高中数学导数高考真题

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高三数学导数试卷

高三数学导数试卷

一、选择题(每题5分,共25分)1. 函数$f(x) = x^3 - 3x$在$x=0$处的导数是()A. 0B. 3C. -3D. 62. 函数$y = 2^x$的导数是()A. $2^x$B. $2^x \ln 2$C. $2^x \ln 10$D. $2^x \ln e$3. 若函数$f(x) = x^2 + 2x + 1$的导数为$f'(x)$,则$f'(1) = $()A. 1B. 2C. 3D. 44. 函数$y = \frac{1}{x}$在$x=1$处的导数是()A. 1B. -1C. 0D. 无定义5. 函数$y = \sqrt{x}$的导数是()A. $\frac{1}{2\sqrt{x}}$B. $\frac{1}{2\sqrt{x}}\cdot\sqrt{x}$ C. $\frac{1}{2\sqrt{x}}\cdot \sqrt{x^2}$ D.$\frac{1}{2\sqrt{x}}\cdot x$二、填空题(每题5分,共25分)6. 函数$f(x) = x^2 - 2x + 1$的导数$f'(x)$为________。

7. 若函数$y = 2^x$的导数为$y'$,则$y'(2) = $________。

8. 函数$f(x) = \frac{1}{x}$在$x=1$处的导数$f'(1)$为________。

9. 函数$y = \sqrt{x}$的导数$y'$为________。

10. 若函数$y = x^3$的导数为$y'$,则$y'(-1) = $________。

三、解答题(每题15分,共60分)11. 已知函数$f(x) = x^3 - 3x$,求$f'(x)$,并求出$f'(2)$和$f'(-1)$的值。

12. 求函数$y = 2^x$在$x=3$处的切线方程。

13. 已知函数$f(x) = \frac{1}{x}$,求$f'(x)$,并求出$f'(1)$和$f'(-2)$的值。

2024全国高考真题数学汇编:导数在研究函数中的应用

2024全国高考真题数学汇编:导数在研究函数中的应用

2024全国高考真题数学汇编导数在研究函数中的应用一、单选题1.(2024上海高考真题)已知函数()f x 的定义域为R ,定义集合 0000,,,M x x x x f x f x R ,在使得 1,1M 的所有 f x 中,下列成立的是()A .存在 f x 是偶函数B .存在 f x 在2x 处取最大值C .存在 f x 是严格增函数D .存在 f x 在=1x 处取到极小值二、多选题2.(2024全国高考真题)设函数2()(1)(4)f x x x ,则()A .3x 是()f x 的极小值点B .当01x 时, 2()f x f xC .当12x 时,4(21)0f xD .当10x 时,(2)()f x f x 3.(2024全国高考真题)设函数32()231f x x ax ,则()A .当1a 时,()f x 有三个零点B .当0a 时,0x 是()f x 的极大值点C .存在a ,b ,使得x b 为曲线()y f x 的对称轴D .存在a ,使得点 1,1f 为曲线()y f x 的对称中心三、填空题4.(2024全国高考真题)曲线33y x x 与 21y x a 在 0, 上有两个不同的交点,则a 的取值范围为.四、解答题5.(2024全国高考真题)已知函数3()e x f x ax a .(1)当1a 时,求曲线()y f x 在点 1,(1)f 处的切线方程;(2)若()f x 有极小值,且极小值小于0,求a 的取值范围.6.(2024全国高考真题)已知函数 1ln 1f x ax x x .(1)当2a 时,求 f x 的极值;(2)当0x 时, 0f x ,求a 的取值范围.7.(2024全国高考真题)已知函数 1ln 1f x a x x .(1)求 f x 的单调区间;(2)当2a 时,证明:当1x 时, 1e x f x 恒成立.8.(2024上海高考真题)对于一个函数 f x 和一个点 ,M a b ,令 22()()s x x a f x b ,若 00,P x f x 是 s x 取到最小值的点,则称P 是M 在 f x 的“最近点”.(1)对于1()(0)f x x x,求证:对于点 0,0M ,存在点P ,使得点P 是M 在 f x 的“最近点”;(2)对于 e ,1,0x f x M ,请判断是否存在一个点P ,它是M 在 f x 的“最近点”,且直线MP 与()y f x 在点P 处的切线垂直;(3)已知()y f x 在定义域R 上存在导函数()f x ,且函数()g x 在定义域R 上恒正,设点11,M t f t g t , 21,M t f t g t .若对任意的t R ,存在点P 同时是12,M M 在 f x 的“最近点”,试判断 f x 的单调性.9.(2024北京高考真题)设函数 ln 10f x x k x k ,直线l 是曲线 y f x 在点 ,0t f t t 处的切线.(1)当1k 时,求 f x 的单调区间.(2)求证:l 不经过点 0,0.(3)当1k 时,设点 ,0A t f t t , 0,C f t , 0,0O ,B 为l 与y 轴的交点,ACO S 与ABO S 分别表示ACO △与ABO 的面积.是否存在点A 使得215ACO ABO S S △△成立?若存在,这样的点A 有几个?(参考数据:1.09ln31.10 ,1.60ln51.61 ,1.94ln71.95 )10.(2024天津高考真题)设函数 ln f x x x .(1)求 f x 图象上点 1,1f 处的切线方程;(2)若 f x a x 在 0,x 时恒成立,求a 的值;(3)若 12,0,1x x ,证明 121212f x f x x x .11.(2024全国高考真题)已知函数3()ln (1)2x f x ax b x x (1)若0b ,且()0f x ,求a 的最小值;(2)证明:曲线()y f x 是中心对称图形;(3)若()2f x 当且仅当12x ,求b 的取值范围.参考答案1.B【分析】对于ACD 利用反证法并结合函数奇偶性、单调性以及极小值的概念即可判断,对于B ,构造函数2,1,111,1x f x x x x即可判断.【详解】对于A ,若存在()y f x 是偶函数,取01[1,1]x ,则对于任意(,1),()(1)x f x f ,而(1)(1)f f ,矛盾,故A 错误;对于B ,可构造函数 2,1,,11,1,1,x f x x x x满足集合 1,1M ,当1x 时,则 2f x ,当11x 时, 1,1f x ,当1x 时, 1f x ,则该函数 f x 的最大值是 2f ,则B 正确;对C ,假设存在 f x ,使得 f x 严格递增,则M R ,与已知 1,1M 矛盾,则C 错误;对D ,假设存在 f x ,使得 f x 在=1x 处取极小值,则在1 的左侧附近存在n ,使得 1f n f ,这与已知集合M 的定义矛盾,故D 错误;故选:B.2.ACD【分析】求出函数 f x 的导数,得到极值点,即可判断A ;利用函数的单调性可判断B ;根据函数 f x 在 1,3上的值域即可判断C ;直接作差可判断D.【详解】对A ,因为函数 f x 的定义域为R ,而 22141313f x x x x x x ,易知当 1,3x 时, 0f x ,当 ,1x 或 3,x 时, 0f x 函数 f x 在 ,1 上单调递增,在 1,3上单调递减,在 3, 上单调递增,故3x 是函数 f x 的极小值点,正确;对B ,当01x 时, 210x x x x ,所以210x x ,而由上可知,函数 f x 在 0,1上单调递增,所以 2f x f x ,错误;对C ,当12x 时,1213x ,而由上可知,函数 f x 在 1,3上单调递减,所以 1213f f x f ,即 4210f x ,正确;对D ,当10x 时, 222(2)()12141220f x f x x x x x x x ,所以(2)()f x f x ,正确;故选:ACD.3.AD【分析】A 选项,先分析出函数的极值点为0,x x a ,根据零点存在定理和极值的符号判断出()f x 在(1,0),(0,),(,2)a a a 上各有一个零点;B 选项,根据极值和导函数符号的关系进行分析;C 选项,假设存在这样的,a b ,使得x b 为()f x 的对称轴,则()(2)f x f b x 为恒等式,据此计算判断;D 选项,若存在这样的a ,使得(1,33)a 为()f x 的对称中心,则()(2)66f x f x a ,据此进行计算判断,亦可利用拐点结论直接求解.【详解】A 选项,2()666()f x x ax x x a ,由于1a ,故 ,0,x a 时()0f x ,故()f x 在 ,0,,a 上单调递增,(0,)x a 时,()0f x ,()f x 单调递减,则()f x 在0x 处取到极大值,在x a 处取到极小值,由(0)10 f ,3()10f a a ,则(0)()0f f a ,根据零点存在定理()f x 在(0,)a 上有一个零点,又(1)130f a ,3(2)410f a a ,则(1)(0)0,()(2)0f f f a f a ,则()f x 在(1,0),(,2)a a 上各有一个零点,于是1a 时,()f x 有三个零点,A 选项正确;B 选项,()6()f x x x a ,a<0时,(,0),()0x a f x ,()f x 单调递减,,()0x 时()0f x ,()f x 单调递增,此时()f x 在0x 处取到极小值,B 选项错误;C 选项,假设存在这样的,a b ,使得x b 为()f x 的对称轴,即存在这样的,a b 使得()(2)f x f b x ,即32322312(2)3(2)1x ax b x a b x ,根据二项式定理,等式右边3(2)b x 展开式含有3x 的项为303332C (2)()2b x x ,于是等式左右两边3x 的系数都不相等,原等式不可能恒成立,于是不存在这样的,a b ,使得x b 为()f x 的对称轴,C 选项错误;D 选项,方法一:利用对称中心的表达式化简(1)33f a ,若存在这样的a ,使得(1,33)a 为()f x 的对称中心,则()(2)66f x f x a ,事实上,32322()(2)2312(2)3(2)1(126)(1224)1812f x f x x ax x a x a x a x a ,于是266(126)(1224)1812a a x a x a即126012240181266a a a a,解得2a ,即存在2a 使得(1,(1))f 是()f x 的对称中心,D 选项正确.