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函数与导数 大题练习(含解析)

函数与导数 大题练习(含解析)
函数与导数 大题练习(含解析)

函数与导数 大题专练

1.已知函数f (x )=2x 2-ax +1+ln x (a ∈R ).

(1)若a =0,求曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线方程;

(2)若a =5,求f (x )的单调区间;

(3)若3

解析:(1)若a =0,则f (x )=2x 2+1+ln x ,f ′(x )=4x +1x ,故f ′(1)=5,即曲线y =f (x )在点(1,f (1))

处的切线斜率为5,

又f (1)=3,所以所求切线方程为y -3=5(x -1),即5x -y -2=0.

(2)当a =5时,f (x )=2x 2-5x +1+ln x ,其定义域为(0,+∞),

f (x )=4x -5+1x =(4x -1)(x -1)x

, 当x ∈????0,14,(1,+∞)时,f ′(x )>0,所以f (x )在???

?0,14和(1,+∞)上单调递增. 当x ∈????14,1时,f ′(x )<0,所以f (x )在???

?14,1上单调递减. (3)由f (x )=2x 2-ax +1+ln x 得f ′(x )=1x +4x -a =4x 2-ax +1x

. 设h (x )=4x 2-ax +1,Δ=a 2-16,

当3

故f (x )在(0,+∞)上单调递增.

又f (1)=3-a <0,f (e)=2e 2-a e +2=e(2e -a )+2>0,

所以f (x )在x ∈[1,e]上有唯一零点.

2.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.

解析:(1)因为f (x )=[ax 2-(4a +1)x +4a +3]e x ,

所以f ′(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≤12

x -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,+∞.

3.已知函数f (x )=eln x -ax (a ∈R ).

(1)讨论f (x )的单调性;

(2)当a =e 时,证明:xf (x )-e x +2e x ≤0.

解析:解法一 (1)f ′(x )=e x

-a (x >0), ①若a ≤0,则f ′(x )>0,f (x )在(0,+∞)上单调递增.

②若a >0,则当00;当x >e a 时,f ′(x )<0.

所以f (x )在????0,e a 上单调递增,在????e a ,+∞上单调递减. (2)证明:因为x >0,所以只需证f (x )≤e x x -2e ,

由(1)知,当a =e 时,f (x )在(0,1)上单调递增,

在(1,+∞)上单调递减,

所以f (x )max =f (1)=-e.

设g (x )=e x x -2e(x >0),则g ′(x )=(x -1)e x x 2,

所以当0

当x >1时,g ′(x )>0,g (x )单调递增,

所以g (x )min =g (1)=-e.

所以当x >0时,f (x )≤g (x ),

即f (x )≤e x x

-2e , 即xf (x )-e x +2e x ≤0.

解法二 (1)同解法一.

(2)证明:由题意知,

即证e x ln x -e x 2-e x +2e x ≤0(x >0),

从而等价于ln x -x +2≤e x

e x

. 设函数g (x )=ln x -x +2,则g ′(x )=1x

-1. 所以当x ∈(0,1)时,g ′(x )>0;

当x ∈(1,+∞)时,g ′(x )<0,

故g (x )在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减.

从而g (x )在(0,+∞)上的最大值为g (1)=1.

设函数h (x )=e x

e x ,则h ′(x )=e x (x -1)e x 2.

所以当x ∈(0,1)时,h ′(x )<0;

当x ∈(1,+∞)时,h ′(x )>0.

故h (x )在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增.

从而h (x )在(0,+∞)上的最小值为h (1)=1.

综上,当x >0时,g (x )≤h (x ),

即xf (x )-e x +2e x ≤0.

4.已知函数f (x )=ln(x +1)-ax 2+x (x +1)2

,其中a 为常数. (1)当1

(2)当x >0时,求g (x )=x ln ???

?1+1x +1x ln(1+x )的最大值. 解析:(1)函数f (x )的定义域为(-1,+∞),f ′(x )=x (x -2a +3)(x +1)3

,x >-1.

①当-1<2a -3<0,即1

当-10时,f ′(x )>0,f (x )单调递增,

当2a -3

②当2a -3=0,即a =32时,f ′(x )≥0,则f (x )在(-1,+∞)上单调递增.

③当2a -3>0,即a >32时,

当-12a -3时,f ′(x )>0,则f (x )在(-1,0),(2a -3,+∞)上单调递增, 当0

综上,当1

f (x )在(-1,+∞)上单调递增;当32

单调递减.

(2)∵g (x )=????x +1x ln(1+x )-x ln x =g ???

?1x , ∴g (x )在(0,+∞)上的最大值等价于g (x )在(0,1]上的最大值.

令h (x )=g ′(x )=????1-1x 2ln(1+x )+????x +1x ·11+x -(ln x +1)=???

?1-1x 2ln(1+x )-ln x +1x -21+x , 则h ′(x )=2x 3????

??ln (1+x )-2x 2+x (x +1)2. 由(1)可知当a =2时,f (x )在(0,1]上单调递减,

∴f (x )

∴h ′(x )<0,从而h (x )在(0,1]上单调递减,

∴h (x )≥h (1)=0,∴g (x )在(0,1]上单调递增,

∴g (x )≤g (1)=2ln2,∴g (x )的最大值为2ln2.

5.已知函数f (x )=x ln x -ax +a (a ∈R ).

(1)f (x )在点(1,f (1))处的切线方程为y =-x +t ,求a 和t 的值;

(2)对任意的x >1,f (x )≥0恒成立,求a 的取值范围.

解析:(1)函数定义域为x ∈(0,+∞),f ′(x )=ln x +1-a ,

由已知f ′(1)=-1,则1-a =-1,即a =2,

所以f (1)=0-2+2=0,将(1,0)代入切线方程有t =1,

所以a =2,t =1.

