高中数学文科函数导数综合复习题
高中数学函数与导数练习题及参考答案
高中数学函数与导数练习题及参考答案一、选择题(每小题3分,共30分)1. 设函数f(x)=2x^3-3x^2+4x-1,则f'(x)的值为:A. 6x^2-6x+4B. 6x^2-3x+4C. 6x^2-6x-4D. 6x^2-3x-42. 已知函数f(x)=e^(2x)-x,下列说法正确的是:A. f(x)的定义域为RB. f(x)的值域为RC. 对任意x∈R,f(x)≥0D. f(x)在R上递增3. 函数f(x)=log(2x+1)的定义域为:A. x>1/2B. x≥1/2C. x>1D. x≥-1/24. 函数f(x)=(x-2)^2-1的图像对称于:A. x轴B. y轴C. 原点D. 直线x=25. 函数f(x)=x^3+3x^2-x+2的最小值为:A. -∞B. -4C. 1D. 66. 函数f(x)=log_a(x^2-4)的定义域为:A. x>2B. x<-2C. x>2或x<-2D. x>07. 设函数f(x)=(x+1)e^x,则f'(x)=:A. (x+2)e^xB. xe^xC. (x+1)e^x+e^xD. (x+1)e^x+18. 函数y=2^(x^2)的图像在y轴的左侧为:A. 上拋曲线B. 下落曲线C. 开口向上的曲线D. 开口向下的曲线9. 函数f(x)=√(x-1)的定义域为:A. x>1B. x≥1C. x>0D. x≥010. 设函数f(x)=x^3-3x^2+2,则f''(x)的值为:A. 6x-6B. 6x-2C. 6x-3D. 6x-4二、计算题(每小题5分,共40分)1. 计算函数f(x)=e^(2x)-3x在x=1处的导数f'(1)的值。
解答:f'(x)=2e^(2x)-3f'(1)=2e^2-32. 已知函数y=log_a(x^2-4),求f(x)在x=0处的导数f'(0)。
高中数学 文科 导数 第1课时 导数与函数的单调性文科(含答案)
第2节导数在研究函数中的应用一、选择题1.函数f(x)=x-ln x的单调递减区间为()A.(0,1)B.(0,+∞)C.(1,+∞)D.(-∞,0)∪(1,+∞)解析函数的定义域是(0,+∞),且f′(x)=1-1x=x-1x,令f′(x)<0,解得0<x<1,所以单调递减区间是(0,1).答案 A2.已知f(x)=1+x-sin x,则f(2),f(3),f(π)的大小关系正确的是()A.f(2)>f(3)>f(π)B.f(3)>f(2)>f(π)C.f(2)>f(π)>f(3)D.f(π)>f(3)>f(2)解析因为f(x)=1+x-sin x,所以f′(x)=1-cos x,当x∈(0,π]时,f′(x)>0,所以f(x)在(0,π]上是增函数,所以f(π)>f(3)>f(2).答案 D3.(2014·课标全国Ⅱ卷)若函数f(x)=kx-ln x在区间(1,+∞)单调递增,则k的取值范围是()A.(-∞,-2]B.(-∞,-1]C.[2,+∞)D.[1,+∞)解析∵f′(x)=k-1 x,依题意f′(x)≥0在(1,+∞)上恒成立,∴k≥1x在x∈(1,+∞)上恒成立,由x>1,得0<1x<1,所以k≥1.答案 D4.(2017·山东卷)若函数e x f(x)(e=2.718 28…是自然对数的底数)在f(x)的定义域上单调递增,则称函数f (x )具有M 性质,下列函数中具有M 性质的是( )A.f (x )=2-xB.f (x )=x 2C.f (x )=3-xD.f (x )=cos x 解析 设函数g (x )=e x ·f (x ),对于A ,g (x )=e x ·2-x =⎝ ⎛⎭⎪⎫e 2x ,在定义域R 上为增函数,A 正确;对于B ,g (x )=e x ·x 2,则g ′(x )=x (x +2)e x ,由g ′(x )>0得x <-2或x >0,∴g (x )在定义域R 上不是增函数,B 不正确;对于C ,g (x )=e x ·3-x=⎝ ⎛⎭⎪⎫e 3x 在定义域R 上是减函数,C 不正确;对于D ,g (x )=e x ·cos x ,则g ′(x )=2e xcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4,g ′(x )>0在定义域R 上不恒成立,D 不正确.答案 A5.(2018·保定一中模拟)函数f (x )的定义域为R ,f (-1)=2,对任意x ∈R ,f ′(x )>2,则f (x )>2x +4的解集为( )A.(-1,1)B.(-1,+∞)C.(-∞,-1)D.(-∞,+∞) 解析 由f (x )>2x +4,得f (x )-2x -4>0,设F (x )=f (x )-2x -4,则F ′(x )=f ′(x )-2, 因为f ′(x )>2,所以F ′(x )>0在R 上恒成立,所以F (x )在R 上单调递增.又F (-1)=f (-1)-2×(-1)-4=2+2-4=0,故不等式f (x )-2x -4>0等价于F (x )>F (-1),所以x >-1.答案 B二、填空题6.已知函数f (x )=(-x 2+2x )e x (x ∈R ,e 为自然对数的底数),则函数f (x )的单调递增区间为________.解析 因为f (x )=(-x 2+2x )e x ,所以f ′(x )=(-2x +2)e x +(-x 2+2x )e x=(-x 2+2)e x .令f ′(x )>0,即(-x 2+2)e x >0,因为e x >0,所以-x 2+2>0,解得-2<x <2,所以函数f (x )的单调递增区间为(-2,2).答案 (-2,2)7.(2018·安徽江南十校联考)设函数f (x )=12x 2-9ln x 在区间[a -1,a +1]上单调递减,则实数a 的取值范围是________.解析 易知f (x )的定义域为(0,+∞),且f ′(x )=x -9x .由f ′(x )=x -9x <0,解得0<x <3.因为f (x )=12x 2-9ln x 在[a -1,a +1]上单调递减,∴⎩⎨⎧a -1>0,a +1≤3,解得1<a ≤2. 答案 (1,2]8.(2018·银川诊断)若函数f (x )=ax 3+3x 2-x 恰好有三个单调区间,则实数a 的取值范围是________.解析 由题意知f ′(x )=3ax 2+6x -1,由函数f (x )恰好有三个单调区间,得f ′(x )有两个不相等的零点,所以3ax 2+6x -1=0需满足a ≠0,且Δ=36+12a >0,解得a >-3,所以实数a 的取值范围是(-3,0)∪(0,+∞).答案 (-3,0)∪(0,+∞)三、解答题9.已知函数f (x )=x 3+ax 2-x +c ,且a =f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫23. (1)求a 的值;(2)求函数f (x )的单调区间.解 (1)由f (x )=x 3+ax 2-x +c ,得f ′(x )=3x 2+2ax -1.当x =23时,得a =f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫23=3×⎝ ⎛⎭⎪⎫232+2a ×23-1, 解得a =-1.(2)由(1)可知f (x )=x 3-x 2-x +c ,则f ′(x )=3x 2-2x -1=3⎝ ⎛⎭⎪⎫x +13(x -1), 令f ′(x )>0,解得x >1或x <-13;令f ′(x )<0,解得-13<x <1.所以f (x )的单调递增区间是⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-13和(1,+∞); f (x )的单调递减区间是⎝ ⎛⎭⎪⎫-13,1. 10.已知a ∈R ,若函数f (x )=(-x 2+ax )e x (x ∈R ,e 为自然对数的底数)在(-1,1)上单调递增,求a 的取值范围.解 因为函数f (x )在(-1,1)上单调递增,所以f ′(x )≥0对x ∈(-1,1)都成立.因为f ′(x )=(-2x +a )e x +(-x 2+ax )e x =[-x 2+(a -2)x +a ]e x ,所以[-x 2+(a -2)x +a ]e x ≥0对x ∈(-1,1)都成立.