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文檔簡介
2025年高考數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)熱搜題速遞之一元函數(shù)導(dǎo)數(shù)及其應(yīng)用(2024年7月)
選擇題(共10小題)
1.設(shè)函數(shù)/(無)是奇函數(shù)了(無)(xeR)的導(dǎo)函數(shù),/(-1)=0,當(dāng)x>0時(shí),對(duì)7(%)-/(%)<0,
則使得了(尤)>0成立的光的取值范圍是()
A.(…,-1)u(0,1)B.(-1,0)U(1,+8)
C.(--1)U(-1,0)D.(0,1)U(1,+8)
2.若x=-2是函數(shù)/(x)=(/+辦-1)的極值點(diǎn),則/(%)的極小值為()
A.-1B.-21C.D.1
3.若函數(shù)/(x)=x-3in2x+asiiix在(-8,+oo)單調(diào)遞增,則a的取值范圍是()
A.[-1,1]B.[-1,-1]C.[-11,-1]D.[-1,-11]
4.設(shè)函數(shù)/(x)="(2x-l)-ax+a,其中a<l,若存在唯一的整數(shù)xo使得/(尤o)<0,則a的取值范
圍是()
5.設(shè)函數(shù)/⑴=/+(a-1)W+辦.若無)為奇函數(shù),則曲線y=/(x)在點(diǎn)(0,0)處的切線方程
為()
A.y=-2xB.y=-xC.y~~2xD.y~~x
已知f(x)=alnx+^x2(a>0)若對(duì)任意兩個(gè)不等的正實(shí)數(shù)xi,
6.fxi,都有----------->2怛成山
Xi-X2
則〃的取值范圍是()
A.(0,1]B.(1,+8)C.(0,1)D.[1,4-oo)
7.已知。為函數(shù)/(%)=/-12%的極小值點(diǎn),貝IJ4=()
A.-4B.-2C.4D.2
21
8.已知曲線y=r卷-3/加的一條切線的斜率為5,則切點(diǎn)的橫坐標(biāo)為
1
A.3B.2C.1D.
2
9.函數(shù)/(%)=0?+"2+5+1的圖象如圖所示,則下列結(jié)論成立的是()
A.a>0,6c0,c>0,d>0B.a>0,b<0,c<0,d>0
C.a<0,b<0,c<0,d>0D.a>0,b>0,c>0,d<0
10.設(shè)aWO,若x=a為函數(shù)/(x)=a(尤-a)2(x-b)的極大值點(diǎn),則()
A.a<bB.a>bC.ab<a2'D.ab>a1
二.填空題(共5小題)
11.若直線是曲線y=加什2的切線,也是曲線(x+1)的切線,則b=.
12.已知函數(shù)/(x)=2sinx+sin2x,則7(x)的最小值是.
13.曲線y=3(?+x)/在點(diǎn)(0,0)處的切線方程為.
14.已知函數(shù)/Ct)"-2X+/->其中e是自然對(duì)數(shù)的底數(shù).若/(a-1)夕2/)W0.則實(shí)數(shù)。的
取值范圍是.
15.曲線y=W+%在點(diǎn)(1,2)處的切線方程為.
三.解答題(共5小題)
1
16.已知函數(shù)/(元)=--x+alnx.
(1)討論了(工)的單調(diào)性;
(2)若/(無)存在兩個(gè)極值點(diǎn)XI,X2,證明:""1)一""2)<a-2.
X1-X2
17.已知函數(shù)/(%)=(x+1)Inx-a(x-1).
(I)當(dāng)〃=4時(shí),求曲線y=/(x)在(L/(D)處的切線方程;
(II)若當(dāng)尤(1,+8)時(shí),f(x)>0,求〃的取值范圍.
18.已知函數(shù)/(x)=aex-Inx-1.
(1)設(shè)x=2是/G)的極值點(diǎn),求〃,并求/(x)的單調(diào)區(qū)間;
(2)證明:當(dāng)心1時(shí),/(%)20?
19.設(shè)函數(shù)/(x)=
(1)討論/G)的單調(diào)性;
(2)當(dāng)x20時(shí),f(x)Wox+1,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.
20.已知函數(shù)/(x)=(%-2)e^+a(x-1)2.
(I)討論/(x)的單調(diào)性;
(II)若/(x)有兩個(gè)零點(diǎn),求。的取值范圍.
2025年高考數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)熱搜題速遞之一元函數(shù)導(dǎo)數(shù)及其應(yīng)用(2024年7月)
參考答案與試題解析
一.選擇題(共10小題)
1.設(shè)函數(shù)/(x)是奇函數(shù)/(x)(xGR)的導(dǎo)函數(shù),/(-1)=0,當(dāng)x>0時(shí),xf'(x)-f(x)<0,
則使得/(x)>0成立的x的取值范圍是()
A.(-8,-1)u(0,1)B.(-1,0)U(1,+8)
C.(--1)U(-1,0)D.(0,1)U(1,+8)
【考點(diǎn)】利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性.
【專題】創(chuàng)新題型;函數(shù)的性質(zhì)及應(yīng)用;導(dǎo)數(shù)的綜合應(yīng)用.