(2)对任意x ∈(1,+∞),f (x )≥0恒成立,

即ln x +a x

-a ≥0恒成立, 令g (x )=ln x +a x -a ,有g ′(x )=x -a x 2,

①当a >1时,g (x ),g ′(x )随x 的变化情况为

由表可知g (x )min 又因为在函数h (x )=ln x +1-x 中,h ′(x )=1-x x ,

所以h (x )在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,

所以h (x )≤h (1)=0,

所以g (x )min =g (a )=h (a )1

不合题意;

②当a ≤1时,g ′(x )=x -a x 2≥0,则g (x )在[1,+∞)上单调递增,

所以g (x )≥g (1)=0,即对任意x ∈(1,+∞),ln x +a x

-a ≥0恒成立, 故a ≤1满足题意,

综上所述,实数a 的取值范围为(-∞,1].

6.已知函数f (x )=(x -1)e x -ax 2(e 是自然对数的底数,a ∈R ).

(1)判断函数f (x )极值点的个数,并说明理由;

(2)若?x ∈R ,f (x )+e x ≥x 3+x ,求a 的取值范围.

解析:(1)f (x )的定义域为R ,

f ′(x )=x e x -2ax =x (e x -2a ).

当a ≤0时,f (x )在(-∞,0)上单调递减,

在(0,+∞)上单调递增,

∴f (x )有1个极值点;

当0

当a =12时,f (x )在R 上单调递增,

此时f (x )没有极值点;

当a >12

时,f (x )在(-∞,0)上单调递增, 在(0,ln(2a ))上单调递减,

在(ln(2a ),+∞)上单调递增,

∴f (x )有2个极值点,

综上所述,当a ≤0时,f (x )有1个极值点;

当a >0且a ≠12时,f (x )有2个极值点;

当a =12时,f (x )没有极值点.

(2)由f (x )+e x ≥x 3+x ,得x e x -x 3-ax 2-x ≥0.

当x >0时,e x -x 2-ax -1≥0,即a ≤e x -x 2-1x

对?x >0恒成立. 设g (x )=e x -x 2-1x (x >0),则g ′(x )=(x -1)(e x -x -1)x 2

. 设h (x )=e x -x -1(x >0),则h ′(x )=e x -1.

∵x >0,

∴h ′(x )>0,

∴h (x )在(0,+∞)上单调递增,

∴h (x )>h (0)=0,即e x >x +1,

∴g (x )在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,

∴g (x )≥g (1)=e -2,∴a ≤e -2;

当x =0时,原不等式恒成立,a ∈R ;

当x <0时,e x -x 2-ax -1≤0,

设m (x )=e x -x 2-ax -1(x <0),

则m ′(x )=e x -2x -a .

设φ(x)=e x-2x-a(x<0),则φ′(x)=e x-2<0,∴m′(x)在(-∞,0)上单调递减,

∴m′(x)>m′(0)=1-a,

若a≤1,则m′(x)>0,

∴m(x)在(-∞,0)上单调递增,

∴m(x)

若a>1,∵m′(0)=1-a<0,

∴?x0<0,使得x∈(x0,0)时,m′(x)<0,

即m(x)在(x0,0)上单调递减,

∴m(x)>m(0)=0,不符合题意,舍去.

∴a≤1.

综上,a的取值范围是(-∞,e-2].

函数与导数大题部分-高考数学解题方法归纳总结专题训练

专题03 函数与导数大题部分 【训练目标】 1、 理解函数的概念,会求函数的定义域,值域和解析式,特别是定义域的求法; 2、 掌握函数单调性,奇偶性,周期性的判断方法及相互之间的关系,会解决它们之间的综合问题; 3、 掌握指数和对数的运算性质,对数的换底公式; 4、 掌握指数函数和对数函数的图像与性质; 5、 掌握函数的零点存在定理,函数与方程的关系; 6、 熟练数形结合的数学思想在解决函数问题的运用; 7、 熟练掌握导数的计算,导数的几何意义求切线问题; 8、 理解并掌握导数与函数单调性之间的关系,会利用导数分析函数的单调性,会根据单调性确定参数的取 值范围; 9、 会利用导数求函数的极值和最值,掌握构造函数的方法解决问题。 【温馨小提示】 本章内容既是高考的重点,又是难点,再备考过程中应该大量解出各种题型,总结其解题方法,积累一些常用的小结论,会给解题带来极大的方便。 【名校试题荟萃】 1、(2019届新余四中、上高二中高三第一次联考)已知函数 .,R n m ∈ (1)若函数()x f 在()()2,2f 处的切线与直线0=-y x 平行,求实数n 的值; (2)试讨论函数()x f 在区间[)+∞,1上最大值; (3)若1=n 时,函数()x f 恰有两个零点,求证:221>+x x 【答案】(1)6n =(2)1ln m n --(3)见解析 【解析】(1)由, ,由于函数()f x 在(2,(2))f 处的切线与直线0x y -=平行, 故 2 14 n -=,解得6n =。 (2) ,由()0f x '<时,x n >;()0f x '>时,x n <,所以 ①当1n ≤时,()f x 在[)1,+∞上单调递减,故()f x 在[)1,+∞上的最大值为 ;

2008年高考数学试题分类汇编——函数与导数

2008年高考数学试题分类汇编 函数与导数 一. 选择题: 1.(全国一1 )函数y = C ) A .{}|0x x ≥ B .{}|1x x ≥ C .{}{}|10x x ≥ D .{}|01x x ≤≤ 2.(全国一2)汽车经过启动、加速行驶、匀速行驶、减速行驶之后停车,若把这一过程中汽车的行驶路程s 看作时间t 的函数,其图像可能是( A ) 3.(全国一6)若函数(1)y f x =- 的图像与函数1y =的图像关于直线y x =对称,则()f x =( B ) A .21x e - B .2x e C .21x e + D .22x e + 4.(全国一7)设曲线11x y x += -在点(32),处的切线与直线10ax y ++=垂直,则a =( D ) A .2 B .12 C .12- D .2- 5.(全国一9)设奇函数()f x 在(0)+∞, 上为增函数,且(1)0f =,则不等式()()0f x f x x --<的解集为( D ) A .(10)(1)-+∞ ,, B .(1)(01)-∞- , , C .(1)(1)-∞-+∞ ,, D .(10)(01)- , , 6.(全国二3)函数1()f x x x = -的图像关于( C ) A .y 轴对称 B . 直线x y -=对称 A . B . C . D .

