数一.基础题组1. 【2010新课标,理3】曲线y =在点(-1,-1)处的切线方程为( ) A .y =2x +1 B .y =2x -1 C .y =-2x -3 D .y =-2x -2 【答案】A2. 【2008全国1,理6】若函数的图像与函数的图像关于直线对称,则( )A .B .C .D .【答案】B.【解析】由.3. 【2012全国,理21】已知函数f (x )满足f (x )=f ′(1)e x -1-f (0)x +x 2. (1)求f (x )的解析式及单调区间; (2)若f (x )≥x 2+ax +b ,求(a +1)b 的最大值. 【解析】(1)由已知得f ′(x )=f ′(1)e x -1-f (0)+x .所以f ′(1)=f ′(1)-f (0)+1,即f (0)=1. 又f (0)=f ′(1)e -1,所以f ′(1)=e. 从而f (x )=e x-x +x 2. 2x +x(1)y f x =-ln1y =y x =()f x =21x e-2xe21x e+22x e+()()()()212121,1,y x x y x ef x ef x e --=⇒=-==121212由于f ′(x )=e x-1+x ,故当x ∈(-∞,0)时,f ′(x )<0; 当x ∈(0,+∞)时,f ′(x )>0.从而,f (x )在(-∞,0)上单调递减,在(0,+∞)上单调递增. (2)由已知条件得e x-(a +1)x ≥b .①(ⅰ)若a +1<0,则对任意常数b ,当x <0,且时,可得e x-(a +1)x <b ,因此①式不成立.(ⅱ)若a +1=0,则(a +1)b =0.所以f (x )≥x 2+ax +b 等价于 b ≤a +1-(a +1)ln(a +1).②因此(a +1)b ≤(a +1)2-(a +1)2ln(a +1). 设h (a )=(a +1)2-(a +1)2ln(a +1), 则h ′(a )=(a +1)(1-2ln(a +1)).所以h (a )在(-1,)上单调递增,在(,+∞)上单调递减, 故h (a )在处取得最大值. 从而,即(a +1)b ≤. 当,时,②式成立, 11b x a -<+1212e 1-12e 1-12=e 1a -e ()2h a ≤e 212=e 1a -12e2b =故f (x )≥x 2+ax +b . 综合得,(a +1)b 的最大值为. 4. 【2009全国卷Ⅰ,理22】设函数=x 3+3bx 2+3cx 有两个极值点x 1、x 2,且x 1∈-1,0],x 2∈1,2].(Ⅰ)求b 、c 满足的约束条件,并在下面的坐标平面内,画出满足这些条件的点(b , c )的区域;(Ⅱ)证明:-10≤f(x 2)≤.12e 2)(xf 21满足这些条件的点(b,c)的区域为图中阴影部分.(Ⅱ)由题设知f′(x 2)=3x 22+6bx 2+3c=0,故. 于是f(x 2)=x 22+3bx 22+3cx 2=. 由于x 2∈1,2],而由(Ⅰ)知c≤0,故 -4+3c≤f(x 2)≤. 又由(Ⅰ)知-2≤c≤0, 所以-10≤f(x 2)≤. 5. 【2008全国1,理19】(本小题满分12分) 已知函数,. (Ⅰ)讨论函数的单调区间;(Ⅱ)设函数在区间内是减函数,求的取值范围.c x bx 2121222--=2322321x cx +-c 2321+-21-32()1f x x ax x =+++a ∈R ()f x ()f x 2133⎛⎫-- ⎪⎝⎭,(2),且解得: 二.能力题组1. 【2011全国新课标,理9】由曲线,直线y =x -2及y 轴所围成的图形的面积为( ) A .B . 4C .D . 6【答案】C 【解析】2. 【2011全国,理8】曲线y =e -2x+1在点(0,2)处的切线与直线y =0和y =x 围成的三角形的面积为( ) A.B .C .D .1 【答案】:A【解析】:,故曲线在点(0,2)处的切线方程为233133a a ⎧---⎪⎪⎨-+⎪-⎪⎩23a>74a≥y =103163131223200|(2)|2x x x y e -=='=-=-21x y e -=+,易得切线与直线和围成的三角形的面积为。

