高中数学(函数和导数)综合练习含解析
高中数学专题练习《基本初等函数的导数》含详细解析

5.2 导数的运算5.2.1 基本初等函数的导数基础过关练题组一 利用导数公式求函数的导数1.(2020浙江绍兴稽山中学高二下期中)已知f(x)=cos30°,则f'(x)的值为( )A.-12B.12C.-32D.02.已知函数f(x)=1x2,则 )A.-14B.-18C.-8D.-163.函数y=1x在x=4处的导数是( )A.116B.-116C.18D.-184.下列求导运算正确的是( )A.(cos x)'=sin xB.(3x)'=3x log3eC.(lg x)'=1x ln10D.(x-2)'=-2x-15.设f0(x)=sin x,f1(x)=f0'(x),f2(x)=f1'(x),……,f n+1(x)=f n'(x),n∈N,则f2 019(x)=( )A.sin xB.-sin xC.cos xD.-cos x6.(多选)下列求导运算正确的是( )'=1x2B.(x)'=12xC.(x a)'=ax a-1D.(log a'=1x ln a 7.求下列函数的导数.(1)y=1x5;(2)y=x2x;(3)y=lg x;(4)y=5x-x.题组二 导数公式的应用8.(2020黑龙江佳木斯一中高二上期末)曲线y=1x在点A(-1,-1)处的切线方程是( )A.x+y-2=0B.x-y+2=0C.x+y+2=0D.x-y-2=09.若曲线y=x4的一条切线l与直线x+4y-8=0垂直,则l的方程为( )A.4x-y-3=0B.x+4y-5=0C.4x-y+3=0D.x+4y+3=010.(2020福建三明第一中学月考)以正弦曲线y=sin x上一点P为切点作切线l,则切线l的倾斜角的范围是( )A.0,πB.[0,π), D.0,,11.已知函数f(x)=ln x,则函数g(x)=f(x)-f'(x)的零点所在的区间是( )A.(0,1)B.(1,2)C.(2,3)D.(3,4)12.若曲线y=x-12在点(m,m-12)处的切线与两个坐标轴围成的三角形的面积为18,则m=( )A.64B.32C.16D.813.(多选)已知函数f(x)及其导数f'(x),若存在x0,使得f(x0)=f'(x0),则称x0是f(x)的一个“巧值点”.下列函数中,有“巧值点”的是( )A.f(x)=x2B.f(x)=e-xC.f(x)=ln xD.f(x)=1x14.(2019广东东莞高二上期末)设曲线y=x n+1(n∈N*)在点(1,1)处的切线,计算a1+a2+a3+…+a2019.与x轴交点的横坐标为x n,令a n=lg1x n答案全解全析基础过关练1.D ∵f(x)=cos 30°=32,∴f'(x)=0.2.D f'(x)=-2x -3=-2x 3,则故选D.3.B y'=-12x -32,∴y'x=4=-12×4-32=-116,故选B.4.C (cos x)'=-sin x,故A 不正确;(3x )'=3x ·ln 3,故B 不正确;(lg x)'=1x ·ln10,故C 正确;(x -2)'=-2x -2-1=-2x -3,故D 不正确.故选C.5.D f 0(x)=sin x,f 1(x)=f 0'(x)=(sin x)'=cos x,f 2(x)=f 1'(x)=(cos x)'=-sin x,f 3(x)=f 2'(x)=(-sin x)'=-cos x,f 4(x)=f 3'(x)=(-cos x)'=sin x,所以4为最小正周期,故f 2 019(x)=f 3(x)=-cos x.6.BCD 在A 中-1)'=-1x 2,故A 错误;在B 中,(x )'=(x 12)'=12×x -12=12x ,故B 正确;在C 中,(x a )'=ax a-1,故C 正确;在D 中,(log a '=1x ln a ,故D 正确.故选BCD.7.解析 (1)∵y=1x 5=x -5,∴y'=-5x -6.(2)∵y=x 2x =x 2x 12=x 32,∴y'=32x 12.(3)∵y=lg x,∴y'=1x ln10.(4)∵y=5x ,∴y'=5x ln 5.(5)∵-x =sin x,∴y'=cos x.8.C 由y=1x 得y'=-x -2,因此切线的斜率为k=-(-1)-2=-1,∴切线方程为y+1=-(x+1),即x+y+2=0,故选C.9.A ∵直线x+4y-8=0的斜率为-14,∴直线l 的斜率为4,又y'=4x 3,∴4x 3=4,得x=1,又当x=1时,y=x 4=1,∴直线l 的方程为y-1=4(x-1),即4x-y-3=0.10.A ∵y=sin x,∴y'=cos x,∵cos x ∈[-1,1],∴切线斜率的范围是[-1,1],∴倾斜角的范围是0,,π,故选A.11.B 由f(x)=ln x,得f'(x)=1x ,则g(x)=f(x)-f'(x)=ln x-1x .易知函数g(x)的定义域为(0,+∞),且函数g(x)在(0,+∞)上为增函数,又g(1)=ln 1-1=-1<0,g(2)=ln 2-12=ln 2-ln e >0,所以函数g(x)在区间(1,2)上有唯一零点.12.A 因为y'=-12x -32,所以曲线y=x -12在点(m,m -12)处的切线方程为y-m -12=-12·m -32(x-m),令x=0,得y=32m -12,令y=0,得x=3m,由题意可得,12×32m -12×3m=18,解得m=64.13.ACD 在A 中,若f(x)=x 2,则f'(x)=2x,则x 2=2x,这个方程显然有解,故A 符合要求;在B 中,若f(x)=e -x ,则ln 1e =-e -x ,即e -x =-e -x ,此方程无解,故B 不符合要求;在C 中,若f(x)=ln x,则f'(x)=1x ,由ln x=1x ,数形结合可知该方程存在实数解,故C 符合要求;在D 中,若f(x)=1x ,则f'(x)=-1x 2,由1x =-1x 2,可得x=-1,故D 符合要求.故选ACD.14.解析 因为y=x n+1,所以y'=(n+1)x n ,所以曲线y=x n+1(n ∈N *)在(1,1)处的切线斜率为k=n+1,切线方程为y-1=(n+1)(x-1).令y=0,得x=n n +1,即x n =n n +1,所以a n =lg 1x n =lg(n+1)-lg n,所以a 1+a 2+a 3+…+a 2 019=lg 2-lg 1+lg 3-lg 2+lg 4-lg 3+…+lg 2 020-lg 2 019=lg 2 020-lg 1=1+lg 202.。
高考数学专题:导数大题专练含答案

高考数学专题:导数大题专练含答案一、解答题1.已知函数()ln ex f x x =,()2ln 1g x a x x =-+,e 是自然对数的底数.(1)求函数()f x 的最小值;(2)若()0g x ≤在()0,∞+上恒成立,求实数a 的值;(3)求证:2022202320232023e 20222022⎛⎫⎛⎫<< ⎪⎪⎝⎭⎝⎭.2.已知函数()()e sin x f x rx r *=⋅∈N ,其中e 为自然对数的底数.(1)若1r =,求函数()y f x =的单调区间;(2)证明:对于任意的正实数M ,总存在大于M 的实数a ,b ,使得当[,]x a b ∈时,|()|1f x ≤.3.已知:()e xf x mx =+.(1)当1m =时,求曲线()y f x =的斜率为2的切线方程;(2)当0x ≥时,()2213222m f x x ≥+-成立,求实数m 的范围4.设函数()1e ln 1xa f x a x -=--,其中0a > (1)当1a =时,讨论()f x 单调性;(2)证明:()f x 有唯一极值点0x ,且()00f x ≥.5.已知函数()ln 1f x x ax =++,R a ∈,函数()()21e ln 2xg x x x x x x =-++-,)2e ,x -∈+∞⎡⎣.(1)试讨论函数()f x 的单调性;(2)若0x 是函数()g x 的最小值点,且函数()()h x xf x =在0x x =处的切线斜率为2,试求a 的值.6.已知函数()()32131.3f x x a x x =-++ (1)若1a =,求函数()f x 的单调区间; (2)证明:函数()2y f x a =-至多有一个零点. 7.已知函数()ln xf x x =, ()()1g x k x =-. (1)证明: R k ∀∈,直线y g x 都不是曲线()y f x =的切线;(2)若2e,e x ⎡⎤∀∈⎣⎦,使()()f x g x ≤恒成立,求实数k 的取值范围.8.2020年9月22日,中国政府在第七十五届联合国大会上提出:“中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和.”为了进一步了解普通大众对“碳中和”及相关举措的认识,某机构进行了一次问卷调查,部分结果如下:(1)根据所给数据,完成下面的22⨯列联表,并根据列联表,判断是否有95%的把握认为“是否了解‘碳中和’及相关措施”与“学生”身份有关?附:()()()()()22n ad bc K a b c d a c b d -=++++,n a b c d =+++.(2)经调查后,有关部门决定加大力度宣传“碳中和”及相关措施以便让节能减排的想法深入人心.经过一段时间后,计划先随机从社会上选10人进行调查,再根据检验结果决定后续的相关举措.设宣传后不了解“碳中和”的人概率都为()01p p <<,每个被调查的人之间相互独立.①记10人中恰有3人不了解“碳中和”的概率为()f p ,求()f p 的最大值点0p ; ②现对以上的10人进行有奖答题,以①中确定的0p 作为答错的概率p 的值.已知回答正确给价值a 元的礼品,回答错误给价值b 元的礼品,要准备的礼品大致为多少元?(用a ,b 表示即可)9.已知函数()321623f x x ax x =+-+在2x =处取得极值.(1)求()f x 的单调区间;(2)求()f x 在[]4,3-上的最小值和最大值.10.已知函数()ln 2f x x x ax =++在点()()1,1f 处的切线与直线220x y 相互垂直.(1)求实数a 的值;(2)求()f x 的单调区间和极值.【参考答案】一、解答题 1.(1)1- (2)2(3)证明见解析 【解析】 【分析】(1)根据导数判断函数()f x 的单调性,进而可得最值;(2)将不等式恒成立转化为求函数()g x 的最大值问题,可得参数取值范围; (3)根据函数()f x 与()g x 的单调性直接可证不等式. (1)函数()ln ln ex f x x x x x ==-的定义域为()0,∞+,()ln f x x '=,当()0,1x ∈时,()0f x '<,()1,x ∈+∞时,()0f x '>, 故()f x 在()0,1上单调递减,在()1,+∞上单调递增, 所以()()min 11f x f ==-. (2)函数()2ln 1g x a x x =-+,0x >,则()()2220a a x g x x x x x-'=-=>,当0a ≤时,()0g x '<,()g x 在()0,∞+上单调递减, 此时存在()00,1x ∈,使得()()010g x g >=,与题设矛盾,当0a >时,x ⎛∈ ⎝时,()0g x '>,x ⎫∈+∞⎪⎪⎭时,()0g x '<,故()g x 在⎛ ⎝上单调递增,在⎫+∞⎪⎪⎭上单调递减,所以()max 1ln 12222a a a ag x g a ==+=-+,要使()0g x ≤在()0,∞+恒成立, 则()max 0g x ≤,即ln 10222aa a -+≤,又由(1)知()ln 1f x x x x =-≥-即ln 10x x x -+≥,(当且仅当1x =时,等号成立).令2a x =有ln 10222a a a -+≥,故ln 1022a a -+=且12a =, 所以2a =. (3)由(1)知()l n 1l n x f x x x x ex ==-≥-(当且仅当1x =时等号成立).令()10t x t t +=>,则1x >,故111ln 1t t t t t t +++->-,即11ln 1tt t ++⎛⎫> ⎪⎝⎭,所以11e tt t ++⎛⎫> ⎪⎝⎭令2022t =,则20232023e 2022⎛⎫> ⎪⎝⎭;由(2)知22ln 1x x ≤-在()0,∞+上恒成立, 所以22ln 1x x ≤-(当且仅当1x =时等号成立).令()210m x m m +=>,则21x >,故11ln 1m m m m ++<-,即1ln 1mm m +⎛⎫< ⎪⎝⎭, 所以1e mm m +⎛⎫< ⎪⎝⎭.令2022m =,则20222023e 2022⎛⎫< ⎪⎝⎭综上,2022202320232023e 20222022⎛⎫⎛⎫<< ⎪⎪⎝⎭⎝⎭.【点睛】导函数中常用的两种常用的转化方法:一是利用导数研究含参函数的单调性,常化为不等式恒成立问题.注意分类讨论与数形结合思想的应用;二是函数的零点、不等式证明常转化为函数的单调性、极(最)值问题处理.2.(1)增区间为32,2,44k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦ 减区间为52,2,44k k k Z ππππ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦(2)证明过程见解析. 【解析】 【分析】(1)对函数求导,利用辅助角公式合并为同名三角函数,利用单调增减区间代入公式求解即可.(2)将绝对值不等式转化为11sin e e xxrx ⎛⎫⎛⎫-≤≤ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,移向构造新函数,利用导数判定单调性,借助零点定理和隐零点证明新构造函数恒正,再结合三角函数的特有的周期特点寻找M 即可. (1)()e (sin cos )sin 4x x f x x x x π⎛⎫'=+=+ ⎪⎝⎭令22242k x k πππππ-≤+≤+,得32,244x k k ππππ⎡⎤∈-+⎢⎥⎣⎦令322242k x k ππππ+≤+≤π+,得24x k ππ⎡∈+⎢⎣,524k ππ⎤+⎥⎦当32,244x k k ππππ⎡⎤∈-+⎢⎥⎣⎦时, ()0f x '>,()f x 单调递增 当24x k ππ⎡∈+⎢⎣,524k ππ⎤+⎥⎦时, ()0,()f x f x '< 单调递減 综上() f x 单调递增区间为32,2,44k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦单调递减区间为 52,2,44k k k Z ππππ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦(2)要证|()|1f x ≤,即证e sin 1xrx ⋅≤,即证11sin =e e xx rx ⎛⎫≤ ⎪⎝⎭即证 11sin e e xxrx ⎛⎫⎛⎫-≤≤ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭在[,]x a b ∈时成立即可,[,]x a b ∈时,1sin 0e 1sin 0e xxrx rx ⎧⎛⎫-≤⎪ ⎪⎪⎝⎭⎨⎛⎫⎪+≥ ⎪⎪⎝⎭⎩. 令1()sin e x h x rx ⎛⎫=- ⎪⎝⎭, 1()cos e xh x r rx ⎛⎫'=+ ⎪⎝⎭当222,k k x rr πππ⎛⎫+ ⎪∈⎪ ⎪⎝⎭时, cos 0,r rx > 所以1()cos 0,e xh x r rx ⎛⎫'=+> ⎪⎝⎭所以()h x 单调递增,2210,e k rk h rππ⎛⎫⎛⎫=-< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭2221210(0)e k r k h k r ππππ+⎛⎫⎛⎫+ ⎪⎪=±>> ⎪⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭0(2)22,k k x rrπππ+∴∃∈ , 满足()00h x =由单调性可知02,k x x r π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭, 满足()0()0h x h x <= 又因为当021,,sin 0,0,xk x x rx r e π⎛⎫⎛⎫∈>≥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 1sin 0xrx e ⎛⎫∴+≥ ⎪⎝⎭,所以1sin 0e 1sin 0e xxrx rx ⎧⎛⎫-≤⎪ ⎪⎪⎝⎭⎨⎛⎫⎪+≥ ⎪⎪⎝⎭⎩能够同时满足, 对于任意的正实数M ,总存在正整数k ,且满足2Mr k π>时, 使得 2k M r π>成立, 所以不妨取 02,,2k Mr a k b x rππ⎛⎫=>= ⎪⎝⎭ 则,a b M >且[,]x a b ∈时,1sin 01sin 0xxrx e rx e ⎧⎛⎫-≤⎪ ⎪⎪⎝⎭⎨⎛⎫⎪+≥ ⎪⎪⎝⎭⎩, 故对于任意的正实数M ,总存在大于M 的实数,a b ,使得当[,]x a b ∈ 时,|()|1f x ≤. 3.(1)21y x =+(2)ln 3m ⎡∈-⎣【解析】 【分析】(1)利用导数的几何意义直接可得切线方程;(2)()2213222m f x x ≥+-恒成立,可转化为()22130222xm g x e mx x =+--+≥恒成立,利用导数判断函数()g x 的单调性与最值情况. (1)当1m =时,()e xf x x =+, 则()e 1xf x '=+,设切点为()()00,x f x ,故()00e 12xk f x '==+=,解得00x =,故()000e e 01x f x x =+=+=,即切点坐标为()0,1,所以切线方程()120y x -=-,即21y x =+; (2)当0x ≥时,()2213222m f x x ≥+-成立,即2213e 0222xm mx x +--+≥恒成立,设()2213e 222xm g x mx x =+--+,()e x g x x m '=-+, ()e 1x g x ''=-,因为0x ≥,故()e 10xg x ''=-≥恒成立, 则()e xg x x m '=-+在()0,∞+上单调递增,所以()()01g x g m ''≥=+,当1m ≥-时,()()010g x g m ''≥=+≥恒成立, 故()g x 在()0,∞+上单调递增,即()()2235012222m m g x g ≥=-+=-,所以25022m -≥,解得m ≤≤故1m -≤≤当1m <-时,()010g m '=+<,()e 2m g m m -'-=+,设()e 2mh m m -=+,1m <-,()e 20m h m -'=-+<恒成立,则()h m 在(),1-∞-上单调递减,所以()()120h m h e >-=->,即()e 20mg m m -'-=+>,所以存在()00,x m ∈-,使()00g x '=,即000xe x m -+=,所以()g x 在()00,x 上单调递减,在()0,x +∞上单调递增, 故()()02200013e 222x m g x g x mx x ≥=+--+()()00000222000011313e e e e e 022222x x x x x x x x x =+----+=-++≥,解得0ln 3x ≤,即00ln 3x ≤≤, 设()e xx m x ϕ==-,0ln3x ≤≤,()1e 0x x ϕ'=-≤恒成立,故()x ϕ在()0,3上单调递减, 故()()3ln33x ϕϕ≥=-, 即ln33m ≥-, 所以ln331m -≤<-,综上所述,ln 3m ⎡∈-⎣.