专题五：导数及其应用
1
高三数学二轮复习专题五
导数及应用
2
1
、 函数f(x) x 2l nx的递减区间是： ___________________________
2
、 下列四个命题中，正确命题的序号为 __________
①若f(x) ...x，则f '(0) 0 :②若函数f(x) 2x2 1，图象上点(1，3)的临近一点
为(1+ x,3 y )，则一丫 4 2 x ；③加速度是动点位移函数 s(t)对时间t的导数；④
x
曲线y x3在(0, 0)处没有切线。
3
、已知直线y x 1与曲线y ln(x a)相切，贝y a的值(
C -1 D -2
4
、某化工厂打算投入一条新的生产线，但需要经过环保部门审批同意方可投入生产。已知
1
该生产线连续生产 n年的累计产量为 f(n) ?n(n 1)(2n 1)吨，但如果年产量超过 吨，将
会给环境造成伤害。 为保护环境，环保部门应给该厂这条生产线拟定最长的生产年限
是()
5
、已知函数
f(x) 2mcos2 - 2 1
的导函数最大值为
1
，实数m的值为(
A
1
B 1 C -1 D -2
6
函数
f (x)
ln
x
x
有(
x 1
)个极值点
A 0 B 1 C 2 D 3
A 5
年
B 6年 C 7年 D 8
年
150
二、高考热点透视
热点一倒数的概念及运算
例1设f (x)是可导函数，则
A f '(1) B 3
f '(1)
x) f(1)
1
'
丁⑴
D
f'(3)
2
例2、 若曲线f(x) ax5 lnx存在垂直于y轴的切线，求实数 a的范围。
3
练习：已知曲线y x3 3x ,过A(o,16)作曲线切线，求切线方程。
规律总结：
热点二利用导数研究函数单调性
例 3 ( 09 高考) 已知函数 f(x) (x2 ax 2a2 3a)ex(x R),其中
a R
(1) 当a 0时，求曲线y f (x)在点(1,f(1))
处的切线的斜率;
2
(2)当a 3
时，求函数f(x)的单调区间与极值。
规律总结：
热点三、利用导数研究函数极值与最值
例 4、设函数
f(x) ln x px 1
.
(1)求函数f (x)的极值点；
(2 )当p 0时，若对任意的x 0，恒有f (x) 0,求p的范围
•
4
规律总结:
5
热点四、定积分的应用
（理科做）
规律总结：（1）积分的定义、性质（2）积分与“面积”区别
三、课后练习
1
1、若函数f（x） - 的定义域为R
,则实数m的范围是（ e x m 4、设 f(x) x2 2xf '(1)，则 f '( 1)为( ) A、一 6 B、一 4 C、4 D、6 5、函数f（x） 4 3 x 4x 10x在区间 [1,2]上零点个数为（ ) A、0 B、1 C、2 D、3 （理科做）6、 2 2(sin x 2)dx = （理科做）7、求证函数f （x） sin（2x ）在 ，一 上是增函数。 6 3 6 2 2 8、已知函数 f（x） ln x a x ax （ a R）. （1 ）当a 1时，证明函数f （x）只有一个零点； 例5、设f（X） X2(X 0)，求 cosx-1(x 0) :f (x)dx. ）
2
x aln x
在（1，2）
A、m 1 B、m 1 c、 m 1 D
、
m
1
2、已知函数 2 f(x) x ax 3在（0, 1
） 上为减函数，函数
g(x)
上为增函
数，
则a的值为（
)
A、2
B、2
C
、
0
D
、，
2
3
、设
a R
，若函数y e ax（x R）有大于零的极值点，则（
1 B、a 1
1 1
A
、
a
C
、
a D、 a
—
6
（2）若函数f （x）在区间（1， ）上是减函数，求实数 a的范围
.
x
9、( 09高考)设函数f(x) —, (1)求函数f(x)的单调区间；(2
)若k 0,求不等式
x
f (x) +k(1 x) f (x) 0
的解集
2
10、(09高考)已知函数 f(x) x 1 aln x(a 0)，( 1)讨论f(x)的单调性(2
)设
x
a=3,求 f(x)在 1,e2 上的值域。(e=2.71828….
)
高中新课程数学(新课标人教A版)选修2-2《第一章 导数及其应用》章末复习归纳整理
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5．利用导数研究函数的极值要注意 (1)极值是一个局部概念，是仅对某一点的左右两侧领域而言 的． (2)连续函数f(x)在其定义域上的极值点可能不止一个，也可能 没有极值点，函数的极大值与极小值没有必然的大小联系，函 数的一个极小值也不一定比它的一个极大值小． (3)可导函数的极值点一定是导数为零的点，但函数的导数为零 的点，不一定是该函数的极值点．因此导数为零的点仅是该点 为极值点的必要条件，其充要条件是加上这点两侧的导数异 号．
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在 x∈[1,2)上，g′(x)<0；在 x∈(2,3]上，g′(x)>0.要使 g(x)＝0 在[1,3]
g1≥0， 上恰有两个相异的实根，则g2<0，
g3≥0，
解得－2<c≤0.
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专题四 导数与函数、不等式 利用导数知识解决不等式问题是我们常见的一个热点问题，
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②当 Δ＝0 即 a＝2 2时，仅对 x＝ 2，有 f′(x)＝0，对其余的 x ＞0 都有 f′(x)＞0.此时 f(x)也是(0，＋∞)上的单调递增函数． ③当 Δ＞0 即 a＞2 2时，方程 g(x)＝0 有两个不同的实根 x1＝a－ 2a2－8，x2＝a＋ 2a2－8，0＜x1＜x2. 当 x 变化时，f′(x)、f(x)的变化情况如下表：
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x 0 (0,2) 2 (2，t)
t
f′(x) 0 － 0 ＋
f(x) 2
－2
t3－3t2＋2
f(x)min＝f(2)＝－2，f(x)max为f(0)与f(t)中较大的一个． f(t)－f(0)＝t3－3t2＝t2(t－3)<0. 所以f(x)max＝f(0)＝2. (3)令g(x)＝f(x)－c＝x3－3x2＋2－c， g′(x)＝3x2－6x＝3x(x－2)．
高三一轮复习建议——单元五：函数与导数
1、13年11题【考题分析】：本题考查分段函数及导数的几 何意义。体现了数形结合思想和化归与转化思想，函数与 方程思想。
解析： 可画出 y1=|f(x)|的图象如图所示． 当 a＞0 时，y＝ax 与 y＝|f(x)|恒有公共点，所以排除 B，C； 若 x ≤0，则以 y＝ax 与 y＝|－x2＋2x|相切为界限，由
' x
，可以看到，主要研究的是 ex 与一次函
数，应该说不难；
14 年第二问证明不等式，转化为 两个常见函数（xlnx 与 x/ ex ）的最值问题(最小值大于最大值)。
就是研究我们所说的
3.16 年与 17 年的第一问就开始提升难度（是否是刻意为之）；16 年的第一问是求通 过零点个数讨论参数范围，求导后核心函数是：
（一）本单元近五年来全国高考试题卷（Ⅰ）统计分析 （理科）
年份 （理） 题号 2013 11 16 21 3 2014 11 21 分值 5 5 12 5 5 12 题型 选择题 填空题 解答题 选择题 选择题 解答题 知识考点 分段函数 函数的对称性 导数的 几何意义，导 数与函数的最 值， 导数与函数的单调性 函数的奇偶性 函数与方程 导数的几何 意义， 导数与函数 的单调性， 两小一大 利用导数求函数的最值 22 分 12 2015 13 21 7 2016 8 21 5 2017 11 21 5 12 5 5 12 5 5 12 填空题 解答题 选择题 选择题 解答题 选择题 选择题 解答题 5 选择题 函数的 图象与性 质、导数公式 和导数运 算法则 函数的奇偶性 导数的 几何意义，分 段函数的处理 ，函 数的零点 函数的图象 幂函数、指数函数 、对数函数 函数的零点，不等式的 证明 函数的单调性、奇偶性 对数与对数函数 函数的零点，导数与函 数的单调性 22 分 22 分 两小一大 22 分 两小一大 两小一大 22 分 两小一大 说明
导数专题训练(含答案)
导数专题训练及答案专题一导数的几何意义及其应用导数的几何意义是高考重点考查的内容之一，常与解析几何知识交汇命题，主要题型是利用导数的几何意义求曲线上某点处切线的斜率或曲线上某点的坐标或过某点的切线方程，求解这类问题的关键就是抓住切点P(x0，f(x0))，P点的坐标适合曲线方程，P点的坐标也适合切线方程，P点处的切线斜率k＝f′(x0)．解题方法:(1) 解决此类问题一定要分清“在某点处的切线”，还是“过某点的切线”的问法．(2)解决“过某点的切线”问题，一般是设切点坐标为P(x0，y0)，然后求其切线斜率k＝f′(x0)，写出其切线方程．而“在某点处的切线”就是指“某点”为切点．(3)曲线与直线相切并不一定只有一个公共点，当曲线是二次曲线时，我们知道直线与曲线相切，有且只有一个公共点，这种观点对一般曲线不一定正确．[例1]已知曲线y＝13x3＋43.(1)求曲线在点P(2，4)处的切线方程；(2)求曲线过点P(2，4)的切线方程；(3)求斜率为4的曲线的切线方程．[变式训练]已知函数f(x)＝x3＋x－16.(1)求曲线y＝f(x)在点(2，－6)处的切线的方程；(2)直线l为曲线y＝f(x)的切线，且经过原点，求直线l的方程及切点坐标．专题二导数在研究函数单调性中的应用利用导数的符号判断函数的单调性，进而求出函数的单调区间，是导数几何意义在研究曲线变化规律时的一个重要应用，体现了数形结合思想．这类问题要注意的是f(x)为增函数⇔f′(x)≥0且f′(x)＝0的根有有限个，f(x)为减函数⇔f′≤0且f′(x)＝0的根有有限个．解题步骤：(1)确定函数的定义域；(2)求导数f′(x)；(3)①若求单调区间(或证明单调性)，只需在函数f(x)的定义域内解(或证明)不等式f′(x)>0或f′(x)<0.②若已知函数f(x)的单调性，则将原问题转化为不等式f′(x)≥0或f′(x)≤0在单调区间上恒成立问题，再进行求解．[例2]设函数f(x)＝x e a－x＋bx，曲线y＝f(x)在点(2，f(2))处的切线方程为y＝(e－1)x＋4.(1)求a，b的值；(2)求f(x)的单调区间．[变式训练]设函数f(x)＝xekx(k≠0)．(1)讨论函数f(x)的单调性；(2)若函数f(x)在区间(－1，1)内单调递增，求k的取值范围．专题三 导数在求函数极值与最值中的应用利用导数可求出函数的极值或最值，反之，已知函数的极值或最值也能求出参数的值或取值范围．该部分内容也可能与恒成立问题、函数零点问题等结合在一起进行综合考查，是高考的重点内容．解题方法：(1)运用导数求可导函数y ＝f(x)的极值的步骤：①先求函数的定义域，再求函数y ＝f(x)的导数f ′(x)；②求方程f ′(x)＝0的根；③检查f ′(x)在方程根的左右的值的符号，如果左正右负，那么f(x)在这个根处取得极大值，如果左负右正，那么f(x)在这个根处取得极小值．(2)求闭区间上可导函数的最值时，对函数极值是极大值还是极小值，可不再作判断，只需要直接与端点的函数值比较即可获得．(3)当连续函数的极值点只有一个时，相应的极值点必为函数的最值．[例3] 已知函数f (x )＝－x 3＋ax 2＋bx 在区间(－2，1)内，当x ＝－1时取极小值，当x ＝23时取极大值．(1)求函数y ＝f (x )在x ＝－2时的对应点的切线方程；(2)求函数y ＝f (x )在[－2，1]上的最大值与最小值．[变式训练] 设函数f (x )＝[ax 2－(4a ＋1)x ＋4a ＋3]e x .(1)若曲线y ＝f (x )在点(1，f (1))处的切线方程与x 轴平行，求a ；(2)若f (x )在x ＝2处取得极小值，求a 的取值范围．专题四 导数在证明不等式中的应用在用导数方法证明不等式时，常构造函数，利用单调性和最值方法证明不等式．解题方法：一般地，如果证明f(x)＞g(x)，x ∈(a ，b)，可转化为证明F(x)＝f(x)－g(x)＞0，若F ′(x)＞0，则函数F(x)在(a ，b)上是增函数，若F(a)≥0，则由增函数的定义知，F(x)＞F(a)≥0，从而f(x)＞g(x)成立，同理可证f(x)＜g(x)，f(x)＞g(x)．[例4] 已知函数f (x )＝ln x －（x －1）22. (1)求函数f (x )的单调递增区间；(2)证明：当x ＞1时，f (x )＜x －1.[变式训练] 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.专题五 定积分及其应用定积分的基本应用主要有两个方面：一个是求坐标平面上曲边梯形的面积，另一个是求变速运动的路程(位移)或变力所做的功．高考中要求较低，一般只考一个小题．解题方法：(1)用微积分基本定理求定积分，关键是找出被积函数的原函数，这就需要利用求导运算与求原函数是互逆运算的关系来求原函数．(2) 利用定积分求平面图形的面积的步骤如下：①画出图形，确定图形范围；②解方程组求出图形交点坐标，确定积分上、下限；③确定被积函数，注意分清函数图形的上、下位置；④计算定积分，求出平面图形面积．(3)利用定积分求加速度或路程(位移)，要先根据物理知识得出被积函数，再确定时间段，最后用求定积分方法求出结果．[例5] 已知抛物线y ＝x 2－2x 及直线x ＝0，x ＝a ，y ＝0围成的平面图形的面积为43，求a 的值．[变式训练] (1)若函数f (x )在R 上可导，f (x )＝x 3＋x 2f ′(1)，则∫20f (x )d x ＝ ____；(2)在平面直角坐标系xOy 中，直线y ＝a (a ＞0)与抛物线y ＝x 2所围成的封闭图形的面积为823，则a ＝____．专题六 化归与转化思想在导数中的应用化归与转化就是在处理问题时，把待解决的问题或难解决的问题，通过某种转化过程，归结为一类已解决或易解决的问题，最终求得问题的解答．解题方法：与函数相关的问题中，化归与转化思想随处可见，如，函数在某区间上单调可转化为函数的导数在该区间上符号不变，不等式的证明可转化为最值问题等．[例6] 设f (x )＝e x1＋ax 2，其中a 为正实数． (1)当a ＝43时，求f (x )的极值点；(2)若f (x )为R 上的单调函数，求a 的取值范围．[变式训练] 如果函数f(x)＝2x2－ln x 在定义域内的一个子区间(k －1，k ＋1)上不是单调函数，则实数k 的取值范围是________．答案例1 解：(1)因为P (2，4)在曲线y ＝13x 3＋43上，且y ′＝x 2，所以在点P (2，4)处的切线的斜率k ＝y ′|x ＝2＝4.所以曲线在点P (2，4)处的切线方程为y －4＝4(x －2)，即4x －y －4＝0.(2)设曲线y －13x 3＋43与过点P (2，4)的切线相切于点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 0，13x 30＋43，则切线的斜率k ＝y ′|x ＝x 0＝x 20，所以切线方程为y －⎝ ⎛⎭⎪⎫13x 30＋43＝x 20(x －x 0)， 即y ＝x 20·x －23x 30＋43.因为点P (2，4)在切线上，所以4＝2x 20－23x 30＋43，即x 30－3x 20＋4＝0，所以x 30＋x 20－4x 20＋4＝0，所以(x 0＋1)(x 0－2)2＝0，解得x 0＝－1或x 0＝2，故所求的切线方程为4x －y －4＝0或x －y ＋2＝0.(3)设切点为(x 1，y 1)，则切线的斜率k ＝x 21＝4，得x 0＝±2.所以切点为(2，4)，⎝ ⎛⎭⎪⎫－2，－43， 所以切线方程为y －4＝4(x －2)和y ＋43＝4(x ＋2)，即4x －y －4＝0和12x －3y ＋20＝0.变式训练 解：(1)因为f (2)＝23＋2－16＝－6，所以点(2，－6)在曲线上．因为f ′(x )＝(x 3＋x －16)′＝3x 2＋1，所以在点(2，－6)处的切线的斜率为k ＝f ′(2)＝3×22＋1＝13，所以切线的方程为y ＝13(x －2)＋(－6)，即y ＝13x －32.(2)设切点坐标为(x 0，y 0)，则直线l 的斜率为f ′(x 0)＝3x 20＋1，所以直线l 的方程为y ＝(3x 20＋1)(x －x 0)＋x 30＋x 0－16.又因为直线l 过点(0，0)，所以0＝(3x 20＋1)(－x 0)＋x 30＋x 0－16，整理得x 30＝－8，所以x 0＝－2，y 0＝(－2)3＋(－2)－16＝－26，所以k ＝3×(－2)2＋1＝13，所以直线l 的方程为y ＝13x ，切点坐标为(－2，－26)．例2 解：(1)因为f (x )＝x e a －x ＋bx ，所以f ′(x )＝(1－x )e a －x ＋b .依题设，知⎩⎪⎨⎪⎧f （2）＝2e ＋2，f ′（2）＝e －1，即⎩⎪⎨⎪⎧2e a －2＋2b ＝2e ＋2，－e a －2＋b ＝e －1.解得a ＝2，b ＝e.(2)由(1)知f (x )＝x e 2－x ＋e x .由f ′(x )＝e 2－x (1－x ＋e x －1)及e 2－x >0知，f ′(x )与1－x ＋e x －1同号． 令g (x )＝1－x ＋e x －1，则g ′(x )＝－1＋e x －1.所以，当x ∈(－∞，1)时，g ′(x )<0，g (x )在区间(－∞，1)上单调递减；当x ∈(1，＋∞)时，g ′(x )>0，g (x )在区间(1，＋∞)上单调递增． 故g (1)＝1是g (x )在区间(－∞，＋∞)上的最小值，从而g (x )>0，x ∈(－∞，＋∞)．综上可知，f ′(x )>0，x ∈(－∞，＋∞)． 故f (x )的单调递增区间为(－∞，＋∞)．变式训练 解：(1)f ′(x )＝(1＋kx )e kx (k ≠0)， 令f ′(x )＝0得x ＝－1k (k ≠0)．若k >0，则当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫－∞，－1k 时，f ′(x )<0，函数f (x )单调递减，当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫－1k ，＋∞时，f ′(x )>0，函数f (x )单调递增； 若k <0，则当x ∈⎝⎛⎭⎪⎫－∞，－1k 时，f ′(x )>0，函数f (x )单调递增，当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫－1k ，＋∞时，f ′(x )<0，函数f (x )单调递减． (2)由(1)知，若k >0时，则当且仅当－1k ≤－1，即k ≤1，函数f (x )在(－1，1)上单调递增．若k <0时，则当且仅当－1k ≥1，即k ≥－1时，函数f (x )在(－1，1)上单调递增．综上可知，函数f (x )在(－1，1)上单调递增时，k 的取值范围是[－1，0)∪(0，1]．例3 解：(1)f ′(x )＝－3x 2＋2ax ＋b .又x ＝－1，x ＝23分别对应函数取得极小值、极大值的情况，所以－1，23为方程－3x 2＋2ax ＋b ＝0的两个根．所以a ＝－12，b ＝2，则f (x )＝－x 3－12x 2＋2x . x ＝－2时，f (x )＝2，即(－2，2)在曲线上． 又切线斜率为k ＝f ′(x )＝－3x 2－x ＋2， f ′(－2)＝－8，所求切线方程为y －2＝－8(x ＋2)， 即为8x ＋y ＋14＝0.(2)x 在变化时，f ′(x )及f (x )的变化情况如下表： ↘↗↘则f (x )在[－2，1]上的最大值为2，最小值为－32.变式训练 解：(1)因为f (x )＝[ax 2－(4a ＋1)x ＋4a ＋3]e x ， 所以f ′(x )＝[2ax －(4a ＋1)]e x ＋[ax 2－(4a ＋1)x ＋4a ＋3]e x ＝[ax 2－(2a ＋1)x ＋2]e x .所以f ′(1)＝(1－a )e.由题设知f ′(1)＝0，即(1－a )e ＝0，解得a ＝1. 