【答案】A
【分析】由已知當(dāng)尤>0時(shí)總有;^(尤)-/(x)<0成立,可判斷函數(shù)g(x)=壁為減函數(shù),由已
知/(X)是定義在R上的奇函數(shù),可證明g(x)為(-8,o)u(0,+8)上的偶函數(shù),根據(jù)函數(shù)g
(x)在(0,+8)上的單調(diào)性和奇偶性,模擬g(x)的圖象,而不等式/(x)>0等價(jià)于(x)>0,
數(shù)形結(jié)合解不等式組即可.
【解答】解:設(shè)g(x)=寫,
則g(x)的導(dǎo)數(shù)為:g'(x)=支尸(?尸,
:當(dāng)尤>0時(shí)總有對(duì)7(無)</(x)成立,
即當(dāng)尤>0時(shí),g'(x)恒小于0,
當(dāng)尤>0時(shí),函數(shù)g(無)=寫為減函數(shù),
又,:g(-無)==3=g(x),
d—X—xXd
.,?函數(shù)g(無)為定義域上的偶函數(shù)
又飛(-1)=笛2=0,
二函數(shù)g(無)的圖象性質(zhì)類似如圖:
數(shù)形結(jié)合可得,不等式/(%)>0ox?g(x)>0
(x>0dx<0
或〈,
Lg(x)>015(%)<0
?0<x<1或xV-1.
故選:A.
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了利用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)的單調(diào)性,并由函數(shù)的奇偶性和單調(diào)性解不等式,屬于綜合
題.
2.若x=-2是函數(shù)f(x)=(/+ox-1),一1的極值點(diǎn),則f(x)的極小值為()
A.-1B.-C.5e-3D.1
【考點(diǎn)】利用導(dǎo)數(shù)求解函數(shù)的極值.
【專題】計(jì)算題;轉(zhuǎn)化思想;綜合法;導(dǎo)數(shù)的綜合應(yīng)用.
【答案】A
【分析】求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù),利用極值點(diǎn),求出。,然后判斷函數(shù)的單調(diào)性,求解函數(shù)的極小值即可.
【解答】解:函數(shù)/(x)=(f+ax-l)/I
可得(x)=(2x+a)e=l+C^+ax-1)1,
天=-2是函數(shù)/(彳)=(W+or-1)/一1的極值點(diǎn),
可得:f(-2)=(-4+a)e~3+(4-2a-1)e~3=0,即-4+a+(3-2a)=0.
解得a=-1.
可得,(無)=(2x-1)(/-x-1)
=(7+尤-2)/I函數(shù)的極值點(diǎn)為:x=-2,x=l,
當(dāng)x<-2或x>l時(shí),(無)>0函數(shù)是增函數(shù),無6(-2,1)時(shí),函數(shù)是減函數(shù),
x=l時(shí),函數(shù)取得極小值:/(1)=(I2-1-1)
故選:A.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查函數(shù)的導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用,函數(shù)的單調(diào)性以及函數(shù)的極值的求法,考查計(jì)算能力.
3.若函數(shù)無)=x-/in2x+asin_r在(-+°°)單調(diào)遞增,則a的取值范圍是()
1111
A.[-1,1]B.[-1,-]C.[-1,-]D.[-1,-1]
【考點(diǎn)】由函數(shù)的單調(diào)性求解函數(shù)或參數(shù).
【專題】轉(zhuǎn)化思想;分類法;導(dǎo)數(shù)的綜合應(yīng)用.
【答案】C
【分析】求出尤)的導(dǎo)數(shù),由題意可得了'(x)20恒成立,設(shè)/=cosx(-1WfWl),即有5-4尸+3加
20,對(duì)/討論,分f=0,0<fWl,分離參數(shù),運(yùn)用函數(shù)的單調(diào)性可得最值,解不等式即可
得到所求范圍.
17
【解答】解:函數(shù)/(x)=x—wsin2x+asinx的導(dǎo)數(shù)為/(x)=1--^cos2x+acosx,
由題意可得/(x)20恒成立,
即為1—gCOsZx+acosx》。,
54
即有———cos^x+acos%2。,
33
設(shè)t=cosx(-1WW1),即有5-4於+3成20,
當(dāng)/=0時(shí),不等式顯然成立;
當(dāng)0V/W1時(shí),3g4/一|,
由4—微在(0,1]遞增,可得r=l時(shí),取得最大值-1,
可得3a2-1,即a>—:;
當(dāng)-1WY0時(shí),3aW4一,
由4/-|在[-1,0)遞增,可得f=-1時(shí),取得最小值1,
可得3〃W1,即
綜上可得a的范圍是1].
另解:設(shè)kcosx(-1WW1),即有5-4金+3〃三0,
由題意可得5-4+3〃,0,且5-4-3〃,0,
解得a的范圍是[4,1].
J3
故選:c.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查導(dǎo)數(shù)的運(yùn)用:求單調(diào)性,考查不等式恒成立問題的解法,注意運(yùn)用參數(shù)分離和換元法,
考查函數(shù)的單調(diào)性的運(yùn)用,屬于中檔題.
4.設(shè)函數(shù)/(x)=炭(2%-1)-ax+a,其中若存在唯一的整數(shù)刈使得/(刈)<0,則〃的取值范
圍是()
33
-)D.[——,1)
42e
【考點(diǎn)】利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的極值;函數(shù)的零點(diǎn).
【專題】創(chuàng)新題型;導(dǎo)數(shù)的綜合應(yīng)用.