方法二:直接利用拐点结论任何三次函数都有对称中心,对称中心的横坐标是二阶导数的零点,32()231f x x ax ,2()66f x x ax ,()126f x x a ,由()02a f x x ,于是该三次函数的对称中心为,22a a f ,由题意(1,(1))f 也是对称中心,故122a a ,即存在2a 使得(1,(1))f 是()f x 的对称中心,D 选项正确.故选:AD【点睛】结论点睛:(1)()f x 的对称轴为()(2)x b f x f b x ;(2)()f x 关于(,)a b 对称()(2)2f x f a x b ;(3)任何三次函数32()f x ax bx cx d 都有对称中心,对称中心是三次函数的拐点,对称中心的横坐标是()0f x 的解,即,33b b f aa是三次函数的对称中心4. 2,1 【分析】将函数转化为方程,令 2331x x x a ,分离参数a ,构造新函数 3251,g x x x x 结合导数求得 g x 单调区间,画出大致图形数形结合即可求解.【详解】令 2331x x x a ,即3251a x x x ,令 32510,g x x x x x 则 2325351g x x x x x ,令 00g x x 得1x ,当 0,1x 时, 0g x , g x 单调递减,当 1,x 时, 0g x , g x 单调递增, 01,12g g ,因为曲线33y x x 与 21y x a 在 0, 上有两个不同的交点,所以等价于y a 与 g x 有两个交点,所以 2,1a .故答案为:2,1 5.(1) e 110x y (2)1, 【分析】(1)求导,结合导数的几何意义求切线方程;(2)解法一:求导,分析0a 和0a 两种情况,利用导数判断单调性和极值,分析可得2ln 10a a ,构建函数解不等式即可;解法二:求导,可知()e x f x a 有零点,可得0a ,进而利用导数求 f x 的单调性和极值,分析可得2ln 10a a ,构建函数解不等式即可.【详解】(1)当1a 时,则()e 1x f x x ,()e 1x f x ,可得(1)e 2f ,(1)e 1f ,即切点坐标为 1,e 2 ,切线斜率e 1k ,所以切线方程为 e 2e 11y x ,即 e 110x y .(2)解法一:因为()f x 的定义域为R ,且()e x f x a ,若0a ,则()0f x 对任意x R 恒成立,可知()f x 在R 上单调递增,无极值,不合题意;若0a ,令()0f x ,解得ln x a ;令()0f x ,解得ln x a ;可知()f x 在 ,ln a 内单调递减,在 ln ,a 内单调递增,则()f x 有极小值 3ln ln f a a a a a ,无极大值,由题意可得: 3ln ln 0f a a a a a ,即2ln 10a a ,构建 2ln 1,0g a a a a ,则 120g a a a,可知 g a 在 0, 内单调递增,且 10g ,不等式2ln 10a a 等价于 1g a g ,解得1a ,所以a 的取值范围为 1, ;解法二:因为()f x 的定义域为R ,且()e x f x a ,若()f x 有极小值,则()e x f x a 有零点,令()e 0x f x a ,可得e x a ,可知e x y 与y a 有交点,则a ,若0a ,令()0f x ,解得ln x a ;令()0f x ,解得ln x a ;可知()f x 在 ,ln a 内单调递减,在 ln ,a 内单调递增,则()f x 有极小值 3ln ln f a a a a a ,无极大值,符合题意,由题意可得: 3ln ln 0f a a a a a ,即2ln 10a a ,构建 2ln 1,0g a a a a ,因为则2,ln 1y a y a 在 0, 内单调递增,可知 g a 在 0, 内单调递增,且 10g ,不等式2ln 10a a 等价于 1g a g ,解得1a ,所以a 的取值范围为 1, .6.(1)极小值为0,无极大值.(2)12a 【分析】(1)求出函数的导数,根据导数的单调性和零点可求函数的极值.(2)求出函数的二阶导数,就12a 、102a 、0a 分类讨论后可得参数的取值范围.【详解】(1)当2a 时,()(12)ln(1)f x x x x ,故121()2ln(1)12ln(1)111x f x x x x x,因为12ln(1),11y x y x在 1, 上为增函数,故()f x 在 1, 上为增函数,而(0)0f ,故当10x 时,()0f x ,当0x 时,()0f x ,故 f x 在0x 处取极小值且极小值为 00f ,无极大值.(2) 11ln 11ln 1,011a x ax f x a x a x x x x,设 1ln 1,01a x s x a x x x,则222111211111a a x a a ax a s x x x x x ,当12a 时, 0s x ,故 s x 在 0, 上为增函数,故 00s x s ,即 0f x ,所以 f x 在 0, 上为增函数,故 00f x f .当102a 时,当0x 0s x ,故 s x 在210,a a 上为减函数,故在210,a a上 0s x s ,即在210,a a上 0f x 即 f x 为减函数,故在210,a a上 00f x f ,不合题意,舍.当0a ,此时 0s x 在 0, 上恒成立,同理可得在 0, 上 00f x f 恒成立,不合题意,舍;综上,12a .【点睛】思路点睛:导数背景下不等式恒成立问题,往往需要利用导数判断函数单调性,有时还需要对导数进一步利用导数研究其符号特征,处理此类问题时注意利用范围端点的性质来确定如何分类.7.(1)见解析(2)见解析【分析】(1)求导,含参分类讨论得出导函数的符号,从而得出原函数的单调性;(2)先根据题设条件将问题可转化成证明当1x 时,1e 21ln 0x x x 即可.【详解】(1)()f x 定义域为(0,) ,11()ax f x a x x当0a 时,1()0ax f x x,故()f x 在(0,) 上单调递减;当0a 时,1,x a时,()0f x ,()f x 单调递增,当10,x a时,()0f x ,()f x 单调递减.综上所述,当0a 时,()f x 的单调递减区间为(0,) ;0a 时,()f x 的单调递增区间为1,a ,单调递减区间为10,a.(2)2a ,且1x 时,111e ()e (1)ln 1e 21ln x x x f x a x x x x ,令1()e 21ln (1)x g x x x x ,下证()0g x 即可.11()e 2x g x x ,再令()()h x g x ,则121()e x h x x,显然()h x 在(1,) 上递增,则0()(1)e 10h x h ,即()()g x h x 在(1,) 上递增,故0()(1)e 210g x g ,即()g x 在(1,) 上单调递增,故0()(1)e 21ln10g x g ,问题得证8.(1)证明见解析(2)存在,0,1P (3)严格单调递减【分析】(1)代入(0,0)M ,利用基本不等式即可;(2)由题得 22(1)e x s x x ,利用导函数得到其最小值,则得到P ,再证明直线MP 与切线垂直即可;(3)根据题意得到 10200s x s x ,对两等式化简得 01()f xg t ,再利用“最近点”的定义得到不等式组,即可证明0x t ,最后得到函数单调性.【详解】(1)当(0,0)M 时, 222211(0)02s x x x x x ,当且仅当221x x 即1x 时取等号,故对于点 0,0M ,存在点 1,1P ,使得该点是 0,0M 在 f x 的“最近点”.(2)由题设可得 2222(1)e 0(1)e x x s x x x ,则 2212e x s x x ,因为 221,2e x y x y 均为R 上单调递增函数,则 2212e xs x x 在R 上为严格增函数,而 00s ,故当0x 时, 0s x ,当0x 时, 0s x ,故 min 02s x s ,此时 0,1P ,而 e ,01x f x k f ,故 f x 在点P 处的切线方程为1y x .而01110MP k ,故1MP k k ,故直线MP 与 y f x 在点P 处的切线垂直.(3)设 221(1)()s x x t f x f t g t ,222(1)()s x x t f x f t g t ,而 12(1)2()s x x t f x f t g t f x , 22(1)2()s x x t f x f t g t f x ,若对任意的t R ,存在点P 同时是12,M M 在 f x 的“最近点”,设 00,P x y ,则0x 既是 1s x 的最小值点,也是 2s x 的最小值点,因为两函数的定义域均为R ,则0x 也是两函数的极小值点,则存在0x ,使得 10200s x s x ,即 10000212()()0s x x t f x f x f t g t ① 20000212()()0s x x t f x f x f t g t ②由①②相等得 044()0g t f x ,即 01()0f x g t ,即 01()f x g t,又因为函数()g x 在定义域R 上恒正,则 010()f xg t 恒成立,接下来证明0x t ,因为0x 既是 1s x 的最小值点,也是 2s x 的最小值点,则 1020(),()s x s t s x s t ,即 2220011x t f x f t g t g t ,③ 2220011x t f x f t g t g t ,④③ ④得 222200222()2()22()x t f x f t g t g t 即 22000x t f x f t ,因为 2200,00x t f x f t 则 0000x t f x f t,解得0x t ,则 10()f tg t 恒成立,因为t 的任意性,则 f x 严格单调递减.