高考大题专攻练 12 函数与导数(B组) 理 新人教版

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高考数学专题:导数大题专练(含答案)

高考数学专题:导数大题专练(含答案)

高考数学专题:导数大题专练(含答案)一、解答题1.已知函数()ln f x ax x =+ (1)讨论()f x 的单调区间;(2)设()2xg x =,若对任意的[]11,100x ∈,存在[]20,1x ∈,使()()12f x g x <成立,求实数a 的取值范围.2.已知函数1()2ln f x x x x=+-. (1)求函数的单调区间和极值;(2)若12x x ≠且()()12f x f x =,求证:121x x <. 3.已知函数2()ln (2)f x x a x a =+<. (1)若2a =-,求函数()f x 的极小值点;(2)当2(]0,x ∈时,讨论函数()f x 的图象与函数(2)22y a x a =+--的图象公共点的个数,并证明你的结论.4.已知函数()ln 1f x x ax =++,R a ∈,函数()()21e ln 2xg x x x x x x =-++-,)2e ,x -∈+∞⎡⎣.(1)试讨论函数()f x 的单调性;(2)若0x 是函数()g x 的最小值点,且函数()()h x xf x =在0x x =处的切线斜率为2,试求a 的值.5.已知函数()2()2e =+-xf x x a .(1)讨论函数的单调性;(2)若(0,),()x f x a ∈+∞≥-恒成立,求整数a 的最大值. 6.已知函数()e (1)()x f x a x a -=++∈R . (1)当1a =时,求函数()y f x =的极值;(2)若函数()()ln e g x f x x =-+-在[1,)+∞有唯一的零点,求实数a 的取值范围.7.已知函数()()e ln 1xf x a x =+-+,()'f x 是其导函数,其中a R ∈.(1)若()f x 在(,0)-∞上单调递减,求a 的取值范围;(2)若不等式()()f x f x '≤对(,0)x ∀∈-∞恒成立,求a 的取值范围.8.用数学的眼光看世界就能发现很多数学之“美”.现代建筑讲究线条感,曲线之美让人称奇.衡量曲线弯曲程度的重要指标是曲率,曲线的曲率定义如下:若fx 是()f x 的导函数,()f x ''是fx 的导函数,则曲线()y f x =在点()(),x f x 处的曲率()()()3221f x K f x ''='+⎡⎤⎣⎦.(1)若曲线()ln f x x x =+与()g x x ()1,1处的曲率分别为1K ,2K ,比较1K ,2K 大小;(2)求正弦曲线()sin h x x =(x ∈R )曲率的平方2K 的最大值. 9.已知函数()321623f x x ax x =+-+在2x =处取得极值. (1)求()f x 的单调区间;(2)求()f x 在[]4,3-上的最小值和最大值.10.设函数()223ln 1f x a x ax x =+-+,其中0a >.(1)求()f x 的单调区间;(2)若()y f x =的图象与x 轴没有公共点,求a 的取值范围.【参考答案】一、解答题1.(1)答案见解析 (2)31a e ≤-【解析】 【分析】(1)由()()110ax f x a x xx+=+=>',按0a ≥,0a <进行分类讨论求解; (2)由已知,转化为()()max max f x g x <,由已知得()()max 12g x g ==,由此能求出实数a 的取值范围. (1)()(]110ax f x a x x x+'=+=>,①当0a ≥时,由于0x >,故10ax +>,()0f x '>, 所以()f x 的单调递增区间为()0,∞+; ②当0a <时,由()0f x '=,得1x a=-,在区间10,a ⎛⎫- ⎪⎝⎭上()0f x '>,在区间1,a∞⎛⎫-+ ⎪⎝⎭上()0f x '<,所以,函数()f x 的单调递增区间为10,a ⎛⎫- ⎪⎝⎭,单调递减区间为1,a∞⎛⎫-+ ⎪⎝⎭;(2)由题目知,只需要()()max max f x g x <即可又因为()()max 12g x g ==,所以只需要()max 2f x <即可()max 2f x <即等价于()2f x <恒成立,由变量分离可知2ln xa x-<,[]1,100x ∈, 令()2ln xh x x -=,下面求()h x 的最小值, 令()23ln xh x x-+'=,所以()0h x '=得3x e =, 所以()h x 在31,e ⎡⎤⎣⎦为减函数,3,100e ⎡⎤⎣⎦为增函数, 所以()()33min 1h x h e e -==,所以31a e ≤-. 2.(1)减区间()0,1,增区间()1,+∞,极小值3, (2)证明见解析 【解析】 【分析】(1)依据导函数与原函数的关系去求函数的单调区间和极值即可; (2)构造新函数利用函数单调性去证明121x x <即可. (1)1()2ln (0)f x x x x x =+->,则()()2221111()2(0)x x f x x x x x +-'=--=>由()0f x '>得1x >,由()0f x '<得01x <<, 即()f x 减区间为()0,1,增区间为()1,+∞,在1x =时()f x 取得极小值(1)2103f =+-=,无极大值. (2)不妨设12x x <且()()12f x f x a ==,则101x <<,21>x ,3a >,2101x <<令1()()2ln (0)h x f x a x x a x x=-=+-->,则()()120h x h x ==()()2221111()2x x h x x x x +-'=--=, 则当1x >时()0h x '>,()h x 单调递增;当01x <<时()0h x '<,()h x 单调递减 由()222212ln 0x x h x a x +=--=,得22212ln a x x x =+- 则2222222222211ln 2ln 2ln 1x x x x x h x x x x x ⎛⎫++-+-=-+ ⎪⎛⎫=⎪⎝⎝⎭⎭ 令21t x =,则222112ln 2ln (01)x x t t t x t -+=--<< 令()12ln (01)t m t t t t --<=<,则()()22211210t t tt m t -'=+-=> 即()12ln (01)t m t t t t--<=<为增函数,又()11100m =--=,则()12ln 0m t t tt --<=在(0,1)上恒成立.则222212ln 10x x x h x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭=-<恒成立,则()211h h x x ⎛⎫⎪< ⎝⎭, 又01x <<时()h x 单调递减,101x <<,2101x <<则211x x >,故121x x <3.(1)详见解析; (2)详见解析; 【解析】 【分析】(1)由2a =-,得到2()2ln f x x x =-,然后求导2()2f x x x'=-求解; (2)令2()ln (2)22=+-+++g x x a x a x a ,求导()()21()--'=x a x g x x,分0a ≤,012a <<,12a =,122a<<讨论求解. (1)解:当2a =-时,2()2ln f x x x =-,所以2()2f x x x'=-,令()0f x '=,得1x =,当01x <<时,()0f x '<,当1x >时,()0f x '>, 所以1x =是函数()f x 的极小值点;(2)当2(]0,x ∈时,令2()ln (2)22=+-+++g x x a x a x a ,则()()2212(2)()2(2)---++'=+-+==x a x a x a x a g x x a x x x, 当0a ≤时,01x <<时,()0g x '<,12x <≤时,()0g x '>, 所以当1x =时,()g x 取得极小值,且0x →,()g x ∞→+,当()110g a =+>,即10a -<≤,函数()f x 的图象与函数(2)22y a x a =+--的图象无公共点;当()110g a =+=,即1a =-时,函数()f x 的图象与函数(2)22y a x a =+--的图象有1个公共点; 当()()11022ln 20g a g a ⎧=+<⎪⎨=+≥⎪⎩,即21ln 2-≤<-a 时,函数()f x 的图象与函数(2)22y a x a =+--的图象有2个公共点;当()()11022ln 20g a g a ⎧=+<⎪⎨=+<⎪⎩,即2ln 2a <-,函数()f x 的图象与函数(2)22y a x a =+--的图象有1个公共点; 当012a <<,即02a <<时,02ax <<或1x >时,()0g x '>,12a x <<时,()0g x '<,所以当2ax =时,()g x 取得极大值,当1x =时,()g x 取得极小值,且0x →,()g x →-∞,因为()110g a =+>恒成立,所以函数()f x 的图象与函数(2)22y a x a =+--的图象只有1个公共点; 当12a =,即2a =时,()0g x '≥恒成立,所以()g x 在(0,2]上递增,所以函数()f x 的图象与函数(2)22y a x a =+--的图象有1个公共点; 当122a <<,即24a <<时,01x <<或22a x <<时,()0g x '>,12ax <<时,()0g x '<,所以当1x =时,()g x 取得极大值,当2ax =时,()g x 取得极小值,且0x →,()g x →-∞,因为()110g a =+>,()22ln 20=+<g a ,2ln 20242⎛⎫=-+++> ⎪⎝⎭a a a g a a 恒成立,所以()f x 的图象与函数(2)22y a x a =+--的图象只有1个公共点.综上: 当10a -<≤时,函数()f x 的图象与函数(2)22y a x a =+--的图象无公共点;当1a =-或 2ln 2a <-或04a <<时,()f x 的图象与函数(2)22y a x a =+--的图象只有1个公共点; 当21ln 2-≤<-a 时,函数()f x 的图象与函数(2)22y a x a =+--的图象有2个公共点.4.(1)答案见解析; (2)12a =. 【解析】 【分析】(1)由题可得()11ax f x a xx+'=+=,讨论0a ≥,0a <即得; (2)由题可得()g x '是一个单调递增的函数,利用零点存在定理可得()2e ,1t -∃∈,使得()0g t '=,进而可得()0000111ln e e 1ln x x x x ⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭,利用导数可得001e x x =,结合条件可得00ln 20x ax +=,即求. (1)()11ax f x a x x+'=+=,0x >, 当0a ≥时,函数()f x 在定义域()0,∞+上单调递增; 当0a <时,函数的单调性如表格所示:由题可得()()()22121e 1ln 2e ln 1x xg x x x x x x x x '=-++-++-=++-,0x >,则()g x '是一个单调递增的函数,当2e x -=时,()()2242ee e e e 30g ----'=+-<,当1x =时,()12e 10g '=->,故()2e ,1t -∃∈,使得()0g t '=,且所以0x t =,020000e ln 10x g x x x x '=++-=,整理该式有()02000e 1ln x xx x +=-,()000001111e ln xx x x x +=+, ∴()000111ln ee1ln x x x x ⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭令()()21ln ,e m x x x x -=+>,则()2ln 0m x x '=+>,所以函数在()2e ,-+∞上单调递增,故()000111ln ee1ln x x x x ⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭的解满足001e xx =;又()2ln h x x x ax x =++,()1ln 21h x x ax '=+++,()0002ln 22h x x ax '=++=,所以00ln 20x ax +=,由01e xx =知,0020x ax -+=,故12a =. 5.(1)答案见解析 (2)4 【解析】【分析】(1)求得()'f x ,对a 进行分类讨论,由此求得()f x 的单调区间.(2)由(0,),()x f xa ∈+∞≥-恒成立分离常数a ,通过构造函数,结合导数求得a 的取值范围,从而求得整数a 的最大值. (1)()'2(22)e x f x x x a =++-①当1a≤时,()0f x '≥恒成立,故()f x 在R 上恒增; ②当1a >时,当(,1x ∈-∞-时()0f x '>,()f x 单调递增,(11x ∈--时()0f x '<,()f x 单调递减, (1)x ∈-+∞时()0f x '>,()f x 单调递增,综上所述:当1a ≤时,()f x 在R 上恒增; 当1a >时,()f x 在(,1-∞-和(1)-++∞上单调递增,在(11--上单调递减.(2)2e (2)(e 1)xxx a +≥-,由于,()0x ∈+∞,2e (2)e 1x x x a +≤-,2e (2)()e 1x x x g x +=-,22e (2e 22)()(e 1)x x x x x x g x ---'=-, 令2()2e 22x h x x x x =---,()(e 1)(22)x h x x '=-+,由于,()0x ∈+∞,则()(e 1)(22)0x h x x '=-+>,故2()2e 22x h x x x x =---单调递增,3334443393338()e 2e 4(e )042162223h =---<-=-<,(1)2e 50h =->, 所以存在03(,1)4x ∈使得0()0h x =,即020002e 22xx x x =++,当00(0,)x x ∈时()0h x <,()g x 单调递减,当00(,)x x ∈+∞时()0h x >,()g x 单调递增; 那么()()00202000e 222e 1x x x a g x xx +≤==++-,03(,1)4x ∈,故034()()(1)54g g x g <<<=,由于a 为整数,则a 的最大值为4. 【点睛】求解含参数不等式恒成立问题,可考虑分离常数法,然后通过构造函数,结合导数来求得参数的取值范围. 6.(1)()f x 的极小值为2,无极大值; (2)(,e 1]-∞+ 【解析】 【分析】(1)当1a =时,求导分析()f x 的单调性,即可得出答案.(2)由题意可得()()ln e e ln e(1)x g x f x x ax a x x =-+-=-++-,求导得()g x ',从而可推出()g x '在(1,)+∞单调递增,(1)e 1g a '=+-,分两种情况讨论:①当e 10a +-,②当e 10a +-<,分析()g x 的单调性,即可得出答案.(1)当1a =时,()(1)xf x e x -=++,1()1x xxe f x e e --+'=-+=,令1e 0x -+>,得0x >, 令1e 0x -+<,得0x <,则()f x 单调递增区间为(0,)+∞,单调递减区间为(,0)-∞, ∴()f x 存在极小值为()02f =,无极大值; (2)()()ln e e (1)ln e e ln e(1)x x g x f x x a x x ax a x x =-+-=+-++-=-++-,则1()xg x e a x'=-+,令1()xh x e a x =-+,则221()x x e h x x -'=,由1x >得,21x >,210x x e ->,则()0h x '>,故()g x '在(1,)+∞单调递增,(1)e 1g a '=+-,①当e 10a +-,即e 1a +时,即(1,)x ∈+∞时,()0g x '>, ∴()g x 在(1,)+∞上单调递增,又(1)0g =, ∴当1x >时,函数()g x 没有零点, ②当e 10a +-<,即e 1a >+时, 由e e (1)x y x x =->,得e e 0x y '=->, ∴e e x x >,∴11()e e xg x a x a x x '=+->+-,e ee 0e e a a g a a a⎛⎫'>⋅+-=> ⎪⎝⎭,又∵e 1e ea >=,∴存在01,e a x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,使得()00g x '=,当()01,x x ∈时,()0g x '<,()g x 单调递减, 又∵(1)0g =,∴当0(]1,x x ∈时,()0g x <,在()01,x 内,函数()g x 没有零点, 又∵()0,x x ∈+∞时,()0g x '>, ∴()g x 单调递增,又∵22e )e 1(ln e a a g a a a a a +-+>-=-+, 令2()e 1(1)>x k x x x =-+,()()e 2x s x k x x '==-,()e 2e 20x s x '=->->,∴()k x '在(1,)+∞上单调递增, 又∵(1)0k '>,∴1x >时,()0k x '>,()k x 在(1,)+∞上单调递增, ∴()(1)0k a k >>, ∴()0g a >, 又∵0eaa x >>, ∴由零点的存在定理可知存在()()101,,0x x a g x ∈=, ∴在()0,x a 内,函数()g x 有且只有1个零点, 综上所述,实数a 的取值范围是(,e 1]-∞+.7.(1)1,e⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭(2)(],1-∞- 【解析】 【分析】(1)求出导函数()e x a f x x'=+,根据()f x 在(,0)-∞上单调递减,可得()e 0x af x x'=+≤在(,0)-∞上恒成立,分类参数可得e x a x ≥-⋅在(,0)-∞上恒成立,令()()e ,0x g x x x =-⋅<,利用导数求出函数()g x 的最大值即可得解;(2)将已知不等式转化为()ln 10a a x x--+≤对(,0)x ∀∈-∞恒成立,令()()()ln 1,0ah x a x x x=--+<,在对a 分类讨论,求出()h x 的最大值小于等于0,即可求出答案. (1)解:()e xa f x x'=+,因为()f x 在(,0)-∞上单调递减,所以()e 0xa f x x'=+≤在(,0)-∞上恒成立,即e x a x ≥-⋅在(,0)-∞上恒成立,令()()e ,0xg x x x =-⋅<, 则()()e e 1e x x xg x x x '=--=-+,当1x <-时,()0g x '>,当10x -<<时,()0g x '<, 所以函数()g x 在(),1-∞-上递增,在()1,0-上递减, 所以()()max 11eg x g =-=,所以a 的取值范围为1,e ⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭;(2)解:由()()f x f x '≤得()ln 1aa x x-+≤,即()ln 10a a x x--+≤对(,0)x ∀∈-∞恒成立, 令()()()ln 1,0ah x a x x x=--+<,()()()221,0a x a a h x x x x x +'=+=<,当0a =时,()1h x =,不满足()0h x ≤;当0a >时,1x <-时,()0h x '<,10x -<<时,()0h x '>, 所以函数()h x 在(),1-∞-上递减,在()1,0-上递增, 所以()()min 110h x h a =-=+>,不符合题意;当0a <时,1x <-时,()0h x '>,10x -<<时,()0h x '<, 所以函数()h x 在(),1-∞-上递增,在()1,0-上递减, 所以()()max 110h x h a =-=+≤,解得1a ≤-, 综上所述,a 的取值范围(],1-∞-. 【点睛】本题主要考查了利用导数研究函数的单调性和最值,考查了不等式恒成立问题,考查了转化思想和分类讨论思想,考查了学生的计算能力. 8.(1)12K K <; (2)1. 【解析】 【分析】(1)对()f x 、()g x 求导,应用曲率公式求出()1,1处的曲率1K ,2K ,即可比较大小;(2)由题设求出()h x 的曲率平方,利用导数求2K 的最大值即可. (1)由()11f x x '=+,()21f x x ''=,则()()()()13332222211112511f K f ''===+'+⎡⎤⎣⎦,由()g x '=,()3214g x x -''=-,则()()()2333222221124511112g K g ''===⎡⎤'+⎡⎤⎛⎫⎣⎦+⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦,所以12K K <; (2)由()cos h x x '=,()sin h x x ''=-,则()322sin 1cos xK x =+,()()2223322sin sin 1cos 2sin xxK x x ==+-,令22sin t x =-,则[]1,2t ∈,故232tK t -=, 设()32t p t t -=,则()()32643226t t t t p t t t----'==,在[]1,2t ∈时()0p t '<,()p t 递减,所以()()max 11p t p ==,2K 最大值为1.9.(1)增区间为(),3-∞-,()2,+∞,减区间为()3,2- (2)()max 312f x =,()min 163f x =- 【解析】 【分析】(1)根据题意得()20f '=,进而得12a =,再根据导数与单调性的关系求解即可;(2)由(1)知[]4,3x ∈-时,()f x 的增区间为[)4,3--,(]2,3,减区间为()3,2-,进而求解()4f -,()3f -,()2f ,()3f 的值即可得答案. (1)解:(1)()226f x x ax '=+-,因为()f x 在2x =处取得极值,所以()24460f a '=+-=,解得12a =. 检验得12a =时,()f x 在2x =处取得极小值,满足条件.所以()26f x x x '=+-,令()0f x '>,解得3x <-或2x >,令()0f x '<,解得32x -<<, 所以()f x 的增区间为(),3-∞-,()2,+∞,减区间为()3,2-; (2)解:令()260f x x x '=+-=,解得3x =-或2x =,由(1)知()f x 的增区间为(),3-∞-,()2,+∞,减区间为()3,2-; 当[]4,3x ∈-时,()f x 的增区间为[)4,3--,(]2,3,减区间为()3,2- 又()()()()321138444642323f -=⨯-+⨯--⨯-+=, ()()()()321131333632322f -=⨯-+⨯--⨯-+=,()321116222622323f =⨯+⨯-⨯+=-,()32115333632322f =⨯+⨯-⨯+=-,所以()max 312f x =,()min 163f x =-. 10.(1)在10,a ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减,在1,a⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭上单调递增 (2)1,e⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭【解析】 【分析】(1)求导,根据定义域和a 的范围,讨论导数符号可得单调区间; (2)由(1)中单调性可得函数最小值,由最小值大于0可解. (1)函数()f x 的定义域为()0+∞,, ()()()222231323'2ax ax a x ax f x a x a x x x+-+-=+-==由于0a >且()0x ∈+∞,,所以230ax +>,令()'0f x =,解得1x a=, 当10x a ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,,()'0f x <,函数()f x 单调递减, 当1x a ⎛⎫∈+∞ ⎪⎝⎭,,()'0f x >,函数()f x 单调递增, ()f x ∴在10a ⎛⎫ ⎪⎝⎭,上单调递减,在1a ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭,上单调递增. (2)要使()y f x =的图像与x 轴没有公共点,所以只需min ()0f x >即可,由(1)知min 111()113ln 133ln 33ln 0f x f a a a a ⎛⎫==+-+=-=+> ⎪⎝⎭,解得1e >a ,即a 的取值范围为1(,)e+∞。