【答案】D
【分析】設(shè)g(x)="(2x-1),y=ox-〃,問題轉(zhuǎn)化為存在唯一的整數(shù)xo使得g(xo)在直線y=ox
的下方,求導(dǎo)數(shù)可得函數(shù)的極值,數(shù)形結(jié)合可得-〃>g(0)=-1且8(-1)=-3/12-〃-〃,
解關(guān)于〃的不等式組可得.
【解答】解:設(shè)g(x)="(2%-1),y=ax-a,
由題意知存在唯一的整數(shù)xo使得g(xo)在直線-4的下方,
?「g'(x)(2x-1)+2/=厘(2x+l),
二.當(dāng)%<—*時(shí),g'(%)V0,當(dāng)x>—*時(shí),g'(X)>0,
i1
,當(dāng)工=一2時(shí),g(x)取最小值-2e2,
當(dāng)x=0時(shí),g(0)=-1,當(dāng)x=l時(shí),g(1)=e>0,
直線恒過定點(diǎn)(1,0)且斜率為〃,
故-a>g(0)=-1且g(-l)=-3el》-。-。,解得一<a<\
【點(diǎn)評(píng)】本題考查導(dǎo)數(shù)和極值,涉及數(shù)形結(jié)合和轉(zhuǎn)化的思想,屬中檔題.
5.設(shè)函數(shù)/(無)=/+(fl-1)/+以.若/(無)為奇函數(shù),則曲線y=/(x)在點(diǎn)(0,0)處的切線方程
為()
A.y=-2xB.y=-xC.y—?2xD.y--x
【考點(diǎn)】利用導(dǎo)數(shù)求解曲線在某點(diǎn)上的切線方程.
【專題】計(jì)算題;轉(zhuǎn)化思想;綜合法;導(dǎo)數(shù)的綜合應(yīng)用.
【答案】D
【分析】利用函數(shù)的奇偶性求出。,求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù),求出切線的斜率然后求解切線方程.
【解答】解:函數(shù)/(X)=/+(47-1)x1+ax,若/(X)為奇函數(shù),/(-X)=_f(尤),
-x3+(67-1)x2-ax--(x3+(67-1)f+ox)=-f-(。-1)f-ax.
所以:(a-l))=-((7-1)X2
可得0=1,所以函數(shù)=/+x,可得,(尤)=3x2+1,
曲線y=/(x)在點(diǎn)(0,0)處的切線的斜率為:1,
則曲線>=/(無)在點(diǎn)(0,0)處的切線方程為:y=x.
故選:D.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查函數(shù)的奇偶性以及函數(shù)的切線方程的求法,考查計(jì)算能力.
6.已知無)=。加什%2(。>0),若對(duì)任意兩個(gè)不等的正實(shí)數(shù)尤1,尤2,都有八支1)一”久2)>2恒成立,
2%i-x2
則a的取值范圍是()
A.(0,1]B.(1,+8)C.(0,1)D.[1,+8)
【考點(diǎn)】導(dǎo)數(shù)及其幾何意義;利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性.
【專題】計(jì)算題;壓軸題;數(shù)學(xué)建模;數(shù)學(xué)運(yùn)算.
【答案】D
【分析】先將條件“對(duì)任意兩個(gè)不等的正實(shí)數(shù)無1,X2,都有“久1)一”犯)>2恒成立”轉(zhuǎn)換成于(XI)-
2XI>/(X2)-2X2,構(gòu)造函數(shù)/Z(X)=/(無)-2尤,根據(jù)增減性求出導(dǎo)函數(shù),即可求出。的范圍.
【解答】解:對(duì)任意兩個(gè)不等的正實(shí)數(shù)XI,尤2,都有1(久1)二〃一)>2恒成立,假設(shè)尤1>尤2,
Xi-%2
f(XI)-f(X2)>2x1-2x2,即/(XI)-2x1>/(X2)-2%2對(duì)于任意Xl>X2>0成立,
令h(x)=f(x)-2x,h(x)在(0,+8)為增函數(shù),
:.K(x)=(+x-220在(0,+8)上恒成立,
a…0
一+%-220,則〃2(2%-A)max=1
X
故選:D.
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了導(dǎo)數(shù)的幾何意義,以及函數(shù)恒成立問題,同時(shí)考查了轉(zhuǎn)化與化歸的數(shù)學(xué)思想,
屬于基礎(chǔ)題.
7.已知°為函數(shù)尤)=/-12%的極小值點(diǎn),則a=()
A.-4B.-2C.4D.2
【考點(diǎn)】利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的極值.
【專題】計(jì)算題;函數(shù)思想;綜合法;導(dǎo)數(shù)的綜合應(yīng)用.
【答案】D
【分析】可求導(dǎo)數(shù)得到/(無)=3/-12,可通過判斷導(dǎo)數(shù)符號(hào)從而得出f(x)的極小值點(diǎn),從而得
出a的值.
【解答】解:/(無)=3/-12;
,x<-2時(shí),f(x)>0,-2<x<2時(shí),/(x)<0,尤>2時(shí),f(x)>0;
;.x=2是無)的極小值點(diǎn);
又。為了(無)的極小值點(diǎn);
??cr==2.
故選:D,
【點(diǎn)評(píng)】考查函數(shù)極小值點(diǎn)的定義,以及根據(jù)導(dǎo)數(shù)符號(hào)判斷函數(shù)極值點(diǎn)的方法及過程,要熟悉二次函數(shù)
的圖象.