【点睛】关键点点睛:本题第三问的关键是结合最值点和极小值的定义得到 01()f x g t,再利用最值点定义得到0x t 即可.9.(1)单调递减区间为(1,0) ,单调递增区间为(0,) .(2)证明见解析(3)2【分析】(1)直接代入1k ,再利用导数研究其单调性即可;(2)写出切线方程()1()(0)1k y f t x t t t,将(0,0)代入再设新函数()ln(1)1t F t t t ,利用导数研究其零点即可;(3)分别写出面积表达式,代入215ACO ABO S S 得到13ln(1)21501t t t t ,再设新函数15()13ln(1)2(0)1t h t t t t t研究其零点即可.【详解】(1)1()ln(1),()1(1)11x f x x x f x x x x,当 1,0x 时, 0f x ;当 0,x ,()0f x ¢>;()f x 在(1,0) 上单调递减,在(0,) 上单调递增.则()f x 的单调递减区间为(1,0) ,单调递增区间为(0,) .(2)()11k f x x ,切线l 的斜率为11k t,则切线方程为()1()(0)1k y f t x t t t,将(0,0)代入则()1,()111k k f t t f t t t t,即ln(1)1k t k t t tt ,则ln(1)1t t t ,ln(1)01t t t ,令()ln(1)1t F t t t,假设l 过(0,0),则()F t 在(0,)t 存在零点.2211()01(1)(1)t t t F t t t t ,()F t 在(0,) 上单调递增,()(0)0F t F ,()F t 在(0,) 无零点, 与假设矛盾,故直线l 不过(0,0).(3)1k 时,12()ln(1),()1011x f x x x f x x x.1()2ACO S tf t ,设l 与y 轴交点B 为(0,)q ,0t 时,若0q ,则此时l 与()f x 必有交点,与切线定义矛盾.由(2)知0q .所以0q ,则切线l 的方程为 111ln 1x t y t t t,令0x ,则ln(1)1t y q y t t.215ACO ABO S S ,则2()15ln(1)1t tf t t t t,13ln(1)21501t t t t ,记15()13ln(1)2(0)1th t t t t t, 满足条件的A 有几个即()h t 有几个零点.2222221313221151315294(21)(4)()21(1)(1)(1)(1)t t t t t t t h t t t t t t ,当10,2t时, 0h t ,此时 h t 单调递减;当1,42t时, 0h t ,此时 h t 单调递增;当 4,t 时, 0h t ,此时 h t 单调递减;因为1(0)0,0,(4)13ln 520131.6200.802h h h,15247272(24)13ln 254826ln 548261.614820.5402555h,所以由零点存在性定理及()h t 的单调性,()h t 在1,42上必有一个零点,在(4,24)上必有一个零点,综上所述,()h t 有两个零点,即满足215ACO ABO S S 的A 有两个.【点睛】关键点点睛:本题第二问的关键是采用的是反证法,转化为研究函数零点问题.10.(1)1y x (2)2(3)证明过程见解析【分析】(1)直接使用导数的几何意义;(2)先由题设条件得到2a ,再证明2a 时条件满足;(3)先确定 f x 的单调性,再对12,x x 分类讨论.【详解】(1)由于 ln f x x x ,故 ln 1f x x .所以 10f , 11f ,所以所求的切线经过 1,0,且斜率为1,故其方程为1y x .(2)设 1ln h t t t ,则 111t h t t t,从而当01t 时 0h t ,当1t 时 0h t .所以 h t 在 0,1上递减,在 1, 上递增,这就说明 1h t h ,即1ln t t ,且等号成立当且仅当1t .设 12ln g t a t t ,则ln 1f x a x x x a x x a x g .当 0,x0, ,所以命题等价于对任意 0,t ,都有 0g t .一方面,若对任意 0,t ,都有 0g t ,则对 0,t 有112012ln 12ln 1212g t a t t a t a t at a t t t,取2t ,得01a ,故10a .再取t,得2022a a a,所以2a .另一方面,若2a ,则对任意 0,t 都有 212ln 20g t t t h t ,满足条件.综合以上两个方面,知a 的值是2.(3)先证明一个结论:对0a b ,有 ln 1ln 1f b f a a b b a.证明:前面已经证明不等式1ln t t ,故lnln ln ln ln ln ln 1ln 1bb b a a a b a aa b b b b b a b a a,且1lnln ln ln ln ln ln ln 1ln 11a a b b a a b b b a b b a a a a a a b a b a b b,所以ln ln ln 1ln 1b b a a a b b a,即 ln 1ln 1f b f a a b b a.由 ln 1f x x ,可知当10e x 时 0f x ,当1ex 时()0f x ¢>.所以 f x 在10,e上递减,在1,e上递增.不妨设12x x ,下面分三种情况(其中有重合部分)证明本题结论.情况一:当1211ex x 时,有122122121ln 1f x f x f x f x x x x x x ,结论成立;情况二:当1210e x x 时,有 12121122ln ln f x f x f x f x x x x x .对任意的10,e c,设ln ln x x x c cln 1x x 由于 x单调递增,且有1111111ln 1ln11102e2e ec c,且当2124ln 1x c c,2cx2ln 1c 可知2ln 1ln 1ln 102c x x c.所以 x 在 0,c 上存在零点0x ,再结合 x 单调递增,即知00x x 时 0x ,0x x c 时 0x .故 x 在 00,x 上递减,在 0,x c 上递增.①当0x x c 时,有 0x c ;②当00x x112221e e f f c,故我们可以取1,1q c .从而当201cx q1ln ln ln ln 0x x x c c c c c c q c.再根据 x 在 00,x 上递减,即知对00x x 都有 0x ;综合①②可知对任意0x c ,都有 0x ,即ln ln 0x x x c c .根据10,e c和0x c 的任意性,取2c x ,1x x,就得到1122ln ln 0x x x x .所以12121122ln ln f x f x f x f x x x x x 情况三:当12101e x x时,根据情况一和情况二的讨论,可得11e f x f21e f f x而根据 f x 的单调性,知 1211e f x f x f x f或 1221e f x f x f f x .故一定有12f x f x 成立.综上,结论成立.【点睛】关键点点睛:本题的关键在于第3小问中,需要结合 f x 的单调性进行分类讨论.11.(1)2 (2)证明见解析(3)23b【分析】(1)求出 min 2f x a 后根据()0f x 可求a 的最小值;(2)设 ,P m n 为 y f x 图象上任意一点,可证 ,P m n 关于 1,a 的对称点为 2,2Q m a n 也在函数的图像上,从而可证对称性;(3)根据题设可判断 12f 即2a ,再根据()2f x 在 1,2上恒成立可求得23b .【详解】(1)0b 时, ln 2xf x ax x,其中 0,2x ,则112,0,222f x a a x x x x x,因为 22212x x x x,当且仅当1x 时等号成立,故 min 2f x a ,而 0f x 成立,故20a 即2a ,所以a 的最小值为2 .,(2) 3ln12x f x ax b x x的定义域为 0,2,设 ,P m n 为 y f x 图象上任意一点,,P m n 关于 1,a 的对称点为 2,2Q m a n ,因为 ,P m n 在 y f x 图象上,故 3ln 12m n am b m m,而 3322ln221ln 122m m f m a m b m am b m a m m,2n a ,所以 2,2Q m a n 也在 y f x 图象上,由P 的任意性可得 y f x 图象为中心对称图形,且对称中心为 1,a .(3)因为 2f x 当且仅当12x ,故1x 为 2f x 的一个解,所以 12f 即2a ,先考虑12x 时, 2f x 恒成立.此时 2f x 即为 3ln21102x x b x x在 1,2上恒成立,设 10,1t x ,则31ln201t t bt t在 0,1上恒成立,设 31ln2,0,11t g t t bt t t,则2222232322311t bt b g t bt t t,当0b ,232332320bt b b b ,故 0g t 恒成立,故 g t 在 0,1上为增函数,故 00g t g 即 2f x 在 1,2上恒成立.当203b 时,2323230bt b b ,故 0g t 恒成立,故 g t 在 0,1上为增函数,故 00g t g 即 2f x 在 1,2上恒成立.当23b ,则当01t 时, 0g t故在 上 g t 为减函数,故 00g t g ,不合题意,舍;综上, 2f x 在 1,2上恒成立时23b .而当23b 时,而23b 时,由上述过程可得 g t 在 0,1递增,故 0g t 的解为 0,1,即 2f x 的解为 1,2.综上,23b .【点睛】思路点睛:一个函数不等式成立的充分必要条件就是函数不等式对应的解,而解的端点为函数对一个方程的根或定义域的端点,另外,根据函数不等式的解确定参数范围时,可先由恒成立得到参数的范围,再根据得到的参数的范围重新考虑不等式的解的情况.。