高考数学压轴专题人教版备战高考《函数与导数》真题汇编附答案

高考数学压轴专题人教版备战高考《函数与导数》真题汇编附答案

【高中数学】数学高考《函数与导数》试题含答案一、选择题1.函数()1sin cos 1sin cos 1tan 01sin cos 1sin cos 32x x x x f x x x x x x x π+-++⎛⎫=++<< ⎪+++-⎝⎭的最小值为( ) ABCD【答案】B 【解析】 【分析】利用二倍角公式化简函数()f x ,求导数,利用导数求函数的最小值即可. 【详解】22222sin 2sin cos 2cos 2sin cos1sin cos 1sin cos 2222221sin cos 1sin cos 2cos 2sin cos 2sin 2sin cos 222222x x x x x x x x x x x x x x x xx x x x +++-+++=++++-++ 2sin sin cos 2cos sin cos sin cos 222222222sin cos sin 2cos sin cos 2sin sin cos 22222222x x x x x x x xx x x x x x x x x ⎛⎫⎛⎫++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=+=+=⎛⎫⎛⎫++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 则()21tan 0sin 32f x x x x π⎛⎫=+<< ⎪⎝⎭, 32222221sin 2cos 16cos cos 1()sin 3cos sin 3cos 3sin cos x x x x f x x x x x x x '''--+⎛⎫⎛⎫=+=-+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. 令()cos 0,1t x =∈,()3261g t t t =--+为减函数,且102g ⎛⎫= ⎪⎝⎭, 所以当03x π<<时,()11,02t g t <<<,从而()'0f x <; 当32x ππ<<时,()10,02t g t <<>,从而()'0f x >. 故()min 33f x f π⎛⎫== ⎪⎝⎭. 故选:A 【点睛】本题主要考查了三角函数的恒等变换,利用导数求函数的最小值,换元法,属于中档题.2.3ax ⎛ ⎝⎭的展开式中,第三项的系数为1,则11a dx x =⎰( ) A .2ln 2 B .ln 2 C .2 D .1【答案】A 【解析】 【分析】首先根据二项式定理求出a ,把a 的值带入11adx x⎰即可求出结果. 【详解】解题分析根据二项式36ax ⎛- ⎝⎭的展开式的通项公式得221213()4a T C ax x +⎛== ⎝⎭. Q 第三项的系数为1,1,44aa ∴=∴=,则4411111d d ln 2ln 2a x x x x x ===⎰⎰.故选:A 【点睛】本题考查二项式定理及定积分. 需要记住二项式定理展开公式:1C k n k kk n T a b -+=.属于中等题.3.给出下列说法: ①“tan 1x =”是“4x π=”的充分不必要条件;②定义在[],a b 上的偶函数2()(5)f x x a x b =+++的最大值为30; ③命题“0001,2x x x ∃∈+≥R ”的否定形式是“1,2x x x ∀∈+>R ”. 其中错误说法的个数为( ) A .0 B .1C .2D .3【答案】C 【解析】 【分析】利用充分条件与必要条件的定义判断①;利用函数奇偶性的性质以及二次函数的性质判断②;利用特称命题的否定判断③,进而可得结果. 【详解】 对于①,当4x π=时,一定有tan 1x =,但是当tan 1x =时,,4x k k ππ=+∈Z ,所以“tan 1x =”是“4x π=”的必要不充分条件,所以①不正确;对于②,因为()f x 为偶函数,所以5a =-.因为定义域[],a b 关于原点对称,所以5b =,所以函数2()5,[5,5]f x x x =+∈-的最大值为()()5530f f -==,所以②正确;对于③,命题“0001,2x x x ∃∈+≥R ”的否定形式是“1,2x x x∀∈+<R ”,所以③不正确; 故错误说法的个数为2. 故选:C. 【点睛】本题考查了特称命题的否定、充分条件与必要条件,考查了函数奇偶性的性质,同时考查了二次函数的性质,属于中档题..4.设()f x 为R 上的奇函数,满足(2)(2)f x f x -=+,且当02x ≤≤时,()x f x xe =,则(1)(2)(3)(100)f f f f ++++=L ( ) A .222e e + B .25050e e + C .2100100e e + D .222e e --【答案】A 【解析】 【分析】由()()22f x f x -=+可得对称轴,结合奇偶性可知()f x 周期为8;可将所求式子通过周期化为()()()()1234f f f f +++,结合解析式可求得函数值. 【详解】由()()22f x f x -=+得:()f x 关于2x =对称又()f x Q 为R 上的奇函数 ()f x ∴是以8为周期的周期函数()()()()()()()()()1281241240f f f f f f f f f ++⋅⋅⋅+=++⋅⋅⋅++-+-+⋅⋅⋅+-=Q 且()()()()2123422f f f f e e +++=+()()()()()()()()()()12100121281234f f f f f f f f f f ∴++⋅⋅⋅+=++⋅⋅⋅+++++⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦222e e =+故选:A 【点睛】本题考查利用函数的奇偶性、对称性和周期性求解函数值的问题,关键是能够利用奇偶性和对称轴得到函数的周期,并求得基础区间内的函数值.5.已知()f x 是定义在R 上的偶函数,其图象关于点(1,0)对称.以下关于()f x 的结论:①()f x 是周期函数;②()f x 满足()(4)f x f x =-;③()f x 在(0,2)单调递减;④()cos 2xf x π=是满足条件的一个函数.其中正确结论的个数是( ) A .4 B .3C .2D .1【答案】B 【解析】 【分析】题目中条件:(2)()f x f x +=-可得(4)()f x f x +=知其周期,利用奇函数图象的对称性,及函数图象的平移变换,可得函数的对称中心,结合这些条件可探讨函数的奇偶性,及单调性. 【详解】解:对于①:()()f x f x -=Q ,其图象关于点(1,0)对称(2)()f x f x +=- 所以(4)(2)()f x f x f x +=-+=,∴函数()f x 是周期函数且其周期为4,故①正确;对于②:由①知,对于任意的x ∈R ,都有()f x 满足()(4)f x f x -=-, 函数是偶函数,即()(4)f x f x =-,故②正确. 对于③:反例:如图所示的函数,关于y 轴对称,图象关于点(1,0)对称,函数的周期为4,但是()f x 在(0,2)上不是单调函数,故③不正确;对于④:()cos 2xf x π=是定义在R 上的偶函数,其图象关于点(1,0)对称的一个函数,故④正确. 故选:B . 【点睛】本题考查函数的基本性质,包括单调性、奇偶性、对称性和周期性,属于基础题.6.已知()(1)|ln |xf x x x =≠,若关于x 方程22[()](21)()0f x m f x m m -+++=恰有4个不相等的实根,则实数m 的取值范围是( )A .1,2(2,)e e⎛⎫⋃ ⎪⎝⎭B .11,e e ⎛⎫+⎪⎝⎭C .(1,)e e -D .1e e ⎛⎫ ⎪⎝⎭,【答案】C 【解析】 【分析】由已知易知()f x m =与()1f x m =+的根一共有4个,作出()f x 图象,数形结合即可得到答案. 【详解】由22[()](21)()0f x m f x m m -+++=,得()f x m =或()1f x m =+,由题意()f x m = 与()1f x m =+两个方程的根一共有4个,又()f x 的定义域为(0,1)(1,)⋃+∞,所以()|ln |ln x x f x x x ==,令()ln x g x x=,则'2ln 1()(ln )x g x x -=,由'()0g x >得x e >, 由'()0g x <得1x e <<或01x <<,故()g x 在(0,1),(1,)e 单调递减,在(,)e +∞上单调递 增,由图象变换作出()f x 图象如图所示要使原方程有4个根,则01m em e<<⎧⎨+>⎩,解得1e m e -<<.故选:C 【点睛】本题考查函数与方程的应用,涉及到方程根的个数问题,考查学生等价转化、数形结合的思想,是一道中档题.7.已知函数f (x )=e b ﹣x ﹣e x ﹣b +c (b ,c 均为常数)的图象关于点(2,1)对称,则f (5)+f (﹣1)=( ) A .﹣2 B .﹣1C .2D .4【答案】C 【解析】 【分析】根据对称性即可求出答案. 【详解】解:∵点(5,f (5))与点(﹣1,f (﹣1))满足(5﹣1)÷2=2, 故它们关于点(2,1)对称,所以f (5)+f (﹣1)=2, 故选:C . 【点睛】本题主要考查函数的对称性的应用,属于中档题.8.函数()2sin f x x x x =-的图象大致为( )A .B .C .D .【答案】A 【解析】 【分析】分析函数()y f x =的奇偶性,并利用导数分析该函数在区间()0,+∞上的单调性,结合排除法可得出合适的选项. 【详解】因为()()()()()22sin sin f x x x x x x x f x -=----=-=,且定义域R 关于原点对称,所以函数()y f x =为偶函数,故排除B 项;()()2sin sin f x x x x x x x =-=-,设()sin g x x x =-,则()1cos 0g x x ='-≥恒成立,所以函数()y g x =单调递增,所以当0x >时,()()00g x g >=, 任取120x x >>,则()()120g x g x >>,所以,()()1122x g x x g x >,()()12f x f x ∴>,所以,函数()y f x =在()0,+∞上为增函数,故排除C 、D 选项. 故选:A. 【点睛】本题考查利用函数解析式选择图象,一般分析函数的定义域、奇偶性、单调性、函数零点以及函数值符号,结合排除法得出合适的选项,考查分析问题和解决问题的能力,属于中等题.9.如图,将边长为1的正六边形铁皮的六个角各切去一个全等的四边形,再沿虚线折起,做成一个无盖的正六棱柱容器.当这个正六棱柱容器的底面边长为( )时,其容积最大.A .34B .23C .13D .12【答案】B 【解析】 【分析】设正六棱柱容器的底面边长为x ,)31x -,则可得正六棱柱容器的容积为()())()32339214V x x x x x x x =+-=-+,再利用导函数求得最值,即可求解. 【详解】设正六棱柱容器的底面边长为x ,)31x -, 所以正六棱柱容器的容积为()())()32339214V x x x x x x x =+-=-+, 所以()227942V x x x '=-+,则在20,3⎛⎫⎪⎝⎭上,()0V x '>;在2,13⎛⎫ ⎪⎝⎭上,()0V x '<, 所以()V x 在20,3⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增,在2,13⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递减, 所以当23x =时,()V x 取得最大值,故选:B 【点睛】本题考查利用导函数求最值,考查棱柱的体积,考查运算能力.10.已知函数在区间上有最小值,则函数在区间上一定( )A .有最小值B .有最大值C .是减函数D .是增函数【答案】D 【解析】 【分析】 由二次函数在区间上有最小值得知其对称轴,再由基本初等函数的单调性或单调性的性质可得出函数在区间上的单调性.【详解】 由于二次函数在区间上有最小值,可知其对称轴,.当时,由于函数和函数在上都为增函数,此时,函数在上为增函数;当时,在上为增函数;当时,由双勾函数的单调性知,函数在上单调递增,,所以,函数在上为增函数.综上所述:函数在区间上为增函数,故选D.【点睛】本题考查二次函数的最值,同时也考查了型函数单调性的分析,解题时要注意对的符号进行分类讨论,考查分类讨论数学思想,属于中等题.11.设奇函数()f x 在[]11-,上为增函数,且()11f =,若[]11x ∃∈-,,使[]11a ∀∈-,,不等式()221f x t at ≤--成立,则t 的取值范围是( )A .22t -≤≤B .1122t -≤≤ C .2t ≥或2t ≤-或0t = D .12t ≥或12t ≤-或0t =【答案】C 【解析】 【分析】()f x 在[]11x ∈-,上为增函数,[]11x ∃∈-,,使[]11a ∀∈-,,不等式()221f x t at ≤--成立,只需对于[]11a ∀∈-,,()2121f t at -≤--即可.【详解】∵奇函数()f x 在[]11x ∈-,上为增函数,且()11f =, ∴函数在[]11x ∈-,上的最小值为()()111f f -=-=-,又∵[]11x ∃∈-,,使[]11a ∀∈-,,不等式()221f x t at ≤--成立,∴()22111t at f --≥-=-,即220t at -≥, ①0t =时,不等式成立;②0t >时,()2220t at t t a -=-≥恒成立,从而2t a ≥,解得2t ≥;③0t <时,()2220t at t t a -=-≥恒成立,从而2t a ≤,解得2t ≤-故选:C. 【点睛】本题考查了含参数不等式恒成立问题,需要将不等式问题转化为函数最值问题,考查了理解辨析能力、运算求解能力和分类讨论思想,是中档题.12.若函数f (x )=()x 1222a x 1log x 1x 1⎧++≤⎪⎨+⎪⎩,,>有最大值,则a 的取值范围为( ) A .()5,∞-+ B .[)5,∞-+ C .(),5∞-- D .(],5∞-- 【答案】B 【解析】 【分析】分析函数每段的单调性确定其最值,列a 的不等式即可求解. 【详解】由题()xf x 22a,x 1=++≤,单调递增,故()()f x f 14a,;≤=+()()12f x log x 1,x 1,=+>单调递减,故()()f x f 11>=-,因为函数存在最大值,所以4a 1+≥-,解a 5≥-. 故选B. 【点睛】本题考查分段函数最值,函数单调性,确定每段函数单调性及最值是关键,是基础题.13.三个数0.377,0.3,ln 0.3a b c ===大小的顺序是( ) A .a c b >> B .a b c >>C .b a c >>D .c a b >>【答案】B 【解析】试题分析:根据指数函数和对数函数的单调性知:0.30771a =>=,即1a >;7000.30.31b <=<=,即01b <<;ln0.3ln10c =<=,即0c <;所以a b c >>,故正确答案为选项B .考点:指数函数和对数函数的单调性;间接比较法.14.已知函数2()f x x m =+与函数1()ln3g x x x =--,1,22x ⎡∈⎤⎢⎥⎣⎦的图象上恰有两对关于x 轴对称的点,则实数m 的取值范围是( ) A .5ln )4[2,2+ B .5[2ln 2,ln 2)4-+ C .5(ln 2,2ln 2)4+- D .(]2ln2,2-【答案】A 【解析】 【分析】将问题转化为()()f x g x =-在1,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦恰有两个不同的解,令()()()h x f x g x =+,将问题转化为()h x 在1,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦上有两个零点的问题,利用导数可求得()h x 的单调性,进而确定区间端点值和最值,由此构造不等式求得结果. 【详解】()f x Q 与()g x 在1,22x ⎡∈⎤⎢⎥⎣⎦的图象上恰有两对关于x 轴对称的点,()()f x g x ∴=-在1,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦恰有两个不同的解,即221ln 3ln 30x m x x x x m x +--=+-+=在1,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦上恰有两个不同的解,令()2ln 3h x x x x m =+-+,则()()()2211123123x x x x h x x x x x---+'=+-==,∴当1,12x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()0h x '<;当()1,2x ∈时,()0h x '>, ()h x ∴在1,12⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递减,在()1,2上单调递增, 又15ln 224h m ⎛⎫=--+ ⎪⎝⎭,()12h m =-,()2ln 22h m =-+, 原问题等价于()h x 在1,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦上恰有两个零点, 则5ln 2024m m --+≥>-,解得:5ln 224m +≤<,即m 的取值范围为5ln 2,24⎡⎫+⎪⎢⎣⎭. 故选:A .【点睛】本题考查根据函数零点个数求解参数范围的问题,关键是能够将两函数图象对称点个数的问题转化为方程根的个数的问题,进一步通过构造函数的方式将问题转化为函数零点个数的问题.15.已知函数()f x 为偶函数,当x <0时,2()ln()f x x x =--,则曲线()y f x =在x =1处的切线方程为( )A .x -y =0B .x -y -2=0C .x +y -2=0D .3x -y -2=0【答案】A【解析】【分析】先求出当0x >时,()f x 的解析式,再利用导数的几何意义计算即可得到答案.【详解】当0x >时,0x -<,2()ln f x x x -=-,又函数()f x 为偶函数,所以2()ln f x x x =-,(1)1f =,所以'1()2f x x x=-,'(1)1f =,故切线方程为11y x -=-,即y x =. 故选:A .【点睛】本题考查导数的几何意义,涉及到函数的奇偶性求对称区间的解析式,考查学生的数学运算能力,是一道中档题.16.已知函数()f x 是定义在R 上的偶函数,且在()0,∞+上单调递增,则( ) A .()()()0.633log 132f f f -<-< B .()()()0.6332log 13f f f -<<- C .()()()0.632log 133f f f <-<- D .()()()0.6323log 13f f f <-<【答案】C【解析】【分析】利用指数函数和对数函数单调性可得到0.632log 133<<,结合单调性和偶函数的性质可得大小关系.【详解】 ()f x Q 为R 上的偶函数,()()33f f ∴-=,()()33log 13log 13f f -=,0.633322log 9log 13log 273<=<<=Q 且()f x 在()0,∞+上单调递增,()()()0.632log 133f f f ∴<<,()()()0.632log 133f f f ∴<-<-.故选:C .【点睛】本题考查函数值大小关系的比较,关键是能够利用奇偶性将自变量转化到同一单调区间内,由自变量的大小关系,利用函数单调性即可得到函数值的大小关系.17.如图,记图中正方形介于两平行线x y a +=与1x y a +=+之间的部分的面积为()S S a =,则()S a 的图象大致为( )A .B .C .D .【答案】D【解析】【分析】根据函数的部分特征,利用排除法,即可得到本题答案.【详解】①当011a ≤+<时,即10a -≤<,21()(1)2S a a =+;②当11a +=时,即0a =,1()2S a =. 由此可知,当10a -≤<时,21()(1)2S a a =+且1(0)2S =,所以,,A B C 选项不正确. 故选:D【点睛】本题主要考查根据函数的性质选择图象,排除法是解决此题的关键.18.曲线3πcos 02y x x ⎛⎫=≤≤ ⎪⎝⎭与x 轴以及直线3π2x =所围图形的面积为( )A .4B .2C .52D .3【答案】B【解析】【分析】【详解】 试题分析:()332222(0cos )sin 2S x dx x ππππ=-=-=⎰,选B.考点:定积分的几何意义19.函数()()()log 5,0,1a f x ax a a =->≠在()1,3上是减函数,则a 的取值范围是( ) A .5,3⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭B .1,15⎛⎫ ⎪⎝⎭C .51,3⎛⎫ ⎪⎝⎭D .51,3⎛⎤ ⎥⎝⎦【答案】D【解析】【分析】根据0a >可知5y ax =-在定义域内单调递减,若使得函数()()()log 5,0,1a f x ax a a =->≠在()1,3上是减函数,则需1530a a >⎧⎨-≥⎩,解不等式即可. 【详解】0a >Q5y ax ∴=-在定义域内单调递减若使得函数()()()log 5,0,1a f x ax a a =->≠在()1,3上是减函数则需1530a a >⎧⎨-≥⎩,解得513a <≤ 故选:D【点睛】本题考查对数函数的单调性,属于中档题.20.已知函数()2ln 2xx f x e x =+-的极值点为1x ,函数()2x g x e x =+-的零点为2x ,函数()ln 2x h x x=的最大值为3x ,则( ) A .123x x x >>B .213x x x >>C .312x x x >>D .321x x x >> 【答案】A【解析】【分析】根据()f x '在()0,∞+上单调递增,且11024f f ⎛⎫⎛⎫''⋅< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,可知导函数零点在区间11,42⎛⎫ ⎪⎝⎭内,即()f x 的极值点111,42x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭;根据()g x 单调递增且11024g g ⎛⎫⎛⎫⋅< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭可知211,42x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭;通过判断()()12g x g x >,结合()g x 单调性可得12x x >;利用导数可求得()max 1124h x e =<,即314x <,从而可得三者的大小关系. 【详解】 ()1x f x e x x'=+-Q 在()0,∞+上单调递增 且1213022f e ⎛⎫'=-> ⎪⎝⎭,14115044f e ⎛⎫'=-< ⎪⎝⎭ 111,42x ⎛⎫∴∈ ⎪⎝⎭且11110x e x x +-= Q 函数()2x g x e x =+-在()0,∞+上单调递增 且1213022g e ⎛⎫=-> ⎪⎝⎭,14112044g e ⎛⎫=+-< ⎪⎝⎭ 211,42x ⎛⎫∴∈ ⎪⎝⎭ 又()()11111211112220x g x e x x x g x x x ⎛⎫=+-=-+-=->= ⎪⎝⎭且()g x 单调递增 12x x ∴>由()21ln 2x h x x-'=可得:()()max 12h x h e e ==,即31124x e =< 123x x x ∴>>本题正确选项:A【点睛】本题考查函数极值点、零点、最值的判断和求解问题,涉及到零点存在定理的应用,易错点是判断12,x x 大小关系时,未结合()g x 单调性判断出()()12g x g x >,造成求解困难.。

高考数学二轮复习 大题专攻练(十二)函数与导数B组 文

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高考大题专攻练 12.函数与导数(B组)大题集训练,练就慧眼和规范,占领高考制胜点!1.已知函数f(x)=alnx-(a+b)x+x2(a,b∈R).(1)若a=2,b=1,求函数f(x)在x=1处的切线方程.(2)若f(x)在x=1处取得极值,讨论函数f(x)的单调性.【解析】(1)当a=2,b=1时,f(x)=2lnx-3x+x2,所以f′(x)=-3+2x,所以f′(1)=1,又f(1)=-2,所以f(x)在x=1处的切线方程为x-y-3=0.(2)f′(x)=-(a+b)+2x,由f(x)在x=1处取得极值,可得f′(1)=0,解得b=2,所以f′(x)=-(a+2)+2x=.当a=2时,f′(x)≥0,不满足f(x)在x=1处取得极值,故a≠2.①当a≤0,x∈(0,1)时,f′(x)<0,x∈(1,+∞)时,f′(x)>0,所以f(x)在(0,1)单调递减,在(1,+∞)单调递增;②当0<<1即0<a<2时,0<x<或x>1时,f′(x)>0,<x<1时,f′(x)<0,所以f(x)在,(1,+∞)单调递增,在单调递减.③当a>2,0<x<1或x>时,f′(x)>0,1<x<时,f′(x)<0,所以f(x)在(0,1),单调递增,在单调递减.2.已知函数f(x)=(x>0,a∈R).(1)求函数f(x)的极值点.(2)设g(x)=,若函数g(x)在(0,1)∪(1,+∞)内有两个极值点x1,x2,求证:g(x1)·g(x2)<.【解析】(1)f′(x)==(x>0).①若a≤0,由f′(x)=0,得x=2.由f′(x)>0,可得x>2,所以函数f(x)在(2,+∞)上为增函数;由f′(x)<0,可得0<x<2,所以函数f(x)在(0,2)上为减函数;所以函数f(x)在(0,+∞)上存在唯一的极小值点x=2,无极大值点.②若0<a<2,由f′(x)=0,得x=2,x=a,由f′(x)>0,可得0<x<a或x>2,所以函数f(x)在(0,a),(2,+∞)上为增函数;由f′(x)<0,可得a<x<2,所以函数f(x)在(a,2)上为减函数,所以函数f(x)在(0,+∞)上有极大值点x=a,极小值点x=2.③若a=2,则f′(x)=在(0,+∞)上大于等于零恒成立,故函数f(x)在(0,+∞)上单调递增,无极值点.④若a>2,由f′(x)=0,得x=2,x=a,由f′(x)>0,可得0<x<2或x>a,所以函数f(x)在(0,2),(a,+∞)上为增函数,由f′(x)<0,可得2<x<a,所以函数f(x)在(2,a)上为减函数.所以函数f(x)在(0,+∞)上有极大值点x=2,极小值点x=a.(2)g(x)==,则g′(x)=.记h(x)=2x2-(2+a)x+2,由题意可知方程h(x)=0,即2x2-(2+a)x+2=0在(0,1)∪(1,+∞)上有两个不等实数根x1,x2. 所以解得a>2.由g(x1)g(x2)====.因为a>2,所以>e2,所以g(x1)g(x2)=<.。

高考数学压轴专题人教版备战高考《函数与导数》技巧及练习题附答案

高考数学压轴专题人教版备战高考《函数与导数》技巧及练习题附答案

高考数学《函数与导数》课后练习一、选择题1.已知函数()2100ax x f x lnx x ⎧+≤=⎨⎩,,>,,下列关于函数()()0f f x m +=的零点个数的判断,正确的是( )A .当a =0,m ∈R 时,有且只有1个B .当a >0,m ≤﹣1时,都有3个C .当a <0,m <﹣1时,都有4个D .当a <0,﹣1<m <0时,都有4个 【答案】B 【解析】 【分析】分别画出0a =,0a >,0a <时,()y f x =的图象,结合()t f x =,()0f t m +=的解的情况,数形结合可得所求零点个数. 【详解】令()t f x =,则()0f t m +=,当0a =时, 若1m =-,则0t ≤或t e =,即01x <≤或e x e =, 即当0a =,m R ∈时,不是有且只有1个零点,故A 错误;当0a >时,1m ≤-时,可得0t ≤或m t e e -=≥,可得x 的个数为123+=个,即B 正确;当0a <,1m <-或10m -<<时,由0m ->,且1m -≠,可得零点的个数为1个或3个,故C ,D 错误. 故选:B .【点睛】本题考查了函数零点的相关问题,考查了数形结合思想,属于中档题.2.已知全集U =R ,函数()ln 1y x =-的定义域为M ,集合{}2|0?N x x x =-<,则下列结论正确的是 A .M N N =I B .()U M N =∅I ð C .M N U =U D .()U M N ⊆ð【答案】A 【解析】 【分析】求函数定义域得集合M ,N 后,再判断. 【详解】由题意{|1}M x x =<,{|01}N x x =<<,∴M N N =I . 故选A . 【点睛】本题考查集合的运算,解题关键是确定集合中的元素.确定集合的元素时要注意代表元形式,集合是函数的定义域,还是函数的值域,是不等式的解集还是曲线上的点集,都由代表元决定.3.三个数0.20.40.44,3,log 0.5的大小顺序是 ( ) A .0.40.20.43<4log 0.5<B .0.40.20.43<log 0.5<4C .0.40.20.4log 0.534<<D .0.20.40.4log 0.543<<【答案】D 【解析】由题意得,120.20.4550.40log0.514433<<<==== D.4.已知定义在R 上的函数()f x 满足()()242f x f x x +-=+,设()()22g x f x x =-,若()g x 的最大值和最小值分别为M 和m ,则M m +=( ) A .1 B .2 C .3 D .4【答案】B 【解析】∵()()242f x f x x +-=+,()()22g x f x x =-∴2222()()()2()24242g x g x f x x f x x x x +-=-+--=+-= ∴函数()g x 关于点(0,1)对称∵()g x 的最大值和最小值分别为M 和m ∴122M m +=⨯= 故选B.5.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 .1C .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 =+,000002ln y kx y x x =-⎧⎨=⎩,0002ln kx x x ∴-=,002ln k x x ∴=+,对比0ln 1k x =+,02x ∴=,ln 21k ∴=+,故选D.6.函数()1ln f x x x ⎛⎫=-⎪⎝⎭的图象大致是( ) A . B .C .D .【答案】B 【解析】 【分析】通过函数在2x =处函数有意义,在2x =-处函数无意义,可排除A 、D ;通过判断当1x >时,函数的单调性可排除C ,即可得结果. 【详解】当2x =时,110x x-=>,函数有意义,可排除A ; 当2x =-时,1302x x -=-<,函数无意义,可排除D ; 又∵当1x >时,函数1y x x=-单调递增, 结合对数函数的单调性可得函数()1ln f x x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭单调递增,可排除C ; 故选:B. 【点睛】本题主要考查函数的图象,考查同学们对函数基础知识的把握程度以及数形结合与分类讨论的思维能力,属于中档题.7.33 ax⎛⎫-⎪⎪⎝⎭的展开式中,第三项的系数为1,则11adxx=⎰()A.2ln2B.ln2C.2D.1【答案】A【解析】【分析】首先根据二项式定理求出a,把a的值带入11adxx⎰即可求出结果.【详解】解题分析根据二项式33ax⎛⎫-⎪⎪⎝⎭的展开式的通项公式得2212133()4aT C ax x+⎛⎫=-=⎪⎪⎝⎭.Q第三项的系数为1,1,44aa∴=∴=,则4411111d d ln2ln2ax x xx x===⎰⎰.故选:A【点睛】本题考查二项式定理及定积分. 需要记住二项式定理展开公式:1C k n k kk nT a b-+=.属于中等题.8.如图,将边长为1的正六边形铁皮的六个角各切去一个全等的四边形,再沿虚线折起,做成一个无盖的正六棱柱容器.当这个正六棱柱容器的底面边长为()时,其容积最大.A.34B.23C.13D.12【答案】B【解析】【分析】设正六棱柱容器的底面边长为x,)31x-,则可得正六棱柱容器的容积为()())()32921224V x x x x x x x =+⋅⋅-=-+,再利用导函数求得最值,即可求解. 【详解】设正六棱柱容器的底面边长为x ,则正六棱柱容器的高为)12x -,所以正六棱柱容器的容积为()())()329214V x x x x x x x =+-=-+, 所以()227942V x x x '=-+,则在20,3⎛⎫⎪⎝⎭上,()0V x '>;在2,13⎛⎫ ⎪⎝⎭上,()0V x '<, 所以()V x 在20,3⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增,在2,13⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减, 所以当23x =时,()V x 取得最大值, 故选:B 【点睛】本题考查利用导函数求最值,考查棱柱的体积,考查运算能力.9.函数log (3)1a y x =-+(0a >且1a ≠)的图像恒过定点A ,若点A 在直线10mx ny +-=上,其中·0m n >,则41m n+的最小值为() A .16 B .24C .50D .25【答案】D 【解析】 【分析】由题A (4,1),点A 在直线上得4m+n =1,用1的变换构造出可以用基本不等式求最值的形式求最值. 【详解】令x ﹣3=1,解得x =4,y =1,则函数y =log a (x ﹣3)+1(a >0且a≠1)的图象恒过定点A (4,1), ∴4m+n =1, ∴41m n +=(41m n +)(4m+n )=16+14n 4m m n++=17+8=25,当且仅当m =n 15=时取等号,故则41m n +的最小值为25, 故选D .【点睛】本题考查均值不等式,在应用过程中,学生常忽视“等号成立条件”,特别是对“一正、二定、三相等”这一原则应有很好的掌握.10.若曲线43y x x ax =-+(0x >)存在斜率小于1的切线,则a 的取值范围为( ) A .3,2⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭B .1,2⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭C .5,4⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭D .1,4⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭【答案】C 【解析】 【分析】对函数进行求导,将问题转化为不等式有解问题,再构造函数利用导数研究函数的最值,即可得答案; 【详解】由题意可得32431y x x a '=-+<在()0,x ∈+∞上有解,设()3243f x x x a =-+(0x >),()()2126621f x x x x x '=-=-,令()0f x '<,得102x <<;令()0f x '>,得12x >, ∴()f x 在1(0,)2单调递减,在1(,)2+∞单调递增,∴()min 11124f x f a ⎛⎫==-< ⎪⎝⎭,解得:54a <.故选:C. 【点睛】本题考查导数的几何意义、不等式有解问题,考查函数与方程思想、转化与化归思想,考查逻辑推理能力、运算求解能力.11.若点1414(log 7,log 56)在函数()3f x kx =+的图象上,则()f x 的零点为( ) A .1 B .32C .2D .34【答案】B 【解析】 【分析】将点的坐标代入函数()y f x =的解析式,利用对数的运算性质得出k 的值,再解方程()0f x =可得出函数()y f x =的零点.【详解】141414141414log 56log 4log 1412log 212(1log 7)32log 7=+=+=+-=-Q ,2k ∴=-,()2 3.f x x =-+故()f x 的零点为32,故选B.【点睛】本题考查对数的运算性质以及函数零点的概念,解题的关键在于利用对数的运算性质求出参数的值,解题时要正确把握零点的概念,考查运算求解能力,属于中等题.12.函数()3ln xf x x=的部分图象是( ) A . B .C .D .【答案】A 【解析】 【分析】根据奇偶性排除B ,当1x >时,()3ln 0xf x x=>,排除CD ,得到答案. 【详解】()()()33ln ln ,x xf x f x f x x x=-==--, ()f x 为奇函数,排除B 当1x >时,()3ln 0xf x x=>恒成立,排除CD 故答案选A 【点睛】本题考查了函数图像的判断,通过奇偶性,特殊值法排除选项是解题的关键.13.函数()32xy x x =-⋅的图象大致是( )A .B .C .D .【答案】C 【解析】 【分析】排除法:根据函数()32xy x x =-⋅为奇函数,故图象关于原点对称;函数有1-,0,1三个零点;当2x =时,函数值为正数,进行选项排除即可. 【详解】函数()32xy x x =-⋅为奇函数,故图象关于原点对称,故排除D ; 函数有1-,0,1三个零点,故排除A ; 当2x =时,函数值为正数,故排除B . 故选:C . 【点睛】本题考查函数的图象,根据解析式求图像通常利用排除法,依据有函数奇偶性、单调性、零点、定义域、值域、特殊值等,属于中等题.14.已知函数()1f x +是偶函数,当()1,x ∈+∞时,函数()f x 单调递减,设12a f ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,()3b f =,()0c f =,则a b c 、、的大小关系为()A .b a c <<B .c b d <<C .b c a <<D .a b c <<【答案】A 【解析】 【分析】 根据()1f x +图象关于y 轴对称可知()f x 关于1x =对称,从而得到()f x 在(),1-∞上单调递增且()()31f f =-;再根据自变量的大小关系得到函数值的大小关系.()1f x +Q 为偶函数 ()1f x ∴+图象关于y 轴对称()f x ∴图象关于1x =对称()1,x ∈+∞Q 时,()f x 单调递减 (),1x ∈-∞∴时,()f x 单调递增又()()31f f =-且1102-<-< ()()1102f f f ⎛⎫∴-<-< ⎪⎝⎭,即b a c << 本题正确选项:A 【点睛】本题考查利用函数奇偶性、对称性和单调性比较函数值的大小关系问题,关键是能够通过奇偶性和对称性得到函数的单调性,通过自变量的大小关系求得结果.15.()f x 是定义在R 上的奇函数,对任意x ∈R 总有3()()2f x f x +=-,则9()2f -的值为( ) A .0 B .3C .32D .92-【答案】A 【解析】 【分析】首先确定函数的周期,然后结合函数的周期性和函数的奇偶性求解92f ⎛⎫- ⎪⎝⎭的值即可. 【详解】函数()f x 是定义在R 上的奇函数,对任意x R ∈总有()32f x f x ⎛⎫+=- ⎪⎝⎭,则函数的周期3T =, 据此可知:()993360002222f f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=-+==+=-= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭. 本题选择A 选项. 【点睛】本题主要考查函数的周期性,函数的奇偶性,奇函数的性质等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.16.已知函数()f x 为偶函数,当x <0时,2()ln()f x x x =--,则曲线()y f x =在x =1处的切线方程为( ) A .x -y =0 B .x -y -2=0C .x +y -2=0D .3x -y -2=0【答案】A 【解析】先求出当0x >时,()f x 的解析式,再利用导数的几何意义计算即可得到答案. 【详解】当0x >时,0x -<,2()ln f x x x -=-,又函数()f x 为偶函数,所以2()ln f x x x =-,(1)1f =,所以'1()2f x x x=-,'(1)1f =,故切线方程为11y x -=-,即y x =.故选:A .【点睛】本题考查导数的几何意义,涉及到函数的奇偶性求对称区间的解析式,考查学生的数学运算能力,是一道中档题.17.函数()3ln 2xf x x x=+的图象在点()()1,1f 处的切线方程为( ) A .64y x =- B .75y x =- C .63=-y x D .74y x =-【答案】B 【解析】 【分析】首先求得切线的斜率,然后求解切线方程即可. 【详解】由函数的解析式可得:()221ln '6xf x x x-=+, 则所求切线的斜率()221ln1'16171k f -==+⨯=, 且:()012121f =+⨯=,即切点坐标为()1,2, 由点斜式方程可得切线方程为:()271y x -=-,即75y x =-. 本题选择B 选项. 【点睛】导数运算及切线的理解应注意的问题一是利用公式求导时要特别注意除法公式中分子的符号,防止与乘法公式混淆. 二是直线与曲线公共点的个数不是切线的本质,直线与曲线只有一个公共点,直线不一定是曲线的切线,同样,直线是曲线的切线,则直线与曲线可能有两个或两个以上的公共点.三是复合函数求导的关键是分清函数的结构形式.由外向内逐层求导,其导数为两层导数之积.18.三个数2233ln a b c e ===,的大小顺序为( ) A .b <c <aB .b <a <cC .c <a <bD .a <b <c 【答案】D【解析】【分析】 通过证明13a b c <<<,由此得出三者的大小关系. 【详解】 132221ln 63a e e =<==,由于6123e e ⎛⎫= ⎪⎝⎭,6328==,所以13e <,所以131ln 3e =<13a b <<.而66113232228,339⎛⎫⎛⎫==== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以113223<,所以11321ln 2ln 3ln 33<=,即b c <,所以a b c <<. 故选:D【点睛】 本小题主要考查指数式、对数式比较大小,考查指数运算和对数运算,属于中档题.19.已知函数()2f x x mx =+图象在点()()1,1A f 处的切线l 与直线320x y ++=垂直,若数列()1f n ⎧⎫⎪⎪⎨⎬⎪⎪⎩⎭的前n 项和为n S ,则2018S 的值为( ) A .20152016B .20162017C .20172018D .20182019【答案】D【解析】【分析】 求出原函数的导函数,得到()y f x =在1x =时的导数值,进一步求得m ,可得函数解析式,然后利用裂项相消法可计算出2018S 的值.【详解】由()2f x x mx =+,得()2f x x m '=+,()12f m '∴=+, 因为函数()2f x x mx =+图象在点()()1,1A f 处的切线l 与直线320x y ++=垂直, ()123f m '∴=+=,解得1m =,()2f x x x ∴=+,则()()21111111f n n n n n n n ===-+++.因此,20181111112018112232018201920192019S =-+-++-=-=L . 故选:D.【点睛】 本题考查利用导数研究过曲线上某点处的切线方程,训练了利用裂项相消法求数列的前n 项和,是中档题.20.一对夫妇为了给他们的独生孩子支付将来上大学的费用,从孩子一周岁生日开始,每年到银行储蓄a 元一年定期,若年利率为r 保持不变,且每年到期时存款(含利息)自动转为新的一年定期,当孩子18岁生日时不再存入,将所有存款(含利息)全部取回,则取回的钱的总数为( )A .17(1)a r +B .17[(1)(1)]a r r r +-+C .18(1)a r +D .18[(1)(1)]a r r r+-+ 【答案】D【解析】【分析】由题意可得:孩子18岁生日时将所有存款(含利息)全部取回,可以看成是以(1)a r +为首项,(1)r +为公比的等比数列的前17项的和,再由等比数列前n 项和公式求解即可.【详解】解:根据题意,当孩子18岁生日时,孩子在一周岁生日时存入的a 元产生的本利合计为17(1)a r +, 同理:孩子在2周岁生日时存入的a 元产生的本利合计为16(1)a r +,孩子在3周岁生日时存入的a 元产生的本利合计为15(1)a r +, ⋯⋯孩子在17周岁生日时存入的a 元产生的本利合计为(1)a r +,可以看成是以(1)a r +为首项,(1)r +为公比的等比数列的前17项的和,此时将存款(含利息)全部取回,则取回的钱的总数:17171618(1)[(1)1](1)(1)(1)[(1)(1)]11a r r a S a r a r a r r r r r ++-=++++⋯⋯++==+-++-; 故选:D .【点睛】本题考查了不完全归纳法及等比数列前n 项和,属中档题.。