此时f (1)＝3e ≠0. 所以a 的值为1.(2)由(1)得f ′(x )＝[ax 2－(2a ＋1)x ＋2]e x ＝(ax －1)(x －2)e x .若a >12，则当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫1a ，2时，f ′(x )<0；当x ∈(2，＋∞)时，f ′(x )>0. 所以f (x )在x ＝2处取得极小值．若a ≤12，则当x ∈(0，2)时，x －2<0，ax －1≤12x －1<0，所以f ′(x )>0.所以2不是f (x )的极小值点．综上可知，a 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫12，＋∞.例4 (1)解：f ′(x )＝1x －x ＋1＝－x 2＋x ＋1x，x ∈(0，＋∞)． 由f ′(x )＞0得⎩⎪⎨⎪⎧x ＞0，－x 2＋x ＋1＞0，解得0＜x ＜1＋52. 故f (x )的单调递增区间是⎝ ⎛⎭⎪⎫0，1＋52. (2)证明：令F (x )＝f (x )－(x －1)，x ∈(0，＋∞)． 则有F ′(x )＝1－x 2x .当x ∈(1，＋∞)时，F ′(x )＜0， 所以F (x )在[1，＋∞)上单调递减，故当x ＞1时，F (x )＜F (1)＝0，即当x ＞1时，f (x )＜x －1.变式训练 (1)解：f (x )的定义域为(0，＋∞)，f ′(x )＝a e x －1x .由题设知，f ′(2)＝0，所以a ＝12e 2. 从而f (x )＝12e 2e x －ln x －1，f ′(x )＝12e 2e x －1x . 当0<x <2时，f ′(x )<0；当x >2时，f ′(x )>0.所以f (x )在(0，2)上单调递减，在(2，＋∞)上单调递增． (2)证明：当a ≥1e 时，f (x )≥e xe －ln x －1. 设g (x )＝e x e －ln x －1，则g ′(x )＝e x e －1x . 当0<x <1时，g ′(x )<0；当x >1时，g ′(x )>0. 所以x ＝1是g (x )的最小值点． 故当x >0时，g (x )≥g (1)＝0. 因此，当a ≥1e 时，f (x )≥0.例5 解：作出y ＝x 2－2x 的图象如图所示．(1)当a ＜0时，S ＝∫0a (x 2－2x )d x ＝⎝⎛⎭⎪⎫13x 3－x 2|0a ＝－a 33＋a 2＝43，所以(a ＋1)(a －2)2＝0， 因为a ＜0，所以a ＝－1. (2)当a ＞0时， ①若0＜a ≤2，则S ＝－∫a 0(x 2－2x )d x ＝ －⎝ ⎛⎭⎪⎫13x 3－x 2|a 0＝a 2－a 33＝43， 所以a 3－3a 2＋4＝0， 即(a ＋1)(a －2)2＝0. 因为a ＞0，所以a ＝2. ②当a ＞2时，不合题意． 综上a ＝－1或a ＝2.变式训练 解析：(1)因为f (x )＝x 3＋x 2f ′ 所以f ′(x )＝3x 2＋2xf ′(x )， 所以f ′(1)＝3＋2f ′(1)， 所以f ′(1)＝－3，所以∫20f (x )d x ＝⎝⎛⎭⎪⎫14x 4＋13x 3f ′（1）|20＝－4.(2)由⎩⎪⎨⎪⎧y ＝x 2，y ＝a 可得A (－a ，a )，B (a ，a )，S ＝ (a －x 2)d x＝⎝ ⎛⎭⎪⎫ax －13x 3|＝2⎝ ⎛⎭⎪⎫a a －13a a ＝4a 323＝823， 解得a ＝2. 答案：(1)－4 (2)2例6 解：(1)对f (x )求导得f ′(x )＝e x·1＋ax 2－2ax （1＋ax 2）2.①当a ＝43时，若f ′(x )＝0，则4x 2－8x ＋3＝0， 解得x 1＝32，x 2＝12. 综合①，可知： ↗↘↗所以，x 1＝32是极小值点，x 2＝12是极大值点． (2)若f (x )为R 上的单调函数，则f ′(x )在R 上不变号，结合①与条件a ＞0， 知ax 2－2ax ＋1≥0在R 上恒成立， 因此Δ＝4a 2－4a ＝4a (a －1)≤0， 由此并结合a ＞0，知0＜a ≤1.变式训练 解析：显然函数f (x )的定义域为(0，＋∞)， y ′＝4x －1x ＝4x 2－1x .由y ′＞0，得函数f (x )的单调递增区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫12，＋∞； 由y ′＜0，得函数f (x )的单调递减区间为⎝⎛⎭⎪⎫0，12，由于函数在区间(k －1，k ＋1)上不是单调函数，所以⎩⎨⎧k －1＜12＜k ＋1，k －1≥0，解得1≤k ＜32. 答案：⎣⎢⎡⎭⎪⎫1，32。
导数定义及导数的函数性质应用(解析版)
专题21导数定义及导数的函数性质应用目录【题型一】导数定义：极限基础型.................................................................................................2【题型二】导数定义计算：极限倍系数型.....................................................................................3【题型三】导数定义计算：切割交换位置型................................................................................4【题型四】导数定义计算：双割点逼近型.....................................................................................5【题型五】导数定义应用：切割线斜率型.....................................................................................6【题型六】复合函数求导计算.........................................................................................................8【题型七】含导数值式子求导计算.................................................................................................9【题型八】抽象型复合函数计算...................................................................................................10【题型九】导数有关的函数性质（奇偶性、对称性等）..........................................................11【题型十】对称型求导数值（中心与轴对称）..........................................................................13培优第一阶——基础过关练...........................................................................................................16培优第二阶——能力提升练...........................................................................................................18培优第三阶——培优拔尖练.. (22)知识点：导数的概念及其意义（1）函数的平均变化率：对于函数y ＝f （x ），设自变量x 从x 0变化到x 0＋Δx ，相应地，函数值y 就从f （x 0）变化到f （x 0＋Δx ）.这时，x 的变化量为Δx ，y 的变化量为Δy ＝f （x 0＋Δx ）－f （x 0）_.我们把比值y x ∆∆，即y x∆∆＝00()()f x x f x x +∆-∆叫做函数y ＝f （x ）从x 0到x 0＋Δx 的平均变化率.（2）导数的概念：如果当Δx →0时，平均变化率y x ∆∆无限趋近于一个确定的值，即y x∆∆有极限，则称y ＝f （x ）在x ＝x 0处可导，并把这个确定的值叫做y ＝f （x ）在x ＝x 0处的导数（也称为瞬时变化率），记作f ′（x 0）或y ′|x ＝x 0，即f ′（x 0）＝lim y x∆∆＝lim 00()()f x x f x x +∆-∆.（3）导数的几何意义：函数y ＝f （x ）在点x 0处的导数的几何意义，就是曲线y ＝f （x ）在点P （x 0，f （x 0））处的切线的斜率.也就是说，曲线y ＝f （x ）在点P （x 0，f （x 0））处的切线的斜率是f ′（x 0）.相应的切线方程为y －y 0＝f ′（x 0）（x －x 0）_（4）导函数的概念：当x ＝x 0时，f ′（x 0）是一个唯一确定的数，这样，当x 变化时，y ＝f ′（x ）就是x 的函数，我们称它为y ＝f （x ）的导函数（简称导数）.y ＝f （x ）的导函数有时也记作y ′，即f ′（x ）＝y ′＝lim ()()f x x f x x +∆-∆.【题型一】导数定义：极限基础型【典例分析】已知函数()21f x x =+，则()()22limx f x f x∆→+∆-=∆（）A ．2B ．4C ．6D ．8【答案】B【分析】利用导数的定义和求导公式进行求解.【详解】由题意()()022lim (2)x f x f f x ∆→+∆-'=∆，因为()21f x x =+，所以()2f x x '=，即(2)4'=f ；故选：B.【变式训练】1.已知函数()f x 的定义域为R ，若()()011lim 12x f x f x ∆→+-=△△，则()1f '=（）A ．1B ．2C ．12D ．4【答案】B【分析】利用导数的定义可求得()1f '的值.【详解】解：因为()()11lim 12x f x f x∆→+-=△△，所以()()0111lim 12x f x f x∆→+-=△△，由导数的定义可得()1112f '=，所以()12f '=.故选：B.2.已知函数()f x 在0x x =处的导数为2-，则()()000limk f x k f x k→+-等于（）A ．－2B ．－1C ．2D ．1【答案】A【分析】根据导数的定义，即可判断.【详解】根据导数的定义可知()()()0000lim 2k f x k f x f x k→+-'==-.故选：A3.已知函数()f x 在0x x =处的导数为2，则()()000lim x f x x f x x∆→+∆-=∆（）A ．－2B ．2C ．－1D ．1【答案】B【分析】利用导数的定义即得.【详解】∵函数()f x 在0x x =处的导数为2，∴()()000lim 2x f x x f x x ∆→+∆-=∆.故选：B.【题型二】导数定义计算：极限倍系数型【典例分析】若()()000lim1x f x m x f x x∆→+∆-=∆（m 为常数），则()0f x '等于（）A ．m-B ．1C ．m D ．1m沪教版（2020）选修第二册单元训练第5章导数及其应用单元测试（B 卷）【答案】D【解析】根据导数的概念，直接计算，即可得出结果.【详解】由题意，根据导数的概念可得，()()()()()0000000lim lim 1x x f x m x f x f x m x f x m mf x x m x∆→∆→+∆-+∆-='⋅==∆∆，所以()01f x m'=.故选：D .1.已知函数()f x 的导数()f x '存在，且()12f '=，则()()11lim2x f x f x∆→+∆-=-∆（）A ．12B ．12-C ．1D ．－1【答案】D【分析】本题根据()()()0000lim x f x x f x f x x∆→+∆-'=∆整理计算．【详解】()()()()()00111111lim lim 11222x x f x f f x f f xx ∆→∆→+∆-+∆-'=-=-=--∆∆．故选：D ．2.设f (x )是可导函数，且()013(1)li 2m x f x f x∆→-∆-=∆，则()1f '=（）A ．2B ．23-C ．-1D ．-2【答案】B【分析】由已知及导数的定义求()1f '即可.【详解】由题设，()(1)1323()lim 31x f f f x x∆→--∆=-∆'=.故选：B3.已知函数()f x 的导函数为()f x '，且()13f '=，则()()11lim 3x f x f x∆→+∆-=∆()A ．1-B ．3C ．13D ．1【答案】D【分析】根据导数的定义即可计算．【详解】由题意可得()()()()()00111111lim lim 11333x x f x f f x f f xx ∆→∆→+∆-+∆-'===∆∆．故选：D ．【题型三】导数定义计算：切割交换位置型【典例分析】已知函数()f x 在0x 处的导数为()0f x '，则()()000lim x f x f x m x x∆→--∆∆等于（）A ．()0mf x 'B ．()0mf x -'C ．()01f x m-'D ．()01f x m'【答案】A【分析】利用导数的定义即可求出．【详解】()()()()()()000000000lim lim x x f x f x m x f x m x f x m mf x x x m x x ∆→∆→--∆-∆-'==∆-∆-故选：A ．【点睛】本题主要考查导数的定义的应用，属于基础题．【变式训练】1.设()f x 存在导函数且满足()()112lim12x f f x x∆→--∆=-∆，则曲线()y f x =上的点()()1,1f 处的切线的斜率为（）A ．1-B ．2-C ．1D ．2【答案】A【分析】由导数的定义及几何意义即可求解.【详解】解：因为()f x 存在导函数且满足()()()()()0112112limlim 12112x x f f x f f x x x ∆→∆→--∆--∆==-∆--∆，所以()11f '=-，即曲线()y f x =上的点()()1,1f 处的切线的斜率为1-，故选：A.2.设函数()y f x =在R 上可导，则()()00lim x f f x x∆→-∆=∆（）A ．()0f 'B ．()0f '-C ．()f x 'D ．以上都不对【答案】B【分析】利用导数的定义可得结果.【详解】由导数的定义可知()()()()()0000lim lim 0x x f f x f x f f x x∆→∆→-∆∆-'=-=-∆∆.故选：B.3.设()f x 是可导函数，且00Δ0()(2Δ)lim2Δx f x f x x x→--=，则0()f x '=（）A ．2-B ．1-C ．0D ．1【答案】D【分析】结合导数的定义求得正确答案.【详解】0000Δ0Δ0()(2Δ)()(2Δ)lim2lim 2Δ2Δx x f x f x x f x f x x x x→→----=⨯=，所以00Δ00()(2Δ)lim2)Δ(1x f f x f x xx x →'--==.故选：D 【题型四】导数定义计算：双割点逼近型【典例分析】设()f x 在0x x =处可导，则()()000lim2h f x h f x h h→+--=（）．A ．()02f x 'B ．()012f x 'C ．()0f x 'D ．()04f x '【答案】C【分析】根据导数的定义即可求解.【详解】解：∵()f x 在0x 处可导，∴()()()0000lim2h f x h f x h f x h →+--'=，故选：C.【变式训练】1.已知函数()f x 在0x x =处可导，若()()0002lim 2x f x x f x x x∆→+∆--∆=∆，则()0f x '=（）A ．1B ．13C ．3D ．23【答案】D【分析】利用导数的定义分析即可.【详解】由题意，根据导数的定义有()()0002lim x f x x f x x x ∆→+∆--∆∆()()()()000002lim x f x x f x f x f x x x∆→+∆-+--∆=∆()()()()00002002lim 2lim2x x f x x f x f x x f x x x ∆→-∆→+∆--∆-∆=+-∆03()2f x '==所以()02.3f x '=故选：D2.若函数y ＝f (x )在x ＝x 0处可导，则()()000limh f x h f x h h→+--等于（）A ．f ′(x 0)B ．2f ′(x 0)C ．－2f ′(x 0)D ．0【答案】B【分析】转化为()()()()0000lim limh h f x h f x f x h f x h h →-→+---+-００，然后根据导数的定义得解.【详解】()()00lim h f x h f x h h →+--０()()()()0000limh f x h f x f x f x h h →+-+--=０()()()()0000lim h f x h f x f x f x h h →+-+--=０()()()()0000lim lim h h f x h f x f x h f x h h→-→+---=+-００()()()()0000ΔΔΔΔlimlimΔΔx x f x x f x f x x f x xx→→+-+-=+００()02'f x =故选B.3.已知函数()f x 在0x x =处可导，若()()0003lim 1x f x x f x x x→+--=△△△△，则()0f x '=（）A ．1B ．13C ．3D ．14【答案】D【分析】根据导数的定义，利用()()00003lim ()x f x x f x x f x x→+--='△△△4△，即可求出结论.【详解】()()0003limx f x x f x x x→+--△△△△()()000034lim4()1x f x x f x x f x x→+--=='=△△△4△,01()4f x '=.故选：D.【题型五】导数定义应用：切割线斜率型【典例分析】已知函数()f x 的图象如图所示，下列数值的排序正确的是（）A ．()()()()02332f f f f ''<<<-B ．()()()()03223f f f f ''<-<<C ．()()()()03232f f f f ''<<<-D ．()()()()03322f f f f ''<<-<【答案】D【分析】利用导数的几何意义和直线的斜率公式，结合图象得出答案．【详解】()2f '和()3f '分别表示函数()f x 在2x =和3x =处的切线斜率，结合图象可得()()032f f ''<<，而()()()()323232f f f f --=-，表示过2x =和3x =两点的直线斜率，则()()()()03322f f f f ''<<-<故选：D【变式训练】1.函数()y f x =的图象如图所示，()f x '是函数()f x 的导函数，则下列数值排序正确的是（）A ．()()()()242242f f f f ''<<-B ．()()()()224224f f f f ''<-<C ．()()()()222442f f f f ''<<-D ．()()()()422422f f f f ''-<<【答案】B【分析】由导数的几何意义判断【详解】由图象可知()f x '在(0,)+∞上单调递增故(4)(2)(2)(4)42f f f f -''<<-，即()()()()224224f f f f ''<-<故选：B2.．曲线()y f x =在=1x -处的切线如图所示，则()()'11f f ---=（）A ．0B ．-1C ．1D ．12-【答案】A【分析】结合切线求出斜率()'1f -和切线方程，即可求得切点，进而求出()1f -，即可求解【详解】由图可知，()()20'1102f ---==---，又切线过()0,2-，故切线方程为：2y x =--，当=1x -时，()()1121f -=---=-，故()()'110f f ---=故选：A3.