2018年理科数学高考真题分类训练(函数与导数)

2018年理科数学高考真题分类训练(函数与导数)一、单选题1.设函数f(x)=x3+(a−1)x2+ax,若f(x)为奇函数,则曲线y=f(x)在点(0,0)处的切线方程为A. y=−2x B. y=−x C. y=2x D. y=x2.已知函数f(x)=e x,x≤0,ln x,x>0,g(x)=f(x)+x+a.若g(x)存在2个零点,则a的取值范围是A. [–1,0)B. [0,+∞)C. [–1,+∞)D. [1,+∞)3.函数f x=e x−e−xx2的图象大致为A. AB. BC. CD. D4.若f(x)=cos x−sin x在[−a, a]是减函数,则a的最大值是A. π4B. π2C. 3π4D. π5.已知f(x)是定义域为(−∞, + ∞)的奇函数,满足f(1−x)=f(1+x).若f(1)=2,则f(1)+f(2)+f(3)+⋯+f(50)=A. −50B. 0C. 2D. 506.函数y=−x4+x2+2的图象大致为A. AB. BC. CD. D7.设a=log0.20.3,b=log20.3,则A. a+b<ab<0B. ab<a+b<0C. a+b<0<abD. ab<0<a+b8.设函数f x = 2−x , x ≤01 , x >0,则满足f x +1 <f 2x 的x 的取值范围是 A. −∞ , −1 B. 0 , +∞ C. −1 , 0 D. −∞ , 09.下列函数中,其图象与函数y =ln x 的图象关于直线x =1对称的是A. y =ln(1−x )B. y =ln(2−x )C. y =ln(1+x )D. y =ln(2+x )二、填空题10.已知函数f x =2sin x +sin2x ,则f x 的最小值是_____________.11.曲线y =2ln(x +1)在点(0, 0)处的切线方程为__________.12.曲线y = ax +1 e x 在点 0 , 1 处的切线的斜率为−2,则a =________.13.函数f x =cos 3x +π6在 0 , π 的零点个数为________. 14.已知函数f x =log 2 x 2+a ,若f 3 =1,则a =________.15.曲线y =2ln x 在点(1, 0)处的切线方程为__________.16.已知函数())ln1f x x =+,()4f a =,则()f a -=________. 三、解答题17.已知函数f (x )=1x −x +a ln x .(1)讨论f (x )的单调性;(2)若f (x )存在两个极值点x 1,x 2,证明:f x 1 −f x 2x 1−x 2<a −2.18.已知函数f (x )=e x −ax 2.(1)若a =1,证明:当x ≥0时,f (x )≥1;(2)若f (x )在(0, + ∞)只有一个零点,求a .19.已知函数f x = 2+x +ax 2 ln 1+x −2x .(1)若a =0,证明:当−1<x <0时,f x <0;当x >0时,f x >0;(2)若x =0是f x 的极大值点,求a .20.已知函数f x =a e x −ln x −1.(1)设x =2是f x 的极值点.求a ,并求f x 的单调区间;(2)证明:当a ≥1e 时,f x ≥0.21.已知函数f x =13x 3−a x 2+x +1 .(1)若a =3,求f (x )的单调区间;(2)证明:f (x )只有一个零点.22.已知函数f (x )=ax 2+x−1e x .(1)求曲线y =f (x )在点(0,−1)处的切线方程;(2)证明:当a ≥1时,f (x )+e ≥0.参考答案1.D2.C3.B4.A5.C6.D7.B8.D9.B10.−33211.y=2x12.−313.314.-715.y=2x–216.217.(1)当a≤2时,f(x)在(0,+∞)单调递减.,当a>2时,f(x)在(0,a− a2−42),(a+ a2−42,+∞)单调递减,在(a− a2−42,a+ a2−42)单调递增.(2)证明见解析.18.(1)见解析(2)e2419.(1)见解析(2)a=−1620.(1)a=12e;f(x)在(0,2)单调递减,在(2,+∞)单调递增.(2)证明见解析.21.解:(1)当a=3时,f(x)=13x3−3x2−3x−3,f ′(x)=x2−6x−3.令f ′(x)=0解得x=3−23或x=3+23.当x∈(–∞,3−23+2+∞)时,f ′(x)>0;当x∈(3−23,3+23)时,f ′(x)<0.故f(x)在(–∞,3−23),(3+23,+∞)单调递增,在(3−23,3+23)单调递减.(2)由于x2+x+1>0,所以f(x)=0等价于x3x2+x+1−3a=0.设g(x)=x 3x+x+1−3a,则g ′(x)=x2(x2+2x+3)(x+x+1)≥0,仅当x=0时g ′(x)=0,所以g(x)在(–∞,+∞)单调递增.故g(x)至多有一个零点,从而f(x)至多有一个零点.又f(3a–1)=−6a2+2a−13=−6(a−16)2−16<0,f(3a+1)=13>0,故f(x)有一个零点.综上,f(x)只有一个零点.22.(1)切线方程是2x−y−1=0。