因为e x >0,所以-x 2+(a -2)x +a ≥0,则a ≥x 2+2x x +1=(x +1)2-1x +1=(x +1)-1x +1对x ∈(-1,1)都成立. 令g (x )=(x +1)-1x +1,则g ′(x )=1+1(x +1)2>0, 所以g (x )=(x +1)-1x +1在(-1,1)上单调递增, 所以g (x )<g (1)=(1+1)-11+1=32, 所以a ≥32,又当a =32时,当且仅当x =0时,f ′(x )=0,所以a 的取值范围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫32,+∞. 能力提升题组(建议用时:20分钟)11.(2016·全国Ⅰ卷)若函数f (x )=x -13sin 2x +a sin x 在(-∞,+∞)单调递增,则a的取值范围是( )A.[-1,1]B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-1,13 C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-13,13 D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-1,-13 解析 ∵f (x )=x -13sin 2x +a sin x ,∴f ′(x )=1-23cos 2x +a cos x =1-23(2cos 2x -1)+a cos x =-43cos 2 x +a cos x +53,由f (x )在R 上单调递增,则f ′(x )≥0在R 上恒成立.令t =cos x ,t ∈[-1,1],则-43t 2+at +53≥0.在t ∈[-1,1]上恒成立.∴4t 2-3at -5≤0在t ∈[-1,1]上恒成立.令g (t )=4t 2-3at -5,则⎩⎨⎧g (1)=-3a -1≤0,g (-1)=3a -1≤0.解之得-13≤a ≤13. 答案 C12.函数f (x )在定义域R 内可导,若f (x )=f (2-x ),且当x ∈(-∞,1)时,(x -1)f ′(x )<0,设a =f (0),b =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,c =f (3),则a ,b ,c 的大小关系是________(由小到大). 解析 依题意得,当x <1时,f ′(x )>0,则f (x )在(-∞,1)上为增函数;又f (3)=f (-1),且-1<0<12<1,因此有f (-1)<f (0)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12, 即有f (3)<f (0)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,c <a <b . 答案 c <a <b13.(2016·四川卷节选)设函数f (x )=ax 2-a -ln x ,g (x )=1x -e e x ,其中a ∈R ,e =2.718…为自然对数的底数.(1)讨论f (x )的单调性;(2)证明:当x >1时,g (x )>0.(1)解 由题意得f ′(x )=2ax -1x =2ax 2-1x (x >0).当a ≤0时,f ′(x )<0,f (x )在(0,+∞)内单调递减.当a >0时,由f ′(x )=0有x =12a, 当x ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,12a 时,f ′(x )<0,f (x )单调递减; 当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫12a ,+∞时,f ′(x )>0,f (x )单调递增. (2)证明 令s (x )=e x -1-x ,则s ′(x )=e x -1-1.当x >1时,s ′(x )>0,所以s (x )>s (1),即e x -1>x ,1 x-ee x=e(e x-1-x)x e x>0.从而g(x)=。
导数复习题(含答案)
因为 ,所以 ,即 ,
所以 化为 ,
当 时,不等式 等价于 ,即 ,解得 ;
当 时,不等式 等价于 ,即 ,解得 ;
综上,不等式 的解集为 .
点睛:本题考查了与函数有关的不等式的求解问题,其中解答中涉及到利用条件构造新函数和利用导数研究函数的单调性,以及根据单调性和奇偶性的关系对不等式进行转化,解答中一定要注意函数值为零是自变量的取值,这是题目的一个易错点,试题综合性强,属于中档试题.
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由题意得 ,令
,选A.
点睛:对于求不等式成立时的参数范围问题,在可能的情况下把参数分离出来,使不等式一端是含有参数的不等式,另一端是一个区间上具体的函数,这样就把问题转化为一端是函数,另一端是参数的不等式,便于问题的解决.但要注意分离参数法不是万能的,如果分离参数后,得出的函数解析式较为复杂,性质很难研究,就不要使用分离参数法.
故答案为B。
11.已知函数 有两个零点,则 的取值范围是()
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】函数 的定义域为 ,因为 ,当 时, ,则函数 在 上单调递增,不满足条件;当 时,令 ,得 ,所以 在 上单调递减,在 上单调递增,所以 为极小值点,要使 有两个零点,即要 ,即 ,则 的取值范围是 ,故选D.
6.函数 的图象是()
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】由函数 ,则 ,所以函数 为奇函数,
图象关于原点对称,
又 时, ,
所以当 时, 单调递增,当 时, 单调递减,
综上,函数的图象大致为选项A,故选A.
7.已知函数 是函数 的导函数, ,对任意实数都有 ,设 则不等式 的解集为()
导数文科大题含详细标准答案
导数文科大题含详细答案————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:导数文科大题1.知函数,. (1)求函数的单调区间;(2)若关于的方程有实数根,求实数的取值范围. 答案解析2.已知, (1)若,求函数在点处的切线方程; (2)若函数在上是增函数,求实数a 的取值范围; (3)令, 是自然对数的底数);求当实数a等于多少时,可以使函数取得最小值为3.解:(1)时,,′(x),′(1)=3,,数在点处的切线方程为,(2)函数在上是增函数,′(x),在上恒成立,即,在上恒成立,令,当且仅当时,取等号, ,的取值范围为(3),′(x),①当时,在上单调递减,,计算得出(舍去);②当且时,即,在上单调递减,在上单调递增,,计算得出,满足条件;③当,且时,即,在上单调递减,,计算得出(舍去);综上,存在实数,使得当时,有最小值3.解析(1)根据导数的几何意义即可求出切线方程.(2)函数在上是增函数,得到f′(x),在上恒成立,分离参数,根据基本不等式求出答案,(3),求出函数的导数,讨论,,的情况,从而得出答案3.已知函数,(1)分别求函数与在区间上的极值;(2)求证:对任意,解:(1),令,计算得出:,,计算得出:或,故在和上单调递减,在上递增,在上有极小值,无极大值;,,则,故在上递增,在上递减,在上有极大值,,无极小值;(2)由(1)知,当时,,,故;当时,,令,则,故在上递增,在上递减,,;综上,对任意,解析(1)求导,利用导数与函数的单调性及极值关系,即可求得及单调区间及极值;4.已知函数,其中,为自然数的底数.(1)当时,讨论函数的单调性;(2)当时,求证:对任意的,.解:(1)当时,,则,,故则在R上单调递减.(2)当时,,要证明对任意的,.则只需要证明对任意的,.设,看作以a为变量的一次函数,要使,则,即,恒成立,①恒成立,对于②,令,则,设时,,即.,,在上,,单调递增,在上,,单调递减,则当时,函数取得最大值,故④式成立,综上对任意的,.解析:(1)求函数的导数,利用函数单调性和导数之间的关系进行讨论即可.(2)对任意的,转化为证明对任意的,,即可,构造函数,求函数的导数,利用导数进行研究即可.5.已知函数(1)当时,求函数在处的切线方程;(2)求在区间上的最小值.解:(1)设切线的斜率为k.因为,所以,所以,所以所求的切线方程为,即(2)根据题意得, 令,可得①若,则,当时,,则在上单调递增.所以②若,则, 当时,,则在上单调递减. 所以③若,则,所以,随x的变化情况如下表:x 1 20 - 0 + 0-e Φ极小值Γ0所以的单调递减区间为,单调递增区间为所以在上的最小值为综上所述:当时,;当时,;当时,解析(1)设切线的斜率为k.利用导数求出斜率,切点坐标,然后求出切线方程.(2)通过,可得.通过①,②,③,判断函数的单调性求出函数的最值.6.已知函数。