21
8.已知曲線丁r=卷-3歷X的一條切線的斜率為5,則切點(diǎn)的橫坐標(biāo)為()
1
A.3B.2C.1D.-
2
【考點(diǎn)】導(dǎo)數(shù)及其幾何意義.
【答案】A
【分析】根據(jù)斜率,對(duì)已知函數(shù)求導(dǎo),解出橫坐標(biāo),要注意自變量的取值區(qū)間.
【解答】解:設(shè)切點(diǎn)的坐標(biāo)為(刈,3)
r21
曲線y=五一3的一條切線的斜率為a,
???=學(xué)一3解得的=3或刈=一2(舍去,不符合題意),即切點(diǎn)的橫坐標(biāo)為3
故選:A.
【點(diǎn)評(píng)】考查導(dǎo)數(shù)的幾何意義,屬于基礎(chǔ)題,對(duì)于一個(gè)給定的函數(shù)來說,要考慮它的定義域.比如,該
題的定義域?yàn)閧x>0}.
9.函數(shù)無)=依3+灰2+。天+]的圖象如圖所示,則下列結(jié)論成立的是()
A.。>0,Z?<0,c>0,d>0B.〃>0,Z?<0,c<0,d>0
C.tz<0,b<0,c<0,d>0D.a>0,/?>0,c>0,J<0
【考點(diǎn)】利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性.
【專題】開放型;函數(shù)的性質(zhì)及應(yīng)用.
【答案】A
【分析】根據(jù)函數(shù)的圖象和性質(zhì),利用排除法進(jìn)行判斷即可.
【解答】解:f(0)=d>Q,排除D,
當(dāng)X—+8時(shí),y—+8,二々〉。,排除C,
函數(shù)的導(dǎo)數(shù)/(x)=3ax1+2bx+c,
則/(x)=0有兩個(gè)不同的正實(shí)根,
2hr
則且-,(。>
Xl+%2=-3a5>a0X1X2=Q>00),
.,.Z?<0,c>0,
方法2:f(x)=3OX2+2Z?X+C,
由圖象知當(dāng)xVxi時(shí)函數(shù)遞增,當(dāng)xiVxVX2時(shí)函數(shù)遞減,則/G)對(duì)應(yīng)的圖象開口向上,
則〃>0,且%1+%2=—丁X)且X1X2=丁>0,(。>0),
:.b<0,c>0,
方法3:f(0)=d>0,排除£),
函數(shù)的導(dǎo)數(shù),(x)—3a^+2bx+c,
則,(0)=c>0,排除B,C,
故選:A.
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查函數(shù)圖象的識(shí)別和判斷,根據(jù)函數(shù)圖象的信息,結(jié)合函數(shù)的極值及/(0)的符號(hào)
是解決本題的關(guān)鍵.
10.設(shè)aWO,若為函數(shù)/(x)—a(%-〃)2(x-Z?)的極大值點(diǎn),貝!J()
,9
A.a<bB.a>bC.ab<~aD.ab>a
【考點(diǎn)】利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的極值.
【專題】數(shù)形結(jié)合;數(shù)形結(jié)合法;導(dǎo)數(shù)的綜合應(yīng)用;數(shù)學(xué)運(yùn)算.
【答案】D
【分析】分a>0及。<0,結(jié)合三次函數(shù)的性質(zhì)及題意,通過圖象發(fā)現(xiàn)。,6的大小關(guān)系,進(jìn)而得出答
案.
【解答】解:令/(無)=0,解得尤=?;蛴?b,即無=。及x=6是/(%)的兩個(gè)零點(diǎn),
當(dāng)a>0時(shí),由三次函數(shù)的性質(zhì)可知,要使x=a是/(x)的極大值點(diǎn),則函數(shù)/(X)的大致圖象如下圖
所示,
則O〈a〈b;
當(dāng)。<。時(shí),由三次函數(shù)的性質(zhì)可知,要使x=a是/(尤)的極大值點(diǎn),則函數(shù)/(x)的大致圖象如下圖
所示,
則b<a<0;
綜上,ab>(T.
故選:D.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查三次函數(shù)的圖象及性質(zhì),考查導(dǎo)數(shù)知識(shí)的運(yùn)用,考查數(shù)形結(jié)合思想,屬于中檔題.
二.填空題(共5小題)
11.若直線>=丘+6是曲線y=阮什2的切線,也是曲線y=/w(x+1)的切線,則b=1-歷2.
【考點(diǎn)】利用導(dǎo)數(shù)研究曲線上某點(diǎn)切線方程.
【專題】導(dǎo)數(shù)的綜合應(yīng)用.
【答案】1-歷2.
【分析】先設(shè)切點(diǎn),然后利用切點(diǎn)來尋找切線斜率的聯(lián)系,以及對(duì)應(yīng)的函數(shù)值,綜合聯(lián)立求解即可
【解答】解:設(shè)y=fcr+b與y=/nx+2和y=/w(x+1)的切點(diǎn)分別為(xi,kxi+b)、(X2,kx2+b);
由導(dǎo)數(shù)的幾何意義可得仁家壺,得處=皿+1
再由切點(diǎn)也在各自的曲線上,可得伊=熏W
ikx2+b=Zn(x2+1)
rk=2
聯(lián)立上述式子解得3;
〔犯=-2
從而to+/?=Znxi+2得出b—\-ln2.