C . 坐标原点对称 D . 直线x y =对称 8.(全国二4)若13(1)ln 2ln ln x e a x b x c x -∈===,,,,,则( C ) A .a > B .b a c >> C .c a b >> D .b c a >> 10.(北京卷3)“函数()()f x x ∈R 存在反函数”是“函数()f x 在R 上为增函数”的( B ) A .充分而不必要条件 B .必要而不充分条件 C .充分必要条件 D .既不充分也不必要条件 11.(四川卷10)设()()sin f x x ω?=+,其中0ω>,则()f x 是偶函数的充要条件是( D ) (A)()01f = (B)()00f = (C)()'01f = (D)()'00f = 12.(四川卷11)设定义在R 上的函数()f x 满足()()213f x f x ?+=,若()12f =,则()99f =( C ) (A)13 (B)2 (C)132 (D)213 13.(天津卷3)函数1y =04x ≤≤)的反函数是A (A )2(1)y x =-(13x ≤≤) (B )2(1)y x =-(04x ≤≤) (C )21y x =-(13x ≤≤) (D )21y x =-(04x ≤≤) 14.(天津卷10)设1a >,若对于任意的[,2]x a a ∈,都有2[,]y a a ∈满足方程log log 3a a x y +=,这时 a 的取值集合为B (A )2{|1}a a <≤ (B ){|}2a a ≥ (C )3|}2{a a ≤≤ (D ){2,3} 15.(安徽卷7)0a <是方程2210ax x ++=至少有一个负数根的( B ) A .必要不充分条件 B .充分不必要条件 C .充分必要条件 D .既不充分也不必要条件 16.(安徽卷9)在同一平面直角坐标系中,函数()y g x =的图象与x y e =的图象关于直线y x =对称。而函数()y f x =的图象与()y g x =的图象关于y 轴对称,若()1f m =-,

函数与导数大题训练试题+答案

函数与导数大题训练 1已知函数.2 3)32ln()(2x x x f -+= (I )求f (x )在[0,1]上的极值; (II )若对任意0]3)(ln[|ln |],3 1,61[>+'+-∈x x f x a x 不等式成立,求实数a 的 取值范围; (III )若关于x 的方程b x x f +-=2)(在[0,1]上恰有两个不同的实根,求实数b 的 取值范围. 2. 设.2)(ln )()(2)(--==-- =e p qe e g x x f x f x q px x g ,且,其中(e 为自然对数的底数) (Ⅰ)求p 与q 的关系; (Ⅱ)若)(x g 在其定义域内为单调函数,求p 的取值范围; (Ⅲ)证明:①)1(,1)(->-≤x x x f ②).2,()1(412ln 33ln 22ln 2222≥∈+--<+++n N n n n n n n Λ 3.设函数a x x a x f +++-=1)(2,]1,0(∈x ,+ ∈R a . (1)若)(x f 在]1,0(上是增函数,求a 的取值范围; (2)求)(x f 在]1,0(上的最大值.

答案 1解:(I )2 3)13)(1(33323)(+-+-=-+= 'x x x x x x f , 令13 10)(-==='x x x f 或得(舍去) )(,0)(,3 10x f x f x >'<≤∴时当单调递增; 当)(,0)(,13 1x f x f x <'≤<时单调递减. ……………………………………3分 ]1,0[)(613ln )31(在为函数x f f -=∴上的极大值 ……………………………4分 (II )由0]3)(ln[|ln |>+'+-x x f x a 得 x x a x x a 323ln ln 323ln ln ++<+->或, …………① ……………………5分 设3 32ln 323ln ln )(2 x x x x x h +=+-=, x x x x x g 323ln 323ln ln )(+=++=, 依题意知]31,61[)()(∈<>x x g a x h a 在或上恒成立, 0)32(2) 32(33)32(3332)(2>+=+?-+?+='x x x x x x x x g Θ, 03262)62(31323)(22>++=+?+= 'x x x x x x x h ,………………………………6分 ]3 1,61[)()(都在与x h x g ∴上单增,要使不等式①成立, 当且仅当.5 1ln 31ln ),61()31(<><>a a g a h a 或即或 ………………………8分 (III )由.0223)32ln(2)(2=-+-+?+-=b x x x b x x f 令x x x x x b x x x x 329723323)(,223)32ln()(2 2+-=+-+='-+-+=??则, 当]3 7,0[)(,0)(,]37,0[在于是时x x x ??>'∈上递增;

高考数学真题汇编——函数与导数

高考数学真题汇编——函数与导数 1.【2018年浙江卷】函数y=sin2x的图象可能是 A. B. C. D. 【答案】D 点睛:有关函数图象的识别问题的常见题型及解题思路:(1)由函数的定义域,判断图象的左、右位置,由函数的值域,判断图象的上、下位置;(2)由函数的单调性,判断图象的变化趋势;(3)由函数的奇偶性,判断图象的对称性;(4)由函数的周期性,判断图象的循环往复. 2.【2018年理天津卷】已知,,,则a,b,c的大小关系为A. B. C. D. 【答案】D

【解析】分析:由题意结合对数函数的性质整理计算即可求得最终结果. 详解:由题意结合对数函数的性质可知:,, , 据此可得:.本题选择D选项. 点睛:对于指数幂的大小的比较,我们通常都是运用指数函数的单调性,但很多时候,因幂的底数或指数不相同,不能直接利用函数的单调性进行比较.这就必须掌握一些特殊方法.在进行指数幂的大小比较时,若底数不同,则首先考虑将其转化成同底数,然后再根据指数函数的单调性进行判断.对于不同底而同指数的指数幂的大小的比较,利用图象法求解,既快捷,又准确. 3.【2018年理新课标I卷】已知函数.若g(x)存在2个零点,则a的取值范围是 A. [–1,0) B. [0,+∞) C. [–1,+∞) D. [1,+∞) 【答案】C 详解:画出函数的图像,在y轴右侧的去掉,再画出直线,之后上下移动,可以发现当直线过点A时,直线与函数图像有两个交点,并且向下可以无限移动,都可以保证直线与函数的图像有两个交点,即方程有两个解,也就是函数有两个零点,此时满足,即,故选C.