高中函数和导数试题及答案
高中函数和导数试题及答案一、选择题1. 函数f(x) = x^2 + 3x + 2的导数是:A. 2x + 3B. x^2 + 3C. 2x + 1D. 3x + 22. 若函数f(x) = sin(x) + cos(x)的导数是:A. cos(x) - sin(x)B. cos(x) + sin(x)C. -sin(x) + cos(x)D. -sin(x) - cos(x)3. 已知函数g(x) = 2x^3 - 5x^2 + 7x - 1,其在x = 1处的导数值是:A. -1B. 0C. 1D. 2二、填空题4. 若f(x) = 4x^3 - 5x^2 + 6x - 7,求f'(x) = __________。
5. 若f(x) = x^4 + 2x^3 - 3x^2 + 4x + 5,求f'(2) = __________。
三、解答题6. 已知函数h(x) = x^3 - 6x^2 + 11x - 6,求h'(x),并求h'(1)的值。
7. 已知函数k(x) = √x,求k'(x),并讨论k(x)的单调性。
四、综合题8. 已知函数F(x) = ln(x) + x^2,求F'(x),并讨论F(x)在x > 0时的增减性。
答案解析:一、选择题1. 正确答案:A. 2x + 3解析:f'(x) = 2x + 3,根据导数的幂规则和线性规则计算得出。
2. 正确答案:A. cos(x) - sin(x)解析:f'(x) = cos(x) - sin(x),根据三角函数的导数规则计算得出。
3. 正确答案:B. 0解析:g'(x) = 6x^2 - 10x + 7,代入x = 1得g'(1) = 0。
二、填空题4. 答案:12x^2 - 10x + 6解析:根据导数的幂规则和线性规则计算。
5. 答案:44解析:f'(x) = 4x^3 + 6x^2 - 6x + 4,代入x = 2计算得出。
(完整word版)高中文科数学导数练习题.doc
专题 8:导数(文)经典例题剖析考点一:求导公式。
例 1. f (x) 是 f (x) 1 x3 2x 1 的导函数,则 f ( 1) 的值是。
3解析: f ' x x 2 2 ,所以 f ' 1 1 2 3答案: 3考点二:导数的几何意义。
例 2. 已知函数 y f ( x) 的图象在点 M (1, f (1)) 处的切线方程是 y 1x 2 ,则2f (1) f (1) 。
解析:因为 k 1,所以25,所以 f 1 5 ,所以2 21f ' 1,由切线过点M (1,f (1)),可得点M的纵坐标为2f 1 f ' 1 3答案: 3例 3.曲线y x3 2x2 4x 2 在点 (1, 3) 处的切线方程是。
解析: y' 3x2 4x 4 ,点 (1, 3) 处切线的斜率为k 3 4 4 5 ,所以设切线方程为 y 5x b ,将点 (1, 3) 带入切线方程可得 b 2 ,所以,过曲线上点(1,3) 处的切线方程为:5x y 2 0答案: 5x y 2 0点评:以上两小题均是对导数的几何意义的考查。
考点三:导数的几何意义的应用。
例 4.已知曲线 C :y x3 3x 2 2x ,直线 l : y kx ,且直线l 与曲线C相切于点x0 , y0 x0 0 ,求直线l的方程及切点坐标。
解析:直线过原点,则 k y0 x0 0 。
由点x0, y0在曲线 C 上,则x0y 0 x 0 3 3x 0 22x 0 , y 0x 0 23x 0 2。
又 y' 3x 26x 2 ,在x 0x 0 , y 0处 曲 线 C 的 切 线 斜 率 为 k f ' x 03x 0 2 6x 02 ,23x 0 226x 0 2 ,整理得: 2 x 0 3x 0 0 ,解得: x 03 0x 03x 0或 x 02(舍),此时, y 03 , k1 。
所以,直线 l 的方程为 y1x ,切点坐标是8443 , 3 。
导数文科测试题及答案
导数文科测试题及答案一、单项选择题(每题3分,共30分)1. 函数y=x^2的导数是()A. 2xB. x^2C. 2D. x答案:A2. 函数y=3x的导数是()A. 3B. 3xC. 1D. 0答案:A3. 函数y=x^3的导数是()A. 3x^2B. x^3C. 3D. x^2答案:A4. 函数y=sin(x)的导数是()A. cos(x)B. sin(x)C. -sin(x)D. -cos(x)答案:A5. 函数y=e^x的导数是()A. e^xB. e^(-x)C. 1D. 0答案:A6. 函数y=ln(x)的导数是()A. 1/xB. xC. ln(x)D. 1答案:A7. 函数y=1/x的导数是()A. -1/x^2B. 1/x^2C. -1/xD. 1/x答案:A8. 函数y=x^(1/2)的导数是()A. 1/2x^(-1/2)B. 1/2x^(1/2)C. 1/2D. 2x^(-1/2)答案:A9. 函数y=tan(x)的导数是()A. sec^2(x)B. tan(x)C. 1D. sec(x)答案:A10. 函数y=arcsin(x)的导数是()A. 1/sqrt(1-x^2)B. 1/xC. xD. sqrt(1-x^2)答案:A二、填空题(每题4分,共20分)11. 函数y=x^4的导数是________。
答案:4x^312. 函数y=cos(x)的导数是________。
答案:-sin(x)13. 函数y=ln(1+x)的导数是________。
答案:1/(1+x)14. 函数y=x^(-2)的导数是________。
答案:-2x^(-3)15. 函数y=arccos(x)的导数是________。
答案:-1/sqrt(1-x^2)三、解答题(每题10分,共50分)16. 求函数y=x^2-2x+1的导数。
答案:y'=2x-217. 求函数y=e^(2x)的导数。
完整版)导数最新文科高考数学真题
完整版)导数最新文科高考数学真题1.曲线y=xex-1在点(1,1)处的切线斜率为2e。
(选项C)2.曲线y=ax-ln(x+1)在点(0,0)处的切线方程为y=2x,因此a=3.(选项D)3.根据导函数y'=f'(x)的图象,确定函数y=f(x)的图象为B。
4.函数f(x)=2/x+lnx,其导数为f'(x)=-2/x^2+1/x。
解方程f'(x)=0,得到x=2为f(x)的极小值点。
(选项D)5.如果p:f(x)=q:x是f(x)的极值点,则p是q的必要条件,但不是充分条件。
(选项C)6.曲线y=x^3-x+3在点(1,3)处的切线方程为2x-y+1=0.7.曲线y=kx+lnx在点(1,k)处的切线平行于x轴,因此k=-1.8.曲线y=ax-lnx在点(1,a)处的切线平行于x轴,因此a=1/2.(选项1/2)9.曲线y=-5ex+3在点(0,-2)处的切线方程为5x+y+2=0.10.曲线y=x+1(α∈R)在点(1,2)处的切线经过坐标原点,因此α=2.11.曲线y=x(3lnx+1)在点(1,1)处的切线方程为4x-y-3=0.12.曲线y=e^x上点P处的切线平行于直线2x+y+1=0,因此P的坐标为(-ln2,2)。
13.曲线y=xlnx上点P处的切线平行于直线2x-y+1=0,因此P的坐标为(e,e)。
14.函数y=-x^2没有明显的问题,但是缺少了后面的部分,因此无法确定答案。
15.若函数f(x)=kx-lnx在区间(1,+∞)单调递增,则k的取值范围是[1,+∞)。
16.函数f(x)=(1-cosx)sinx在[-π,π]的图象大致为下凸的W 形,拐点为x=0.17.已知曲线y=x+lnx在点(1,1)处的切线与曲线y=ax+(a+2)x+1相切,则2a=8.18.函数y=xe在其极值点处的切线方程为y=-x/e。