法二:函數(shù)尸阮什2的導(dǎo)函數(shù)為=p函數(shù)尸歷(x+1)的導(dǎo)函數(shù)為y'=備,
設(shè)曲線y=/nx+2和曲線y=/〃(x+1)上的切點(diǎn)的橫坐標(biāo)分別為m,n,
則該切線方程可以寫為y=五(x-m)+lnm+2,
也可以寫為>=元釘(x-〃)+ln(九+1),
4=—(7nm=-
整理后對(duì)比得]而一帝n,解得]
[Jnm+1=ln(n+1)-n=--
所以b=l-/〃2.
故答案為:
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了導(dǎo)數(shù)的幾何意義,體現(xiàn)了方程思想,對(duì)學(xué)生綜合計(jì)算能力有一定要求,中檔題
12.已知函數(shù)/(x)=2sinx+sin2x,則/(x)的最小值是一^^.
【考點(diǎn)】利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的最值;三角函數(shù)的最值.
【專題】計(jì)算題;方程思想;綜合法;導(dǎo)數(shù)的綜合應(yīng)用;三角函數(shù)的求值.
【答案】一孥.
【分析】由題意可得T=2TT是/(x)的一個(gè)周期,問題轉(zhuǎn)化為/(x)在[0,2TT)上的最小值,求導(dǎo)數(shù)計(jì)
算極值和端點(diǎn)值,比較可得.
【解答】解:由題意可得T=2ir是/(x)=2sinx+sin2x的一個(gè)周期,
故只需考慮,(x)=2sinx+sin2x在[0,2K)上的值域,
先來求該函數(shù)在[0,2TT)上的極值點(diǎn),
求導(dǎo)數(shù)可得/(x)=2cosx+2cos2x
=2cosx+2(2COS2X-1)=2(2cosx-1)(cosx+1),
i
令,(x)=0可解得cosx=a或cos%=-1,
可得此時(shí)%=百,互或—;
.1.y=2siiw+sin2x的最小值只能在點(diǎn)x=梟豆或三和邊界點(diǎn)x=0中取到,
計(jì)算可得了(-)=孥,/(7t)=0,f(—)=—孥,f(0)=0,
??.函數(shù)的最小值為-竽,
故答案為:-竽.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查三角函數(shù)恒等變換,涉及導(dǎo)數(shù)法求函數(shù)區(qū)間的最值,屬中檔題.
13.曲線y=3(/+x)/在點(diǎn)(0,0)處的切線方程為y=3x.
【考點(diǎn)】利用導(dǎo)數(shù)求解曲線在某點(diǎn)上的切線方程.
【專題】計(jì)算題;導(dǎo)數(shù)的概念及應(yīng)用.
【答案】見試題解答內(nèi)容
【分析】對(duì)y=3(f+x)/求導(dǎo),可將x=0代入導(dǎo)函數(shù),求得斜率,即可得到切線方程.
【解答】解:,.3=3(f+x)
;.y=3/(/+3x+l),
當(dāng)x—0時(shí),y'=3,
;.y=3(x2+無)產(chǎn)在點(diǎn)(0,0)處的切線斜率左=3,
切線方程為:y=3尤.
故答案為:y=3x.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)上某點(diǎn)的切線方程,切點(diǎn)處的導(dǎo)數(shù)值為斜率是解題關(guān)鍵,屬基礎(chǔ)
題.
14.已知函數(shù)/(x)=尤3-2尤+/-3,其中e是自然對(duì)數(shù)的底數(shù).若/Q-l)+f(2a2)W0.則實(shí)數(shù)°的
1
取值范圍是「1,3.
【考點(diǎn)】利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性.
【專題】轉(zhuǎn)化思想;分析法;函數(shù)的性質(zhì)及應(yīng)用;導(dǎo)數(shù)的綜合應(yīng)用.
【答案】見試題解答內(nèi)容
【分析】求出f(X)的導(dǎo)數(shù),由基本不等式和二次函數(shù)的性質(zhì),可得/(x)在R上遞增;再由奇偶性
的定義,可得了(無)為奇函數(shù),原不等式即為2/W1-a,運(yùn)用二次不等式的解法即可得到所求范圍.
【解答】解:函數(shù)/(x)=2-2無的導(dǎo)數(shù)為:
f'(x)=3/-2+N+妥——2+2Iex?=0,
可得/(無)在R上遞增;
又/'(-x)+f(x)=(-x)3+2x+ex--Ix+e^-=0,
可得了(尤)為奇函數(shù),
則/(a-1)+f(2/)WO,
即有/(2a2)W(a-1)
由/'(-Ca-1))=-f(a-1),
f(2a2)W/(1-a),
即有2a2W1-a,
1
解得-IWaS],
1
故答案為:[-1,-].
【點(diǎn)評(píng)】本題考查函數(shù)的單調(diào)性和奇偶性的判斷和應(yīng)用,注意運(yùn)用導(dǎo)數(shù)和定義法,考查轉(zhuǎn)化思想的運(yùn)用
和二次不等式的解法,考查運(yùn)算能力,屬于中檔題.
15.曲線在點(diǎn)(1,2)處的切線方程為x-v+l=O.
【考點(diǎn)】利用導(dǎo)數(shù)研究曲線上某點(diǎn)切線方程.
【專題】計(jì)算題;轉(zhuǎn)化思想;綜合法;導(dǎo)數(shù)的綜合應(yīng)用.
【答案】見試題解答內(nèi)容
【分析】求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù),求出切線的斜率,利用點(diǎn)斜式求解切線方程即可.