高三数学:2024届高考数学导数大题精选30题(解析版)(共31页)

高三数学:2024届高考数学导数大题精选30题(解析版)(共31页)

2024届新高考数学导数大题精选30题1(2024·安徽·二模)已知函数f (x )=x 2-10x +3f (1)ln x .(1)求函数f (x )在点(1,f (1))处的切线方程;(2)求f (x )的单调区间和极值.【答案】(1)y =4x -13;(2)递增区间为(0,2),(3,+∞),递减区间为2,3 ,极大值-16+12ln2,极小值-21+12ln3.【分析】(1)求出函数f (x )的导数,赋值求得f (1),再利用导数的几何意义求出切线方程.(2)由(1)的信息,求出函数f (x )的导数,利用导数求出单调区间及极值.【详解】(1)函数f (x )=x 2-10x +3f (1)ln x ,求导得f(x )=2x -10+3f (1)x,则f (1)=-8+3f (1),解得f (1)=4,于是f (x )=x 2-10x +12ln x ,f (1)=-9,所以所求切线方程为:y +9=4(x -1),即y =4x -13.(2)由(1)知,函数f (x )=x 2-10x +12ln x ,定义域为(0,+∞),求导得f (x )=2x -10+12x =2(x -2)(x -3)x,当0<x <2或x >3时,f (x )>0,当2<x <3时,f (x )<0,因此函数f (x )在(0,2),(3,+∞)上单调递增,在(2,3)上单调递减,当x =2时,f (x )取得极大值f (2)=-16+12ln2,当x =3时,f (x )取得极小值f (3)=-21+12ln3,所以函数f (x )的递增区间为(0,2),(3,+∞),递减区间为(2,3),极大值-16+12ln2,极小值-21+12ln3.2(2024·江苏南京·二模)已知函数f (x )=x 2-ax +ae x,其中a ∈R .(1)当a =0时,求曲线y =f (x )在(1,f (1))处的切线方程;(2)当a >0时,若f (x )在区间[0,a ]上的最小值为1e,求a 的值.【答案】(1)x -ey =0(2)a =1【分析】(1)由a =0,分别求出f (1)及f (1),即可写出切线方程;(2)计算出f (x ),令f (x )=0,解得x =2或x =a ,分类讨论a 的范围,得出f (x )的单调性,由f (x )在区间[0,a ]上的最小值为1e,列出方程求解即可.【详解】(1)当a =0时,f (x )=x 2e x ,则f (1)=1e ,f (x )=2x -x 2ex,所以f (1)=1e ,所以曲线y =f (x )在(1,f (1))处的切线方程为:y -1e =1e(x -1),即x -ey =0.(2)f(x )=-x 2+(a +2)x -2a e x =-(x -2)(x -a )ex,令f (x )=0,解得x =2或x =a ,当0<a <2时,x ∈[0,a ]时,f (x )≤0,则f (x )在[0,a ]上单调递减,所以f (x )min =f (a )=a ea =1e ,则a =1,符合题意;当a >2时,x ∈[0,2]时,f (x )≤0,则f (x )在[0,2]上单调递减,x ∈(2,a ]时,f (x )>0,则f (x )在(2,a ]上单调递增,所以f (x )min =f (2)=4-a e2=1e ,则a =4-e <2,不合题意;当a =2时,x ∈[0,2]时,f (x )≤0,则f (x )在[0,2]上单调递减,所以f (x )min =f (2)==2e 2≠1e ,不合题意;综上,a =1.3(2024·浙江绍兴·模拟预测)已知f x =ae x -x ,g x =cos x . (1)讨论f x 的单调性.(2)若∃x 0使得f x 0 =g x 0 ,求参数a 的取值范围.【答案】(1)当a ≤0时,f x 在-∞,+∞ 上单调递减;当a >0时,f x 在-∞,-ln a 上单调递减,在-ln a ,+∞ 上单调递增.(2)-∞,1【分析】(1)对f x =ae x -x 求导数,然后分类讨论即可;(2)直接对a >1和a ≤1分类讨论,即可得到结果.【详解】(1)由f x =ae x -x ,知f x =ae x -1.当a ≤0时,有f x =ae x -1≤0-1=-1<0,所以f x 在-∞,+∞ 上单调递减;当a >0时,对x <-ln a 有f x =ae x -1<ae -ln a -1=1-1=0,对x >-ln a 有f x =ae x -1>ae -ln a -1=1-1=0,所以f x 在-∞,-ln a 上单调递减,在-ln a ,+∞ 上单调递增.综上,当a ≤0时,f x 在-∞,+∞ 上单调递减;当a >0时,f x 在-∞,-ln a 上单调递减,在-ln a ,+∞ 上单调递增.(2)当a >1时,由(1)的结论,知f x 在-∞,-ln a 上单调递减,在-ln a ,+∞ 上单调递增,所以对任意的x 都有f x ≥f -ln a =ae -ln a +ln a =1+ln a >1+ln1=1≥cos x =g x ,故f x >g x 恒成立,这表明此时条件不满足;当a ≤1时,设h x =ae x -x -cos x ,由于h -a -1 =ae -a -1+a +1-cos -a -1 ≥ae-a -1+a ≥-a e-a -1+a =a 1-e-a -1≥a 1-e 0=0,h 0 =ae 0-0-cos0=a -1≤0,故由零点存在定理,知一定存在x 0∈-a -1,0 ,使得h x 0 =0,故f x 0 -g x 0 =ae x 0-x 0-cos x 0=h x 0 =0,从而f x 0 =g x 0 ,这表明此时条件满足.综上,a 的取值范围是-∞,1 .4(2024·福建漳州·一模)已知函数f x =a ln x -x +a ,a ∈R 且a ≠0.(1)证明:曲线y =f x 在点1,f 1 处的切线方程过坐标原点.(2)讨论函数f x 的单调性.【答案】(1)证明见解析(2)答案见解析【分析】(1)先利用导数的几何意义求得f x 在1,f 1 处的切线方程,从而得证;(2)分类讨论a <0与a >0,利用导数与函数的单调性即可得解.【详解】(1)因为f x =a ln x -x +a x >0 ,所以f (x )=a x -1=a -xx,则f (1)=a ln1-1+a =a -1,f (1)=a -1,所以f x 在1,f 1 处的切线方程为:y -(a -1)=(a -1)(x -1),当x =0时,y -(a -1)=(a -1)(0-1)=-(a -1),故y =0,所以曲线y =f (x )在点1,f 1 处切线的方程过坐标原点.(2)由(1)得f (x )=ax -1=a -xx,当a<0时,a-x<0,则f x <0,故f(x)单调递减;当a>0时,令f (x)=0则x=a,当0<x<a时,f (x)>0,f(x)单调递增;当x>a时,f (x)<0,f(x)单调递减;综上:当a<0时,f(x)在(0,+∞)上单调递减;当a>0时,f(x)在(0,a)上单调递增,在(a,+∞)上单调递减.5(2024·山东·二模)已知函数f x =a2xe x-x-ln x.(1)当a=1e时,求f x 的单调区间;(2)当a>0时,f x ≥2-a,求a的取值范围.【答案】(1)f x 的减区间为0,1,增区间为1,+∞(2)a≥1【分析】(1)当a=1e时,f x =xe x-1-x-ln x,x>0,求导得f x =x+1xxe x-1-1,令g x =xe x-1-1,求g x 确定g x 的单调性与取值,从而确定f x 的零点,得函数的单调区间;(2)求f x ,确定函数的单调性,从而确定函数f x 的最值,即可得a的取值范围.【详解】(1)当a=1e时,f x =xe x-1-x-ln x,x>0,则f x =x+1e x-1-1-1x=x+1xxe x-1-1,设g x =xe x-1-1,则g x =x+1e x-1>0恒成立,又g1 =e0-1=0,所以当x∈0,1时,f x <0,f x 单调递减,当x∈1,+∞时,f x >0,f x 单调递增,所以f x 的减区间为0,1,增区间为1,+∞;(2)f x =a2x+1e x-1-1x=x+1xa2xe x-1,设h x =a2xe x-1,则h x =a2x+1e x>0,所以h x 在0,+∞上单调递增,又h0 =-1<0,h1a2=e1a2-1>0,所以存在x0∈0,1 a2,使得h x0 =0,即a2x0e x0-1=0,当x∈0,x0时,f x <0,f x 单调递减,当x∈x0,+∞时,f x >0,f x 单调递增,当x=x0时,f x 取得极小值,也是最小值,所以f x ≥f x0=a2x0e x0-x0-ln x0=1-ln x0e x0=1+2ln a,所以1+2ln a≥2-a,即a+2ln a-1≥0,设F a =a+2ln a-1,易知F a 单调递增,且F1 =0,所以F a ≥F1 ,解得a≥1,综上,a≥1.6(2024·山东·一模)已知函数f(x)=ln x+12a(x-1)2.(1)当a=-12时,求函数f(x)的单调区间;(2)若函数g(x)=f(x)-2x+1有两个极值点x1,x2,且g(x1)+g(x2)≥-1-32a,求a的取值范围.