【点睛】导数是研究函数的单调性、极值(最值)最有效的工具,而函数是高中数学中重要的知识点,对导数的应用的考查主要从以下几个角度进行: (1)考查导数的几何意义,往往与解析几何、微积分相联系. (2)利用导数求函数的单调区间,判断单调性;已知单调性,求参数. (3)利用导数求函数的最值(极值),解决生活中的优化问题. (4)考查数形结合思想的应用.4.(1)()f x 在0,1上单调递减,在()1,+∞上单调递增; (2)证明见解析. 【解析】 【分析】(1)首先确定()f x 定义域,再应用二阶导数的符号判断f x 的单调性,进而分区间判断f x 的符号,即可确定()f x 的单调性.(2)求()f x 的二阶导,根据其符号知f x 在()0,+∞上单调递增,令0f x 得到ln 1x x a+=,构造()ln 1x h x x a=+-结合其单调性,注意利用导数研究()ln 1x x x ϕ=-+的符号,再用放缩法判断1a h a ⎛⎫⎪+⎝⎭、()1ea h +的符号,即可判断零点0x 的唯一性,进而得到00011ln ln x x a x -==-,结合基本不等式求证()00f x ≥. (1)当1a =时,()1e ln 1xf x x -=--,定义域为()0,+∞,则()11e x f x x -'=-,()121e 0xf x x -+'=>', 所以f x 在()0,+∞上单调递增,又()10f '=, 当01x <<时,0f x ,所以()f x 在区间0,1上单调递减; 当1x >时,0f x,所以()f x 在区间()1,+∞上单调递增.综上,()f x 在0,1上单调递减,在()1,+∞上单调递增. (2)由题意,()11ex af x x -='-,()1211e 0x af x a x-=⋅+'>',则f x 在()0,+∞上单调递增,至多有一个零点,令()ln 1x x x ϕ=-+,其中1x >,则()111xx x xϕ-'=-=, 当()0,1x ∈时,()0ϕ'>x ,()ϕx 单调递增. 当()1,x ∈+∞时,()0ϕ'<x ,()ϕx 单调递减,所以()()10x ϕϕ≤=,即ln 10x x -+≤,于是ln 1≤-x x , 令0f x,则e e x a x ⋅=,两边取自然对数可得ln 1xx a+=,令()ln 1x h x x a=+-,则()h x 在()0,+∞上单调递增. 故11ln 1111011111a a a h a a a a a ⎛⎫=+-≤-+-=-<⎪+++++⎝⎭,又()11111e eln ee 10a a a a h a a a++++=+⋅-=+>, 所以()h x 在()0,+∞上有唯一零点0x ,则f x 有唯一零点0x ,即()f x 有唯一极值点0x .下证()00f x ≥: 因为()01001e0x af x x -'=-=,所以0101e x a x -=,可得00011ln ln x x a x -==-,所以()010000e ln 11120x ax a f x a x x a -=--=+--≥=,当且仅当0x a =时等号成立,综上,()f x 有唯一极值点0x 且()00f x ≥,得证. 【点睛】关键点点睛:第二问,利用二阶导数研究一阶导数的单调性,根据零点所得的等量关系构造()ln 1x h x x a=+-,结合单调性、零点存在性定理判断f x 零点的唯一性,进而利用基本不等式证明不等式. 5.(1)答案见解析; (2)12a =. 【解析】 【分析】(1)由题可得()11ax f x a xx+'=+=,讨论0a ≥,0a <即得; (2)由题可得()g x '是一个单调递增的函数,利用零点存在定理可得()2e ,1t -∃∈,使得()0g t '=,进而可得()0000111ln e e 1ln x x x x ⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭,利用导数可得001e x x =,结合条件可得00ln 20x ax +=,即求. (1)()11ax f x a x x+'=+=,0x >, 当0a ≥时,函数()f x 在定义域()0,∞+上单调递增; 当0a <时,函数的单调性如表格所示:由题可得()()()22121e 1ln 2e ln 1x xg x x x x x x x x '=-++-++-=++-,0x >,则()g x '是一个单调递增的函数, 当2e x -=时,()()2242e e e e e 30g ----'=+-<,当1x =时,()12e 10g '=->,故()2e ,1t -∃∈,使得()0g t '=,且所以0x t =,00000e ln 10g x x x x '=++-=,整理该式有()02000e 1ln x xx x +=-,()000001111e ln xx x x x +=+, ∴()000111ln ee1ln x x x x ⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭令()()21ln ,e m x x x x -=+>,则()2ln 0m x x '=+>,所以函数在()2e ,-+∞上单调递增,故()000111ln ee1ln x x x x ⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭的解满足001e xx =;又()2ln h x x x ax x =++,()1ln 21h x x ax '=+++,()0002ln 22h x x ax '=++=,所以00ln 20x ax +=,由01e xx =知,0020x ax -+=,故12a =.6.(1)()f x 在(,1)-∞-,(3,)+∞上单调递增,在(1,3)-上单调递减 (2)证明见解析 【解析】 【分析】(1)直接求导后判断单调性即可;(2)先变形得到323033x a x x -=++,构造函数,求导后说明单调性即可证明.(1)当1a =时,()()321313f x x x x =-++,2()23f x x x '=--. 令()0f x '=,解得1x =-或3x =,当()(),13,x ∞∞∈--⋃+时,()0f x '>;当(1,3)x ∈-时,()0f x '<, 故()f x 在(,1)-∞-,(3,)+∞上单调递增,在(1,3)-上单调递减.(2)()321()2333y f x a x a x x =-=-++,由于2330x x ++>,所以()20f x a -=等价于3230.33x a x x -=++设()32333x g x a x x =-++, 则()g x '()()222269033x x x xx ++=++,当且仅当0x =或3x =-时,()0g x '=,所以()g x 在(,)-∞+∞上单调递增,故()g x 至多有一个零点,从而()2y f x a =-至多有一个零点. 7.(1)证明见解析 (2)e ,e 1⎡⎫+∞⎪⎢-⎣⎭【解析】 【分析】(1)求出()f x 的导数,设出切点,可得切线的斜率,根据斜率相等,进而构造函数()=ln 1h x x x +-,求出导数和单调区间,即可证明;(2)由2e,e x ⎡⎤∀∈⎣⎦,使()()f x g x ≤恒成立转化为()maxln 1x k x x ⎡⎤≥⎢⎥⎢⎥⎣⎦-2e,e x ⎡⎤∈⎣⎦,再 利用导数法求出()()n 1l xx x x ϕ-=在2e,e ⎡⎤⎣⎦的最大值即可求解.(1)由题意可知,()f x 的定义域为()()0,11,+∞,由()ln x f x x=,得()()2ln 1ln x f x x -'=, 直线y g x 过定点()1,0, 若直线yg x 与曲线()y f x =相切于点()00000,01ln x x x x x ⎛⎫>≠ ⎪⎝⎭且,则()002000ln 1ln 1ln x x x k x x --==-,即00ln 10x x +-=① 设()()=ln 1,0h x x x x +-∈+∞,则()1=10h x x'+>, 所以()h x 在()0+∞上单调递增,又()1ln1110h =+-=, 从而当且仅当01x =时,①成立,这与01x ≠矛盾. 所以,R k ∀∈,直线y g x 都不是曲线()y f x =的切线. (2)由()()f x g x ≤,得()1ln xxk x ≤-, 22e e ,0e 11e 1x x ∴≤≤∴<-≤-≤-,()l 1n xk x x -∴≥若2e,e x ⎡⎤∀∈⎣⎦,使()()f x g x ≤恒成立转化为()maxln 1xk x x ⎡⎤≥⎢⎥⎢⎥⎣⎦-,2e,e x ⎡⎤∈⎣⎦即可. 令()()n 1l x x x x ϕ-=,2e,e x ⎡⎤∈⎣⎦,则()()2ln 1ln 1x x x x x ϕ---+'=⎡⎤⎣⎦,令()ln 1t x x x =--+,2e,e x ⎡⎤∈⎣⎦,则()110t x x'=--<, 所以()t x 在2e,e ⎡⎤⎣⎦上是单调递减;所以()()e lne e 1e<0t x t ≤=--+=-,故()0ϕ'<x()ϕx 在2e,e ⎡⎤⎣⎦上是单调递减;当e x =时,()ϕx 取得最大值为()()e ee e 1ln e e 1ϕ==--,即ee 1k ≥-. 所以实数k 的取值范围为e ,e 1⎡⎫+∞⎪⎢-⎣⎭【点睛】解决此题的关键利用导数的几何意义及两点求斜率,再根据同一切线斜率相等即可证明,对于恒成立问题通常采用分离常数法,进而转化为求函数的最值问题,利用导数法即可求解.8.(1)列联表见解析,没有95%的把握认为“是否了解‘碳中和’及相关措施”与“学生”身份有关; (2)①0310p =;②()73a b + 【解析】(1)对满足条件的数据统计加和即可,然后根据给定的2K 计算公式,将计算结果与195%0.05-=所对应的k 值比较大小即可;(2)①利用独立重复试验与二项分布的特点,写出10人中恰有3人不了解“碳中和”的概率为()f p ,再利用导数求出最值点; ②利用独立重复试验的期望公式代入可求出答案. (1)由题中表格数据完成22⨯列联表如下:()22800125250150275800 3.463 3.841275525400400231K ⨯⨯-⨯==≈<⨯⨯⨯.故没有95%的把握认为“是否了解‘碳中和’及相关措施”与“学生”身份有关. (2)①由题得,()()733101f p C p p =-,()0,1p ∈, ∴()()()()()763236321010C 3171C 1310f p p p p p p p p ⎡⎤'=---=--⎣⎦. 令()0f p '=,得310p =,当30,10p ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()0f p '>; 当3,110p ⎛⎫∈⎪⎝⎭时,()0f p '<, ∴当30,10p ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()f p '单调选增;当3,110p ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()f p '单调递减, ∴()f p 的最大值点0310p =. ②本题求要准备的礼品大致为多少元,即求10个人礼品价值X 的数学期望. 由①知答错的概率为310, 则()33101731010E X a b a b ⎡⎤⎛⎫=-+=+ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦, 故要准备的礼品大致为73a b +元.9.(1)增区间为(),3-∞-,()2,+∞,减区间为()3,2- (2)()max 312f x =,()min 163f x =-【分析】(1)根据题意得()20f '=,进而得12a =,再根据导数与单调性的关系求解即可;(2)由(1)知[]4,3x ∈-时,()f x 的增区间为[)4,3--,(]2,3,减区间为()3,2-,进而求解()4f -,()3f -,()2f ,()3f 的值即可得答案. (1)解:(1)()226f x x ax '=+-,因为()f x 在2x =处取得极值,所以()24460f a '=+-=,解得12a =. 检验得12a =时,()f x 在2x =处取得极小值,满足条件.所以()26f x x x '=+-,令()0f x '>,解得3x <-或2x >,令()0f x '<,解得32x -<<, 所以()f x 的增区间为(),3-∞-,()2,+∞,减区间为()3,2-; (2)解:令()260f x x x '=+-=,解得3x =-或2x =,由(1)知()f x 的增区间为(),3-∞-,()2,+∞,减区间为()3,2-; 当[]4,3x ∈-时,()f x 的增区间为[)4,3--,(]2,3,减区间为()3,2- 又()()()()321138444642323f -=⨯-+⨯--⨯-+=, ()()()()321131333632322f -=⨯-+⨯--⨯-+=,()321116222622323f =⨯+⨯-⨯+=-,()32115333632322f =⨯+⨯-⨯+=-,所以()max 312f x =,()min 163f x =-. 10.(1)3a =-;(2)增区间为()2e ,+∞,减区间为()20,e ,极小值22e -,无极大值.【解析】 【分析】(1)根据()1112f '⨯=-,代值计算即可求得参数值;(2)根据(1)中所求参数值,求得()f x ',利用导数的正负即可判断函数单调(1)因为()ln 1f x x a '=++,在点()()1,1f 处的切线斜率为()11k f a '==+, 又()f x 在点()()1,1f 处的切线与直线220x y 相互垂直, 所以()1112f '⨯=-,解得3a =-. (2)由(1)得,()ln 2f x x '=-,()0,x ∈+∞, 令()0f x '>,得2e x >,令()0f x '<,得20e x <<,即()f x 的增区间为()2e ,+∞,减区间为()20,e .又()22222e e ln e 3e 22ef =-+=-,所以()f x 在2e x =处取得极小值22e -,无极大值. 【点睛】本题考查导数的几何意义,以及利用导数研究函数的单调性和极值,属综合中档题.。
1392_高中数学习题:选择性必修三 6.2.2 导数与函数的极值最值 课后习题(含答案)_0

6.2.2导数与函数的极值、最值必备知识基础练1.函数f(x)的定义域为开区间(a,b),其导函数f'(x)在(a,b)内的图象如图所示,则函数f(x)在开区间(a,b)内的极大值点的个数为()A.1B.2C.3D.42.函数f(x)的导函数为f'(x)=-x(x+2),则函数f(x)有()A.最小值f(0)B.最小值f(-2)C.极大值f(0)D.极大值f(-2)3.函数f(x)=x2·e x+1,x∈[-2,1]的最大值为()A.4e-1B.1C.e2D.3e24.当x=1时,三次函数有极大值4,当x=3时有极小值0,且函数的图象过原点,则此函数是()A.f(x)=x3+6x2+9xB.f(x)=x3-6x2+9xC.f(x)=x3-6x2-9xD.f(x)=x3+6x2-9x5.设函数f(x)=e+,若f(x)的极小值为e,则a=()A.-12B.12C.32D.26.已知函数f(x)=x3+ax2+bx+1,曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线斜率为3,且x=23是y=f(x)的极值点,则a+b=.7.若函数f(x)=12x2-x+a ln x有两个不同的极值点,则实数a的取值范围是.8.函数f(x)=x3-3x2-9x+k在区间[-4,4]上的最大值为10,则其最小值为.9.定义在0,π2的函数f(x)=8sin x-tan x的最大值为.10.已知函数f(x)=13x3+a2x2+ax+b,当x=-1时,函数f(x)的极值为-712,则f(2)=.11.设函数f(x)=ln(2x+3)+x2.(1)讨论f(x)的单调性;(2)求f(x)在区间-34.关键能力提升练12.(多选题)关于函数f(x)=e x-2,下列结论不正确的是()A.f(x)没有零点B.f(x)没有极值点C.f(x)有极大值点D.f(x)有极小值点13.已知函数y=f(x)在R上可导且f(0)=2,其导函数f'(x)满足'()-()-2>0,若函数g(x)满足e x g(x)=f(x),则下列结论错误的是()A.函数g(x)在(2,+∞)上单调递增B.x=2是函数g(x)的极小值点C.当x≤0时,不等式f(x)≤2e x恒成立D.函数g(x)至多有两个零点14.函数f(x)=4x-ln x的最小值为()A.1+2ln2B.1-2ln2C.1+ln 2D.1-ln 215.已知函数f (x )=2+2ln x ,若当a>0时,f (x )≥2恒成立,则实数a 的取值范围是.16.设f (x )=a ln x+12+32x+1,其中a ∈R ,曲线y=f (x )在点(1,f (1))处的切线垂直于y 轴.(1)求a 的值;(2)求函数f (x )的极值.17.已知函数f (x )=x 3+k ln x (k ∈R ),f'(x )为f (x )的导函数.(1)当k=6时,①求曲线y=f (x )在点(1,f (1))处的切线方程;②求函数g (x )=f (x )-f'(x )+9的单调区间和极值;(2)当k ≥-3时,求证:对任意的x 1,x 2∈[1,+∞),且x 1>x 2,有'(1)+'(2)2>(1)-(2)1-2.学科素养创新练18.已知函数f (x )=e x +ax 2-x.(1)当a=1时,讨论f (x )的单调性;(2)当x ≥0时,f (x )≥12x 3+1,求a 的取值范围.19.已知函数g (x )=l n,f (x )=g (x )-ax.(1)若函数f (x )在(1,+∞)上是减函数,求实数a 的最小值;(2)若存在x 1,x 2∈[e,e 2],使f (x 1)≤f'(x 2)+a (a>0)成立,求实数a 的取值范围.参考答案6.2.2导数与函数的极值、最值1.B依题意,记函数y=f'(x )的图象与x 轴的交点的横坐标自左向右依次为x 1,x 2,x 3,x 4,当a<x<x 1时,f'(x )>0;当x 1<x<x 2时,f'(x )<0;当x 2<x<x 4时,f'(x )≥0;当x 4<x<b 时,f'(x )<0.