已知y ＝f (x )是可导函数，如图，直线y ＝kx ＋2是曲线y ＝f (x )在x ＝3处的切线，令g (x )＝xf (x )，g ′(x )是g (x )的导函数，则g ′（3）＝（）A ．－1B ．0C ．2D ．4【答案】B【分析】由图可知，f （3）＝1，曲线y ＝f (x )在x ＝3处切线的斜率等于13-，从而可得'1(3)3f =-，然后对函数g (x )求导，进而可求得g ′（3）的值【详解】由题图可知曲线y ＝f (x )在x ＝3处切线的斜率等于13-，∴'1(3)3f =-，∵()()g x xf x =，∴''()()()g x f x xf x =+，∴''(3)(3)3(3)g f f =+，又由题图可知f （3）＝1，所以'1(3)1303g ⎛⎫=+⨯-= ⎪⎝⎭.故选：B【题型六】复合函数求导计算【典例分析】下列求导运算正确的是（）A ．()sin cos 55ππ'=B ．()22cos 32sin 33sin 3x x x x x x'=+C ．()21tan sin x x'=D ．()2ln 2121x x '⎡⎤=⎣⎦++【答案】D【分析】利用基本初等函数、复合函数以及导数的运算法则可判断各选项的正误.【详解】对于A 选项，πsin 05'⎛⎫= ⎪⎝⎭，A 错；对于B 选项，()'22cos 32cos 33sin 3x x x x x x =-，B 错；对于C 选项，()2222sin cos sin 1tan cos cos cos x x x x x x x '+⎛⎫'=== ⎪⎝⎭，C 错；对于D 选项，()2ln 2121x x '⎡⎤=⎣⎦++，D 对.故选：D.1.下列求函数的导数正确的是（）A ．()2ln 2121x x '⎡⎤=⎣⎦++B ．()5454e e x x --'=C ．='D ．o s s in 22c 233x x ππ'⎡⎤⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭+⎝⎣⎦+=⎭-【答案】AC【分析】利用复合函数的求导法则可判断各选项的正误.【详解】()2ln 2121x x '⎡⎤=⎣⎦++，()5454e 5e x x --'=，()1212x '-'=s s 2in 2co 233x x ππ'⎡⎤⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦+=+，故选：AC.2.已知y =，则y '=___________．【答案】211x --【分析】化简可得()()1ln 1ln 12y x x =+--⎡⎤⎣⎦，然后根据复合函数的求导公式即可得出答案.【详解】因为121ln 1x y x +⎛⎫= ⎪-⎝⎭11ln 21x x +⎛⎫= ⎪-⎝⎭()()1ln 1ln 12x x =+--⎡⎤⎣⎦，所以()()11112121x y x x x '''+=-⨯-⨯+-()()211121211x x x =-=-+--.故答案为：211x --.3.已知函数()()ln 21f x x =+，则()0f '=___________.【答案】2【分析】由复合函数的求导法则求出导函数后，可计算导数值．【详解】由题意2()21f x x '=+，所以(0)2f '=．故答案为：2．【题型七】含导数值式子求导计算【典例分析】已知函数()()()0ln 212cos f x f x x x '=+-+，则()0f '=______________.【答案】2【分析】求出()f x '，令0x =，即可解出．【详解】因为()()()0ln 212cos f x f x x x '=+-+，所以()()202sin 21f x f x x ''=⨯--+，令0x =，()()0022f f ''=⨯-，解得：()02f '=．故答案为：2．【变式训练】1.已知函数()()sin20cos 1f x x f x '=+-，则()0f =（）A ．1-B ．0C ．1D ．2【答案】C【分析】求得'()f x ，通过赋值求得'(0)f ，再求()0f 即可.【详解】因为()()sin20cos 1f x x f x '=+-，故可得'()f x 2cos 2x =-'(0)f sin x ，令0x =，则'(0)f 2=，故()sin22cos 1f x x x =+-，则()01f =.故选：C .2.若()f x 在R 上可导，()()23522f x x f x =-'-，则()2f '=（）A ．1B ．－1C ．－2D ．2【答案】D【分析】求出导数，再代值计算即可.【详解】解：由()()23522f x x f x =-'-，可得()()'652f x x f =-'，所以()()'26252f f =⨯-'，解得()'22f =.故选：D.3.若()f x 在R 上可导，()()231ln 42f x x f x '=--，则14f ⎛⎫'= ⎪⎝⎭（）A ．112B ．112-C ．1D ．-1【答案】B【分析】对函数求导可得()()312f f x x x=-''，代入1x =，首先求得()112f '=，再代入14x =即可得解.【详解】由()()231ln 42f x x f x '=--，求导得()()312f f x x x=-''，令1x =，得()()1231f f =-''，解得()112f '=，所以()322f x x x -'=，所以11142f ⎛⎫=-⎪⎭' ⎝.故选：B.【题型八】抽象型复合函数计算【典例分析】已知()f x 是定义在R 上的函数，且函数()21y f x =+的图象关于直线1x =对称，当12x <时，()ln(12)f x x =-，则曲线()y f x =在6x =处的切线方程是（）A ．2ln 312ln 3y x =-B ．6y x =-+C ．212y x =-D ．212y x =-+【答案】C【分析】根据题目所给的对称性得到()()2332f x f x +=-，进一步得到()()6f x f x =-，再求出112x >时的解析式，再求导代入即可.【详解】因为函数()21y f x =+的图象关于直线1x =对称，所以()()()()211211f x f x ++=-+，即()()2332f x f x +=-.用x 代换上式中的2x ，即可得到()()33f x f x +=-，所以()f x 关于直线3x =对称.由()()33f x f x +=-得()()6f x f x =-，若112x >，则162x -<，∴当112x >时，()()()()()6ln 126ln 211f x f x x x =-=--=-，()60f =，()2211f x x '=-，()62f '=，所以曲线()y f x =在6x =处的切线方程是:02(6)y x -=-,即212y x =-.故选：C.1.已知函数()f x 在R 上可导，函数()()()2244F x f x f x =-+-，则()2F '等于（）A ．1-B ．0C ．1D ．2【答案】B【分析】利用复合函数求导法则运算即可.【详解】∵()()()2244F x f x f x =-+-，∴()()()222424F x xf x xf x '''=---，∴()()()240400F f f '''=-=.故选：B.2.已知定义在R 上的函数()f x 满足：()()11f x f x +=-，且()()22f x f x +=--，()f x '是()f x 的导数，则（）A ．()f x '是奇函数，且是周期函数B ．()f x '是偶函数，且是周期函数C ．()f x '是奇函数，且不是周期函数D ．()f x '是偶函数，且不是周期函数【答案】B【分析】根据题意，对(1)(1)f x f x +=-和(2)(2)f x f x +=--变形分析可得：(4)()f x f x +=以及()()f x f x -=-，由复合函数的导数计算公式分析可得答案．【详解】解：根据题意，定义在R 上的函数()f x 满足(1)(1)f x f x +=-，则有()(2)f x f x -=+，又由(2)(2)f x f x +=--，则()(4)f x f x -=-+，则有(4)(2)f x f x +=-+，即(2)()f x f x +=-，变形可得：(4)(2)()f x f x f x +=-+=，故()f x 是周期为4的周期函数，则(4)[(4)]()f x f x f x '+=+'='，故()f x '是周期函数，又由()()()2f x f x f x -=+=-，即()()f x f x =--，故()()()'''f x f x f x ⎡⎤-=--=⎣⎦，即()f x '是偶函数，故选B ：．3.设定义在R 上的函数()f x 与()g x 的导数分别为()f x '与()g x '，若()()32f x g x +=-+，(1)()f x g x ''-=，且()()11g x g x -+=-+，则（）A ．()11g =B ．()g x '的图像关于点()20，对称C ．()g x 的图像关于直线2x =对称D ．()g x 的周期为4【答案】BCD【分析】根据函数的对称性及周期性的条件判断即可．【详解】解：(1)(1)g x g x -+=-+，令0x =，得(1)0g =，故A 错误；(1)()f x g x ''-=，()(1)f x g x ''∴=+，()()1f x g x a =++，∵()()32f x g x +=-+，()(3)2f x g x ∴=-+，()()132g x a g x ++=-+，令1x =，得2a =，()()13g x g x ∴+=-，()g x ∴关于直线x ＝2对称，(1)(3)g x g x ''∴+=--，∴函数()g x '的图像关于点()20，对称，故B 、C 正确；(1)(1)g x g x -+=-+，()(2)g x g x ∴=--，(1)(3)g x g x +=-，()(4)g x g x ∴=-，(4)(2)g x g x ∴-=--，即(2)()g x g x +=-，(4)(2)()g x g x g x ∴+=-+=，()g x ∴的周期4T =，故D 正确．故选：BCD ．【题型九】导数有关的函数性质（奇偶性、对称性等）【典例分析】已知()f x 及其导函数()f x '的定义域均为R ，若()12f x -为奇函数，()21f x -为偶函数．设()01f '=，则()812k f k ='=∑A ．1-B ．0C ．1D ．2【答案】B【分析】根据()12f x -为奇函数，得到()()11f x f x +=--，两边同时求导得到()f x '的图象关于直线1x =对称，同理由()21f x -为偶函数，得到函数()f x '的图象关于点()1,0-对称，两者联立得到()f x '为周期函数，且周期为8求解.【详解】解：因为()12f x -为奇函数，所以()()1212f x f x +=--，即()()11f x f x +=--，两边同时求导，则有()()11f x f x +='-'，所以()f x '的图象关于直线1x =对称．因为()21f x -为偶函数，所以()()2121f x f x --=-，即()()11f x f x --=-+，两边同时求导，则有()()11f x f x ''---=-+，所以函数()f x '的图象关于点()1,0-对称．所以，()()()24f x f x f x '''=-=--，()()()84f x f x f x '''+=-+=，所以，函数()f x '为周期函数，且周期为8，则有()()()()()02810161f f f f f '''''=====，()()()()4612141f f f f ''''====-，所以()()()()()()812241214160k f k f f f f f =''''''=+++++=∑．故选：B.1.已知函数()f x 及其导函数()f x '的定义域均为R ，且()52f x +是偶函数，记()()g x f x '=，()1g x +也是偶函数，则()2022f '的值为（）A ．－2B ．－1C ．0D ．2【答案】C 【分析】根据()52f x +是偶函数，可得(52)(52)f x f x -+=+，求导推得()(4)g x g x =--+，从而求得(2)0=g ，再根据()1g x +为偶函数，可推得(4)()g x g x +=，即4是函数()g x 的一个周期，由此可求得答案.【详解】因为()52f x +是偶函数，所以(52)(52)f x f x -+=+，两边求导得5(52)5(52)f x f x ''--+=+，即(52)(52)f x f x ''--+=+，所以(52(52)g x g x +=--+），即()(4)g x g x =--+，令2x =可得(2)(2)g g =-，即(2)0=g ，因为()1g x +为偶函数，所以(1)(1)g x g x +=-+，即()(2)g x g x =-+，所以(4)(2)g x g x --+=-+，即()(2)g x g x =-+，(4)(2)()g x g x g x ∴+=-+=，所以4是函数()g x 的一个周期，所以(2022)(2022)(50542)(2)0f g g g '==⨯+==,故选∶C ．2.已知函数()f x 及其导函数()f x '的定义域都为R ，且()12f x -为偶函数，()2f x +为奇函数，则（）A ．()10f =B ．()20f '=C ．()()202220210f f '+=D ．()()202220210f f '+=【答案】D【分析】根据函数的奇偶性，推出函数()f x 与导函数()f x '的周期性，利用周期性进行转化求解即可.【详解】解：由()12f x -为偶函数知，()()1212f x f x -=+，即()()11f x f x -=+，即函数()f x 关于1x =对称，则()(2)f x f x =-，由()2f x +是奇函数知，()()22f x f x +=--+，即函数()f x 关于点(2,0)对称，则()(4)f x f x =--，且()20f =，所以()()24f x f x -=--，即()()4f x f x =+，即函数()f x 的周期是4，则()()()20222505420f f f =+⨯==；又()()()()12121212f x f x f x f x ''⎡⎤⎡⎤-=+⇒-=+⎣⎦⎣⎦所以()()212212f x f x --=+''，则()()1212f x f x --=+''，即()()11f x f x --='+'所以()()2f x f x ''=--，即导函数()f x '关于点(1,0)对称，且()10f '=.由()()()()44f x f x f x f x '='=+⇒+，即导函数()f x '的周期是4，则()()()20211505410f f f '''=+⨯==；所以()()202120220f f '+=.故选：D.3.已知函数()f x 是定义在R 上的偶函数，且()1f x +为奇函数.若()12f '=-，则曲线()y f x =在点()()9,9f --处的切线方程为（）A ．2140x y -+=B ．2140x y ++=C ．2180x y ++=D ．2180x y -+=【答案】D【分析】由题可得函数()f x 的周期为4，可求()90f -=，利用(2)()()f x f x f x +=--=-可得(2)()()f x f x f x '''+=-=-，可求(9)2f '-=，即得切线方程.【详解】∵函数()f x 是定义在R 上的偶函数，且()1f x +为奇函数，∴()(),(1)(1)f x f x f x f x -=-+=-+，∴(2)()()f x f x f x +=--=-，∴(4)(2)()f x f x f x +=-+=，∴函数()f x 的周期为4，令=1x -可得(1)(1)(1)f f f =--=-即(1)(1)0f f =-=∴()9(1)(1)0f f f -=-==，由(2)()()f x f x f x +=--=-得(2)()()f x f x f x '''+=-=-，∴(4)()f x f x ''+=，又()12f '=-∴(9)(1)(1)2f f f '''-=-=-=，∴曲线()y f x =在点()()9,9f --处的切线方程为02(9)y x -=+即2180x y -+=.故选：D.【题型十】对称型求导数值（中心与轴对称）【典例分析】已知函数()20212sin (R)20211xf x x x x =++∈+，则(2021)(2021)(2021)(2021)f f f f ''+-+--=（）A ．0B ．2C ．2021D ．2022【答案】B【分析】求()f x '可得()f x '为偶函数，可得(2021)(2021)0f f ''--=，计算()()f x f x +-可得定值，即可求解.【详解】因为()()2020222021ln 20212021cos 20211x xf x x x -⨯⨯'=+++，()2020222021ln 2021()2021()cos()20211x xf x x x ---⨯⨯-=+-+-'+，202022ln 202120212021()cos()202112021xxxx x -⨯=+-+-⎛⎫+ ⎪⎝⎭()()2020222021ln 20212021cos 20211x x x x f x -⨯⨯'=++=+即()()f x f x ''-=，所以()f x '是偶函数，所以()()0f x f x ''--=，又因为2021202122()()sin ()sin()2021120211x xf x f x x x x x -+-=++++-+-++22202122021120211xx x⨯=+=++，所以(2021)(2021)(2021)(2021)202f f f f ''+-+--=+=，故选：B.1.已知函数()()221sin 1x xf x x ++=+，其导函数记为()f x '，则()()()()389389389389f f f f ''++---=（）A ．2B ．2-C ．3D ．3-【答案】A【分析】函数()22sin 11x xf x x +=++，分析其性质可求()()389389f f +-的值，再求()f x '并讨论其性质即可作答.【详解】由已知得()22sin 11x xf x x +=++，则()()()()()2222cos 12sin 21x x x x xx f x ++-+'+=⋅，显然()f x '为偶函数.令()()22sin 11x xg x f x x +=-=+，显然()g x 为奇函数.又()f x '为偶函数，所以()()3893890f f ''--=，()()()()389389389138912f f g g +-=++-+=，所以()()()()3893893893892f f f f ''++---=.故选：A.2.已知函数()sin 162cos x x f x xπ⎛⎫+++ ⎪⎝⎭=+，()f x '为()f x 的导函数，则()()()()2023202320232023f f f f ''-+-+-=______．【答案】1【分析】变形给定函数式，求出导函数()f x '，再探讨函数()f x 与其导函数()f x '的性质，即可计算作答.【详解】函数1sin cos 12122()2cos 42cos 2x x x x x f x x x ++++==+++，其定义域为R，令()g x=，显然()()g x g x -===-，即函数()g x 是R 上的奇函数，1()()2f x g x =+，因此()()11()()122f x f xg x g x -+=-+++=，()()202320231f f -+=，由()()g x g x -=-两边求导得：()()g x g x ''--=-，即()()g x g x ''-=，而()()f x g x ''=，于是得()()()()0f x f x g x g x ''''--=--=，()()202320230f f ''--=，所以()()()()20232023202320231f f f f ''-+-+-=.