【答案】(1)增区间(0,2),减区间(2,+∞)(2)[1,+∞)【分析】(1)将a=-12代入求导,然后确定单调性即可;(2)求导,根据导函数有两个根写出韦达定理,代入g(x1)+g(x2)≥-1-32a,构造函数,求导,研究函数性质进而求出a的取值范围.【详解】(1)当a=-12时,f(x)=ln x-14(x-1)2,x>0,则f (x)=1x-12(x-1)=-(x-2)(x+1)2x,当x∈(0,2),f (x)>0,f(x)单调递增,当x∈(2,+∞),f (x)<0,f(x)单调递减,所以f(x)的单调递增区间是(0,2),单调递减区间是(2,+∞);(2)g(x)=f(x)-2x+1=ln x+12a(x-1)2-2x+1,所以g (x)=1x+a(x-1)-2=ax2-(a+2)x+1x,设φ(x)=ax2-(a+2)x+1,令φ(x)=0,由于g(x)有两个极值点x1,x2,所以Δ=(a+2)2-4a=a2+4>0x1+x2=a+2a>0x1x2=1a>0,解得a>0.由x1+x2=a+2a,x1x2=1a,得g x1+g x2=ln x1+12a x1-12-2x1+1+ln x2+12a x2-12-2x2+1=ln x1x2+12a x1+x22-2x1x2-2x1+x2+2-2x1+x2+2=ln1a +12a a+2a2-2a-2⋅a+2a+2-2⋅a+2a+2=ln1a +a2-2a-1≥-1-32a,即ln a-12a-1a≤0,令m(a)=ln a-12a-1a,则m (a)=1a-12-12a2=-(a-1)22a2≤0,所以m(a)在(0,+∞)上单调递减,且m(1)=0,所以a≥1,故a的取值范围是[1,+∞).7(2024·湖北·二模)求解下列问题,(1)若kx-1≥ln x恒成立,求实数k的最小值;(2)已知a,b为正实数,x∈0,1,求函数g x =ax+1-xb-a x⋅b1-x的极值.【答案】(1)1(2)答案见解析【分析】(1)求导,然后分k≤0和k>0讨论,确定单调性,进而得最值;(2)先发现g0 =g1 =0,当a=b时,g x =0,当0<x<1,a≠b时,取ab=t,L x =tx+1-x-t x,求导,研究单调性,进而求出最值得答案.【详解】(1)记f x =kx-1-ln x x>0,则需使f x ≥0恒成立,∴f x =k-1xx>0,当k≤0时,f x <0恒成立,则f x 在(0,+∞)上单调递减,且在x>1时,f x <0,不符合题意,舍去;当k >0时.令f x =0,解得x =1k,则f x 在0,1k 上单调递减,在1k ,+∞ 上单调递增,所以f x min =f 1k =-ln 1k=ln k ,要使kx -1≥ln x 恒成立,只要ln k ≥0即可,解得k ≥1,所以k 的最小值为1;(2)g (x )=ax +(1-x )b -a x ⋅b 1-x ,x ∈[0,1],a >0,b >0,易知g 0 =g 1 =0,当a =b 时,g x =ax +a -ax -a =0,此时函数无极值;当0<x <1,a ≠b 时,g (x )=ax +(1-x )b -b ⋅a b x =b a b x +1-x -a b x,取ab=t ,t >0,t ≠1,L x =tx +1-x -t x ,t >0,t ≠1,x ∈0,1 ,则L x =t -1-t x ln t ,当t >1时,由L x ≥0得x ≤ln t -1ln tln t,由(1)知t -1≥ln t ,当t >1时,t -1ln t>1,因为x -1≥ln x ,所以1x -1≥ln 1x ,所以ln x ≥1-1x ,即x >0,当t >1时,ln t >1-1t,所以t >t -1ln t ,则ln t >ln t -1ln t >0,所以ln t -1ln tln t<1,即L x 在0,ln t -1ln t ln t 上单调递增,在ln t -1ln tln t,1单调递减.所以函数g x 极大=gln t -1lntln t,t =ab,a ≠b ,当0<t <1时,同理有ln t -1lntln t∈0,1 ,由Lx ≥0得x ≤ln t -1lntln t,即(x )在0,ln t -1lntln t上单调递增,在ln t -1lntln t,1上单调递减.所以函数g x 极大=gln t -1lntln t,t =a b,a ≠b ,综上可知,当a =b 时,函数g x 没有极值;当a ≠b 时,函数g x 有唯一的极大值g ln t -1lntln t,其中t =ab,没有极小值.【点睛】关键点点睛:取ab=t ,将两个参数的问题转化为一个参数的问题,进而求导解答问题.8(2024·湖北武汉·模拟预测)函数f (x )=tan x +sin x -92x ,-π2<x <π2,g (x )=sin n x -x n cos x ,x ∈0,π2,n ∈N +.(1)求函数f (x )的极值;(2)若g (x )>0恒成立,求n 的最大值.【答案】(1)极小值为f π3 =3(3-π)2,极大值为f -π3 =3(π-3)2;(2)3.【分析】(1)判断函数f (x )为奇函数,利用导数求出f (x )在区间0,π2上的极值,利用奇偶性即可求得定义域上的极值.(2)利用导数证明当n =1时,g (x )>0恒成立,当n >1时,等价变形不等式并构造函数F (x )=x -sin x cos 1nx,0<x <π2,利用导数并按导数为负为正确定n 的取值范围,进而确定不等式恒成立与否得解.【详解】(1)函数f (x )=tan x +sin x -92x ,-π2<x <π2,f (-x )=tan (-x )+sin (-x )-92(-x )=-f (x ),即函数f (x )为奇函数,其图象关于原点对称,当0<x <π2时,f (x )=sin x cos x +sin x -92x ,求导得:f(x )=1cos 2x +cos x -92=2cos 3x -9cos 2x +22cos 2x =(2cos x -1)(cos x -2-6)(cos x -2+6)2cos 2x,由于cos x ∈(0,1),由f (x )>0,得0<cos x <12,解得π3<x <π2,由f (x )<0,得12<cos x <1,解得0<x <π3,即f (x )在0,π3 上单调递减,在π3,π2上单调递增,因此函数f (x )在0,π2 上有极小值f π3 =3(3-π)2,从而f (x )在-π2,π2 上的极小值为f π3 =3(3-π)2,极大值为f -π3 =3(π-3)2.(2)当n =1时,g (x )>0恒成立,即sin x -x cos x >0恒成立,亦即tan x >x 恒成立,令h (x )=tan x -x ,x ∈0,π2 ,求导得h (x )=1cos 2x -1=1-cos 2x cos 2x=tan 2x >0,则函数h (x )在0,π2上为增函数,有h (x )>h (0)=0,因此tan x -x >0恒成立;当n >1时,g (x )>0恒成立,即不等式sin xn cos x>x 恒成立,令F (x )=x -sin x cos 1n x ,0<x <π2,求导得:F (x )=1-cos x ⋅cos 1nx -1n⋅cos1n-1x ⋅(-sin x )⋅sin xcos 2nx=1-cos1+n nx +1n⋅sin 2x ⋅cos1-n nxcos 2nx=1-cos 2x +1n ⋅sin 2xcos n +1nx =cosn +1nx -cos 2x -1n (1-cos 2x )cos n +1nx =cosn +1nx -1n -n -1ncos 2x cosn +1nx令G (x )=cos n +1nx -1n -n -1n cos 2x ,求导得则G (x )=n +1n cos 1nx ⋅(-sin x )-n -1n⋅2cos x ⋅(-sin x )=sin x n (2n -2)cos x -(n +1)cos 1n x =2n -2n ⋅sin x cos x -n +12n -2cos 1n x=2n -2n ⋅sin x ⋅cos 1n x cos n -1n x -n +12n -2,由n >1,x ∈0,π2 ,得2n -2n⋅sin x ⋅cos 1nx >0,当n +12n -2≥1时,即n ≤3时,G (x )<0,则函数G (x )在0,π2上单调递减,则有G (x )<G (0)=0,即F (x )<0,因此函数F (x )在0,π2 上单调递减,有F (x )<F (0)=0,即g (x )>0,当n +12n -2<1时,即n >3时,存在一个x 0∈0,π2 ,使得cos n -1n x 0=n +12n -2,且当x ∈(0,x 0)时,G (x )>0,即G (x )在(0,x 0)上单调递增,且G (x )>G (0)=0,则F (x )>0,于是F (x )在(0,x 0)上单调递增,因此F (x )>F (0)=0,即sin xn cos x<x ,与g (x )>0矛盾,所以n 的最大值为3.【点睛】方法点睛:对于利用导数研究不等式的恒成立与有解问题的求解策略:①通常要构造新函数,利用导数研究函数的单调性,求出最值,从而求出参数的取值范围;②利用可分离变量,构造新函数,直接把问题转化为函数的最值问题.③根据恒成立或有解求解参数的取值时,一般涉及分离参数法,但压轴试题中很少碰到分离参数后构造的新函数能直接求出最值点的情况,进行求解,若参变分离不易求解问题,就要考虑利用分类讨论法和放缩法,注意恒成立与存在性问题的区别.9(2024·湖北·模拟预测)已知函数f x =ax 2-x +ln x +1 ,a ∈R ,(1)若对定义域内任意非零实数x 1,x 2,均有f x 1 f x 2x 1x 2>0,求a ;(2)记t n =1+12+⋅⋅⋅+1n ,证明:t n -56<ln n +1 <t n .