高考数学必做题--函数与导数 (后附参考答案与详解)

高考数学必做题--函数与导数 (后附参考答案与详解)

1 23 4 56 7 8 9 10 1112 13 14 15 1617 18 19 20 212223,且关于的方的取值范围是.24252627 28 29 30123,4.567解析式最值奇偶性二次函数二次函数的概念、图象和性质导数及其应用导数概念及其几何意义导数的运算数列数列的应用数列与不等式数列的概念数列的递推公式数列的前n项和89恒成立,则有即恒成立,,令,解得.得:,,或,时矛盾.函数的模型及其应用导数及其应用利用导数研究函数的单调性10如图点在的下方,∴得.再根据当与相切时,设切点坐标为,则,∴,此时,此时与有个交点,∴.故选.函数与导数函数分段函数图象函数与方程方程根的个数函数图象的交点11函数与导数函数单调性函数与方程函数的零点导数及其应用导数与零点导数与分类讨论导数的运算利用导数研究函数的单调性利用导数求函数的极值与最值利用导数证明不等式1213解析几何直线与方程直线的倾斜角与斜率14又图象可知交点为∴解得.∵,∴,由()知,当时,在故要证原不等式成立,只需要证明:当时,令,则,∴在上为增函数,∴,即,∴,即.函数与导数函数与方程函数图象的交点导数及其应用导数概念及其几何意义导数的运算利用导数研究函数的单调性利用导数求函数的极值与最值利用导数证明不等式解析几何直线与方程直线的倾斜角与斜率直线的方程15对应的点坐标的最高点为最低点为,此两点也是函数的最高和最低点,由此可知.同理可得时,取得最大值.依理,当时,取得最小值,即.16在上至少有三个零点可化为少有三个交点,在上单调递减,则,解得:.函数与导数函数奇偶性二次函数二次函数的概念、图象和性质对数函数对数函数的概念、图象及其性质函数与方程方程根的个数函数的零点B. C.,关于的不等式只有两个整数解,则实数17C函数的定义域为,则,当得,即即,即,由得,得即,即,即当时,函数取得极大值,同时也是最大值即当时,有一个整数解当时,有无数个整数解,若,则得若,则由得或当时,不等式由无数个整数解,不满足条件.当时,由得当时,没有整数解,则要使当有两个整数解,∵,,∴当时,函数有两个整数点,∴要使有两个整数解,则,即.故选.函数与导数二次函数二次型函数导数及其应用导数与零点导数的运算利用导数研究函数的单调性18单调性19复合函数20易知共有个交点.函数与导数函数分段函数奇偶性周期性函数与方程函数图象的交点2122,则,恰好是正方形的面积,所以23,且关于的方的取值范围是.,如图所示,2425函数与导数导数及其应用导数与恒成立导数的运算利用导数研究函数的单调性利用导数求函数的极值与最值利用导数证明不等式不等式与线性规划解不等式分式不等式2627正弦函数的图象与性质282930。

2020版高考数学理科(人教B版)一轮复习高考大题专项1 函数与导数的综合压轴大题

2020版高考数学理科(人教B版)一轮复习高考大题专项1 函数与导数的综合压轴大题

高考大题专项一突破1利用导数求极值、最值、参数范围1.已知函数f(x)=(x-k)e x.(1)求f(x)的单调区间;(2)求f(x)在区间[0,1]上的最小值.2.(2018福建龙岩4月质检,21改编)已知函数f(x)=(x-2)e x-a(x+2)2.求函数g(x)=f(x)+3e x的极值点.3.(2018山东师大附中一模,21)已知函数f(x)=(x-a)e x(a∈R).(1)当a=2时,求函数f(x)在x=0处的切线方程;(2)求f(x)在区间[1,2]上的最小值.4.(2018陕西咸阳一模,21改编)已知f(x)=e x-a ln x(a∈R).当a=-1时,若不等式f(x)>e+m(x-1)对任意x ∈(1,+∞)恒成立,求实数m的取值范围.5.设函数f(x)=x2+ax+b,g(x)=e x(cx+d).若曲线y=f(x)和曲线y=g(x)都过点P(0,2),且在点P处有相同的切线y=4x+2.(1)求a,b,c,d的值;(2)若x≥-2时,f(x)≤kg(x),求k的取值范围.6.(2018河北江西南昌一模,21)已知函数f(x)=ln(ax)+bx在点(1,f(1))处的切线是y=0.(1)求函数f(x)的极值;(2)当f(x)+-x(m<0)恒成立时,求实数m的取值范围(e为自然对数的底数).突破2利用导数证明问题及讨论零点个数1.(2018全国3,文21)已知函数f(x)=-(1)求曲线y=f(x)在点(0,-1)处的切线方程;(2)证明:当a≥1时,f(x)+e≥0.2.(2018河北保定一模,21改编)已知函数f(x)=ln x-(a∈R).若f(x)有两个极值点x1,x2,证明:f3.已知函数f(x)=ax3-3x2+1,若f(x)存在唯一的零点x0,且x0>0,求a的取值范围.4.(2018安徽芜湖期末,21改编)已知函数f(x)=x3-a ln x(a∈R).若函数y=f(x)在区间(1,e]上存在两个不同零点,求实数a的取值范围.5.(2018河南郑州一模,21)已知函数f(x)=ln x+,a∈R且a≠0.(1)讨论函数f(x)的单调性;(2)当x时,试判断函数g(x)=(ln x-1)e x+x-m的零点个数.6.(2018河北衡水中学押题三,21)已知函数f(x)=e x-x2+a,x∈R,曲线y=f(x)的图象在点(0,f(0))处的切线方程为y=bx.(1)求函数y=f(x)的解析式;(2)当x∈R时,求证:f(x)≥-x2+x;(3)若f(x)>kx对任意的x∈(0,+∞)恒成立,求实数k的取值范围.高考大题专项一函数与导数的综合突破1利用导数求极值、最值、参数范围1.解(1)由题意知f'(x)=(x-k+1)e x.令f'(x)=0,得x=k-1.当x∈(-∞,k-1)时,f'(x)<0,当x∈(k-1,+∞)时,f'(x)>0.所以f(x)的单调递减区间是(-∞,k-1),单调递增区间是(k-1,+∞).(2)当k-1≤0,即k≤1时,f(x)在[0,1]上单调递增,所以f(x)在区间[0,1]上的最小值为f(0)=-k;当0<k-1<1,即1<k<2时,f(x)在[0,k-1]上单调递减,在[k-1,1]上单调递增,所以f(x)在区间[0,1]上的最小值为f(k-1)=-e k-1;当k-1≥1,即k≥2时,f(x)在[0,1]上单调递减,所以f(x)在区间[0,1]上的最小值为f(1)=(1-k)e.综上,当k≤1时,f(x)在[0,1]上的最小值为f(0)=-k;当1<k<2时,f(x)在[0,1]上的最小值为f(k-1)=-e k-1;当k≥2时,f(x)在[0,1]上的最小值为f(1)=(1-k)e.2.解由g(x)=(x+1)e x-a(x+2)2,得g'(x)=(x+2)e x-2a(x+2)=(x+2)(e x-2a),(ⅰ)当a≤0时,在(-∞,-2)上,g'(x)<0,在(-2,+∞)上,g'(x)>0.(ⅱ)当a>0时,令g'(x)=0,解得x=-2或x=ln(2a).①若a=,ln(2a)=-2,g'(x)≥0恒成立;②若a>,ln(2a)>-2,在(-2,ln(2a))上,g'(x)<0;在(-∞,-2)与(ln(2a),+∞)上,g'(x)>0.③若a<,ln(2a)<-2,在(ln(2a),-2)上,g'(x)<0;在(-∞,ln(2a))与(-2,+∞)上,g'(x)>0.综上,当a≤0时,g(x)极小值点为-2,无极大值点;当0<a<时,g(x)极小值点为-2,极大值点为ln(2a);当a=时,g(x)无极值点;当a>时,g(x)极小值点为ln(2a),极大值点为-2.3.解(1)设切线的斜率为k.因为a=2,所以f(x)=(x-2)e x,f'(x)=e x(x-1).所以f(0)=-2,k=f'(0)=e0(0-1)=-1.所以所求的切线方程为y=-x-2,即x+y+2=0.(2)由题意得f'(x)=e x(x-a+1),令f'(x)=0,可得x=a-1.①若a-1≤1,则a≤2,当x∈[1,2]时,f'(x)≥0,则f(x)在[1,2]上单调递增.所以f(x)min=f(1)=(1-a)e.②若a-1≥2,则a≥3,当x∈[1,2]时,f'(x)≤0,则f(x)在[1,2]上单调递减.所以f(x)min=f(2)=(2-a)e2.③若1<a-1<2,则2<a<3,所以f'(x),f(x)随x所以f(x)的单调递减区间为[1,a-1],单调递增区间为[a-1,2].所以f(x)在[1,2]上的最小值为f(a-1)=-e a-1.综上所述:当a≤2时,f(x)min=f(1)=(1-a)e;当a≥3时,f(x)min=f(2)=(2-a)e2;当2<a<3时,f(x)min=f(a-1)=-e a-1.4.解由f(x)=e x-a ln x,原不等式即为e x+ln x-e-m(x-1)>0,记F(x)=e x+ln x-e-m(x-1),F(1)=0,依题意有F(x)>0对任意x∈[1,+∞)恒成立,求导得F'(x)=e x+-m,F'(1)=e x+1-m,F″(x)=e x-,当x>1时,F″(x)>0,则F'(x)在(1,+∞)上单调递增,有F'(x)>F'(1)=e x+1-m,若m≤e+1,则F'(x)>0,则F(x)在(1,+∞)上单调递增,且F(x)>F(1)=0,适合题意;若m>e+1,则F'(1)<0,又F'(ln m)=>0,故存在x1∈(1,ln m),使F'(x)=0,当1<x<x1时,F'(x)<0,得F(x)在(1,x1)上单调递减,F(x)<F(1)=0,舍去,综上,实数m的取值范围是m≤e+1.5.解(1)由已知得f(0)=2,g(0)=2,f'(0)=4,g'(0)=4.而f'(x)=2x+a,g'(x)=e x(cx+d+c),故b=2,d=2,a=4,d+c=4.从而a=4,b=2,c=2,d=2.(2)由(1)知,f(x)=x2+4x+2,g(x)=2e x(x+1).设函数F(x)=kg(x)-f(x)=2k e x(x+1)-x2-4x-2,则F'(x)=2k e x(x+2)-2x-4=2(x+2)(k e x-1).由题设可得F(0)≥0,即k≥1.令F'(x)=0得x1=-ln k,x2=-2.①若1≤k<e2,则-2<x1≤0.从而当x∈(-2,x1)时,F'(x)<0;当x∈(x1,+∞)时,F'(x)>0.即F(x)在(-2,x1)单调递减,在(x1,+∞)单调递增.故F(x)在[-2,+∞)的最小值为F(x1).而F(x1)=2x1+2--4x1-2=-x1(x1+2)≥0.故当x≥-2时,F(x)≥0,即f(x)≤kg(x)恒成立.②若k=e2,则F'(x)=2e2(x+2)(e x-e-2).从而当x>-2时,F'(x)>0,即F(x)在(-2,+∞)单调递增.而F(-2)=0,故当x≥-2时,F(x)≥0,即f(x)≤kg(x)恒成立.③若k>e2,则F(-2)=-2k e-2+2=-2e-2(k-e2)<0.从而当x≥-2时,f(x)≤kg(x)不可能恒成立.综上,k的取值范围是[1,e2].6.解(1)∵f(x)=ln(ax)+bx,∴f'(x)=+b=+b,∵点(1,f(1))处的切线是y=0,∴f'(1)=1+b=0,且f(1)=ln a+b=0,∴a=e,b=-1,即f(x)=ln x-x+1(x>0),∴f'(x)=-1=-,∴f(x)在(0,1)上递增,在(1,+∞)上递减.所以f(x)的极大值为f(1)=ln e-1=0,无极小值.(2)由(1)f(x)=ln x-x+1,当f(x)+-x(m<0)恒成立时,即ln x-x+1+-x(m<0)在x∈(0,+∞)恒成立,同除以x得-2+设g(x)=,h(x)=-2,则g'(x)=-,h'(x)=-,又∵m<0,所以当0<x<1时,g'(x)<0,h'(x)>0;当x>1时,g'(x)>0,h'(x)<0.∴g(x)在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,g(x)min=g(1)=,h(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,h(x)max=h(1)=-1.∴g(x),h(x)均在x=1处取得最值,所以要使g(x)≥h(x)恒成立,只需g(x)min≥h(x)max,即-1,解得m≥1-e,又m<0,∴实数m的取值范围是[1-e,0).突破2利用导数证明问题及讨论零点个数1.(1)解f'(x)=--,f'(0)=2.因此曲线y=f(x)在点(0,-1)处的切线方程是2x-y-1=0.(2)证明当a≥1时,f(x)+e≥(x2+x-1+e x+1)e-x.令g(x)=x2+x-1+e x+1,则g'(x)=2x+1+e x+1.当x<-1时,g'(x)<0,g(x)单调递减;当x>-1时,g'(x)>0,g(x)单调递增;所以g(x)≥g(-1)=0.因此f(x)+e≥0.2.证明f'(x)=--(x>0),令p(x)=x2+(2-a)x+1,由f(x)在(0,+∞)有两个极值点x1,x2,则方程p(x)=0在(0,+∞)有两个实根x1,x2,---得a>4,∴f(x1)+f(x2)=ln x1-+ln x2-=ln x1x2-=-a,f=f-=ln---=ln--(a-2),∴f=ln--a-2+=ln-+2.设h(a)=ln-+2(a>4),则h'(a)=---<0,∴h(a)在(4,+∞)上为减函数,又h(4)=0,∴h(a)<0,∴f3.解法1函数f(x)的定义域为R,当a=0时,f(x)=-3x2+1,有两个零点±,原函数草图∴a=0不合题意;当a>0时,当x→-∞时,f(x)→-∞,f(0)=1,f(x)存在小于0的零点x0,不合题意;当a<0时,f'(x)=3ax2-6x,由f'(x)=3ax2-6x=0,得x1=0,x2=<0,∴在区间-内f'(x)<0;在区间内f'(x)>0;在区间(0,+∞)内f'(x)<0.∴f(x)在区间-为减函数,在区间为增函数,在区间(0,+∞)为减函数.∴若f(x)存在唯一的零点x0,且x0>0⇔f(x)min=f>0⇔+1>0⇔<1⇔a2>4.∵a<0,∴a<-2.解法2曲线y=ax3与曲线y=3x2-1仅在y轴右侧有一个公共点,当a≥0时,由图象知不符合题意;当a<0时,设曲线y=ax3与曲线y=3x2-1相切于点(x0,y0),则-得a=-2,由图象知a<-2时符合题意.解法3分离成a=-+3=-t3+3t,令y=a,g(t)=-t3+3t,g'(t)=-3t2+3=3(1-t2),当t∈(-1,1)时,g'(t)>0,当t>1或t<-1时,g'(x)<0.所以g(t)在(-∞,-1)递减,在区间(-1,1)递增,在(1,+∞)递减,所以当t=-1时,g(t)min=-2,由g(t)=-t3+3t的图象可知,t=1时,g(t)max=2.x→+∞时,g(t)→+∞,当a<-2时,直线y=a与g(t)=-t3+3t的图象只有一个交点,交点在第四象限,所以满足题意.4.解由f(x)=0,得a=在区间(1,e]上有两个不同实数解,即函数y=a的图象与函数g(x)=的图象有两个不同的交点.因为g'(x)=-,令g'(x)=0得x=,所以当x∈(1,)时,g'(x)<0,函数在(1,)上单调递减,当x∈(,e]时,g'(x)>0,函数在(,e]上单调递增;则g(x)min=g()=3e,而g()==27>27,且g(e)=e3<27,要使函数y=a的图象与函数g(x)=的图象有两个不同的交点,∴a的取值范围为(3e,e3].5.解(1)f'(x)=-(x>0),当a<0时,f'(x)>0恒成立,函数f(x)在(0,+∞)上单调递增;当a>0时,由f'(x)>0,得x>,由f'(x)<0,得0<x<,函数单调递增区间为,单调递减区间为综上所述,当a<0时,函数f(x)的单调递增区间为(0,+∞),当a>0时,函数f(x)的单调递增区间为,单调递减区间为(2)∵x时,函数g(x)=(ln x-1)e x+x-m的零点,即方程(ln x-1)e x+x=m的根.令h(x)=(ln x-1)e x+x,h'(x)=-e x+1,由(1)知当a=1时,f(x)=ln x+-1在递减,在[1,e]上递增,∴f(x)≥f(1)=0,+ln x-1≥0在x上恒成立,∴h'(x)=-e x+1≥0+1>0,∴h(x)=(ln x-1)e x+x在x上单调递增,∴h(x)min=h=-2,h(x)max=e.∴当m<-2或m>e时,没有零点,当-2m≤e时有一个零点.6.(1)解根据题意,得f'(x)=e x-2x,则f'(0)=1=b.由切线方程可得切点坐标为(0,0),将其代入y=f(x),得a=-1,故f(x)=e x-x2-1.(2)证明令g(x)=f(x)+x2-x=e x-x-1.由g'(x)=e x-1=0,得x=0,当x∈(-∞,0)时,g'(x)<0,y=g(x)单调递减;当x∈(0,+∞)时,g'(x)>0,y=g(x)单调递增.所以g(x)min=g(0)=0,所以f(x)≥-x2+x.(3)解f(x)>kx对任意的x∈(0,+∞)恒成立等价于>k对任意的x∈(0,+∞)恒成立.令φ(x)=,x>0,得φ'(x)=-=----=---由(2)可知,当x∈(0,+∞)时,e x-x-1>0恒成立,令φ'(x)>0,得x>1;令φ'(x)<0,得0<x<1.所以y=φ(x)的单调增区间为(1,+∞),单调减区间为(0,1), 故φ(x)min=φ(1)=e-2,所以k<φ(x)min=e-2.所以实数k的取值范围为(-∞,e-2).。

高考数学 导数及应用专题训练 新人教版

高考数学 导数及应用专题训练 新人教版

用心 爱心 专心1高考数学 导数及应用专题训练 新人教版一、导数的几何意义及导数的基本运算法则:(一)1、导数)(0x f '就是函数y=f(x)在点(x 0,f(x 0))处的切线的斜率。

2、常见的基本函数的导数公式:)10________())(log 8(_______;))(ln 7();10______())(6(______;))(5(______;))(cos 4(______;))(sin 3(______;))(2(_____;)1(≠='='≠='+='='='='='a a x x a a a e x x x C x x n 且且 3、常用的导数运算法则:(1)和差的导数:='±))()(x g x f (______________;(2)积的导数)('⋅)()(x g x f =_______________; (3)商的导数:______________)()(=')(x g x f . (二)导数的运算及导数的几何意义的应用:1、设f(x)=x(x+1)(x+2)·…·(x+n),则=')0(f ___________。

2、若=')0(f 2x,则f(x)不可能是( ) A 、x 2B 、x 2+1 C 、x 2+2 D 、x 2+x3、已知f(x)=a 0x n +a 1x n-1+a 2x n-2+…+a n-1x+a n ,其中n 是正整数,则=')0(f 等于=________。