【解答】解:曲線y=/+g可得y=2x—J,
切線的斜率為:左=2-1=1.
切線方程為:y-2=x-1,即:x-y+l=O.
故答案為:x->1=0.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查切線方程的求法,考查轉(zhuǎn)化思想以及計(jì)算能力.
三.解答題(共5小題)
16.已知函數(shù)/(x)=—x+alnx.
(1)討論/(x)的單調(diào)性;
(2)若/(無)存在兩個(gè)極值點(diǎn)尤1,X2,證明:<?-2.
xr-x2
【考點(diǎn)】利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性;利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的極值.
【專題】分類討論;轉(zhuǎn)化法;導(dǎo)數(shù)的綜合應(yīng)用.
【答案】見試題解答內(nèi)容
【分析】(1)求出函數(shù)的定義域和導(dǎo)數(shù),利用函數(shù)單調(diào)性和導(dǎo)數(shù)之間的關(guān)系進(jìn)行求解即可.
(2)將不等式進(jìn)行等價(jià)轉(zhuǎn)化,構(gòu)造新函數(shù),研究函數(shù)的單調(diào)性和最值即可得到結(jié)論.
【解答】解:(1)函數(shù)的定義域?yàn)椋?,+8),
函數(shù)的導(dǎo)數(shù)/(X)=-4-1+?=-%2-7+1>
X乙xX乙
設(shè)g(X)=/-1,
當(dāng)aWO時(shí),g(無)>0恒成立,即,(無)<0恒成立,此時(shí)函數(shù)/(%)在(0,+8)上是減函數(shù),
當(dāng)a>0時(shí),判別式A—a2-4,
①當(dāng)0<aW2時(shí),AWO,即g(x)20,即/(無)W0恒成立,此時(shí)函數(shù)/(無)在(0,+8)上是減
函數(shù),
②當(dāng)a>2時(shí),%,/(尤),f(x)的變化如下表:
Xa-Va2-4a-Va2-4a-Va2-4a+Va2-4a+Va2-4
(0---------)(--------,---------(,+
22222
a+Va2-4oo)
2
f'(X)-0+0-
f(x)遞減遞增遞減
綜上當(dāng)時(shí),f(x)在(0,+8)上是減函數(shù),
當(dāng)a>2時(shí),在(0,J)和(a+Vq2-4,+8)上是減函數(shù),
22
a—Va2—4a+Va2—4
則(--------,---------)上是增函數(shù).
22
(2)由(1)知〃>2,不妨設(shè)X1〈X2,則0Vxi〈lVx2,XLX2=1,
則/(xi)-f(x2)=(x2-xi)(H-----)+a(bm-bm)=2(%2-xi)+〃Clnxi-lnx2),
xlx2
.1/(xi)-/(x2)c?a(Znx-Znx)
則m=—2H----------1--------2--,
x±-x2巧_%2
則問題轉(zhuǎn)為證明處1二”這VI即可,
Xr-x2
即證明lnx\-lnx2>x\-X2,
1i
則Inxi-In—>x\-----,
xr
1
BPlnxi+lnxi>xi-----,
X1
i
即證2歷xi>xi-----在(0,1)上恒成立,
X1
1
設(shè)/?(x)=2lnx-x+^,(0<x<l),其中力(1)=0,
求導(dǎo)得〃⑴=2-1—=一.它+1=—魚簍<o.
X**X乙
則/7(X)在(0,1)上單調(diào)遞減,
1
:'h⑴>h⑴,即2仆x+L
1
故21nx>x—,
x
口,(右)一/(第2)1c寸一
則-----------<a-2成乂.
Xi-%2
,11
(2)另解:注意到/(嚏)=x---alnx=-f(x),
1
即/(x)+f(-)=0,
不妨設(shè)X\<X2,
、1
由韋達(dá)定理得XLX2=1,Xl+X2=a>l,得0<%l〈lVx2,xi=—,
x2
1
可得了(%2)+/(一)=0,即/(XI)4/(X2)=0,
要證"3'2)Va-2,只要證,J、衛(wèi)Vaf
Xl-%2Xr-X2
即證2alnx2-0X2+—<0,(X2>1),
x2
ax
構(gòu)造函數(shù)力(x)=2alnx-ax+-,(x>l),h'(x)=^<Q>
xx乙
:?h(x)在(1,+8)上單調(diào)遞減,
:?h(x)<h(1)=0,
.??2〃/〃x-<0成立,BP2alnx2-axi+—<0,(X2>1)成立.
日"01)-/(久2),.十一
即-----------<a-2成工.
Xr-x2
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查函數(shù)的單調(diào)性的判斷,以及函數(shù)與不等式的綜合,求函數(shù)的導(dǎo)數(shù),利用導(dǎo)數(shù)的應(yīng)
用是解決本題的關(guān)鍵.綜合性較強(qiáng),難度較大.
17.已知函數(shù)/(x)=(尤+1)Inx-a(x-1).
(I)當(dāng)。=4時(shí),求曲線y=/(x)在(1,7(1))處的切線方程;
(II)若當(dāng)xe(1,+8)時(shí),f(x)>0,求a的取值范圍.
【考點(diǎn)】簡單復(fù)合函數(shù)的導(dǎo)數(shù).
【專題】綜合題;轉(zhuǎn)化思想;綜合法;導(dǎo)數(shù)的概念及應(yīng)用.