【答案】(1)a =12(2)证明见解析【分析】(1)求导可得f 0 =0,再分a ≤0与a >0两种情况分析原函数的单调性,当a >0时分析极值点的正负与原函数的正负区间,从而确定a 的值;(2)由(1)问的结论可知,1n -12n2<ln 1n +1 <1n ,再累加结合放缩方法证明即可.【详解】(1)f x 的定义域为-1,+∞ ,且f 0 =0;f x =2ax -1+1x +1=2ax -x x +1=x 2a -1x +1,因此f 0 =0;i.a ≤0时,2a -1x +1<0,则此时令f x >0有x ∈-1,0 ,令f x <0有x ∈0,+∞ ,则f x 在-1,0 上单调递增,0,+∞ 上单调递减,又f 0 =0,于是f x ≤0,此时令x 1x 2<0,有f x 1 f x 2x 1x 2<0,不符合题意;ii .a >0时,f x 有零点0和x 0=12a-1,若x 0<0,即a >12,此时令f x <0有x ∈x 0,0 ,f x 在x 0,0 上单调递减,又f 0 =0,则f x 0 >0,令x 1>0,x 2=x 0,有f x 1 f x 2x 1x 2<0,不符合题意;若x 0>0,即0<a <12,此时令f x <0有x ∈0,x 0 ,f x 在0,x 0 上单调递减,又f 0 =0,则f x 0 <0,令-1<x 1<0,x 2=x 0,有f x 1 f x 2x 1x 2<0,不符合题意;若x 0=0,即a =12,此时fx =x 2x +1>0,f x 在-1,+∞ 上单调递增,又f 0 =0,则x >0时f x >0,x <0时f x <0;则x ≠0时f x x >0,也即对x 1x 2≠0,f x 1 f x 2x 1x 2>0,综上,a =12(2)证:由(1)问的结论可知,a =0时,f x =-x +ln x +1 ≤0;且a =12时x >0,f x =12x 2-x +ln x +1 >0;则x>0时,x-12x2<ln x+1<x,令x=1n,有1n-12n2<ln1n+1<1n,即1n-12n2<ln n+1-ln n<1n,于是1n-1-12n-12<ln n-ln n-1<1n-11-12<ln2<1将上述n个式子相加,t n-121+122+⋅⋅⋅+1n2<ln n+1<t n;欲证t n-56<ln n+1<t n,只需证t n-56<t n-121+122+⋅⋅⋅+1n2,只需证1+122+⋅⋅⋅+1n2<53;因为1n2=44n2<44n2-1=212n-1-12n+1,所以1+122+⋅⋅⋅+1n2<1+213-15+15-17+⋅⋅⋅+12n-1-12n+1=53-22n+1<53,得证:于是得证t n-56<ln n+1<t n.【点睛】方法点睛:(1)此题考导数与函数的综合应用,找到合适的分类标准,设极值点,并确定函数正负区间是解此题的关键;(2)对累加结构的不等式证明,一般需要应用前问的结论,取特定参数值,得出不等式累加证明,遇到不能累加的数列结构,需要进行放缩证明.10(2024·湖南·一模)已知函数f x =sin x-ax⋅cos x,a∈R.(1)当a=1时,求函数f x 在x=π2处的切线方程;(2)x∈0,π2时;(ⅰ)若f x +sin2x>0,求a的取值范围;(ⅱ)证明:sin2x⋅tan x>x3.【答案】(1)πx-2y+2-π22=0.(2)(ⅰ)a≤3(ⅱ)证明见解析【分析】(1)令a=1时,利用导数的几何意义求出斜率,进行计算求出切线方程即可.(2)(ⅰ)设g(x)=2sin x+tan x-ax,x∈0,π2,由g x >0得a≤3,再证明此时满足g x >0.(ⅱ)根据(ⅰ)结论判断出F x =sin2x⋅tan x-x3在0,π2上单调递增,∴F(x)>F(0)=0,即sin2x tan x >x3.【详解】(1)当a=1时,f(x)=sin x-x⋅cos x,f (x)=cos x-(cos x-x⋅sin x)=x⋅sin x,fπ2=π2,fπ2=1.所以切线方程为:y-1=π2x-π2,即πx-2y+2-π22=0.(2)(ⅰ)f(x)+sin2x=sin x-ax⋅cos x+sin2x>0,即tan x-ax+2sin x>0,x∈0,π2,设g(x)=2sin x+tan x-ax,x∈0,π2,g (x )=2cos x +1cos 2x -a =1cos 2x(2cos 3x -a cos 2x +1).又∵g (0)=0,g (0)=3-a ,∴g (0)=3-a ≥0是g (x )>0的一个必要条件,即a ≤3.下证a ≤3时,满足g (x )=2sin x +tan x -ax >0,x ∈0,π2,又g (x )≥1cos 2x(2cos 3x -3cos 2x +1),设(t )=2t 3-3t 2+1,t ∈(0,1),h (t )=6t 2-6t =6t (t -1)<0,h (t )在(0,1)上单调递减,所以h (t )>h (1)=0,又x ∈0,π2 ,cos x ∈(0,1),∴g (x )>0,即g (x )在0,π2 单调递增.∴x ∈0,π2时,g (x )>g (0)=0;下面证明a >3时不满足g (x )=2sin x +tan x -ax >0,x ∈0,π2,,g (x )=2cos x +1cos 2x-a ,令h (x )=g (x )=2cos x +1cos 2x -a ,则h (x )=-2sin x +2sin x cos 3x =2sin x 1cos 3x-1,∵x ∈0,π2 ,∴sin x >0,1cos 3x-1>0,∴h (x )>0,∴h (x )=g (x )在0,π2为增函数,令x 0满足x 0∈0,π2,cos x 0=1a ,则g x 0 =2cos x 0+1cos 2x 0-a =2cos x 0+a -a >0,又g (0)=3-a <0,∴∃x 1∈0,x 0 ,使得g x 1 =0,当x ∈0,x 1 时,g (x )<g x 1 =0,∴此时g (x )在0,x 1 为减函数,∴当x ∈0,x 1 时,g (x )<g (0)=0,∴a >3时,不满足g (x )≥0恒成立.综上a ≤3.(ⅱ)设F (x )=sin 2x ⋅tan x -x 3,x ∈0,π2 ,F (x )=2sin x ⋅cos x ⋅tan x +sin 2x ⋅1cos 2x-3x 2=2sin 2x +tan 2x -3x 2=2(sin x -x )2+(tan x -x )2+2(2sin x +tan x )x -2x 2-x 2-3x 2.由(ⅰ)知2sin x +tan x >3x ,∴F (x )>0+0+2x ⋅3x -6x 2=0,,F x 在0,π2上单调递增,∴F (x )>F (0)=0,即sin 2x tan x >x 3.【点睛】关键点点睛:本题考查导数,解题关键是进行必要性探路,然后证明充分性,得到所要求的参数范围即可.11(2024·全国·模拟预测)已知函数f (x )=ln (1+x )-11+x.(1)求曲线y =f (x )在(0,f (0))处的切线方程;(2)若x ∈(-1,π),讨论曲线y =f (x )与曲线y =-2cos x 的交点个数.【答案】(1)y =32x -1;(2)2.【分析】(1)求导,即可根据点斜式求解方程,(2)求导,分类讨论求解函数的单调性,结合零点存在性定理,即可根据函数的单调性,结合最值求解.【详解】(1)依题意,f x =11+x +121+x 32,故f 0 =32,而f 0 =-1,故所求切线方程为y +1=32x ,即y =32x -1.(2)令ln 1+x -11+x =-2cos x ,故ln 1+x +2cos x -11+x=0,令g x =ln 1+x +2cos x -11+x ,g x =11+x -2sin x +121+x -32,令h x =g x =11+x -2sin x +121+x -32,hx =-11+x2-2cos x -341+x -52.①当x ∈-1,π2时,cos x ≥0,1+x 2>0,1+x-52>0,∴h x <0,∴h x 在-1,π2上为减函数,即gx 在-1,π2 上为减函数,又g 0 =1+12>0,g1 =12-2sin1+12⋅2-32<12-2⋅sin1+12<1-2×12=0,∴g x 在0,1 上有唯一的零点,设为x 0,即g x 0 =00<x 0<1 .∴g x 在-1,x 0 上为增函数,在x 0,π2上为减函数.又g 0 =2-1>0,g -π4 =ln 1-π4 +2cos -π4 -11-π4=ln 1-π4+2-11-π4<0,g π2=ln 1+π2 -11+π2>0,∴g x 在-1,x 0 上有且只有一个零点,在x 0,π2上无零点;②当x ∈π2,5π6 时,g x <11+x -1+121+x-32<0,g x 单调递减,又g π2 >0,g 5π6 =ln 1+5π6 -3-1+5π6-12<ln4-3<0,∴g x 在π2,5π6内恰有一零点;③当x ∈5π6,π 时,hx =-11+x2-2cos x -341+x -52为增函数,∴hx =h 5π6 =-11+5π62+1-34⋅1+5π6-52>0,∴g x 单调递增,又g π >0,g 5π6 <0,所以存在唯一x 0∈5π6,π ,g x 0 =0,当x ∈5π6,x 0 时,g x <0,g x 递减;当x ∈x 0,π 时,g x >0,g x 递增,g x ≤max g 5π6 ,g π <0,∴g x 在5π6,π内无零点.