4、设曲线y=ax 2在点(1,a )处的切线与直线2x-y-6=0平行,则a=______。

5、曲线y=x 3-2x+4在点(1,3)处的的切线的倾斜角等于__________。

6、曲线在点(0,1)处的切线方程为______________。

高考数学压轴专题人教版备战高考《函数与导数》真题汇编附解析

高考数学压轴专题人教版备战高考《函数与导数》真题汇编附解析

新数学《函数与导数》期末复习知识要点一、选择题1.函数()1sin cos 1sin cos 1tan 01sin cos 1sin cos 32x x x x f x x x x x x x π+-++⎛⎫=++<< ⎪+++-⎝⎭的最小值为( ) ABCD【答案】B 【解析】 【分析】利用二倍角公式化简函数()f x ,求导数,利用导数求函数的最小值即可. 【详解】22222sin 2sin cos 2cos 2sin cos1sin cos 1sin cos 2222221sin cos 1sin cos 2cos 2sin cos 2sin 2sin cos 222222x x x x x x x x x x x x x x x xx x x x +++-+++=++++-++ 2sin sin cos 2cos sin cos sin cos 222222222sin cos sin 2cos sin cos 2sin sin cos 22222222x x x x x x x xx x x x x x x x x ⎛⎫⎛⎫++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=+=+=⎛⎫⎛⎫++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 则()21tan 0sin 32f x x x x π⎛⎫=+<< ⎪⎝⎭, 32222221sin 2cos 16cos cos 1()sin 3cos sin 3cos 3sin cos x x x x f x x x x x x x '''--+⎛⎫⎛⎫=+=-+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. 令()cos 0,1t x =∈,()3261g t t t =--+为减函数,且102g ⎛⎫= ⎪⎝⎭, 所以当03x π<<时,()11,02t g t <<<,从而()'0f x <; 当32x ππ<<时,()10,02t g t <<>,从而()'0f x >. 故()min 33f x f π⎛⎫== ⎪⎝⎭. 故选:A 【点睛】本题主要考查了三角函数的恒等变换,利用导数求函数的最小值,换元法,属于中档题.2.函数()2sin f x x x x =-的图象大致为( )A .B .C .D .【答案】A 【解析】 【分析】分析函数()y f x =的奇偶性,并利用导数分析该函数在区间()0,+∞上的单调性,结合排除法可得出合适的选项. 【详解】因为()()()()()22sin sin f x x x x x x x f x -=----=-=,且定义域R 关于原点对称,所以函数()y f x =为偶函数,故排除B 项;()()2sin sin f x x x x x x x =-=-,设()sin g x x x =-,则()1cos 0g x x ='-≥恒成立,所以函数()y g x =单调递增,所以当0x >时,()()00g x g >=, 任取120x x >>,则()()120g x g x >>,所以,()()1122x g x x g x >,()()12f x f x ∴>,所以,函数()y f x =在()0,+∞上为增函数,故排除C 、D 选项. 故选:A. 【点睛】本题考查利用函数解析式选择图象,一般分析函数的定义域、奇偶性、单调性、函数零点以及函数值符号,结合排除法得出合适的选项,考查分析问题和解决问题的能力,属于中等题.3.给出下列说法: ①“tan 1x =”是“4x π=”的充分不必要条件;②定义在[],a b 上的偶函数2()(5)f x x a x b =+++的最大值为30; ③命题“0001,2x x x ∃∈+≥R ”的否定形式是“1,2x x x ∀∈+>R ”. 其中错误说法的个数为( ) A .0 B .1C .2D .3【答案】C 【解析】 【分析】利用充分条件与必要条件的定义判断①;利用函数奇偶性的性质以及二次函数的性质判断②;利用特称命题的否定判断③,进而可得结果. 【详解】 对于①,当4x π=时,一定有tan 1x =,但是当tan 1x =时,,4x k k ππ=+∈Z ,所以“tan 1x =”是“4x π=”的必要不充分条件,所以①不正确;对于②,因为()f x 为偶函数,所以5a =-.因为定义域[],a b 关于原点对称,所以5b =,所以函数2()5,[5,5]f x x x =+∈-的最大值为()()5530f f -==,所以②正确;对于③,命题“0001,2x x x ∃∈+≥R ”的否定形式是“1,2x x x∀∈+<R ”,所以③不正确; 故错误说法的个数为2. 故选:C. 【点睛】本题考查了特称命题的否定、充分条件与必要条件,考查了函数奇偶性的性质,同时考查了二次函数的性质,属于中档题..4.已知()(1)|ln |xf x x x =≠,若关于x 方程22[()](21)()0f x m f x m m -+++=恰有4个不相等的实根,则实数m 的取值范围是( ) A .1,2(2,)e e⎛⎫⋃ ⎪⎝⎭B .11,e e ⎛⎫+⎪⎝⎭C .(1,)e e -D .1e e ⎛⎫ ⎪⎝⎭,【答案】C 【解析】 【分析】由已知易知()f x m =与()1f x m =+的根一共有4个,作出()f x 图象,数形结合即可得到答案. 【详解】由22[()](21)()0f x m f x m m -+++=,得()f x m =或()1f x m =+,由题意()f x m =与()1f x m =+两个方程的根一共有4个,又()f x 的定义域为(0,1)(1,)⋃+∞,所以()|ln |ln x x f x x x ==,令()ln x g x x=,则'2ln 1()(ln )x g x x -=,由'()0g x >得x e >, 由'()0g x <得1x e <<或01x <<,故()g x 在(0,1),(1,)e 单调递减,在(,)e +∞上单调递 增,由图象变换作出()f x 图象如图所示要使原方程有4个根,则01m em e <<⎧⎨+>⎩,解得1e m e -<<.故选:C 【点睛】本题考查函数与方程的应用,涉及到方程根的个数问题,考查学生等价转化、数形结合的思想,是一道中档题.5.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 .4C .0D .﹣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 .6.已知定义在R 上的可导函数()f x ,对于任意实数x ,都有()()2f x f x x -+=成立,且当()0,x ∈+∞时,都有()'f x x >成立,若()()112f a f a a -≥+-,则实数a 的取值范围为( ) A .1,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦B .1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭C .(],2-∞D .[)2,+∞【答案】A 【解析】 【分析】构造函数21()()2g x f x x =-,可判断函数()g x 为奇函数且在R 上是增函数,由函数的性质可得a 的不等式,解不等式即可得答案. 【详解】 令21()()2g x f x x =-,则()()g x f x x ''=-, ()0,x ∈+∞Q 时,都有()'f x x >成立,即有()0g x '>,∴在()0,∞+,()g x 单调递增,Q 定义在R 上的函数()f x ,对于任意实数x ,都有()()2f x f x x -+=成立,所以(0)0f =,2222111()()()()()222g x f x x x f x x x f x g x ⎡⎤∴-=--=--=-=-⎣⎦, ()g x ∴是定义在R 上的奇函数,又(0)(0)0g f == ∴在R 上()g x 单调递增.又()()112f a f a a -≥+-Q ()()()2211111222g a a g a a a ∴-+-≥++-, 即()()1112g a g a a a a -≥⇒-≥⇒≤. 因此实数a 的取值范围为1,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦.故选:A 【点睛】本题考查构造函数、奇函数的判断,及导数与单调性的应用,且已知条件构造出21()()2g x f x x =-是解决本题的关键,考查了理解辨析能力与运算求解能力,属于中档题.7.在二项式26()2a x x+的展开式中,其常数项是15.如下图所示,阴影部分是由曲线2y x =和圆22x y a +=及x 轴围成的封闭图形,则封闭图形的面积为( )A .146π+B .146π- C .4π D .16【答案】B 【解析】 【分析】用二项式定理得到中间项系数,解得a ,然后利用定积分求阴影部分的面积. 【详解】(x 2+a 2x )6展开式中,由通项公式可得122r 162rr r r a T C x x --+⎛⎫= ⎪⎝⎭, 令12﹣3r =0,可得r =4,即常数项为4462a C ⎛⎫ ⎪⎝⎭,可得4462a C ⎛⎫ ⎪⎝⎭=15,解得a =2.曲线y =x 2和圆x 2+y 2=2的在第一象限的交点为(1,1) 所以阴影部分的面积为()1223100111-x-x |442346dx x x πππ⎛⎫=--=- ⎪⎝⎭⎰. 故选:B 【点睛】本题主要考查二项式定理的应用,二项式展开式的通项公式,属于基础题.8.已知函数()2f x x x =+,且()1231lnlog 223a f b f c f -⎛⎫⎛⎫=== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,,,则a b c ,,的大小关系为( )A .a c b <<B .b c a <<C .c a b <<D .b a c <<【答案】A 【解析】 【分析】由函数()2f x x x =+,可得()()f x f x -=,得到函数()f x 为偶函数,图象关于y 轴对称,又由由二次函数的性质可得,函数()f x 在[0,)+∞上为单调递增函数,则函数()f x 在(,0)-∞上为单调递减函数,再根据对数函数的性质,结合图象,即可求解.【详解】由题意,函数()2f x x x =+,满足()()22()f x x x x x f x -=-+-=+=,所以函数()f x 为定义域上的偶函数,图象关于y 轴对称,又当0x ≥时,()2f x x x =+,由二次函数的性质可得,函数()f x 在[0,)+∞上为单调递增函数,则函数()f x 在(,0)-∞上为单调递减函数,又由31ln 22<=,113222log log 1<=-,1122-=,根据对称性,可得11323(ln )(2)(log )2f f f -<<,即a c b <<,故选A .【点睛】本题主要考查了函数的奇偶性和单调性的应用,其中解答中得到函数的单调性与奇偶性,以及熟练应用对数函数的性质是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.9.函数log (3)1a y x =-+(0a >且1a ≠)的图像恒过定点A ,若点A 在直线10mx ny +-=上,其中·0m n >,则41m n+的最小值为() A .16 B .24C .50D .25【答案】D 【解析】 【分析】由题A (4,1),点A 在直线上得4m+n =1,用1的变换构造出可以用基本不等式求最值的形式求最值. 【详解】令x ﹣3=1,解得x =4,y =1,则函数y =log a (x ﹣3)+1(a >0且a≠1)的图象恒过定点A (4,1), ∴4m+n =1, ∴41m n +=(41m n +)(4m+n )=16+14n 4m m n++=17+8=25,当且仅当m =n 15=时取等号,故则41m n +的最小值为25, 故选D . 【点睛】本题考查均值不等式,在应用过程中,学生常忽视“等号成立条件”,特别是对“一正、二定、三相等”这一原则应有很好的掌握.10.已知函数()()2f x x +∈R 为奇函数,且函数()y f x =的图象关于直线1x =对称,当[]0,1x ∈时,()2020xf x =,则()2020f =( ) A .2020 B .12020C .11010D .0【答案】D 【解析】 【分析】根据题意,由函数()f x 的对称性可得()()42f x f x +=-+,即()()2f x f x +=-,进而可得()()4f x f x +=,即函数()f x 是周期为4的周期函数,据此可得()()20200f f =,由函数的解析式计算可得答案.【详解】解:根据题意,函数()2f x +为奇函数,即函数()f x 的图象关于点()2,0对称,则有()()4f x f x -=-+,函数()y f x =的图象关于直线1x =对称,则()()2f x f x -=+, 变形可得:()()42f x f x +=-+,即()()2f x f x +=-, 则有()()4f x f x +=,即函数()f x 是周期为4的周期函数,()()()20200505400f f f ∴=+⨯==;故选:D . 【点睛】本题考查函数的奇偶性、对称性、周期性的综合应用,难度一般.一般地,若一个奇函数有对称轴(或一个偶函数有对称中心),可分析出函数具有周期性.11.已知定义在R 上的函数(f x ),其导函数为()f x ',若()()3f x f x '-<-,()04f =,则不等式()3x f x e >+的解集是( )A .(),1-∞B .(),0-∞C .()0,+∞D .()1,+∞【答案】B 【解析】不等式()3xf x e >+得()()3311xx xf x f x e e e ->+∴>, ()()()()()330xxf x f x f xg x g x e e --+=∴='<'设,所以()g x 在R 上是减函数,因为()()()4301001g g x g x -==∴>∴<. 故选B .点睛:本题的难点在于解题的思路. 已知条件和探究的问题看起来好像没有分析联系,这里主要利用了分析法,通过分析构造函数,利用导数的知识解答.12.若函数()()sin xf x e x a =+在区间,22ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递增,则实数a 的取值范围是()A .)+∞ B .[)1,+∞ C .()1,+∞D .()+∞【答案】B 【解析】 【分析】将问题转化为()0f x '≥在,22ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭上恒成立;根据导函数解析式可知问题可进一步转化04x a π⎛⎫++≥ ⎪⎝⎭在,22ππ⎛⎫-⎪⎝⎭上恒成立;利用正弦型函数值域求法可求得(14x a a a π⎛⎫⎤++∈-+ ⎪⎦⎝⎭,则只需10a -+?即可,解不等式求得结果. 【详解】由题意得:()()sin cos 4xx x f x ex a e x e x a π⎫⎛⎫'=++=++ ⎪⎪⎝⎭⎭()f x Q 在,22ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递增 ()0f x '∴≥在,22ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭上恒成立又0x e > 04x a π⎛⎫++≥ ⎪⎝⎭在,22ππ⎛⎫-⎪⎝⎭上恒成立当,22x ππ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭时,3,444x πππ⎛⎫+∈- ⎪⎝⎭ sin ,142x π⎛⎤⎛⎫∴+∈- ⎥ ⎪ ⎝⎭⎝⎦ (14x a a a π⎛⎫⎤++∈-+ ⎪⎦⎝⎭10a ∴-+≥,解得:[)1,a ∈+∞ 本题正确选项:B 【点睛】本题考查根据函数在一段区间内的单调性求解参数范围问题,涉及到正弦型函数值域的求解问题;本题解题关键是能够将问题转化为导函数在区间内恒大于等于零的问题,从而利用三角函数的最值来求得结果.13.已知函数()2814f x x x =++,()()2log 4g x x =,若[]()15,4x a a ∀∈-≥-,(]20,1x ∃∈,使得()()12f x g x =成立,则a 的最大值为( )A .-4B .-3C .-2D .-1【答案】C 【解析】 【分析】由[]()15,4x a a ∀∈-≥-,(]20,1x ∃∈,使得()()12f x g x =成立得:()f x 的值域为()g x 的值域的子集,从而28142a a ++≤,故可求a 的最大值为2-.【详解】由[]()15,4x a a ∀∈-≥-,(]20,1x ∃∈,使得()()12f x g x =成立, 得:()f x 的值域为()g x 的值域的子集,由()()2log 4g x x =(]20,1x ∈()2g x ⇒≤ ,所以(](),2g x ∈-∞ 当43a --≤≤ 时,()21f x-#-,此时()f x 的值域为()g x 的值域的子集成立.当3a >-时,()22814f x a a -≤≤++,须满足()f x 的值域为()g x 的值域的子集,即28142a a ++≤,得62a -≤≤- 所以a 的最大值为2-. 故选:C. 【点睛】本题主要考查恒成立和存在性问题,注意把两类问题转化为函数值域的包含关系,此问题属于中档题目.14.[]0x a,b ∃∈使得()f x m ≥成立,等价于[]()0x a,b ,[f x ]m max ∈≥15.若关于x 的不等式220x ax -+>在区间[1,5]上有解,则a 的取值范围是( )A .)+∞B .(,-∞C .(,3)-∞D .27(,)5-∞ 【答案】D 【解析】 【分析】把220x ax -+>在区间[]1,5上有解,转化为存在一个[]1,5x ∈使得22x 2ax x a x+>⇒+>,解出()f x 的最大值. 【详解】220x ax -+>在区间[]1,5上有解,转化为存在一个[]1,5x ∈使得22x 2ax x a x +>⇒+>,设()2f x x x =+,即是()f x 的最大值a >,()f x 的最大值275=,当5x =时取得,故选D 【点睛】16.如图,对应此函数图象的函数可能是( )A .21(1)2x y x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭B .22(1)x y x =-C .ln y x =D .1x y xe =-【答案】B【解析】【分析】 观察图象,从函数的定义域,零点,以及零点个数,特征函数值判断,排除选项,得到正确答案.【详解】由图象可知当0x =时,1y =-,C 不满足;当1x =时,0y =,D 不满足条件;A.由函数性质可知当2x =-时,()2141122y -⎛⎫=⨯-= ⎪⎝⎭,显然A 不成立; 而B 都成立.故选:B【点睛】本题考查根据函数图象,判断函数的解析式,重点考查函数性质的判断,包含函数的定义域,函数零点,零点个数,单调性,特殊值,等信息排除选项,本题属于中档题型.17.已知函数f (x )=2x -1,()2cos 2,0?2,0a x x g x x a x +≥⎧=⎨+<⎩(a ∈R ),若对任意x 1∈[1,+∞),总存在x 2∈R ,使f (x 1)=g (x 2),则实数a 的取值范围是() A .1,2⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭ B .2,3⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭ C .[]1,1,22⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭U D .371,,224⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦U【解析】【分析】对a 分a=0,a <0和a >0讨论,a >0时分两种情况讨论,比较两个函数的值域的关系,即得实数a 的取值范围.【详解】当a =0时,函数f (x )=2x -1的值域为[1,+∞),函数()g x 的值域为[0,++∞),满足题意. 当a <0时,y =22(0)x a x +<的值域为(2a ,+∞), y =()cos 20a x x +≥的值域为[a +2,-a +2], 因为a +2-2a =2-a >0,所以a +2>2a ,所以此时函数g (x )的值域为(2a ,+∞),由题得2a <1,即a <12,即a <0. 当a >0时,y =22(0)x a x +<的值域为(2a ,+∞),y =()cos 20a x x +≥的值域为[-a +2,a +2],当a ≥23时,-a +2≤2a ,由题得21,1222a a a a -+≤⎧∴≤≤⎨+≥⎩. 当0<a <23时,-a +2>2a ,由题得2a <1,所以a <12.所以0<a <12. 综合得a 的范围为a <12或1≤a ≤2, 故选C .【点睛】本题主要考查函数的图象和性质,考查指数函数和三角函数的图象和性质,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推理能力.18.设123log 2,ln 2,5a b c -===则A .a b c <<B .b c a <<C .c a b <<D .c b a << 【答案】C【解析】【分析】由ln 2ln 2ln 3a b =<=及311log ,22a c >==<=可比较大小. 【详解】 ∵2031a ln ln =>,>,∴ln 2ln 2ln 3a b =<=,即a b <.又3311log 2log ,22a c =>==<=.∴a c >.综上可知:c a b << 故选C.本题主要考查了指数与对数的运算性质及对数函数的单调性比较大小,属于中档题.19.函数2ln x xy x =的图象大致是( )A .B .C .D .【答案】D【解析】【分析】根据函数为偶函数排除B ,当0x >时,利用导数得()f x 在1(0,)e 上递减,在1(,)e+∞上递增,根据单调性分析,A C 不正确,故只能选D .【详解】 令2ln ||()||x x f x x =,则2()ln ||()()||x x f x f x x ---==-, 所以函数()f x 为偶函数,其图像关于y 轴对称,故B 不正确,当0x >时,2ln ()ln x x f x x x x==,()1ln f x x '=+, 由()0f x '>,得1x e >,由()0f x '<,得10x e<<, 所以()f x 在1(0,)e上递减,在1(,)e +∞上递增,结合图像分析,,A C 不正确.故选:D【点睛】 本题考查了利用函数的奇偶性判断函数的图象,考查了利用导数研究函数的单调性,利用单调性判断函数的图象,属于中档题.20.已知函数()2ln 2xx f x e x =+-的极值点为1x ,函数()2x g x e x =+-的零点为2x ,函数()ln 2x h x x=的最大值为3x ,则( ) A .123x x x >>B .213x x x >>C .312x x x >>D .321x x x >> 【答案】A【解析】【分析】根据()f x '在()0,∞+上单调递增,且11024f f ⎛⎫⎛⎫''⋅< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,可知导函数零点在区间11,42⎛⎫ ⎪⎝⎭内,即()f x 的极值点111,42x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭;根据()g x 单调递增且11024g g ⎛⎫⎛⎫⋅< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭可知211,42x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭;通过判断()()12g x g x >,结合()g x 单调性可得12x x >;利用导数可求得()max 1124h x e =<,即314x <,从而可得三者的大小关系. 【详解】 ()1x f x e x x'=+-Q 在()0,∞+上单调递增 且1213022f e ⎛⎫'=-> ⎪⎝⎭,14115044f e ⎛⎫'=-< ⎪⎝⎭ 111,42x ⎛⎫∴∈ ⎪⎝⎭且11110x e x x +-= Q 函数()2x g x e x =+-在()0,∞+上单调递增 且1213022g e ⎛⎫=-> ⎪⎝⎭,14112044g e ⎛⎫=+-< ⎪⎝⎭ 211,42x ⎛⎫∴∈ ⎪⎝⎭ 又()()11111211112220x g x e x x x g x x x ⎛⎫=+-=-+-=->= ⎪⎝⎭且()g x 单调递增 12x x ∴>由()21ln 2x h x x -'=可得:()()max 12h x h e e ==,即31124x e =< 123x x x ∴>>本题正确选项:A【点睛】本题考查函数极值点、零点、最值的判断和求解问题,涉及到零点存在定理的应用,易错点是判断12,x x 大小关系时,未结合()g x 单调性判断出()()12g x g x >,造成求解困难.。

高考数学二轮复习 大题专攻练12 函数与导数B组 理 新人教A版

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高考大题专攻练12.函数与导数(B组)大题集训练,练就慧眼和规范,占领高考制胜点!1.已知函数f(x)=ln(2ax+a2-1)-ln(x2+1),其中a∈R.(1)求f(x)的单调区间.(2)是否存在a的值,使得f(x)在[0,+∞)上既存在最大值又存在最小值?若存在,求出a 的取值范围;若不存在,请说明理由.【解析】(1)f(x)=ln(2ax+a2-1)-ln(x2+1)=ln.设g(x)=,g′(x)=-.①当a=0时,f(x)无意义,所以a≠0.②当a>0时,f(x)的定义域为.令g′(x)=0,得x1=-a,x2=,g(x)与g′(x)的情况如表:-(-a)=>0,所以>-a.-=-<0,所以<.故f(x)的单调递增区间是;单调递减区间是.③当a<0时,f(x)的定义域为.令g′(x)=0,得x1=-a,x2=,g(x)与g′(x)的情况如表:-(-a)=<0,所以<-a.-=->0,所以>.所以f(x)的单调递增区间是;单调递减区间是.(2)①当a>0时,由(1)可知,f(x)在上单调递增,在上单调递减,所以f(x)在[0,+∞)上存在最大值f=lna2.下面研究最小值:由于f(x)的定义域为.(ⅰ)若≥0,即0<a≤1时,结合f(x)的定义域可知f(x)在[0,+∞)上没有最小值,不合题意.(ⅱ)若<0,即a>1时,因为在上单调递增,所以f(x)在上存在最小值f(0);因为f(x)在上单调递减,所以f(x)在上不存在最小值.所以,要使f(x)在[0,+∞)上存在最小值,只可能是f(0)=ln(g(0)).计算整理g(x)-g(0)=-(a2-1)=.要使f(x)在[0,+∞)上存在最小值,只需x∈[0,+∞),g(x)-g(0)≥0.因为x2+1>0,则问题转化为x∈[0,+∞)时,(1-a2)x+2a≥0恒成立.设h(x)=(1-a2)x+2a,则只需或解得0≤a≤1,这与a>1相矛盾,所以f(x)在[0,+∞)上没有最小值,不合题意.②当a<0时,由于f(x)的定义域为.(ⅰ)若≤0,即-1≤a<0时,f(x)在[0,+∞)上没有意义,也不存在最大值和最小值.(ⅱ)若>0,即a<-1时,由(1)可知f(x)在上单调递减,f(x)存在最大值,但不存在最小值.综上,不存在a的值,使得f(x)在[0,+∞)上既存在最大值又存在最小值.2.已知函数f(x)=ae x+(2-e)x(a为实数,e为自然对数的底数),曲线y=f(x)在x=0处的切线与直线(3-e)x-y+10=0平行.(1)求实数a的值,并判断函数f(x)在区间[0,+∞)内的零点个数.(2)证明:当x>0时,f(x)-1>xln(x+1).【解析】(1)f′(x)=ae x+2-e,由题设,可知曲线y=f(x)在x=0处的切线的斜率k=f′(0)=a+2-e=3-e,解得a=1,所以f(x)=e x+(2-e)x,所以x≥0时,f′(x)=e x+2-e≥e0+2-e>0,所以f(x)在区间[0,+∞)内为增函数,又f(0)=1>0,所以f(x)在区间[0,+∞)内没有零点.(2)当x>0时,f(x)-1>xln(x+1)等价于>ln(x+1),记g(x)=e x-(x+1),则g′(x)=e x-1,当x>0时,g′(x)>0,所以当x>0时,g(x)在区间(0,+∞)内单调递增,所以g(x)>g(0)=0,即e x>x+1,两边取自然对数,得x>ln(x+1)(x>0),所以要证明>ln(x+1)(x>0),只需证明≥x(x>0),即证明当x>0时,e x-x2+(2-e)x-1≥0,①设h(x)=e x-x2+(2-e)x-1,则h′(x)=e x-2x+2-e,令φ(x)=e x-2x+2-e,则φ′(x)=e x-2,当x∈(0,ln2)时,φ′(x)<0;当x∈(ln2,+∞)时,φ′(x)>0.所以φ(x)在区间(0,ln2)内单调递减,在区间(ln2,+∞)内单调递增,又φ(0)=3-e>0,φ(1)=0,0<ln2<1,所以φ(ln2)<0,所以存在x0∈(0,1),使得φ(x0)=0,所以当x∈(0,x0),或x∈(1,+∞)时,φ(x)>0;当x∈(x0,1)时,φ(x)<0,所以h(x)在区间(0,x0)内单调递增,在区间(x0,1)内单调递减,在区间(1,+∞)内单调递增,又h(0)=h(1)=0,所以h(x)=e x-x2+(2-e)x-1≥0,当且仅当x=1时,取等号,即①式成立. 所以f(x)-1>xln(x+1).。

[推荐学习]2017届高三数学二轮复习高考大题专攻练12函数与导数(B组)理新人教版

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高考大题专攻练 12.函数与导数(B组)大题集训练,练就慧眼和规范,占领高考制胜点!1.已知函数f(x)=[ax2+(a-1)2x+a-(a-1)2]e x(其中a∈R).(1)若x=0为f(x)的极值点,求a的值.(2)在(1)的条件下,解不等式f(x)>(x-1).【解析】(1)因为f(x)=[ax2+(a-1)2x+a-(a-1)2]e x,所以f′(x)=[2ax+(a-1)2]e x+[ax2+(a-1)2x+a-(a-1)2]e x=[ax2+(a2+1)x+a]e x.因为x=0为f(x)的极值点,所以由f′(0)=ae0=0,解得a=0,检验,当a=0时,f′(x)=xe x,当x<0时,f′(x)<0,当x>0时,f′(x)>0,所以x=0为f(x)的极值点,故a=0.(2)当a=0时,不等式f(x)>(x-1)(x2+x+1)⇔(x-1)e x>(x-1), 整理得(x-1)>0,即或令g(x)=e x-,h(x)=g′(x)=e x-(x+1),h′(x)=e x-1,当x>0时,h′(x)=e x-1>0,当x<0时,h′(x)=e x-1<0,所以h(x)在(-∞,0)上单调递减,在(0,+∞)上单调递增,所以h(x)>h(0)=0,即g′(x)>0,所以g(x)在R上单调递增,而g(0)=0;故e x->0⇔x>0;e x-<0⇔x<0,所以原不等式的解集为{x|x<0或x>1}.2.已知函数f(x)=lnx-e x+ax,其中a∈R,令函数g(x)=f(x)+e x+1.(1)当a=1时,求函数f(x)在x=1处的切线方程.(2)当a=-e时,证明:g(x)≤-1.(3)试判断方程|g(x)|=+是否有实数解,并说明理由.【解析】(1)当a=1时,f(x)=lnx-e x+x的导数为f′(x)=-e x+1,即有f(x)在x=1处的切线斜率为2-e,切点为(1,1-e),可得f(x)在x=1处的切线方程为y-(1-e)=(2-e)(x-1),即为y=(2-e)x-1.(2)当a=-e时,g(x)=f(x)+e x+1=lnx-ex+1,g′(x)=-e,由g′(x)=0,可得x=,当x>时,g′(x)<0,g(x)递减;当0<x<时,g′(x)>0,g(x)递增.可得g(x)在x=处取得最大值,且为-1.即有g(x)≤-1.(3)方程|g(x)|=+没有实数解.理由:由(2)知,g(x)max=-1,即|g(x)|≥1,设h(x)=+,x>0,h′(x)=,令h′(x)=0,可得x=e,由0<x<e可得h′(x)>0,h(x)递增;x>e时,可得h′(x)<0,h(x)递减.即有h(x)在x=e处取得最大值,且为+<1,即h(x)<1,即|g(x)|>h(x),可得|g(x)|>+.故方程|g(x)|=+没有实数解.。