点睛:该题考查的是有关已知函数零点个数求有关参数的取值范围问题,在求解的过程中,解题的思路是将函数零点个数问题转化为方程解的个数问题,将式子移项变形,转化为两条曲线交点的问题,画出函数的图像以及相应的直线,在直线移动的过程中,利用数形结合思想,求得相应的结果. 4.【2018年理新课标I卷】设函数,若为奇函数,则曲线在点处的切线方程为 A. B. C. D. 【答案】D 点睛:该题考查的是有关曲线在某个点处的切线方程的问题,在求解的过程中,首先需要确定函数解析式,此时利用到结论多项式函数中,奇函数不存在偶次项,偶函数不存在奇次项,从而求得相应的参数值,之后利用求导公式求得,借助于导数的几何意义,结合直线方程的点斜式求得结果. 5.【2018年全国卷Ⅲ理】设,,则

高中数学函数与导数常考题型归纳

高中数学函数与导数常考题型整理归纳 题型一:利用导数研究函数的性质 利用导数研究函数的单调性、极值、最值是高考的热点问题之一,每年必考,一般考查两类题型:(1)讨论函数的单调性、极值、最值,(2)利用单调性、极值、最值求参数的取值范围. 【例1】已知函数f (x )=ln x +a (1-x ). (1)讨论f (x )的单调性; (2)当f (x )有最大值,且最大值大于2a -2时,求实数a 的取值范围. 解 (1)f (x )的定义域为(0,+∞),f ′(x )=1 x -a . 若a≤0,则f′(x )>0,所以f (x )在(0,+∞)上单调递增. 若a >0,则当x ∈? ???? 0,1a 时,f ′(x )>0; 当x ∈? ?? ?? 1a ,+∞时,f ′(x )<0, 所以f (x )在? ???? 0,1a 上单调递增,在? ?? ??1a ,+∞上单调递减. 综上,知当a≤0时,f (x )在(0,+∞)上单调递增; 当a >0时,f (x )在? ???? 0,1a 上单调递增,在? ?? ??1a ,+∞上单调递减. (2)由(1)知,当a ≤0时,f (x )在(0,+∞)上无最大值; 当a >0时,f (x )在x =1a 处取得最大值,最大值为f ? ?? ??1a =ln 1 a +a ? ?? ??1-1a =-ln a +a -1. 因此f ? ?? ?? 1a >2a -2等价于ln a +a -1<0. 令g (a )=ln a +a -1,则g (a )在(0,+∞)上单调递增, g (1)=0. 于是,当0<a <1时,g (a )<0; 当a >1时,g (a )>0. 因此,实数a 的取值范围是(0,1). 【类题通法】(1)研究函数的性质通常转化为对函数单调性的讨论,讨论单调性要先求函数定义域,再讨论导数在定义域内的符号来判断函数的单调性.

(完整版)专题05导数与函数的极值、最值—三年高考(2015-2017)数学(文)真题汇编.doc

1. 【 2016 高考四川文科】已知函数的极小值点,则=( ) (A)-4 (B) -2 (C)4 (D)2 【答案】 D 考点:函数导数与极值. 【名师点睛】本题考查函数的极值.在可导函数中函数的极值点是方程但是极大值点还是极小值点,需要通过这点两边的导数的正负性来判断,在 的解,附近,如 果时,,时,则是极小值点,如果时,,时,,则是极大值点, 2. 【 2015 高考福建,文A.充分而不必要条 件12】“对任意 B.必要而不充分条件 ,”是“ C .充分必要条件 D ”的() .既不充分也不必 要条件 【答案】 B 【解析】当时,,构造函数,则 .故在单调递增,故,则;当时,不等式等价于,构造函数 ,则,故在递增,故 ”是“,则.综上 ”的必要不充分条件,选 所述,“ 对任 意B. ,

【考点定位】导数的应用. 【名师点睛】 本题以充分条件和必要条件为载体考查三角函数和导数在单调性上的应用, 根 据已知条件构造函数,进而研究其图象与性质,是函数思想的体现,属于难题. 3. (2014 课标全国Ⅰ,文 12) 已知函数 f ( x ) = ax 3 - 3 2 + 1,若 f ( ) 存在唯一的零点 x 0 ,且 x x x 0>0,则 a 的取值范围是 ( ) . A . (2 ,+∞ ) B . (1 ,+∞) C . ( -∞,- 2) D .( -∞,- 1) 答案: C 解析:当 a = 0 时, f ( x ) =- 3x 2+ 1 存在两个零点,不合题意; 当 a >0 时, f ′(x ) = 3ax 2- 6x = , 令 ′( ) = 0,得 x 1 = 0, , fx 所以 f ( x ) 在 x =0 处取得极大值 f (0) = 1,在 处取得极小值 , 要使 f ( x ) 有唯一的零点,需 ,但这时零点 x 0 一定小于 0,不合题意; 当 a <0 时, f ′(x ) = 3ax 2- 6x = , 令 f ′(x ) = 0,得 x 1=0, ,这时 f ( x ) 在 x =0 处取得极大值 f (0) = 1,在 处取得极小值 , 要使 f ( x ) 有唯一零点,应满足 ,解得 a <- 2( a > 2 舍去 ) ,且这时 零点 x 0 一定大于 0,满足题意,故 a 的取值范围是 ( -∞,- 2) . 名师点睛:本题考查导数法求函数的单调性与极值,函数的零点,考查分析转化能力,分类讨论思想, 较难题 . 注意区别函数的零点与极值点 . 4. 【 2014 辽宁文 12】当 时,不等式 恒成立,则实数 a 的取 值范围是()

(完整版)函数与导数经典例题(含答案)