故答案为：13.已知函数()3()sin 33R,R f x a x bx a b =++∈∈，()f x '为()f x 的导函数，则()()()()2021202120222022f f f f ''+-+--=（）A ．0B ．2021C ．2022D ．6【答案】D【分析】令3()sin 3g x a x bx =+，判断()g x 、()f x '的奇偶性，借助奇偶性计算即可作答.【详解】依题意，()f x 的定义域为R ，令3()sin 3g x a x bx =+，则3()sin 3()(())g x a x g x b x -=-+-=-，即()g x 是奇函数，有(2021)(2021)0g g +-=，则()()(2021)203(2021)36212021f g f g ++-++==-，又2()3cos33f x a x bx '=+，且有2()3cos3((())3)f x a x b f x x '='-=-+-，即()f x '是偶函数，()()202220220f f ''--=，所以()()()()20212021202220226f f f f ''+-+--=.故选：D培优第一阶——基础过关练1．已知()f x '是函数()f x 的导函数，若0()4f x '=，则000(2)()limx f x x f x x∆→-∆-=∆（）A ．2-B ．2C ．8-D ．8【答案】C【分析】根据已知条件，结合导数的定义，即可求解【详解】()()()()()()000000000222lim lim 2lim 1222x x x f x x f x f x f x x f x f x x x x x∆→∆→∆→-∆---∆--∆=-=-∆∆⋅∆()028f x '=-=-故选：C2．若函数()f x 的导函数的图象关于y 轴对称，则()f x 的解析式可能为（）A ．()3cos f x x=B ．()32f x x x=+C ．()e xf x x =+D ．()1sin 2f x x =+【答案】D【分析】A 选项，求导后得到()3sin f x x '=-，为奇函数，A 错误；B 选项，求导后()232f x x x '=+，为非奇非偶函数，错误；C 选项，求导后()e 1x f x '=+，不是偶函数，舍去；D 选项，求导后()2cos 2f x x '=为偶函数，满足题意.【详解】A 选项，()3sin f x x '=-定义域为R ，且()()()3sin 3sin f x x x f x ''-=--==-，故()3sin f x x '=-为奇函数，关于原点对称，A 错误；B 选项，()232f x x x '=+，定义域为R ，由于()()232f x x x f x ''-=-≠，故()232f x x x'=+不关于y 轴对称，B 错误；C 选项，()e 1x f x '=+，定义域为R ，由于()()e 1x f x f x -+=≠''-，故()e 1xf x '=+不关于y 轴对称，C 错误；D 选项，()2cos 2f x x '=，定义域为R ，则()()()2cos 22cos 2f x x x f x ''-=-==，故()2cos 2f x x '=关于y 轴对称，D 正确.故选：D3．若函数()y f x =的导函数()y f x '=的图象如图所示，则（）A ．3-是函数()y f x =的极小值点B ．1-是函数()y f x =的极小值点C ．2-是函数()y f x =的极大值点D ．1是函数()y f x =的极大值点【答案】A【分析】根据给定的函数图象，确定导数为正或负的x 取值区间，再逐项判断作答.【详解】观察导函数()y f x '=的图象知，当3x <-时，()0f x '<，当3x >-时，()0f x '≥，当且仅当=1x -时取等号，因此函数()y f x =在(,3)-∞-上单调递减，在(3,)-+∞上单调递增，于是得3-是函数()y f x =的唯一极值点，且是极小值点，A 正确，B ，C ，D 都不正确.故选：A 4．已知函数()y f x =的图象在点()()5,5P f 处的切线方程是8y x =-+，则()()55f f '+=（）A ．2B ．3C ．4D ．1-【答案】A【分析】由导数的几何意义求解，【详解】由题意得()53f =，()51f '=-，则()()552f f '+=，故选：A5．如图所示，向一个圆台形的容器倒水，任意相等时间间隔内所倒的水体积相等，记容器内水面的高度h 随时间t 变化的函数为()h f t =，定义域为D ，设012,,t D k k ∈分别表示()f t 在区间[][]0000,,,(0)t t t t t t t +∆-∆∆>上的平均变化率，则（）A ．12k k <B ．12k k >C ．12k k =D ．无法确定【答案】A【分析】考虑相同的变化时间内高度变化的快慢，可判断出结果.【详解】由容器的形状可知，在相同的变化时间内，高度的增加量越来越小，所以()f t 在区间[][]0000,,,(0)-∆+∆∆>t t t t t t t 上的平均变化率由大变小，即21k k >．故选：A6．已知函数()f x 在2x =的附近可导，且()22lim 22x f x x →-=--，()22f =，则()f x 在()()22f ,处的切线方程为（）A ．260x y +-=B ．220x y --=C ．260x y +-=D ．220x y -+=【答案】A【分析】由题意可知斜率，代入点斜式即可求解.【详解】由题知，()22lim 22x f x x →-=--，∴函数()f x 在2x =处的切线斜率为：2k =-，又()22f =，∴切线过点()2,2，代入点斜式有：()222y x -=--，即：260x y +-=.故选：A.7．若函数()y f x =在0x x =处的导数为1，则000()(2)lim x f x x f x x x ∆→-∆-+∆=∆（）A ．2B ．3C ．2-D ．3-【答案】D【分析】根据导数的定义可知，000()(2)lim12x f x x f x x x x∆→-∆-+∆=-∆-∆，即可得出答案.【详解】由已知可得，()01f x '=.根据导数的定义可知，()()()000Δ0Δ2Δlim1Δ2Δx f x x f x x f x x x→--+'==--，即000()(2)1lim13x f x x f x x x∆→-∆-+∆-=∆，所以000()(2)lim3x f x x f x x x ∆→-∆-+∆=-∆.故选：D.8．已知定义在R 上的函数()f x 和()g x ，()g x 导函数()g x '的定义域也为R ．若()g x 为偶函数，()()50f x g x -'+=，()()450f x g x ---='，则下列不正确的是（）A ．()45f =B ．()00g '=C ．()()131f f -+-=D ．()()1310f f +=【答案】C【分析】容易分析知()g x 在y 轴两侧的一段区域内单调性相反，()'00g =；再经过赋值法可以依次判断ACD 是否正确.【详解】依题意：()g x 为偶函数，()g x 导函数()g x '的定义为R ，()'00g ∴=，B 对；令4x =代入()()()()450,4055,f x g x f g ---=∴=+=''A 对；又()()()()450,450,f x g x f x g x ---=∴'---='又()()50f x g x -'+=，()()()()410,1310,f x f x f f ∴+-=∴+=D 对；又()g x 为偶函数，()'g x ∴为奇函数；由()()()()()()50,40,450f xg x g x g x f x g x ⎧+-=⎪∴+-=⎨---=''⎪⎩''又()()''g x g x =--，()()()()'4,4,5g x g x T f x g x ∴=+∴=∴=-''也为周期为4的函数，()()()()133110,f f f f ∴-+-=+=C 错；故选：C培优第二阶——能力提升练1．设()f x 是定义在R 上的可导函数，若()()000lim 2h f x h f x a h→--=（a 为常数），则()0f x '=（）A ．2a -B ．2a C ．a -D ．a 【答案】A【分析】根据导数的定义及极限的性质计算可得；【详解】解：()()()()()0000000lim lim 2h h f x h f x f x h f x f x a h h→→----'==-=--.故选：A.2．已知函数()y f x =的部分图象如图所示，其中()()()()()()112233,,,,,A x f x B x f x C x f x 为图上三个不同的点，则下列结论正确的是（）A ．()()()123f x f x f x ''>'>B ．()()()321f x f x f x ''>'>C ．()()()312f x f x f x '''>>D ．()()()132f x f x f x ''>'>【答案】B【分析】结合函数图形及导数的几何意义判断即可；【详解】解：由图可知函数在A 点的切线斜率小于0，即()10f x '<，在D 点的切线斜率等于0，即()20f x '=，在C 点的切线斜率大于0，即()30f x '>，所以()()()321f x f x f x ''>'>；故选：B3．函数f （x ）的图象与其在点P 处的切线如图所示，则()()11f f -'等于（）A ．－2B ．0C ．2D ．4【答案】D【分析】根据图象求出切线斜率和方程，由导数的几何意义和切点在切线上可解.【详解】由题意，切线经过点(2,0),(0,4)，可得切线的斜率为40202k -==--，即()12f '=-，又由切线方程为24y x =-+，令1x =，可得2y =，即()12f =，所以()()11224f f '-=+=.故选：D4．若函数()y f x =在0x x =处的导数为1，则000(2)()limx f x x f x x x ∆→+∆--∆=∆（）A ．2B ．3C ．－2D ．－3【答案】B【分析】利用导数的定义和几何意义即可得出．【详解】解：若函数()y f x =在0x x =处的导数为1，0()1f x ∴'=．则000000000(2)()(2)()()()lim 2lim lim 2x x x f x x f x x f x x f x f x x f x x x x ∆→∆→∆→+∆--∆+∆--∆-=+∆∆-∆()()()000233f x f x f x '''=+==．故选：B ．5．近两年为抑制房价过快上涨，政府出台了一系列以“限购、限外、限贷、限价”为主题的房地产调控政策．各地房产部门为尽快实现稳定房价，提出多种方案，其中一项就是在规定的时间T 内完成房产供应量任务S ．已知房产供应量S 与时间t 的函数关系如图所示，则在以下各种房产供应方案中，在时间[]0,T 内供应效率（单位时间的供应量）不是．．逐步提高的（）A ．B ．C ．D ．【答案】ACD【分析】根据变化率的知识，结合曲线在某点处导数的几何意义，可得结果.【详解】单位时间的供应量逐步提高时，供应量的增长速度越来越快，图象上切线的斜率随着自变量的增加会越来越大，则曲线是上升的，且越来越陡，故函数的图象应一直下凹的.则选项B 满足条件，所以在时间[0，T ]内供应效率（单位时间的供应量）不是逐步提高的是ACD 选项，故选：ACD.6．下列说法正确的是（）A ．若()0f x '不存在，则曲线()y f x =在点()()00,x f x 处也可能有切线B ．若曲线()y f x =在点()()00,x f x 处有切线，则()0f x '必存在C ．若()0f x '不存在，则曲线()y f x =在点()()00,x f x 处的切线斜率不存在D ．若曲线()y f x =在点()()00,x f x 处没有切线，则()0f x '有可能存在【答案】AC【分析】由()0f x '的意义判断各个选项即可.【详解】()0k f x '=，()0f x '∴不存在只能说明曲线在该点处的切线斜率不存在；当斜率不存在时，切线也可能存在，其切线方程为0x x =，故AC 正确.故选：AC.7．已知函数()f x 的定义域为R ，其导函数()f x '的图象如图所示，则对于任意12,x x ∈R （12x x ≠），下列结论正确的是（）A ．()()()12120x x f x f x --<⎡⎤⎣⎦B ．()()()12120x x f x f x -->⎡⎤⎣⎦C ．()()121222f x f x x x f ++⎛⎫> ⎪⎝⎭D ．()()121222f x f x x xf ++⎛⎫<⎪⎝⎭【答案】AD【分析】由导数的图象，分析原函数的图象，根据原函数图象判断AB 选项，根据图象的凹凸性判断CD选项.【详解】由导函数图象可知，()0f x '<，且其绝对值越来越小，因此函数()f x 的图象在其上任一点处的切线的斜率为负，并且从左到右，切线的倾斜角是越来越大的钝角，由此可得()f x的图象大致如图所示．选项A 、B 中，由()f x 的图象可知其割线斜率()()1212f x f x x x --恒为负数，即12x x -与()()12f x f x -异号，故A 正确，B 不正确；选项C 、D 中，122x x f +⎛⎫⎪⎝⎭表示122x x x +=对应的函数值，即图中点B 的纵坐标，()()122f x f x +表示1x x =和2x x =所对应的函数值的平均值，即图中点A 的纵坐标，显然有()()121222f x f x x x f ++⎛⎫< ⎪⎝⎭，故C 不正确，D 正确．故选：AD ．8．已知函数()f x 及其导数()f x '的定义域均为R ，记()()g x f x '=．若322f x ⎛⎫- ⎪⎝⎭为偶函数，12g x ⎛+⎫⎪⎝⎭为奇函数，则（）A ．302f ⎛⎫= ⎪⎝⎭B ．102g ⎛⎫= ⎪⎝⎭C ．()()120g g +=D ．70122g g ⎛⎫⎛⎫+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭-【答案】BCD【分析】分析得到()f x 关于直线32x =对称，函数()g x 关于点1(,0)2对称，结合已知分析即得解.【详解】解：3(2)2f x -为偶函数，∴可得33(2)(2)22f x f x -=+，所以33()()22f x f x -=+()f x ∴关于直线32x =对称，设23()=()12f x x -+，3()102f =≠，所以选项A 错误；1()2g x +为奇函数，11()()22g x g x ∴-=-+，所以函数()g x 关于点1(,0)2对称.令0x =得1(02g =.故选项B 正确；()f x 关于直线32x =对称，所以33()()22f x f x -=+所以''33[()][()]22f x f x -=+，即''33()()22f x f x --=+所以(1)(2)0f f ''+=，所以(1)(2)0g g +=，故选项C 正确；所以17()(022f f ''-+=，所以17()()022g g -+=，故选项D 正确.故选：BCD培优第三阶——培优拔尖练1．下列有关导数的说法，正确的是（）.A ．()0f x '就是曲线()f x 在点()()00,x f x 处的切线的斜率B ．()0f x '与()0f x '⎡⎤⎣⎦的意义是一样的C ．设()s s t =是位移函数，则()0s t '表示物体在t t =0时刻的瞬时速度D ．设()v v t =是速度函数，则()0v t '表示物体在t t =0时刻的瞬时加速度【答案】ACD【分析】根据导数的定义以及几何意义判断ACD ，根据常数函数的导数为0判断B.【详解】()0f x '表示曲线()f x 在点()()00,x f x 处的切线的斜率，故A 正确；()0f x '⎡⎤⎣⎦表示对函数值()0f x 求导，因为()0f x 是常函数，所以()00f x '=⎡⎤⎣⎦，与()0f x '的意义不一样，故B 错误；C ，D 易知正确.故选：ACD2．（多选）设()f x 在0x 处可导，下列式子中与()0f x '相等的是（）A ．()()0002lim 2x f x f x x x∆→--∆∆B ．()()000limx f x x f x x x∆→+∆--∆∆C ．()()0002limx f x x f x x x∆→+∆-+∆∆D ．()()0002limx f x x f x x x∆→+∆--∆∆【答案】AC【分析】利用导数的定义对各选项逐一分析计算并判断作答.【详解】对于A ，()()()()()000000202222lim lim 22x x f x f x x f x x x f x x f x x x∆→∆→--∆-∆+∆--∆'==∆∆，A 满足；对于B ，()()()()()000000202lim 2lim 22x x f x x f x x f x x x f x x f x x x∆→∆→+∆--∆-∆+∆--∆'==∆∆，B 不满足；对于C ，()()()00002lim x f x x f x x f x x∆→+∆-+∆'=∆，C 满足；对于D ，()()()()()000000302232lim 3lim 33x x f x x f x x f x x x f x x f x x x∆→∆→+∆--∆-∆+∆--∆'==∆∆，D不满足.故选：AC3．设函数()f x 可导且()f x 在0x 处的导数值为1，则()()0002lim 3x f x x f x x ∆→+∆-=∆__________．【答案】23。
导数 专题知识清单及例题练习(含答案)
桂林市卓远文化艺术培训学校专用资料导数专题知识清单及例题练习编写者： 审核者：邹俊飞一．导数的概念设0x 是函数)(x f y =定义域的一点，如果自变量x 在0x 处有增量x ∆，则函数值y 也引起相应的增量)()(00x f x x f y -∆+=∆；比值xx f x x f x y ∆-∆+=∆∆)()(00称为函数)(x f y =在点0x 到x x ∆+0之间的平均变化率；如果极限xx f x x f x yx x ∆-∆+=∆∆→∆→∆)()(limlim0000存在，则称函数)(x f y =在点0x 处可导，并把这个极限叫做)(x f y =在0x 处的导数，记作)(0'x f 或0|'x x y =，即)(0'x f =xx f x x f x yx x ∆-∆+=∆∆→∆→∆)()(limlim0000 说明：1. 函数f （x ）在点0x 处可导，是指0→∆x 时，x y ∆∆有极限。
如果x y∆∆不存在极限，就说函数在点x 0处不可导，或说无导数。
2.x ∆是自变量x 在0x 处的改变量，0≠∆x 时，而y ∆是函数值的改变量，可以是零。
3. 由导数的定义可知，求函数y=f （x ）在点0x 处的导数的步骤（可由学生来归纳）： （1）求函数的增量y ∆=f （0x +x ∆）－f （0x ）；（2）求平均变化率x y ∆∆=x x f x x f ∆-∆+)()(00； （3）取极限，得导数f’(0x )=x y x ∆∆→∆0lim。
例题： 利用定义求 2)(x x f =在x=2处的导数；练习：求 24)(x x f =在x=2处的导数二．导数的几何意义 （求切线方程）函数y=f （x ）在点0x 处的导数的几何意义是曲线y=f （x ）在点p （0x ，f （x 0））处的切线的斜率。
也就是说，曲线y=f （x ）在点p （0x ，f （x 0））处的切线的斜率是f’（ 0x ）。
【走向高考】2015高考数学(通用版)二轮复习课件 专题1 第5讲 导数及其应用
走向高考· 数学
新课标版 • 二轮专题复习
路漫漫其修远兮 吾将上下而求索
专题一 第五讲
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专题一
集合与常用逻辑用语、函数与导数
专题一
集合与常用逻辑用语、函数与导数
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专题一
这是高考的重点必考内容，一般命制一个大题或一大一 小两个题． (1) 导数的几何意义是高考考查的重点内容，常与解析几
何的知识交汇命题，多以选择题、填空题的形式考查，有时