因此,函数f (x )分别在x=x 1,x=x 4处取得极大值,选B .2.C由f'(x )=-x (x+2),令f'(x )=-x (x+2)>0,解得-2<x<0,即函数的单调递增区间为(-2,0),令f'(x )=-x (x+2)<0,解得x>0或x<-2,即函数的单调递减区间为(-∞,-2),(0,+∞),所以函数有极大值f (0),极小值f (-2).故选C .3.C∵f'(x )=(x 2+2x )e x+1=x (x+2)e x+1,∴令f'(x )=0,解得x=-2或x=0.又∵当x ∈[-2,1]时,e x+1>0,∴当-2<x<0时,f'(x )<0;当0<x<1时,f'(x )>0.∴f (x )在(-2,0)上单调递减,在(0,1)上单调递增.又f (-2)=4e -1,f (1)=e 2,∴f (x )的最大值为e 2.4.B∵三次函数的图象过原点,故可设为f (x )=x 3+bx 2+cx ,∴f'(x )=3x 2+2bx+c.又x=1,3是f'(x )=0的两个根,∴1+3=-23,1×3=3,解得=-6,=9,∴f (x )=x 3-6x 2+9x.又y'=3x 2-12x+9=3(x-1)(x-3),∴当x=1时,f (x )极大值=4,当x=3时,f (x )极小值=0,满足条件,故选B .5.B由已知得f'(x )=e (+-1)(+)2(x ≠-a ),令f'(x )=0,有x=1-a ,且f (x )在(-∞,1-a )上单调递减,在(1-a ,+∞)上单调递增,∴f (x )的极小值为f (1-a )=e 1-a=e ,即1-a=12,得a=12.故选B .6.-2∵f'(x )=3x 2+2ax+b ,∴'3,'=0,即+2+=3,+43+=0.解得a=2,b=-4,∴a+b=2-4=-2.7.0,14因为函数f (x )=12x 2-x+a ln x 有两个不同的极值点,所以f'(x )=x-1+=2-+=0在(0,+∞)上有2个不同的零点,所以方程x 2-x+a=0在(0,+∞)上有两个不同的实数根,所以=1-4>0,>0,解得0<a<14,故实数a 的取值范围为0,14.8.-71f'(x )=3x 2-6x-9=3(x-3)(x+1).令f'(x )=0,得x=3或x=-1.又f (-4)=k-76,f (3)=k-27,f (-1)=k+5,f (4)=k-20,则f (x )max =k+5=10,得k=5,∴f (x )min =k-76=-71.9.33已知函数f (x )=8sin x-tan x ,那么f'(x )=8cos x-1c o s 2=8c o s 3-1c o s 2,令f'(x )=0,得cos x=12.∵x ∈0,π2,∴x=π3.当x ∈0,π3时,f'(x )>0,函数f (x )在区间0,π3上单调递增;当x ∈π3,π2时,f'(x )<0,函数f (x )在区间π3,π2上单调递减.∴当x=π3时,函数f (x )取得最大值fπ3=33.10.53已知函数f(x)=13x3+a2x2+ax+b,所以f'(x)=x2+2a2x+a.由题意知f'(-1)=0,f(-1)=-712,即1-22+=0,-13+2-+=-712,解得=1,=-14或=-12,=-1.当=1,=-14时,f'(x)=x2+2x+1=(x+1)2≥0,此时函数是R上的增函数,函数f(x)没有极值,不合题意;当=-12,=-1时,f'(x)=x2+12x-12=12(x+1)·(2x-1),令f'(x)=0,解得x=-1,x=12,当x<-1或x>12时,f'(x)>0,当-1<x<12时,f'(x)<0,所以函数f(x)在(-∞,-1)和12,+∞上单调递增,函数f(x)在-1,12上单调递减.当x=-1时,f(x)取得极大值,符合题意,所以=-12,=-1.所以f(x)=13x3+14x2-12x-1.所以f(2)=53.11.解易知f(x)的定义域为-32,+∞.(1)f'(x)=22+3+2x=42+6+22+3=2(2+1)(+1)2+3.当-32<x<-1时,f'(x)>0;当-1<x<-12时,f'(x)<0;当x>-12时,f'(x)>0,从而f(x)在区间-32,-1,-12∞上单调递增,在区间-1,.(2)由(1)知,f(x)在区间-34f-ln2+14.又因为f-ln32+916-ln72−116=ln3712=-l0,所以f(x)在区间-34=116+ln72.12.ACD令f(x)=0,解得x=ln2,所以f(x)有零点,所以A选项不正确.f'(x)=e x>0,所以f(x)在R上递增,没有极值点,所以B选项正确,C,D选项不正确.故选ACD.13.C∵e x g(x)=f(x),∴g(x)=()e,则g'(x)='()-()e,由题意得当x>2时,f'(x)-f(x)>0,故y=g(x)在(2,+∞)上单调递增,选项A正确;当x<2时,f'(x)-f(x)<0,故y=g(x)在(-∞,2)上单调递减,故x=2是函数y=g(x)的极小值点,故选项B正确;由y=g(x)在(-∞,2)上单调递减,则y=g(x)在(-∞,0)上单调递减,由g(0)=(0)e0=2,得当x≤0时,g(x)≥g(0),∴()e≥2,故f(x)≥2e x,故选项C错误;若g(2)<0,则y=g(x)有2个零点,若g(2)=0,则函数y=g(x)有1个零点,若g(2)>0,则函数y=g(x)没有零点,故选项D正确.故选C.14.A f'(x)=4-1=4-1(x>0).令f'(x)>0,得x>14;令f'(x)<0,得0<x<14.所以当x=14时,函数有最小值为f14=4×14-ln14=1+ln4=1+2ln2.故选A.15.[e,+∞)由f(x)=2+2ln x,得f'(x)=2(2-)3,又函数f(x)的定义域为(0,+∞),且a>0,令f'(x)=0,得x=-(舍去)或x=.当0<x<时,f'(x)<0;当x>时,f'(x)>0.故x=是函数f(x)的极小值点,也是最小值点,且f()=ln a+1.要使f(x)≥2恒成立,需ln a+1≥2恒成立,则a≥e.16.解(1)因为f(x)=a ln x+12+32x+1,故f'(x )=−122+32.由于曲线y=f (x )在点(1,f (1))处的切线垂直于y 轴,故该切线斜率为0,即f'(1)=0,从而a-12+32=0,解得a=-1.(2)由(1),知f (x )=-ln x+12+32x+1(x>0),f'(x )=-1−122+32=32-2-122=(3+1)(-1)22.令f'(x )=0,解得x 1=1,x 2=-13.因为x 2=-13不在定义域内,舍去.当x ∈(0,1)时,f'(x )<0,故f (x )在(0,1)上单调递减;当x ∈(1,+∞)时,f'(x )>0,故f (x )在(1,+∞)上单调递增.故f (x )在x=1处取得极小值f (1)=3.17.(1)解①当k=6时,f (x )=x 3+6ln x (x>0),故f'(x )=3x 2+6.可得f (1)=1,f'(1)=9,所以曲线y=f (x )在点(1,f (1))处的切线方程为y-1=9(x-1),即y=9x-8.②依题意,g (x )=x 3-3x 2+6ln x+3,x ∈(0,+∞).从而可得g'(x )=3x 2-6x+6−32,整理可得g'(x )=3(-1)3(+1)2.令g'(x )=0,解得x=1.当x 变化时,g'(x ),g (x )的变化情况如下表:x (0,1)1(1,+∞)g'(x )-0+g (x )↘极小值↗所以,函数g (x )的单调递减区间为(0,1),单调递增区间为(1,+∞);g (x )的极小值为g (1)=1,无极大值.(2)证明由f (x )=x 3+k ln x (x>0),得f'(x )=3x 2+.对任意的x 1,x 2∈[1,+∞),且x 1>x 2,令12=t (t>1),则(x 1-x 2)[f'(x 1)+f'(x 2)]-2[f (x 1)-f (x 2)]=(x 1-x 2)312+1+322+2-213−23+k ln12=13−23-312x 2+3x 122+k12−21-2k ln12=23(t 3-3t 2+3t-1)+k t-1-2ln t .①令h (x )=x-1-2ln x ,x ∈[1,+∞).当x>1时,h'(x )=1+12−2=1>0,由此可得h (x )在[1,+∞)上单调递增,所以当t>1时,h (t )>h (1),即t-1-2ln t>0.因为x 2≥1,t 3-3t 2+3t-1=(t-1)3>0,k ≥-3,所以,23(t 3-3t 2+3t-1)+k t-1-2ln t ≥(t 3-3t 2+3t-1)-3t-1-2ln t =t 3-3t 2+6ln t+3-1.②由(1)②可知,当t>1时,g (t )>g (1),即t 3-3t 2+6ln t+3>1,故t 3-3t 2+6ln t+3-1>0.③由①②③可得(x 1-x 2)[f'(x 1)+f'(x 2)]-2[f (x 1)-f (x 2)]>0.所以,当k ≥-3时,对任意的x 1,x 2∈[1,+∞),且x 1>x 2,有'(1)+'(2)2>(1)-(2)1-2.18.解(1)当a=1时,f (x )=e x +x 2-x ,f'(x )=e x +2x-1.故当x ∈(-∞,0)时,f'(x )<0;当x ∈(0,+∞)时,f'(x )>0.所以f (x )在(-∞,0)上单调递减,在(0,+∞)上单调递增.(2)f (x )≥12x 3+13-2++1e -x ≤1.设函数g (x )3-2++1e -x (x ≥0),则g'(x )=-12x 3-ax 2+x+1-32x 2+2ax-1e -x =-12x [x 2-(2a+3)x+4a+2]e -x =-12x (x-2a-1)·(x-2)e -x .①若2a+1≤0,即a ≤-12,则当x ∈(0,2)时,g'(x )>0.所以g (x )在(0,2)上单调递增,而g (0)=1,故当x ∈(0,2)时,g (x )>1,不合题意.②若0<2a+1<2,即-12<a<12,则当x ∈(0,2a+1)∪(2,+∞)时,g'(x )<0;当x ∈(2a+1,2)时,g'(x )>0.所以g (x )在(0,2a+1),(2,+∞)上单调递减,在(2a+1,2)上单调递增.由于g (0)=1,所以g (x )≤1当且仅当g (2)=(7-4a )e -2≤1,即a ≥7-e 24.所以当7-e 24≤a<12时,g (x )≤1.③若2a+1≥2,即a ≥12,则g (x )≤12x 3+x+1e -x .由于0∈7-e 24,12,故由②可得12x 3+x+1e -x ≤1.故当a ≥12时,g (x )≤1.综上,实数a +∞.19.解由已知函数g (x ),f (x )的定义域均为(0,1)∪(1,+∞),且f (x )=l n -ax (a>0).(1)函数g'(x )=l n -·1(l n )2=l n -1(l n )2,因为f (x )在(1,+∞)上为减函数,故f'(x )=l n -1(l n )2-a ≤0在(1,+∞)上恒成立.所以当x ∈(1,+∞)时,f'(x )max ≤0.又f'(x )=l n -1(l n )2-a=-1l n 2+1l n -a=-1l n −122+14-a ,故当1l n =12,即x=e 2时,f'(x )max =14-a.所以14-a ≤0,于是a ≥14,故a 的最小值为14.(2)命题“若存在x 1,x 2∈[e,e 2],使f (x 1)≤f'(x 2)+a 成立”等价于“当x ∈[e,e 2]时,有f (x )min ≤f'(x )max +a ”.由(1),知当x ∈[e,e 2]时,f'(x )max =14-a ,∴f'(x )max +a=14.问题等价于“当x ∈[e,e 2]时,有f (x )min ≤14”.①当a ≥14时,由(1),f (x )在[e,e 2]上为减函数,则f (x )min =f (e 2)=e 22-a e 2≤14,故a ≥12−14e 2.②当0<a<14时,由于f'(x )=-1l n −122+14-a 在[e,e 2]上为增函数,故f'(x )的值域为[f'(e),f'(e 2)],即-,14-.由f'(x )的单调性和值域知,存在唯一的x 0∈(e,e 2),使f'(x 0)=0,且满足:当x ∈(e,x 0)时,f'(x )<0,f (x )为减函数;当x ∈(x 0,e 2)时,f'(x )>0,f (x )为增函数;所以,f (x )min =f (x 0)=0l n 0-ax 0≤14,x 0∈(e,e 2).所以,a ≥1l n 0−140>1l n e 2−14e >12−14=14,与0<a<14矛盾,不合题意.综上,得a ≥12−14e 2.故a 的取值范围为12−14e 2,+∞.。
高中数学专题练习《导数的四则运算法则》含详细解析

5.2.2导数的四则运算法则基础过关练题组一导数的四则运算法则1.函数f(x)=x 2x+3的导数f'(x)=()A.x 2+6xx+3B.-2x(x+3)2C.x2+6x(x+3)2D.3x2+6x(x+3)22.函数y=x2cos x的导数为()A.y'=2xcos x-x2sin xB.y'=2xcos x+x2sin xC.y'=x2cos x-2xsin xD.y'=xcos x-x2sin x3.已知f(x)=x2+e x,则f'(0)=()A.0B.-4 C.-2 D.14.对于函数f(x)=e xx2+ln x-2kx,若f'(1)=1,则实数k等于()A.e2B.e3C.-e2D.-e35.(2020浙江宁波余姚中学高二下月考)设f(x)与g(x)是定义在R上的两个可导函数,若f(x),g(x)满足f'(x)=g'(x),则f(x)与g(x)满足() A.f(x)=g(x) B.f(x)=g(x)=0C.y=f(x)-g(x)为常数函数D.y=f(x)+g(x)为常数函数6.若函数f(x)=x 2e x,则f'(x)=.7.已知函数f(x),g(x)满足f(5)=5,f'(5)=3,g(5)=4,g'(5)=1,若h(x)=f(x)+2g(x),则h'(5)=.8.求下列函数的导数.(1)y=x-2+x2;(2)y=3x e x-2x+e;(3)y=lnxx2+1;(4)y=x2-4sin x2cos x2.题组二求导法则的综合应用9.已知函数f(x)=f'(1)+xln x,则f(e)=()A.1+eB.eC.2+eD.310.已知定义在R上的函数f(x)=e x+x2-x+sin x,则曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程为()A.y=3x-2B.y=x+1C.y=2x-1D.y=-2x+311.(2020浙江嘉兴高三上期末)设曲线y=x+1x-2在点(1,-2)处的切线与直线ax+by+c=0(b≠0)垂直,则ab=()A.13B.-13C.3D.-312.(2020河北保定高二上期末)设曲线f(x)=ae x-ln x(a≠0)在x=1处的切线为l,则l在y轴上的截距为()A.1B.2C.aeD.ae-113.若质子的运动方程为s=tsin t,其中s的单位为m,t的单位为s,则质子在t=2s时的瞬时速度为m/s.14.曲线y=x3+3x2+6x-10的所有切线中,斜率最小的切线方程为.15.(2020江西南昌三中高二下期中)已知函数f(x)=x-2ln x,求曲线y=f(x)在点A(1,f(1))处的切线方程.能力提升练题组导数的四则运算法则及其应用1.()设函数f(x)=sinθ3x3+√3cosθ2x2+tanθ,其中θ∈[0,5π12],则导数f'(1)的取值范围是()A.[-2,2]B.[√2,√3]C.[√3,2]D.[√2,2]2.(2020湖南长沙长郡中学高二上期末,)下面四个图象中,有一个是函数f(x)=13x3+ax2+(a2-1)x+1(a∈R)的导函数y=f'(x)的图象,则f(-1)=()A.13B.-23C.73D.-13或533.(2019河北衡水中学高三二调,)已知f'(x)是函数f(x)的导函数,且对任意的实数x都有f'(x)=e x(2x-2)+f(x)(e是自然对数的底数),f(0)=1,则(易错)A.f(x)=e x(x+1)B.f(x)=e x(x-1)C.f(x)=e x(x+1)2D.f(x)=e x(x-1)24.()设函数f(x)=xsin x+cos x的图象在点(t,f(t))处切线的斜率为g(t),则函数y=g(t)图象的一部分可以是()5.(多选)()给出定义:若函数f(x)在D上可导,即f'(x)存在,且导函数f'(x)在D上也可导,则称f(x)在D上存在二阶导函数,记f″(x)=(f'(x))',若f″(x)<0在D上恒成立,则称f(x)在D上为凸函数.以下四个函数在(0,π)上不是凸函数的是()2A.f(x)=sin x-cos xB.f(x)=ln x-2xC.f(x)=-x3+2x-1D.f(x)=xe x6.()对于三次函数f(x)=ax3+bx2+cx+d(a≠0),现给出定义:设f'(x)是函数f(x)的导数,f″(x)是f'(x)的导数,若方程f″(x)=0有实数解x0,则称点(x0,f(x0))为函数f(x)=ax3+bx2+cx+d(a≠0)的“拐点”.经过探究发现:任何一个三次函数都有“拐点”,任何一个三次函数都有对称中心,且“拐点”就是对称中心.设函数g(x)=2x3-3x2+1,则g(1100)+g(2100)+…+g(99100)=.7.(2020湖南长沙长郡中学高二上期末,)已知函数f(x)=13x3-2x2+3x(x∈R)的图象为曲线C.(1)求曲线C上任意一点的切线的斜率的取值范围;(2)若在曲线C上存在两条相互垂直的切线,求其中一条切线与曲线C 的切点的横坐标的取值范围.8.()已知直线x+2y-4=0与抛物线y2=4x相交于A,B两点,O是坐标原点,试在抛物线的AOB⏜上求一点P,使△ABP的面积最大.9.()已知函数f(x)(x∈(0,+∞))的导函数为f'(x),且满足xf'(x)-2f(x)=x3e x,f(1)=e-1,求f(x)在点(2,f(2))处的切线方程.答案全解全析基础过关练1.C f'(x)=(x 2)'(x+3)−x2(x+3)′(x+3)2=2x(x+3)−x 2(x+3)2=2x2+6x-x2(x+3)2=x2+6x(x+3)2.故选C.2.A对函数y=x2cos x求导,得y'=2xcos x+x2·(-sin x)=2xcos x-x2sin x.故选A.3.D由题意,得f'(x)=2x+e x,则f'(0)=1,故选D.4.A因为f'(x)=e x(x-2)x3+1x+2kx2,所以f'(1)=-e+1+2k=1,解得k=e2,故选A.5.C取f(x)=x,g(x)=x+1,满足f'(x)=g'(x),可以验证A、B、D错误;由f'(x)=g'(x),得f'(x)-g'(x)=0,即[f(x)-g(x)]'=0,所以f(x)-g(x)=c(c为常数),C 正确.