函数与导数 1. 已知函数3 2 ()4361,f x x tx tx t x R =+-+-∈,其中t R ∈. (Ⅰ)当1t =时,求曲线()y f x =在点(0,(0))f 处的切线方程; (Ⅱ)当0t ≠时,求()f x 的单调区间; (Ⅲ)证明:对任意的(0,),()t f x ∈+∞在区间(0,1)内均存在零点. 【解析】(19)本小题主要考查导数的几何意义、利用导数研究函数的单调性、曲线的切线方程、 函数的零点、解不等式等基础知识,考查运算能力及分类讨论的思想方法,满分14分。 (Ⅰ)解:当1t =时,3 2 2 ()436,(0)0,()1266f x x x x f f x x x '=+-==+- (0) 6.f '=-所以曲线()y f x =在点(0,(0))f 处的切线方程为6.y x =- (Ⅱ)解:2 2 ()1266f x x tx t '=+-,令()0f x '=,解得.2 t x t x =-=或 因为0t ≠,以下分两种情况讨论: (1)若0,,2 t t t x <<-则 当变化时,(),()f x f x '的变化情况如下表: x ,2t ? ?-∞ ?? ? ,2t t ?? - ??? (),t -+∞ ()f x ' + - + ()f x 所以,()f x 的单调递增区间是(), ,,;()2t t f x ? ?-∞-+∞ ? ??的单调递减区间是,2t t ?? - ??? 。 (2)若0,2 t t t >-< 则,当x 变化时,(),()f x f x '的变化情况如下表: x (),t -∞ ,2t t ??- ?? ? ,2t ?? +∞ ??? ()f x ' + - + ()f x

2020北京各区一模数学试题分类汇编--函数与导数(学生版)

2020北京各区一模数学试题分类汇编--函数与导数 (2020海淀一模)已知函数f (x )=|x -m |与函数g (x )的图象关于y 轴对称.若g (x )在区间(1,2)内单调递减,则m 的取值范围为( ) A. [-1,+∞) B. (-∞,-1] C. [-2,+∞) D. (-∞,-2] (2020西城一模)设函数()21010 0x x x f x lgx x ?++≤?=?>??,,若关于x 的方程()()f x a a R =∈有四个实数解()1234i x i =,,,,其中1234x x x x <<<,则()()1234x x x x +-的取值范围是( ) A. (]0101 , B. (]099, C. (]0100, D. ()0+∞, (2020西城一模)下列函数中,值域为R 且为奇函数的是( ) A. 2y x =+ B. y sinx = C. 3y x x =- D. 2x y = (2020东城一模)设函数()()120f x x x x =+ -<,则()f x ( ) A. 有最大值 B. 有最小值 C. 是增函数 D. 是减函数 (2020丰台一模)已知函数()e 1,0,,0. x x f x kx x ?-≥=?

(2020丰台一模)已知132a =,123b =,3 1log 2c =,则( ) A. a b c >> B. a c b >> C. b a c >> D. b c a >> (2020朝阳区一模)下列函数中,既是偶函数又在区间(0,)+∞上单调递增的是( ) A. 3y x = B. 21y x =-+ C. 2log y x = D. ||2x y = (2020朝阳区一模)已知函数222,1,()2ln , 1.x ax a x f x x a x x ?-+≤=?->?若关于x 的不等式()2a f x ≥在R 上恒成立,则实数a 的取值范围为( ) A. (-∞ B. 3[0,]2 C. [0,2] D. (2020石景山一模)下列函数中,既是奇函数又在区间()0,∞+上单调递减的是( ) A. 22y x =-+ B. 2x y -= C. ln y x = D. 1y x = (2020石景山一模)设()f x 是定义在R 上的函数,若存在两个不等实数12,x x R ∈,使得 ()()121222f x f x x x f ++??= ??? ,则称函数()f x 具有性质P ,那么下列函数: ①()1,00,0 x f x x x ?≠?=??=?; ②()2 f x x =;

2015高考复习专题五 函数与导数 含近年高考试题

2015专题五:函数与导数 在解题中常用的有关结论(需要熟记): (1)曲线()y f x =在0x x =处的切线的斜率等于0()f x ',切线方程为000()()()y f x x x f x '=-+ (2)若可导函数()y f x =在0x x =处取得极值,则0()0f x '=。反之,不成立。 (3)对于可导函数()f x ,不等式()f x '0>0<()的解集决定函数()f x 的递增(减)区间。 (4)函数()f x 在区间I 上递增(减)的充要条件是:x I ?∈()f x '0≥(0)≤恒成立 (5)函数()f x 在区间I 上不单调等价于()f x 在区间I 上有极值,则可等价转化为方程 ()0f x '=在区间I 上有实根且为非二重根。 (若()f x '为二次函数且I=R ,则有0?>)。 (6)()f x 在区间I 上无极值等价于()f x 在区间在上是单调函数,进而得到()f x '0≥或 ()f x '0≤在I 上恒成立 (7)若x I ?∈,()f x 0>恒成立,则min ()f x 0>; 若x I ?∈,()f x 0<恒成立,则max ()f x 0< (8)若0x I ?∈,使得0()f x 0>,则max ()f x 0>;若0x I ?∈,使得0()f x 0<,则min ()f x 0<. (9)设()f x 与()g x 的定义域的交集为D 若x ?∈D ()()f x g x >恒成立则有[]min ()()0f x g x -> (10)若对11x I ?∈、22x I ∈,12()()f x g x >恒成立,则min max ()()f x g x >. 若对11x I ?∈,22x I ?∈,使得12()()f x g x >,则min min ()()f x g x >. 若对11x I ?∈,22x I ?∈,使得12()()f x g x <,则max max ()()f x g x <. (11)已知()f x 在区间1I 上的值域为A,,()g x 在区间2I 上值域为B , 若对11x I ?∈,22x I ?∈,使得1()f x =2()g x 成立,则A B ?。 (12)若三次函数f(x)有三个零点,则方程()0f x '=有两个不等实根12x x 、,且极大值大 于0,极小值小于0. (13)证题中常用的不等式: ① ln 1(0)x x x ≤->② ln +1(1)x x x ≤>-()③ 1x e x ≥+ ④ 1x e x -≥-⑤ ln 1 (1)12 x x x x -<>+⑥ 22 ln 11(0)22x x x x <->