综上所述,曲线y =f x 与曲线y =-2cos x 的交点个数为2.【点睛】方法点睛:本题考查了导数的综合运用,求某点处的切线方程较为简单,利用导数求单调性时,如果求导后的正负不容易辨别,往往可以将导函数的一部分抽离出来,构造新的函数,利用导数研究其单调性,进而可判断原函数的单调性.在证明不等式时,常采用两种思路:求直接求最值和等价转化.无论是那种方式,都要敢于构造函数,构造有效的函数往往是解题的关键.12(2024·广东佛山·二模)已知f x =-12e 2x +4e x -ax -5.(1)当a =3时,求f x 的单调区间;(2)若f x 有两个极值点x 1,x 2,证明:f x 1 +f x 2 +x 1+x 2<0.【答案】(1)答案见解析(2)证明见解析【分析】(1)求导后,借助导数的正负即可得原函数的单调性;(2)借助换元法,令t =e x ,t 1=e x 1,t 2=e x 2,可得t 1、t 2是方程t 2-4t +a =0的两个正根,借助韦达定理可得t 1+t 2=4,t 1t 2=a ,即可用t 1、t 2表示f x 1 +f x 2 +x 1+x 2,进而用a 表示f x 1 +f x 2 +x 1+x 2,构造相关函数后借助导数研究其最大值即可得.【详解】(1)当a =3时,f x =-12e 2x +4e x -3x -5,f x =-e 2x +4e x -3=-e x -1 e x -3 ,则当e x ∈0,1 ∪3,+∞ ,即x ∈-∞,0 ∪ln3,+∞ 时,f x <0,当e x ∈1,3 ,即x ∈0,ln3 时,f x >0,故f x 的单调递减区间为-∞,0 、ln3,+∞ ,单调递增区间为0,ln3 ;(2)f x =-e 2x +4e x -a ,令t =e x ,即f x =-t 2+4t -a ,令t 1=e x 1,t 2=e x 2,则t 1、t 2是方程t 2-4t +a =0的两个正根,则Δ=-4 2-4a =16-4a >0,即a <4,有t 1+t 2=4,t 1t 2=a >0,即0<a <4,则f x 1 +f x 2 +x 1+x 2=-12e 2x 1+4e x 1-ax 1-5-12e 2x2+4e x 2-ax 2-5+x 1+x 2=-12t 21+t 22 +4t 1+t 2 -a -1 ln t 1+ln t 2 -10=-12t 1+t 2 2-2t 1t 2 +4t 1+t 2 -a -1 ln t 1t 2-10=-1216-2a +16-a -1 ln a -10=a -a -1 ln a -2,要证f x 1 +f x 2 +x 1+x 2<0,即证a -a -1 ln a -2<00<a <4 ,令g x =x -x -1 ln x -20<x <4 ,则g x =1-ln x +x -1x =1x-ln x ,令h x =1x -ln x 0<x <4 ,则h x =-1x 2-1x <0,则g x 在0,4 上单调递减,又g 1 =11-ln1=1,g 2 =12-ln2<0,故存在x 0∈1,2 ,使g x 0 =1x 0-ln x 0=0,即1x 0=ln x 0,则当x ∈0,x 0 时,g x >0,当x ∈x 0,4 时,g x <0,故g x 在0,x 0 上单调递增,g x 在x 0,4 上单调递减,则g x ≤g x 0 =x 0-x 0-1 ln x 0-2=x 0-x 0-1 ×1x 0-2=x 0+1x 0-3,又x 0∈1,2 ,则x 0+1x 0∈2,52 ,故g x 0 =x 0+1x 0-3<0,即g x <0,即f x 1 +f x 2 +x 1+x 2<0.【点睛】关键点点睛:本题关键点在于借助换元法,令t =e x ,t 1=e x 1,t 2=e x 2,从而可结合韦达定理得t 1、t 2的关系,即可用a 表示f x 1 +f x 2 +x 1+x 2,构造相关函数后借助导数研究其最大值即可得.13(2024·广东广州·模拟预测)已知函数f x =x e x -kx ,k ∈R .(1)当k =0时,求函数f x 的极值;(2)若函数f x 在0,+∞ 上仅有两个零点,求实数k 的取值范围.【答案】(1)极小值为-1e,无极大值(2)e ,+∞【分析】(1)求出导函数,然后列表求出函数的单调区间,根据极值定义即可求解;(2)把原函数有两个零点转化为g x =e x -kx 在0,+∞ 上仅有两个零点,分类讨论,利用导数研究函数的单调性,列不等式求解即可.【详解】(1)当k =0时,f x =xe x (x ∈R ),所以f x =1+x e x ,令f x =0,则x =-1,x -∞,-1-1-1,+∞f x -0+f x单调递减极小值单调递增所以f (x )min =f -1 =-e -1=-1e,所以f x 的极小值为-1e,无极大值.(2)函数f x =x e x -kx 在0,+∞ 上仅有两个零点,令g x =e x -kx ,则问题等价于g x 在0,+∞ 上仅有两个零点,易知g x =e x -k ,因为x ∈0,+∞ ,所以e x >1.①当k ∈-∞,1 时,g x >0在0,+∞ 上恒成立,所以g x 在0,+∞ 上单调递增,所以g x >g 0 =1,所以g x 在0,+∞ 上没有零点,不符合题意;②当k ∈1,+∞ 时,令g x =0,得x =ln k ,所以在0,ln k 上,g x <0,在ln k ,+∞ 上,g x >0,所以g x 在0,ln k 上单调递减,在(ln k ,+∞)上单调递增,所以g x 的最小值为g ln k =k -k ⋅ln k .因为g x 在0,+∞ 上有两个零点,所以g ln k =k -k ⋅ln k <0,所以k >e.因为g 0 =1>0,g ln k 2 =k 2-k ⋅ln k 2=k k -2ln k ,令h x =x -2ln x ,则h x =1-2x =x -2x,所以在0,2 上,h x <0,在2,+∞ 上,h x >0,所以h x 在0,2 上单调递减,在2,+∞ 上单调递增,所以h x ≥2-2ln2=ln e 2-ln4>0,所以g ln k 2 =k k -2ln k >0,所以当k >e 时,g x 在0,ln k 和(ln k ,+∞)内各有一个零点,即当k >e 时,g x 在0,+∞ 上仅有两个零点.综上,实数k 的取值范围是e ,+∞ .【点睛】方法点睛:求解函数单调区间的步骤:(1)确定f x 的定义域.(2)计算导数f x .(3)求出f x =0的根.(4)用f x =0的根将f x 的定义域分成若干个区间,判断这若干个区间内f x 的符号,进而确定f x 的单调区间.f x >0,则f x 在对应区间上单调递增,对应区间为增区间;f x <0,则f x 在对应区间上单调递减,对应区间为减区间.如果导函数含有参数,那么需要对参数进行分类讨论,分类讨论要做到不重不漏.14(2024·江苏南通·二模)已知函数f x =ln x -ax ,g x =2ax,a ≠0.(1)求函数f x 的单调区间;(2)若a >0且f x ≤g x 恒成立,求a 的最小值.【答案】(1)答案见解析(2)2e 3.【分析】(1)求导后,利用导数与函数单调性的关系,对a >0与a <0分类讨论即可得;(2)结合函数的单调性求出函数的最值,即可得解.【详解】(1)f x =1x -a =1-axx(a ≠0),当a <0时,由于x >0,所以f x >0恒成立,从而f x 在0,+∞ 上递增;当a >0时,0<x <1a ,f x >0;x >1a ,fx <0,从而f x 在0,1a 上递增,在1a,+∞ 递减;综上,当a <0时,f x 的单调递增区间为0,+∞ ,没有单调递减区间;当a >0时,f x 的单调递增区间为0,1a ,单调递减区间为1a ,+∞ .(2)令h x =f x -g x =ln x -ax -2ax,要使f x ≤g x 恒成立,只要使h x ≤0恒成立,也只要使h x max ≤0.h x =1x -a +2ax 2=-ax +1 ax -2 ax 2,由于a >0,x >0,所以ax +1>0恒成立,当0<x <2a 时,h x >0,当2a<x <+∞时,h x <0,所以h x max =h 2a =ln 2a -3≤0,解得:a ≥2e 3,所以a 的最小值为2e3.15(2024·山东济南·二模)已知函数f x =ax 2-ln x -1,g x =xe x -ax 2a ∈R .(1)讨论f x 的单调性;(2)证明:f x +g x ≥x .【答案】(1)答案见详解(2)证明见详解【分析】(1)求导可得fx =2ax 2-1x,分a ≤0和a >0两种情况,结合导函数的符号判断原函数单调性;(2)构建F x =f x +g x -x ,x >0,h x =e x -1x,x >0,根据单调性以及零点存在性定理分析h x 的零点和符号,进而可得F x 的单调性和最值,结合零点代换分析证明.【详解】(1)由题意可得:f x 的定义域为0,+∞ ,fx =2ax -1x =2ax 2-1x,当a ≤0时,则2ax 2-1<0在0,+∞ 上恒成立,可知f x 在0,+∞ 上单调递减;当a >0时,令f x >0,解得x >12a;令f x <0,解得0<x <12a;可知f x 在0,12a 上单调递减,在12a,+∞ 上单调递增;综上所述:当a ≤0时,f x 在0,+∞ 上单调递减;当a >0时,f x 在0,12a 上单调递减,在12a,+∞ 上单调递增.