高考数学压轴专题人教版备战高考《函数与导数》全集汇编含解析

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新高考数学《函数与导数》练习题一、选择题1.设奇函数()f x 在[]11-,上为增函数,且()11f =,若[]11x ∃∈-,,使[]11a ∀∈-,,不等式()221f x t at ≤--成立,则t 的取值范围是( )A .22t -≤≤B .1122t -≤≤ C .2t ≥或2t ≤-或0t = D .12t ≥或12t ≤-或0t =【答案】C 【解析】 【分析】()f x 在[]11x ∈-,上为增函数,[]11x ∃∈-,,使[]11a ∀∈-,,不等式()221f x t at ≤--成立,只需对于[]11a ∀∈-,,()2121f t at -≤--即可.【详解】∵奇函数()f x 在[]11x ∈-,上为增函数,且()11f =, ∴函数在[]11x ∈-,上的最小值为()()111f f -=-=-,又∵[]11x ∃∈-,,使[]11a ∀∈-,,不等式()221f x t at ≤--成立,∴()22111t at f --≥-=-,即220t at -≥, ①0t =时,不等式成立;②0t >时,()2220t at t t a -=-≥恒成立,从而2t a ≥,解得2t ≥;③0t <时,()2220t at t t a -=-≥恒成立,从而2t a ≤,解得2t ≤-故选:C. 【点睛】本题考查了含参数不等式恒成立问题,需要将不等式问题转化为函数最值问题,考查了理解辨析能力、运算求解能力和分类讨论思想,是中档题.2.三个数0.20.40.44,3,log 0.5的大小顺序是 ( ) A .0.40.20.43<4log 0.5<B .0.40.20.43<log 0.5<4C .0.40.20.4log 0.534<<D .0.20.40.4log 0.543<<【答案】D 【解析】由题意得,120.20.4550.40log0.514433<<<==== D.3.已知定义在R 上的可导函数()f x ,对于任意实数x ,都有()()2f x f x x -+=成立,且当()0,x ∈+∞时,都有()'f x x >成立,若()()112f a f a a -≥+-,则实数a 的取值范围为( ) A .1,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦B .1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭C .(],2-∞D .[)2,+∞【答案】A 【解析】 【分析】构造函数21()()2g x f x x =-,可判断函数()g x 为奇函数且在R 上是增函数,由函数的性质可得a 的不等式,解不等式即可得答案. 【详解】 令21()()2g x f x x =-,则()()g x f x x ''=-, ()0,x ∈+∞Q 时,都有()'f x x >成立,即有()0g x '>,∴在()0,∞+,()g x 单调递增,Q 定义在R 上的函数()f x ,对于任意实数x ,都有()()2f x f x x -+=成立,所以(0)0f =,2222111()()()()()222g x f x x x f x x x f x g x ⎡⎤∴-=--=--=-=-⎣⎦, ()g x ∴是定义在R 上的奇函数,又(0)(0)0g f == ∴在R 上()g x 单调递增.又()()112f a f a a -≥+-Q ()()()2211111222g a a g a a a ∴-+-≥++-, 即()()1112g a g a a a a -≥⇒-≥⇒≤. 因此实数a 的取值范围为1,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦.故选:A 【点睛】本题考查构造函数、奇函数的判断,及导数与单调性的应用,且已知条件构造出21()()2g x f x x =-是解决本题的关键,考查了理解辨析能力与运算求解能力,属于中档题.4.已知函数f (x )=(k +4k )lnx +24x x-,k ∈[4,+∞),曲线y =f (x )上总存在两点M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),使曲线y =f (x )在M ,N 两点处的切线互相平行,则x 1+x 2的取值范围为A .(85,+∞) B .(165,+∞) C .[85,+∞) D .[165,+∞) 【答案】B 【解析】 【分析】利用过M 、N 点处的切线互相平行,建立方程,结合基本不等式,再求最值,即可求x 1+x 2的取值范围. 【详解】 由题得f′(x )=4k k x +﹣24x ﹣1=﹣2244x k x k x ⎛⎫-++ ⎪⎝⎭=﹣()24x k x k x ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,(x >0,k >0)由题意,可得f′(x 1)=f′(x 2)(x 1,x 2>0,且x 1≠x 2),即21144k k x x +-﹣1=24k k x +﹣224x ﹣1,化简得4(x 1+x 2)=(k+4k)x 1x 2, 而x 1x 2<212()2x x +, 4(x 1+x 2)<(k+4k )212()2x x +, 即x 1+x 2>164k k+对k ∈[4,+∞)恒成立, 令g (k )=k+4k, 则g′(k )=1﹣24k =()()222k k k +->0对k ∈[4,+∞)恒成立, ∴g (k )≥g (4)=5, ∴164k k+≤165, ∴x 1+x 2>165,故x 1+x 2的取值范围为(165,+∞). 故答案为B 【点睛】本题运用导数可以解决曲线的切线问题,函数的单调性、极值与最值,正确求导是我们解题的关键,属于中档题.5.已知定义在R 上的函数()f x 满足()()3221f x f x -=-,且()f x 在[1, )+∞上单调递增,则( )A .()()()0.31.130. 20.54f f log f << B .()()()0.31.130. 240.5f f f log <<C .()()()1.10.3340.20.5f f f log << D .()()()0.31.130.50.24f log f f << 【答案】A 【解析】 【分析】由已知可得()f x 的图象关于直线1x =对称.因为0.31.130.21log 0.5141-<-<-,又()f x 在[1,)+∞上单调递增,即可得解.【详解】解:依题意可得,()f x 的图象关于直线1x =对称. 因为()()()0.31.1330.20,1,0.5 2 1,,044,8log log ∈=-∈-∈,则0.31.130.21log 0.5141-<-<-,又()f x 在[1,)+∞上单调递增, 所以()()()0.31.130.20.54f f log f <<.故选:A. 【点睛】本题考查了函数的对称性及单调性,重点考查了利用函数的性质判断函数值的大小关系,属中档题.6.设()f x 为R 上的奇函数,满足(2)(2)f x f x -=+,且当02x ≤≤时,()x f x xe =,则(1)(2)(3)(100)f f f f ++++=L ( ) A .222e e +B .25050e e +C .2100100e e +D .222e e --【答案】A 【解析】 【分析】由()()22f x f x -=+可得对称轴,结合奇偶性可知()f x 周期为8;可将所求式子通过周期化为()()()()1234f f f f +++,结合解析式可求得函数值. 【详解】由()()22f x f x -=+得:()f x 关于2x =对称又()f x Q 为R 上的奇函数 ()f x ∴是以8为周期的周期函数()()()()()()()()()1281241240f f f f f f f f f ++⋅⋅⋅+=++⋅⋅⋅++-+-+⋅⋅⋅+-=Q 且()()()()2123422f f f f e e +++=+()()()()()()()()()()12100121281234f f f f f f f f f f ∴++⋅⋅⋅+=++⋅⋅⋅+++++⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦222e e =+故选:A 【点睛】本题考查利用函数的奇偶性、对称性和周期性求解函数值的问题,关键是能够利用奇偶性和对称轴得到函数的周期,并求得基础区间内的函数值.7.在平面直角坐标系中,若P ,Q 满足条件:(1)P ,Q 都在函数f (x )的图象上;(2)P ,Q 两点关于直线y=x 对称,则称点对{P ,Q}是函数f(x)的一对“可交换点对”.({P ,Q}与{Q,P}看作同一“可交换点”.试问函数2232(0)(){log (0)x x x f x x x ++≤=>的“可交换点对有( )A .0对B .1对C .2对D .3对【答案】C 【解析】试题分析:设p (x ,y )是满足条件的“可交换点”,则对应的关于直线y=x 的对称点Q 是(y ,x ),所以232x x ++=2x ,由于函数y=232x x ++和y=2x 的图象由两个交点,因此满足条件的“可交换点对”有两个,故选C. 考点:函数的性质8.[]()x a,b ,f x m ∀∈≥恒成立,等价于[]()x a,b ,[f x ]m min ∈≥9.已知ln 3ln 4ln ,,34a b e c e===(e是自然对数的底数),则,,a b c 的大小关系是( ) A .c a b <<B .a c b <<C .b a c <<D .c b a <<【答案】C 【解析】 【分析】根据ln 3ln 4ln ,,34a b e c e===的结构特点,令()ln xf x x =,求导()21ln xf x x -'=,可得()f x 在()0,e 上递增,在(),+e ∞上递减,再利用单调性求解.【详解】令()ln xf x x=,所以()21ln xf x x -'=,当0x e <<时, ()0f x '>,当x e >时,()0f x '<, 所以()f x 在()0,e 上递增,在(),+e ∞上递减. 因为34e <<,所以 ()()()34>>f e f f , 即b a c <<. 故选:C 【点睛】本题主要考查导数与函数的单调性比较大小,还考查了推理论证的能力,属于中档题.10.已知函数2()f x x m =+与函数1()ln3g x x x =--,1,22x ⎡∈⎤⎢⎥⎣⎦的图象上恰有两对关于x 轴对称的点,则实数m 的取值范围是( ) A .5ln )4[2,2+ B .5[2ln 2,ln 2)4-+ C .5(ln 2,2ln 2)4+- D .(]2ln2,2-【答案】A 【解析】 【分析】将问题转化为()()f x g x =-在1,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦恰有两个不同的解,令()()()h x f x g x =+,将问题转化为()h x 在1,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦上有两个零点的问题,利用导数可求得()h x 的单调性,进而确定区间端点值和最值,由此构造不等式求得结果. 【详解】()f x Q 与()g x 在1,22x ⎡∈⎤⎢⎥⎣⎦的图象上恰有两对关于x 轴对称的点,()()f x g x ∴=-在1,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦恰有两个不同的解,即221ln3ln 30x m x x x x m x +--=+-+=在1,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦上恰有两个不同的解, 令()2ln 3h x x x x m =+-+,则()()()2211123123x x x x h x x x x x---+'=+-==, ∴当1,12x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()0h x '<;当()1,2x ∈时,()0h x '>,()h x ∴在1,12⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减,在()1,2上单调递增,又15ln 224h m ⎛⎫=--+⎪⎝⎭,()12h m =-,()2ln 22h m =-+, 原问题等价于()h x 在1,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦上恰有两个零点,则5ln 2024m m --+≥>-,解得:5ln 224m +≤<,即m 的取值范围为5ln 2,24⎡⎫+⎪⎢⎣⎭. 故选:A . 【点睛】本题考查根据函数零点个数求解参数范围的问题,关键是能够将两函数图象对称点个数的问题转化为方程根的个数的问题,进一步通过构造函数的方式将问题转化为函数零点个数的问题.11.()f x 是定义在R 上的奇函数,对任意x ∈R 总有3()()2f x f x +=-,则9()2f -的值为( ) A .0 B .3C .32D .92-【答案】A 【解析】 【分析】首先确定函数的周期,然后结合函数的周期性和函数的奇偶性求解92f ⎛⎫- ⎪⎝⎭的值即可. 【详解】函数()f x 是定义在R 上的奇函数,对任意x R ∈总有()32f x f x ⎛⎫+=- ⎪⎝⎭,则函数的周期3T =,据此可知:()993360002222f f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=-+==+=-= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭. 本题选择A 选项. 【点睛】本题主要考查函数的周期性,函数的奇偶性,奇函数的性质等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.12.已知定义在R 上的奇函数()y f x =满足()()80f x f x ++=,且()55f =,则()()20192024f f +=( )A .-5B .5C .0D .4043【答案】B 【解析】 【分析】根据(8)()0f x f x ++=得函数的周期为16,结合()55f =,(0)0f =即可求解. 【详解】由(8)()0f x f x ++=,得(8)()f x f x +=-,所以(16)(8)()f x f x f x +=-+=.故函数()y f x =是以16为周期的周期函数. 又在(8)()0f x f x ++=中,令0x =,得(8)(0)0f f +=, 且奇函数()y f x =是定义在R 上的函数,所以(0)0f =.故(8)0f =.故(2024)(161268)(8)0f f f =⨯+==. 又在(8)()0f x f x ++=中,令3x =-,得(5)(3)0f f +-=.得(5)(3)(3)5f f f =--==,则(2019)(161263)(3)5f f f =⨯+==. 所以(2019)(2024)5f f +=. 故选:B. 【点睛】此题考查根据函数的周期性求抽象函数的函数值,关键在于根据函数关系准确得出函数周期,结合定义在R 上的奇函数的特征求值.13.若函数()()sin xf x e x a =+在区间,22ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递增,则实数a 的取值范围是()A .)+∞ B .[)1,+∞ C .()1,+∞D .()+∞【答案】B 【解析】 【分析】将问题转化为()0f x '≥在,22ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭上恒成立;根据导函数解析式可知问题可进一步转化04x a π⎛⎫++≥ ⎪⎝⎭在,22ππ⎛⎫-⎪⎝⎭上恒成立;利用正弦型函数值域求法可求得(14x a a a π⎛⎫⎤++∈-+ ⎪⎦⎝⎭,则只需10a -+?即可,解不等式求得结果. 【详解】由题意得:()()sin cos 4x x xf x e x a e x e x a π⎫⎛⎫'=++=++ ⎪⎪⎝⎭⎭()f x Q 在,22ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递增 ()0f x '∴≥在,22ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭上恒成立又0xe > 04x a π⎛⎫++≥ ⎪⎝⎭在,22ππ⎛⎫-⎪⎝⎭上恒成立当,22x ππ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭时,3,444x πππ⎛⎫+∈- ⎪⎝⎭ sin 4x π⎛⎤⎛⎫∴+∈ ⎥ ⎪ ⎝⎭⎝⎦(14x a a a π⎛⎫⎤++∈-+ ⎪⎦⎝⎭10a ∴-+≥,解得:[)1,a ∈+∞ 本题正确选项:B 【点睛】本题考查根据函数在一段区间内的单调性求解参数范围问题,涉及到正弦型函数值域的求解问题;本题解题关键是能够将问题转化为导函数在区间内恒大于等于零的问题,从而利用三角函数的最值来求得结果.14.已知函数()2cos f x x x =-,若15log 3a f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,31log 5b f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,315c f ⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎝⎭⎝⎭=⎪,则( ) A .a b c >> B .b a c >>C .c b a >>D .c a b >>【答案】B 【解析】 【分析】判断()f x 为偶函数,利用导数得出()f x 在()0,π上单调递增,由对数函数的性质,结合函数()f x 的单调性和奇偶性,即可得出答案. 【详解】()()()()22cos cos f x x x x x f x -=---=-=,故()f x 为偶函数故只需考虑()0,x ∈+∞的单调性即可.()'2sin f x x x =+,当()0,x π∈时,易得()'0f x >故()f x 在()0,π上单调递增,()155log 3log 3a f f ⎛⎫== ⎪⎝⎭,()331log log 55b f f ⎛⎫== ⎪⎝⎭,由函数单调性可知()()3531log 3log 55f f f ⎛⎫⎛⎫<< ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,即c a b << 故选:B 【点睛】本题主要考查了利用函数的奇偶性以及单调性比较大小,属于中档题.15.设函数()xf x x e =⋅,则( )A .()f x 有极大值1eB .()f x 有极小值1e-C .()f x 有极大值eD .()f x 有极小值e -【答案】B 【解析】 【分析】利用导数求出函数()y f x =的极值点,分析导数符号的变化,即可得出结论. 【详解】()x f x x e =⋅Q ,定义域为R ,()()1x f x x e '∴=+,令()0f x '=,可得1x =-.当1x <-时,()0f x '<;当1x >-时,()0f x '>. 所以,函数()xf x x e =⋅在1x =-处取得极小值()11f e-=-, 故选:B. 【点睛】本题考查利用导数求函数的极值,在求出极值点后,还应分析出导数符号的变化,考查计算能力,属于中等题.16.已知函数()2f x x mx =+图象在点()()1,1A f 处的切线l 与直线320x y ++=垂直,若数列()1f n ⎧⎫⎪⎪⎨⎬⎪⎪⎩⎭的前n 项和为n S ,则2018S 的值为( )A .20152016B .20162017C .20172018D .20182019【答案】D【解析】【分析】求出原函数的导函数,得到()y f x =在1x =时的导数值,进一步求得m ,可得函数解析式,然后利用裂项相消法可计算出2018S 的值.【详解】由()2f x x mx =+,得()2f x x m '=+,()12f m '∴=+, 因为函数()2f x x mx =+图象在点()()1,1A f 处的切线l 与直线320x y ++=垂直, ()123f m '∴=+=,解得1m =,()2f x x x ∴=+,则()()21111111f n n n n n n n ===-+++. 因此,20181111112018112232018201920192019S =-+-++-=-=L . 故选:D.【点睛】本题考查利用导数研究过曲线上某点处的切线方程,训练了利用裂项相消法求数列的前n 项和,是中档题.17.设123log 2,ln 2,5a b c -===则A .a b c <<B .b c a <<C .c a b <<D .c b a << 【答案】C【解析】【分析】由ln 2ln 2ln 3a b =<=及311log ,22a c >==<=可比较大小. 【详解】 ∵2031a ln ln =>,>,∴ln 2ln 2ln 3a b =<=,即a b <.又3311log 2log ,22a c =>==<=.∴a c >.综上可知:c a b << 故选C.【点睛】本题主要考查了指数与对数的运算性质及对数函数的单调性比较大小,属于中档题.18.曲线3πcos 02y x x ⎛⎫=≤≤ ⎪⎝⎭与x 轴以及直线3π2x =所围图形的面积为( )A .4B .2C .52D .3【答案】B【解析】【分析】【详解】 试题分析:()332222(0cos )sin 2S x dx x ππππ=-=-=⎰,选B.考点:定积分的几何意义19.函数()()()log 5,0,1a f x ax a a =->≠在()1,3上是减函数,则a 的取值范围是( ) A .5,3⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭B .1,15⎛⎫ ⎪⎝⎭C .51,3⎛⎫ ⎪⎝⎭D .51,3⎛⎤ ⎥⎝⎦【答案】D【解析】【分析】根据0a >可知5y ax =-在定义域内单调递减,若使得函数()()()log 5,0,1a f x ax a a =->≠在()1,3上是减函数,则需1530a a >⎧⎨-≥⎩,解不等式即可. 【详解】0a >Q5y ax ∴=-在定义域内单调递减若使得函数()()()log 5,0,1a f x ax a a =->≠在()1,3上是减函数则需1530a a >⎧⎨-≥⎩,解得513a <≤ 故选:D【点睛】本题考查对数函数的单调性,属于中档题.20.设113000,,a b xdx c x dx ===⎰⎰,则,,a b c 的大小关系为( ) A .b c a >>B .b a c >>C .a c b >>D .a b c >>【答案】D【解析】根据微积分定理,3120022|33a x ⎛⎫=== ⎪⎝⎭,1210011|22b xdx x ⎛⎫=== ⎪⎝⎭⎰,13410011|44c x dx x ⎛⎫=== ⎪⎝⎭⎰,所以a b c >>,故选择D 。

高考数学总复习 压轴题目突破练函数与导数课件 理 新人教B版共36页文档

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高考数学总复习 压轴题目突破练函数与 导数课件 理 新人教B版
56、极端的法规,就是极端的不公。 ——西 塞罗 57、法律一旦成为人们的需要,人们 就不再 配享受 自由了 。—— 毕达哥 拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的 利益, 而是为 了公共 的利益 ;一部 分靠有 害的强 制,一 部分靠 榜样的 效力。 ——格 老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话 ,那么 法律作 为一件 无用之 物自己 就会消 灭。— —洛克
60、人民的幸福是至高无的法。— —西塞 罗
61、奢侈是舒适的,否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学,如日出之阳;壮而好学 ,如日 中之光 ;志而 好学, 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也,匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里,与其说好 的教师 是幸福 ,不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战,就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
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配套K12高考数学函数专项训练《导数及其应用〉基础训练 新人教版

配套K12高考数学函数专项训练《导数及其应用〉基础训练 新人教版

《导数及其应用〉基础训练姓名:___________ 成绩:__________一、选择题1.若函数()y f x =在区间(,)a b 内可导,且0(,)x a b ∈则000()()limh f x h f x h h→+--的值为( )A .'0()f xB .'02()f xC .'02()f x - D .02.一个物体的运动方程为21t t s +-=其中s 的单位是米,t 的单位是秒, 那么物体在3秒末的瞬时速度是( ) A .7米/秒 B .6米/秒 C .5米/秒 D .8米/秒 3.函数3y x x =+的递增区间是( )A .),0(+∞B .)1,(-∞C .),(+∞-∞D .),1(+∞4.32()32f x ax x =++,若'(1)4f -=,则a 的值等于( )A .319 B .316C .313D .3105.函数)(x f y =在一点的导数值为0是函数)(x f y =在这点取极值的( )A .充分条件B .必要条件C .充要条件D .必要非充分条件6.函数344+-=x x y 在区间[]2,3-上的最小值为( )A .72B .36C .12D .0二、填空题1.若3'0(),()3f x x f x ==,则0x 的值为_________________;2.曲线x x y 43-=在点(1,3)- 处的切线倾斜角为__________; 3.函数sin xy x=的导数为_________________; 4.曲线x y ln =在点(,1)M e 处的切线的斜率是_________,切线的方程为_______________; 5.函数5523--+=x x x y 的单调递增区间是___________________________。

三、解答题1.求垂直于直线2610x y -+=并且与曲线3235y x x =+-相切的直线方程。

高考数学压轴专题人教版备战高考《函数与导数》真题汇编含解析

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新高考数学《函数与导数》练习题一、选择题1.已知函数()()1110x x e f x x e++-=<与()()1ln x xg x e x ae =+-的图象上存在关于y 轴对称的点,则实数a 的取值范围是( )A .1,1e ⎛⎫-∞+ ⎪⎝⎭B .1,e ⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭C .1,1e ⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭D .11,e⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭【答案】D 【解析】 【分析】先求得()f x 关于y 轴对称的函数()h x ,则()()h x g x =,整理可得()11ln 1e ex x a ++-=在()0,∞+上有解,设()()11ln 1e ex x x ϕ=++-,可转化问题为()y x ϕ=与y a =的图象在()0,∞+上有交点,再利用导函数求得()x ϕ的范围,进而求解.【详解】由()f x 关于y 轴对称的函数为()()()1111e e 10ex x x h x f x x -+--+-=-==->, 令()()h x g x =,得()1e 1e ln 1e x x x x a --=+-()0x >,则方程()1e 1e ln 1e x x x x a --=+-在()0,∞+上有解,即方程()11ln 1e ex x a ++-=在()0,∞+上有解, 设()()11ln 1e ex x x ϕ=++-, 即可转化为()y x ϕ=与y a =的图象在()0,∞+上有交点,()()11e 1e 1e 1x x x x x x x ϕ--=-+='++Q ,令()=e 1xm x x --,则()=e 10xm x '->在()0,∞+上恒成立,所以()=e 1xm x x --在()0,∞+上为增函数,∴()()00m x m >=,即()0x ϕ'>Q 在()0,∞+上恒成立, ∴()x ϕ在()0,∞+上为增函数,当0x >时,则()()101x eϕϕ>=-, 所以11ea >-,故选:D 【点睛】本题考查利用导函数判断函数单调性,考查利用导函数处理函数的零点问题,考查转化思想.2.函数()2sin f x x x x =-的图象大致为( )A .B .C .D .【答案】A 【解析】 【分析】分析函数()y f x =的奇偶性,并利用导数分析该函数在区间()0,+∞上的单调性,结合排除法可得出合适的选项. 【详解】因为()()()()()22sin sin f x x x x x x x f x -=----=-=,且定义域R 关于原点对称,所以函数()y f x =为偶函数,故排除B 项;()()2sin sin f x x x x x x x =-=-,设()sin g x x x =-,则()1cos 0g x x ='-≥恒成立,所以函数()y g x =单调递增,所以当0x >时,()()00g x g >=, 任取120x x >>,则()()120g x g x >>,所以,()()1122x g x x g x >,()()12f x f x ∴>,所以,函数()y f x =在()0,+∞上为增函数,故排除C 、D 选项. 故选:A. 【点睛】本题考查利用函数解析式选择图象,一般分析函数的定义域、奇偶性、单调性、函数零点以及函数值符号,结合排除法得出合适的选项,考查分析问题和解决问题的能力,属于中等题.3.给出下列说法: ①“tan 1x =”是“4x π=”的充分不必要条件;②定义在[],a b 上的偶函数2()(5)f x x a x b =+++的最大值为30; ③命题“0001,2x x x ∃∈+≥R ”的否定形式是“1,2x x x ∀∈+>R ”. 其中错误说法的个数为( ) A .0 B .1C .2D .3【答案】C 【解析】 【分析】利用充分条件与必要条件的定义判断①;利用函数奇偶性的性质以及二次函数的性质判断②;利用特称命题的否定判断③,进而可得结果. 【详解】 对于①,当4x π=时,一定有tan 1x =,但是当tan 1x =时,,4x k k ππ=+∈Z ,所以“tan 1x =”是“4x π=”的必要不充分条件,所以①不正确;对于②,因为()f x 为偶函数,所以5a =-.因为定义域[],a b 关于原点对称,所以5b =,所以函数2()5,[5,5]f x x x =+∈-的最大值为()()5530f f -==,所以②正确;对于③,命题“0001,2x x x ∃∈+≥R ”的否定形式是“1,2x x x∀∈+<R ”,所以③不正确; 故错误说法的个数为2. 故选:C. 【点睛】本题考查了特称命题的否定、充分条件与必要条件,考查了函数奇偶性的性质,同时考查了二次函数的性质,属于中档题..4.已知()f x 是定义在R 上的偶函数,其图象关于点(1,0)对称.以下关于()f x 的结论:①()f x 是周期函数;②()f x 满足()(4)f x f x =-;③()f x 在(0,2)单调递减;④()cos 2xf x π=是满足条件的一个函数.其中正确结论的个数是( ) A .4 B .3C .2D .1【答案】B 【解析】 【分析】题目中条件:(2)()f x f x +=-可得(4)()f x f x +=知其周期,利用奇函数图象的对称性,及函数图象的平移变换,可得函数的对称中心,结合这些条件可探讨函数的奇偶性,及单调性. 【详解】解:对于①:()()f x f x -=Q ,其图象关于点(1,0)对称(2)()f x f x +=- 所以(4)(2)()f x f x f x +=-+=,∴函数()f x 是周期函数且其周期为4,故①正确;对于②:由①知,对于任意的x ∈R ,都有()f x 满足()(4)f x f x -=-, 函数是偶函数,即()(4)f x f x =-,故②正确. 对于③:反例:如图所示的函数,关于y 轴对称,图象关于点(1,0)对称,函数的周期为4,但是()f x 在(0,2)上不是单调函数,故③不正确;对于④:()cos 2xf x π=是定义在R 上的偶函数,其图象关于点(1,0)对称的一个函数,故④正确. 故选:B . 【点睛】本题考查函数的基本性质,包括单调性、奇偶性、对称性和周期性,属于基础题.5.三个数0.20.40.44,3,log 0.5的大小顺序是 ( )A .0.40.20.43<4log 0.5< B .0.40.20.43<log 0.5<4C .0.40.20.4log 0.534<<D .0.20.40.4log 0.543<<【答案】D 【解析】由题意得,120.20.455550.40log0.51444339<<<==<==,故选D.6.已知()(1)|ln |xf x x x =≠,若关于x 方程22[()](21)()0f x m f x m m -+++=恰有4个不相等的实根,则实数m 的取值范围是( ) A .1,2(2,)e e⎛⎫⋃ ⎪⎝⎭B .11,e e ⎛⎫+⎪⎝⎭C .(1,)e e -D .1e e ⎛⎫ ⎪⎝⎭,【答案】C 【解析】 【分析】由已知易知()f x m =与()1f x m =+的根一共有4个,作出()f x 图象,数形结合即可得到答案. 【详解】由22[()](21)()0f x m f x m m -+++=,得()f x m =或()1f x m =+,由题意()f x m =与()1f x m =+两个方程的根一共有4个,又()f x 的定义域为(0,1)(1,)⋃+∞,所以()|ln |ln x x f x x x ==,令()ln x g x x=,则'2ln 1()(ln )x g x x -=,由'()0g x >得x e >, 由'()0g x <得1x e <<或01x <<,故()g x 在(0,1),(1,)e 单调递减,在(,)e +∞上单调递 增,由图象变换作出()f x 图象如图所示要使原方程有4个根,则01m em e <<⎧⎨+>⎩,解得1e m e -<<.故选:C 【点睛】本题考查函数与方程的应用,涉及到方程根的个数问题,考查学生等价转化、数形结合的思想,是一道中档题.7.已知函数()lg f x x =,0a b >>,()()f a f b =,则22a b a b+-的最小值等于( ).A B .C .2D .【答案】D 【解析】试题分析:因为函数()lg f x x =,0a b >>,()()f a f b = 所以lg lg a b =- 所以1a b=,即1ab =,0a b >>22a ba b+-22()2()22()a b ab a b a b a b a b a b -+-+===-+---≥=当且仅当2a b a b-=-,即a b -=时等号成立所以22a b a b +-的最下值为故答案选D考点:基本不等式.8.设复数z a bi =+(i 为虚数单位,,a b ∈R ),若,a b 满足关系式2a b t =-,且z 在复平面上的轨迹经过三个象限,则t 的取值范围是( ) A .[0,1] B .[1,1]- C .(0,1)(1,)⋃+∞ D .(1,)-+∞【答案】C 【解析】 【分析】首先根据复数的几何意义得到z 的轨迹方程2xy t =-,再根据指数函数的图象,得到关于t 的不等式,求解.【详解】由复数的几何意义可知,设复数对应的复平面内的点为(),x y ,2ax ay b t=⎧⎨==-⎩ ,即2x y t =- , 因为z 在复平面上的轨迹经过三个象限, 则当0x =时,11t -< 且10t -≠ , 解得0t >且1t ≠ ,即t 的取值范围是()()0,11,+∞U . 故选:C 【点睛】本题考查复数的几何意义,以及轨迹方程,函数图象,重点考查数形结合分析问题的能力,属于基础题型.9.已知定义在R 上的函数()f x 满足(2)(2)f x f x +=-,且当2x >时,()()2()x f x f x f x ''⋅+>,若(1)1f =.则不等式1()2f x x <-的解集是( ) A .(2,3) B .(,1)-∞C .()(1,2)2,3⋃D .()(,1)3,-∞⋃+∞【答案】C 【解析】 【分析】令()|2|()F x x f x =-,当2x >时,则()(2)()F x x f x =-,利用导数可得当2x >时,()F x 单调递增,根据题意可得()F x 的图象关于2x =对称,不等式1()|2|f x x <-等价于|2|()1(2)x f x x -<≠,从而()(1)F x F <,利用对称性可得|2||12|x -<-,解不等式即可. 【详解】当2x >时,()()2()x f x f x f x ''⋅+>,∴(2)()()0x f x f x '-+>, 令()|2|()F x x f x =-.当2x >时,则()(2)()F x x f x =-,()(2)()()0F x x f x f x ''=-+>, 即当2x >时,()F x 单调递增. 函数()f x 满足(2)(2)f x f x +=-,所以(2)(2)F x F x +=-,即()F x 的图象关于2x =对称, 不等式1()|2|f x x <-等价于|2|()1(2)x f x x -<≠, (1)|12|(1)(1)1F f f =-==,即()(1)F x F <,所以|2||12|x -<-,解得13x <<且2x ≠,解集为(1,2)(2,3)U . 故选:C 【点睛】本题考查了导数在解不等式中的应用、函数的对称性的应用以及绝对值不等式的解法,属于中档题.10.函数log (3)1a y x =-+(0a >且1a ≠)的图像恒过定点A ,若点A 在直线10mx ny +-=上,其中·0m n >,则41m n+的最小值为() A .16 B .24C .50D .25【答案】D 【解析】 【分析】由题A (4,1),点A 在直线上得4m+n =1,用1的变换构造出可以用基本不等式求最值的形式求最值. 【详解】令x ﹣3=1,解得x =4,y =1,则函数y =log a (x ﹣3)+1(a >0且a≠1)的图象恒过定点A (4,1), ∴4m+n =1, ∴41m n +=(41m n +)(4m+n )=16+14n 4m m n++=17+8=25,当且仅当m =n 15=时取等号,故则41m n +的最小值为25, 故选D . 【点睛】本题考查均值不等式,在应用过程中,学生常忽视“等号成立条件”,特别是对“一正、二定、三相等”这一原则应有很好的掌握.11.已知函数()f x 是定义在R 上的偶函数,且在()0,∞+上单调递增,则( ) A .()()()0.633log 132f f f -<-<B .()()()0.6332log 13f f f -<<-C .()()()0.632log 133f f f <-<- D .()()()0.6323log 13f f f <-<【答案】C 【解析】 【分析】利用指数函数和对数函数单调性可得到0.632log 133<<,结合单调性和偶函数的性质可得大小关系. 【详解】()f x Q 为R 上的偶函数,()()33f f ∴-=,()()33log 13log 13f f -=,0.633322log 9log 13log 273<=<<=Q 且()f x 在()0,∞+上单调递增,()()()0.632log 133f f f ∴<<,()()()0.632log 133f f f ∴<-<-.故选:C .【点睛】本题考查函数值大小关系的比较,关键是能够利用奇偶性将自变量转化到同一单调区间内,由自变量的大小关系,利用函数单调性即可得到函数值的大小关系.12.若曲线43y x x ax =-+(0x >)存在斜率小于1的切线,则a 的取值范围为( ) A .3,2⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭B .1,2⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭C .5,4⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭D .1,4⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭【答案】C 【解析】 【分析】对函数进行求导,将问题转化为不等式有解问题,再构造函数利用导数研究函数的最值,即可得答案; 【详解】由题意可得32431y x x a '=-+<在()0,x ∈+∞上有解,设()3243f x x x a =-+(0x >),()()2126621f x x x x x '=-=-,令()0f x '<,得102x <<;令()0f x '>,得12x >, ∴()f x 在1(0,)2单调递减,在1(,)2+∞单调递增,∴()min 11124f x f a ⎛⎫==-< ⎪⎝⎭,解得:54a <.故选:C. 【点睛】本题考查导数的几何意义、不等式有解问题,考查函数与方程思想、转化与化归思想,考查逻辑推理能力、运算求解能力.13.在平面直角坐标系中,若P ,Q 满足条件:(1)P ,Q 都在函数f (x )的图象上;(2)P ,Q 两点关于直线y=x 对称,则称点对{P ,Q}是函数f(x)的一对“可交换点对”.({P ,Q}与{Q,P}看作同一“可交换点”.试问函数2232(0)(){log (0)x x x f x x x ++≤=>的“可交换点对有( )A .0对B .1对C .2对D .3对【答案】C 【解析】试题分析:设p (x ,y )是满足条件的“可交换点”,则对应的关于直线y=x 的对称点Q 是(y ,x ),所以232x x ++=2x ,由于函数y=232x x ++和y=2x 的图象由两个交点,因此满足条件的“可交换点对”有两个,故选C. 考点:函数的性质14.设函数()f x 在R 上存在导数()f x ',x R ∀∈有()()22f x f x x +-=,在()0+∞,上()2f x x '<,若()()4168f m f m m --≥-,则实数m 的取值范围是( )A .[)2+∞,B .[)0+∞,C .[]22-,D .(][)22-∞-⋃+∞,, 【答案】A 【解析】 【分析】通过x R ∀∈有()()22f x f x x +-=,构造新函数()()2g x f x x =-,可得()g x 为奇函数;利用()2f x x '<,求()g x 的导函数得出()g x 的单调性,再将不等式()()4168f m f m m --≥-转化,可求实数m 的取值范围.【详解】设()()2g x f x x =-,∵()()()()220g x g x f x x f x x +-=-+--=,∴函数()g x 为奇函数,∵在()0,x ∈+∞上,()2f x x '<,即()20f x x '-<, ∴()()20g x f x x ''=-<,∴函数()g x 在()0,x ∈+∞上是减函数, ∴函数()g x 在(),0x ∈-∞上也是减函数, 且()00g =,∴函数()g x 在x ∈R 上是减函数, ∵()()4168f m f m m --≥-,∴()()()2244168g m m g m m m ⎡⎤⎡⎤-+--+≥-⎣⎦⎣⎦, ∴()()4g m g m -≥, ∴4m m -≤, 即2m ≥. 故选:A. 【点睛】本题考查函数的奇偶性、单调性的应用,考查运算求解能力、转化与化归的数学思想,是中档题.15.已知函数()ln xf 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,()2ln 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 =,21ln 0t m t -'=≤,所以ln t m t=在[),e +∞上递减, 所以10m e <≤, 所以10a e <≤,当1a 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.16.已知函数()()2f x x +∈R 为奇函数,且函数()y f x =的图象关于直线1x =对称,当[]0,1x ∈时,()2020x f x =,则()2020f =( ) A .2020B .12020C .11010D .0【答案】D【解析】【分析】 根据题意,由函数()f x 的对称性可得()()42f x f x +=-+,即()()2f x f x +=-,进而可得()()4f x f x +=,即函数()f x 是周期为4的周期函数,据此可得()()20200f f =,由函数的解析式计算可得答案.【详解】解:根据题意,函数()2f x +为奇函数,即函数()f x 的图象关于点()2,0对称,则有()()4f x f x -=-+,函数()y f x =的图象关于直线1x =对称,则()()2f x f x -=+,变形可得:()()42f x f x +=-+,即()()2f x f x +=-,则有()()4f x f x +=,即函数()f x 是周期为4的周期函数,()()()20200505400f f f ∴=+⨯==;故选:D .【点睛】本题考查函数的奇偶性、对称性、周期性的综合应用,难度一般.一般地,若一个奇函数有对称轴(或一个偶函数有对称中心),可分析出函数具有周期性.17.已知定义在R 上的函数(f x ),其导函数为()f x ',若()()3f x f x '-<-,()04f =,则不等式()3x f x e >+的解集是( )A .(),1-∞B .(),0-∞C .()0,+∞D .()1,+∞ 【答案】B【解析】不等式()3x f x e >+得()()3311x x x f x f x e e e->+∴>, ()()()()()330x x f x f x f x g x g x e e --+=∴='<'设,所以()g x 在R 上是减函数,因为()()()4301001g g x g x -==∴>∴<. 故选B . 点睛:本题的难点在于解题的思路. 已知条件和探究的问题看起来好像没有分析联系,这里主要利用了分析法,通过分析构造函数,利用导数的知识解答.18.已知函数()2814f x x x =++,()()2log 4g x x =,若[]()15,4x a a ∀∈-≥-,(]20,1x ∃∈,使得()()12f x g x =成立,则a 的最大值为( )A .-4B .-3C .-2D .-1 【答案】C【解析】【分析】由[]()15,4x a a ∀∈-≥-,(]20,1x ∃∈,使得()()12f x g x =成立得:()f x 的值域为()g x 的值域的子集,从而28142a a ++≤,故可求a 的最大值为2-.【详解】由[]()15,4x a a ∀∈-≥-,(]20,1x ∃∈,使得()()12f x g x =成立,得:()f x 的值域为()g x 的值域的子集,由()()2log 4g x x =(]20,1x ∈()2g x ⇒≤ ,所以(](),2g x ∈-∞当43a --≤≤ 时,()21f x -#-,此时()f x 的值域为()g x 的值域的子集成立.当3a >-时,()22814f x a a -≤≤++,须满足()f x 的值域为()g x 的值域的子集,即28142a a ++≤,得62a -≤≤-所以a 的最大值为2-.故选:C.【点睛】本题主要考查恒成立和存在性问题,注意把两类问题转化为函数值域的包含关系,此问题属于中档题目.19.函数()1ln f x x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象大致是( ) A . B .C .D .【答案】B【解析】【分析】通过函数在2x =处函数有意义,在2x =-处函数无意义,可排除A 、D ;通过判断当1x >时,函数的单调性可排除C ,即可得结果.【详解】当2x =时,110x x-=>,函数有意义,可排除A ; 当2x =-时,1302x x -=-<,函数无意义,可排除D ; 又∵当1x >时,函数1y x x=-单调递增, 结合对数函数的单调性可得函数()1ln f x x x ⎛⎫=-⎪⎝⎭单调递增,可排除C ; 故选:B.【点睛】本题主要考查函数的图象,考查同学们对函数基础知识的把握程度以及数形结合与分类讨论的思维能力,属于中档题.20.40cos2d cos sin x x x xπ=+⎰( ) A .21)B 21C 21D .22【答案】C【解析】【分析】利用三角恒等变换中的倍角公式,对被积函数进行化简,再求积分.【详解】 因为22cos2cos sin cos sin cos sin cos sin x x x x x x x x x-==-++, ∴4400cos 2d (cos sin )d (sin cos )214cos sin 0x x x x x x x x x πππ=-=+=+⎰⎰,故选C . 【点睛】本题考查三角恒等变换知与微积分基本定理的交汇.。