故选C.6.答案2x-x 2e x解析f'(x)=2xe x-x2e x(e x)2=2x-x2e x.7.答案516解析由题意得,h'(x)=f'(x)g(x)-[f(x)+2]g'(x)[g(x)]2,由f(5)=5,f'(5)=3,g(5)=4,g'(5)=1,得h'(5)=f'(5)g(5)-[f(5)+2]g'(5)[g(5)]2=3×4−(5+2)×142=516.8.解析(1)y'=2x-2x-3. (2)y'=(ln3+1)·(3e)x-2x ln2.(3)y'=x 2+1−2x 2lnx x(x 2+1)2.(4)∵y=x 2-4sin x2cos x 2=x 2-2sin x,∴y'=2x-2cos x.9.A ∵f'(x)=ln x+1,∴f'(1)=ln 1+1=1,则f(x)=1+xln x,∴f(e)=1+eln e=1+e.10.B ∵f'(x)=e x +2x-1+cos x,∴切线的斜率k=f'(0)=1,又f(0)=1,∴切线方程为y=x+1. 11.B 依题意得y'=x -2-(x+1)(x -2)2=-3(x -2)2,则y'x=1=-3,由于曲线y=x+1x -2在点(1,-2)处的切线与直线ax+by+c=0(b ≠0)垂直,所以(-3)·(-ab)=-1,解得a b=-13.故选B.12.A 因为函数f(x)=ae x -ln x(a ≠0), 所以f'(x)=ae x -1x ,将x=1代入,得k=ae-1,又f(1)=ae,所以曲线f(x)在x=1处的切线l 的方程为y-ae=(ae-1)(x-1), 整理得y=(ae-1)x+1,令x=0,得y=1. 所以l 在y 轴上的截距为1.故选A. 13.答案 sin 2+2cos 2解析 ∵s'=(tsin t)'=sin t+tcos t, ∴所求瞬时速度为(sin 2+2cos 2)m/s. 14.答案 3x-y-11=0解析 ∵y'=3x 2+6x+6=3(x 2+2x+2) =3(x+1)2+3≥3,∴当x=-1时,y'最小,即此时切线的斜率最小,此时切点为(-1,-14), ∴切线方程为y+14=3(x+1), 即3x-y-11=0.15.解析 ∵函数f(x)=x-2ln x 的导函数为f'(x)=1-2x ,∴曲线y=f(x)在点A(1,f(1))处的切线斜率为f'(1)=1-2=-1,又f(1)=1,∴曲线y=f(x)在点A(1,f(1))处的切线方程为y-1=-(x-1),即x+y-2=0.能力提升练1.D f'(x)=sin θ·x 2+√3cos θ·x, ∴f'(1)=sin θ+√3cos θ=2sin (θ+π3),∵θ∈[0,5π12],∴θ+π3∈[π3,3π4],∴sin (θ+π3)∈[√22,1],∴f'(1)=2sin (θ+π3)∈[√2,2].故选D.2.D 因为f'(x)=x 2+2ax+a 2-1,所以y=f'(x)的图象开口向上,排除②④.若y=f'(x)的图象为①,则a=0,f(-1)=53;若y=f'(x)的图象为③,则a 2-1=0,得a=±1.又对称轴x=-a>0,所以a=-1,所以f(-1)=-13.3.D 由f'(x)=e x (2x-2)+f(x), 得f'(x)-f(x)e x =2x-2,即[f(x)e x]'=2x-2,所以f(x)e x=x 2-2x+c(c 为常数),所以f(x)=(x 2-2x+c)e x , 又因为f(0)=1,所以c=1,所以函数f(x)的解析式是f(x)=e x (x-1)2.故选D.易错警示 已知原函数可求出唯一的导函数,已知导数求原函数,则结论不唯一,如本题中由y'=2x-2可以得到y=x 2-2x+c(c 为常数),解题时容易将c 遗漏导致解题错误. 4.A 由f(x)=xsin x+cos x,可得f'(x)=sin x+xcos x-sin x=xcos x. 则g(t)=f'(t)=tcos t,易知函数g(t)是奇函数,排除选项B,D; 当t ∈(0,π2)时,g(t)>0,排除选项C.故选A.5.AD 对于A,f'(x)=cos x+sin x, f″(x)=-sin x+cos x,当x ∈(0,π4)时,f″(x)>0,故f(x)=sin x-cos x 不是凸函数;对于B,f'(x)=1x-2,f″(x)=-1x2<0,故f(x)=ln x-2x 是凸函数; 对于C,f'(x)=-3x 2+2,f″(x)=-6x,当x ∈(0,π2)时,f″(x)<0,故f(x)=-x 3+2x-1是凸函数;对于D,f'(x)=(x+1)e x ,f″(x)=(x+2)e x ,当x ∈(0,π2)时,f″(x)>0,故f(x)=xe x 不是凸函数.故选AD.6.答案992解析 依题意得,g'(x)=6x 2-6x,g″(x)=12x -6,令g″(x)=0,解得x=12, ∵g (12)=12,∴函数g(x)的对称中心为(12,12),则g(1-x)+g(x)=1,∵1100+99100=2100+98100=…=49100+51100=1,∴g (1100)+g (99100)=g (2100)+g (98100)=…=g (49100)+g (51100)=1,∴g (1100)+g (2100)+…+g (99100) =[g (1100)+g (99100)]+[g (2100)+g (98100)] +…+[g (49100)+g (51100)]+g (12) =49+12=992.7.解析 (1)由题意得f'(x)=x 2-4x+3,则f'(x)=(x-2)2-1≥-1,即曲线C 上任意一点的切线的斜率的取值范围是[-1,+∞).(2)设曲线C 的其中一条切线的斜率为k,则由条件和(1)中结论可知, {k ≥−1,-1k ≥−1,解得-1≤k<0或k ≥1,故由-1≤x 2-4x+3<0或x 2-4x+3≥1,得x ∈(-∞,2-√2]∪(1,3)∪[2+√2,+∞).8.解析 因为|AB|为定值,所以要使△PAB 的面积最大,只要点P 到AB 的距离最大即可,即点P 是抛物线的切线中平行于AB 的切线的切点,设P(x,y).由题图知,点P 在x 轴下方的图象上,所以y=-2√x ,所以y'=-√x . 因为k AB =-12,所以-√x =-12,解得x=4.由y=-2√x ,得y=-4, 所以点P 的坐标为(4,-4).9.解析 ∵xf'(x)-2f(x)=x 3e x ,x ∈(0,+∞),∴xf'(x)-2f(x)x 3=e x . 令g(x)=f(x)x 2,则g'(x)=xf'(x)-2f(x)x 3=e x , ∴g(x)=f(x)x 2=e x +c(c 为常数),∴f(x)=x 2(e x +c).又f(1)=e+c=e-1,∴c=-1.∴f(x)=x 2(e x -1),∴f'(x)=2x(e x -1)+x 2e x =(x 2+2x)e x -2x,∴f'(2)=8e 2-4.又f(2)=4(e 2-1),∴所求切线方程为y-4(e 2-1)=(8e 2-4)·(x-2),即y=(8e 2-4)x-12e 2+4.。
高中数学选择性必修二 5 2 导数的运算(精练)(含答案)

5.2 导数的运算【题组一 初等函数求导】1.(2018·全国高二课时练习)求函数()2y f x x x==+在下列各点处的导数. (1)0x x =; (2)1x =; (3)2x =-.【答案】(1) 2021x -+ (2)-1 (3) 12【解析】∵()2f x x x =+,∴()221f x x=-'+. (1)当0x x =时,()02021f x x =-'+. (2)当1x =时,()221111f '=-+=-. (3)当2x =-时,()()2212122f -=-+=-'.2.求下列函数的导数:(1)y =;(2)cos 2y x π⎛⎫=-⎪⎝⎭;(3)xy =.【答案】(1)1232x ;(2)cos x ;(3)1ln 32x【解析】(1)y′=(32x )′=1232x(2)∵y =cos =sin x ,∴y′=(sin x)′=cos x.(3)y′=[()x]′=()xln=()13ln32x.3.(2020·海林市朝鲜族中学高二课时练习)求下列函数的导数:(1)cos y x=; (2)2311y x x x x ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭. 【答案】(1)(2)2332x x-【解析】(1)y′=′=′cos x + (cos x)′=′cos x -sin x =-x -cos x -sin x =--sin x =-.(2)∵y =x =x 3+1+,∴y′=3x 2-.4.(2020·海林市朝鲜族中学高二课时练习)求下列函数的导数. (1)()3411632f x x x =-+; (2)f(x)=(5x -4)cos x; (3)()ln xf x x=. 【答案】(1)232x x -;(2)5cos 5sin 4sin x x x x -+;(3)21ln xx- 【解析】(1)∵()3411632f x x x =-+,∴()23'2f x x x =-. (2)∵f(x)=(5x -4)cos x ,∴()()'5x 4cos?x '5cos 5sin 4sin f x x x x x ⎡⎤=-=-+⎣⎦.(3)∵()ln xf x x =,∴()()221ln x lnx lnx x f x x x '--==,. 【题组二 复合函数求导】1.(2020·宁县第二中学高二期中(理))求下列函数的导数:(1)cos3xy = (2)n xy x e =【答案】(1)'1sin33x y =-;(2)()'1x n y e x x n -=+ 【解析】(1)cos 3x y =,∴''1sin sin 3333x x xy ⎛⎫=-⋅=- ⎪⎝⎭. (2)n x y x e =,∴()'11n x n x x n y nx e x e e x x n --=+=+2.(2020·江苏徐州·高二月考)求下列函数的导数. (1)()ln xf x x=(2)()()239f x x x x ⎛⎫=+-⎪⎝⎭(3)()()2ln 51xf x x =+-【答案】(1)()'21ln x fx x -=;(2)()'222736f x x x =++;(3)()'52ln 251xf x x =+- 【解析】(1)()'''22(ln )ln ()1ln x x x x xf x x x⋅-⋅-==;(2)()()''239f x x x x ⎛⎫=+-+ ⎪⎝⎭()'239x x x ⎛⎫+- ⎪⎝⎭ 2222233272()(9)(1)2639x x x x x x x x =-+++=-++++=222736x x ++; (3)()()''12ln 25151x fx x x =+⨯-=-52ln 251x x +-. 3.(2020·江苏省如东高级中学高二期中)求下列函数的导函数. (1)()521y x =+(2)1log 32ay x =+ 【答案】(1)410(21)y x '=+;(2)3(32)ln y x a'=-+【解析】(1)445(21)210(21)y x x '=+⨯=+;(2)log (32)a y x =-+,133(32)ln (32)ln y x a x a'=-⨯=-++.4.(2020·陕西泾阳·高二期中(理))求下列函数的导数: (Ⅰ)2sin y x x =;(Ⅱ))22y =.【答案】(Ⅰ)22sin cos y x x x x '=+(Ⅱ)1y'= 【解析】(Ⅰ)()()222sin sin 2sin cos y x x x x x x x x '''=+=+.(Ⅱ)))222221y ''===-. 5.(2020·长春兴华高中高二期末(文))求下列函数的导数:(1)sin xy e x = ;(2)y =2311x x x x ⎛⎫++ ⎪⎝⎭; (3)sincos 22x y x x =-; 【答案】(1)y ′=e x sinx +e x cosx .(2)y ′=3x 2-32x.(3)y ′=1-12cosx . 【解析】(1)y ′=(e x )′sinx +e x (sinx )′=e x sinx +e x cosx ..(2)因为y =x 3+21x +1,所以y ′=3x 2-32x. (3)因为y =x -12sinx ,所以y ′=1-12cosx . 6.(2020·江西南昌·高二期末(理))求出下列函数的导数. (1)tan xy e x = (2)()3ln 45y x +=(3)2311y x x x x ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭(4)y =sin nx x(5)()5221x y e x ++﹣=【答案】(1)'2tan cos x xe y e x x=+;(2)'1245y x =+;(3)'2332x y x =-; (4)'1cos sin n x x n x y x+-=;(5)()4'29221()x y x x e +=+﹣﹣ 【解析】(1)由tan xy e x =,则()''2'tan tan t cos ()an x x xxe y e x e x e x x+==+, 即'2tan cos xxe y e x x=+(2)由3ln 45y x +=(),则'1245y x =+(3)由2323111y x x x x x x ⎛⎫=++=++ ⎪⎝⎭﹣,则'2332xy x =-, (4)由sin n x y x =,则'1cos sin n x x n x y x+-=, (5)由()5221x y e x +=+﹣,则()4'29221()x y x x e +=+﹣﹣. 【题组三 求导数值】1.(2020·四川高二期中(理))已知()sin 2f x x =,则()()limx f x x f x x∆→+∆-=∆( )A .cos2xB .cos2x -C .2cos2xD .2cos2x -【答案】C【解析】由()()()()0limcos 222cos 2x f x x f x f x x x x∆→+∆-'==⋅=∆.故选:C.2.(2020·江西高二期末(理))若函数()f x 的导数()f x '满足()()121ln f x f x x '=+,则12f ⎛⎫'= ⎪⎝⎭( )A .eB .2C .1D .0【答案】D【解析】∵()()121ln f x f x x'=+,∴()()21121f x f x x ''=⨯-,令1x =,可得(1)2(1)1f f ''=-,解得(1)1f '=,因此()221f x x x '=-,14402f ⎛⎫'∴=-= ⎪⎝⎭,故选:D 3.(2020·四川省南充市白塔中学高二开学考试(文))已知函数()f x 的导函数为()f x ',且满足关系式()()232x f x x xf e '=++,则()2f '的值等于( )A .2-B .222e -C .22e -D .222e --【答案】D【解析】依题意()()''232xf x x f e =++,令2x =得()()''22432f f e =++,()2'222e f =--,故选D.4.(2020·四川棠湖中学高二月考(文))若函数f (x )满足f (x )=13x 3-f ′(1)·x 2-x ,则f ′(1)的值为( ) A .1 B .2 C .0D .-1【答案】C 【解析】依题意()()'3'211fx x f x =--,令1x =得()()''11211f f =--,解得()'10f =,故选C.5.(2020·河南商丘·高二期末(理))已知函数()()2ln 31f x x x f x '=-+,则()1f =( )A .2B .1C .0D .1-【答案】D【解析】因为()()2ln 31f x x x f x '=-+,则()()1321f x f x x''=-+, 所以()()'1132'1f f =-+,则()12f '=,所以()2ln 32f x x x x =-+,所以()1ln1321f =-+=-.故选:D.6.(2020·江西高二期末(文))已知函数()f x 的导函数为()f x ',且满足()()2322f x x xf '=+,则()2f '=______. 【答案】12-【解析】因为()()2322f x x xf '=+,所以()()622f x x f ''=+,将2x =代入得()()21222f f ''=+,解得()212f '=-,故答案为:12-.7.(2020·四川内江·高二期末(文))已知2()x f x e x =+,则(1)(1)f f '+=________.【答案】23e +【解析】因为2()xf x e x =+,所以()2xf x e x '=+所以(1)1,(1)2f e f e '=+=+所以(1)(1)23f f e '+=+.故答案为:23e +. 【题组四 求切线方程】1.(2020·湖南高二期末)曲线sin x xy e=在点()0,0处的切线方程为______.【答案】0x y -=【解析】因为()cos sin x xxe x xef x e-'=,所以切线斜率()01k f '==,所以曲线()sin xf x e x =在点()0,0处的切线方程为:0x y -=.故答案为:0x y -=2.(2020·江西高二期末(理))已知函数()xxf x e ae -=+为偶函数,则()f x 在其图象上的点()()ln3,ln3f 处的切线的斜率为______.【答案】83【解析】函数()xxf x e ae -=+为偶函数,()()f x f x ∴-=,即x x x x e ae e ae --+=+,解得1a =,则'()x x f x e e -=-,∴()f x 在点()()ln3,ln3f 处的切线的斜率ln3ln318'(ln 3)333kf e e.故答案为:83.3.(2020·陕西西安·高新一中高三期末(文))曲线(sin )e xy x x =+在点(0,0)处的切线方程为________.【答案】2y x =【解析】0(sin cos 1)e ,|2xx y x x x y =''=+++=,所以切线方程为2y x =.故答案为:2y x =.4.(2020·重庆八中高三月考)已知函数()f x 为奇函数,当0x >时,3()ln =- f x x x ,则曲线()y f x =在点(1,(1))-- f 处的切线方程为________.【答案】210x y -+=【解析】∵函数()f x 是奇函数,()()f x f x ∴-=-, 当0x >时,3()ln =- f x x x ,不妨设0x <,则0x ->, 故()3()ln () f x xx f x -=---=-,故0x <时,()3()ln f x x x +=-,故'2()31 f x x x=+,故(1)1ln11 f -+=-=-,'(1)312 f -=-=,故切线方程是:2(1)1y x =+-,整理得:210x y -+=,故答案为:210x y -+=.5.