19.已知函数f(x)=axlnx,其中a为实数,且f'(x)为f(x)的导函数,若f'(1)=3,则a的值为3.20.曲线y=x^2的在点(1,2)处的切线方程为x-y+1=0.21.函数y=f(x)的导函数y=f'(x)的图象为下凸的W形,则函数y=f(x)的图象可能是D。
高中文科数学导数大题及答案
高中文科数学导数大题及答案
本文旨在论述高中文科数学中导数的概念,并介绍其相关的计算方法,以及探究求解导数的实际应用。
高中数学课上学习导数是一个必须要掌握的重要概念,也是一个难点。
本文将为大家分享两道关于导数的高中文科数学大题及答案,供大家参考。
一、导数求值
题目:已知 f(x) = 3x - 7, 求 f'(x)的值。
答案:f'(x) = 3。
解析:
给定函数f(x)=3x-7,因此求出f'(x),即该函数的导数,用泰勒公式可以得:f'(x) = 3。
二、局部极值
题目:已知f(x)=(x-3)^2(x+2)^3,求f'(x)=0时,f(x)的局部极值。
答案:f'(x)=0时,x=-2, f(x)的局部极值是最小值-56。
解析:
因为f'(x)=0时,可以求出x=-2,即满足f'(x)=0的极值点为x=-2,因此在x=-2处f(x)的局部极值可以通过求函数f(x)的值来求得,即f(x)=(-2-3)^2(-2+2)^3=-56,所以f'(x)=0时,f(x)的局部极值为最小值-56。
2024年高考数学总复习第三章《导数及其应用》测试卷及答案解析
2024年高考数学总复习第三章《导数及其应用》测试卷及答案解析(时间:120分钟满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)1.已知曲线y=f(x)在x=5处的切线方程是y=-x+5,则f(5)与f′(5)分别为() A.5,-1B.-1,5C.-1,0D.0,-1答案D解析由题意可得f(5)=-5+5=0,f′(5)=-1,故选D.2.已知函数f(x)=x sin x+ax,且f1,则a等于()A.0B.1C.2D.4答案A解析∵f′(x)=sin x+x cos x+a,且f1,∴sin π2+π2cosπ2+a=1,即a=0.3.若曲线y=mx+ln x在点(1,m)处的切线垂直于y轴,则实数m等于() A.-1B.0C.1D.2答案A解析f(x)的导数为f′(x)=m+1x,曲线y=f(x)在点(1,m)处的切线斜率为k=m+1=0,可得m=-1.故选A.4.已知f1(x)=sin x+cos x,f n+1(x)是f n(x)的导函数,即f2(x)=f1′(x),f3(x)=f2′(x),…,f n+1(x)=f n′(x),n∈N*,则f2020(x)等于()A.-sin x-cos x B.sin x-cos xC.-sin x+cos x D.sin x+cos x答案B解析∵f1(x)=sin x+cos x,∴f2(x)=f1′(x)=cos x-sin x,∴f3(x)=f2′(x)=-sin x-cos x,∴f4(x)=f3′(x)=-cos x+sin x,∴f5(x)=f4′(x)=sin x+cos x=f1(x),∴f n(x)是以4为周期的函数,∴f2020(x)=f4(x)=sin x-cos x,故选B.5.已知函数f(x)的导函数为f′(x),且满足f(x)=2xf′(e)+ln x(其中e为自然对数的底数),则f′(e)等于()A .1B .-1C .-eD .-e -1答案D解析已知f (x )=2xf ′(e)+ln x ,其导数f ′(x )=2f ′(e)+1x,令x =e ,可得f ′(e)=2f ′(e)+1e ,变形可得f ′(e)=-1e ,故选D.6.函数y =12x 2-ln x 的单调递减区间为()A .(-1,1]B .(0,1]C .[1,+∞)D .(0,+∞)答案B解析由题意知,函数的定义域为(0,+∞),又由y ′=x -1x≤0,解得0<x ≤1,所以函数的单调递减区间为(0,1].7.(2019·沈阳东北育才学校模拟)已知定义在(0,+∞)上的函数f (x )=x 2+m ,g (x )=6ln x -4x ,设两曲线y =f (x )与y =g (x )在公共点处的切线相同,则m 值等于()A .5B .3C .-3D .-5答案D解析f ′(x )=2x ,g ′(x )=6x -4,令2x =6x-4,解得x =1,这就是切点的横坐标,代入g (x )求得切点的纵坐标为-4,将(1,-4)代入f (x )得1+m =-4,m =-5.故选D.8.(2019·新乡模拟)若函数f (x )=a e x +sin x 在-π2,0上单调递增,则a 的取值范围为()B .[-1,1]C .[-1,+∞)D .[0,+∞)答案D解析依题意得,f ′(x )=a e x +cos x ≥0,即a ≥-cos xe x 对x ∈-π2,0恒成立,设g (x )=-cos xe x ,x ∈-π2,0,g ′(x )g ′(x )=0,则x =-π4,当x ∈-π2,-g ′(x )<0;当x -π4,0时,g ′(x )>0,故g (x )max =g (0,则a ≥0.故选D.9.(2019·河北衡水中学调研)如图所示,某几何体由底面半径和高均为5的圆柱与半径为5的半球面对接而成,该封闭几何体内部放入一个小圆柱体,且小圆柱体的上下底面均与外层圆柱的底面平行,则小圆柱体积的最大值为()A.2000π9B.4000π27C .81πD .128π答案B解析小圆柱的高分为上下两部分,上部分同大圆柱一样为5,下部分深入底部半球内设为h (0<h <5),小圆柱的底面半径设为r (0<r <5),由于r ,h 和球的半径5满足勾股定理,即r 2+h 2=52,所以小圆柱体积V =πr 2(h +5)=π(25-h 2)(h +5)(0<h <5),求导V ′=-π(3h -5)·(h +5),当0<h ≤53时,体积V 单调递增,当53<h <5时,体积V 单调递减.所以当h =53时,小圆柱体积取得最大值,V max ==4000π27,故选B.10.(2019·凉山诊断)若对任意的0<x 1<x 2<a 都有x 2ln x 1-x 1ln x 2<x 1-x 2成立,则a 的最大值为()A.12B .1C .eD .2e答案B解析原不等式可转化为1+ln x 1x 1<1+ln x 2x 2,构造函数f (x )=1+ln x x ,f ′(x )=-ln xx2,故函数在(0,1)上导数大于零,单调递增,在(1,+∞)上导数小于零,单调递减.由于x 1<x 2且f (x 1)<f (x 2),故x 1,x 2在区间(0,1)上,故a 的最大值为1,故选B.11.(2019·洛阳、许昌质检)设函数y =f (x ),x ∈R 的导函数为f ′(x ),且f (x )=f (-x ),f ′(x )<f (x ),则下列不等式成立的是(注:e 为自然对数的底数)()A .f (0)<e -1f (1)<e 2f (2)B .e -1f (1)<f (0)<e 2f (2)C .e 2f (2)<e -1f (1)<f (0)D .e 2f (2)<f (0)<e -1f (1)答案B解析设g (x )=e -x f (x ),∴g ′(x )=-e -x f (x )+e -x f ′(x )=e -x (f ′(x )-f (x )),∵f ′(x )<f (x ),∴g ′(x )<0,∴g (x )为减函数.∵g (0)=e 0f (0)=f (0),g (1)=e -1f (1),g (-2)=e 2f (-2)=e 2f (2),且g (-2)>g (0)>g (1),∴e -1f (1)<f (0)<e 2f (2),故选B.12.(2019·廊坊省级示范高中联考)已知函数f (x )=-13x 3-12x 2+ax -b 的图象在x =0处的切线方程为2x -y -a =0,若关于x 的方程f (x 2)=m 有四个不同的实数解,则m 的取值范围为()A.-323,-B.