也会出现在解答题中的关键一步． (2) 利用导数研究函数的单调性、极值、最值以及解决生 活中的优化问题，已成为近几年高考的主要考点．
专题一 第五讲
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4．函数的性质与导数 在区间(a，b)内，如果f ′(x)>0，那么函数f(x)在区间(a，b) 上单调递增．如果f ′(x)<0，那么函数f(x)在区间(a，b)上单调递
减．
专题一 第五讲
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5．( 理) 利用定积分求曲线围成图形的面积的步骤：①画 出图形；②确定被积函数；③求出交点坐标，确定积分的 上、下限；④运用微积分基本定理计算定积分，求出平面图 形的面积．特别注意平面图形的面积为正值，定积分值可能
第五讲 导数及其应用
专题一
集合与常用逻辑用语、函数与导数
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命题角度聚焦
核心知识整合
学科素能培养 方法警示探究
命题热点突破
课后强化作业
专题一 第五讲
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导数复习课教案
导数复习课教学目标1、 知识与技能：（1）利用导数的几何意义；（2）会用导数求函数的单调区间或者判断函数的单调性；会用导数求函数给定区间上的极值和最值（3）解决函数零点个数问题及恒成立问题。
2、 过程与方法：（1）能够利用函数性质作图像，反过来利用函数的图像研究函数的性质如零点个 数情况，能合理利用数形结合解题。
（2）学会利用化归转化的数学思想把陌生的问题转化到熟悉的问题来解决。
3、情感、态度与价值观：这是一堂专题复习课，教学难度有所增加，培养学生提出问题、思考问题的习惯，以及克服困难的信心。
教学重点、难点重点是应用导数求单调性，极值，最值难点是函数零点个数及恒成立问题教学过程一、复习公式（一）复习基本初等函数的导数公式1.______2.()_______3.(sin )_________4.(cos )_________5.()_________(0)6.()________7.(log )________(01)8.(ln )________a x x a C x x x a a e x a a x '''===''==>''==>≠'=且（二）导数的运算法则（和差积商的导数） 1.[()()]'____________________2.[()()]'_____________________()3.________________________()f x g x f x g x f x g x ±=⋅='⎡⎤=⎢⎥⎣⎦二、导数的常见题型题型一：导数公式的运用 题型二：导数几何意义的运用 题型三：导数的切线问题题型四：利用导数求单调区间或判断单调性，求极值，求最值题型五：函数的零点个数问题（或是方程根的个数，或是函数图象与x 轴交点个数）题型六：给出函数单调性的恒成立问题以及其它恒成立问题题型七：杂题集锦三、具体例题讲解题型一：导数公式的运用【例1】求下列函数的导数123244(1)(2)log log ln (3)(4)1y x y x x x y y x ==-==+题型二：导数几何意义的运用【例2湖南文】曲线sin 1(,0)sin cos 24x y M x x π=-+在点处的切线的斜 率为（ ）11....2222A B C D -- 题型三：导数的切线问题[例3] 已知曲线C ：y ＝13x 3＋43.(1)求过点（2，4）且与曲线C 相切的直线方程；(2)求过点（1，43）且与曲线C 相切的直线方程；跟踪练习：【2012高考新课标文13】 曲线(3ln 1)(1,1)y x x =+在点处的切线方程 为_________3y 21(1,0).1.1.22.22x x A y x B y x C y x D y x =-+=-=-+=-=-+【2011全国Ⅰ文在点处的切线方程为( )】曲线题型四：利用导数求单调区间或判断单调性，求极值，求最值 (,)()0()0(,)()(,)()(,)2.a b f x f x a b f x a b f x a b ⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎩'>⇒'<⇒⇒⇒1.函数在区间内,函数在区间内,在内单调思考递增在内单调递减 尝试应用()()()()f x f x y f x y f x 4例、设是函数的导函数，的图象如图所示，则的图象最有可能是【】( )''==跟踪练习：()()y f x y f x '==1.如果函数的图象如图所示，那么导函数的图象可能是（ ）.3.()531(0),().f x x ax a f x =--≠已【】知函数求函数的单调区间例跟踪练习：21l 20n 2(1,1](0,1][1,)(0,)128x x B C D y A =--+∞+∞的单调递减区间为(【】函高考辽宁文 )数题型四：利用导数求函数极值[例6] 求函数y ＝3x 3－x ＋1的极值．跟踪练习：()()()()220129()ln ,11..22.2.2A x f x B x f x C x f x D x f x x f x x=====+【】设函数为的极大值点 为的极小值点为的极大值点高考陕西文 为则( )的极小值点。
专题五 导数与函数的最值-高中数学专题题型精讲精练(2019人教B版选择性必修第三册)(解析版)
专题五导数与函数的最值基本知识点1．函数f(x)在闭区间[a，b]上的最值：假设函数y＝f(x)在闭区间[a，b]上的图象是一条连续不间断的曲线，则该函数在[a，b]一定能够取得最大值与最小值，若函数在[a，b]内是可导的，则该函数的最值必在极值点或区间端点取得．2．求可导函数y＝f(x)在[a，b]上的最大(小)值的步骤(1)求f(x)在开区间(a，b)内所有极值点．(2)计算函数f(x)在极值点和端点的函数值，其中最大的一个为最大值，最小的一个为最小值．例题分析一、求函数的最值例1(1)函数y＝x4－4x＋3在区间[－2,3]上的最小值为()A．72B．36 C．12 D．0(2)函数f(x)＝ln x－x在区间(0，e]上的最大值为()A．1－e B．－1 C．－e D．0(3)求函数f(x)＝－x4＋2x2＋3，x∈[－3,2]的最值．解析(1)因为y＝x4－4x＋3，所以y′＝4x3－4，令y′＝0，解得x＝1．当x<1时，y′<0，函数单调递减；当x>1时，y′>0，函数单调递增，所以函数y＝x4－4x＋3在x＝1处取得极小值0.而当x＝－2时，y＝27，当x＝3时，y＝72，所以当x＝1时，函数y＝x4－4x＋3取得最小值0，故选D.(2)f′(x)＝1x－1，令f′(x)＝0，得x＝1．当x∈(0,1)时，f′(x)>0，当x∈(1，e)时，f′(x)<0，∴当x＝1时，f(x)有极大值，也是最大值，最大值为f(1)＝－1，故选B.(3)f′(x)＝－4x3＋4x＝－4x(x＋1)(x－1)，令f′(x)＝0，得x＝－1，x＝0，x＝1．当x变化时，f′(x)及f(x)的变化情况如下表：x －3(－3，－1)－1(－1,0)0(0,1)1(1,2) 2∴当x ＝－3时，f (x )取最小值－60； 当x ＝－1或x ＝1时，f (x )取最大值4.答案 (1)D (2)B (3) 最小值－60；最大值4. 归纳总结：求函数最值的四个步骤： 第一步，求函数的定义域； 第二步，求f ′(x )，解方程f ′(x )＝0； 第三步，列出关于x ，f (x )，f ′(x )的变化表；第四步，求极值、端点值，其中最大者便是最大值，最小者便是最小值． (对应训练一)求下列函数的最值．(1)f (x )＝2x 3－12x ，x ∈[－1,3]；(2)f (x )＝12x ＋sin x ，x ∈[0,2π]．解析 (1)f (x )＝2x 3－12x ，∴f ′(x )＝6x 2－12＝6(x ＋2)(x －2)， 令f ′(x )＝0解得x ＝－2或x ＝ 2.当x 变化时，f ′(x )与f (x )的变化情况如下表：因为f (－1)＝10，f (3)＝18，f (2)＝－82，所以当x ＝2时，f (x )取得最小值－82； 当x ＝3时，f (x )取得最大值18.(2)f ′(x )＝12＋cos x ，令f ′(x )＝0，又x ∈[0,2π]，解得x ＝23π或x ＝43π.当x 变化时，f ′(x )，f (x )的变化情况如下表所示：∴当x ＝0时，f (x )有最小值f (0)＝0；当x ＝2π时，f (x )有最大值f (2π)＝π.(对应训练二)已知函数f (x )＝－x 3＋3x 2＋m (x ∈[－2,2])，f (x )的最小值为1，则m ＝__________.解析 f ′(x )＝－3x 2＋6x ，x ∈[－2,2]． 令f ′(x )＝0，得x ＝0或x ＝2， 当x ∈(－2,0)时，f ′(x )<0， 当x ∈(0,2)时，f ′(x )>0，∴当x ＝0时，f (x )有极小值，也是最小值．∴f (0)＝m ＝1． 答案 1二、已知函数的最值求参数例2 已知函数f (x )＝ln x ＋a x ，若函数f (x )在[1，e]上的最小值是32，求a 的值．解析 函数的定义域为[1，e]，f ′(x )＝1x －a x 2＝x －ax 2，令f ′(x )＝0，得x ＝a ，①当a ≤1时，f ′(x )≥0，函数f (x )在[1，e]上是增函数， f (x )min ＝f (1)＝ln 1＋a ＝32，∴a ＝32∉(－∞，1]，故舍去．②当1<a <e 时，令f ′(x )＝0得x ＝a ，函数f (x )在[1，a ]上是减函数，在[a ，e]上是增函数， ∴f (x )min ＝f (a )＝ln a ＋a a ＝32.∴a ＝e ∈(1，e)，故符合题意．③当a ≥e 时，f ′(x )≤0，函数f (x )在[1，e]上是减函数，f (x )min ＝f (e)＝ln e ＋a e ＝32，∴a ＝12e ∉[e ，＋∞)，故舍去，综上所述a ＝ e.归纳总结：解决由函数的最值来确定参数问题的关键是利用函数的单调性确定某些极值就是函数的最值，同时由于系数a 的符号对函数的单调性有直接的影响，其最值也受a 的符号的影响，因此，需要进行分类讨论．本题是运用最值的定义，从逆向出发，由已知向未知转化，通过待定系数法，布列相应的方程，从而得出参数的值．(对应训练一)若f (x )＝ax 3－6ax 2＋b (a >0)，x ∈[－1，2]的最大值为3，最小值为－29，求a 、b 的值．解析 f ′(x )＝3ax 2－12ax ＝3a (x 2－4x )．令f ′(x )＝0，得x ＝0或x ＝4，因为x ∈[－1，2]，所以x ＝0. 因为a >0，所以f (x )，f ′(x )随x 变化情况如下表：x(－(所以当x＝0时，f(x)取最大值，所以b＝3.又f(2)＝8a－24a＋3＝－16a＋3，f(－1)＝－7a＋3>f(2)，所以当x＝2时，f(x)取最小值，则－16a＋3＝－29，所以a＝2，所以a＝2，b＝3.(对应训练二)已知h(x)＝x3＋3x2－9x＋1在区间[k，2]上的最大值是28，求k的取值范围．解析h(x)＝x3＋3x2－9x＋1，h′(x)＝3x2＋6x－9.令h′(x)＝0，得x1＝－3，x2＝1，当x变化时h′(x)及h(x)的变化情况如下表．当x＝－3时，取极大值28；当x＝1时，取极小值－4.而h(2)＝3<h(－3)＝28，如果h(x)在区间[k，2]上的最大值为28，则k≤－3.(对应训练三)已知函数f(x)＝ax3－6ax2＋b在[－1,2]上有最大值3，最小值－29，求a，b的值．解析依题意，显然a≠0.因为f′(x)＝3ax2－12ax＝3ax(x－4)，x∈[－1,2]，所以令f′(x)＝0，解得x1＝0，x2＝4(舍去)．(1)若a＞0，当x变化时，f′(x)，f(x)的变化情况如下表：f′(x )＋－f(x ) －7a ＋b↗极大值↘－16a ＋b由上表知，当x ＝0时，f (x )取得最大值，所以f (0)＝b ＝3. 又f (2)＝－16a ＋3，f (－1)＝－7a ＋3，故f (－1)＞f (2)， 所以当x ＝2时，f (x )取得最小值，即－16a ＋3＝－29，a ＝2. (2)若a ＜0，当x 变化时，f ′(x )，f (x )的变化情况如下表：x －1(－1,0)(0,2)2f′(x )－＋f (x )－7a ＋b↘极小值↗－16a ＋b所以当x ＝0时，f (x )取得最小值，所以f (0)＝b ＝－29. 又f (2)＝－16a －29，f (－1)＝－7a －29，故f (2)＞f (－1)． 所以当x ＝2时，f (x )取得最大值， 即－16a －29＝3，a ＝－2.综上所述，所求a ，b 的值为⎩⎪⎨⎪⎧ a ＝2，b ＝3或⎩⎪⎨⎪⎧a ＝－2，b ＝－29.三、含参数的最值问题例3 设函数f (x )＝(x ＋1)2＋2k ln x . (1)若k ＝－2，求函数的递减区间；(2)当k >0时，记函数g (x )＝f ′(x )，求函数g (x )在区间(0,2]上的最小值． 解析 (1)当k ＝－2时，f (x )＝(x ＋1)2－4ln x ，f ′(x )＝2x ＋2－4x (x >0)．由f ′(x )<0，得0<x <1.故函数的递减区间为(0,1)． (2)∵g (x )＝f ′(x )＝2x ＋2k x ＋2∴g ′(x )＝2－2kx2.∵k >0，x ∈(0,2)，∴当k ≥4时，g ′(x )<0， g (x )在(0,2]上为减函数． 因此，g (x )有最小值g (2)＝k ＋6；当0<k <4时，在(0，k ]上g ′(x )<0，在[k ，2]上g ′(x )>0， ∴g (x )在(0，k ]上为减函数，在[k ，2]上为增函数． 故g (x )有最小值g (k )＝4k ＋2.综上，当0<k <4时，g (x )在区间(0,2]上的最小值为4k ＋2；当k ≥4时，g (x )在(0,2]上的最小值为k ＋6.归纳总结：含参数的最值问题，由于参数的取值范围不同会导致函数在所给区间上的单调性不同，从而导致最值的变化．因此，需要分类讨论.(对应训练)已知函数f (x )＝ln x x .(1)求f (x )在点(1，0)处的切线方程； (2)求函数f (x )在[1，t ]上的最大值．解析 f (x )的定义域为(0，＋∞)，f (x )的导数f ′(x )＝1－ln xx 2. (1)f ′(1)＝1，所以切线方程为y ＝x －1. (2)令f ′(x )＝1－ln xx 2＝0，解得x ＝e. 当x ∈(0，e)时，f ′(x )>0，f (x )单调递增， 当x ∈(e ，＋∞)时，f ′(x )<0，f (x )单调递减，当1<t <e 时，f (x )在[1，t ]上单调递增，f (x )max ＝f (t )＝ln tt，当t ≥e 时，f (x )在[1，e]上单调递增，在[e ，t ]上单调递减，f (x )max ＝f (e)＝1e ，综上，f (x )max ＝⎩⎨⎧ln tt，1<t <e ，1e，t ≥e.四、导数的综合应用例4 设函数f (x )＝ax 3＋bx ＋c (a ≠0)为奇函数，其图象在点(1，f (1))处的切线与直线x －6y －7＝0垂直，导函数f ′(x )的最小值为－12.(1)求a ，b ，c 的值；(2)求函数f (x )的单调递增区间，并求函数f (x )在[－1,3]上的最大值和最小值． 解析 (1)∵f (x )为奇函数，∴f (－x )＝－f (x )． 即－ax 3－bx ＋c ＝－ax 3－bx －c ，∴c ＝0. ∵f ′(x )＝3ax 2＋b 的最小值为－12，∴b ＝－12.又直线x －6y －7＝0的斜率为16，∴f ′(1)＝3a ＋b ＝－6，解得a ＝2，故a ＝2，b ＝－12，c ＝0. (2)f (x )＝2x 3－12x ，f ′(x )＝6x 2－12＝6(x ＋2)(x －2)， 当x 变化时，f ′(x )，f (x )的变化情况如下表，∴函数f (x )的单调递增区间为(－∞，－2)，(2，＋∞)． ∵f (－1)＝10，f (3)＝18，f (2)＝－82，∴当x ＝2时，f (x )取得最小值，为－8 2.当x ＝3时，f (x )取得最大值，为18. (对应训练)已知函数f (x )＝ax 3＋x 2＋bx (其中常数a ，b ∈R)，g (x )＝f (x )＋f ′(x )是奇函数． (1)求f (x )的表达式；(2)求g (x )在区间[1，2]上的最大值与最小值．解析 (1)因为f ′(x )＝3ax 2＋2x ＋b ，所以g (x )＝f (x )＋f ′(x )＝ax 3＋(3a ＋1)x 2＋(b ＋2)x ＋b . 因为g (x )是奇函数，所以g (－x )＝－g (x )，从而3a ＋1＝0，b ＝0， 解得a ＝－13，b ＝0，因此f (x )的表达式为f (x )＝－13x 3＋x 2.(2)由第一问知g (x )＝－13x 3＋2x ，所以g ′(x )＝－x 2＋2，令g ′(x )＝0.解得x 1＝－2(舍去)，x 2＝2，而g (1)＝53，g (2)＝423，g (2)＝43，因此g (x )在区间[1，2]上的最大值为g (2)＝423，最小值为g (2)＝43.专题训练1．函数f (x )＝x 3－3x (－1<x <1)( )A ．有最大值，但无最小值B ．有最大值，也有最小值C ．无最大值，也无最小值D ．无最大值，但有最小值 解析 f ′(x )＝3x 2－3＝3(x 2－1)．因为－1<x <1，所以x 2<1.所以3(x 2－1)<0，即f ′(x )<0. 所以f (x )是(－1，1)上的减函数，f (1)<f (x )<f (－1)， 故f (x )在－1<x <1时既无最大值，也无最小值，故选C.2．函数y ＝xex 在[0，2]上的最大值是( )A ．当x ＝1时，y ＝1eB ．当x ＝2时，y ＝2e 2C ．当x ＝0时，y ＝0D ．当x ＝12时，y ＝12e解析 因为y ′＝1－xe x，所以当y ′＝0时，x ＝1.又因为当0<x <1时，y ′>0， 当1<x <2时，y ′<0，所以x ＝1是y ＝x e x 的极大值点，所以在[0，2]上y max ＝1e .答案 A3．当函数y ＝x ＋2cos x 在⎣⎡⎦⎤0，π2上取得最大值时，x 的值为( ) A ．0 B ．π6 C ．π3 D ．π2解析 y ′＝(x ＋2cos x )′＝1－2sin x . 令x ∈⎣⎡⎭⎫0，π6时，f ′(x )>0，f (x )单调递增，当x ∈⎣⎡⎦⎤π6，π2时，f ′(x )≤0，f (x )单调递减，所以f (x )max ＝f ⎝⎛⎭⎫π6. 答案 B4．若函数f (x )＝a sin x ＋13sin 3x 在x ＝π3处有最值，则a 等于( )A ．2B ．1C ．233 D ．0解析 因为f (x )在x ＝π3处有最值，所以x ＝π3是函数f (x )的极值点．又因为f ′(x )＝a cos x ＋cos 3x (x ∈R)，所以f ′⎝⎛⎭⎫π3＝a cos π3＋cos π＝0，解得a ＝2. 答案 A5．设直线x ＝t 与函数f (x )＝x 2，g (x )＝ln x 的图象分别交于点M ，N ，则当|MN |达到最小值时t 的值为( )A ．1 B.12 C.52 D.22解析 因为f (x )的图象始终在g (x )的上方，所以|MN |＝f (x )－g (x )＝x 2－ln x ，设h (x )＝x 2－ln x ，则h ′(x )＝2x －1x ＝2x 2－1x ，令h ′(x )＝2x 2－1x ＝0，得x ＝22，所以h (x )在⎝⎛⎭⎫0，22上单调递减，在⎝⎛⎭⎫22，＋∞上单调递增，所以当x ＝22时有最小值，故t ＝22.6．函数f (x )＝x ·2x ，则下列结论正确的是( )A ．当x ＝1ln 2时，f (x )取最大值B ．当x ＝1ln 2时，f (x )取最小值C ．当x ＝－1ln 2时，f (x )取最大值D ．