(2020·重庆高三期中(文))曲线()2ln 2f x x x =-在点()()1,1f 处的切线与坐标轴围成的三角形的面积为____________.【答案】16【解析】()2ln 2f x x x =-,()()'14,0f x x x x∴=->, ()'13f ∴=-,12f ,∴切线方程为:()231y x +=--即31y x =-+,当0x =,时1y =,当0y =,时13x =, ∴三角形面积为:1111236⨯⨯=.故答案为:16. 6.(2020·五华·云南师大附中高三月考(理))曲线()21ln y x x =+在()1,0处的切线方程为______.【答案】220x y --=【解析】2n '12l x x x xy +=+,当1x =时,切线斜率'2k y ==,故切线方程为()21y x =-,即220x y --=.故答案为:220x y --=7.(2020·江西高三月考(理))1()e x f x -=+的图像在1x =处的切线方程为________.【答案】210x y -+=【解析】112()e 2x f x x -=+,则()112x f x e x --'=+,且()12f '=()13,f =∴切线方程为()321y x -=-,即210x y -+=故答案为:210x y -+=8.(2020·五华·云南师大附中高三月考(文))过原点与曲线ln y x =相切的切线方程为______. 【答案】x y e= 【解析】设切点坐标为()00,x y ,切线方程为y kx =,由ln y x =,则1y x'=,则001|x x y x ='=, 则0001y x x =,即000ln 1x x x =,即0ln 1x =,解得0x e =,所以01|x x k y e='==, 所以原点与曲线ln y x =相切的切线方程为x y e=. 故答案为:x y e= 9.(2020·黑龙江萨尔图·大庆实验中学高二期末(文))已知()2f x x =,则曲线()y f x =过点()1,0P -的切线方程是______.【答案】0y =或440x y ++=【解析】设切点为(,)m n ,2()f x x =的导数为()2f x x '=,可得切线的斜率为2k m =, 又20211n m m m m -==++,解得0m =或2m =-, 当0m =时,0k =;2m =-时,4k =-;曲线()y f x =过点(1,0)P -的切线方程为(1)y k x =+,则切线的方程为0y =或44y x =--.故答案为:0y =或44y x =--.10.(2020·黑龙江道里·哈尔滨三中(文))过函数()33f x x x =-上的点()2,2M --的切线方程是_________.【答案】2y =-或9160x y -+=【解析】因为()233f x x ='- 设切点为00,x y ,则()20033k f x x '==-, 所以切线方程为:()()()320000333y x x x x x --=--, 因为()2,2M --在切线方程上,所以()()()32000023332x x x x ---=---,解得:01x =或02x =-. 当01x =时,20330k x =-=,此时切线方程为2y =-;当02x =-时,20339k x =-=,此时切线方程为9160x y -+=.所以,切线方程为:2y =-或9160x y -+=.故答案为:2y =-或9160x y -+=.11.(2020·辽宁省本溪满族自治县高级中学高三其他(文))过点(0,1)-作曲线ln f x =(0x >)的切线,则切点坐标为________.【答案】【解析】由ln f x =(0x >),则2()ln ,0f x x x =>,化简得()2ln ,0f x x x =>, 则2()f x x'=,设切点为00(,2ln )x x ,显然(0,1)-不在曲线上, 则0002ln 12x x x +=,得0x =,则切点坐标为.故答案为:.12.(2020·石嘴山市第三中学高二期末(理))过点(1,1)--与曲线x y e x =+相切的直线方程为______________.【答案】21y x =+.【解析】设切点坐标为()000,e x x x +, 由x y e x =+得e 1x y '=+,∴切线方程为()()0000e 1e x x y x x x =+-++, 切线过点()1,1--,∴()()00001e 11e x x x x -=+--++,即00e 0x x =, ∴00x =,即所求切线方程为21y x =+.故答案为:21y x =+.13.(2020·吉林净月高新技术产业开发区·东北师大附中高二月考(理))过点()1,1作曲线3y x =的切线,则切线方程是______.【答案】3410x y -+=和320x y --=【解析】设切点坐标为()3,t t ,对函数3y x =求导得23y x '=,则所求切线的斜率为23t , 所以,曲线3y x =在点()3,t t 处的切线方程为()323y t t x t -=-,由于该直线过点()1,1,即()32131t t t -=-,整理得()()22110t t +-=,解得12t =-或1t =. 当12t =-时,所求切线的方程为131842y x ⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭,即3410x y -+=; 当1t =时,所求切线的方程为()131y x -=-,即320x y --=.故答案为:3410x y -+=和320x y --=.【题组五 利用切线求参数】1.(2020·辽宁高二期末)已知函数()21f x ax x =-+,若()()011lim 3x f x f x∆→+∆-=∆,则实数a 的值为( ) A .2B .1C .1-D .2- 【答案】A 【解析】根据题意,函数()21f x ax x =-+,其导数()21f x ax ='-,则()121f a '=-,又由()()011lim 3x f x f x∆→+∆-=∆,即()1213f a '=-=,解可得2a =; 故选:A.2.(2020·湖北省天门中学高二月考)曲线3()2f x x x =+-在0P 处的切线平行于直线41y x =-,则0P 点的坐标为( )A .(1, 0)B .(2, 8)C .(1, 0)和(-1, -4)D .(2, 8)和(-1, -4)【答案】C 【解析】依题意,令2()314f x x '=+=,解得1x =±(1)0,(1)4f f =-=-故0P 点的坐标为(1, 0)和(-1, -4),故选:C3.(2020·甘肃城关·兰州一中高二期中(文)) 设函数f (x )=24x -a ln x ,若f ′(2)=3,则实数a 的值为( ) A .4B .-4C .2D .-2 【答案】B【解析】f ′(x )=-,故f ′(2)=-=3,因此a =-4.4.(2020·唐山市第十一中学高二期末)设()ln f x x x =,若()3f a '=,则a =( ) A .eB .ln 2C .2eD .ln 22【答案】C 【解析】对()f x 求导得()ln +1f x x '=将a 带入有()2ln +13f a a a e '==⇒=. 5.(2020·陕西新城·西安中学高二期末(理))如图,()y f x =是可导函数,直线:2l y kx =+是曲线()y f x =在3x =处的切线,令()()g x xf x =,'()g x 是()g x 的导函数,则'(3)g =( ).A .-1B .0C .2D .4【答案】B 【解析】将点()3,1代入直线2y kx =+的方程得321k +=,得13k =-,所以,()133f k '==-, 由于点()3,1在函数()y f x =的图象上,则()31f =,对函数()()g x xf x =求导得()()()g x f x xf x ''=+, ()()()133331303g f f ⎛⎫''∴=+=+⨯-= ⎪⎝⎭,故选B .。
高中数学导数训练题含答案

导数训练一、单选题(共33题;共66分)1.曲线在处的切线方程是()A. B. C. D.2.若,则等于()A. 0B. 1C. 3D.3.下列各式正确的是()A. (a为常数)B.C.D.4.函数+e的导函数是()A. B. C. D.5.曲线在点处的切线方程为()A. B. C. D.6.曲线在点(1,1)处的切线方程为()A. B. C. D.7.函数的导函数()A. B. C. D.8.某运动物体的位移(单位:米)关于时间(单位:秒)的函数关系式为,则该物体在秒时的瞬时速度为()A. 1米/秒B. 2米/秒C. 3米/秒D. 4米/秒9.f′(x)是函数f(x)=x3+2x+1的导函数,则f′(-1)的值为()A. 0B. 3C. 4D. -10.函数的导数为()A. B. C. D.11.设函数,若,则等于()A. B. C. D.12.已知曲线y=2x2上一点A(2,8),则在点A处的切线斜率为( ).A. 4B. 16C. 8D. 213.曲线在处的切线的斜率为()A. -1B.C.D. 114.下列求导运算的正确是()A. 为常数B.C.D.15.已知曲线的一条切线的斜率为2,则切点的横坐标为( )A. 1B. ln2C. 2D. e16.一物体做直线运动,其位移(单位: )与时间(单位: )的关系是,则该物体在时的瞬时速度是()A. B. C. D.17.函数的单调增区间是()A. B. C. D.18.已知函数的值为()A. B. C. D.19.已知函数,则()A. B. C. D.20.函数= 的极值点为( )A. B. C. 或 D.21.已知函数,直线过点且与曲线相切,则切点的横坐标为( )A. B. 1 C. 2 D.22.函数在点处切线方程为()A. B. C. D.23.若有极大值和极小值,则的取值范围是()A. B. C. D.24.函数的导数为()A. =2B. =C. =2D. =25.设,若,则()A. B. C. D.26.函数的单调递减区间为()A. B. C. D.27.曲线在点处的切线方程是A. B. C. D.28.已知函数,则函数的图象在处的切线方程为()A. B. C. D.29.一物体在力F(x)=2x+3(x的单位:m,F的单位:N)的作用下,沿着与力F相同的方向,从x=1运动到x=4处,求力F(x)所做的功.()A. 24B. 25C. 26D. 2730.函数的单调递减区间是()A. B. C. D.31.已知函数,则其导数()A. B. C. D.32.曲线在处的切线倾斜角是()A. B. C. D.33.已知函数,且,则的值为()A. B. C. D.二、填空题(共10题;共11分)34.函数的单调递增区间是________.35.已知函数为的导函数,则的值为________.36.已知函数,则函数的图像在点处的切线方程为________.37.函数在处的切线方程是,则________.38.设函数可导,若,则________.39.已知函数的导函数为,若,则的值为________.40.若函数,则的值为________.41.已知,则________.42.已知函数( 为常数),若为的一个极值点,则________.________.43.曲线在点处的切线方程为________.三、解答题(共7题;共55分)44.已知函数,当时,有极大值3.(1)求该函数的解析式;(2)求该函数的解析式;(3)求函数的单调区间.(4)求函数的单调区间.45.如果函数f(x)= (a>0)在x=±1时有极值,极大值为4,极小值为0,试求函数f(x)的解析式.46.已知函数.(I)若曲线在点处的切线方程为,求的值;(II)若,求的单调区间.47.已知(1)判断单调性(2)判断单调性(3)当时,求的最大值和最小值(4)当时,求的最大值和最小值48.已知函数,求曲线在点处的切线方程;49.已知在与时都取得极值.(1)求的值;(2)求的值;(3)若,求的单调区间和极值。
高中数学 导数 试题及解析
高中数学导数试题一.选择题(共25小题)1.已知函数y=f(x),其导函数y=f'(x)的图象如图,则对于函数y=f(x)的描述正确的是()A.在(﹣∞,0)上为减函数B.在x=0处取得最大值C.在(4,+∞)上为减函数D.在x=2处取得最小值2.如果某物体的运动方程为S=2(1﹣t2)(S的单位为m,t的单位为S),那么其在1.2S 末的瞬时速度为()A.﹣4.8m/S B.﹣0.88m/S C.0.88m/S D.2.8m/S3.如果函数y=f(x)的导函数的图象如图所示,给出下列判断:①函数y=f(x )在区间内单调递增;②当x=﹣2时,函数y=f(x)有极小值;③函数y=f(x)在区间(﹣2,2)内单调递增;④当x=3时,函数y=f(x)有极小值.则上述判断中正确的是()A.①②B.②③C.③④D.③4.已知函数f(x)=(x3﹣2x)e x ,则的值为()A.﹣e B.1C.e D.05.若函数f(x)=x2由x=1至x=1+△x的平均变化率的取值范围是(1.975,2.025),则增量△x的取值范围为()1A.(﹣0.025,0.025)B.(0,0.025)C.(0.025,1)D.(﹣0.025,0)6.设函数f(x)=1+sin2x ,则等于()A.﹣2B.0C.3D.27.一个物体的运动方程为s=t2﹣t+2(其中s的单位是米,t的单位是秒),那么物体在t=4秒的瞬时速度是()A.6米/秒B.7米/秒C.8米/秒D.9米/秒8.若小球自由落体的运动方程为s(t )=(g为常数),该小球在t=1到t=3的平均速度为,在t=2的瞬时速度为v2,则和v2关系为()A .>v2B .<v2C .=v2D.不能确定9.已知函数f(x)在x=x0处可导,若=1,则f'(x0)=()A.2B.1C .D.010.一物体做直线运动,其位移s(单位:m)与时间t(单位:s)的关系是s=5t﹣t2,则该物体在t=3s时的瞬时速度是()A.﹣1m/s B.1m/s C.2m/s D.6m/s11.一质点按规律s=2t3运动,则其在时间段[1,2]内的平均速度为_____m/s,在t=1时的瞬时速度为_____m/s.()A.12,3B.10,5C.14,6D.16,6 12.若函数f(x)=ax3﹣3x2+x+8存在极值点,则实数a的取值范围是()A.(﹣∞,3)B.(﹣∞,3]C.(﹣∞,0)∪(0,3]D.(﹣∞,0)∪(0,3)13.在函数y=x2图象上取一点(1,1)及附近一点(1+△x,1+△y),则为()A.4△x+2△x2B.4+2△x C.△x+2D.4+△x 14.对于函数,当△x=2.018时,△y的值是()A.2018B.﹣2018C.0D.不能确定15.函数f(x)=x3﹣e x的图象在x=1处的切线斜率为()A.3B.3﹣e C.3+e D.e16.若函数f(x)=2lnx+4x2+bx+5的图象上的任意一点的切线斜率都大于0,则b的取2值范围是()A.(﹣∞,﹣8)B.(﹣8,+∞)C.(﹣∞,8)D.(8,+∞)17.已知函数f(x)在R上可导,其部分图象如图所示,设k =,则下列不等式正确的是()A.k<f'(x1)<f'(x2)B.f'(x1)<k<f'(x2)C.f'(x2)<f'(x1)<k D.f'(x1)<f'(x2)<k18.曲线在x=1处的切线的倾斜角为α,则的值为()A .B .C .D .19.函数y=f(x)的图象如图所示,f′(x)是函数f(x)的导函数,下列数值排序正确的是()A.f′(2)<f′(3)<f(3)﹣f(2)<0B.f′(3)<f′(2)<f(3)﹣f(2)<0C.f(3)﹣f(2)<f′(3)<f′(2)<0D.f′(2)<f(3)﹣f(2)<f′(3)<020.已知函数f(x)的图象如图,设f′(x)是f(x)的导函数,则()A.f′(2)<f′(3)<f(3)﹣f(2)3B.f′(3)<f′(2)<f(3)﹣f(2)C.f(3)﹣f(2)<f′(2)<f′(3)D.f′(3)<f(3)﹣f(2)<f′(2))21.已知函数f(x)在R上有导函数,f(x)图象如图所示,则下列不等式正确的是(C.f'(a)<f'(c)<f'(b)D.f'(c)<f'(a)<f'(b)22.已知函数f(x)在x=x0处的导数为12,则=()A.﹣4B.4C.﹣36D.3623.已知函数,则=()A.4B.2C.﹣2D.﹣424.下列函数中,当x>0时,随x的增大,增长速度最快的是()A.y=x B.y=2x C.y=3x D .25.设函数f(x)在定义域内可导,y=f(x)的图象如图所示,则导函数y=f′(x)的图象可能为()A .B .C .D .4二.填空题(共25小题)26.已知函数f(x)可导且f′(1)=﹣2,则=.27.已知函数f(x)是可导函数,且f'(a)=1,则等于.28.函数f(x)=3x2在[2,6]内的平均变化率为.29.函数f(x)=sin x在[﹣,]上的平均变化率是.30.质点运动的速度v=(18t﹣3t2)m/s,则质点由开始运动到停止运动所走过的路程是.31.若某物体运动规律是S=t3﹣6t2+5(t>0),则在t=时的瞬时速度为0.32.某汽车启动阶段的路程函数S=2t3﹣3t2(t的单位是s,S的单位是m),则t=2时,汽车的瞬时速度为m/s.33.已知一质点的运动方程为s=2﹣t2,则该质点在一段时间[0,2]内的平均速度为.34.设函数f(x)在x=1处存在导数为2,则=.35.某物体做直线运动,其运动规律是(t的单位是秒,s的单位是米),则它在t=2的瞬时速度为.(单位:米/秒)36.已知函数y=x2+1在区间[1,1+△x]上的平均变化率是.37.某物体作直线运动,其位移S与时间t的运动规律为(t的单位为秒,S 的单位为米),则它在第4秒末的瞬时速度应该为米/秒.38.若曲线y=x3﹣x2在点P处的切线l与直线y=﹣x垂直,则切线l的方程为.39.已知函数f(x)=sin x,则=40.设函数f(x)的导数为f′(x),且f(x)=x3+f′()x2﹣x,则f′(1)=.41.曲线f(x)=3﹣,在点(0,3)处的切线方程为.42.已知P为函数y=lnx图象上任意一点,点Q为圆x2+(y﹣e2﹣1)2=1上任意一点,则线段PQ长度的最小值为.43.函数f(x)的图象在x=2处的切线方程为2x+y﹣3=0,则f(2)+f'(2)=.44.已知三次函数f(x)=ax3+bx2+cx+d的图象如图所示,则=.5645.如图函数f (x )的图象在点P 处的切线为:y =﹣2x +5,则f (2)+f ′(2)= .46.函数y =(x ﹣1)e x 的图象在点(1,0)处的切线的斜率是 . 47.若曲线y =e x +e﹣x的一条切线的斜率是,则切点的横坐标为 .48.已知曲线f (x )=ax 2﹣lnx 在点(2,f (2))处的切线斜率为,则f (x )的最小值为 .49.已知函数y =f (x )的图象在点M (1,f (1))处的切线方程是y =x +2,则f (1)+f ′(1)= .50.一个物体的位移s (米)和与时间t (秒)的关系为s =4﹣2t +t 2,则该物体在3秒末的瞬时速度是 .参考答案与试题解析一.选择题(共25小题)1.