【答案】見試題解答內(nèi)容
【分析】(/)當(dāng)。=4時(shí),求出曲線y=f(x)在(1,/(D)處的切線的斜率,即可求出切線方程;
(〃)先求出,(x)>f'(1)=2-a,再結(jié)合條件,分類討論,即可求。的取值范圍.
【解答】解:⑺當(dāng)a=4時(shí),f(x)=(x+1)Inx-4(x-1).
f(1)=0,即點(diǎn)為(1,0),
1
函數(shù)的導(dǎo)數(shù)/(x)—lnx+(%+1),--4,
則,(1)=加1+2-4=2-4=-2,
即函數(shù)的切線斜率左=f(1)=-2,
則曲線y=/(x)在(1,0)處的切線方程為y=-2(x-1)=-2x+2;
(〃)(x)=(x+1)Inx-a(x-1),
.1
.'.f(x)=H---\-lnx-a,
Jx
"(x)=9,
Vx>l,:.f"(x)>0,
:.f(x)在(1,+8)上單調(diào)遞增,
:.f'(x)>f(1)=2-a.
①aW2,f'(x)>f'(1)20,
:.f(x)在(1,+8)上單調(diào)遞增,
:.f(x)>/(1)=0,滿足題意;
②a>2,存在xo€(1,+8),f(xo)=0,函數(shù)/'(x)在(1,xo)上單調(diào)遞減,在(無o,+°°)上單
調(diào)遞增,
由/(I)=0,可得存在xoE(1,+8),f(xo)<0,不合題意.
綜上所述,〃W2.
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用,函數(shù)的導(dǎo)數(shù)與函數(shù)的單調(diào)性的關(guān)系的應(yīng)用,導(dǎo)數(shù)的幾何意義,考
查參數(shù)范圍的求解,考查學(xué)生分析解決問題的能力,有難度.
18.已知函數(shù)/(x)=aex-lnx-1.
(1)設(shè)%=2是/(x)的極值點(diǎn),求〃,并求/(%)的單調(diào)區(qū)間;
(2)證明:當(dāng)aN的寸,/(無)20.
【考點(diǎn)】利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的最值;利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性;利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的極值.
【專題】證明題;轉(zhuǎn)化思想;綜合法;導(dǎo)數(shù)的綜合應(yīng)用.
【答案】見試題解答內(nèi)容
【分析】(1)推導(dǎo)出尤〉0,(x)由x=2是/(X)的極值點(diǎn),解得。=5,從而"X)=表產(chǎn)
-lnx-1,進(jìn)而/(x)=^ex-p由此能求出了(無)的單調(diào)區(qū)間.
(2)法一:當(dāng)a>工時(shí),f(x)>--Inx-1,設(shè)g(x)=--Inx-1,x>0,則gz(x)=-——,由此
利用導(dǎo)數(shù)性質(zhì)能證明當(dāng)。2:時(shí),f(x)》0.
法二:f(x)三0,即aN伍:qI,x>0,令g(x)=x>0,則g'(久)=彳,利用導(dǎo)數(shù)性
質(zhì)得g(x)在(0,1)單調(diào)遞增,在(1,+8)單調(diào)遞減,g(x)Wg(1)=1,由此能證明當(dāng)寸,
f(x)20.
法三:當(dāng)〃之?時(shí),f(x)>--Inx-1,即只需證明~一"%-1之0,再通過構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)
eJee
研究函數(shù)的單調(diào)性,即可求解.
【解答】解:(1);?函數(shù)/(%)=ae)c-Inx-\.
.*.x>0,f(x)=aeK——,
Jx
,?"=2是/(%)的極值點(diǎn),
**?f'(2)—ci^—?1=0,解得°?,
zZe乙
i11
(x)=^^/-/依-1,:?f(x)—彳
當(dāng)0VxV2時(shí),f(x)<0,當(dāng)x>2時(shí),f(x)>0,
:.f(x)的單調(diào)遞減區(qū)間是(0,2),單調(diào)遞增區(qū)間是(2,+8).
(2)證法一:當(dāng)a>、時(shí),f(x)>3—Inx-1,
設(shè)g(x)=3—Inx-1,x>0,則g,(%)=:一
pX1
由g/(%)="一]=。,得了=1,
當(dāng)OVxVl時(shí),g'(x)<0,
當(dāng)x>l時(shí),gf(x)>0,
???%=1是g(x)的最小值點(diǎn),
故當(dāng)x>0時(shí),g(x)2g(1)=0,
當(dāng)a>工時(shí),f(x)=aex-lnx-120.
證法二:)?函數(shù)/(x)—a^-Inx-1,/./(x)20,即〃之>[Lx>0,
1
令g(x)=x>0,則g/(%)=^~—,x>0,.'.gr(1)=0,
,1
當(dāng)OVxVl時(shí),一―1>0,-lnx>0,g'(x)>0,
x
1
當(dāng)x>l時(shí),―一1V0,-lnx<Og'(x)<0,
xf
:.g(x)在(0,1)單調(diào)遞增,在(1,+8)單調(diào)遞減,
1
g(冗)Wg⑴=",
1
a>.,?〃2g(x).
i
???當(dāng)〃之?時(shí),/(x)20.