高考导数大题汇编理科答案

高考导数大题汇编理科 答案 YUKI was compiled on the morning of December 16, 2020

一、解答题 1. 解:(Ⅰ) 函数()f x 的定义域为(0,)+∞,' 112()e ln e e e .x x x x a b b f x a x x x x --=+-+ 由题意可得' (1)2,(1) e.f f ==故1,2a b ==. (Ⅱ)由(Ⅰ)知12e ()e ln ,x x f x x x -=+从而()1f x >等价于2 ln e .e x x x x ->- 设函数()ln g x x x =,则()1ln g x x '=+,所以当1 (0,)e x ∈时,' ()0g x <; 当1(,)e x ∈+∞时,' ()0g x >,故()g x 在1(0,)e 单调递减,在1(,)e +∞单调递增, 从而()g x 在(0,)+∞的最小值为11().e e g =-. 设函数2 ()e e x h x x -=-,则'()e (1)x h x x -=-,所以当(0,1)x ∈时,'()0h x >; 当(1,)x ∈+∞时,' ()0h x <,故()h x 在(0,1)上单调递增,在(1,)+∞上单调递减,从而()h x 在(0,)+∞的最大值为1(1)e h =- . 综上,当0x >时,()()g x h x >,即()1f x >. 2. 解题指南(1)根据导数公式求出函数的导数,利用分类讨论思想求解;(2)根据函数的单调性以及函数极值与导数的关系式确定函数的极值点,代入函数中求解. 解析(1)2/ 2 2 2(2)24(1) ()1(2)(1)(2)a x x ax a f x ax x ax x +-+-=-=++++ (*) 当1a ≥时,/ ()0f x >,此时,()f x 在区间(0,)+∞上单调递增. 当01a <<时,由/ ()0f x = 得1 x = ,(2x =-舍去). 当1(0,)x x ∈时,/()0f x <;当1(,)x x ∈+∞时,/ ()0f x >. 故()f x 在区间1(0,)x 上单调递减,在区间1(,)x +∞上单调递增. 综上所述,当1a ≥时,()f x 在区间(0,)+∞上单调递增. 当01a <<时,()f x 在区间(0, 上单调递减,在区间)+∞上单调递增. 由(*)式知,当1a ≥时,/ ()0f x >,此时()f x 不存在极值点,因而要使得()f x 有两个极值点, 必有01a <<.又()f x 的极值点只可能是1 x = 2x =-,且由定义可知,1 x a >- 且2x ≠- ,所以1a ->- 且2-≠-,解得1 2 a ≠- 此时,由(*)式易知,12,x x 分别是()f x 的极小值和极大值点,而 令2a - 01x <<. 记(g x (Ⅰ)当1 - 因此,g 1()( f x f +(Ⅱ)当0 因此,(g x 1()( f x f + 综上所 3. (1)证明函数. (2)解:由条 令t = 因为 当且 因此 (3)解:令函 当x ≥1时, 因此g (x )在 由于存在x 0故1 e+e 2 --令函数() h x

2020高考数学函数与导数综合题型分类总结

函数综合题分类复习 题型一:关于函数的单调区间(若单调区间有多个用“和”字连接或用“逗号”隔开),极值,最值;不等式恒成立;此类问题提倡按以下三个步骤进行解决: 第一步:令 0)('=x f 得到两个根;第二步:列表如下;第三步:由表可知; 不等式恒成立问题的实质是函数的最值问题,常见处理方法有四种: 第一种:变更主元(即关于某字母的一次函数)-----题型特征(已知谁的范围就把谁作为主元);第二种:分离变量求最值(请同学们参考例5);第三种:关于二次函数的不等式恒成立;第四种:构造函数求最值----题型特征 )()(x g x f >恒成立 0)()()(>-=?x g x f x h 恒成立;参考例4; 例1.已知函数32 1()23 f x x bx x a =-++,2x =是)(x f 的一个极值点. (Ⅰ)求()f x 的单调递增区间;(Ⅱ)若当[1, 3]x ∈时,2 2()3 f x a ->恒成立,求a 的取值范围. 例2.已知函数b ax ax x x f +++=2 3)(的图象过点)2,0(P . (1)若函数)(x f 在1-=x 处的切线斜率为6,求函数)(x f y =的解析式;(2)若3>a ,求函数)(x f y =的单调区间。 例3.设2 2(),1 x f x x = +()52(0)g x ax a a =+->。 (1)求()f x 在[0,1]x ∈上的值域; (2)若对于任意1[0,1]x ∈,总存在0[0,1]x ∈,使得01()()g x f x =成立,求a 的取值范围。 例4.已知函数 32()f x x ax =+图象上一点(1,)P b 的切线斜率为3-, 32 6()(1)3(0)2 t g x x x t x t -=+-++> (Ⅰ)求,a b 的值; (Ⅱ)当[1,4]x ∈-时,求()f x 的值域; (Ⅲ)当[1,4]x ∈时,不等式()()f x g x ≤恒成立,求实数t 的取值范围。 例5.已知定义在R 上的函数 32()2f x ax ax b =-+) (0>a 在区间[]2,1-上的最大值是5,最小值是-11. (Ⅰ)求函数()f x 的解析式;(Ⅱ)若]1,1[-∈t 时,0(≤+'tx x f )恒成立,求实数x 的取值范围. 例6.已知函数 2233)(m nx mx x x f +++=,在1-=x 时有极值0,则=+n m 例7.已知函数23)(a x x f =图象上斜率为3的两条切线间的距离为 510 2,函数33)()(2 2 +-=a bx x f x g . (1) 若函数)(x g 在1=x 处有极值,求)(x g 的解析式; (2) 若函数)(x g 在区间]1,1[-上为增函数,且)(42 x g mb b ≥+-在区间]1,1[-上都成立,求实数m 的取值范围. 答案: 1、解:(Ⅰ) '2()22f x x bx =-+. ∵2x =是)(x f 的一个极值点, ∴2x =是方程2 220x bx -+=的一个根,解得32 b =. 令'()0f x >,则2 320x x -+>,解得1x <或2x >. ∴函数()y f x =的单调递增区间为(, 1)-∞,(2, +)∞. (Ⅱ)∵当(1,2)x ∈时 '()0f x <,(2,3)x ∈时'()0f x >, ∴ ()f x 在(1,2)上单调递减,()f x 在(2,3)上单调递增. ∴(2)f 是()f x 在区间[1,3]上的最小值,且 2 (2)3 f a = +. 若当[1, 3]x ∈时,要使 22()3f x a -> 恒成立,只需22(2)3f a >+, 即2 2233 a a +>+,解得 01a <<. 2、解:(Ⅰ)a ax x x f ++='23)(2 . 由题意知? ??=+-=-'==623)1(2)0(a a f b f ,得 ???=-=23b a . ∴ 233)(23+--=x x x x f . (Ⅱ)023)(2=++='a ax x x f . ∵ 3>a ,∴ 01242>-=?a a .