当x ＝－1ln 2时，f (x )取最小值解析 f ′(x )＝2x ＋x ·(2x )′＝2x ＋x ·2x ·ln 2.令f ′(x )＝0，得x ＝－1ln 2.当x ∈⎝⎛⎭⎫－∞，－1ln 2时，f ′(x )<0；当x ∈⎝⎛⎭⎫－1ln 2，＋∞时，f ′(x )>0， 故函数在x ＝－1ln 2处取极小值，也是最小值． 答案 D7．函数y ＝x ＋2cos x 在⎣⎡⎦⎤0， π2上取最大值时，x 的值为( ) A ．0 B.π6 C.π3 D.π2解析 y ′＝1－2sin x ，令y ′＝0，得sin x ＝12，∵x ∈⎣⎡⎦⎤0，π2，∴x ＝π6. 由y ′>0得sin x <12， ∴0≤x <π6；由y ′<0得sin x >12，∴π6<x ≤π2，∴原函数在⎣⎡⎭⎫0，π6上单调递增，在⎝⎛⎦⎤π6，π2上单调递减．当x ＝0时，y ＝2，当x ＝π2时，y ＝π2，当x ＝π6时，y ＝π6＋3，∵π6＋3>2>π2，∴当x ＝π6时取最大值，故应选B. 答案 B8．若函数f (x )在区间[a ，b ]上满足f ′(x )>0，则f (a )是函数的最________值，f (b )是函数的最________值．解析 由f ′(x )>0知，函数f (x )在区间[a ，b ]上为增函数，所以f (a )为最小值，f (b )为最大值．答案 小 大9．函数f (x )＝sin x ＋cos x 在x ∈⎣⎡⎦⎤－π2，π2时的最大值，最小值分别是________． 解析 f ′(x )＝cos x －sin x ，令f ′(x )＝0，即tan x ＝1，而x ∈⎣⎡⎦⎤－π2，π2，所以x ＝π4.又f ⎝⎛⎭⎫π4＝2，f ⎝⎛⎭⎫－π2＝－1，f ⎝⎛⎭⎫π2＝1， 所以x ∈⎣⎡⎦⎤－π2，π2时，函数的最大值为f ⎝⎛⎭⎫π4＝2，最小值为f ⎝⎛⎭⎫－π2＝－1. 答案 2，－110．若函数f (x )＝x 3－3x －a 在区间[0,3]上的最大值、最小值分别为m ，n ，则m －n ＝________.解析 ∵f ′(x )＝3x 2－3，∴当x ＞1或x ＜－1时，f ′(x )＞0；当－1＜x ＜1时，f ′(x )＜0.∴f (x )在[0,1]上单调递减，在[1,3]上单调递增． ∴f (x )min ＝f (1)＝1－3－a ＝－2－a ＝n . 又∵f (0)＝－a ，f (3)＝18－a ，∴f (0)＜f (3)．∴f (x )max ＝f (3)＝18－a ＝m ，∴m －n ＝18－a －(－2－a )＝20. 答案 2011．已知函数f (x )＝x 3＋ax 2＋bx ＋5，曲线y ＝f (x )在点P (1，f (1))处的切线方程为y ＝3x ＋1.(1)求a ，b 的值；(2)求y ＝f (x )在[－3,1]上的最大值． 解析 (1)依题意可知点P (1，f (1))为切点， 代入切线方程y ＝3x ＋1可得，f (1)＝3×1＋1＝4， ∴f (1)＝1＋a ＋b ＋5＝4，即a ＋b ＝－2，又由f (x )＝x 3＋ax 2＋bx ＋5得，又f ′(x )＝3x 2＋2ax ＋b ， 而由切线y ＝3x ＋1的斜率可知f ′(1)＝3， ∴3＋2a ＋b ＝3，即2a ＋b ＝0，由⎩⎪⎨⎪⎧ a ＋b ＝－2，2a ＋b ＝0.解得⎩⎪⎨⎪⎧a ＝2，b ＝－4，∴a ＝2，b ＝－4. (2)由(1)知f (x )＝x 3＋2x 2－4x ＋5， f ′(x )＝3x 2＋4x －4＝(3x －2)(x ＋2)， 令f ′(x )＝0，得x ＝23或x ＝－2.当x 变化时，f (x )，f ′(x )的变化情况如下表：11∴f (x )的极大值为f (－2)＝13，极小值为f ⎝⎛⎭⎫23＝9527，又f (－3)＝8，f (1)＝4， ∴f (x )在[－3,1]上的最大值为13.答案 (1) a ＝2，b ＝－4 (2) 1312．已知函数f (x )＝a ln x －bx 2，a ，b ∈R ，且曲线y ＝f (x )在x ＝1处与直线y ＝－12相切． (1)求a ，b 的值；(2)求f (x )在[1e，e]上的最大值． 解析 (1)f ′(x )＝a x －2bx .由曲线y ＝f (x )在x ＝1处与直线y ＝－12相切， 得⎩⎪⎨⎪⎧f ′（1）＝0f （1）＝－12，即⎩⎪⎨⎪⎧a －2b ＝0－b ＝－12，解得⎩⎪⎨⎪⎧a ＝1b ＝12. (2)由第一问，得f (x )＝ln x －12x 2，定义域为(0，＋∞)．f ′(x )＝1x －x ＝1－x 2x. 令f ′(x )>0，得0<x <1，令f ′(x )<0，得x >1，所以f (x )在(1e，1)上单调递增，在(1，e)上单调递减， 所以f (x )在[1e ，e]上的最大值为f (1)＝－12. 答案 (1) ⎩⎪⎨⎪⎧a ＝1b ＝12(2) －12。
导数讲义
导数一、基本概念 1. 导数的定义：设是函数定义域的一点，如果自变量在处有增量，则函数值也引起相应的增量；比值称为函数在点到之间的平均变化率；如果极限存在，则称函数在点处可导，并把这个极限叫做在处的导数。
()f x 在点0x 处的导数记作xx f x x f x f y x xx ∆-∆+='='→∆=)()(lim)(000002导数的几何意义：（求函数在某点处的切线方程）函数在点处的导数的几何意义就是曲线在点处的切线的斜率，也就是说，曲线在点P 处的切线的斜率是，切线方程为3．基本常见函数的导数:①0;C '=（C 为常数） ②()1;nn x nx-'=③(sin )cos x x '=; ④(cos )sin x x '=-; ⑤();xxe e '=⑥()ln xxa a a '=; ⑦()1ln x x '=; ⑧()1l g log a a o x e x'=. 二、导数的运算 1.导数的四则运算：法则1：两个函数的和(或差)的导数,等于这两个函数的导数的和(或差)，即： ()()()()f x g x f x g x '''±=±⎡⎤⎣⎦法则2：两个函数的积的导数,等于第一个函数的导数乘以第二个函数,加上第一个 函数乘以第二个函数的导数，即：()()()()()()f x g x f x g x f x g x '''⋅=+⎡⎤⎣⎦常数与函数的积的导数等于常数乘以函数的导数：).())((''x Cf x Cf =(C 为常数) 法则3：两个函数的商的导数，等于分子的导数与分母的积，减去分母的导数与分子的积，再除以分母的平方：()()()()()()()()()20f x f x g x f x g x g x g x g x '⎡⎤''-=≠⎢⎥⎡⎤⎣⎦⎣⎦。
十年高考真题汇编(北京卷,含解析)导数及其应用
十年高考真题（2011-2020）（北京卷）专题04导数及其应用本专题考查的知识点为：导数及其应用，历年考题主要以选择填空或解答题题型出现，重点考查的知识点为：导数研究函数的几何意义，导数研究函数的单调性、极值与最值，导数证明不等式的方法等，预测明年本考点题目会有所变化，备考方向以导数研究函数的极值，导数研究函数的最值为重点较佳.1．【2020年北京卷11】函数f(x)=1x+1+lnx的定义域是____________．2．【2019年北京理科13】设函数f（x）＝e x+ae﹣x（a为常数）．若f（x）为奇函数，则a＝；若f（x）是R上的增函数，则a的取值范围是．3．【2016年北京理科14】设函数f（x）={x3−3x，x≤a −2x，x＞a．①若a＝0，则f（x）的最大值为；②若f（x）无最大值，则实数a的取值范围是．4．【2020年北京卷19】已知函数f(x)=12−x2．（Ⅰ）求曲线y=f(x)的斜率等于−2的切线方程；（Ⅱ）设曲线y=f(x)在点(t,f(t))处的切线与坐标轴围成的三角形的面积为S(t)，求S(t)的最小值．5．【2019年北京理科19】已知函数f（x）=14x3﹣x2+x．（Ⅰ）求曲线y＝f（x）的斜率为l的切线方程；（Ⅱ）当x∈[﹣2，4]时，求证：x﹣6≤f（x）≤x；（Ⅲ）设F（x）＝|f（x）﹣（x+a）|（a∈R），记F（x）在区间[﹣2，4]上的最大值为M（a）．当M（a）最小时，求a的值．6．【2018年北京理科18】设函数f（x）＝[ax2﹣（4a+1）x+4a+3]e x．（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．7．【2017年北京理科19】已知函数f（x）＝e x cos x﹣x．（1）求曲线y＝f（x）在点（0，f（0））处的切线方程；（2）求函数f（x）在区间[0，π2]上的最大值和最小值．8．【2016年北京理科18】设函数f（x）＝xe a﹣x+bx，曲线y＝f（x）在点（2，f（2））处的切线方程为y＝（e ﹣1）x+4，（Ⅰ）求a，b的值；（Ⅱ）求f（x）的单调区间．9．【2015年北京理科18】已知函数f（x）＝ln1+x1−x，（Ⅰ）求曲线y＝f（x）在点（0，f（0））处的切线方程；（Ⅱ）求证，当x∈（0，1）时，f（x）＞2(x+x 33 )；（Ⅲ）设实数k使得f（x）＞k(x+x 33)对x∈（0，1）恒成立，求k的最大值．10．【2013年北京理科18】设l为曲线C：y=lnxx在点（1，0）处的切线．（Ⅰ）求l的方程；（Ⅱ）证明：除切点（1，0）之外，曲线C在直线l的下方．11．【2012年北京理科18】已知函数f（x）＝ax2+1（a＞0），g（x）＝x3+bx（1）若曲线y＝f（x）与曲线y＝g（x）在它们的交点（1，c）处具有公共切线，求a、b的值；（2）当a2＝4b时，求函数f（x）+g（x）的单调区间，并求其在区间（﹣∞，﹣1）上的最大值．12．【2011年北京理科18】已知函数f(x)=(x−k)2e x k．（Ⅰ）求f（x）的单调区间；（Ⅱ）若对于任意的x∈（0，+∞），都有f（x）≤1e，求k的取值范围．1．若函数f(x)=x2+ax+1x 在(12,+∞)是增函数，则a的取值范围是（）A．[−1,0]B．[−1,+∞)C．[0,3]D．[3,+∞)2．【2020届北京市西城区第四中学高三上学期期中】已知曲线y=a e x+xlnx在点(1,ae)处的切线方程为y =2x+b，则（）A．a=e,b=−1B．a=e,b=1C．a=e−1,b=1D．a=e−1,b=−13．【北京市西城区第四中学2019-2020学年高三上学期10月月考】设函数f(x)=√3sinπxm．若存在f(x)的极值点x0满足x02+[f(x0)]2<m2，则m的取值范围是（）A．(−∞,−6)∪(6,∞)B．(−∞,−4)∪(4,∞)C．(−∞,−2)∪(2,∞)D．(−∞,−1)∪(1,∞)4．函数f(x)=x3−3x2+2在区间[－1，1]上的最大值是（）A．4B．2C．0D．－25．【北京市首都师范大学附属中学2019届高三高考模拟预测卷（二）】已知函数f(x)=13x3−4x+2e x−2e x，其中e是自然对数的底，若f(a−1)+f(2a2)≤0，则实数a的取值范围是（）A．(−∞,−1]B．[12,+∞)C．(−1,12)D．[−1,12]6．【2020届北京市昌平区新学道临川学校高三上学期第三次月考】已知函数f(x)=x2−2x+a(e x−1+ e−x+1)有唯一零点，则a=A．−12B．13C．12D．17．【2020届北京市朝阳区六校联考高三年级四月份测试】关于函数f(x)=(x2+ax−1)e x，有以下三个结论：①函数恒有两个零点，且两个零点之积为−1；②函数的极值点不可能是−1；③函数必有最小值.其中正确结论的个数有（）A．0个B．1个C．2个D．3个8．【北京市第171中学2019-2020学年高三10月月考】已知函数f(x)=e2x−3，g(x)=14+ln x2，若f(m)=g(n)成立，则n−m的最小值为（）A．12+ln2B．ln2C．12+2ln2D．2ln29．【北京市中国人民大学附属中学2019届高三上学期月考（二）】设函数f′(x)是奇函数f(x)（x∈R）的导函数，f(−1)=0，当x>0时，xf′(x)−f(x)<0，则使得f(x)>0成立的x的取值范围是（）A．(−∞,−1)∪(0,1)B．(−1,0)∪(1,+∞)C．(−∞,−1)∪(−1,0)D．(0,1)∪(1,+∞)≥x a对x∈(1,+ 10．【2020年1月中学生标准学术能力诊断性测试诊断性测试】已知不等式x+alnx+1e x∞)恒成立，则实数a的最小值为（）A．−√e B．−eC．−e D．−2e2−alnx（a 11．【北京市清华大学附属中学2019届高三下学期第三次模拟】直线y=x+1是曲线f（x）=x+1x∈R）的切线，则a的值是______．12．已知f(x)＝e x·sinx，则f′(0)的值为___.13．【北京市中国人民大学附属中学2019届高三上学期月考（二）】已知函数f(x)=ax3+x+1的图像在点(1,f(1))的处的切线过点(2,7)，则a=.14．函数f(x)=xlnx的单调减区间是______．(x>0)的单调递减区15．【北京市丰台区2019届高三年级第二学期综合练习（二）】已知函数f(x)=x+ax间为(0,2)，单调递增区间为(2,+∞)，那么a=____．16．对于函数y=f(x)，若存在区间[a,b]，当x∈[a,b]时的值域为[ka,kb](k>0)，则称y=f(x)为k倍值函数.若f(x)=lnx+x是k倍值函数，则实数k的取值范围是________.17．【北京市东城区第五中学2019-2020学年高三上学期12月月考】函数y=f(x)图象上不同两点A(x1，y1)，B(x2，y2)处的切线的斜率分别是k A，k B，规定φ(A,B)=|k A−k B|叫曲线y=f(x)在点A与点B之间的|AB|“弯曲度”，给出以下命题：（1）函数y=x3−x2+1图象上两点A、B的横坐标分别为1，2，则φ(A,B)>√3；（2）存在这样的函数，图象上任意两点之间的“弯曲度”为常数；（3）设点A、B是抛物线，y=x2+1上不同的两点，则φ(A,B)⩽2；（4）设曲线y=e x上不同两点A(x1，y1)，B(x2，y2)，且x1−x2=1，若t·φ(A,B)<1恒成立，则实数t 的取值范围是(−∞,1)；以上正确命题的序号为__（写出所有正确的）+cosx，给出下列结论：18．【北京市平谷区2020届高三第二学期阶段性测试（二模）】已知函数f(x)=1x①f(x)在(0，π]上有最小值，无最大值；②设F(x)=f(x)−f(−x)，则F(x)为偶函数；③f(x)在(0，2π)上有两个零点其中正确结论的序号为________.（写出所有正确结论的序号）19．【北京市通州区2020届高考一模】给出下列四个函数，①y=x2+1；②y=|x+1|+|x+2|；③y=2x+1；④y=x2+cosx，其中值域为[1,+∞)的函数的序号是______.20．【2019届北京市中国人民人大附属中学高三（5月）模拟】已知函数f(x)的导函数为f′(x)，且对任意的实数x都有f′(x)=e−x(2x+3)−f(x)（e是自然对数的底数），且f(0)=1，若关于x的不等式f(x)−m <0的解集中恰有两个整数，则实数m的取值范围是________..21．【北京市人大附中2020届高三（6月份）高考数学考前热身】已知函数f(x)=1−xe x（1）求函数f(x)的单调区间；成立，求实数a的最小值.（2）若对任意x1,x2∈[a,+∞)，都有f(x1)−f(x2)≥−1e222．【北京市大兴区2019届高三4月一模】已知函数f(x)=a e x图象在x=0处的切线与函数g(x)=lnx图象在x=1处的切线互相平行．（Ⅰ）求a的值；（Ⅱ）设ℎ(x)=f(x)−g(x)，求证：ℎ(x)>2．23．【北京五中2020届高三（4月份）高考数学模拟】设函数f（x）＝me x﹣x2+3，其中m∈R.（1）如果f（x）同时满足下面三个条件中的两个：①f（x）是偶函数；②m＝1；③f（x）在（0，1）单调递减.指出这两个条件，并求函数h（x）＝xf（x）的极值；（2）若函数f（x）在区间[﹣2，4]上有三个零点，求m的取值范围.24．【2020届北京市平谷区高三3月质量监控（一模）】已知函数f(x)=(x2+ax−a)，其中a∈R.e x（1）当a=0时，求f(x)在(1,f(1))的切线方程；（2）求证：f(x)的极大值恒大于0.25．【2020届北京市海淀区高三一模】已知函数f(x)=e x+ax.(I)当a=-1时，①求曲线y=f(x)在点(0，f(0))处的切线方程；②求函数f(x)的最小值；(II)求证:当a∈(−2,0)时，曲线y=f(x)与y=1−lnx有且只有一个交点.26．【北京市西城区第四中学2019-2020学年高三上学期10月月考】已知函数f(x)=x−alnx(a∈R).（Ⅰ）当a=2时，求曲线y=f(x)在点A(1,f(1))处的切线方程；（Ⅱ）求函数f(x)的极值.),，其中a 27．【北京市海淀区2019届高三年级第二学期期末练习（二模）】已知函数f(x)=e ax(x2−a+2a≠0．(Ⅰ)求曲线y =f(x)在点(1,f(1))处切线的倾斜角； (Ⅱ)若函数f(x)的极小值小于0，求实数a 的取值范围．28．【北京市第四中学2019届高三高考调研卷（二）】已知函数g(x)=alnx ，f(x)=x 3+x 2+bx . （1）若f(x)在区间[1,2]上不是单调函数，求实数b 的范围；（2）若对任意x ∈[1,e]，都有g(x)≥−x 2+(a +2)x 恒成立，求实数a 的取值范围；（3）当b =0时，设F(x)={f(−x),x <1g(x),x ≥1，对任意给定的正实数a ，曲线y =F(x)上是否存在两点P ，Q ，使得ΔPOQ 是以O （O 为坐标原点）为直角顶点的直角三角形，而且此三角形斜边中点在y 轴上？请说明理由.29．【北京市人大附中2019届高三高考模拟预测】已知函数f(x)＝(3－x)e x，g(x)＝x ＋a(a∈R)(e 是自然对数的底数，e≈2.718…)． (1)求函数f(x)的极值；(2)若函数y ＝f(x)g(x)在区间[1，2]上单调递增，求实数a 的取值范围； (3)若函数h(x)＝f(x)+g(x)x在区间(0，＋∞)上既存在极大值又存在极小值，并且函数h(x)的极大值小于整数b ，求b 的最小值．30．已知函数f （x ）＝x 22﹣（1+2a ）x +4a+12ln （2x +1），a ＞0．（1）已知函数f （x ）在x ＝2取得极小值，求a 的值； （2）讨论函数f （x ）的单调区间；（3）当a ＞14时，若存在x 0∈（12，+∞）使得f （x 0）＜12﹣2a 2，求实数a 的取值范围．1．【2020年北京卷11】函数f(x)=1x+1+lnx 的定义域是____________．【答案】(0,+∞) 【解析】由题意得{x >0x +1≠0 ，∴x >0故答案为：(0,+∞)2．【2019年北京理科13】设函数f （x ）＝e x +ae ﹣x （a 为常数）．若f （x ）为奇函数，则a ＝ ；若f （x ）是R 上的增函数，则a 的取值范围是 ． 【答案】解：根据题意，函数f （x ）＝e x +ae ﹣x ，若f （x ）为奇函数，则f （﹣x ）＝﹣f （x ），即e ﹣x +ae x ＝﹣（e x +ae ﹣x ），变形可得a ＝﹣1， 函数f （x ）＝e x +ae ﹣x ，导数f ′（x ）＝e x ﹣ae ﹣x若f （x ）是R 上的增函数，则f （x ）的导数f ′（x ）＝e x ﹣ae ﹣x ≥0在R 上恒成立， 变形可得：a ≤e 2x 恒成立，分析可得a ≤0，即a 的取值范围为（﹣∞，0]； 故答案为：﹣1，（﹣∞，0]．3．【2016年北京理科14】设函数f （x ）={x 3−3x ，x ≤a −2x ，x ＞a．①若a ＝0，则f （x ）的最大值为 ；②若f （x ）无最大值，则实数a 的取值范围是 ． 【答案】解：①若a ＝0，则f （x ）={x 3−3x ，x ≤0−2x ，x ＞0，则f ′（x ）={3x 2−3，x ≤0−2，x ＞0，当x ＜﹣1时，f ′（x ）＞0，此时函数为增函数， 当x ＞﹣1时，f ′（x ）＜0，此时函数为减函数， 故当x ＝﹣1时，f （x ）的最大值为2； ②f ′（x ）={3x 2−3，x ≤a −2，x ＞a，令f ′（x ）＝0，则x ＝±1，若f （x ）无最大值，则{a ≤−1−2a ＞a 3−3a，或{a ＞−1−2a ＞a 3−3a −2a ＞2，解得：a ∈（﹣∞，﹣1）． 