高考数学压轴专题人教版备战高考《函数与导数》经典测试题含答案解析

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【最新】《函数与导数》专题解析一、选择题1.函数()2sin 2xf x x x x=+-的大致图象为( ) A . B .C .D .【答案】D 【解析】 【分析】利用()10f <,以及函数的极限思想,可以排除错误选项得到正确答案。

【详解】()1sin112sin110f =+-=-<,排除,B ,C ,当0x =时,sin 0x x ==, 则0x →时,sin 1xx→,()101f x →+=,排除A , 故选:D . 【点睛】本题主要考查函数图象的识别和判断,利用排除法结合函数的极限思想是解决本题的关键。

2.给出下列说法: ①“tan 1x =”是“4x π=”的充分不必要条件;②定义在[],a b 上的偶函数2()(5)f x x a x b =+++的最大值为30; ③命题“0001,2x x x ∃∈+≥R ”的否定形式是“1,2x x x ∀∈+>R ”. 其中错误说法的个数为( ) A .0 B .1C .2D .3【答案】C 【解析】 【分析】利用充分条件与必要条件的定义判断①;利用函数奇偶性的性质以及二次函数的性质判断②;利用特称命题的否定判断③,进而可得结果. 【详解】 对于①,当4x π=时,一定有tan 1x =,但是当tan 1x =时,,4x k k ππ=+∈Z ,所以“tan 1x =”是“4x π=”的必要不充分条件,所以①不正确;对于②,因为()f x 为偶函数,所以5a =-.因为定义域[],a b 关于原点对称,所以5b =,所以函数2()5,[5,5]f x x x =+∈-的最大值为()()5530f f -==,所以②正确;对于③,命题“0001,2x x x ∃∈+≥R ”的否定形式是“1,2x x x∀∈+<R ”,所以③不正确; 故错误说法的个数为2. 故选:C. 【点睛】本题考查了特称命题的否定、充分条件与必要条件,考查了函数奇偶性的性质,同时考查了二次函数的性质,属于中档题..3.已知3215()632f x x ax ax b =-++的两个极值点分别为()1212,x x x x ≠,且2132x x =,则函数12()()f x f x -=( ) A .1- B .16C .1D .与b 有关【答案】B 【解析】 【分析】求出函数的导数,利用韦达定理得到12,,a x x 满足的方程组,解方程组可以得到12,,a x x ,从而可求()()12f x f x -. 【详解】()2'56f x x ax a =-+,故125x x a +=,126x x a =,且225240a a ->,又2132x x =,所以122,3x a x a ==,故266a a =,解得0a =(舎)或者1a =. 此时122,3x x ==, ()3215632f x x x x b =-++, 故()()()()()1215182749623326f x f x -=⨯---+-= 故选B .【点睛】如果()f x 在0x 处及附近可导且0x 的左右两侧导数的符号发生变化,则0x x =必为函数的极值点且()00f x =.极大值点、极小值点的判断方法如下:(1)在0x 的左侧附近,有()'0f x >,在0x 的右侧附近,有()'0f x <,则0x x =为函数的极大值点;(2)在0x 的左侧附近,有()'0f x <,在0x 的右侧附近()'0f x >,有,则0x x =为函数的极小值点.4.已知定义在R 上的函数()f x 满足()()242f x f x x +-=+,设()()22g x f x x =-,若()g x 的最大值和最小值分别为M 和m ,则M m +=( ) A .1 B .2 C .3 D .4【答案】B 【解析】∵()()242f x f x x +-=+,()()22g x f x x =-∴2222()()()2()24242g x g x f x x f x x x x +-=-+--=+-= ∴函数()g x 关于点(0,1)对称∵()g x 的最大值和最小值分别为M 和m ∴122M m +=⨯= 故选B.5.已知21()cos 4f x x x =+,'()f x 为()f x 的导函数,则'()f x 的图像是( ) A . B .C .D .【答案】A 【解析】Q ()21f cos 4x x x =+,()()1'sin ,'2f x x x y f x ∴=-=为奇函数,∴图象关于原点对称,排除,B D ,又()'10f <Q ,可排除C ,故选A.【方法点晴】本题通过对多个图象的选择主要考查考查函数的图象与性质,属于中档题. 这类题型也是近年高考常见的命题方向,该题型的特点是综合性较强较强、考查知识点较多,但是并不是无路可循.解答这类题型可以从多方面入手,根据函数的定义域、值域、单调性、奇偶性、特殊点以及0,0,,x x x x +-→→→+∞→-∞时函数图象的变化趋势,利用排除法,将不合题意的选项一一排除.6.在二项式26()2a x x+的展开式中,其常数项是15.如下图所示,阴影部分是由曲线2y x =和圆22x y a +=及x 轴围成的封闭图形,则封闭图形的面积为( )A .146π+B .146π- C .4π D .16【答案】B 【解析】 【分析】用二项式定理得到中间项系数,解得a ,然后利用定积分求阴影部分的面积. 【详解】(x 2+a 2x )6展开式中,由通项公式可得122r 162rr r r a T C x x --+⎛⎫= ⎪⎝⎭, 令12﹣3r =0,可得r =4,即常数项为4462a C ⎛⎫ ⎪⎝⎭,可得4462a C ⎛⎫ ⎪⎝⎭=15,解得a =2.曲线y =x 2和圆x 2+y 2=2的在第一象限的交点为(1,1)所以阴影部分的面积为()1223100111-x-x |442346dx x x πππ⎛⎫=--=- ⎪⎝⎭⎰. 故选:B 【点睛】本题主要考查二项式定理的应用,二项式展开式的通项公式,属于基础题.7.已知函数()f x 是定义在R 上的偶函数,且在()0,∞+上单调递增,则( ) A .()()()0.633log 132f f f -<-<B .()()()0.6332log 13f f f -<<-C .()()()0.632log 133f f f <-<- D .()()()0.6323log 13f f f <-<【答案】C 【解析】 【分析】利用指数函数和对数函数单调性可得到0.632log 133<<,结合单调性和偶函数的性质可得大小关系. 【详解】()f x Q 为R 上的偶函数,()()33f f ∴-=,()()33log 13log 13f f -=,0.633322log 9log 13log 273<=<<=Q 且()f x 在()0,∞+上单调递增,()()()0.632log 133f f f ∴<<,()()()0.632log 133f f f ∴<-<-.故选:C . 【点睛】本题考查函数值大小关系的比较,关键是能够利用奇偶性将自变量转化到同一单调区间内,由自变量的大小关系,利用函数单调性即可得到函数值的大小关系.8.已知函数()2100ax x f x lnx x ⎧+≤=⎨⎩,,>,,下列关于函数()()0f f x m +=的零点个数的判断,正确的是( )A .当a =0,m ∈R 时,有且只有1个B .当a >0,m ≤﹣1时,都有3个C .当a <0,m <﹣1时,都有4个D .当a <0,﹣1<m <0时,都有4个 【答案】B 【解析】 【分析】分别画出0a =,0a >,0a <时,()y f x =的图象,结合()t f x =,()0f t m +=的解的情况,数形结合可得所求零点个数. 【详解】令()t f x =,则()0f t m +=,当0a =时, 若1m =-,则0t ≤或t e =,即01x <≤或e x e =, 即当0a =,m R ∈时,不是有且只有1个零点,故A 错误;当0a >时,1m ≤-时,可得0t ≤或m t e e -=≥,可得x 的个数为123+=个,即B 正确;当0a <,1m <-或10m -<<时,由0m ->,且1m -≠,可得零点的个数为1个或3个,故C ,D 错误. 故选:B .【点睛】本题考查了函数零点的相关问题,考查了数形结合思想,属于中档题.9.已知函数()f x 是定义在R 上的偶函数,当0x ≥时,2()4f x x x =-,则不等式(2)5f x +<的解集为( )A .(3,7)-B .()4,5-C .(7,3)-D .()2,6-【答案】C 【解析】 【分析】首先求出当0x ≥时不等式的解集,在根据偶函数的对称性求出当0x <时不等式的解集,从而求出()5f x <的解集,则525x -<+<,即可得解. 【详解】当0x ≥时,2()45f x x x =-<的解为05x <≤;当0x <时,根据偶函数图像的对称性知不等式()5f x <的解为5x 0-<<, 所以不等式()5f x <的解集为{}55x x -<<,所以不等式(2)5f x +<的解集为{}{}52573x x x x -<+<=-<<. 故选:C 【点睛】本题考查偶函数的性质,涉及一元二次不等式,属于基础题.10.已知定义在R 上的函数()f x 满足()()3221f x f x -=-,且()f x 在[1, )+∞上单调递增,则( )A .()()()0.31.130. 20.54f f log f << B .()()()0.31.130. 240.5f f f log <<C .()()()1.10.3340.20.5f f f log <<D .()()()0.31.130.50.24f log f f <<【答案】A 【解析】 【分析】由已知可得()f x 的图象关于直线1x =对称.因为0.31.130.21log 0.5141-<-<-,又()f x 在[1,)+∞上单调递增,即可得解.【详解】解:依题意可得,()f x 的图象关于直线1x =对称. 因为()()()0.31.1330.20,1,0.5 2 1,,044,8log log ∈=-∈-∈,则0.31.130.21log 0.5141-<-<-,又()f x 在[1,)+∞上单调递增, 所以()()()0.31.130.20.54f f log f <<.故选:A. 【点睛】本题考查了函数的对称性及单调性,重点考查了利用函数的性质判断函数值的大小关系,属中档题.11.函数()32xy x x =-⋅的图象大致是( )A .B .C .D .【答案】C 【解析】 【分析】排除法:根据函数()32xy x x =-⋅为奇函数,故图象关于原点对称;函数有1-,0,1三个零点;当2x =时,函数值为正数,进行选项排除即可. 【详解】函数()32xy x x =-⋅为奇函数,故图象关于原点对称,故排除D ; 函数有1-,0,1三个零点,故排除A ; 当2x =时,函数值为正数,故排除B . 故选:C . 【点睛】本题考查函数的图象,根据解析式求图像通常利用排除法,依据有函数奇偶性、单调性、零点、定义域、值域、特殊值等,属于中等题.12.已知函数()2814f x x x =++,()()2log 4g x x =,若[]()15,4x a a ∀∈-≥-,(]20,1x ∃∈,使得()()12f x g x =成立,则a 的最大值为( )A .-4B .-3C .-2D .-1【答案】C 【解析】 【分析】由[]()15,4x a a ∀∈-≥-,(]20,1x ∃∈,使得()()12f x g x =成立得:()f x 的值域为()g x 的值域的子集,从而28142a a ++≤,故可求a 的最大值为2-.【详解】由[]()15,4x a a ∀∈-≥-,(]20,1x ∃∈,使得()()12f x g x =成立, 得:()f x 的值域为()g x 的值域的子集,由()()2log 4g x x =(]20,1x ∈()2g x ⇒≤ ,所以(](),2g x ∈-∞ 当43a --≤≤ 时,()21f x-#-,此时()f x 的值域为()g x 的值域的子集成立.当3a >-时,()22814f x a a -≤≤++,须满足()f x 的值域为()g x 的值域的子集,即28142a a ++≤,得62a -≤≤- 所以a 的最大值为2-. 故选:C. 【点睛】本题主要考查恒成立和存在性问题,注意把两类问题转化为函数值域的包含关系,此问题属于中档题目.13.已知函数()()1110x x e f x x e++-=<与()()1ln x xg x e x ae =+-的图象上存在关于y 轴对称的点,则实数a 的取值范围是( ) A .1,1e ⎛⎫-∞+ ⎪⎝⎭B .1,e ⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭C .1,1e ⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭D .11,e⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭【答案】D 【解析】 【分析】先求得()f x 关于y 轴对称的函数()h x ,则()()h x g x =,整理可得()11ln 1e ex x a ++-=在()0,∞+上有解,设()()11ln 1e ex x x ϕ=++-,可转化问题为()y x ϕ=与y a =的图象在()0,∞+上有交点,再利用导函数求得()x ϕ的范围,进而求解.【详解】由()f x 关于y 轴对称的函数为()()()1111e e 10ex x x h x f x x -+--+-=-==->, 令()()h x g x =,得()1e 1e ln 1e x x x x a --=+-()0x >,则方程()1e 1e ln 1e x x x x a --=+-在()0,∞+上有解,即方程()11ln 1e e x x a ++-=在()0,∞+上有解, 设()()11ln 1e ex x x ϕ=++-, 即可转化为()y x ϕ=与y a =的图象在()0,∞+上有交点,()()11e 1e 1e 1x x x x x x x ϕ--=-+='++Q ,令()=e 1xm x x --,则()=e 10xm x '->在()0,∞+上恒成立,所以()=e 1xm x x --在()0,∞+上为增函数,∴()()00m x m >=,即()0x ϕ'>Q 在()0,∞+上恒成立, ∴()x ϕ在()0,∞+上为增函数,当0x >时,则()()101x eϕϕ>=-, 所以11ea >-, 故选:D 【点睛】本题考查利用导函数判断函数单调性,考查利用导函数处理函数的零点问题,考查转化思想.14.下列求导运算正确的是( )A .()cos sin x x '= B .()1ln 2x x'=C .()333log xxe '= D .()22x x x e xe '=【答案】B 【解析】分析:利用基本初等函数的导数公式、导数的运算法则对给出的四种运算逐一验证,即可得到正确答案.详解:()'cos sin x x =-,A 不正确;()'11ln222x x x=⨯= ,B 正确;()'33ln3x x =,C 不正确;()'222xxx x e xex e =+,D 不正确,故选B.点睛:本题主要考查基本初等函数的导数公式、导数的运算法以及简单的复合函数求导法则,属于基础题.15.已知函数()f x 的导函数为()f x ',在()0,∞+上满足()()xf x f x '>,则下列一定成立的是( )A .()()2019202020202019f f >B .()()20192020f f >C .()()2019202020202019f f <D .()()20192020f f <【答案】A 【解析】 【分析】 构造函数()()f xg x x=,利用导数判断函数()y g x =在()0,∞+上的单调性,可得出()2019g 和()2020g 的大小关系,由此可得出结论.【详解】 令()()()0f x g x x x =>,则()()()2xf x f x g x x'-'=. 由已知得,当0x >时,()0g x '>.故函数()y g x =在()0,∞+上是增函数,所以()()20202019g g >,即()()2020201920202019f f >,所以()()2019202020202019f f >. 故选:A. 【点睛】本题考查利用构造函数法得出不等式的大小关系,根据导数不等式的结构构造新函数是解答的关键,考查推理能力,属于中等题.16.40cos2d cos sin xx x xπ=+⎰( )A.1) B1 C1 D.2【答案】C 【解析】 【分析】利用三角恒等变换中的倍角公式,对被积函数进行化简,再求积分. 【详解】因为22cos2cos sin cos sin cos sin cos sin x x xx x x x x x-==-++,∴4400cos 2d (cos sin )d (sin cos )14cos sin 0xx x x x x x x x πππ=-=+=+⎰⎰,故选C . 【点睛】本题考查三角恒等变换知与微积分基本定理的交汇.17.已知函数f (x )=2x -1,()2cos 2,0?2,0a x x g x x a x +≥⎧=⎨+<⎩(a ∈R ),若对任意x 1∈[1,+∞),总存在x 2∈R ,使f (x 1)=g (x 2),则实数a 的取值范围是()A .1,2⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭B .2,3⎛⎫+∞⎪⎝⎭C .[]1,1,22⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭U D .371,,224⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦U 【答案】C 【解析】 【分析】对a 分a=0,a <0和a >0讨论,a >0时分两种情况讨论,比较两个函数的值域的关系,即得实数a 的取值范围. 【详解】当a =0时,函数f (x )=2x-1的值域为[1,+∞),函数()g x 的值域为[0,++∞),满足题意.当a <0时,y =22(0)x a x +<的值域为(2a ,+∞), y =()cos 20a x x +≥的值域为[a +2,-a +2], 因为a +2-2a =2-a >0,所以a +2>2a , 所以此时函数g (x )的值域为(2a ,+∞), 由题得2a <1,即a <12,即a <0. 当a >0时,y =22(0)x a x +<的值域为(2a ,+∞),y =()cos 20a x x +≥的值域为[-a +2,a +2], 当a ≥23时,-a +2≤2a ,由题得21,1222a a a a-+≤⎧∴≤≤⎨+≥⎩. 当0<a <23时,-a +2>2a ,由题得2a <1,所以a <12.所以0<a <12.综合得a的范围为a<12或1≤a≤2,故选C.【点睛】本题主要考查函数的图象和性质,考查指数函数和三角函数的图象和性质,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推理能力.18.曲线3πcos02y x x⎛⎫=≤≤⎪⎝⎭与x轴以及直线3π2x=所围图形的面积为()A.4B.2C.52D.3【答案】B【解析】【分析】【详解】试题分析:()332222(0cos)sin2S x dx xππππ=-=-=⎰,选B.考点:定积分的几何意义19.科赫曲线是一种外形像雪花的几何曲线,一段科赫曲线可以通过下列操作步骤构造得到,任画一条线段,然后把它均分成三等分,以中间一段为边向外作正三角形,并把中间一段去掉,这样,原来的一条线段就变成了4条小线段构成的折线,称为“一次构造”;用同样的方法把每条小线段重复上述步骤,得到16条更小的线段构成的折线,称为“二次构造”,…,如此进行“n次构造”,就可以得到一条科赫曲线.若要在构造过程中使得到的折线的长度达到初始线段的1000倍,则至少需要通过构造的次数是().(取lg30.4771≈,lg20.3010≈)A.16 B.17 C.24 D.25【答案】D【解析】【分析】由折线长度变化规律可知“n次构造”后的折线长度为43na⎛⎫⎪⎝⎭,由此得到410003n⎛⎫≥⎪⎝⎭,利用运算法则可知32lg2lg3n≥⨯-,由此计算得到结果.【详解】记初始线段长度为a ,则“一次构造”后的折线长度为43a ,“二次构造”后的折线长度为243a ⎛⎫ ⎪⎝⎭,以此类推,“n 次构造”后的折线长度为43na ⎛⎫ ⎪⎝⎭, 若得到的折线长度为初始线段长度的1000倍,则410003na a ⎛⎫≥ ⎪⎝⎭,即410003n⎛⎫≥ ⎪⎝⎭,()()44lg lg lg 4lg32lg 2lg3lg1000333nn n n ⎛⎫∴==-=-≥= ⎪⎝⎭,即324.0220.30100.4771n ≥≈⨯-,∴至少需要25次构造.故选:D . 【点睛】本题考查数列新定义运算的问题,涉及到对数运算法则的应用,关键是能够通过构造原则得到每次构造后所得折线长度成等比数列的特点.20.已知函数()2ln 2xx f x e x =+-的极值点为1x ,函数()2xg x e x =+-的零点为2x ,函数()ln 2xh x x=的最大值为3x ,则( ) A .123x x x >> B .213x x x >>C .312x x x >>D .321x x x >>【答案】A 【解析】 【分析】根据()f x '在()0,∞+上单调递增,且11024f f ⎛⎫⎛⎫''⋅<⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,可知导函数零点在区间11,42⎛⎫⎪⎝⎭内,即()f x 的极值点111,42x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭;根据()g x 单调递增且11024g g ⎛⎫⎛⎫⋅< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭可知211,42x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭;通过判断()()12g x g x >,结合()g x 单调性可得12x x >;利用导数可求得()max 1124h x e =<,即314x <,从而可得三者的大小关系. 【详解】()1x f x e x x'=+-Q 在()0,∞+上单调递增且1213022f e ⎛⎫'=-> ⎪⎝⎭,14115044f e ⎛⎫'=-< ⎪⎝⎭111,42x ⎛⎫∴∈ ⎪⎝⎭且11110x e x x +-=Q 函数()2x g x e x =+-在()0,∞+上单调递增且1213022g e ⎛⎫=-> ⎪⎝⎭,14112044g e ⎛⎫=+-< ⎪⎝⎭211,42x ⎛⎫∴∈ ⎪⎝⎭又()()11111211112220xg x e x x x g x x x ⎛⎫=+-=-+-=->=⎪⎝⎭且()g x 单调递增 12x x ∴> 由()21ln 2x h x x-'=可得:()()max12h x h e e ==,即31124x e =< 123x x x ∴>>本题正确选项:A 【点睛】本题考查函数极值点、零点、最值的判断和求解问题,涉及到零点存在定理的应用,易错点是判断12,x x 大小关系时,未结合()g x 单调性判断出()()12g x g x >,造成求解困难.。

高三数学二轮复习 高考大题专攻练 11 函数与导数(A组) 理 新人教版(2021年整理)

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高考大题专攻练 11.函数与导数(A组)大题集训练,练就慧眼和规范,占领高考制胜点!1.设函数f(x)=e x—1—x-ax2.(1)若a=0,求f(x)的单调区间。

(2)若当x≥0时,f(x)≥0,求a的取值范围.【解题导引】(1)先对函数f(x)求导,导函数大于0时原函数单调递增,导函数小于0时原函数单调递减.(2)根据e x≥1+x可得不等式f′(x)≥x—2ax=(1-2a)x,从而可知当1-2a≥0,即a≤时,f′(x)≥0判断出函数f(x)的单调性,得到答案.【解析】(1)a=0时,f(x)=e x-1—x,f′(x)=e x-1.当x∈(—∞,0)时,f′(x)<0;当x∈(0,+∞)时,f′(x)〉0。

故f(x)在(—∞,0)上单调递减,在(0,+∞)上单调递增。

(2)f′(x)=e x—1-2ax,由(1)知e x≥1+x,当且仅当x=0时等号成立.故f′(x)≥x-2ax=(1—2a)x,从而当1—2a≥0,即a≤时,f′(x)≥0(x≥0),而f(0)=0,于是当x≥0时,f(x)≥0.由e x>1+x(x≠0)可得e-x〉1-x(x≠0).从而当a〉时,f′(x)〈e x—1+2a(e-x-1)=e-x(e x—1)(e x-2a),故当x∈(0,ln2a)时,f′(x)<0,而f(0)=0,于是当x∈(0,ln2a)时,f(x)〈0.综合得a的取值范围为.2。

高考数学压轴专题人教版备战高考《函数与导数》全集汇编及答案

高考数学压轴专题人教版备战高考《函数与导数》全集汇编及答案

新数学《函数与导数》复习知识点一、选择题1.函数()2sin 2xf x x x x=+-的大致图象为( ) A . B .C .D .【答案】D 【解析】 【分析】利用()10f <,以及函数的极限思想,可以排除错误选项得到正确答案。

【详解】()1sin112sin110f =+-=-<,排除,B ,C ,当0x =时,sin 0x x ==, 则0x →时,sin 1xx→,()101f x →+=,排除A , 故选:D . 【点睛】本题主要考查函数图象的识别和判断,利用排除法结合函数的极限思想是解决本题的关键。