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1 2018年全国高考理科数学分类汇编——函数与导数 1.(北京)能说明“若f(x)>f(0)对任意的x∈(0,2]都成立,则f(x)在[0,2]上是增函数”为假命题的一个函数是 f(x)=sinx . 【解答】解:例如f(x)=sinx,尽管f(x)>f(0)对任意的x∈(0,2]都成立, 当x∈[0,)上为增函数,在(,2]为减函数,故答案为:f(x)=sinx.

2. (北京)设函数f(x)=[ax2﹣(4a+1)x+4a+3]ex.

(Ⅰ)若曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线与x轴平行,求a; (Ⅱ)若f(x)在x=2处取得极小值,求a的取值范围. 【解答】解:(Ⅰ)函数f(x)=[ax2﹣(4a+1)x+4a+3]ex的导数为 f′(x)=[ax2﹣(2a+1)x+2]ex.由题意可得曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线斜率为0, 可得(a﹣2a﹣1+2)e=0,解得a=1; (Ⅱ)f(x)的导数为f′(x)=[ax2﹣(2a+1)x+2]ex=(x﹣2)(ax﹣1)ex, 若a=0则x<2时,f′(x)>0,f(x)递增;x>2,f′(x)<0,f(x)递减. x=2处f(x)取得极大值,不符题意; 若a>0,且a=,则f′(x)=(x﹣2)2ex≥0,f(x)递增,无极值;

若a>,则<2,f(x)在(,2)递减;在(2,+∞),(﹣∞,)递增, 可得f(x)在x=2处取得极小值; 若0<a<,则>2,f(x)在(2,)递减;在(,+∞),(﹣∞,2)递增, 可得f(x)在x=2处取得极大值,不符题意; 若a<0,则<2,f(x)在(,2)递增;在(2,+∞),(﹣∞,)递减, 可得f(x)在x=2处取得极大值,不符题意. 综上可得,a的范围是(,+∞).

3. (江苏)函数f(x)=的定义域为 [2,+∞) . 【解答】解:由题意得:≥1,解得:x≥2,∴函数f(x)的定义域是[2,+∞). 故答案为:[2,+∞). 2

4. (江苏)函数f(x)满足f(x+4)=f(x)(x∈R),且在区间(﹣2,2]上,f(x)=,则f(f(15))的值为 . 【解答】解:由f(x+4)=f(x)得函数是周期为4的周期函数,则f(15)=f(16﹣1)=f(﹣1)=|﹣1+|=,f()=cos()=cos=,即f(f(15))=,

故答案为: 5. (江苏)若函数f(x)=2x3﹣ax2+1(a∈R)在(0,+∞)内有且只有一个零点,则f(x)

在[﹣1,1]上的最大值与最小值的和为 ﹣3 . 【解答】解:∵函数f(x)=2x3﹣ax2+1(a∈R)在(0,+∞)内有且只有一个零点, ∴f′(x)=2x(3x﹣a),x∈(0,+∞),①当a≤0时,f′(x)=2x(3x﹣a)>0, 函数f(x)在(0,+∞)上单调递增,f(0)=1,f(x)在(0,+∞)上没有零点,舍去; ②当a>0时,f′(x)=2x(3x﹣a)>0的解为x>,∴f(x)在(0,)上递减,在(,