2015-2018年高考全国卷文科数学--函数与导数大题汇编

2015年~2018年高考全国卷数学(文科)—函数与导数汇编 1.(2015年全国乙卷第21题)已知函数()ln (1)f x x a x =+-﹒ (1)讨论函数()f x 的单调性; (2)当()f x 有最大值,且最大值大于22a -时,求a 的取值范围﹒ 2.(2015年全国甲卷第21题)设函数2()ln x f x e a x =-﹒ (1)讨论()f x 的导函数()f x '零点的个数; (2)证明:当0a >时,2()2ln f x a a a ≥+﹒ 3.(2016年全国丙卷第21题)设函数()ln 1f x x x =-+﹒ (1)讨论函数()f x 的单调性; (2)证明:当(1,)x ∈+∞时,11ln x x x -<<; (3)设1c >,证明:当(0,1)x ∈时,1(1)x c x c +->﹒ 4.(2016年全国乙卷第20题)已知函数()(1)ln (1)f x x x a x =+--﹒ (1)当4a =时,求曲线()y f x =在(1,(1))f 处的切线方程; (2)若当(1,)x ∈+∞时,()0f x >,求a 的取值范围﹒ 5.(2016年全国甲卷第21题)已知函数2()(2)(1)x f x x e a x =-+-﹒ (1)讨论函数()f x 的单调性; (2)若()f x 有两个零点,求a 的取值范围﹒ 6. (2017年全国丙卷第21题)已知函数2()ln (21)f x x ax a x =+++﹒ (1)讨论函数()f x 的单调性; (2)当0a <时,证明:3()24f x a ≤- -﹒

函数与导数经典例题高考压轴题含答案

函数与导数经典例题-高考压轴 1. 已知函数3 2 ()4361,f x x tx tx t x R =+-+-∈,其中t R ∈. (Ⅰ)当1t =时,求曲线()y f x =在点(0,(0))f 处的切线方程; (Ⅱ)当0t ≠时,求()f x 的单调区间; (Ⅲ)证明:对任意的(0,),()t f x ∈+∞在区间(0,1)内均存在零点. 2. 已知函数21 ()32 f x x = +,()h x = (Ⅰ)设函数F (x )=18f (x )-x 2[h (x )]2,求F (x )的单调区间与极值; (Ⅱ)设a ∈R ,解关于x 的方程33 lg[(1)]2lg ()2lg (4)24 f x h a x h x --=---; (Ⅲ)设*n ∈N ,证明:1 ()()[(1)(2)()]6 f n h n h h h n -+++≥L . 3. 设函数ax x x a x f +-=2 2ln )(,0>a (Ⅰ)求)(x f 的单调区间; (Ⅱ)求所有实数a ,使2 )(1e x f e ≤≤-对],1[e x ∈恒成立. 注:e 为自然对数的底数. 4. 设2 1)(ax e x f x +=,其中a 为正实数. (Ⅰ)当3 4 = a 时,求()f x 的极值点;(Ⅱ)若()f x 为R 上的单调函数,求a 的取值范围. 5. 已知a , b 为常数,且a ≠0,函数f (x )=-ax+b+axlnx ,f (e )=2(e=2.71828…是自然对数 的底数)。 (I )求实数b 的值; (II )求函数f (x )的单调区间; (III )当a=1时,是否同时存在实数m 和M (m

高考数学压轴专题(易错题)备战高考《函数与导数》难题汇编及答案

新数学《函数与导数》复习知识点 一、选择题 1.已知函数()ln x f x x =,则使ln ()()()f x g x a f x = -有2个零点的a 的取值范围( ) A .(0,1) B .10, e ? ? ??? C .1,1e ?? ??? D .1,e ??-∞ ??? 【答案】B 【解析】 【分析】 令()ln x t f x x ==,利用导数研究其图象和值域,再将 ln ()()()f x g x a f x =-有2个零点,转化为ln t a t =在[),e +∞上只有一解求解. 【详解】 令()ln x t f x x == ,当01x <<时,()0ln x t f x x == <, 当1x >时,() 2 ln 1 ()ln x t f x x -''== , 当1x e <<时,0t '<,当x e >时,0t '>, 所以当x e =时,t 取得最小值e ,所以t e ≥, 如图所示: 所以ln ()()()f x g x a f x =-有2个零点,转化为ln t a t =在[),e +∞上只有一解, 令ln t m t = ,2 1ln 0t m t -'=≤,所以ln t m t =在[),e +∞上递减, 所以1 0m e <≤ , 所以10a e <≤,当1 a e =时,x e =,只有一个零点,不合题意,