-2-323,-2答案D解析由函数f (x )=-13x 3-12x 2+ax -b ,可得f ′(x )=-x 2-x +a ,则f (0)=-b =-a ,f ′(0)=a =2,则b =2,即f (x )=-13x 3-12x 2+2x -2,f ′(x )=-x 2-x +2=-(x -1)(x +2),所以函数f (x )在(-2,1)上单调递增,在(-∞,-2),(1,+∞)上单调递减,又由关于x 的方程f (x 2)=m 有四个不同的实数解,等价于函数f (x )的图象与直线y =m 在x ∈(0,+∞),上有两个交点,又f (0)=-2,f (1)=-56,所以-2<m <-56,故选D.二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.(2019·陕西四校联考)已知函数f (x )=ln x +2x 2-4x ,则函数f (x )的图象在x =1处的切线方程为________________.答案x -y -3=0解析∵f (x )=ln x +2x 2-4x ,∴f ′(x )=1x +4x -4,∴f ′(1)=1,又f (1)=-2,∴所求切线方程为y -(-2)=x -1,即x -y -3=0.14.已知函数f (x )=(x -a )ln x (a ∈R ),若函数f (x )存在三个单调区间,则实数a 的取值范围是________.答案-1e2,解析f ′(x )=ln x +1x (x -a )=ln x +1-ax,函数f (x )=(x -a )ln x (a ∈R ),若函数f (x )存在三个单调区间,则f ′(x )有两个变号零点,即f ′(x )=0有两个不等实根,即a =x (ln x +1)有两个不等实根,转化为y =a 与y =x (ln x +1)的图象有两个不同的交点.令g (x )=x (ln x +1),则g ′(x )=ln x +2,令ln x +2=0,则x =1e 2,即g (x )=x (ln x +1)[g (x )]min =-1e 2,当x →0时,g (x )→0,当x →+∞时,f (x )→+∞,所以结合f (x )的图象(图略)可知a -1e 2,15.(2019·山师大附中模拟)已知函数f (x )=x 3-2x +e x -1e x ,其中e 是自然对数的底数,f (a -1)+f (2a 2)≤0,则实数a 的取值范围是________.答案-1,12解析由函数f (x )=x 3-2x +e x -1e x f ′(x )=3x 2-2+e x +1e x ≥-2+e x +1ex ≥-2+2e x ·1e x=0,当且仅当x =0时等号成立,可得f (x )在R 上递增,又f (-x )+f (x )=(-x )3+2x +e -x -e x +x 3-2x +e x -1e x 0,可得f (x )为奇函数,则f (a -1)+f (2a 2)≤0,即有f (2a 2)≤0-f (a -1)=f (1-a ),即有2a 2≤1-a ,解得-1≤a ≤12.16.(2019·湖北黄冈中学、华师附中等八校联考)定义在R 上的函数f (x )满足f (-x )=f (x ),且对任意的不相等的实数x 1,x 2∈[0,+∞)有f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2<0成立,若关于x 的不等式f (2mx -ln x-3)≥2f (3)-f (-2mx +ln x +3)在x ∈[1,3]上恒成立,则实数m 的取值范围是______________.答案12e ,1+ln 36解析∵函数f (x )满足f (-x )=f (x ),∴函数f (x )为偶函数.又f (2mx -ln x -3)≥2f (3)-f (-2mx +ln x +3)=2f (3)-f (2mx -ln x -3),∴f (2mx -ln x -3)≥f (3).由题意可得函数f (x )在(-∞,0)上单调递增,在[0,+∞)上单调递减.∴|2mx -ln x -3|≤3对x ∈[1,3]恒成立,∴-3≤2mx -ln x -3≤3对x ∈[1,3]恒成立,即ln x2x ≤m ≤ln x +62x对x ∈[1,3]恒成立.令g (x )=ln x2x ,x ∈[1,3],则g ′(x )=1-ln x 2x 2∴g (x )在[1,e ]上单调递增,在(e,3]上单调递减,∴g (x )max =g (e)=12e .令h (x )=ln x +62x ,x ∈[1,3],则h ′(x )=-5-ln x2x 2<0,∴h (x )在[1,3]上单调递减,∴h (x )min =h (3)=6+ln 36=1+ln 36.综上可得实数m 的取值范围为12e ,1+ln 36.三、解答题(本大题共70分)17.(10分)(2019·辽宁重点高中联考)已知函数f (x )=x 3+mx 2-m 2x +1(m 为常数,且m >0)有极大值9.(1)求m 的值;(2)若斜率为-5的直线是曲线y =f (x )的切线,求此直线方程.解(1)f ′(x )=3x 2+2mx -m 2=(x +m )(3x -m )=0,令f ′(x )=0,则x =-m 或x =13m ,当x 变化时,f ′(x )与f (x )的变化情况如下表:f ′(x )+0-0+f (x )增极大值减极小值增从而可知,当x =-m 时,函数f (x )取得极大值9,即f (-m )=-m 3+m 3+m 3+1=9,∴m =2.(2)由(1)知,f (x )=x 3+2x 2-4x +1,依题意知f ′(x )=3x 2+4x -4=-5,∴x =-1或x =-13,又f (-1)=6,=6827,所以切线方程为y -6=-5(x +1)或y -6827=-即5x +y -1=0或135x +27y -23=0.18.(12分)(2019·成都七中诊断)已知函数f (x )=x sin x +2cos x +ax +2,其中a 为常数.(1)若曲线y =f (x )在x =π2处的切线斜率为-2,求该切线的方程;(2)求函数f (x )在x ∈[0,π]上的最小值.解(1)求导得f ′(x )=x cos x -sin x +a ,由f a -1=-2,解得a =-1.此时2,所以该切线的方程为y -2=-2x +y -2-π=0.(2)对任意x ∈[0,π],f ″(x )=-x sin x ≤0,所以f ′(x )在[0,π]内单调递减.当a ≤0时,f ′(x )≤f ′(0)=a ≤0,∴f (x )在区间[0,π]上单调递减,故f (x )min =f (π)=a π.当a ≥π时,f ′(x )≥f ′(π)=a -π≥0,∴f (x )在区间[0,π]上单调递增,故f (x )min =f (0)=4.当0<a <π时,因为f ′(0)=a >0,f ′(π)=a -π<0,且f ′(x )在区间[0,π]上单调递减,结合零点存在定理可知,存在唯一x 0∈(0,π),使得f ′(x 0)=0,且f (x )在[0,x 0]上单调递增,在[x 0,π]上单调递减.故f (x )的最小值等于f (0)=4和f (π)=a π中较小的一个值.①当4π≤a <π时,f (0)≤f (π),故f (x )的最小值为f (0)=4.②当0<a <4π时,f (π)≤f (0),故f (x )的最小值为f (π)=a π.综上所述,函数f (x )的最小值f (x )min,a ≥4π,π,a <4π.19.(12分)(2019·武汉示范高中联考)已知函数f (x )=4ln x -mx 2+1(m ∈R ).(1)若函数f (x )在点(1,f (1))处的切线与直线2x -y -1=0平行,求实数m 的值;(2)若对于任意x ∈[1,e ],f (x )≤0恒成立,求实数m 的取值范围.解(1)∵f (x )=4ln x -mx 2+1,∴f ′(x )=4x -2mx ,∴f ′(1)=4-2m ,∵函数f (x )在(1,f (1))处的切线与直线2x -y -1=0平行,∴f ′(1)=4-2m =2,∴m =1.