故答案为：2，（﹣∞，﹣1）4．【2020年北京卷19】已知函数f(x)=12−x 2． （Ⅰ）求曲线y =f(x)的斜率等于−2的切线方程；（Ⅱ）设曲线y =f(x)在点(t,f(t))处的切线与坐标轴围成的三角形的面积为S(t)，求S(t)的最小值． 【答案】（Ⅰ）2x +y −13=0，（Ⅱ）32. 【解析】（Ⅰ）因为f (x )=12−x 2，所以f ′(x )=−2x ，设切点为(x 0,12−x 0)，则−2x 0=−2，即x 0=1，所以切点为(1,11)， 由点斜式可得切线方程为：y −11=−2(x −1)，即2x +y −13=0. （Ⅱ）显然t ≠0，因为y =f (x )在点(t,12−t 2)处的切线方程为：y −(12−t 2)=−2t (x −t )， 令x =0，得y =t 2+12，令y =0，得x =t 2+122t，所以S (t )=12×(t 2+12)⋅t 2+122|t|，不妨设t >0(t <0时，结果一样)， 则S (t )=t 4+24t 2+1444t =14(t 3+24t +144t)，所以S ′(t )=14(3t 2+24−144t2)=3(t 4+8t 2−48)4t 2=3(t 2−4)(t 2+12)4t 2=3(t−2)(t+2)(t 2+12)4t 2，由S ′(t )>0，得t >2，由S ′(t )<0，得0<t <2， 所以S (t )在(0,2)上递减，在(2,+∞)上递增， 所以t =2时，S (t )取得极小值， 也是最小值为S (2)=16×168=32.5．【2019年北京理科19】已知函数f （x ）=14x 3﹣x 2+x ． （Ⅰ）求曲线y ＝f （x ）的斜率为l 的切线方程；（Ⅱ）当x ∈[﹣2，4]时，求证：x ﹣6≤f （x ）≤x ；（Ⅲ）设F （x ）＝|f （x ）﹣（x +a ）|（a ∈R ），记F （x ）在区间[﹣2，4]上的最大值为M （a ）．当M （a ）最小时，求a 的值．【答案】解：（Ⅰ）f ′（x ）=34x 2−2x +1，由f ′（x ）＝1得x （x −83）＝0， 得x 1=0，x 2=83．又f （0）＝0，f （83）=827， ∴y ＝x 和y −827=x −83， 即y ＝x 和y ＝x −6427；（Ⅱ）证明：欲证x ﹣6≤f （x ）≤x ， 只需证﹣6≤f （x ）﹣x ≤0，令g （x ）＝f （x ）﹣x =14x 3−x 2，x ∈[﹣2，4]，则g ′（x ）=34x 2−2x =34x(x −83)，可知g ′（x ）在[﹣2，0]为正，在（0，83）为负，在[83，4]为正， ∴g （x ）在[﹣2，0]递增，在[0，83]递减，在[83，4]递增，又g （﹣2）＝﹣6，g （0）＝0，g （83）=−6427＞−6，g （4）＝0， ∴﹣6≤g （x ）≤0， ∴x ﹣6≤f （x ）≤x ； （Ⅲ）由（Ⅱ）可得， F （x ）＝|f （x ）﹣（x +a ）| ＝|f （x ）﹣x ﹣a | ＝|g （x ）﹣a |∵在[﹣2，4]上，﹣6≤g （x ）≤0， 令t ＝g （x ），h （t ）＝|t ﹣a |，则问题转化为当t ∈[﹣6，0]时，h （t ）的最大值M （a ）的问题了，①当a ≤﹣3时，M （a ）＝h （0）＝|a |＝﹣a ， 此时﹣a ≥3，当a ＝﹣3时，M （a ）取得最小值3； ②当a ≥﹣3时，M （a ）＝h （﹣6）＝|﹣6﹣a |＝|6+a |， ∵6+a ≥3，∴M （a ）＝6+a ， 也是a ＝﹣3时，M （a ）最小为3． 综上，当M （a ）取最小值时a 的值为﹣3．6．【2018年北京理科18】设函数f （x ）＝[ax 2﹣（4a +1）x +4a +3]e x ． （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．【答案】解：（Ⅰ）函数f （x ）＝[ax 2﹣（4a +1）x +4a +3]e x 的导数为 f ′（x ）＝[ax 2﹣（2a +1）x +2]e x ．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，且f （1）＝3e ≠0， 解得a ＝1；（Ⅱ）f （x ）的导数为f ′（x ）＝[ax 2﹣（2a +1）x +2]e x ＝（x ﹣2）（ax ﹣1）e x ， 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 =12，则f ′（x ）=12（x ﹣2）2e x ≥0，f （x ）递增，无极值；若a ＞12，则1a ＜2，f （x ）在（1a ，2）递减；在（2，+∞），（﹣∞，1a ）递增， 可得f （x ）在x ＝2处取得极小值；若0＜a ＜12，则1a ＞2，f （x ）在（2，1a ）递减；在（1a ，+∞），（﹣∞，2）递增， 可得f （x ）在x ＝2处取得极大值，不符题意；若a＜0，则1a ＜2，f（x）在（1a，2）递增；在（2，+∞），（﹣∞，1a）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（12，+∞）．7．【2017年北京理科19】已知函数f（x）＝e x cos x﹣x．（1）求曲线y＝f（x）在点（0，f（0））处的切线方程；（2）求函数f（x）在区间[0，π2]上的最大值和最小值．【答案】解：（1）函数f（x）＝e x cos x﹣x的导数为f′（x）＝e x（cos x﹣sin x）﹣1，可得曲线y＝f（x）在点（0，f（0））处的切线斜率为k＝e0（cos0﹣sin0）﹣1＝0，切点为（0，e0cos0﹣0），即为（0，1），曲线y＝f（x）在点（0，f（0））处的切线方程为y＝1；（2）函数f（x）＝e x cos x﹣x的导数为f′（x）＝e x（cos x﹣sin x）﹣1，令g（x）＝e x（cos x﹣sin x）﹣1，则g（x）的导数为g′（x）＝e x（cos x﹣sin x﹣sin x﹣cos x）＝﹣2e x•sin x，当x∈[0，π2]，可得g′（x）＝﹣2e x•sin x≤0，即有g（x）在[0，π2]递减，可得g（x）≤g（0）＝0，则f（x）在[0，π2]递减，即有函数f（x）在区间[0，π2]上的最大值为f（0）＝e0cos0﹣0＝1；最小值为f（π2）=eπ2cosπ2−π2=−π2．8．【2016年北京理科18】设函数f（x）＝xe a﹣x+bx，曲线y＝f（x）在点（2，f（2））处的切线方程为y＝（e ﹣1）x+4，（Ⅰ）求a，b的值；（Ⅱ）求f（x）的单调区间．【答案】解：（Ⅰ）∵y＝f（x）在点（2，f（2））处的切线方程为y＝（e﹣1）x+4，∴当x＝2时，y＝2（e﹣1）+4＝2e+2，即f（2）＝2e+2，同时f′（2）＝e﹣1，∵f（x）＝xe a﹣x+bx，∴f′（x）＝e a﹣x﹣xe a﹣x+b，则{f(2)=2e a−2+2b =2e +2f′(2)=e a−2−2e a−2+b =e −1， 即a ＝2，b ＝e ； （Ⅱ）∵a ＝2，b ＝e ； ∴f （x ）＝xe 2﹣x +ex ，∴f ′（x ）＝e 2﹣x ﹣xe 2﹣x +e ＝（1﹣x ）e 2﹣x +e ＝（1﹣x +e x ﹣1）e 2﹣x ， ∵e 2﹣x ＞0， ∴1﹣x +e x﹣1与f ′（x ）同号，令g （x ）＝1﹣x +e x ﹣1， 则g ′（x ）＝﹣1+e x ﹣1，由g ′（x ）＜0，得x ＜1，此时g （x ）为减函数， 由g ′（x ）＞0，得x ＞1，此时g （x ）为增函数， 则当x ＝1时，g （x ）取得极小值也是最小值g （1）＝1， 则g （x ）≥g （1）＝1＞0，故f ′（x ）＞0，即f （x ）的单调区间是（﹣∞，+∞），无递减区间． 9．【2015年北京理科18】已知函数f （x ）＝ln 1+x1−x ， （Ⅰ）求曲线y ＝f （x ）在点（0，f （0））处的切线方程； （Ⅱ）求证，当x ∈（0，1）时，f （x ）＞2(x +x 33)；（Ⅲ）设实数k 使得f （x ）＞k(x +x 33)对x ∈（0，1）恒成立，求k 的最大值．【答案】解答：（1）因为f （x ）＝ln （1+x ）﹣ln （1﹣x ）所以f ′(x)=11+x +11−x，f′(0)=2 又因为f （0）＝0，所以曲线y ＝f （x ）在点（0，f （0））处的切线方程为y ＝2x ． （2）证明：令g （x ）＝f （x ）﹣2（x +x 33），则g '（x ）＝f '（x ）﹣2（1+x 2）=2x 41−x 2，因为g '（x ）＞0（0＜x ＜1），所以g （x ）在区间（0，1）上单调递增． 所以g （x ）＞g （0）＝0，x ∈（0，1）， 即当x ∈（0，1）时，f （x ）＞2（x +x 33）． （3）由（2）知，当k ≤2时，f （x ）＞k(x +x 33)对x ∈（0，1）恒成立．当k ＞2时，令h （x ）＝f （x ）−k(x +x 33)，则h '（x ）＝f '（x ）﹣k （1+x 2）=kx 4−(k−2)1−x 2，所以当0＜x ＜√k−2k4时，h '（x ）＜0，因此h （x ）在区间（0，√k−2k4）上单调递减．当0＜x ＜√k−2k4时，h （x ）＜h （0）＝0，即f （x ）＜k(x +x 33)．所以当k ＞2时，f （x ）＞k(x +x 33)并非对x ∈（0，1）恒成立．综上所知，k 的最大值为2．10．【2013年北京理科18】设l 为曲线C ：y =lnx x在点（1，0）处的切线．（Ⅰ）求l 的方程；（Ⅱ）证明：除切点（1，0）之外，曲线C 在直线l 的下方． 【答案】解：（Ⅰ）∵y =lnx x∴y ′=1−lnx x 2∴l 的斜率k ＝y ′|x ＝1＝1 ∴l 的方程为y ＝x ﹣1证明：（Ⅱ）令f （x ）＝x （x ﹣1）﹣lnx ，（x ＞0） 曲线C 在直线l 的下方，即f （x ）＝x （x ﹣1）﹣lnx ＞0， 则f ′（x ）＝2x ﹣1−1x =(2x+1)(x−1)x∴f （x ）在（0，1）上单调递减，在（1，+∞）上单调递增，又f （1）＝0 ∴x ∈（0，1）时，f （x ）＞0，即lnx x ＜x ﹣1 x ∈（1，+∞）时，f （x ）＞0，即lnx x＜x ﹣1即除切点（1，0）之外，曲线C 在直线l 的下方11．【2012年北京理科18】已知函数f （x ）＝ax 2+1（a ＞0），g （x ）＝x 3+bx（1）若曲线y ＝f （x ）与曲线y ＝g （x ）在它们的交点（1，c ）处具有公共切线，求a 、b 的值； （2）当a 2＝4b 时，求函数f （x ）+g （x ）的单调区间，并求其在区间（﹣∞，﹣1）上的最大值． 【答案】解：（1）f （x ）＝ax 2+1（a ＞0），则f '（x ）＝2ax ，k 1＝2a ，g （x ）＝x 3+bx ，则g ′（x ）＝3x 2+b ，k 2＝3+b ，由（1，c ）为公共切点，可得：2a ＝3+b ①又f （1）＝a +1，g （1）＝1+b ，∴a +1＝1+b ，即a ＝b ，代入①式可得：{a =3b =3．（2）由题设a 2＝4b ，设ℎ(x)=f(x)+g(x)=x 3+ax 2+14a 2x +1则ℎ′(x)=3x 2+2ax +14a 2，令h '（x ）＝0，解得：x 1=−a 2，x 2=−a6；∵a ＞0，∴−a 2＜−a6， x （﹣∞，−a2）−a 2 (−a 2，−a 6) −a6(−a6，+∞） h ′（x ） + ﹣+ h （x ）极大值极小值∴原函数在（﹣∞，−a 2）单调递增，在(−a 2，−a6)单调递减，在(−a 6，+∞）上单调递增①若−1≤−a2，即0＜a ≤2时，h （x ）在（﹣∞，﹣1]递增，无最大值； ②若−a2＜−1＜−a6，即2＜a ＜6时，最大值为ℎ(−a2)=1；③若﹣1≥−a 6时，即a ≥6时，最大值为h （−a2）＝1．综上所述：当a ∈（0，2]时，无最大值；当a ∈（2，+∞）时，最大值为ℎ(−a2)=1． 12．【2011年北京理科18】已知函数f(x)=(x −k)2e xk． （Ⅰ）求f （x ）的单调区间；（Ⅱ）若对于任意的x ∈（0，+∞），都有f （x ）≤1e ，求k 的取值范围．【答案】解：（Ⅰ）f ′(x)=2(x −k)e xk +1k(x −k)2e xk =1k(x 2−k 2)e xk ，令f ′（x ）＝0，得x ＝±k当k ＞0时，f ′（x ）f （x ）随x 的变化情况如下： x（﹣∞，﹣k ）﹣k （﹣k ，k ） k （k ，+∞）f ′（x ） + 0﹣ 0 + f （x ） 递增4k 2e ﹣1 递减递增所以，f （x ）的单调递增区间是（﹣∞，﹣k ），和（k ，+∞），单调递减区间是（﹣k ，k ）；当k ＜0时，f ′（x ）f （x ）随x 的变化情况如下： x（﹣∞，k ）k （k ，﹣k ） ﹣k （﹣k ，+∞） f ′（x ） ﹣ 0 + 0﹣f （x ） 递减递增4k 2e ﹣1 递减所以，f （x ）的单调递减区间是（﹣∞，k ），和（﹣k ，+∞），单调递增区间是（k ，﹣k ）； （Ⅱ）当k ＞0时，有f （k +1）=ek+1k＞1e ，不合题意，当k ＜0时，由（I ）知f （x ）在（0，+∞）上的最大值是f （﹣k ）=4k 2e，∴任意的x ∈（0，+∞），f （x ）≤1e ，⇔f （﹣k ）=4k 2e≤1e，解得−12≤k ＜0，故对于任意的x ∈（0，+∞），都有f （x ）≤1e ，k 的取值范围是−12≤k ＜0．1．若函数f(x)=x 2+ax +1x 在(12,+∞)是增函数，则a 的取值范围是（）A ．[−1,0]B ．[−1,+∞)C ．[0,3]D ．[3,+∞)【答案】D 【解析】由条件知f ′(x)=2x +a −1x 2≥0在(12,+∞)上恒成立，即a ≥1x 2−2x 在(12,+∞)上恒成立． ∵函数y =1x 2−2x 在(12,+∞)上为减函数， ∴y max <1(12)2−2×12=3,∴．故选D ．2．【2020届北京市西城区第四中学高三上学期期中】已知曲线y =a e x +xlnx 在点(1,ae)处的切线方程为y =2x +b ，则（）A．a=e,b=−1B．a=e,b=1C．a=e−1,b=1D．a=e−1,b=−1【答案】D【解析】y′=ae x+lnx+1,k=y′|x=1=ae+1=2，∴a=e−1将(1,1)代入y=2x+b得2+b=1,b=−1，故选D．3．【北京市西城区第四中学2019-2020学年高三上学期10月月考】设函数f(x)=√3sinπxm．若存在f(x)的极值点x0满足x02+[f(x0)]2<m2，则m的取值范围是（）A．(−∞,−6)∪(6,∞)B．(−∞,−4)∪(4,∞)C．(−∞,−2)∪(2,∞)D．(−∞,−1)∪(1,∞)【答案】C【解析】由题意知：f(x)的极值为±√3，所以[f(x0)]2=3，因为f′(x0)=πm ⋅√3cosπx0m=0，所以πx0m =kπ+π2,k∈z，所以x0m=k+12,k∈z即|x0m|=|k+12|≥12，所以|x0|≥|m2|，即x02+[f(x0)]2≥m24+3，而已知x02+[f(x0)]2<m2，所以m2>m24+3，故3m24>3，解得m>2或m<−2，故选C.4．函数f(x)=x3−3x2+2在区间[－1，1]上的最大值是（）A．4B．2C．0D．－2【答案】B【解析】令f′(x)=3x2−6x=0，解得x=0或x=2.f(0)=2,f(2)=−2,f(−1)=−2,f(1)=0，故函数的最大值为2，所以本小题选B.5．【北京市首都师范大学附属中学2019届高三高考模拟预测卷（二）】已知函数f(x)=13x3−4x+2e x−2e x，其中e是自然对数的底，若f(a−1)+f(2a2)≤0，则实数a的取值范围是（）A．(−∞,−1]B．[12,+∞)C．(−1,12)D．[−1,12]【答案】D【解析】由f′(x)=x2−4+2e x+2e−x≥x2−4+2√4e x⋅e−x=x2≥0，知f(x)在R上单调递增，且f(−x)=−13x3+4x+2e−x−2e x=−f(x)，即函数f(x)为奇函数，故f(a−1)+f(2a2)≤0⇔f(a−1)≤f(−2a2)⇔a−1≤−2a2⇔2a2+a−1≤0，解得−1≤a≤12.故选D.6．【2020届北京市昌平区新学道临川学校高三上学期第三次月考】已知函数f(x)=x2−2x+a(e x−1+ e−x+1)有唯一零点，则a=A．−12B．13C．12D．1【答案】C【解析】函数f(x)的零点满足x2−2x=−a(e x−1+e−x+1)，设g(x)=e x−1+e−x+1，则g′(x)=e x−1−e−x+1=e x−1−1e x−1=e2(x−1)−1e x−1，当g′(x)=0时，x=1；当x<1时，g′(x)<0，函数g(x)单调递减；当x>1时，g′(x)>0，函数g(x)单调递增，当x=1时，函数g(x)取得最小值，为g(1)=2.设ℎ(x)=x2−2x，当x=1时，函数ℎ(x)取得最小值，为−1，若−a>0，函数ℎ(x)与函数−ag(x)没有交点；若−a<0，当−ag(1)=ℎ(1)时，函数ℎ(x)和−ag(x)有一个交点，即−a×2=−1，解得a=12.故选C.7．【2020届北京市朝阳区六校联考高三年级四月份测试】关于函数f(x)=(x2+ax−1)e x，有以下三个结论：①函数恒有两个零点，且两个零点之积为−1；②函数的极值点不可能是−1；③函数必有最小值.其中正确结论的个数有（）A．0个B．1个C．2个D．3个【解析】由题意函数f(x)=(x 2+ax −1)e x 的零点即为函数y =x 2+ax −1的零点，令x 2+ax −1=0，则△=a 2+4>0，所以方程必有两个不等实根x 1，x 2，设x 1<x 2， 由韦达定理可得x 1x 2=−1，故①正确；f ′(x)=(2x +a)e x +(x 2+ax −1)e x =[x 2+(a +2)x +a −1]e x ，当x =−1时，f ′(x)=(1−a −2+a −1)e −1=−2e −1≠0，故−1不可能是函数f(x)的极值点，故②正确；令f ′(x)=0即x 2+(a +2)x +a −1=0，△=(a +2)2−4(a −1)=a 2+8>0， 设x 2+(a +2)x +a −1=0的两个实数根为x 3，x 4且x 3<x 4， 则当x ∈(−∞,x 3)，x ∈(x 4,+∞)时，f ′(x)>0，函数f(x)单调递增， 当x ∈(x 3,x 4)时，f ′(x)<0，函数f(x)单调递减，所以f(x 4)为函数极小值； 由①知，当x ∈(−∞,x 1)时，函数f(x)>0，所以当x ∈(−∞,x 3)时，f(x)>0， 又f(0)=−e x <0，所以0∈(x 3,+∞)，所以f(x 4)≤f(0)<0， 所以f(x 4)为函数的最小值，故③正确. 故选：D .8．【北京市第171中学2019-2020学年高三10月月考】已知函数f(x)=e 2x−3，g(x)=14+ln x2，若f(m )=g(n)成立，则n −m 的最小值为（） A ．12+ln2B ．ln2C ．12+2ln2D ．2ln2【答案】A 【解析】设e 2m−3=14+ln n2=k(k >0)，则m =32+lnk 2，n =2ek−14，令ℎ(k)=n −m =2e k−14−lnk 2−32，所以ℎ′(k)=2e k−14−12k ，又ℎ′(k)=2e k−14−12k在(0,+∞)增函数，且ℎ′(14)=0，当k ∈(0,14)时，ℎ′(k)<0，当k ∈(14,+∞)时，ℎ′(k)>0， 所以ℎ(k)=2e k−14−lnk 2−32在(0,14)上递减，在(14,+∞)上递增．所以ℎ(k)min =ℎ(14)=12+ln2，即n −m 的最小值为12+ln2．9．【北京市中国人民大学附属中学2019届高三上学期月考（二）】设函数f′(x)是奇函数f(x)（x∈R）的导函数，f(−1)=0，当x>0时，xf′(x)−f(x)<0，则使得f(x)>0成立的x的取值范围是（）A．(−∞,−1)∪(0,1)B．(−1,0)∪(1,+∞)C．(−∞,−1)∪(−1,0)D．