2.函数()2sin f x x x x =-的图象大致为( )A .B .C .D .【答案】A 【解析】 【分析】分析函数()y f x =的奇偶性,并利用导数分析该函数在区间()0,+∞上的单调性,结合排除法可得出合适的选项. 【详解】因为()()()()()22sin sin f x x x x x x x f x -=----=-=,且定义域R 关于原点对称,所以函数()y f x =为偶函数,故排除B 项;()()2sin sin f x x x x x x x =-=-,设()sin g x x x =-,则()1cos 0g x x ='-≥恒成立,所以函数()y g x =单调递增,所以当0x >时,()()00g x g >=, 任取120x x >>,则()()120g x g x >>,所以,()()1122x g x x g x >,()()12f x f x ∴>,所以,函数()y f x =在()0,+∞上为增函数,故排除C 、D 选项. 故选:A. 【点睛】本题考查利用函数解析式选择图象,一般分析函数的定义域、奇偶性、单调性、函数零点以及函数值符号,结合排除法得出合适的选项,考查分析问题和解决问题的能力,属于中等题.3.36ax ⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭的展开式中,第三项的系数为1,则11a dx x =⎰( ) A .2ln 2 B .ln 2 C .2 D .1【答案】A 【解析】 【分析】首先根据二项式定理求出a ,把a 的值带入11adx x⎰即可求出结果. 【详解】解题分析根据二项式3ax ⎛- ⎝⎭的展开式的通项公式得221213()4a T C ax x +⎛== ⎝⎭. Q 第三项的系数为1,1,44aa ∴=∴=,则4411111d d ln 2ln 2a x x x x x ===⎰⎰.故选:A 【点睛】本题考查二项式定理及定积分. 需要记住二项式定理展开公式:1C k n k kk n T a b -+=.属于中等题.4.给出下列说法: ①“tan 1x =”是“4x π=”的充分不必要条件;②定义在[],a b 上的偶函数2()(5)f x x a x b =+++的最大值为30; ③命题“0001,2x x x ∃∈+≥R ”的否定形式是“1,2x x x ∀∈+>R ”. 其中错误说法的个数为( ) A .0 B .1C .2D .3【答案】C 【解析】 【分析】利用充分条件与必要条件的定义判断①;利用函数奇偶性的性质以及二次函数的性质判断②;利用特称命题的否定判断③,进而可得结果.对于①,当4x π=时,一定有tan 1x =,但是当tan 1x =时,,4x k k ππ=+∈Z ,所以“tan 1x =”是“4x π=”的必要不充分条件,所以①不正确;对于②,因为()f x 为偶函数,所以5a =-.因为定义域[],a b 关于原点对称,所以5b =,所以函数2()5,[5,5]f x x x =+∈-的最大值为()()5530f f -==,所以②正确;对于③,命题“0001,2x x x ∃∈+≥R ”的否定形式是“1,2x x x∀∈+<R ”,所以③不正确; 故错误说法的个数为2. 故选:C. 【点睛】本题考查了特称命题的否定、充分条件与必要条件,考查了函数奇偶性的性质,同时考查了二次函数的性质,属于中档题..5.已知函数()f x 是偶函数,当0x >时,()ln 1f x x x =+,则曲线()y f x =在1x =-处的切线方程为( ) A .y x =- B .2y x =-+C .y x =D .2y x =-【答案】A 【解析】 【分析】首先根据函数的奇偶性,求得当0x <时,()f x 的解析式,然后求得切点坐标,利用导数求得斜率,从而求得切线方程. 【详解】因为0x <,()()ln()1f x f x x x =-=--+,()11f -=,()ln()1f x x '=---,(1)1f '-=-,所以曲线()y f x =在1x =-处的切线方程为()11y x -=-+,即y x =-.故选:A 【点睛】本小题主要考查根据函数奇偶性求函数解析式,考查利用导数求切线方程,属于基础题.6.已知()(1)|ln |xf x x x =≠,若关于x 方程22[()](21)()0f x m f x m m -+++=恰有4个不相等的实根,则实数m 的取值范围是( )A .1,2(2,)e e ⎛⎫⋃ ⎪⎝⎭B .11,e e ⎛⎫+ ⎪⎝⎭C .(1,)e e -D .1e e ⎛⎫⎪⎝⎭,【答案】C【分析】由已知易知()f x m =与()1f x m =+的根一共有4个,作出()f x 图象,数形结合即可得到答案. 【详解】由22[()](21)()0f x m f x m m -+++=,得()f x m =或()1f x m =+,由题意()f x m =与()1f x m =+两个方程的根一共有4个,又()f x 的定义域为(0,1)(1,)⋃+∞,所以()|ln |ln x x f x x x ==,令()ln x g x x=,则'2ln 1()(ln )x g x x -=,由'()0g x >得x e >, 由'()0g x <得1x e <<或01x <<,故()g x 在(0,1),(1,)e 单调递减,在(,)e +∞上单调递 增,由图象变换作出()f x 图象如图所示要使原方程有4个根,则01m em e<<⎧⎨+>⎩,解得1e m e -<<.故选:C 【点睛】本题考查函数与方程的应用,涉及到方程根的个数问题,考查学生等价转化、数形结合的思想,是一道中档题.7.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 .1C .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 =+,000002ln y kx y x x =-⎧⎨=⎩,0002ln kx x x ∴-=,002ln k x x ∴=+,对比0ln 1k x =+,02x ∴=,ln 21k ∴=+,故选D.8.已知定义在R 上的函数()f x 满足()01f =,且()f x 的导函数'()f x 满足'()1f x >,则不等式()()ln ln f x ex <的解集为( ) A .()0,1 B .()1,eC .()0,eD .(),e +∞【答案】A 【解析】 【分析】设()()g x f x x =-,由题得()g x 在R 上递增,求不等式()()ln ln f x ex <的解集,即求不等式(ln )(0)g x g <的解集,由此即可得到本题答案. 【详解】设()()g x f x x =-,则(0)(0)01g f =-=,()()1g x f x '='-, 因为()1f x '>,所以()0g x '>,则()g x 在R 上递增,又(ln )ln()1ln f x ex x <=+,所以(ln )ln 1f x x -<,即(ln )(0)g x g <, 所以ln 0x <,得01x <<. 故选:A 【点睛】本题主要考查利用导数研究函数的单调性,以及利用函数的单调性解不等式,其中涉及到构造函数.9.设复数z a bi =+(i 为虚数单位,,a b ∈R ),若,a b 满足关系式2a b t =-,且z 在复平面上的轨迹经过三个象限,则t 的取值范围是( ) A .[0,1] B .[1,1]- C .(0,1)(1,)⋃+∞ D .(1,)-+∞【答案】C 【解析】 【分析】首先根据复数的几何意义得到z 的轨迹方程2xy t =-,再根据指数函数的图象,得到关于t 的不等式,求解.【详解】由复数的几何意义可知,设复数对应的复平面内的点为(),x y ,2ax ay b t=⎧⎨==-⎩ ,即2x y t =- , 因为z 在复平面上的轨迹经过三个象限, 则当0x =时,11t -< 且10t -≠ , 解得0t >且1t ≠ ,即t 的取值范围是()()0,11,+∞U . 故选:C 【点睛】本题考查复数的几何意义,以及轨迹方程,函数图象,重点考查数形结合分析问题的能力,属于基础题型.10.已知函数()f x 是定义在R 上的偶函数,且在()0,∞+上单调递增,则( ) A .()()()0.633log 132f f f -<-<B .()()()0.6332log 13f f f -<<-C .()()()0.632log 133f f f <-<- D .()()()0.6323log 13f f f <-<【答案】C 【解析】 【分析】利用指数函数和对数函数单调性可得到0.632log 133<<,结合单调性和偶函数的性质可得大小关系. 【详解】()f x Q 为R 上的偶函数,()()33f f ∴-=,()()33log 13log 13f f -=,0.633322log 9log 13log 273<=<<=Q 且()f x 在()0,∞+上单调递增,()()()0.632log 133f f f ∴<<,()()()0.632log 133f f f ∴<-<-.故选:C . 【点睛】本题考查函数值大小关系的比较,关键是能够利用奇偶性将自变量转化到同一单调区间内,由自变量的大小关系,利用函数单调性即可得到函数值的大小关系.11.若关于x 的不等式220x ax -+>在区间[1,5]上有解,则a 的取值范围是( )A .)+∞B .(,-∞C .(,3)-∞D .27(,)5-∞ 【答案】D 【解析】 【分析】把220x ax -+>在区间[]1,5上有解,转化为存在一个[]1,5x ∈使得22x 2ax x a x+>⇒+>,解出()f x 的最大值. 【详解】220x ax -+>在区间[]1,5上有解,转化为存在一个[]1,5x ∈使得22x 2ax x a x +>⇒+>,设()2f x x x=+,即是()f x 的最大值a >,()f x 的最大值275=,当5x =时取得,故选D 【点睛】12.函数()()2ln 43f x x x =+-的单调递减区间是( )A .3,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦B .32⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭,C .31,2⎛⎤- ⎥⎝⎦D .342⎡⎫⎪⎢⎣⎭,【答案】D 【解析】 【分析】先求函数定义域,再由复合函数单调性得结论. 【详解】由2430x x +->得14x -<<,即函数定义域是(1,4)-,2232543()24u x x x =+-=--+在3(1,]2-上递增,在3[,4)2上递减,而ln y u =是增函数,∴()f x 的减区间是3[,4)2. 故选:D . 【点睛】本题考查对数型复合函数的单调性,解题时先求出函数的定义域,函数的单调区间应在定义域内考虑.13.在平面直角坐标系中,若P ,Q 满足条件:(1)P ,Q 都在函数f (x )的图象上;(2)P ,Q 两点关于直线y=x 对称,则称点对{P ,Q}是函数f(x)的一对“可交换点对”.({P ,Q}与{Q,P}看作同一“可交换点”.试问函数2232(0)(){log (0)x x x f x x x ++≤=>的“可交换点对有( )A .0对B .1对C .2对D .3对【答案】C 【解析】试题分析:设p (x ,y )是满足条件的“可交换点”,则对应的关于直线y=x 的对称点Q 是(y ,x ),所以232x x ++=2x ,由于函数y=232x x ++和y=2x 的图象由两个交点,因此满足条件的“可交换点对”有两个,故选C. 考点:函数的性质14.函数()3ln xf x x=的部分图象是( )A .B .C .D .【答案】A 【解析】 【分析】根据奇偶性排除B ,当1x >时,()3ln 0xf x x=>,排除CD ,得到答案. 【详解】()()()33ln ln ,x xf x f x f x x x=-==--, ()f x 为奇函数,排除B 当1x >时,()3ln 0xf x x =>恒成立,排除CD 故答案选A 【点睛】本题考查了函数图像的判断,通过奇偶性,特殊值法排除选项是解题的关键.15.已知函数()()2f x x +∈R 为奇函数,且函数()y f x =的图象关于直线1x =对称,当[]0,1x ∈时,()2020xf x =,则()2020f =( ) A .2020 B .12020C .11010D .0【答案】D 【解析】 【分析】根据题意,由函数()f x 的对称性可得()()42f x f x +=-+,即()()2f x f x +=-,进而可得()()4f x f x +=,即函数()f x 是周期为4的周期函数,据此可得()()20200f f =,由函数的解析式计算可得答案.【详解】解:根据题意,函数()2f x +为奇函数,即函数()f x 的图象关于点()2,0对称,则有()()4f x f x -=-+,函数()y f x =的图象关于直线1x =对称,则()()2f x f x -=+, 变形可得:()()42f x f x +=-+,即()()2f x f x +=-, 则有()()4f x f x +=,即函数()f x 是周期为4的周期函数,()()()20200505400f f f ∴=+⨯==;故选:D . 【点睛】本题考查函数的奇偶性、对称性、周期性的综合应用,难度一般.一般地,若一个奇函数有对称轴(或一个偶函数有对称中心),可分析出函数具有周期性.16.已知函数()1f x +是偶函数,当()1,x ∈+∞时,函数()f x 单调递减,设12a f ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,()3b f =,()0c f =,则a b c 、、的大小关系为()A .b a c <<B .c b d <<C .b c a <<D .a b c <<【答案】A 【解析】 【分析】 根据()1f x +图象关于y 轴对称可知()f x 关于1x =对称,从而得到()f x 在(),1-∞上单调递增且()()31f f =-;再根据自变量的大小关系得到函数值的大小关系. 【详解】()1f x +Q 为偶函数 ()1f x ∴+图象关于y 轴对称()f x ∴图象关于1x =对称()1,x ∈+∞Q 时,()f x 单调递减 (),1x ∈-∞∴时,()f x 单调递增又()()31f f =-且1102-<-< ()()1102f f f ⎛⎫∴-<-< ⎪⎝⎭,即b a c << 本题正确选项:A 【点睛】本题考查利用函数奇偶性、对称性和单调性比较函数值的大小关系问题,关键是能够通过奇偶性和对称性得到函数的单调性,通过自变量的大小关系求得结果.17.已知定义在R 上的函数(f x ),其导函数为()f x ',若()()3f x f x '-<-,()04f =,则不等式()3x f x e >+的解集是( )A .(),1-∞B .(),0-∞C .()0,+∞D .()1,+∞ 【答案】B【解析】不等式()3x f x e >+得()()3311x x xf x f x e e e ->+∴>, ()()()()()330x x f x f x f x g x g x e e --+=∴='<'设, 所以()g x 在R 上是减函数,因为()()()4301001g g x g x -==∴>∴<. 故选B . 点睛:本题的难点在于解题的思路. 已知条件和探究的问题看起来好像没有分析联系,这里主要利用了分析法,通过分析构造函数,利用导数的知识解答.18.下列求导运算正确的是( )A .()cos sin x x '=B .()1ln 2x x '=C .()333log x x e '=D .()22x x x e xe '= 【答案】B【解析】分析:利用基本初等函数的导数公式、导数的运算法则对给出的四种运算逐一验证,即可得到正确答案.详解:()'cos sin x x =-,A 不正确;()'11ln222x x x =⨯= ,B 正确;()'33ln3x x =,C 不正确;()'222x x x x e xe x e =+,D 不正确,故选B.点睛:本题主要考查基本初等函数的导数公式、导数的运算法以及简单的复合函数求导法则,属于基础题.19.科赫曲线是一种外形像雪花的几何曲线,一段科赫曲线可以通过下列操作步骤构造得到,任画一条线段,然后把它均分成三等分,以中间一段为边向外作正三角形,并把中间一段去掉,这样,原来的一条线段就变成了4条小线段构成的折线,称为“一次构造”;用同样的方法把每条小线段重复上述步骤,得到16条更小的线段构成的折线,称为“二次构造”,…,如此进行“n 次构造”,就可以得到一条科赫曲线.若要在构造过程中使得到的折线的长度达到初始线段的1000倍,则至少需要通过构造的次数是( ).(取lg30.4771≈,lg 20.3010≈)A .16B .17C .24D .25 【答案】D【解析】【分析】由折线长度变化规律可知“n 次构造”后的折线长度为43n a ⎛⎫ ⎪⎝⎭,由此得到410003n ⎛⎫≥ ⎪⎝⎭,利用运算法则可知32lg 2lg 3n ≥⨯-,由此计算得到结果. 【详解】记初始线段长度为a ,则“一次构造”后的折线长度为43a ,“二次构造”后的折线长度为243a ⎛⎫ ⎪⎝⎭,以此类推,“n 次构造”后的折线长度为43n a ⎛⎫ ⎪⎝⎭, 若得到的折线长度为初始线段长度的1000倍,则410003n a a ⎛⎫≥ ⎪⎝⎭,即410003n⎛⎫≥ ⎪⎝⎭, ()()44lg lg lg 4lg32lg 2lg3lg1000333n n n n ⎛⎫∴==-=-≥= ⎪⎝⎭, 即324.0220.30100.4771n ≥≈⨯-,∴至少需要25次构造. 故选:D .【点睛】 本题考查数列新定义运算的问题,涉及到对数运算法则的应用,关键是能够通过构造原则得到每次构造后所得折线长度成等比数列的特点.20.已知函数()2ln 2xx f x e x =+-的极值点为1x ,函数()2x g x e x =+-的零点为2x ,函数()ln 2x h x x=的最大值为3x ,则( ) A .123x x x >>B .213x x x >>C .312x x x >>D .321x x x >> 【答案】A【解析】【分析】根据()f x '在()0,∞+上单调递增,且11024f f ⎛⎫⎛⎫''⋅< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,可知导函数零点在区间11,42⎛⎫ ⎪⎝⎭内,即()f x 的极值点111,42x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭;根据()g x 单调递增且11024g g ⎛⎫⎛⎫⋅< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭可知211,42x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭;通过判断()()12g x g x >,结合()g x 单调性可得12x x >;利用导数可求得()max 1124h x e =<,即314x <,从而可得三者的大小关系. 【详解】 ()1x f x e x x'=+-Q 在()0,∞+上单调递增 且1213022f e ⎛⎫'=-> ⎪⎝⎭,14115044f e ⎛⎫'=-< ⎪⎝⎭ 111,42x ⎛⎫∴∈ ⎪⎝⎭且11110x e x x +-= Q 函数()2x g x e x =+-在()0,∞+上单调递增 且1213022g e ⎛⎫=-> ⎪⎝⎭,14112044g e ⎛⎫=+-< ⎪⎝⎭ 211,42x ⎛⎫∴∈ ⎪⎝⎭ 又()()11111211112220x g x e x x x g x x x ⎛⎫=+-=-+-=->= ⎪⎝⎭且()g x 单调递增 12x x ∴>由()21ln 2x h x x -'=可得:()()max 12h x h e e ==,即31124x e =< 123x x x ∴>>本题正确选项:A【点睛】本题考查函数极值点、零点、最值的判断和求解问题,涉及到零点存在定理的应用,易错点是判断12,x x 大小关系时,未结合()g x 单调性判断出()()12g x g x >,造成求解困难.。

高考数学压轴专题人教版备战高考《函数与导数》分类汇编及答案

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高考数学《函数与导数》课后练习一、选择题1.若定义在R 上的偶函数()f x 满足()()20f x f x +-=.当[]0,1x ∈,()21f x x =-,则( )A .()1235log 2log 32f f f ⎛⎫⎛⎫>> ⎪⎪⎝⎭⎝⎭B .()1235log 2log 32f f f ⎛⎫⎛⎫>> ⎪⎪⎝⎭⎝⎭C .()1235log 2log 32f f f ⎛⎫⎛⎫>> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭D .()2135log 3log 22f f f ⎛⎫⎛⎫>> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭【答案】A 【解析】 【分析】推导出函数()y f x =的周期为4,根据题意计算出51022f f ⎛⎫⎛⎫=-<⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,()224log 3log 03f f ⎛⎫=-< ⎪⎝⎭,()133log 2log 20f f ⎛⎫=> ⎪⎝⎭,再利用函数()y f x =在区间[]0,1上的单调性可得出结论. 【详解】因为定义在R 上的偶函数()y f x =满足()()20f x f x +-=,即()()20f x f x +-=,即()()2f x f x =--,()()()24f x f x f x ∴=--=-, 所以,函数()y f x =的周期为4,因为当[]0,1x ∈时,()21f x x =-单调递减,因为5110222f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=--=-<⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,()224log 3log 03f f ⎛⎫=-< ⎪⎝⎭, ()()1333log 2log 2log 20f f f ⎛⎫=-=> ⎪⎝⎭, 因为2410log 132<<<,所以241log 32f f ⎛⎫⎛⎫-<- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 所以,12314log 2log 23f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫>->- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,即()1235log 2log 32f f f ⎛⎫⎛⎫>> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故选:A . 【点睛】本题主要考查函数值的大小比较,根据函数奇偶性和单调性之间的关系是解决本题的关键,属于中等题.2.已知()f x 是定义在R 上的偶函数,其图象关于点(1,0)对称.以下关于()f x 的结论:①()f x 是周期函数;②()f x 满足()(4)f x f x =-;③()f x 在(0,2)单调递减;④()cos 2xf x π=是满足条件的一个函数.其中正确结论的个数是( ) A .4 B .3C .2D .1【答案】B 【解析】 【分析】题目中条件:(2)()f x f x +=-可得(4)()f x f x +=知其周期,利用奇函数图象的对称性,及函数图象的平移变换,可得函数的对称中心,结合这些条件可探讨函数的奇偶性,及单调性. 【详解】解:对于①:()()f x f x -=Q ,其图象关于点(1,0)对称(2)()f x f x +=- 所以(4)(2)()f x f x f x +=-+=,∴函数()f x 是周期函数且其周期为4,故①正确;对于②:由①知,对于任意的x ∈R ,都有()f x 满足()(4)f x f x -=-, 函数是偶函数,即()(4)f x f x =-,故②正确. 对于③:反例:如图所示的函数,关于y 轴对称,图象关于点(1,0)对称,函数的周期为4,但是()f x 在(0,2)上不是单调函数,故③不正确;对于④:()cos 2xf x π=是定义在R 上的偶函数,其图象关于点(1,0)对称的一个函数,故④正确. 故选:B . 【点睛】本题考查函数的基本性质,包括单调性、奇偶性、对称性和周期性,属于基础题.3.已知函数()f x 是偶函数,当0x >时,()ln 1f x x x =+,则曲线()y f x =在1x =-处的切线方程为( ) A .y x =- B .2y x =-+C .y x =D .2y x =-【答案】A 【解析】 【分析】首先根据函数的奇偶性,求得当0x <时,()f x 的解析式,然后求得切点坐标,利用导数求得斜率,从而求得切线方程. 【详解】因为0x <,()()ln()1f x f x x x =-=--+,()11f -=,()ln()1f x x '=---,(1)1f '-=-,所以曲线()y f x =在1x =-处的切线方程为()11y x -=-+,即y x =-.故选:A 【点睛】本小题主要考查根据函数奇偶性求函数解析式,考查利用导数求切线方程,属于基础题.4.已知3215()632f x x ax ax b =-++的两个极值点分别为()1212,x x x x ≠,且2132x x =,则函数12()()f x f x -=( ) A .1- B .16C .1D .与b 有关【答案】B 【解析】 【分析】求出函数的导数,利用韦达定理得到12,,a x x 满足的方程组,解方程组可以得到12,,a x x ,从而可求()()12f x f x -. 【详解】()2'56f x x ax a =-+,故125x x a +=,126x x a =,且225240a a ->,又2132x x =,所以122,3x a x a ==,故266a a =,解得0a =(舎)或者1a =. 此时122,3x x ==, ()3215632f x x x x b =-++, 故()()()()()1215182749623326f x f x -=⨯---+-= 故选B . 【点睛】如果()f x 在0x 处及附近可导且0x 的左右两侧导数的符号发生变化,则0x x =必为函数的极值点且()00f x =.极大值点、极小值点的判断方法如下:(1)在0x 的左侧附近,有()'0f x >,在0x 的右侧附近,有()'0f x <,则0x x =为函数的极大值点;(2)在0x 的左侧附近,有()'0f x <,在0x 的右侧附近()'0f x >,有,则0x x =为函数的极小值点.5.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 .4C .0D .﹣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 .6.在二项式26()2a x x+的展开式中,其常数项是15.如下图所示,阴影部分是由曲线2y x =和圆22x y a +=及x 轴围成的封闭图形,则封闭图形的面积为( )A .146π+B .146π- C .4π D .16【答案】B 【解析】 【分析】用二项式定理得到中间项系数,解得a ,然后利用定积分求阴影部分的面积. 【详解】(x 2+a 2x )6展开式中,由通项公式可得122r 162rr r ra T C x x --+⎛⎫= ⎪⎝⎭, 令12﹣3r =0,可得r =4,即常数项为4462a C ⎛⎫ ⎪⎝⎭,可得4462a C ⎛⎫ ⎪⎝⎭=15,解得a =2.曲线y =x 2和圆x 2+y 2=2的在第一象限的交点为(1,1) 所以阴影部分的面积为()1223100111-x-x |442346dx x x πππ⎛⎫=--=- ⎪⎝⎭⎰. 故选:B 【点睛】本题主要考查二项式定理的应用,二项式展开式的通项公式,属于基础题.7.三个数2233ln a b c e ===,的大小顺序为( ) A .b <c <a B .b <a <cC .c <a <bD .a <b <c【答案】D 【解析】 【分析】 通过证明13a b c <<<,由此得出三者的大小关系. 【详解】132221ln 63a e e =<==,由于6123e e ⎛⎫= ⎪⎝⎭,6328==,所以13e <,所以131ln 3e =<13a b <<.而66113232228,339⎛⎫⎛⎫==== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以113223<,所以11321ln 2ln 3ln 33<=,即b c <,所以a b c <<.故选:D 【点睛】本小题主要考查指数式、对数式比较大小,考查指数运算和对数运算,属于中档题.8.已知定义在R 上的函数()f x 满足()01f =,且()f x 的导函数'()f x 满足'()1f x >,则不等式()()ln ln f x ex <的解集为( ) A .()0,1 B .()1,eC .()0,eD .(),e +∞【答案】A 【解析】 【分析】设()()g x f x x =-,由题得()g x 在R 上递增,求不等式()()ln ln f x ex <的解集,即求不等式(ln )(0)g x g <的解集,由此即可得到本题答案. 【详解】设()()g x f x x =-,则(0)(0)01g f =-=,()()1g x f x '='-,因为()1f x '>,所以()0g x '>,则()g x 在R 上递增,又(ln )ln()1ln f x ex x <=+,所以(ln )ln 1f x x -<,即(ln )(0)g x g <, 所以ln 0x <,得01x <<. 故选:A 【点睛】本题主要考查利用导数研究函数的单调性,以及利用函数的单调性解不等式,其中涉及到构造函数.9.已知函数在区间上有最小值,则函数在区间上一定( )A .有最小值B .有最大值C .是减函数D .是增函数【答案】D 【解析】 【分析】 由二次函数在区间上有最小值得知其对称轴,再由基本初等函数的单调性或单调性的性质可得出函数在区间上的单调性.【详解】 由于二次函数在区间上有最小值,可知其对称轴,.当时,由于函数和函数在上都为增函数,此时,函数在上为增函数;当时,在上为增函数;当时,由双勾函数的单调性知,函数在上单调递增,,所以,函数在上为增函数.综上所述:函数在区间上为增函数,故选D.【点睛】本题考查二次函数的最值,同时也考查了型函数单调性的分析,解题时要注意对的符号进行分类讨论,考查分类讨论数学思想,属于中等题.10.若曲线43y x x ax =-+(0x >)存在斜率小于1的切线,则a 的取值范围为( ) A .3,2⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭B .1,2⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭C .5,4⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭D .1,4⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭【答案】C 【解析】 【分析】对函数进行求导,将问题转化为不等式有解问题,再构造函数利用导数研究函数的最值,即可得答案; 【详解】由题意可得32431y x x a '=-+<在()0,x ∈+∞上有解,设()3243f x x x a =-+(0x >),()()2126621f x x x x x '=-=-,令()0f x '<,得102x <<;令()0f x '>,得12x >, ∴()f x 在1(0,)2单调递减,在1(,)2+∞单调递增,∴()min 11124f x f a ⎛⎫==-< ⎪⎝⎭,解得:54a <.故选:C. 【点睛】本题考查导数的几何意义、不等式有解问题,考查函数与方程思想、转化与化归思想,考查逻辑推理能力、运算求解能力.11.函数()2log ,0,2,0,xx x f x x ⎧>=⎨≤⎩则函数()()()2384g x fx f x =-+的零点个数是( )A .5B .4C .3D .6【答案】A 【解析】 【分析】通过对()g x 式子的分析,把求零点个数转化成求方程的根,结合图象,数形结合得到根的个数,即可得到零点个数. 【详解】 函数()()()2384g x f x f x =-+=()()322f x f x --⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦的零点即方程()23f x =和()2f x =的根,函数()2log,0,2,0xx x f x x ⎧>=⎨≤⎩的图象如图所示:由图可得方程()23f x =和()2f x =共有5个根, 即函数()()()2384g x f x f x =-+有5个零点,故选:A. 【点睛】本题考查函数的零点与方程的根的个数的关系,注意结合图象,利用数形结合求得结果时作图很关键,要标准.12.在平面直角坐标系中,若P ,Q 满足条件:(1)P ,Q 都在函数f (x )的图象上;(2)P ,Q 两点关于直线y=x 对称,则称点对{P ,Q}是函数f(x)的一对“可交换点对”.({P ,Q}与{Q,P}看作同一“可交换点”.试问函数2232(0)(){log (0)x x x f x x x ++≤=>的“可交换点对有( )A .0对B .1对C .2对D .3对【答案】C 【解析】试题分析:设p (x ,y )是满足条件的“可交换点”,则对应的关于直线y=x 的对称点Q 是(y ,x ),所以232x x ++=2x ,由于函数y=232x x ++和y=2x 的图象由两个交点,因此满足条件的“可交换点对”有两个,故选C. 考点:函数的性质13.设函数()f x 在R 上存在导数()f x ',x R ∀∈有()()22f x f x x +-=,在()0+∞,上()2f x x '<,若()()4168f m f m m --≥-,则实数m 的取值范围是( )A .[)2+∞,B .[)0+∞,C .[]22-,D .(][)22-∞-⋃+∞,, 【答案】A 【解析】 【分析】通过x R ∀∈有()()22f x f x x +-=,构造新函数()()2g x f x x =-,可得()g x 为奇函数;利用()2f x x '<,求()g x 的导函数得出()g x 的单调性,再将不等式()()4168f m f m m --≥-转化,可求实数m 的取值范围.【详解】设()()2g x f x x =-,∵()()()()220g x g x f x x f x x +-=-+--=,∴函数()g x 为奇函数,∵在()0,x ∈+∞上,()2f x x '<,即()20f x x '-<, ∴()()20g x f x x ''=-<,∴函数()g x 在()0,x ∈+∞上是减函数, ∴函数()g x 在(),0x ∈-∞上也是减函数, 且()00g =,∴函数()g x 在x ∈R 上是减函数, ∵()()4168f m f m m --≥-,∴()()()2244168g m m g m m m ⎡⎤⎡⎤-+--+≥-⎣⎦⎣⎦, ∴()()4g m g m -≥, ∴4m m -≤, 即2m ≥. 故选:A. 【点睛】本题考查函数的奇偶性、单调性的应用,考查运算求解能力、转化与化归的数学思想,是中档题.14.已知函数()1f x +是偶函数,当()1,x ∈+∞时,函数()f x 单调递减,设12a f ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,()3b f =,()0c f =,则a b c 、、的大小关系为()A .b a c <<B .c b d <<C .b c a <<D .a b c <<【答案】A 【解析】 【分析】 根据()1f x +图象关于y 轴对称可知()f x 关于1x =对称,从而得到()f x 在(),1-∞上单调递增且()()31f f =-;再根据自变量的大小关系得到函数值的大小关系.【详解】()1f x +Q 为偶函数 ()1f x ∴+图象关于y 轴对称()f x ∴图象关于1x =对称()1,x ∈+∞Q 时,()f x 单调递减 (),1x ∈-∞∴时,()f x 单调递增又()()31f f =-且1102-<-< ()()1102f f f ⎛⎫∴-<-< ⎪⎝⎭,即b a c << 本题正确选项:A 【点睛】本题考查利用函数奇偶性、对称性和单调性比较函数值的大小关系问题,关键是能够通过奇偶性和对称性得到函数的单调性,通过自变量的大小关系求得结果.15.已知定义在R 上的函数(f x ),其导函数为()f x ',若()()3f x f x '-<-,()04f =,则不等式()3x f x e >+的解集是( )A .(),1-∞B .(),0-∞C .()0,+∞D .()1,+∞【答案】B 【解析】不等式()3xf x e >+得()()3311xx xf x f x e e e ->+∴>, ()()()()()330xxf x f x f xg x g x e e --+=∴='<'设,所以()g x 在R 上是减函数,因为()()()4301001g g x g x -==∴>∴<. 故选B .点睛:本题的难点在于解题的思路. 已知条件和探究的问题看起来好像没有分析联系,这里主要利用了分析法,通过分析构造函数,利用导数的知识解答.16.设函数()xf x x e =⋅,则( )A .()f x 有极大值1eB .()f x 有极小值1e-C .()f x 有极大值eD .()f x 有极小值e -【答案】B 【解析】 【分析】利用导数求出函数()y f x =的极值点,分析导数符号的变化,即可得出结论. 【详解】()x f x x e =⋅Q ,定义域为R ,()()1x f x x e '∴=+,令()0f x '=,可得1x =-. 当1x <-时,()0f x '<;当1x >-时,()0f x '>.所以,函数()x f x x e =⋅在1x =-处取得极小值()11f e-=-, 故选:B.【点睛】本题考查利用导数求函数的极值,在求出极值点后,还应分析出导数符号的变化,考查计算能力,属于中等题.17.已知函数f (x )=2x -1,()2cos 2,0?2,0a x x g x x a x +≥⎧=⎨+<⎩(a ∈R ),若对任意x 1∈[1,+∞),总存在x 2∈R ,使f (x 1)=g (x 2),则实数a 的取值范围是() A .1,2⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭ B .2,3⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭C .[]1,1,22⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭UD .371,,224⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦U 【答案】C【解析】【分析】 对a 分a=0,a <0和a >0讨论,a >0时分两种情况讨论,比较两个函数的值域的关系,即得实数a 的取值范围.【详解】当a =0时,函数f (x )=2x-1的值域为[1,+∞),函数()g x 的值域为[0,++∞),满足题意. 当a <0时,y =22(0)x a x +<的值域为(2a ,+∞), y =()cos 20a x x +≥的值域为[a +2,-a +2],因为a +2-2a =2-a >0,所以a +2>2a ,所以此时函数g (x )的值域为(2a ,+∞),由题得2a <1,即a <12,即a <0. 当a >0时,y =22(0)x a x +<的值域为(2a ,+∞),y =()cos 20a x x +≥的值域为[-a +2,a +2],当a ≥23时,-a +2≤2a ,由题得21,1222a a a a -+≤⎧∴≤≤⎨+≥⎩. 当0<a <23时,-a +2>2a ,由题得2a <1,所以a <12.所以0<a <12. 综合得a 的范围为a <12或1≤a ≤2, 故选C .【点睛】本题主要考查函数的图象和性质,考查指数函数和三角函数的图象和性质,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推理能力.18.如图,记图中正方形介于两平行线x y a +=与1x y a +=+之间的部分的面积为()S S a =,则()S a 的图象大致为( )A .B .C .D .【答案】D【解析】【分析】根据函数的部分特征,利用排除法,即可得到本题答案.【详解】①当011a ≤+<时,即10a -≤<,21()(1)2S a a =+;②当11a +=时,即0a =,1()2S a =. 由此可知,当10a -≤<时,21()(1)2S a a =+且1(0)2S =,所以,,A B C 选项不正确. 故选:D【点睛】本题主要考查根据函数的性质选择图象,排除法是解决此题的关键.19.函数2ln x xy x =的图象大致是( )A .B .C .D .【答案】D【解析】【分析】根据函数为偶函数排除B ,当0x >时,利用导数得()f x 在1(0,)e上递减,在1(,)e +∞上递增,根据单调性分析,A C 不正确,故只能选D .【详解】令2ln ||()||x x f x x =,则2()ln ||()()||x x f x f x x ---==-, 所以函数()f x 为偶函数,其图像关于y 轴对称,故B 不正确,当0x >时,2ln ()ln x x f x x x x==,()1ln f x x '=+, 由()0f x '>,得1x e >,由()0f x '<,得10x e<<, 所以()f x 在1(0,)e上递减,在1(,)e +∞上递增,结合图像分析,,A C 不正确.故选:D【点睛】 本题考查了利用函数的奇偶性判断函数的图象,考查了利用导数研究函数的单调性,利用单调性判断函数的图象,属于中档题.20.曲线3πcos 02y x x ⎛⎫=≤≤⎪⎝⎭与x 轴以及直线3π2x =所围图形的面积为( ) A .4B .2C .52D .3【答案】B【解析】【分析】【详解】 试题分析:()332222(0cos )sin 2S x dx x ππππ=-=-=⎰,选B.考点:定积分的几何意义。