(2)∵对于任意x ∈[1,e ],f (x )≤0恒成立,∴4ln x -mx 2+1≤0,在x ∈[1,e ]上恒成立,即对于任意x ∈[1,e ],m ≥4ln x +1x 2恒成立,令g (x )=4ln x +1x 2,x ∈[1,e ],g ′(x )=2(1-4ln x )x 3,令g ′(x )>0,得1<x <14e ,令g ′(x )<0,得14e <x <e ,当x 变化时,g ′(x ),g (x )的变化如下表:x 14(1,e )14e14(e ,e)g ′(x )+0-g (x )极大值∴函数g (x )在区间[1,e ]上的最大值g (x )max =g (14e )=141244ln e 1(e )+=2e e ,∴m ≥2ee,即实数m 的取值范围是2ee ,+20.(12分)已知函数f (x )=ln x -ax (ax +1),其中a ∈R .(1)讨论函数f (x )的单调性;(2)若函数f (x )在(0,1]内至少有1个零点,求实数a 的取值范围.解(1)依题意知,函数f (x )的定义域为(0,+∞),且f ′(x )=1x -2a 2x -a =2a 2x 2+ax -1-x =(2ax -1)(ax +1)-x,当a =0时,f (x )=ln x ,函数f (x )在(0,+∞)上单调递增;当a >0时,由f ′(x )>0,得0<x <12a,由f ′(x )<0,得x >12a,函数f (x )当a <0时,由f ′(x )>0,得0<x <-1a ,由f ′(x )<0,得x >-1a ,函数f (x )-1a,+.(2)①当a =0时,函数f (x )在(0,1]内有1个零点x 0=1;②当a >0时,由(1)知函数f (x )若12a ≥1,即0<a ≤12时,f (x )在(0,1]上单调递增,由于当x →0时,f (x )→-∞且f (1)=-a 2-a <0知,函数f (x )在(0,1]内无零点;若0<12a <1,即当a >12时,f (x )1上单调递减,要使函数f (x )在(0,1]内至少有1个零点,只需满足0,即ln 12a ≥34,又∵a >12,∴ln 12a <0,∴不等式不成立.∴f (x )在(0,1]内无零点;③当a <0时,由(1)知函数f (x )-1a,+若-1a ≥1,即-1≤a <0时,f (x )在(0,1]上单调递增,由于当x →0时,f (x )→-∞,且f (1)=-a 2-a >0,知函数f (x )在(0,1]内有1个零点;若0<-1a <1,即a <-1时,函数f (x )-1a,1上单调递减,由于当x →0时,f (x )→-∞,且当a <-1时,,知函数f (x )在(0,1]内无零点.综上可得a 的取值范围是[-1,0].21.(12分)(2019·湖北黄冈中学、华师附中等八校联考)在工业生产中,对一正三角形薄钢板(厚度不计)进行裁剪可以得到一种梯形钢板零件,现有一边长为3(单位:米)的正三角形钢板(如图),沿平行于边BC 的直线DE 将△ADE 剪去,得到所需的梯形钢板BCED ,记这个梯形钢板的周长为x (单位:米),面积为S (单位:平方米).(1)求梯形BCED 的面积S 关于它的周长x 的函数关系式;(2)若在生产中,梯形BCED 试确定这个梯形的周长x 为多少时,该零件才可以在生产中使用?解(1)∵DE ∥BC ,△ABC 是正三角形,∴△ADE 是正三角形,AD =DE =AE ,BD =CE =3-AD ,则DE +2(3-AD )+3=9-AD =x ,S =(3+AD )·(3-AD )·sin 60°2=3(12-x )(x -6)4(6<x <9),化简得S =34(-x 2+18x -72)(6<x <9).故梯形BCED 的面积S 关于它的周长x 的函数关系式为S =34(-x 2+18x -72)(6<x <9).(2)∵由(1)得S =34(-x 2+18x -72)(6<x <9),令f (x )=S x =x -72x +x <9),∴f ′(x )1令f ′(x )=0,得x =62或x =-62(舍去),f (x ),f ′(x )随x 的变化如下表:x(6,62)62(62,9)f ′(x )+0-f (x )单调递增极大值单调递减∴当x =62时,函数f (x )=S x有最大值,为f (62)=923-36.∴当x =62米时,该零件才可以在生产中使用.22.(12分)(2019·衡水中学调研)已知函数f (x )=k e x -x 2(其中k ∈R ,e 是自然对数的底数).(1)若k =2,当x ∈(0,+∞)时,试比较f (x )与2的大小;(2)若函数f (x )有两个极值点x 1,x 2(x 1<x 2),求k 的取值范围,并证明:0<f (x 1)<1.解(1)当k =2时,f (x )=2e x -x 2,则f ′(x )=2e x -2x ,令h (x )=2e x -2x ,h ′(x )=2e x -2,由于x ∈(0,+∞),故h ′(x )=2e x -2>0,于是h (x )=2e x -2x 在(0,+∞)上为增函数,所以h (x )=2e x -2x >h (0)=2>0,即f ′(x )=2e x -2x >0在(0,+∞)上恒成立,从而f (x )=2e x -x 2在(0,+∞)上为增函数,故f (x )=2e x -x 2>f (0)=2.(2)函数f (x )有两个极值点x 1,x 2,则x 1,x 2是f ′(x )=k e x -2x =0的两个根,即方程k =2x ex 有两个根,设φ(x )=2x e x ,则φ′(x )=2-2x ex ,当x <0时,φ′(x )>0,函数φ(x )单调递增且φ(x )<0;当0<x <1时,φ′(x )>0,函数φ(x )单调递增且φ(x )>0;当x >1时,φ′(x )<0,函数φ(x )单调递减且φ(x )>0.作出函数φ(x )的图象如图所示,要使方程k =2x e x 有两个根,只需0<k <φ(1)=2e,故实数k f (x )的两个极值点x 1,x 2满足0<x 1<1<x 2,由f ′(x 1)=1e x k -2x 1=0得k =112e x x ,所以f (x 1)=1e x k -x 21=112e x x 1e x -x 21=-x 21+2x 1=-(x 1-1)2+1,由于x 1∈(0,1),所以0<-(x 1-1)2+1<1,所以0<f (x 1)<1.。
高考文科数学导数真题汇编(带答案)
高考文科数学导数真题汇编(带答案)高考数学文科导数真题汇编答案一、客观题组4.设函数f(x)在R上可导,其导函数f'(x),且函数f(x)在x=-2处取得极小值,则函数y=xf'(x)的图象可能是。
5.设函数f(x)=x^2-2x,则f(x)的单调递减区间为。
7.设函数f(x)在R上可导,其导函数f'(x),且函数f(x)在x=2处取得极大值,则函数y=xf'(x)的图象可能是。
8.设函数f(x)=1/(2x-lnx),则x=2为f(x)的极小值点。
9.函数y=1/(2x-lnx)的单调递减区间为(0,1]。
11.已知函数f(x)=x^2+bx+c的图象经过点(1,2),且在点(2,3)处的切线斜率为4,则b=3.12.已知函数f(x)=ax^2+bx+c的图象过点(1,1),且在点(2,3)处的切线斜率为5,则a=2.二、大题组2011新课标】21.已知函数f(x)=aln(x/b)+2,曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为x+2y-3=0.(1) 求a、b的值;(2) 证明:当x>1,且x≠b时,f(x)>2ln(x/b)。
解析】1) f'(x)=a/(xlnb)+2/x,由于直线x+2y-3=0的斜率为-1/2,且过点(1,f(1)),解得a=1,b=1.2) 由(1)知f(x)=ln(x)+1,所以f(x)-2ln(x/b)=ln(x/b)+1>0,当x>1,且x≠b时,f(x)>2ln(x/b)成立。
2012新课标】21.设函数f(x)=ex-ax-2.(1) 求f(x)的单调区间;(2) 若a=1,k为整数,且当x>0时,(x-k)f'(x)+x+1>0,求k的最大值。
解析】1) f(x)的定义域为(-∞,+∞),f'(x)=ex-a,若a≤0,则f'(x)>0,所以f(x)在(-∞,+∞)单调递增。
高考文科数学试卷导数大题
一、题目已知函数$f(x) = x^3 - 3x^2 + 2x + 1$,求:(1)函数$f(x)$在$x=1$处的切线方程;(2)函数$f(x)$的极值点。