(0,1)∪(1,+∞)【答案】A【解析】构造新函数g(x)=f(x)x ,g′(x)=xf′(x)−f(x)x2，当x>0时g′(x)<0.所以在(0,+∞)上g(x)=f(x)x单减，又f(1)=0，即g(1)=0.所以g(x)=f(x)x>0可得0<x<1,此时f(x)>0，又f(x)为奇函数，所以f(x)>0在(−∞,0)∪(0,+∞)上的解集为：(−∞,−1)∪(0,1).故选A.10．【2020年1月中学生标准学术能力诊断性测试诊断性测试】已知不等式x+alnx+1e x≥x a对x∈(1,+∞)恒成立，则实数a的最小值为（）A．−√e B．−e2C．−e D．−2e【答案】C【解析】不等式x+alnx+1e x≥x a对x∈(1,+∞)恒成立可变形为x+1e x≥x a−alnx,即e−x−lne−x≥x a−lnx a对x∈(1,+∞)恒成立设g(x)=x−lnx则g′(x)=1−1x =x−1x当x∈(1,+∞)时,g′(x)>0,即g(x)=x−lnx在x∈(1,+∞)时单调递增当x∈(0,1)时,g′(x)<0,即g(x)=x−lnx在x∈(0,1)时单调递减因而g(e−x)≥g(x a)在x∈(1,+∞)上恒成立即可当x∈(1,+∞)时,e−x∈(0,1e)而当a<0时(因四个选项都小于0,所以只需讨论a<0的情况)x a∈(0,1)因为g(x)=x−lnx在x∈(0,1)时单调递减,若g(e−x)≥g(x a)只需e−x≤x a不等式两边同取自然底数的对数,可得−x≤alnx当x∈(1,+∞)时,0<lnx化简不等式可得−xlnx≤a只需(−xlnx)max≤a令ℎ(x)=−xlnx,x∈(1,+∞)则ℎ′(x)=1−lnx(lnx)2,令ℎ′(x)=0解得x=e当x∈(1,e)时,ℎ′(x)>0,则ℎ(x)=−xlnx在(1,e)内单调递增当x∈(e,+∞)时,ℎ′(x)<0,则ℎ(x)=−xlnx在(e,+∞)内单调递减所以ℎ(x)=−xlnx 在x=e处取得最大值,ℎ(x)max=−elne=−e故−e≤a所以实数a的最小值为−e故选:C11．【北京市清华大学附属中学2019届高三下学期第三次模拟】直线y=x+1是曲线f（x）=x+1x−alnx（a ∈R）的切线，则a的值是______．【答案】−1【解析】设切点的横坐标为x0，f'(x)=1−1x2−ax=x2−ax−1x2=1⇒x0=−1a⇒−a=1x0，则有：f(x0)=x0+1x−alnx0=x0+1⇒lnx0−x0+1=0，令ℎ(x)=lnx−x+1⇒ℎ'(x)=1x−1=0⇒x=1，则ℎ(x)在(0,1)上单调递增，在(1,+∞)上单调递减，又因为ℎ(1)=0，所以x0=1⇒a=−1；故答案为−1．12．已知f(x)＝e x ·sinx ，则f ′(0)的值为___. 【答案】1 【解析】因为f ′(x)=e x (sinx +cosx)，所以f ′(0)=1.13．【北京市中国人民大学附属中学2019届高三上学期月考（二）】已知函数f(x)=ax 3+x +1的图像在点(1,f(1))的处的切线过点(2,7)，则a =. 【答案】1 【解析】f′(x)=3ax 2+1⇒f′(1)=3a +1,f(1)=a +2⇒l:y −(a +2)=(3a +1)(x −1)⇒7−(a +2) =(3a +1)(2−1)⇒a =1.14．函数f(x)=xlnx 的单调减区间是______． 【答案】(0,1e ) 【解析】函数的定义域为x >0，∵y′=lnx +1，令lnx +1<0，得0<x <1e ,∴函数y =xlnx 的单调递减区间是(0,1e )，故答案为(0,1e). 15．【北京市丰台区2019届高三年级第二学期综合练习（二）】已知函数f(x)=x +ax (x >0)的单调递减区间为(0,2)，单调递增区间为(2,+∞)，那么a =____． 【答案】4. 【解析】依题意可知x ＝2是函数f （x ）的极小值点， 又f′(x)=1−ax 2， 所以，f′(2)=1−a 4＝0， 解得：a ＝4,经检验成立 故答案为：416．对于函数y =f(x)，若存在区间[a,b]，当x ∈[a,b]时的值域为[ka,kb](k >0)，则称y =f(x)为k 倍值函数.若f(x)=lnx +x 是k 倍值函数，则实数k 的取值范围是________.【答案】(1,1+1e)【解析】由题意得lnx+x=kx有两个不同的解，k=lnxx +1，则k′=1−lnxx=0⇒x=e，因此当0<x<e时，k∈(−∞,1+1e )，当x>e时，k∈(1,1+1e)，从而要使lnx+x=kx有两个不同的解，需k∈(1,1+1e)17．【北京市东城区第五中学2019-2020学年高三上学期12月月考】函数y=f(x)图象上不同两点A(x1，y1)，B(x2，y2)处的切线的斜率分别是k A，k B，规定φ(A,B)=|k A−k B||AB|叫曲线y=f(x)在点A与点B之间的“弯曲度”，给出以下命题：（1）函数y=x3−x2+1图象上两点A、B的横坐标分别为1，2，则φ(A,B)>√3；（2）存在这样的函数，图象上任意两点之间的“弯曲度”为常数；（3）设点A、B是抛物线，y=x2+1上不同的两点，则φ(A,B)⩽2；（4）设曲线y=e x上不同两点A(x1，y1)，B(x2，y2)，且x1−x2=1，若t·φ(A,B)<1恒成立，则实数t 的取值范围是(−∞,1)；以上正确命题的序号为__（写出所有正确的）【答案】（2）（3）【解析】对于（1），由y=x3−x2+1，得y′=3x2−2x，则k A=y′|x=1=1，k B=y′|x=2=8，y1=1，y2=5，则|AB|=√(2−1)2+(5−1)2=√17，φ(A,B)=|k A−k B||AB|=√17=√17<√3，（1）错误；对于（2），常数函数y=1满足图象上任意两点之间的“弯曲度”为常数，（2）正确；对于（3），设A(x1，y1)，B(x2，y2)，y′=2x，则k A−k B=2x1−2x2，|AB|=√(x1−x2)2+(x12−x22)2=√(x1−x2)2[1+(x1+x2)2] =|x1−x2|√1+(x1+x2)2．∴φ(A,B)=A B12122=1212122⩽21=2，（3）正确；对于（4），由y=e x，得y′=e x，φ(A,B)=x1x2√(x1−x2)2+(e x−e x)2=x1x2√1+(e x−e x)2．t·φ(A,B)<1恒成立，即t|e x1−e x2|<√1+(e x1−e x2)2恒成立，t=1时该式成立，∴（4）错误．故答案为：（2）（3）．18．【北京市平谷区2020届高三第二学期阶段性测试（二模）】已知函数f(x)=1x+cosx，给出下列结论：①f(x)在(0，π]上有最小值，无最大值；②设F(x)=f(x)−f(−x)，则F(x)为偶函数；③f(x)在(0，2π)上有两个零点其中正确结论的序号为________.（写出所有正确结论的序号）【答案】①③【解析】①，由于x∈(0,π]，所以f′(x)=−1x2−sinx<0，所以f(x)在(0,π]上递减，所以f(x)在(0,π]上有最小值，无最大值，故①正确.②，依题意F(x)=f(x)−f(−x)=1x +cosx−[−1x−cos(−x)]=2x，由于F(−x)≠F(x)，所以F(x)不是偶函数，故②错误.③，令f(x)=0得cosx=−1x ，画出y=cosx和y=−1x在区间(0,2π)上的图像如下图所示，由图可知y=cosx和y=−1x在区间(0,2π)上的图像有两个交点，则f(x)在(0，2π)上有两个零点，故③正确.故答案为：①③19．【北京市通州区2020届高考一模】给出下列四个函数，①y=x2+1；②y=|x+1|+|x+2|；③y= 2x+1；④y=x2+cosx，其中值域为[1,+∞)的函数的序号是______.【答案】①②④【解析】①∵x2≥0，∴x2+1≥1，故值域为[1,+∞)，符合题意；②y=|x+1|+|x+2|≥|(x+1)−(x+2)|=1，故值域为[1,+∞)，符合题意；③∵2x>0，∴2x+1>1，故值域为(1,+∞)，不合题意；④函数f(x)=x2+cosx为偶函数，且f′(x)=2x−sinx，f″(x)=2−cosx>0，故f′(x)在R上单调递增，又f′(0)=0，故当x∈(0,+∞)时，f(x)单调递增，则当x∈(−∞,0)时，f(x)单调递减，又f(0)=1，故其值域为[1,+∞)，符合题意.故答案为：①②④.20．【2019届北京市中国人民人大附属中学高三（5月）模拟】已知函数f(x)的导函数为f′(x)，且对任意的实数x都有f′(x)=e−x(2x+3)−f(x)（e是自然对数的底数），且f(0)=1，若关于x的不等式f(x)−m <0的解集中恰有两个整数，则实数m的取值范围是________.【答案】(−e,0]【解析】∵f′(x)=e−x(2x+3)−f(x)，∴f(x)+f′(x)=e−x(2x+3)，即[f(x)+f′(x)]e x=(2x+3)，即[f(x)e x]′=(2x+3)，即f(x)e x=x2+3x+c，，∵f(0)=1，∴f(0)=0+0+c=1，即c=1，即f(x)=x2+3x+ce x，则f′(x)=e−x(2x+3)−f(x)=−e−x(x2+x−2)，则f(x)=x2+3x+1e x由f′(x)>0得−2<x<1，此时函数y=f(x)为增函数，由f′(x)<0得x>1或x<−2，此时函数y=f(x)为减函数，即当x=−2时，函数y=f(x)取得极小值f(−2)=−e2，∵f(−1)=−e，f(−3)=e3，且当x>1时，f(x)>0，由图象知，要使不等式f(x)<m的解集中恰有两个整数，则满足f(−1)<m≤0，即−e<m≤0，即实数m的取值范围是(−e,0]，故答案为：(−e,0].. 21．【北京市人大附中2020届高三（6月份）高考数学考前热身】已知函数f(x)=1−xe x （1）求函数f(x)的单调区间；（2）若对任意x1,x2∈[a,+∞)，都有f(x1)−f(x2)≥−1成立，求实数a的最小值.e2【答案】（1）函数f(x)的单增区间为(2,+∞)，单减区间为(−∞,2)（2）a的最小值为1【解析】=0解得x=2,解：（1）由f′(x)=x−2e x则f′(x)及f(x)的情况如下：所以函数f(x)的单增区间为(2,+∞),单减区间为(−∞,2)；（2）法一：当x>1时,f(x)=1−xe x<0.当x<1时,f(x)=1−xe x>0.若a≤1,由（1）可知f(x)的最小值为f(2),f(x)的最大值为f(a),所以“对任意x1,x2∈[a,+∞),有f(x1)−f(x2)≥−1e2恒成立”等价于“f(2)−f(a)≥−1e2”,即−1e2−1−ae a≥−1e2,解得a≥1.所以a的最小值为1.法二：当x>1时,f(x)=1−xe x<0.当x<1时,f(x)=1−xe>0.且由（1）可知,f(x)的最小值为f(2)=−1e2, 若2∈[a,+∞),即a≤2时,令x1=2,则任取x2∈[a,+∞),有f(x1)−f(x2)=f(2)−f(x2)=−1e2−f(x2)≥−1e2,所以f(x2)≤0对x2∈[a,+∞)成立,所以必有x2≥1成立,所以[a,+∞)⊆[1,+∞),即a≥1.而当a=1时,∀x1,x2∈[1,+∞),f(x1)≤0,f(x2)≤0,所以f(x1)−f(x2)≥f(x1)−0≥f(2)=−1e2,即a=1满足要求,而当a≥2时,求出的a的值,显然大于1,综上,a的最小值为1.22．【北京市大兴区2019届高三4月一模】已知函数f(x)=a e x图象在x=0处的切线与函数g(x)=lnx图象在x=1处的切线互相平行．（Ⅰ）求a的值；（Ⅱ）设ℎ(x)=f(x)−g(x)，求证：ℎ(x)>2． 【答案】（Ⅰ）a =1；（Ⅱ）详见解析. 【解析】（Ⅰ）由f(x)=a e x ，得f ′(x)=a e x ，所以f ′(0)=a . 由g(x)=ln x ，得g ′(x)=1x ，所以g ′(1)=1. 由已知f ′(0)=g ′(1)，得a =1. 经检验，a =1符合题意．（Ⅱ）ℎ(x)=f(x)−g(x)=e x −ln x ，x >0， ℎ′(x)=e x −1x ，设φ(x)=e x −1x，则φ′(x)=e x +1x 2>0，所以φ(x)在区间(0,+∞)单调递增， 又φ(1)=e −1>0，φ(12)=√e −2<0， 所以φ(x)在区间(0,+∞)存在唯一零点， 设零点为x 0，则x 0∈(12,1)，且e x 0=1x 0．当x ∈(0,x 0)时，ℎ′(x)<0；当x ∈(x 0,+∞)，ℎ′(x)>0． 所以，函数ℎ(x)在(0,x 0)递减，在(x 0,+∞)递增， ℎ(x)≥ℎ(x 0)=e x 0−ln x 0=1x 0−ln x 0，由e x 0=1x 0，得ln x 0=−x 0 所以ℎ(x 0)=1x 0+x 0≥2，由于x 0∈(12,1)，ℎ(x 0)>2 从而ℎ(x)>2，命题得证．23．【北京五中2020届高三（4月份）高考数学模拟】设函数f （x ）＝me x ﹣x 2+3，其中m ∈R .（1）如果f （x ）同时满足下面三个条件中的两个：①f （x ）是偶函数；②m ＝1；③f （x ）在（0，1）单调递减.指出这两个条件，并求函数h （x ）＝xf （x ）的极值； （2）若函数f （x ）在区间[﹣2，4]上有三个零点，求m 的取值范围. 【答案】（1）答案见解析；（2）[13e 4，6e 3) 【解析】（1）若满足条件①f(x)是偶函数，则f(−x)=f(x)，且函数f(x)的定义域为R，∴me−x−x2+3=me x−x2+3，∴me−x=me x对x∈R恒成立，∴m=0，此时函数f(x)=−x2+3，在(0,1)单调递减，满足条件③f(x)在(0,1)单调递减；若f(x)不满足①，则m=1,f(x)=e x−x2+3，f′(x)=e x−2x,f′(12)=√e−1，所以f（x）在（0，1）不可能单调递减，即不满足③，∴f(x)同时满足条件：①f(x)是偶函数；③f(x)在(0,1)单调递减，此时ℎ(x)=−x3+3x，则ℎ′(x)=−3x2+3=3(1+x)(1−x)，∴当x∈(−∞,−1)时，ℎ′(x)<0，函数ℎ(x)单调递减；当x∈(−1,1)时，ℎ′(x)>0，函数ℎ(x)单调递增；当x∈(1,+∞)时，ℎ′(x)<0，函数ℎ(x)单调递减，∴x=1时，函数ℎ(x)取到极大值，极大值为ℎ（1）=2，x=−1时，函数ℎ(x)取到极小值，极小值为ℎ(−1)=−2；（2）令f(x)=me x−x2+3=0，则有m=x2−3e x，函数f(x)在区间[−2，4]上有三个零点，等价于直线y=m与曲线g(x)=x2−3e在区间[−2，4]上有三个交点，g′(x)=2x·e x−(x2−3)e x(e x)2=2x−x2+3e x=−(x−3)(x+1)e x，x∈[−2，4]，令g′(x)=0，则x=3或x=−1，令g′(x)<0，则−1<x<3，令g′(x)>0，则−2⩽x<−1或3<x⩽4，∴函数g(x)在区间[−2，−1)上单调递增；在(−1,3)上单调递减，在(3，4]上单调递增，又g(−2)=e2，g(−1)=−2e，g（3）=6e3，g（4）=13e4，画出函数g(x)在[−2，4]上的大致图象，如图所示：，由图可知，当13e 4⩽m <6e 3时， 直线y =m 与曲线g(x)=x 2−3e x在区间[−2，4]上有三个交点，即函数f(x)在区间[−2，4]上有三个零点， ∴m 的取值范围为：[13e 4，6e 3)．24．【2020届北京市平谷区高三3月质量监控（一模）】已知函数f(x)=(x 2+ax−a)e x，其中a ∈R .（1）当a =0时，求f(x)在(1,f(1))的切线方程； （2）求证：f(x)的极大值恒大于0. 【答案】（1）y =1e x （2）证明见解析 【解析】 （1）f′(x)=−x 2−(a−2)x+2ae x =−(x+a)(x−2)e x ，当a =0时，f′(1)=1e ，f(1)=1e ， 则f(x)在(1,f(1))的切线方程为y =1e x ； （2）证明：令f′(x)=0，解得x =2或x =−a ，①当a =−2时，f′(x)≤0恒成立，此时函数f(x)在R 上单调递减， ∴函数f(x)无极值；②当a >−2时，令f′(x)>0，解得−a <x <2，令f′(x)<0，解得x <−a 或x >2， ∴函数f(x)在(−a,2)上单调递增，在(−∞,−a)，(2,+∞)上单调递减， ∴f(x)极大值=f(2)=a+4e 2>0；③当a <−2时，令f′(x)>0，解得2<x <−a ，令f′(x)<0，解得x <2或x >−a ， ∴函数f(x)在(2,−a)上单调递增，在(−∞,2)，(−a,+∞)上单调递减，∴f(x)极大值=f(−a)=−a e a>0，综上，函数f(x)的极大值恒大于0.25．【2020届北京市海淀区高三一模】已知函数f(x)=e x +ax . (I )当a =-1时，①求曲线y =f (x )在点(0，f (0))处的切线方程； ②求函数f (x )的最小值；(II )求证:当a ∈(−2,0)时，曲线y =f(x)与y =1−lnx 有且只有一个交点. 【答案】（1）切线方程y =1；f(x)min =1；（2）证明见解析 【解析】 (I)当a =−1时，①函数f(x)=e x −x ，∴f(0)=e 0=1， f ′(x)=e x −1，即f ′(0)=e 0−1=0，∴曲线y =f(x)在点(0，f(0))处的切线方程为y =1.②令f ′(x)=e x −1>0，得x >0，令f ′(x)=e x −1<0，得x <0， 所以f(x)在(0,+∞)上单增，在(−∞,0)单减, ∴函数f(x)的最小值为f(x)min =f(0)=1.(II)当a ∈(−2,0)时，曲线y =f(x)与y =1−lnx 有且只有一个交点. 等价于g(x)=e x +ax +lnx −1(x >0)有且只有一个零点. g ′(x)=e x +1x +a(x >0)，当x ∈(0,1)时，e x >1,1x >1，∵a ∈(−2,0)，则g ′(x)=e x +1x +a >0， 当x ∈[1,+∞)时，e x >e >2,1x >0， ∵a ∈(−2,0)，则g ′(x)=e x +1x +a >0， ∴g(x)在(0,+∞)上单增，又∵g(1e )=e 1e+ae −2<e 12−2<0，g(e)=e e +ae >e 2−2e >0，由零点存在性定理得g(x)有唯一零点，即曲线y =f(x)与y =1−lnx 有且只有一个交点.26．【北京市西城区第四中学2019-2020学年高三上学期10月月考】已知函数f(x)=x−alnx(a∈R).（Ⅰ）当a=2时，求曲线y=f(x)在点A(1,f(1))处的切线方程；（Ⅱ）求函数f(x)的极值.【答案】(1)x＋y－2＝0；(2)当a≤0时，函数f(x)无极值；当a＞0时，函数f(x)在x＝a处取得极小值a－a l n a无极大【解析】解：函数f(x)的定义域为(0，＋∞)，f′(x)＝1－ax.(1)当a＝2时，f(x)＝x－2lnx，f′(x)＝1－2x(x>0)，因而f(1)＝1，f′(1)＝－1，所以曲线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.(2)由f′(x)＝1－ax ＝x−ax，x>0知：①当a≤0时，f′(x)>0，函数f(x)为(0，＋∞)上的增函数，函数f(x)无极值；②当a>0时，由f′(x)＝0，解得x＝a，又当x∈(0，a)时，f′(x)<0；当x∈(a，＋∞)时，f′(x)>0，从而函数f(x)在x＝a处取得极小值，且极小值为f(a)＝a－alna，无极大值．综上，当a≤0时，函数f(x)无极值；当a>0时，函数f(x)在x＝a处取得极小值a－alna，无极大值．27．【北京市海淀区2019届高三年级第二学期期末练习（二模）】已知函数f(x)=e ax(x2−a+2a),，其中a ≠0．(Ⅰ)求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处切线的倾斜角；(Ⅱ)若函数f(x)的极小值小于0，求实数a的取值范围．【答案】（Ⅰ）倾斜角为0(Ⅱ)(−∞,−2)∪(0,+∞)【解析】（Ⅰ）因为f(x)=e a x(x2−a+2a)，所以f′(x)=e a x(ax2+2x−(a+2)),所以f′(1)=0所以曲线y=f(x)在点(1,f(1))处切线的倾斜角为0。