1xex
證法三:當(dāng)一時(shí),f(x)>P-----Inx—1,即只需證明——Inx—1>0,
eeQ
ex
由于——Inx—1>0,
e
則"2elnexox/2exlnex^xe^2elnexlnex,
令g(x)=xe,c,
則g(%)(x+1)>0,即g(x)為增函數(shù),
又易證x^lnex=lnx+l,
故g(x)2gQlnex),即成立,
故當(dāng)QN:時(shí),f(x)20.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查函數(shù)的單調(diào)性、導(dǎo)數(shù)的運(yùn)算及其應(yīng)用,同時(shí)考查邏輯思維能力和綜合應(yīng)用能力,是中
檔題.
19.設(shè)函數(shù)/數(shù))=(1-/)?/.
(1)討論/(x)的單調(diào)性;
(2)當(dāng)尤20時(shí),f(x)Wax+1,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.
【考點(diǎn)】利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性.
【專題】計(jì)算題;轉(zhuǎn)化思想;綜合法;導(dǎo)數(shù)的綜合應(yīng)用.
【答案】(1)/(%)在(-8,-1-V2),(-1+V2,+8)上單調(diào)遞減,在(-1一夜,-1+V2)上
單調(diào)遞增;
(2)a的取值范圍是[1,+8).
【分析】(1)求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù),求出極值點(diǎn),利用導(dǎo)函數(shù)的符號(hào),判斷函數(shù)的單調(diào)性即可.
(2)化簡/(%)=(1-x)(1+x)F.f(x)Wax+1,下面對(duì)a的范圍進(jìn)行討論:
①當(dāng)a'l時(shí),②當(dāng)0<a<l時(shí),設(shè)函數(shù)g(無)=/-x-1,則g'(無)=,-1>0(尤>0),推出結(jié)論;
③當(dāng)aWO時(shí),推出結(jié)果,然后得到。的取值范圍.
【解答】解:(1)因?yàn)?(x)=(1-?)",xER,
所以/(x)=(1-2x-x2)ex,
令f(無)=0可知x=-l±&,
當(dāng)x<-1—/或無>-1+四時(shí),(無)<0,當(dāng)-1—-1+或時(shí)/(無)>0,
所以/(X)在(-8,-1-V2),(-1+V2,+8)上單調(diào)遞減,在(-1-V2,-1+V2)上單調(diào)遞增;
(2)由題可知無)=(1-x)(1+x)下面對(duì)。的范圍進(jìn)行討論:
①當(dāng)心1時(shí),設(shè)函數(shù)h(x)=(1-x)-則h'(x)=-無"<0(x>0),
因此,7(X)在[0,+8)上單調(diào)遞減,
又因?yàn)?(0)=1,所以(x)W1,
所以/(無)=(1+x)h(尤)Wx+lWax+l;
②當(dāng)0<a<l時(shí),設(shè)函數(shù)g(x)-x-1,則g'(無)=,-1>0(x>0),
所以g(無)在[0,+8)上單調(diào)遞增,
又g(0)=1-0-1=0,
所以.
因?yàn)楫?dāng)0<x<l時(shí)/(x)>(1-X)(1+x)2,
所以(1-x)(1+x)2-ax-l=x(1-a-x-/),
取xo=---—e(0,1),貝!(1-xo)(1+xo)2-axo-1=0,
所以/'(xo)>axo+l,矛盾;
yrF_
③當(dāng)aWO時(shí),取xo=—2—1G(0,I),則/(xo)>(1-xo)(1+xo)2=l^axo+l,矛盾;
綜上所述,a的取值范圍是[1,+8).
【點(diǎn)評(píng)】本題考查函數(shù)的導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用,函數(shù)的單調(diào)性以及函數(shù)的最值的求法,考查轉(zhuǎn)化思想以及計(jì)算能
力.
20.已知函數(shù)/(x)=(x-2)ex+a(x-1)2.
(I)討論/(x)的單調(diào)性;
(II)若/(x)有兩個(gè)零點(diǎn),求。的取值范圍.
【考點(diǎn)】利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性;函數(shù)零點(diǎn)的判定定理.
【專題】轉(zhuǎn)化思想;分析法;函數(shù)的性質(zhì)及應(yīng)用;導(dǎo)數(shù)的綜合應(yīng)用.
【答案】見試題解答內(nèi)容
【分析】(I)求出了(無)的導(dǎo)數(shù),討論當(dāng)介0時(shí),“V—1時(shí),a-一]時(shí),—提<a<0,由導(dǎo)數(shù)大于0,
可得增區(qū)間;由導(dǎo)數(shù)小于0,可得減區(qū)間;
(II)由(I)的單調(diào)區(qū)間,對(duì)。討論,結(jié)合單調(diào)性和函數(shù)值的變化特點(diǎn),即可得到所求范圍.
【解答】解:(I)由/(無)=(x-2)e^+a(x-1)2,
可得,(x)=(x-1)(x-1)=(x-1)(/+2〃),
①當(dāng)〃20時(shí),由/(x)>0,可得x>l;由/(x)<0,可得xVl,
即有了(X)在(-8,1)遞減;在(1,4-00)遞增(如右上圖);
②當(dāng)。<0時(shí),(如右下圖),
由炭+2a=0,可得了=/〃(-2〃),
由方(-2〃)=1,解得a=—
若〃=一?則/(x)20恒成立,即有/(x)在R上遞增;
若1時(shí),由/(%)>0,可得或x>/〃(-2〃);
由(無)<0,可得1<尤</”(-2a).
即有/(x)在(-oo,1),(/?(-2a),+oo)遞增;
在(1,I
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