二、解题过程(1)求切线方程首先,我们需要求出函数$f(x)$在$x=1$处的导数,即切线的斜率。
由导数的定义,我们有:$$f'(x) = \lim_{\Delta x \to 0} \frac{f(x+\Delta x) - f(x)}{\Delta x}$$对于函数$f(x) = x^3 - 3x^2 + 2x + 1$,我们有:$$f'(x) = \lim_{\Delta x \to 0} \frac{(x+\Delta x)^3 - 3(x+\Delta x)^2 + 2(x+\Delta x) + 1 - (x^3 - 3x^2 + 2x + 1)}{\Delta x}$$展开并化简上式,得到:$$f'(x) = \lim_{\Delta x \to 0} \frac{3x^2\Delta x + 3x\Delta x^2 +\Delta x^3 - 6x\Delta x - 6\Delta x^2 + 2\Delta x}{\Delta x}$$化简后得到:$$f'(x) = 3x^2 + 3x - 6x - 6 + 2$$进一步化简,得到:$$f'(x) = 3x^2 - 3x - 4$$将$x=1$代入上式,得到切线的斜率$k$:$$k = f'(1) = 3 \times 1^2 - 3 \times 1 - 4 = -4$$接下来,我们需要求出切点的纵坐标。
将$x=1$代入原函数$f(x)$,得到:$$f(1) = 1^3 - 3 \times 1^2 + 2 \times 1 + 1 = 1$$因此,切点为$(1, 1)$。
最后,我们可以写出切线方程。
由于切线的斜率为$k=-4$,切点为$(1, 1)$,所以切线方程为:$$y - 1 = -4(x - 1)$$化简后得到:$$y = -4x + 5$$(2)求极值点为了求出函数$f(x)$的极值点,我们需要找到函数的导数$f'(x)$的零点。
高三文科导数练习题
高三文科导数练习题1. 某物体运动的位移函数为 $s(t) = 2t^3 - 3t^2 + 6t + 1$,求该物体在 $t=2$ 时的速度和加速度。
解析:位移函数的导数即为速度函数,速度函数的导数即为加速度函数。
我们可以先求位移函数的导数,然后再求导一次得到加速度函数。
首先求位移函数的导数:$s'(t) = \frac{d}{dt}(2t^3 - 3t^2 + 6t + 1)$根据求导法则,我们可以依次对每一项求导:$s'(t) = \frac{d}{dt}(2t^3) - \frac{d}{dt}(3t^2) + \frac{d}{dt}(6t) +\frac{d}{dt}(1)$对于多项式函数的求导,我们可以应用幂函数的导数规则:$s'(t) = 6t^2 - 6t + 6$接下来求速度函数的导数,即加速度函数:$s''(t) = \frac{d}{dt}(6t^2 - 6t + 6)$同样地,我们对每一项应用幂函数的导数规则:$s''(t) = 12t - 6$因此,该物体在 $t=2$ 时的速度为 $s'(2) = 6(2)^2 - 6(2) + 6 = 24$,加速度为 $s''(2) = 12(2) - 6 = 18$。
2. 已知函数 $f(x) = \frac{3}{x^2}$,求 $f'(x)$ 和 $f''(x)$。
解析:首先求 $f(x)$ 的导数 $f'(x)$。
根据导数的定义和商规则:$f'(x) = \frac{d}{dx}\left(\frac{3}{x^2}\right) = \frac{0*x^2 -3*2x}{(x^2)^2} = \frac{-6x}{x^4} = -6\frac{1}{x^3}$接下来求 $f'(x)$ 的导数 $f''(x)$。
人教版高考文科数学专题复习导数训练题及参考答案
高考文科数学专题复习导数训练题(文)(附参考答案)一、考点回顾1.导数的概念及其运算是导数应用的基础,是高考重点考查的内容.考查方式以客观题为主,主要考查导数的基本公式和运算法则,以及导数的几何意义.2.导数的应用是高中数学中的重点内容,导数已由解决问题的工具上升到解决问题必不可少的工具,特别是利用导数来解决函数的单调性与最值问题是高考热点问题.选择填空题侧重于利用导数确定函数的单调性、单调区间和最值问题,解答题侧重于导数的综合应用,即与函数、不等式、数列的综合应用.3.应用导数解决实际问题,关键是建立适当的数学模型(函数关系),如果函数在给定区间内只有一个极值点,此时函数在这点有极值,而此时不用和端点值进行比较,也可以得知这就是最值.二、经典例题剖析考点一:求导公式例1是的导函数,则.考点二:导数的几何意义例2. 已知函数的图象在点处的切线方程是,则.考点三:导数的几何意义的应用例3.已知曲线直线且直线与曲线相切于点求直线的方程及切点坐标.考点四:函数的单调性例4.设函数在及时取得极值.(1)求的值及函数的单调区间;(2)若对于任意的都有<成立,求的取值范围.考点五:函数的最值例5.已知为实数,(1)求导数;(2)若求在区间上的最值.考点六:导数的综合性问题例6. 设函数为奇函数,其图象在点处的切线与直线垂直,导函数(1)求的值;(2)求函数的单调递增区间,并求函数在上的最大值和最小值.例7.已知在区间上是增函数,在区间上是减函数,又.(Ⅰ)求的解析式;(Ⅱ)若在区间上恒有成立,求的取值范围.例8.设函数(),其中.(Ⅰ)当时,求曲线在点处的切线方程;(Ⅱ)当时,求函数的极大值和极小值;(Ⅲ)当时,证明存在,使得不等式对任意的恒成立.例9.已知在上是增函数,上是减函数,方程有三个实根,它们分别是(1)求的值,并求实数的取值范围;(2)求证:≥三、方法总结(一)方法总结导数是中学限选内容中较为重要的知识,由于其应用的广泛性,为我们解决所学过的有关函数问题提供了一般性方法,是解决实际问题强有力的工具.导数的概念及其运算是导数应用的基础,是高考重点考查的对象.要牢记导数公式,熟练应用导数公式求函数的导数,掌握求导数的方法.应用导数解决实际问题的关键是要建立恰当的数学模型,了解导数概念的实际背景.应用导数求函数最值及极值的方法在例题讲解中已经有了比较详细的叙述.(二)高考预测导数的考查方式以客观题为主,主要考查求导数的基本公式和法则,以及导数的几何意义.也可以解答题的形式出现,即以导数的几何意义为背景设置成导数与解析几何的综合题.导数的应用是重点,侧重于利用导数确定函数的单调性和极值、最值、值域问题.四、强化训练1.已知曲线的一条切线的斜率为,则切点的横坐标为( A )A.1B.2C.3D.42.函数已知在时取得极值,则(D )(A)2(B)3(C)4(D)53.函数在区间上的最大值是(A)A.B.C.D.4.三次函数在内是增函数,则( A )A.B.C.D.5.在函数的图象上,其切线的倾斜角小于的点中,坐标为整数的点的个数是( D )A.3B.2C.1D.06.已知函数当时,取得极大值7;当时,取得极小值.求这个极小值及的值.7.设函数已知是奇函数.(1)求的值;(2)求的单调区间与极值.8.用长为18 cm的钢条围成一个长方体形状的框架,要求长方体的长与宽之比为2:1,问该长方体的长、宽、高各为多少时,其体积最大?最大体积是多少?9.已知函数,其中是的导函数.(I)对满足的一切的值,都有,求实数的取值范围;(II)设,当实数在什么范围内变化时,函数的图象与直线只有一个公共点.10.设函数.(I)求的最小值;(II)若对恒成立,求实数的取值范围.11.设函数(I)若函数在处取得极小值求的值;(II)求函数的单调递增区间;(III)若函数在上有且只有一个极值点,求实数的取值范围.12.已知二次函数满足:对任意,都有≥且当时,有≤成立.(I)试求的值;(II)若求的表达式;(III)在(II)的条件下,若时,>恒成立,求实数的取值范围.13.已知函数(I)当时,求的最大值和最小值;(II)当<2且时,无论如何变化,关于的方程总有三个不同实根,求的取值范围.例题参考答案例13;例23;例3 ;例4 (1)增区间为;减区间为,(2);例5 (1) (2);例6 (1) (2);例7解:(Ⅰ),由已知,即解得,,,.(Ⅱ)令,即,,或.又在区间上恒成立,.例8解:(Ⅰ)当时,,得,且,.所以,曲线在点处的切线方程是,整理得.(Ⅱ)解:,.令,解得或.由于,以下分两种情况讨论.(1)若,当变化时,的正负如下表:因此,函数在处取得极小值,且;函数在处取得极大值,且.(2)若,当变化时,的正负如下表:因此,函数在处取得极小值,且;函数在处取得极大值,且.(Ⅲ)证明:由,得,当时,,.由(Ⅱ)知,在上是减函数,要使,只要即①设,则函数在上的最大值为.要使①式恒成立,必须,即或.所以,在区间上存在,使得对任意的恒成立.例9解:(1)在上是增函数,在上是减函数,所以当时,取得极小值,又方程有三实根,的两根分别为又在上是增函数,在上是减函数,>0在上恒成立,<0在上恒成立.由二次函数的性质知,>0且≥<≤故实数的取值范围为(2)是方程的三个实根,则可设又有<≤≥强化训练答案:6.解:.据题意,-1,3是方程的两个根,由韦达定理得∴,∴极小值7.解:(1)∵,∴。