高考数学压轴专题人教版备战高考《函数与导数》图文答案

高考数学压轴专题人教版备战高考《函数与导数》图文答案

高中数学《函数与导数》知识点归纳一、选择题1.函数()()2ln 43f x x x =+-的单调递减区间是( )A .3,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦B .32⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭,C .31,2⎛⎤- ⎥⎝⎦D .342⎡⎫⎪⎢⎣⎭,【答案】D 【解析】 【分析】先求函数定义域,再由复合函数单调性得结论. 【详解】由2430x x +->得14x -<<,即函数定义域是(1,4)-,2232543()24u x x x =+-=--+在3(1,]2-上递增,在3[,4)2上递减,而ln y u =是增函数,∴()f x 的减区间是3[,4)2. 故选:D . 【点睛】本题考查对数型复合函数的单调性,解题时先求出函数的定义域,函数的单调区间应在定义域内考虑.2.36ax ⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭的展开式中,第三项的系数为1,则11a dx x =⎰( ) A .2ln 2 B .ln 2 C .2 D .1【答案】A 【解析】 【分析】首先根据二项式定理求出a ,把a 的值带入11adx x⎰即可求出结果. 【详解】解题分析根据二项式3ax ⎛- ⎝⎭的展开式的通项公式得221213()4a T C ax x +⎛== ⎝⎭. Q 第三项的系数为1,1,44aa ∴=∴=,则4411111d d ln 2ln 2a x x x x x ===⎰⎰.故选:A 【点睛】本题考查二项式定理及定积分. 需要记住二项式定理展开公式:1C k n k kk n T a b -+=.属于中等题.3.已知函数()f x 是偶函数,当0x >时,()ln 1f x x x =+,则曲线()y f x =在1x =-处的切线方程为( ) A .y x =- B .2y x =-+C .y x =D .2y x =-【答案】A 【解析】 【分析】首先根据函数的奇偶性,求得当0x <时,()f x 的解析式,然后求得切点坐标,利用导数求得斜率,从而求得切线方程. 【详解】因为0x <,()()ln()1f x f x x x =-=--+,()11f -=,()ln()1f x x '=---,(1)1f '-=-,所以曲线()y f x =在1x =-处的切线方程为()11y x -=-+,即y x =-.故选:A 【点睛】本小题主要考查根据函数奇偶性求函数解析式,考查利用导数求切线方程,属于基础题.4.已知3215()632f x x ax ax b =-++的两个极值点分别为()1212,x x x x ≠,且2132x x =,则函数12()()f x f x -=( ) A .1- B .16C .1D .与b 有关【答案】B 【解析】 【分析】求出函数的导数,利用韦达定理得到12,,a x x 满足的方程组,解方程组可以得到12,,a x x ,从而可求()()12f x f x -. 【详解】()2'56f x x ax a =-+,故125x x a +=,126x x a =,且225240a a ->,又2132x x =,所以122,3x a x a ==,故266a a =,解得0a =(舎)或者1a =. 此时122,3x x ==, ()3215632f x x x x b =-++,故()()()()()1215182749623326f x f x -=⨯---+-= 故选B . 【点睛】如果()f x 在0x 处及附近可导且0x 的左右两侧导数的符号发生变化,则0x x =必为函数的极值点且()00f x =.极大值点、极小值点的判断方法如下:(1)在0x 的左侧附近,有()'0f x >,在0x 的右侧附近,有()'0f x <,则0x x =为函数的极大值点;(2)在0x 的左侧附近,有()'0f x <,在0x 的右侧附近()'0f x >,有,则0x x =为函数的极小值点.5.已知奇函数()f x 在R 上是增函数,若21log 5a f ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,()2log 4.1b f =,()0.82c f =,则,,a b c 的大小关系为( )A .a b c <<B .b a c <<C .c b a <<D .c a b <<【答案】C 【解析】由题意:()221log log 55a f f ⎛⎫=-= ⎪⎝⎭, 且:0.822log 5log 4.12,122>><<,据此:0.822log 5log 4.12>>,结合函数的单调性有:()()()0.822log 5log 4.12f f f >>,即,a b c c b a >><<. 本题选择C 选项.【考点】 指数、对数、函数的单调性【名师点睛】比较大小是高考常见题,指数式、对数式的比较大小要结合指数函数、对数函数,借助指数函数和对数函数的图象,利用函数的单调性进行比较大小,特别是灵活利用函数的奇偶性和单调性数形结合不仅能比较大小,还可以解不等式.6.已知函数f (x )=(k +4k )lnx +24x x-,k ∈[4,+∞),曲线y =f (x )上总存在两点M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),使曲线y =f (x )在M ,N 两点处的切线互相平行,则x 1+x 2的取值范围为A .(85,+∞) B .(165,+∞) C .[85,+∞) D .[165,+∞) 【答案】B【解析】 【分析】利用过M 、N 点处的切线互相平行,建立方程,结合基本不等式,再求最值,即可求x 1+x 2 的取值范围. 【详解】 由题得f′(x )=4k k x +﹣24x ﹣1=﹣2244x k x k x ⎛⎫-++ ⎪⎝⎭=﹣()24x k x k x ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,(x >0,k >0)由题意,可得f′(x 1)=f′(x 2)(x 1,x 2>0,且x 1≠x 2),即21144k k x x +-﹣1=24k k x +﹣224x ﹣1,化简得4(x 1+x 2)=(k+4k)x 1x 2, 而x 1x 2<212()2x x +, 4(x 1+x 2)<(k+4k )212()2x x +, 即x 1+x 2>164k k+对k ∈[4,+∞)恒成立, 令g (k )=k+4k, 则g′(k )=1﹣24k =()()222k k k +->0对k ∈[4,+∞)恒成立, ∴g (k )≥g (4)=5, ∴164k k+≤165, ∴x 1+x 2>165, 故x 1+x 2的取值范围为(165,+∞). 故答案为B 【点睛】本题运用导数可以解决曲线的切线问题,函数的单调性、极值与最值,正确求导是我们解题的关键,属于中档题.7.函数()1ln f x x x ⎛⎫=-⎪⎝⎭的图象大致是( ) A . B .C .D .【答案】B 【解析】 【分析】通过函数在2x =处函数有意义,在2x =-处函数无意义,可排除A 、D ;通过判断当1x >时,函数的单调性可排除C ,即可得结果. 【详解】当2x =时,110x x -=>,函数有意义,可排除A ;当2x =-时,1302x x -=-<,函数无意义,可排除D ;又∵当1x >时,函数1y x x=-单调递增, 结合对数函数的单调性可得函数()1ln f x x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭单调递增,可排除C ; 故选:B. 【点睛】本题主要考查函数的图象,考查同学们对函数基础知识的把握程度以及数形结合与分类讨论的思维能力,属于中档题.8.函数()2sin f x x x x =-的图象大致为( )A .B .C .D .【答案】A 【解析】 【分析】分析函数()y f x =的奇偶性,并利用导数分析该函数在区间()0,+∞上的单调性,结合排除法可得出合适的选项. 【详解】因为()()()()()22sin sin f x x x x x x x f x -=----=-=,且定义域R 关于原点对称,所以函数()y f x =为偶函数,故排除B 项;()()2sin sin f x x x x x x x =-=-,设()sin g x x x =-,则()1cos 0g x x ='-≥恒成立,所以函数()y g x =单调递增,所以当0x >时,()()00g x g >=, 任取120x x >>,则()()120g x g x >>,所以,()()1122x g x x g x >,()()12f x f x ∴>,所以,函数()y f x =在()0,+∞上为增函数,故排除C 、D 选项. 故选:A. 【点睛】本题考查利用函数解析式选择图象,一般分析函数的定义域、奇偶性、单调性、函数零点以及函数值符号,结合排除法得出合适的选项,考查分析问题和解决问题的能力,属于中等题.9.如图,将边长为1的正六边形铁皮的六个角各切去一个全等的四边形,再沿虚线折起,做成一个无盖的正六棱柱容器.当这个正六棱柱容器的底面边长为( )时,其容积最大.A .34B .23C .13D .12【答案】B 【解析】 【分析】设正六棱柱容器的底面边长为x ,则正六棱柱容器的高为()31x -,则可得正六棱柱容器的容积为()()()()32339214V x x x x x x x =+⋅⋅-=-+,再利用导函数求得最值,即可求解. 【详解】设正六棱柱容器的底面边长为x ,则正六棱柱容器的高为()31x -, 所以正六棱柱容器的容积为()()()()32339214V x x x x x x x =+⋅⋅-=-+, 所以()227942V x x x '=-+,则在20,3⎛⎫ ⎪⎝⎭上,()0V x '>;在2,13⎛⎫ ⎪⎝⎭上,()0V x '<,所以()V x 在20,3⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增,在2,13⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减, 所以当23x =时,()V x 取得最大值, 故选:B 【点睛】本题考查利用导函数求最值,考查棱柱的体积,考查运算能力.10.已知函数在区间上有最小值,则函数在区间上一定( )A .有最小值B .有最大值C .是减函数D .是增函数【答案】D 【解析】 【分析】 由二次函数在区间上有最小值得知其对称轴,再由基本初等函数的单调性或单调性的性质可得出函数在区间上的单调性.【详解】 由于二次函数在区间上有最小值,可知其对称轴,.当时,由于函数和函数在上都为增函数,此时,函数在上为增函数;当时,在上为增函数;当时,由双勾函数的单调性知,函数在上单调递增,,所以,函数在上为增函数.综上所述:函数在区间上为增函数,故选D.【点睛】本题考查二次函数的最值,同时也考查了型函数单调性的分析,解题时要注意对的符号进行分类讨论,考查分类讨论数学思想,属于中等题.11.设奇函数()f x 在[]11-,上为增函数,且()11f =,若[]11x ∃∈-,,使[]11a ∀∈-,,不等式()221f x t at ≤--成立,则t 的取值范围是( )A .22t -≤≤B .1122t -≤≤ C .2t ≥或2t ≤-或0t = D .12t ≥或12t ≤-或0t =【答案】C 【解析】 【分析】()f x 在[]11x ∈-,上为增函数,[]11x ∃∈-,,使[]11a ∀∈-,,不等式()221f x t at ≤--成立,只需对于[]11a ∀∈-,,()2121f t at -≤--即可.【详解】∵奇函数()f x 在[]11x ∈-,上为增函数,且()11f =, ∴函数在[]11x ∈-,上的最小值为()()111f f -=-=-,又∵[]11x ∃∈-,,使[]11a ∀∈-,,不等式()221f x t at ≤--成立,∴()22111t at f --≥-=-,即220t at -≥, ①0t =时,不等式成立;②0t >时,()2220t at t t a -=-≥恒成立,从而2t a ≥,解得2t ≥;③0t <时,()2220t at t t a -=-≥恒成立,从而2t a ≤,解得2t ≤-故选:C. 【点睛】本题考查了含参数不等式恒成立问题,需要将不等式问题转化为函数最值问题,考查了理解辨析能力、运算求解能力和分类讨论思想,是中档题.12.()263,034,0x x x x f x x ⎧---≤=⎨->⎩,则函数()y f f x =⎡⎤⎣⎦的零点个数为( )A .3B .5C .6D .7 【答案】D 【解析】 【分析】作出()f x 的图像,将()y f f x =⎡⎤⎣⎦的零点个数即()0f f x =⎡⎤⎣⎦的实数根个数,令()t f x =,解()0f t =有三个实数根,再结合图像即可得到答案.【详解】由题意,()y f f x =⎡⎤⎣⎦的零点个数即()0f f x =⎡⎤⎣⎦的实数根个数, 作()f x 的图像如图所示,设()t f x =,则()0f t =,当0t ≤时,即2630t t ---=,解得,1236,36t t =-=- 当0t >时,即340t -=,解得33log 4t =; 结合图像知,()36f x =-()36f x =-+3()log 4f x =时有三个根,所以()0f f x =⎡⎤⎣⎦有7个根,即()y f f x =⎡⎤⎣⎦的零点个数为7. 故选:D 【点睛】本题主要考查函数的零点问题、解函数值以及一元二次函数和指数函数的图像,考查学生数形结合的思想,属于中档题.13.已知函数()()2f x x +∈R 为奇函数,且函数()y f x =的图象关于直线1x =对称,当[]0,1x ∈时,()2020xf x =,则()2020f =( ) A .2020 B .12020C .11010D .0【答案】D 【解析】 【分析】根据题意,由函数()f x 的对称性可得()()42f x f x +=-+,即()()2f x f x +=-,进而可得()()4f x f x +=,即函数()f x 是周期为4的周期函数,据此可得()()20200f f =,由函数的解析式计算可得答案.【详解】解:根据题意,函数()2f x +为奇函数,即函数()f x 的图象关于点()2,0对称,则有()()4f x f x -=-+,函数()y f x =的图象关于直线1x =对称,则()()2f x f x -=+, 变形可得:()()42f x f x +=-+,即()()2f x f x +=-, 则有()()4f x f x +=,即函数()f x 是周期为4的周期函数,()()()20200505400f f f ∴=+⨯==;故选:D . 【点睛】本题考查函数的奇偶性、对称性、周期性的综合应用,难度一般.一般地,若一个奇函数有对称轴(或一个偶函数有对称中心),可分析出函数具有周期性.14.()f x 是定义在R 上的奇函数,对任意x ∈R 总有3()()2f x f x +=-,则9()2f -的值为( ) A .0 B .3C .32D .92-【答案】A 【解析】 【分析】首先确定函数的周期,然后结合函数的周期性和函数的奇偶性求解92f ⎛⎫- ⎪⎝⎭的值即可. 【详解】函数()f x 是定义在R 上的奇函数,对任意x R ∈总有()32f x f x ⎛⎫+=- ⎪⎝⎭,则函数的周期3T =, 据此可知:()993360002222f f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=-+==+=-= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭. 本题选择A 选项. 【点睛】本题主要考查函数的周期性,函数的奇偶性,奇函数的性质等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.15.已知定义在R 上的奇函数()y f x =满足()()80f x f x ++=,且()55f =,则()()20192024f f +=( )A .-5B .5C .0D .4043【答案】B 【解析】【分析】根据(8)()0f x f x ++=得函数的周期为16,结合()55f =,(0)0f =即可求解. 【详解】由(8)()0f x f x ++=,得(8)()f x f x +=-,所以(16)(8)()f x f x f x +=-+=.故函数()y f x =是以16为周期的周期函数. 又在(8)()0f x f x ++=中,令0x =,得(8)(0)0f f +=, 且奇函数()y f x =是定义在R 上的函数,所以(0)0f =.故(8)0f =.故(2024)(161268)(8)0f f f =⨯+==. 又在(8)()0f x f x ++=中,令3x =-,得(5)(3)0f f +-=.得(5)(3)(3)5f f f =--==,则(2019)(161263)(3)5f f f =⨯+==. 所以(2019)(2024)5f f +=. 故选:B. 【点睛】此题考查根据函数的周期性求抽象函数的函数值,关键在于根据函数关系准确得出函数周期,结合定义在R 上的奇函数的特征求值.16.函数()3ln 2xf x x x=+的图象在点()()1,1f 处的切线方程为( ) A .64y x =- B .75y x =- C .63=-y x D .74y x =-【答案】B 【解析】 【分析】首先求得切线的斜率,然后求解切线方程即可. 【详解】由函数的解析式可得:()221ln '6xf x x x-=+, 则所求切线的斜率()221ln1'16171k f -==+⨯=, 且:()012121f =+⨯=,即切点坐标为()1,2, 由点斜式方程可得切线方程为:()271y x -=-,即75y x =-. 本题选择B 选项. 【点睛】导数运算及切线的理解应注意的问题一是利用公式求导时要特别注意除法公式中分子的符号,防止与乘法公式混淆. 二是直线与曲线公共点的个数不是切线的本质,直线与曲线只有一个公共点,直线不一定是曲线的切线,同样,直线是曲线的切线,则直线与曲线可能有两个或两个以上的公共点.三是复合函数求导的关键是分清函数的结构形式.由外向内逐层求导,其导数为两层导数之积.17.[]()x a,b ,f x m ∀∈≥恒成立,等价于[]()x a,b ,[f x ]m min ∈≥18.已知函数()()1110x x e f x x e++-=<与()()1ln x xg x e x ae =+-的图象上存在关于y 轴对称的点,则实数a 的取值范围是( )A .1,1e ⎛⎫-∞+ ⎪⎝⎭B .1,e ⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭C .1,1e ⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭D .11,e⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭【答案】D 【解析】 【分析】先求得()f x 关于y 轴对称的函数()h x ,则()()h x g x =,整理可得()11ln 1e ex x a ++-=在()0,∞+上有解,设()()11ln 1e ex x x ϕ=++-,可转化问题为()y x ϕ=与y a =的图象在()0,∞+上有交点,再利用导函数求得()x ϕ的范围,进而求解.【详解】由()f x 关于y 轴对称的函数为()()()1111ee 10ex x x h x f x x -+--+-=-==->, 令()()h x g x =,得()1e 1e ln 1e x x x x a --=+-()0x >,则方程()1e 1e ln 1e x x x x a --=+-在()0,∞+上有解,即方程()11ln 1e ex x a ++-=在()0,∞+上有解, 设()()11ln 1e ex x x ϕ=++-, 即可转化为()y x ϕ=与y a =的图象在()0,∞+上有交点,()()11e 1e 1e 1x x x x x x x ϕ--=-+='++Q ,令()=e 1xm x x --,则()=e 10xm x '->在()0,∞+上恒成立,所以()=e 1xm x x --在()0,∞+上为增函数,∴()()00m x m >=,即()0x ϕ'>Q 在()0,∞+上恒成立, ∴()x ϕ在()0,∞+上为增函数,当0x >时,则()()101x eϕϕ>=-, 所以11ea >-, 故选:D 【点睛】本题考查利用导函数判断函数单调性,考查利用导函数处理函数的零点问题,考查转化思想.19.若函数()f x 的定义域为R ,其导函数为()f x '.若()3f x '<恒成立,()20f -=,则()36f x x <+ 解集为( )A .(),2-∞-B .()2,2-C .(),2-∞D .()2,-+∞【答案】D 【解析】 【分析】设()()36g x f x x =--,求导后可得()g x 在R 上单调递减,再结合()20g -=即可得解. 【详解】设()()36g x f x x =--,Q ()3f x '<,∴()()30g x f x ''=-<,∴()g x 在R 上单调递减,又()()22660g f -=-+-=,不等式()36f x x <+即()0g x <,∴2x >-,∴不等式()36f x x <+的解集为()2,-+∞.故选:D. 【点睛】本题考查了导数的应用,关键是由题意构造出新函数,属于中档题.20.科赫曲线是一种外形像雪花的几何曲线,一段科赫曲线可以通过下列操作步骤构造得到,任画一条线段,然后把它均分成三等分,以中间一段为边向外作正三角形,并把中间一段去掉,这样,原来的一条线段就变成了4条小线段构成的折线,称为“一次构造”;用同样的方法把每条小线段重复上述步骤,得到16条更小的线段构成的折线,称为“二次构造”,…,如此进行“n 次构造”,就可以得到一条科赫曲线.若要在构造过程中使得到的折线的长度达到初始线段的1000倍,则至少需要通过构造的次数是( ).(取lg30.4771≈,lg 20.3010≈)A .16B .17C .24D .25【答案】D 【解析】 【分析】由折线长度变化规律可知“n 次构造”后的折线长度为43n a ⎛⎫ ⎪⎝⎭,由此得到410003n⎛⎫≥ ⎪⎝⎭,利用运算法则可知32lg 2lg 3n ≥⨯-,由此计算得到结果.【详解】记初始线段长度为a ,则“一次构造”后的折线长度为43a ,“二次构造”后的折线长度为243a ⎛⎫ ⎪⎝⎭,以此类推,“n 次构造”后的折线长度为43na ⎛⎫ ⎪⎝⎭, 若得到的折线长度为初始线段长度的1000倍,则410003n a a ⎛⎫≥ ⎪⎝⎭,即410003n⎛⎫≥ ⎪⎝⎭,()()44lg lg lg 4lg32lg 2lg3lg1000333nn n n ⎛⎫∴==-=-≥= ⎪⎝⎭,即324.0220.30100.4771n ≥≈⨯-,∴至少需要25次构造.故选:D . 【点睛】本题考查数列新定义运算的问题,涉及到对数运算法则的应用,关键是能够通过构造原则得到每次构造后所得折线长度成等比数列的特点.。

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高考大题专攻练 12.函数与导数(B组)
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1.已知函数f(x)=[ax2+(a-1)2x+a-(a-1)2]e x(其中a∈R).
(1)若x=0为f(x)的极值点,求a的值.
(2)在(1)的条件下,解不等式f(x)>(x-1).
【解析】(1)因为f(x)=[ax2+(a-1)2x+a-(a-1)2]e x,
所以f′(x)=[2ax+(a-1)2]e x+[ax2+(a-1)2x+a-(a-1)2]e x
=[ax2+(a2+1)x+a]e x.
因为x=0为f(x)的极值点,所以由f′(0)=ae0=0,
解得a=0,
检验,当a=0时,f′(x)=xe x,
当x<0时,f′(x)<0,
当x>0时,f′(x)>0,
所以x=0为f(x)的极值点,故a=0.
(2)当a=0时,不等式f(x)>(x-1)(x2+x+1)⇔(x-1)e x>(x-1),整理得(x-1)>0,
即或
令g(x)=e x-,
h(x)=g′(x)=e x-(x+1),h′(x)=e x-1,
当x>0时,h′(x)=e x-1>0,
当x<0时,h′(x)=e x-1<0,
所以h(x)在(-∞,0)上单调递减,在(0,+∞)上单调递增,
所以h(x)>h(0)=0,即g′(x)>0,
所以g(x)在R上单调递增,而g(0)=0;
故e x->0⇔x>0;
e x-<0⇔x<0,
所以原不等式的解集为{x|x<0或x>1}.
2.已知函数f(x)=lnx-e x+ax,其中a∈R,令函数g(x)=f(x)+e x+1.
(1)当a=1时,求函数f(x)在x=1处的切线方程.
(2)当a=-e时,证明:g(x)≤-1.
(3)试判断方程|g(x)|=+是否有实数解,并说明理由.
【解析】(1)当a=1时,f(x)=lnx-e x+x的导数为f′(x)=-e x+1,即有f(x)在x=1处的切线斜率为2-e,切点为(1,1-e),
可得f(x)在x=1处的切线方程为y-(1-e)=(2-e)(x-1),即为y=(2-e)x-1.
(2)当a=-e时,g(x)=f(x)+e x+1=lnx-ex+1,
g′(x)=-e,由g′(x)=0,可得x=,
当x>时,g′(x)<0,g(x)递减;
当0<x<时,g′(x)>0,g(x)递增.
可得g(x)在x=处取得最大值,且为-1.即有g(x)≤-1.
(3)方程|g(x)|=+没有实数解.
理由:由(2)知,g(x)max=-1,即|g(x)|≥1,
设h(x)=+,x>0,h′(x)=,
令h′(x)=0,可得x=e,
由0<x<e可得h′(x)>0,h(x)递增;
x>e时,可得h′(x)<0,h(x)递减.
即有h(x)在x=e处取得最大值,且为+<1,即h(x)<1,即|g(x)|>h(x),可得|g(x)|>+.故方程|g(x)|=+没有实数解.。

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