所以10a e << 故选:B 【点睛】 本题主要考查导数与函数的零点,还考查了数形结合的思想和运算求解的能力,属于中档题. 2.函数f (x )=x ﹣g (x )的图象在点x =2处的切线方程是y =﹣x ﹣1,则g (2)+g '(2)=( ) A .7 B .4 C .0 D .﹣4 【答案】A 【解析】 ()()()(),'1'f x x g x f x g x =-∴=-Q ,因为函数()()f x x g x =-的图像在点2x =处 的切线方程是1y x =--,所以()()23,'21f f =-=-, ()()()()2'2221'27g g f f ∴+=-+-=,故选A . 3.已知直线2y kx =-与曲线ln y x x =相切,则实数k 的值为( ) A .ln 2 B .1 C .1ln2- D .1ln2+ 【答案】D 【解析】 由ln y x x =得'ln 1y x =+,设切点为()00,x y ,则0ln 1k x =+,00000 2 ln y kx y x x =-?? =?, 0002ln kx x x ∴-=,00 2 ln k x x ∴=+ ,对比0ln 1k x =+,02x ∴=,ln 21k ∴=+,故选D. 4.曲线2y x =与直线y x =所围成的封闭图形的面积为( ) A . 16 B . 13 C . 12 D . 56 【答案】A 【解析】 曲线2 y x =与直线y x =的交点坐标为()()0,0,1,1 ,由定积分的几何意义可得曲线2 y x =与直线y x =所围成的封闭图形的面积为 ()1 2 2 3100 1 11 |2 36 x x dx x x ??-=-= ???? ,故选A. 5.若函数()sin 2x x f x e e x -=-+,则满足2(21)()0f x f x -+>的x 的取值范围为

高考导数大题汇编理科 答案

一、解答题 1. 解:(Ⅰ) 函数()f x 的定义域为(0,)+∞,' 112()e ln e e e .x x x x a b b f x a x x x x --=+-+ 由题意可得' (1)2,(1) e.f f ==故1,2a b ==. (Ⅱ)由(Ⅰ)知12e ()e ln ,x x f x x x -=+从而()1f x >等价于2 ln e .e x x x x ->- 设函数()ln g x x x =,则()1ln g x x '=+,所以当1 (0,)e x ∈时,' ()0g x <; 当1(,)e x ∈+∞时,' ()0g x >,故()g x 在1(0,)e 单调递减,在1(,)e +∞单调递增, 从而()g x 在(0,)+∞的最小值为11().e e g =-. 设函数2 ()e e x h x x -=-,则'()e (1)x h x x -=-,所以当(0,1)x ∈时,'()0h x >; 当(1,)x ∈+∞时,' ()0h x <,故()h x 在(0,1)上单调递增,在(1,)+∞上单调递减,从而()h x 在(0,)+∞的最大值为1(1)e h =- . 综上,当0x >时,()()g x h x >,即()1f x >. 2. 解题指南(1)根据导数公式求出函数的导数,利用分类讨论思想求解;(2)根据函数的单调性以及函数极值与导数的关系式确定函数的极值点,代入函数中求解. 解析(1)2/ 2 2 2(2)24(1) ()1(2)(1)(2)a x x ax a f x ax x ax x +-+-=-=++++ (*) 当1a ≥时,/ ()0f x >,此时,()f x 在区间(0,)+∞上单调递增. 当01a <<时,由/ ()0f x = 得1 x =, (2x =-舍去). 当1(0,)x x ∈时,/()0f x <;当1(,)x x ∈+∞时,/ ()0f x >. 故()f x 在区间1(0,)x 上单调递减,在区间1(,)x +∞上单调递增. 综上所述,当1a ≥时,()f x 在区间(0,)+∞上单调递增. 当01a <<时,()f x 在区间(0, 上单调递减,在区间)+∞上单调递增. 由(*)式知,当1a ≥时,/ ()0f x >,此时()f x 不存在极值点,因而要使得()f x 有两个极值点, 必有01a <<.又()f x 的极值点只可能是1 x = 2x =-,且由定义可知,1 x a >- 且2x ≠- ,所以1a ->- 且2-≠-,解得1 2 a ≠- 此时,由(*)式易知,12,x x 分别是()f x 的极小值和极大值点,而 令2a - 记(g x (Ⅰ)当1 - 因此,g 1()( f x f +(Ⅱ)当0 因此,(g x 综上所 3. (1)证明数. (2)解:由条 令t = 因为 当且 因此 (3)解:令函 当x ≥1时, 因此g (x )在 由于存在x 0故1 e+e 2 --令函数() h x 当(0,e x ∈当x ∈(e – 所以h (x )在

“函数与导数”大题常考的3类题型

“函数与导数”大题常考的3类题型 一、学前明考情——考什么、怎么考 [真题尝试] 1.(2017·全国卷Ⅲ)已知函数f (x )=ln x +ax 2+(2a +1)x . (1)讨论f (x )的单调性; (2)当a <0时,证明f (x )≤-34a -2. 解:(1)f (x )的定义域为(0,+∞), f ′(x )=1x +2ax +2a +1=(x +1)(2ax +1)x . 若a ≥0,则当x ∈(0,+∞)时,f ′(x )>0, 故f (x )在(0,+∞)上单调递增. 若a <0,则当x ∈? ???0,-12a 时,f ′(x )>0; 当x ∈??? ?-12a ,+∞时,f ′(x )<0. 故f (x )在????0,-12a 上单调递增,在??? ?-12a ,+∞上单调递减. (2)证明:由(1)知,当a <0时,f (x )在x =-12a 处取得最大值,最大值为f ????-12a =ln ????-12a -1-14a . 所以f (x )≤-34a -2等价于ln ????-12a -1-14a ≤-34a -2,即ln ????-12a +12a +1≤0. 设g (x )=ln x -x +1,则g ′(x )=1x -1. 当x ∈(0,1)时,g ′(x )>0;当x ∈(1,+∞)时,g ′(x )<0.所以g (x )在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减. 故当x =1时,g (x )取得最大值,最大值为g (1)=0. 所以当x >0时,g (x )≤0. 从而当a <0时,ln ????-12a +12a +1≤0, 即f (x )≤-34a -2. 2.(2018·全国卷Ⅱ)已知函数f (x )=e x -ax 2. (1)若a =1,证明:当x ≥0时,f (x )≥1; (2)若f (x )在(0,+∞)只有一个零点,求a . 解:(1)证明:当a =1时,f (x )≥1等价于(x 2+1)e - x -1≤0. 设函数g (x )=(x 2+1)e - x -1, 则g ′(x )=-(x 2-2x +1)e -x =-(x -1)2e - x . 当x ≠1时,g ′(x )<0, 所以g (x )在(0,+∞)上单调递减.

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