高中文科导数练习题
高中文科导数练习题导数是微积分中的重要概念,对于高中文科学生来说,理解和应用导数是必不可少的。
本文将提供一些文科导数的练习题,帮助学生加深对导数的理解和应用。
1. 函数的导数概念考虑函数f(x) = 2x^2 + 3x - 5,求该函数在x=2处的导数。
2. 导数的运算法则已知函数f(x) = sin(x),g(x) = e^x,求h(x) = f(x) * g(x)的导数。
3. 导数与图像的关系已知函数f(x) = x^3 - 4x^2 + 3x,绘制该函数的图像并找出其关键点,然后根据导数的定义解释这些关键点的意义。
4. 导数在最优化问题中的应用某公司每月生产x件产品,月总成本C(x)与产量的关系由函数C(x) = 0.01x^3 - 0.2x^2 + 30x + 2000给出,求最小月成本对应的产量以及最小月成本。
5. 导数在经济学中的应用考虑市场上一种产品的需求量和价格之间的关系由函数D(p) =2000/p表示,其中p为价格,D(p)为需求量。
求该产品的最大价格以及最大需求量。
6. 导数在物理学中的应用某物体在水平面上以速度v(t) = 3t^2 - 2t + 5移动,其中t为时间。
求该物体的位移函数s(t)以及物体在t=1处的瞬时速度。
7. 函数的高阶导数已知函数f(x) = 2x^3 - 5x^2 + 3x - 2,求该函数的二阶导数。
8. 隐函数求导已知方程x^2 + y^2 = 25,求dy/dx。
9. 反函数求导已知函数f(x) = ln(x),求f^{-1}(x)的导数。
10. 参数方程求导已知参数方程x = 2t^2,y = 3t,求dy/dx。
以上是一些文科导数的练习题,涵盖了导数的基本概念、运算法则以及在不同领域的应用。
希望通过这些习题的练习,学生们能够加深对导数的理解,提升解决实际问题的能力。
祝学习顺利!总结:本文给出了一系列高中文科导数练习题,涵盖了导数的基本概念、运算法则以及在不同领域的应用。
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高三数学周末自助餐(文科317)
1、下列四个图象中,函数x
x x f 1
)(-
=的图象是( )
2、设2log 3P =,3log 2Q =,23log (log 2)R =,则 ( ) A.R Q P <<
B.P R Q <<
C.Q R P <<
D.R P Q <<
3、函数()sin 24f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭在区间0,2π⎡⎤
⎢⎥⎣⎦
上的最小值是A .1- B .22- C .22 D .0
4、 已知sin2α=
,则cos 2
(α+
)=( ) A .
B .
C .
D .
5、将函数)2
2
)(2sin()(π
θπ
θ<
<-
+=x x f 的图象向右平移)0(>ϕϕ个单位长度后得到函数
)(x g 的图象,若)(),(x g x f 的图象都经过点)2
3
,
0(P ,则ϕ的值可以是 A .
35π B .65π C . 2π D .
6π
6、函数()2sin()(0,)22
f x x ππ
ωϕωϕ=+>-<<的部分图象如图所示,则,ωϕ的值分别是
A .2,3
π
-
B .2,6
π
-
C .4,6
π
-
D .4,
3
π
7、函数)(x f 的定义域为R ,2)1(=-f ,对任意R ∈x ,2)(>'x f ,则42)(+>x x f 的解集为( )
A .(1-,1)
B .(1-,+∞)
C .(∞-,1-)
D .(∞-,+∞)
8、已知函数2()1,()43,x f x e g x x x =-=-+-若有()(),f a g b =则b 的取值范围为( ) A 、[22,22]-+ B 、(22,22)-+ C 、[1,3] D 、(1,3)
9、函数1
1
y x =
-的图像与函数2sin (24)y x x π=-≤≤的图像所有交点的横坐标之和等于( ) A 、2 B 、 4 C 、6 D 、8
10、设偶函数f(x)满足f(x)=2x -4 (x ≥0),则(){}20x f x ->= ( ) A 、{}
24x x x <->或 B 、{}
04 x x x <>或 C 、{}06 x x x <>或 D 、{}
22 x x x <->或 11、下列区间中,函数()f x =ln(2)x ∣-∣在其上为增函数的是 A 、(-,1∞] B 、41,3⎡⎤-⎢⎥⎣
⎦ C 、)30,
2
⎡⎢⎣
D 、[)1,2
12、设m ,k 为整数,方程2
20mx kx -+=在区间(0,1)内有两个不同的根,则m+k 的最小值为( ) A 、—8 B 、8 C 、12 D 、13 请将选择题答案填入表格 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案
二、13、设sin 2sin αα=-,(
,)2
π
απ∈,则tan 2α的值是________.
14、设当x θ=时,函数()sin 2cos f x x x =-取得最大值,则cos θ=______.
15、11.已知实数0≠a ,函数⎩⎨
⎧≥--<+=1
,21
,2)(x a x x a x x f ,若)1()1(a f a f +=-,则a 的值为________
16、已知函数32
,
2()(1),2x f x x x x ⎧≥⎪=⎨⎪-<⎩
,若关于x 的方程()f x k =有两个不同的实根,则实数k 的
取值范围是________.
三、解答题17、已知函数()2cos ,12f x x x R π⎛
⎫=
-∈ ⎪⎝⎭
.(1) 求
3f π⎛⎫
⎪⎝⎭
的值; (2) 若33cos ,,252πθθπ⎛⎫=∈ ⎪⎝⎭
,求6f πθ⎛
⎫- ⎪⎝
⎭.
18、设函数()sin sin()3
f x x x π
=++
.(Ⅰ)求()f x 的最小值,并求使()f x 取得最小值的x 的集合;
(Ⅱ)不画图,说明函数()y f x =的图像可由sin y x =的图象经过怎样的变化得到.
19、已知向量1
(cos ,),(3sin ,cos2),2
x x x x =-=∈a b R , 设函数()·
f x =a b . (Ⅰ) 求f (x)的最小正周期. (Ⅱ) 求f (x) 在0,2π⎡⎤
⎢⎥⎣⎦
上的最大值和最小值.
20、记函数f(x)=3
21
x x +-
+的定义域为A,g(x)=lg[(x-a-1)(2a-x)](a<1)的定义域为B,若B ⊆A,求实数a 的取值范围.
21、某地建一座桥,两端的桥墩已建好,这两墩相距m 米,余下工程只需要建两端桥墩之间的桥
面和桥墩,经预测,一个桥墩的工程费用为256万元,距离为x 米的相邻两墩之间的桥面工程费用为(2)x x +万元.假设桥墩等距离分布,所有桥墩都视为点,且不考虑其他因素,记余下工程的费用为y 万元.
(1)试写出y 关于x 的函数关系式;
(2)当m =640米时,需新建多少个桥墩才能使y 最小?
22、已知函数f(x)=x3+2bx2+cx-2的图象在与x轴交点处的切线方程是y=5x-10.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)设函数g(x)=f(x)+1
3
mx,若g(x)的极值存在,求实数m的取值范围以及函数g(x)取得极值
时对应的自变量x的值.。