已知函数y=f(x),其导函数y=f'(x)的图象如图,则对于函数y=f(x)的描述正确的是()A.在(﹣∞,0)上为减函数B.在x=0处取得最大值C.在(4,+∞)上为减函数D.在x=2处取得最小值【分析】结合图象,求出函数的单调区间,在判断函数的最值.【解答】解:当0<x<2或x>4时,f′(x)<0,故函数f(x)在(0,2),(4,+∞)上单调递减,当2<x<4或x<0时,f′(x)>0,故函数f(x)在(2,4)(﹣∞,0)上单调递增,∴当x=0或x=4时函数取的极大值,∴函数f(x)最大值为,max{f(0),f(4)},无最小值,故选:C.【点评】本题考查了导数和函数的单调性和极值,最值的关系,属于中档题.2.如果某物体的运动方程为S=2(1﹣t2)(S的单位为m,t的单位为S),那么其在1.2S 末的瞬时速度为()A.﹣4.8m/S B.﹣0.88m/S C.0.88m/S D.2.8m/S【分析】根据瞬时变化率和导数的关系求解即可.【解答】解:∵S′=﹣4t,∴在1.2S末的瞬时速度为S′|t=1.2=(﹣4)×1.2=﹣4.8,故选:A.【点评】本题考查了瞬时变化率和导数,考查常见函数的导数,考查计算能力,属于基础题.3.如果函数y=f(x)的导函数的图象如图所示,给出下列判断:7①函数y=f(x )在区间内单调递增;②当x=﹣2时,函数y=f(x)有极小值;③函数y=f(x)在区间(﹣2,2)内单调递增;④当x=3时,函数y=f(x)有极小值.则上述判断中正确的是()A.①②B.②③C.③④D.③【分析】利用使f′(x)>0的区间是增区间,使f′(x)<0的区间是减区间,导数等于零的值是极值,先增后减是极大值,先减后增是极小值分别对①②③④进行逐一判定【解答】解:对于①,函数y=f(x)在区间(﹣3,﹣)内有增有减,故①不正确;对于②,当x=﹣2时,函数y=f(x)有极小值,故②正确;对于③,函数y=f(x)当x∈(﹣2,2)时,恒有f′(x)>0,则函数y=f(x)在区间(﹣2,2)内单调递增,故③正确;对于④,当x=3时,f′(x)≠0,故④不正确.故选:B.【点评】本题考查了通过导函数图象判定原函数的单调性,以及极值问题,属于易错题.4.已知函数f(x)=(x3﹣2x)e x ,则的值为()A.﹣e B.1C.e D.0【分析】先求导,根据导数的定义可得=f′(1),代值计算即可.【解答】解:∵f(x)=(x3﹣2x)e x,∴f′(x)=(x3+3x2﹣2x﹣2)e x,8∴=f′(1)=(1+3﹣2﹣2)e=0,故选:D.【点评】本题考查了导数的定义和求导法则,属于基础题.5.若函数f(x)=x2由x=1至x=1+△x的平均变化率的取值范围是(1.975,2.025),则增量△x的取值范围为()A.(﹣0.025,0.025)B.(0,0.025)C.(0.025,1)D.(﹣0.025,0)【分析】利用平均变化率的意义即可得出.【解答】解∵函数f(x)在区间[1,1+△x]上的增量△y=f(1+△x)﹣f(1)=(△x+1)2﹣12=△x2+2△x∴f(x)在区间[1,1+△x]上上的平均变化率为=△x+2∵△x+2∈(1.975,2.025),∴△x∈(﹣0.025,0.025),故选:A.【点评】本题考查了平均变化率的意义及其求法,属于基础题.6.设函数f(x)=1+sin2x ,则等于()A.﹣2B.0C.3D.2【分析】利用导数的定义,即可得出结论.【解答】解:∵f′(x)=2cos2x,∴.故选:D.【点评】本题考查导数的定义,考查学生的计算能力,比较基础.7.一个物体的运动方程为s=t2﹣t+2(其中s的单位是米,t的单位是秒),那么物体在t=4秒的瞬时速度是()A.6米/秒B.7米/秒C.8米/秒D.9米/秒【分析】根据导数的物理意义,求出函数在t=4处的导数即可.【解答】解:∵s=s(t)=t2﹣t+2,∴s'(t)=2t﹣1,∴根据导数的物理意义可知物体在4秒末的瞬时速度为为s'(4),即s'(4)=2×4﹣1=7(米/秒),故选:B.9【点评】本题主要考查导数的物理意义,根据导数的公式直接进行计算即可,比较基础.8.若小球自由落体的运动方程为s(t )=(g为常数),该小球在t=1到t=3的平均速度为,在t=2的瞬时速度为v2,则和v2关系为()A .>v2B .<v2C .=v2D.不能确定【分析】求函数的导数,根据导数的物理意义进行求解即可.【解答】解:平均速度为===2g,∵s(t )=,∴s′(t)=gt,t=2的瞬时速度为v2,∴v2=s′(2)=g×2=2g,∴=v2故选:C.【点评】本题主要考查导数的计算和函数的变化率,比较基础.9.已知函数f(x)在x=x0处可导,若=1,则f'(x0)=()A.2B.1C .D.0【分析】根据题意,由极限的性质分析可得=2×,由导数的定义分析可得答案.【解答】解:根据题意,若=2×=2f′(x0)=1,则f'(x0)=,故选:C.【点评】本题考查导数的定义,涉及极限的性质,属于基础题.1010.一物体做直线运动,其位移s(单位:m)与时间t(单位:s)的关系是s=5t﹣t2,则该物体在t=3s时的瞬时速度是()A.﹣1m/s B.1m/s C.2m/s D.6m/s【分析】根据题意,求出s=5t﹣t2,令t=3计算可得答案.【解答】解:根据题意,位移s与时间t的关系是s=5t﹣t2,其导数s′(t)=5﹣2t,则有s′(3)=5﹣2×3=﹣1,即该物体在t=3s时的瞬时速度是﹣1m/s;故选:A.【点评】本题考查导数的几何意义,涉及变化率的计算,属于基础题.11.一质点按规律s=2t3运动,则其在时间段[1,2]内的平均速度为_____m/s,在t=1时的瞬时速度为_____m/s.()A.12,3B.10,5C.14,6D.16,6【分析】根据题意,由变化率公式可得在时间段[1,2]内的平均速度为=,计算可得答案,求出函数的导数,进而可得s′(1)的值,由瞬时变化率公式计算可得答案.【解答】解:根据题意,一质点按规律s=2t3运动,则其在时间段[1,2]内的平均速度为==14m/s,其导数s′(t)=6t2,则s′(1)=6,则在t=1时的瞬时速度为6m/s故选:C.【点评】本题考查变化率的计算,关键是掌握变化率与瞬时变化率的定义,属于基础题.12.若函数f(x)=ax3﹣3x2+x+8存在极值点,则实数a的取值范围是()A.(﹣∞,3)B.(﹣∞,3]C.(﹣∞,0)∪(0,3]D.(﹣∞,0)∪(0,3)【分析】由函数的极值得:①当a=0时,x =为函数的极值点,②当a≠0时,函数存在极值点,则△=36﹣12a>0,解得a<3且a≠0,综合①②得:实数a的取值范围是a<3,得解.【解答】解:因为f(x)=ax3﹣3x2+x+8,所以f′(x)=3ax2﹣6x+1,11又f(x)=ax3﹣3x2+x+8存在极值点,①当a=0时,x =为函数的极值点,②当a≠0时,函数存在极值点,则△=36﹣12a>0,解得a<3且a≠0,综合①②得:实数a的取值范围是a<3,故选:A.【点评】本题考查了函数的极值,属简单题.13.在函数y=x2图象上取一点(1,1)及附近一点(1+△x,1+△y),则为()A.4△x+2△x2B.4+2△x C.△x+2D.4+△x【分析】先算出函数值的变化量与自变量的变化量的比值,再化简即可求得.【解答】解:△y=(1+△x)2﹣1=(△x)2+2△x,∴=△x+2,故选:C.【点评】本题主要考查变化的快慢与变化率.通过计算函数值的变化来解,比较简单.14.对于函数,当△x=2.018时,△y的值是()A.2018B.﹣2018C.0D.不能确定【分析】根据函数的变化率即可判断.【解答】解:∵函数y =,∴△y =﹣═∵△x=2.018,∴△y =,不确定,故选:D.【点评】本题考查了变化量的概念,属于容易题,难度不大.15.函数f(x)=x3﹣e x的图象在x=1处的切线斜率为()A.3B.3﹣e C.3+e D.e【分析】根据题意,求出函数的导数,即可得f′(1)的值,由导数的几何意义分析可得答案.12【解答】解:根据题意,函数f(x)=x3﹣e x,其导数f′(x)=3x2﹣e x,则f′(1)=3﹣e,即函数f(x)=x3﹣e x的图象在x=1处的切线斜率k=3﹣e;故选:B.【点评】本题考查导数的几何意义,涉及导数的计算,属于基础题.16.若函数f(x)=2lnx+4x2+bx+5的图象上的任意一点的切线斜率都大于0,则b的取值范围是()A.(﹣∞,﹣8)B.(﹣8,+∞)C.(﹣∞,8)D.(8,+∞)【分析】根据题意,分析函数的定义域,求出其导数,由导数的几何意义分析可得f′(x )=+8x+b>0在(0,+∞)上恒成立,变形可得b >﹣(+8x)在(0,+∞)上恒成立,结合基本不等式的性质分析可得答案.【解答】解:根据题意,函数f(x)=2lnx+4x2+bx+5,其定义域为(0,+∞),其导数f′(x )=+8x+b,若函数f(x)的图象上的任意一点的切线斜率都大于0,则有f′(x )=+8x+b>0在(0,+∞)上恒成立,变形可得b >﹣(+8x)在(0,+∞)上恒成立,又由+8x≥2×=8,当且仅当x =时等号成立,即+8x有最小值8,若b >﹣(+8x)在(0,+∞)上恒成立,必有b>﹣8,即b的取值范围为(﹣8,+∞);故选:B.【点评】本题考查函数导数的几何意义,涉及函数的最值,属于基础题.17.已知函数f(x)在R上可导,其部分图象如图所示,设k =,则下列不等式正确的是()A.k<f'(x1)<f'(x2)B.f'(x1)<k<f'(x2)C.f'(x2)<f'(x1)<k D.f'(x1)<f'(x2)<k【分析】根据图象及导数的几何意义即可判断.13【解答】解:函数的增长越来越快,所以函数在该点的斜率越来越大,∴f′(x1)<k<f′(x2).故选:B.【点评】本题考查了导数的几何意义以及函数的变化率,属于基础题.18.曲线在x=1处的切线的倾斜角为α,则的值为()A .B .C .D .【分析】曲线在x=1处的切线的倾斜角为α,所以y′|x=1=tanα,所以=﹣sin2α=﹣=﹣,将tanα代入即可.【解答】解:依题意,y ′=+,所以tanα==3,所以=﹣sin2α=﹣=﹣=﹣=﹣,故选:D.【点评】本题考查了导数的几何意义,直线的倾斜角与斜率,三角恒等变换,属于基础题.19.函数y=f(x)的图象如图所示,f′(x)是函数f(x)的导函数,下列数值排序正确的是()A.f′(2)<f′(3)<f(3)﹣f(2)<0B.f′(3)<f′(2)<f(3)﹣f(2)<0C.f(3)﹣f(2)<f′(3)<f′(2)<0D.f′(2)<f(3)﹣f(2)<f′(3)<0【分析】根据题意,设M(2,f(2))、N(3,f(3))为函数的上的点,由导数的几何意义分析可得f′(3)与f′(2)的几何意义,又由f(3)﹣f(2)=,为直线MN的斜率,结合图象分析可得答案.【解答】解:根据题意,设M(2,f(2))、N(3,f(3))为函数的上的点,则f′(2)为函数f(x)在x=2处切线的斜率,14f′(3)为函数f(x)在x=3处切线的斜率,f(3)﹣f(2)=,为直线MN的斜率,结合图象分析可得f′(2)<f(3)﹣f(2)<f′(3)<0;故选:D.【点评】本题考查导数的几何意义,涉及直线的斜率大小比较,属于基础题.20.已知函数f(x)的图象如图,设f′(x)是f(x)的导函数,则()A.f′(2)<f′(3)<f(3)﹣f(2)B.f′(3)<f′(2)<f(3)﹣f(2)C.f(3)﹣f(2)<f′(2)<f′(3)D.f′(3)<f(3)﹣f(2)<f′(2)【分析】由题意,分析f′(3)、f(3)﹣f(2)、f′(2)所表示的几何意义,结合图形分析可得答案.【解答】解:根据题意,由导数的几何意义:f′(3)表示函数在x=3处切线的斜率,f′(2)表示函数在x=2处切线的斜率,f(3)﹣f(2)=,为点(2,f(2))和点(3,f(2))连线的斜率,结合图象可得:0<f′(3)<f(3)﹣f(2)<f′(2),故选:D.【点评】本题考查导数的几何意义,涉及直线的斜率比较,属于基础题.21.已知函数f(x)在R上有导函数,f(x)图象如图所示,则下列不等式正确的是()15A.f'(a)<f'(b)<f'(c)B.f'(b)<f'(c)<f'(a)C.f'(a)<f'(c)<f'(b)D.f'(c)<f'(a)<f'(b)【分析】根据题意,由导数的几何意义可得f′(a)、f′(b)、f′(c)分析函数在x=a、x=b和x=c处切线的斜率,结合函数的图象分析可得答案.【解答】解:根据题意,f′(a)、f′(b)、f′(c)分析函数在x=a、x=b和x=c 处切线的斜率,则有f'(a)<0<f'(b)<f'(c),故选:A.【点评】本题考查导数的几何意义,注意比较函数的切线的斜率,属于基础题.22.已知函数f(x)在x=x0处的导数为12,则=()A.﹣4B.4C.﹣36D.36【分析】根据题意,由极限的性质可得则=×,结合导数的定义计算可得答案.【解答】解:根据题意,函数f(x)在x=x0处的导数为12,则=×==4;故选:B.【点评】本题考查极限的计算以及导数的定义,属于基础题.23.已知函数,则=()A.4B.2C.﹣2D.﹣4【分析】根据函数的导数的极限定义进行转化求解得2f′(0),然后求函数的导数即可.【解答】解:=2=2f′(0),16∵,∴f′(x)=3x﹣2e x,则f′(0)=0﹣2e0=﹣2,则2f′(0)=﹣4,故选:D.【点评】本题主要考查函数的导数的计算,结合导数的极限定义进行转化是解决本题的关键.24.下列函数中,当x>0时,随x的增大,增长速度最快的是()A.y=x B.y=2x C.y=3x D .【分析】根据题意,依次计算函数的导数,比较导数的大小,由导数的几何意义分析可得答案.【解答】解:根据题意,依次分析选项:对于A,y=x,其导数y′=1,对于B,y=2x,其导数y′=2x ln2,对于C,y=3x,其导数y′=3x ln3,对于D,y=log3x,其导数y ′=,分析可得:随x的增大,增长速度最快的是y=3x,故选:C.【点评】本题考查函数单调性的性质以及判定,注意导数的几何意义,25.设函数f(x)在定义域内可导,y=f(x)的图象如图所示,则导函数y=f′(x)的图象可能为()A .B .17C .D .【分析】先从f(x)的图象判断出f(x)的单调性,根据函数的单调性与导函数的符号的关系判断出导函数的符号,判断出导函数的图象【解答】解:由f(x)的图象判断出可得从左到右函数的单调性在y轴左侧先增,再减,在y轴的右侧,函数单调递减,∴导函数y=f′(x)的图象可能为区间(﹣∞,0)内,先有f′(x)>0,再有f′(x)<0,在(0,+∞)再有f′(x)>0.故选:A.【点评】本题主要考查函数的单调性与其导函数的正负之间的关系,即当导函数大于0时原函数单调递增,当导函数小于0时原函数单调递减,属于基础题二.填空题(共25小题)26.已知函数f(x)可导且f′(1)=﹣2,则=1.【分析】先根据导数定义得出f'(x o)=,再计算即可.【解答】解:根据导数的定义,==﹣f'(x )=1,故答案为:1.【点评】本题主要考查了导数的定义,属于基础题.27.已知函数f(x)是可导函数,且f'(a)=1,则等于3.【分析】根据题意,由极限的运算公式可得=3×=3f'(a),计算即可得答案.【解答】解:根据题意,函数f(x)中,f'(a)=1,=3×=3f'(a)=3;故答案为:3.【点评】本题考查导数的定义,涉及极限的运算,属于基础题.28.函数f(x)=3x2在[2,6]内的平均变化率为24.18【分析】根据题意,由平均变化率的计算公式可得=,进而计算可得答案.【解答】解:根据题意,函数f(x)=3x2,其在区间[2,6]内的平均变化率===24;故答案为:24.【点评】本题考查变化率的计算,关键是掌握变化率的计算公式,属于基础题.29.函数f(x)=sin x在[﹣,]上的平均变化率是.【分析】利用平均变化率的定义即可求出.【解答】解:函数f(x)=sin x在[﹣,]上的平均变化率为:==故答案为:【点评】本题考查了平均变化率的定义及其求法问题,是基础题.30.质点运动的速度v=(18t﹣3t2)m/s,则质点由开始运动到停止运动所走过的路程是108.【分析】由速度为0求出t的值为0和6,求出速度函数在[0,6]上的定积分即可.【解答】解:由18t﹣3t2=0,得t=0或t=6.当t∈[0,6]时,质点运动的路程为S=(18t﹣3t2)dt==﹣63+9×62=108;故答案为:108.【点评】本题考查了定积分,考查了定积分的物理意义,关键是对题意的理解,是基础题.31.若某物体运动规律是S=t3﹣6t2+5(t>0),则在t=4时的瞬时速度为0.【分析】利用导数的几何意义即可得出.【解答】解:∵质点按规律S=t3﹣6t2+5运动,∴S′=3t2﹣12t,令S′=3t2﹣12t=0,解得t=4,∴质点在4s时的瞬时速度为0.19故答案为:4【点评】本题考查的知识点是变化的快慢与变化率,其中根据质点位移与时间的关系时,求导得到质点瞬时速度的表达式是解答本题的关键.32.某汽车启动阶段的路程函数S=2t3﹣3t2(t的单位是s,S的单位是m),则t=2时,汽车的瞬时速度为12m/s .【分析】根据导数的物理意义,计算函数s(t)=2t 3﹣3t2的导数,将t=2代入其中,计算即可得答案.【解答】解:根据题意,位移s与时间t的关系是s(t)=2t3﹣3t2,则s′(t)=6t2﹣6t,则s′(2)=24﹣12=12,即t=2s时,汽车的瞬时速度为12m/s,故答案为:12.【点评】本题主要考查导数的物理意义,以及导数的基本运算,属于简单题.33.已知一质点的运动方程为s=2﹣t2,则该质点在一段时间[0,2]内的平均速度为﹣2.【分析】别求出经过0秒种的位移与经过2秒种的位移,根据平均速度的求解公式平均速度=位移÷时间,建立等式关系即可.【解答】解:由题意==﹣2,故答案为:﹣2【点评】本题主要考查了函数的平均变化率公式,注意平均速度与瞬时速度的区别,属于基础题.34.设函数f(x)在x=1处存在导数为2,则=.【分析】利用极限概念直接求解.【解答】解:==f′(1)=故答案为:【点评】本题考查函数的极限的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意极限定义的合理运用.35.某物体做直线运动,其运动规律是(t的单位是秒,s的单位是米),则它在t=2的瞬时速度为.(单位:米/秒)20【分析】根据题意,求出s=t2+的导数,分析可得该物体在2秒末的瞬时速度就是t=2时的导数值,将t=2代入导数即可得答案.【解答】解:根据题意,s=t2+,则其导数s′=2t﹣,该物体在3秒末的瞬时速度就是t=3时的导数值,即s′|t=2=4﹣=,故答案为:.【点评】本题考查导数的意义,关键明确导数的意义.36.已知函数y=x2+1在区间[1,1+△x]上的平均变化率是2+△x.【分析】利用平均变化率的意义即可得出.【解答】解:函数y=x2+1在区间[1,1+△x]上的平均变化率为:=2+△x.故答案为:2+△x.【点评】本题考查了平均变化率的意义及其求法,属于基础题.37.