+∞)递增,又f(x)只有一个零点,∴f()=﹣+1=0,解得a=3, f(x)=2x3﹣3x2+1,f′(x)=6x(x﹣1),x∈[﹣1,1],f′(x)>0的解集为(﹣1,0), f(x)在(﹣1,0)上递增,在(0,1)上递减;f(﹣1)=﹣4,f(0)=1,f(1)=0, ∴f(x)min=f(﹣1)=﹣4,f(x)max=f(0)=1,∴f(x)在[﹣1,1]上的最大值与最小值的和为:f(x)max+f(x)min=﹣4+1=﹣3. 6. (江苏)记f′(x),g′(x)分别为函数f(x),g(x)的导函数.若存在x0∈R,满足f(x0)

=g(x0)且f′(x0)=g′(x0),则称x0为函数f(x)与g(x)的一个“S点”. (1)证明:函数f(x)=x与g(x)=x2+2x﹣2不存在“S点”; (2)若函数f(x)=ax2﹣1与g(x)=lnx存在“S点”,求实数a的值; (3)已知函数f(x)=﹣x2+a,g(x)=.对任意a>0,判断是否存在b>0,使函数f(x)与g(x)在区间(0,+∞)内存在“S点”,并说明理由. 【解答】解:(1)证明:f′(x)=1,g′(x)=2x+2,

则由定义得,得方程无解,则f(x)=x与g(x)=x2+2x﹣2不存在“S点”; 3

(2)f′(x)=2ax,g′(x)=,x>0,由f′(x)=g′(x)得=2ax,得x=, f()=﹣=g()=﹣lna2,得a=;

(3)f′(x)=﹣2x,g′(x)=,(x≠0),

由f′(x0)=g′(x0),得b=﹣>0,得0<x0<1, 由f(x0)=g(x0),得﹣x02+a==﹣,得a=x02﹣, 令h(x)=x2﹣﹣a=,(a>0,0<x<1), 设m(x)=﹣x3+3x2+ax﹣a,(a>0,0<x<1), 则m(0)=﹣a<0,m(1)=2>0,得m(0)m(1)<0, 又m(x)的图象在(0,1)上连续不断,则m(x)在(0,1)上有零点,则h(x)在(0,1)上有零点,则f(x)与g(x)在区间(0,+∞)内存在“S”点. 7. (全国1卷)设函数f(x)=x3+(a﹣1)x2+ax.若f(x)为奇函数,则曲线y=f(x)在点

(0,0)处的切线方程为( )D A.y=﹣2x B.y=﹣x C.y=2x D.y=x 【解答】解:函数f(x)=x3+(a﹣1)x2+ax,若f(x)为奇函数,可得a=1,所以函数f(x)=x3+x,可得f′(x)=3x2+1,曲线y=f(x)在点(0,0)处的切线的斜率为:1,则曲线y=f(x)在点(0,0)处的切线方程为:y=x.故选:D.

8. (全国1卷)已知函数f(x)=,g(x)=f(x)+x+a.若g(x)存在2个零点,则a的取值范围是( )C A.[﹣1,0) B.[0,+∞) C.[﹣1,+∞) D.[1,+∞) 【解答】解:由g(x)=0得f(x)=﹣x﹣a,作出函数f(x)和y=﹣x﹣a的图象如图: 当直线y=﹣x﹣a的截距﹣a≤1,即a≥﹣1时,两个函数的图象都有2个交点, 即函数g(x)存在2个零点,故实数a的取值范围是[﹣1,+∞),故选:C. 4