某物体作直线运动,其位移S与时间t的运动规律为(t的单位为秒,S 的单位为米),则它在第4秒末的瞬时速度应该为米/秒.【分析】物理中的瞬时速度常用导数来求,故求出S的导数,代入4求值.【解答】解:,∴S′=1+,∴它在4秒末的瞬时速度为1+=,故答案为:.【点评】本题考查变化的快慢与变化率,解答本题关键是理解导数的物理意义,由此转化为求导数的问题.38.若曲线y=x3﹣x2在点P处的切线l与直线y=﹣x垂直,则切线l的方程为y=x ﹣1或.【分析】根据题意可设P,并且可据题意得出y=x3﹣x2在点P 处的切线斜率为1,从而可得出,解出x0,从而可得出点P的坐标,根据直线的点斜式方程进而求出切线的方程.【解答】解:据题意设P,且y=x3﹣x2在点P处的切线斜率为1,y′=3x2﹣2x,∴,解得,或1,∴,或P(1,0),∴切线l的方程为或y=x﹣1.故答案为:或y=x﹣1.【点评】本题考查了相互垂直的直线的斜率的关系,导数的几何意义,直线的点斜式方程,考查了计算能力,属于基础题.39.已知函数f(x)=sin x,则=﹣2【分析】根据题意,由极限的运算性质可得=2×=2f′(π),结合导数的计算公式求出f′(π)的值,即可得答案.【解答】解:根据题意,=2×=2f′(π),又由f(x)=sin x,则f′(x)=cos x,则有f′(π)=cosπ=﹣1,则=﹣2;故答案为:﹣2.【点评】本题考查导数的计算以及导数的定义,涉及极限的计算,属于基础题.40.设函数f(x)的导数为f′(x),且f(x)=x3+f′()x2﹣x,则f′(1)=0.【分析】根据题意,求出函数的导数f′(x)=3x2+2f′()x﹣1,令x=可得:f′()=3()2+2f′()x﹣1,解可得f′()的值,即可得f′(x)的解析式,将x=1代入计算可得答案.【解答】解:根据题意,f(x)=x3+f′()x2﹣x,其导数f′(x)=3x2+2f′()x﹣1,令x=可得:f′()=3()2+2f′()•﹣1,解可得f′()=﹣1,则f′(x)=3x2﹣2x﹣1,故f′(1)=3﹣2﹣1=0,故答案为:0.【点评】本题考查导数的计算,关键是掌握导数的计算公式,属于基础题.41.曲线f(x)=3﹣,在点(0,3)处的切线方程为x+y﹣3=0.【分析】由导数的几何意义得:f′(0)=﹣1,所以在点(0,3)处的切线方程为y﹣3=﹣x,即x+y+3=0,得解.【解答】解:由f(x)=3﹣,则f′(x)=,所以f′(0)=﹣1,所以在点(0,3)处的切线方程为y﹣3=﹣x,即x+y﹣3=0,故答案为:x+y﹣3=0.【点评】本题考查了导数的几何意义,属简单题.42.已知P为函数y=lnx图象上任意一点,点Q为圆x2+(y﹣e2﹣1)2=1上任意一点,则线段PQ长度的最小值为e﹣1.【分析】圆x2+(y﹣e2﹣1)2=1的圆心坐标为:C(0,e2+1).y=lnx对x求导可得:y′=.设与曲线y=lnx相切的切点为M(x0,lnx0),且满足CM与切线垂直.可得•=﹣1,解得x0,进而得出答案.【解答】解:圆x2+(y﹣e2﹣1)2=1的圆心坐标为:C(0,e2+1).y=lnx对x求导可得:y′=.设与曲线y=lnx相切的切点为M(x0,lnx0),且满足CM与切线垂直.则•=﹣1,化为:lnx0+﹣e2﹣1=0,令g(x)=lnx+x2﹣e2﹣1在(0,+∞)上单调递增,且g(e)=0.∴x0=e.∴切点为:(e,1).∴线段PQ长度的最小值=﹣1=e﹣1.故答案为:e﹣1.【点评】本题考查了导数的几何意义、直线与圆的位置关系、斜率计算公式,考查了推理能力与计算能力,属于难题.43.函数f(x)的图象在x=2处的切线方程为2x+y﹣3=0,则f(2)+f'(2)=﹣3.【分析】先将x=2代入切线方程可求出f(2),再由切点处的导数为切线斜率可求出f'(2)的值,最后相加即可.【解答】解:由已知切点在切线上,所以f(2)=﹣1,切点处的导数为切线斜率,所以f'(2)=﹣2,所以f(2)+f′(2)=﹣3.故答案为:﹣3.【点评】本题主要考查导数的几何意义,即函数在某点的导数值等于以该点为切点的切线的斜率.44.已知三次函数f(x)=ax3+bx2+cx+d的图象如图所示,则=1.【分析】求导数得出f′(x)=3ax2+2bx+c,由图象可看出,x=﹣1,2是f(x)的两个极值点,从而得出x=﹣1,2是方程3ax2+2bx+c=0的两实数根,根据韦达定理即可得出,从而得出,从而得到.【解答】解:f′(x)=3ax2+2bx+c;根据图象知,x=﹣1,2是f(x)的两个极值点;∴x=﹣1,2是方程3ax2+2bx+c=0的两实数根;根据韦达定理,;∴2b=﹣3a,c=﹣6a;∴.故答案为:1.【点评】考查基本初等函数的求导,函数极值点的定义,根据函数导数求极值点的方法.45.如图函数f(x)的图象在点P处的切线为:y=﹣2x+5,则f(2)+f′(2)=﹣1.【分析】根据导数的几何意义和切线方程求出f′(2),把x=2代入切线方程求出f (2),代入即可求出f(2)+f′(2)的值.【解答】解:∵函数y=f(x)的图象在点x=2处的切线方程是y=﹣2x+5,∴f′(2)=﹣2,f(2)=﹣4+5=1,∴f(2)+f′(2)=﹣2+1=﹣1,故答案为:﹣1【点评】本题考查导数的几何意义,以及切点在切线上的灵活应用,属于基础题.46.函数y=(x﹣1)e x的图象在点(1,0)处的切线的斜率是e.【分析】根据在函数图象上某点的切线的斜率是该函数在该点的导数值,从而只需求函数y=(x﹣1)e x在点(1,0)处的导数即可.【解答】解:y′=xe x,∴x=1时,y′=e,∴y=(x﹣1)e x的图象在点(1,0)处的切线的斜率为e.故答案为:e.【点评】本题考查了导数的几何意义,基本初等函数积的导数的求导公式,考查了计算能力,属于基础题.47.若曲线y=e x+e﹣x的一条切线的斜率是,则切点的横坐标为ln2.【分析】设切点的横坐标为x0,求导数由题意可得x0的方程,解方程可得.【解答】解:∵f(x)=e x+e﹣x,∴f′(x)=e x﹣e﹣x,设切点的横坐标为x0,可得e x0﹣e﹣x0=整理可得2()2﹣3﹣2=0,解得=2,或=(舍去)∴x0=ln2故答案为:ln2【点评】本题考查导数值与切线斜率的关系,涉及一元二次方程的求解,属基础题.48.已知曲线f(x)=ax2﹣lnx在点(2,f(2))处的切线斜率为,则f(x)的最小值为.【分析】求出函数的导数,得到关于a的方程,求出a的值,解关于导函数的不等式,求出函数的单调区间,从而求出函数的最值即可.【解答】解:f′(x)=2ax﹣,f′(2)=4a﹣=,解得:a=,故f(x)=x2﹣lnx,f′(x)=x﹣=,令f′(x)>0,解得:x>1,令f′(x)<0,解得:0<x<1,故f(x)在(0,1)递减,在(1,+∞)递增,故f(x)min=f(1)=,故答案为:.【点评】本题考查了函数的单调性、最值问题,考查导数的应用,是一道基础题.49.已知函数y=f(x)的图象在点M(1,f(1))处的切线方程是y=x+2,则f(1)+f′(1)=3.【分析】因为切点坐标一定满足切线方程,所以据此可以求出f(1)的值,又因为切线的斜率是函数在切点处的导数,就可求出f′(1)的值,把f(1)和f′(1)代入即可.【解答】解:∵点M(1,f(1))是切点,∴点M在切线上,∴f(1)=+2=,∵函数y=f(x)的图象在点M(1,f(1))处的切线的方程是y=x+2,∴切线斜率是,即f′(1)=,∴f(1)+f'(1)=+=3.故答案为:3.【点评】本题主要考查函数的切线斜率与导数的关系,属于导数的几何意义的应用,属于基础题.50.一个物体的位移s(米)和与时间t(秒)的关系为s=4﹣2t+t2,则该物体在3秒末的瞬时速度是4米/秒.【分析】此类运动问题中瞬时速度问题的研究一般借助函数的导数求其某一时刻的瞬时速度,解答本题可以先求s=4﹣2t+t2的导数,再求得t=3秒时的导数,即可得到所求的瞬时速度.【解答】解:∵一个物体的位移s(米)和与时间t(秒)的关系为s=4﹣2t+t2,∴s′=2t﹣2∴该物体在3秒末的瞬时速度是s′|x=3=2×3﹣2=4米/秒,故答案为4米/秒.【点评】本题主要考查了变化的快慢与变化率,正确解答本题关键是理解导数的物理意义,属于基础题.。
高三数学函数与导数试题答案及解析
高三数学函数与导数试题答案及解析1.已知定义域为的函数,若对任意的,有,则称函数为“定义域上的函数”,以下五个函数:①;②;③;④;⑤,其中是“定义上的函数”的有A.2个B.3个C.4个D.5个【答案】C【解析】对于①,,满足条件;对于②,,当x1x2>0时,不满足,故②不是“定义域上的函数”;对于③,,因为,所以,故,③满足条件;对于④,,故④满足条件;对于⑤,,因为,所以,可得,故⑤满足条件.是“定义域上的函数”有①③④⑤,共4个.【考点】1.新定义问题;2.函数性质的应用.2.设函数,,其中,且,则.【答案】【解析】根据题意有.【考点】函数值求和.3.幂函数过点,则= .【答案】【解析】根据题意可知,解得或,又因为,解得,故.【考点】幂函数解析式的求解.4.若实数满足,且,则的最小值为.【答案】4【解析】由已知,,又,所以(当且仅当时取等号),所以最小值为4.【考点】基本不等式.5.设函数,其中.(Ⅰ)当时,求曲线在原点处的切线方程;(Ⅱ)试讨论函数极值点的个数;(Ⅲ)求证:对任意的,不等式恒成立.【答案】(Ⅰ)切线方程为;(Ⅱ)当时,无极值点;当时,有2个极值点;当时,有1个极值点;(Ⅲ)证明过程详见解析.【解析】(Ⅰ)求出导函数,并求出x=0时的导数即切线的斜率,然后由直线的点斜式求出切线方程;(Ⅱ)求出导函数,并讨论其等号函数,从三种情况讨论,并在当时,导函数等于零时的根于区间端点-1的大小为分类标准进行讨论求解;(Ⅲ)构造函数函数,利用导数法证明即恒成立.取即可证明.试题解析:(Ⅰ)当时,,则,曲线在原点处的切线方程为(Ⅱ),令当时,,所以0,则0,所以在上为增函数,所以无极值点;当时,,所以0,则0,所以在上为增函数,所以无极值点;当时,,令0,则,当时,,,此时有2个极值点;当时,,,此时有1个极值点;综上:当时,无极值点;当时,有2个极值点;当时,有1个极值点; 8(Ⅲ)对于函数,令函数则,,所以函数在上单调递增,又时,恒有即恒成立.取,则有恒成立,即不等式恒成立.【考点】①求切线方程;②讨论函数的极值点个数;ƒ证明不等式.【方法点睛】利用导数证明不等式:构造辅助函数,把不等式的证明转化为利用导函数研究函数的单调性或最值,从而证明不等式,而构造函数是用导数证明不等式的关键.构造辅助函数的一般方法及解题程序如下:1.移项(有时需要作简单的横等变形),使不等式的一端为零,另一端即为所构造的函数;2.求,并验证在指定区间上的单调性;3.求出区间端点的函数值(最值),作比较即得所证.6.甲、乙两地相距千米,汽车从甲地匀速行驶到乙地,速度不得超过千米/时,已知汽车每小时的运输成本(以元为单位)由可变部分和固定部分组成:可变部分与速度(千米/时)的平方成正比,比例系数为,固定部分为元,(1)把全程运输成本(元)表示为速度(千米/时)的函数,指出定义域;(2)为了使全程运输成本最小,汽车应以多大速度行驶?全程运输成本最小是多少?【答案】(1)(2)为使全程运输成本y最小,当时,行驶速度为100,此时运输成本为1200元,当c<100时,行驶速度为c,此时运输成本为【解析】(1)依题意知汽车从甲地匀速行驶到乙地所用时间为,全程运输成本为(2)由(1)知,全程运输成本关于速度的函数表达式中出现了积为定值的情形,由于等号成立的条件有可能不成立,故求最值的方法不确定,对速度的范围进行分类讨论,如等号成立时速度值不超过,则可以用基本不等式求求出全程运输成本的最小值,若等号成立时速度值大于最高限速,可以判断出函数在上的单调性,用单调性求出全程运输成本的最小值.试题解析:(1)全程运输成本为(2)依题意,有,当且仅当即时上式中等号成立而所以当取最小值,所以也即当=100时,全程运输成本最小达到1200元当时综上,为使全程运输成本最小,当时,行驶速度为100,此时运输成本为1200元,当时,行驶速度为,此时运输成本为【考点】基本不等式在实际应用问题的应用【名师】本题主要考查建立函数关系、不等式性质、最大值、最小值等基础知识,考查综合应用所学数学知识、思想和方法解决实际问题的能力.属中档题.特别注意在解第(2)问时由(1)知,全程运输成本关于速度的函数表达式中出现了积为定值的情形,由于等号成立的条件有可能不成立,故求最值的方法不确定,对速度的范围进行分类讨论,如等号成立时速度值不超过,则可以用基本不等式求求出全程运输成本的最小值,若等号成立时速度值大于最高限速,可以判断出函数在上的单调性,用单调性求出全程运输成本的最小值.7.设是定义在上的函数,其导函数为,若+,,则不等式(其中为自然对数的底数)的解集为()A.B.C.D.【答案】D【解析】构造函数,因此,故函数在上是减函数,所以,即,因此的解集,故答案为D.【考点】1、构造辅助函数;2、导数在函数单调性中的应用.【思路点睛】本题考查函数单调性与奇偶性的结合,结合已知条件构造函数,然后用导数判断函数的单调性是解题的关键,根据题意构造辅助函数,,研究的单调性,结合原函数的性质和函数值即可求解.8.已知,函数,若关于的方程有6个解,则的取值范围为()A.B.C.D.【答案】D【解析】函数在上递减,在和上递增,的图象如图所示,由于方程最多只有两解,因此由题意有三解,所以且三解满足,,,,所以有两解,,,所以,故选D.【考点】函数的零点,方程根的分布.【名师点晴】本题考查方程根的分布,难度很大.它是一个与复合函数有关的问题,解题方法与我们常规方法不一样,常规方法是求出函数的表达式,解方程或作出函数的图象,由数形结合方法得出结论,但本题的表达式很复杂,由于含有参数,几乎不能求出正确结果,因此我们从复合函数的角度来考虑,以简化方法.方程可以这样解,求出方程的解为,再解方程即得,这样得到题中解法.9.设函数.(1)若函数是定义域上的单调函数,求实数的取值范围;(2)若,试比较当时,与的大小;(3)证明:对任意的正整数,不等式成立.【答案】(1);(2);(3)见解析.【解析】(1)依题意,函数是定义域上的单调函数,其导数恒大于等于零或者恒小于等于零,求导之后利用分离常数法来解决.(2)构造新函数,注意到,利用导数判断的单调性即可解决.(3)利用(2)得出结论,,对进行赋值,令,,即有所以(),进而华健不等式的左边每一项,最后求和就可以证明.试题解析:(1)∵又函数在定义域上是单调函数.∴或在上恒成立若在上恒成立,即函数是定义域上的单调地增函数,则在上恒成立,由此可得;若在上恒成立,则在上恒成立.即在上恒成立.∵在上没有最小值∴不存在实数使在上恒成立.综上所述,实数的取值范围是.(2)当时,函数.令则显然,当时,,所以函数在上单调递减又,所以,当时,恒有,即恒成立.故当时,有(3)法1:证明:由(2)知即令,,即有所以()因此故对任意的正整数,不等式成立.法2:数学归纳法证明:1、当时,左边=,右边=,原不等式成立.2、设当时,原不等式成立,即则当时,左边=只需证明即证,即证由(2)知即令,即有所以当时成立由1、2知,原不等式成立【考点】1、导数的运算;2、利用导数判断函数的单调性;3、利用导数求函数的极值和最值;4、恒成立问题.【思路点睛】本题第一问考查分离常数法解不等式问题,分离常数法是解不等式恒成立问题可以首先采用的方法.第二问是利用导数证明不等式,基本的思路是先直接作差构造一个函数,然后利用导数作为工具,求出函数的单调区间,结合特殊点就可以求解出结论.第三问是在第二问的基础上,对自变量进行赋值,转化为数列的问题来求解.三个问题,考查三个基本方法,是一个不错的题目.10.函数的定义域是()A.B.C.D.【答案】B【解析】由题意,得,解得,所以函数的定义域为,故选B.【考点】1、函数的定义域;2、不等式的解法.【方法点睛】求函数的定义域的依据就是要使函数的解析式有意义的自变量的取值范围,其求解根据一般有:(1)分式中,分母不为零;(2)偶次根式中,被开方数非负;(3)对数的真数大于0;(4)实际问题还需要考虑使题目本身有意义.11.已知函数在上是增函数,,若,则的取值范围是()A.B.C.D.【答案】B【解析】因为函数在上是增函数,所以在上是减函数,且是偶函数,所以在上是减函数,在上是增函数,由,得,即,解得;故选B.【考点】1.函数的图象变换;2.函数的单调性;3.对数不等式.12.已知函数若,则的取值范围是_______.【答案】或【解析】当时,由,得;当时,由,得,所以的取值范围是或.【考点】1、分段函数;2、指数函数、对数函数的图象与性质.【方法点睛】对于分段函数的求值问题,一定要注意自变量的取值对应着哪一段区间,就使用哪一段解析式,体现考纲中要求了解简单的分段函数并能应用,解题中需要注意分段函数的分段区间及其对应区间上的解析式,千万别代错解析式.13.下列函数中,既不是奇函数,也不是偶函数的是()A.B.C.D.【答案】C【解析】A:既是奇函数,又是偶函数;B:是奇函数;C:的定义域为,不关于原点对称,既不是奇函数,又不是偶函数;D:其定义域为关于原点对称,且,故为偶函数,故选C.【考点】函数的奇偶性判定.14.()A.B.C.D.【答案】C【解析】,故选C.【考点】定积分15.函数的定义域是___________.【答案】【解析】由题意,得,解得,即函数的定义为.【考点】函数的定义域.【知识点睛】求函数的定义域的依据就是要使函数的解析式有意义的自变量的取值范围.其求解根据一般有:(1)分式中,分母不为零;(2)偶次根式中,被开方数非负;(3)对数的真数大于0;(4)实际问题还需要考虑使题目本身有意义.16.对于实数和,定义运算“*”:,设,且关于的方程为恰有三个互不相等的实数根,则的取值范围是.【答案】【解析】由所给的新定义的含义可得如图所示,要使方程恰有三个互不相等的实数根,需满足当时,是方程即的两个根,所以当时,是方程即的根,所以所以,令,令所以,则令,解得因为,所以在单调递减所以所以所以的取值范围为故答案为【考点】新定义的函数问题;分段函数;函数与方程.【方法定睛】本题是一道新定义题,通过这道题发现,新定义问题并不神秘,表面上是没有见过的问题,但是只要理解了新定义并紧扣新定义,抓住新定义本质特征或隐含的规律,或抓住新定义运算法则或顺序,就可将其转化为我们熟悉的问题.17.设为三角形三边长,,若,则三角形的形状为()A.锐角三角形B.直角三角形C.钝角三角形D.无法确定【答案】B【解析】∵,∴,即,∴,即,故三角形的形状为直角三角形,故选:B.【考点】三角形的形状判断.【思路点睛】本题考查的知识点是三角形形状判断,对数的运算性质,熟练掌握对数的换底公式是解决本题的关键,结合对数的运算性质,及换底公式的推论,可将已知化为:,再由勾股定理判断出三角形的形状.18. 已知函数,若的图像的一条切线经过点,则这条切线与直线及轴所围成的三角形面积为( ) A .B .1C .2D .【答案】C 【解析】设函数经过点的切线的切点为,则即切线的斜率为,由斜率公式得所以,所以斜率,切点为,切线方程为其与直线,及轴围成的三角形面积为,故选C .【考点】利用导数研究曲线上某点的切线.19. 已知x 0是函数的一个零点.若x 1∈(1,x 0),x 2∈(x 0,+∞),则( )A .f(x 1)<0,f(x 2)<0B .f(x 1)<0,f(x 2)>0C .f(x 1)>0,f(x 2)<0D .f(x 1)>0,f(x 2)>0【答案】 【解析】函数是单调递增函数,又因为,,所以,,故选B.【考点】1.函数的性质;2.函数的零点.20. 已知函数在定义域上表示的曲线过原点,且在处的切线斜率均为.有以下命题: ①是奇函数;②若在内递减,则的最大值为;③若的最大值为,最小值为,则;④若对,恒成立,则的最大值为.其中正确命题的个数为( ) A .个B .个C .个D .个【答案】B【解析】由题意得函数过原点,则.又.则必有,解得,所以.令得.则函数在上的最小值是负数.由此得函数图象大致如图:得出结论是:①③正确;②④错误.故选B .【考点】导数几何意义,函数图像与性质【思路点睛】(1)运用函数图象解决问题时,先要正确理解和把握函数图象本身的含义及其表示的内容,熟悉图象所能够表达的函数的性质.(2)在研究函数性质特别是单调性、最值、零点时,要注意用好其与图象的关系,结合图象研究.21.已知函数是定义域为的偶函数,当时,,若关于的方程,有且仅有个不同实数根,则实数的取值范围是()A.B.C.D.【答案】C【解析】,作函数的图象如右图,要使关于的方程,有且仅有个不同实数根,设,则当,方程,有个根,当,方程,有个根,当或,方程,有个根,当,方程,有个根,当,方程,有个根.则方程的两个根为;①若,则,故;②若,则,故.综上,实数的取值范围是.故选C.【考点】根的存在性及根的个数判断.【方法点睛】根据函数的奇偶性作出分段函数的图象,利用换元法判断函数的根的个数,再利用数形结合即可得到结论.本题主要考查分段函数的应用,根的存在性及根的个数判断,本题既考查了函数的性质的判断与应用,又考查了数形结合的思想的应用.利用换元法结合函数奇偶性的对称性,利用数形结合是解决本题的关键.综合性较强,属于压轴题.22.有一批货物需要用汽车从生产商所在城市甲运至销售商所在城市乙,已知从城市甲到城市乙只有两条公路,且通过这两条公路所用的时间互不影响.据调查统计,通过这两条公路从城市甲到城市乙的200辆汽车所用时间的频率分布如下表:假设汽车只能在约定日期(某月某日)的前11天出发,汽车只能在约定日期的前12天出发(将频率视为概率).(l)为了尽最大可能在各自允许的时间内将货物运往城市乙,估计汽车和汽车应如何选择各自的路径;(2)若通过公路1、公路2的“一次性费用”分别为3.2万元、1.6万元(其他费用忽略不计),此项费用由生产商承担.如果生产商恰能在约定日期当天将货物送到,则销售商一次性支付给生产商40万元,若在约定日期前送到,每提前一天销售商将多支付给生产商2万元;若在约定日期后送到,每迟到一天,生产商将支付给销售商2万元.如果汽车按(1)中所选路径运输货物,试比较哪辆汽车为生产商获得的毛利润更大.【答案】(1)汽车选择公路,汽车选择公路;(2)汽车为生产商获得毛利润更大.【解析】(1)依据题设条件计算概率,通过比较分析求解;(2)借助题设条件运用数学期望的大小分析推证.试题解析:(1)频率分布表,如下:设分别表示汽车在约定日期前11天出发选择公路1、2将货物运往城市乙;、分别表示汽车在约定日期前12天出发选择公路1、2将货物运往城市乙;,,,,所以汽车选择公路1,汽车选择公路2.(Ⅱ)设表示汽车选择公路1时,销售商付给生产商的费用,则.的分布列如下:.∴表示汽车选择公路1时的毛利润为(万元).设表示汽车选择公路2时的毛利润,.则的分布列如下:∵,∴汽车为生产商获得毛利润更大.【考点】概率和随机变量的分布列与数学期望等有关知识的运用.23.已知函数若存在实数,使函数有两个零点,则实数的取值范围是()A.B.C.D.【答案】C【解析】画出函数的图象如下图所示,由图象可知在区间符合题意.【考点】1.分段函数;2.零点问题;3.不等式.【思路点晴】函数零点个数的判断方法:(1)直接求零点:令,如果能求出解,则有几个解就有几个零点;(2)零点存在性定理:利用定理不仅要求函数在区间上是连续不断的曲线,且·,还必须结合函数的图象与性质(如单调性、奇偶性)才能确定函数有多少个零点;(3)利用图象交点的个数:画出两个函数的图象,看其交点的个数,其中交点的横坐标有几个不同的值,就有几个不同的零点.函数零点个数的判断通常转化为两函数图象交点的个数,其步骤是:(1)令;(2)构造,;(3)作出图象;(4)由图象交点个数得出结论.24.已知函数.若,则实数的取值范围是()A.B.C.D.【答案】D【解析】因为令,则就是.画出函数的图象可知,,或,即或.由得,或.由.由得,或.再根据图象得到,故选D.【考点】1、分段函数的解析式;2、分段函数的图象和性质及数形结合思想.【方法点睛】本题主要考查分段函数的解析式、分段函数的图象和性质及数形结合思想,属于难题. 数学中常见的思想方法有:函数与方程的思想、分类讨论思想、转化与划归思想、数形结合思想、建模思想等等. 数形结合是根据数量与图形之间的对应关系,通过数与形的相互转化来解决数学问题的一种重要思想方法,是中学数学四种重要的数学思想之一,尤其在解决选择题、填空题是发挥着奇特功效,大大提高了解题能力与速度.运用这种方法的关键是将已知函数的性质研究透,这样才能快速找准突破点. 充分利用数形结合的思想方法能够使问题化难为简,并迎刃而解,解答本题的关键是根据函数的图象,先由,求的范围,再根据图象求的范围.25.已知函数,则当时,函数的零点个数是A.B.C.D.【答案】D【解析】令,得.设,则.由图知,方程有两解,,且,.从而方程有两解,方程也有两解.所以方程有个解,选D.【考点】1、分段函数;2、函数的零点.26.已知,又若满足的有四个,则的取值范围为()A.B.C.D.【答案】B【解析】依题意,即,由于这个是对钩函数,可排除A,C,D.也可以画出函数图象如下图所示,要有四个交点,则选B.【考点】函数图象与性质.【思路点晴】先按题意,我们将其分类参数,也就是说,把含有的放一边,其它的方另外一边,得到,此时,可以利用基本不等式得到,由于这个是对钩函数,易排除A,C,D.当我们在研究两个函数有四个零点问题的时候,也可以先分离参数,将不含参数部分的图象画出来,根据图象来求参数的取值范围.27.已知函数,函数在处的切线与直线垂直.(Ⅰ)求实数的值;(Ⅱ)若函数存在单调递减区间,求实数的取值范围;(Ⅲ)设是函数的两个极值点,若,求的最小值.【答案】(Ⅰ)(Ⅱ)(Ⅲ)【解析】(Ⅰ)由导数几何意义得,求出导数,代入解得(Ⅱ)函数存在单调递减区间,等价于在上有解,求出导函数化简不等式得在上有解,最后根据二次方程实根分布得充要条件,解得b的取值范围是.(Ⅲ)先根据是函数的两个极值点,即是两个根,得,再化简,消参数b得,再令得,解得,由解出函数定义域:,可得,最后利用导数求函数最值试题解析:(Ⅰ)∵,∴.∵与直线垂直,∴,∴.(Ⅱ)由题知在上有解,设,则,所以只需故b的取值范围是.(Ⅲ)令得由题,则,所以令,又,所以,所以整理有,解得,所以在单调递减故的最小值是【考点】导数几何意义,利用导数研究函数单调性,利用导数求函数最值【思路点睛】利用导数的几何意义解题,主要是利用导数、切点坐标、切线斜率之间的关系来进行转化.以平行、垂直直线斜率间的关系为载体求参数的值,则要求掌握平行、垂直与斜率之间的关系,进而和导数联系起来求解.28.已知是R上的增函数,则实数a的取值范围()A.[4,8 )B.(4,8)C.(1,8)D.(1, +∞)【答案】A.【解析】由题意得,选A.【考点】分段函数单调性【方法点睛】已知函数的单调性确定参数的值或范围要注意以下两点:(1)若函数在区间[a,b]上单调,则该函数在此区间的任意子区间上也是单调的;(2)分段函数的单调性,除注意各段的单调性外,还要注意衔接点的取值.29.直线分别与曲线交于点,则的最小值为()A.2B.C.1D.【答案】A【解析】令,令,在上为增函数,即在区间成立,而的导数恒为,也就是说,从起,越来越陡,保持匀速递增,两个图象的水平距离越来越大,故当时,取得最小值为.【考点】函数导数与不等式,数形结合的数学思想.【思路点晴】本题考查函数导数与不等式,数形结合的数学思想方法.一开始,我们可以先利用导数画出两个函数的图象.对比这两个图象间的水平距离,会发现可以先求出函数的切线与平行的那条的方程,由此就可以求出两者水平距离的最小值.由于是匀速递增的,而在增加得越来越快,从图象上看出,两种水平距离越来越大.30.已知函数的定义在实数集上的奇函数,且当时,(其中是的导函数),若,,,则A.B.C.D.【答案】A【解析】因为是奇函数,则,则不等式为,即,设,则是偶函数,又,所以是上的减函数,是上的增函数,,,又,所以,即.故选A.【考点】函数的奇偶性,单调性.导数的应用.【名师】1.奇函数在和上的单调性相同,偶函数在和上的单调性相反,2.对于已知不等式中既有又有,一般不能直接确定的正负,即不能确定的单调性,这时要求我们构造一个新函数,以便利用已知不等式判断其导数的的正负,常见的构造新函数有,,,等等.31.函数且,则 .【答案】【解析】时,,此方程无解,当时,,所以.【考点】分段函数求值.32.已知为奇函数,则的值为()A.B.C.D.【答案】A【解析】因为函数为奇函数,则,故选A.【考点】函数的奇偶性.33.已知函数,若对,使得,则的取值范围是()A.B.C.D.【答案】C【解析】因为,使得等价于,又因为,(时等号成立),,所以,即,故选C.【考点】1、全称量词与存在量词的应用;2、对数函数的性质及配方法求最值.【方法点睛】本题主要考查函数的最值、全称量词与存在量词的应用,属于难题.解决这类问题的关键是理解题意、正确把问题转化为最值和解不等式问题,全称量词与存在量词的应用共分四种情况:(1)只需;(2),只需;(3),只需;(4),,.34.已知函数,恒过点,且.(1)求的解析式;(2)若对都成立,求实数的取值范围;(3)当时,证明:.【答案】(1);(2);(3)证明见解析.【解析】(1)由恒过点,∴,由得,进而;(2)对都成立等价于,只需利用导数求出最大值即可;(3)设,则可得∴在上单调递增,成立,即可证原式.试题解析:(1)由题意得恒过点,∴,又∵,∴,∴.(2),即,即,设,令,得,∴在上单调递增,在上单调递减,,∴.(3)设,则,由(2)得,当时,,所以>0,∴在上单调递增,又∵,∴,即,即,得证.【考点】1、利用导数函数的单调性及求最值;2、不等式恒成立问题及不等式证明问题.【方法点睛】本题主要考查利用导数研究函数的单调性、不等式恒成立及不等式的证明,属于难题.不等式证明问题是近年高考命题的热点,命题主要是和导数、绝对值不等式及柯西不等式相结合,导数部分一旦出该类型题往往难度较大,要准确解答首先观察不等式特点,结合已解答的问题把要证的不等式变形,并运用已证结论先行放缩,然后再化简,或者构造新函数进一步利用导数证明.本题(3)就是构造函数后利用单调性证明的.35.某公司为了变废为宝,节约资源,新上了一个从生活垃圾中提炼生物柴油的项目.经测算该项目月处理成本(元)与月处理量(吨)之间的函数关系可以近似地表示为:,且每处理一吨生活垃圾,可得到能利用的生物柴油价值为200元,若该项目不获利,政府将给予补贴.(1)当时,判断该项目能否获利?如果获利,求出最大利润;如果不获利,则政府。
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高中数学(函数和导数)综合练习含解析 学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________ 一、选择题(题型注释) 1.已知函数2()ln()fxxaxaxaR.3253()422gxxxx (1)当1a时,求证:12,1,xx,均有12()()fxgx (2)当1,x时,()0fx恒成立,求a的取值范围. 2.已知定义域为R的奇函数)(xfy的导函数为)(xfy,当0x
时,0)()(xxfxf,若)1(fa,)2(2fb, )21(ln)21(lnfc,则cba,,
的大小关系正确的是( ) A.bca B.acb C.cba D.bac 3.函数3()3fxxaxa在0,2内有最小值,则实数a的取值范围是( ) A.0,4 B.0,1 C.0,4 D.4,4 4.在函数yfx的图象上有点列,nnxy,若数列nx是等差数列,数列ny是等比数列,则函数yfx的解析式可能为( ) A.21fxx B.24fxx C.3logfxx
D.34xfx 5.设:xpyc是R上的单调递减函数;q:函数2lg221gxcxx
的值域为R.如果“p且q”为假命题,“p或q”为真命题,则正实数c的取值范围是( ) A.1,12 B.1,2 C.10,1,2 D.10,2 6.如果函数y||2x的图像与曲线22:Cxy恰好有两个不同的公共点,则实数的取值范围 是( ) A.{2}∪(4,) B.(2,) C.{2,4}
D.(4,)
7.设函数1 (20),()1 (02),xfxxx1()() ,[2,2]2gxfxxx,若
212
1(log)(log)2()2gagag,则实数a的取值范围是( )
A.1(0,]2 B.[1,2] C.1[,2]2 D.2[,2]
2
8.函数Rxxxxf,)(3,当20时,0)1()sin(mfmf恒成立,则实数m的 取值范围是( )
A.1,0 B.0, C .21, D .,1 9.曲线2xyx在点1,1处的切线方程为( ) A.21yx B.21yx C.23yx D.22yx 10.设xxxfln)(,若2)(0xf,则0x( ) A.2e B.e C.ln22 D.ln2 二、填空题(题型注释) 11.函数223)(abxaxxxf在1x处有极值10,则ab . 12.设定义域为,0的单调函数)(xf,对任意的,0x,都有4]log)([3xxff,若0x是方程3)(2)(xfxf的一个解,且*0),1,(Naaax
,则实数a .
13.由曲线yx,直线2yx及y轴所围成的图形的面积为 . 14.设()lnfxxx,若0()2fx,则0x . 15.已知函数)(xf是定义在R上的奇函数,0)1(f,0)()(2xxfxfx)(0x,则不等式
0)(2xfx的解集是 .
16.已知fx是定义在R上的周期为3的函数,当0,3x时,2122fxxx.若函数yfxa在区间[-3,4]上有10个零点(互不相同),则实数a的取值范围是 . 三、解答题(题型注释)
17.已知函数xxaxxxfln446)(2,其中a∈R (1)若函数()fx在0,单调递增,求实数a的取值范围 (2) 若曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线垂直于y轴,求函数f(x)的单调区间与极值. 18.设函数xxxfln)( (1)求函数)(xf的最小值; (2)设xxfxaxxF2)]([)(2,讨论函数)(xF的单调性; (3)在第二问的基础上,若方程mxF)(,(Rm)有两个不相等的实数根21,xx,求证:axx21. 19.已知函数2()ln()fxxaxaxaR,6225)(23xxxxg (1)若)(xf的一个极值点为1,求a的值; (2)设)(xg在]4,1[上的最大值为b,当1,x时,bxf)(恒成立,求a的取值范围. 20.已知c>0,设命题p:函数xyc为减函数,命题q:当1,22x
时,函数11fxxxc恒成立,如果p或q为真命题,p且q为
假命题,求c的取值范围. 21.如果一元二次方程22100axxa至少有一个负的实数根,试确定这个结论成立的充要条件. 22.已知c>0,设命题p:函数xyc为减函数,命题q:当1,22x
时,函数11fxxxc恒成立,如果p或q为真命题,p且q为
假命题,求c的取值范围. 23.某厂生产甲、乙两种产品每吨所需的煤、电和产值如下表所示.
用煤(吨) 用电(千瓦) 产值(万元) 甲产品 7 20 8 乙产品 3 50 12 但国家每天分配给该厂的煤、电有限,每天供煤至多56吨,供电至多450千瓦,问该厂如何安排生产,使得该厂日产量最大?最大日产量为多少? 24.已知函数baxxxxf2325()(ba,为常数),其图象是曲线C. (1)当2a时,求函数)(xf的单调减区间; (2)设函数)(xf的导函数为)(xf,若存在唯一的实数0x,使得00)(xxf与0)(0xf同时成立,求实数b的取值范围; (3)已知点A为曲线C上的动点,在点A处作曲线C的切线1l与曲线C交于另一点B,在点B处作曲线C的切线2l,设切线21,ll的斜率分别为21,kk.问:是否存在常数
,使得12kk?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
25.已知函数f(x)=3231()2axxxR,其中a>0. (Ⅰ)若a=1,求曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线方程;
(Ⅱ)若在区间11,22上,f(x)>0恒成立,求a的取值范围. 26.已知函数3()3fxxx. (Ⅰ)求)2(f的值; (Ⅱ)求函数()fx的单调区间和极值. 27.已知函数ln1xfxx. (1)求函数fx的单调区间和极值; (2)若对任意的1x,恒有ln11xkkx成立,求k的取值范围;
(3)证明:2222ln2ln3ln21,24123++nnnnNnnn. 28.已知函数323257,ln22fxxxaxbgxxxxb,(,ab为常数). (1)若gx在1x处的切线过点(0,-5),求b的值; (2)设函数fx的导函数为'fx,若关于x的方程'fxxxfx有唯一解,求实数b的取值范围; (3)令Fxfxgx,若函数Fx存在极值,且所有极值之和大于5ln2,求实数a的取值范围. 29.已知函数fx满足22fxfx,且当0,2x时,
1ln2fxxaxa
,当4,2x时,fx的最大值为-4.
(1)求实数a的值; (2)设0b,函数31,1,23gxbxbxx.若对任意11,2x,总存在21,2x,使12fxgx,求实数b的取值范围.
30.已知函数1xfxeax(e为自然对数的底数). (1)当1a时,求过点1,1f处的切线与坐标轴围成的三角形的面积; (2)若2fxx在(0,1)上恒成立,求实数a的取值范围.参考答案 1.(1)1;(2)1a 【解析】 试题分析:(1)对fx进行求导得到其导函数,因为)(xf的一个极值点为1,所以'10f,代入即可求出a的值; (2)对gx进行求导得到其导函数,判断出其在]4,1[上的单调性,从而可以判断出最大值在哪个点取得,求出其最大值b;代入bxf)(,分离参数a,构造一个新函数hx,只需a小于等于其最小值即可. 试题解析:(1)a=1时, f(x)=x2-x-ln x, ()fx在(1,+∞)上是增函数,min()(1)0fxf 2()3540gxxx
,
所以()gx在(1,+∞)上是减函数,max()(1)0gxg 当1a时,12,1,xx,均有12()()fxgx (2)由由x∈[1,+∞)知,x+ln x>0, 所以f(x)≥0恒成立等价于a≤2lnxxx在1,x时恒成立, 令h(x)=2lnxxx,1,x,有h′(x)=212ln0lnxxxxx
1,,()0,()xhxhx单调递增
所以1,x h(x)≥h(1)=1,所以a≤1. 考点:利用导数研究函数的极值和最值 2.D 【解析】