9. (全国1卷)已知函数f(x)=2sinx+sin2x,则f(x)的最小值是 . 【解答】解:由题意可得T=2π是f(x)=2sinx+sin2x的一个周期, 故只需考虑f(x)=2sinx+sin2x在[0,2π)上的值域,先来求该函数在[0,2π)上的极值点, 求导数可得f′(x)=2cosx+2cos2x=2cosx+2(2cos2x﹣1)=2(2cosx﹣1)(cosx+1), 令f′(x)=0可解得cosx=或cosx=﹣1,可得此时x=,π或 ;

∴y=2sinx+sin2x的最小值只能在点x=,π或 和边界点x=0中取到, 计算可得f( )=,f(π)=0,f( )=﹣,f(0)=0, ∴函数的最小值为﹣,故答案为:. 10. (全国1卷)已知函数f(x)=﹣x+alnx. (1)讨论f(x)的单调性; (2)若f(x)存在两个极值点x1,x2,证明:<a﹣2. 【解答】解:(1)函数的定义域为(0,+∞), 函数的导数f′(x)=﹣﹣1+=﹣, 设g(x)=x2﹣ax+1, 当a≤0时,g(x)>0恒成立,即f′(x)<0恒成立,此时函数f(x)在(0,+∞)上是减函数, 当a>0时,判别式△=a2﹣4, ①当0<a≤4时,△≤0,即g(x)>0,即f′(x)<0恒成立,此时函数f(x)在(0,+∞)5

上是减函数, ②当a>2时,x,f′(x),f(x)的变化如下表: x (0,

) (,) (,

+∞)

f′(x) ﹣ 0 + 0 ﹣ f(x) 递减 递增 递减 综上当a≤2时,f(x)在(0,+∞)上是减函数,

当a>2时,在(0,),和(,+∞)上是减函数,

则(,)上是增函数. (2)由(1)知a>2,0<x1<1<x2,x1x2=1, 则f(x1)﹣f(x2)=(x2﹣x1)(1+)+a(lnx1﹣lnx2)=2(x2﹣x1)+a(lnx1﹣lnx2),

则=﹣2+,则问题转为证明<1即可, 即证明lnx1﹣lnx2>x1﹣x2,即证2lnx1>x1﹣在(0,1)上恒成立, 设h(x)=2lnx﹣x+,(0<x<1),其中h(1)=0, 求导得h′(x)=﹣1﹣=﹣=﹣<0,则h(x)在(0,1)上单调递减, ∴h(x)>h(1),即2lnx﹣x+>0,故2lnx>x﹣,则<a﹣2成立. 11.(全国2卷)函数f(x)=的图象大致为( )B 6

A. B. C. D. 【解答】解:函数f(﹣x)==﹣=﹣f(x),则函数f(x)为奇函数,图象关于原点对称,排除A,当x=1时,f(1)=e﹣>0,排除D.当x→+∞时,f(x)→+∞,排除C, 故选:B. 12.(全国2卷)已知f(x)是定义域为(﹣∞,+∞)的奇函数,满足f(1﹣x)=f(1+x),若f(1)=2,则f(1)+f(2)+f(3)+…+f(50)=( )C A.﹣50 B.0 C.2 D.50 【解答】解:∵f(x)是奇函数,且f(1﹣x)=f(1+x), ∴f(1﹣x)=f(1+x)=﹣f(x﹣1),f(0)=0, 则f(x+2)=﹣f(x),则f(x+4)=﹣f(x+2)=f(x), 即函数f(x)是周期为4的周期函数,∵f(1)=2, ∴f(2)=f(0)=0,f(3)=f(1﹣2)=f(﹣1)=﹣f(1)=﹣2, f(4)=f(0)=0,则f(1)+f(2)+f(3)+f(4)=2+0﹣2+0=0, 则f(1)+f(2)+f(3)+…+f(50)=12[f(1)+f(2)+f(3)+f(4)]+f(49)+f(50) =f(1)+f(2)=2+0=2,故选:C. 13.(全国2卷)曲线y=2ln(x+1)在点(0,0)处的切线方程为 y=2x . 【解答】解:∵y=2ln(x+1),∴y′=,当x=0时,y′=2,

∴曲线y=2ln(x+1)在点(0,0)处的切线方程为y=2x.故答案为:y=2x.

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