(2)构建F x =f x +g x -x =xe x -ln x -x -1,x >0,则F x =x +1 e x -1x -1=x +1 e x -1x,由x >0可知x +1>0,构建h x =e x -1x ,x >0,因为y =e x ,y =-1x在0,+∞ 上单调递增,则h x 在0,+∞ 上单调递增,且h 12=e -20,h 1 =e -1 0,可知h x 在0,+∞ 上存在唯一零点x 0∈12,1 ,当0<x <x 0,则h x <0,即Fx <0;当x >x 0,则h x >0,即F x >0;可知F x 在0,x 0 上单调递减,在x 0,+∞ 上单调递增,则F x ≥F x 0 =x 0e x 0-ln x 0-x 0-1,又因为e x 0-1x 0=0,则e x 0=1x 0,x 0=e -x 0,x 0∈12,1 ,可得F x 0 =x 0×1x 0-ln e -x-x 0-1=0,即F x ≥0,所以f x +g x ≥x .16(2024·福建·模拟预测)已知函数f (x )=a ln x -bx 在1,f 1 处的切线在y 轴上的截距为-2.(1)求a 的值;(2)若f x 有且仅有两个零点,求b 的取值范围.【答案】(1)2(2)b ∈0,2e 【分析】(1)借助导数的几何意义计算即可得;(2)借助函数与方程的关系,可将f x 有且仅有两个零点转化为方程b =2ln xx有两个根,构造对应函数并借助导数研究单调性及值域即可得.【详解】(1)f (x )=ax-b ,f 1 =a -b ,f (1)=a ×0-b =-b ,则函数f (x )=a ln x -bx 在1,f 1 处的切线为:y +b =a -b x -1 ,即y =a -b x -a ,令x =0,则有y =-a =-2,即a =2;(2)由a =2,即f (x )=2ln x -bx ,若f x 有且仅有两个零点,则方程2ln x-bx=0有两个根,即方程b=2ln xx有两个根,令g x =2ln xx,则gx =21-ln xx2,则当x∈0,e时,g x >0,则当x∈e,+∞时,g x <0,故g x 在0,e上单调递增,在e,+∞上单调递减,故g x ≤g e =2ln ee=2e,又x→0时,g x →-∞,x→+∞时,g x →0,故当b∈0,2 e时,方程b=2ln x x有两个根,即f x 有且仅有两个零点.17(2024·浙江杭州·二模)已知函数f x =a ln x+2-12x2a∈R.(1)讨论函数f x 的单调性;(2)若函数f x 有两个极值点,(ⅰ)求实数a的取值范围;(ⅱ)证明:函数f x 有且只有一个零点.【答案】(1)答案见解析;(2)(ⅰ)-1<a<0;(ⅱ)证明见解析【分析】(1)求出函数的导函数,再分a≤-1、-1<a<0、a≥0三种情况,分别求出函数的单调区间;(2)(ⅰ)由(1)直接解得;(ⅱ)结合函数的最值与零点存在性定理证明即可.【详解】(1)函数f x =a ln x+2-12x2a∈R的定义域为-2,+∞,且f x =ax+2-x=-x+12+a+1x+2,当a≤-1时,f x ≤0恒成立,所以f x 在-2,+∞单调递减;当-1<a<0时,令f x =0,即-x+12+a+1=0,解得x1=-a+1-1,x2=a+1-1,因为-1<a<0,所以0<a+1<1,则-2<-a+1-1<-1,所以当x∈-2,-a+1-1时f x <0,当x∈-a+1-1,a+1-1时f x >0,当x∈a+1-1,+∞时f x <0,所以f x 在-2,-a+1-1上单调递减,在-a+1-1,a+1-1上单调递增,在a+1-1,+∞上单调递减;当a≥0时,此时-a+1-1≤-2,所以x∈-2,a+1-1时f x >0,当x∈a+1-1,+∞时f x <0,所以f x 在-2,a+1-1上单调递增,在a+1-1,+∞上单调递减.综上可得:当a≤-1时f x 在-2,+∞单调递减;当-1<a<0时f x 在-2,-a+1-1上单调递减,在-a+1-1,a+1-1上单调递增,在a+1-1,+∞上单调递减;当a≥0时f x 在-2,a+1-1上单调递增,在a+1-1,+∞上单调递减.(2)(ⅰ)由(1)可知-1<a<0.(ⅱ)由(1)f x 在-2,-a+1-1上单调递减,在-a+1-1,a+1-1上单调递增,在a+1-1,+∞上单调递减,所以f x 在x=a+1-1处取得极大值,在x=-a+1-1处取得极小值,又-1<a<0,所以0<a+1<1,则1<a+1+1<2,又f x极大值=f a+1-1=a ln a+1+1-12a+1-12<0,又f-a+1-1<f a+1-1<0,所以f x 在-a+1-1,+∞上没有零点,又-1<a<0,则4a<-4,则0<e4a<e-4,-2<e4a-2<e-4-2,则0<e 4a-22<4,所以f e 4a-2=4-12e4a-22>0,所以f x 在-2,-a+1-1上存在一个零点,综上可得函数f x 有且只有一个零点.18(2024·河北沧州·模拟预测)已知函数f(x)=ln x-ax+1,a∈R.(1)讨论f x 的单调性;(2)若∀x>0,f x ≤xe2x-2ax恒成立,求实数a的取值范围.【答案】(1)答案见解析(2)-∞,2.【分析】(1)利用导数分类讨论判断函数f x 的单调性,即可求解;(2)先利用导数证明不等式e x≥x+1,分离变量可得a≤e2x-ln x+1x恒成立,进而e 2x-ln x+1x≥2x+ln x+1-(ln x+1)x=2,即可求解.【详解】(1)函数f x =ln x-ax+1,a∈R的定义域为0,+∞,且f (x)=1x-a.当a≤0时,∀x∈0,+∞,f (x)=1x-a≥0恒成立,此时f x 在区间0,+∞上单调递增;当a>0时,令f (x)=1x-a=1-axx=0,解得x=1a,当x∈0,1 a时,f x >0,f x 在区间0,1a上单调递增,当x∈1a,+∞时,f x <0,f x 在区间1a,+∞上单调递减.综上所述,当a≤0时,f x 在区间0,+∞上单调递增;当a>0时,f x 在区间0,1 a上单调递增,在区间1a,+∞上单调递减.(2)设g x =e x-x-1,则g x =e x-1,在区间(-∞,0)上,g x <0,g x 单调递减,在区间0,+∞上,g x >0,g x 单调递增,所以g x ≥g0 =e0-0-1=0,所以e x≥x+1(当且仅当x=0时等号成立).依题意,∀x>0,f x ≤xe2x-2ax恒成立,即a≤e2x-ln x+1x恒成立,而e2x-ln x+1x=xe2x-(ln x+1)x=e2x+ln x-(ln x+1)x≥2x+ln x+1-(ln x+1)x=2,当且仅当2x+ln x=0时等号成立.因为函数h x =2x+ln x在0,+∞上单调递增,h1e=2e-1<0,h(1)=2>0,所以存在x0∈1e,1,使得2x0+ln x0=0成立.所以a ≤e 2x -ln x +1xmin =2,即a 的取值范围是-∞,2 .【点睛】方法点睛:利用导数证明不等式的恒成立问题的求解策略:形如f x ≥g x 的恒成立的求解策略:1、构造函数法:令F x =f x -g x ,利用导数求得函数F x 的单调性与最小值,只需F x min ≥0恒成立即可;2、参数分离法:转化为a ≥φx 或a ≤φx 恒成立,即a ≥φx max 或a ≤φx min 恒成立,只需利用导数求得函数φx 的单调性与最值即可;3,数形结合法:结合函数y =f x 的图象在y =g x 的图象的上方(或下方),进而得到不等式恒成立.19(2024·广东·二模)已知f x =12ax 2+1-2a x -2ln x ,a >0.(1)求f x 的单调区间;(2)函数f x 的图象上是否存在两点A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 (其中x 1≠x 2),使得直线AB 与函数f x 的图象在x 0=x 1+x22处的切线平行?若存在,请求出直线AB ;若不存在,请说明理由.【答案】(1)f (x )在(0,2)上单调递减,在(2,+∞)上单调递增.(2)不存在,理由见解析【分析】(1)求出导函数,根据导函数的正负来确定函数的单调区间;(2)求出直线AB 的斜率,再求出f (x 0),从而得到x 1,x 2的等式,再进行换元和求导,即可解出答案.【详解】(1)由题可得f(x )=ax +1-2a -2x =ax 2+(1-2a )x -2x =(ax +1)(x -2)x(x >0)因为a >0,所以ax +1>0,所以当x ∈(0,2)时,f (x )<0,f (x )在(0,2)上单调递减,当x ∈(2,+∞)时,f (x )>0,f (x )在(2,+∞)上单调递增.综上,f (x )在(0,2)上单调递减,在(2,+∞)上单调递增.(2)由题意得,斜率k =y 2-y 1x 2-x 1=12ax 22+(1-2a )x 2-2ln x 2 -12ax 21+(1-2a )x 1-2ln x 1 x 2-x 1=12a (x 22-x 21)+(1-2a )(x 2-x 1)-2ln x 2x 1x 2-x 1=a 2(x 1+x 2)+1-2a -2ln x2x 1x 2-x 1,f x 1+x 22 =a (x 1+x 2)2+1-2a -4x 1+x 2,由k =f x 1+x22 得,ln x2x 1x 2-x 1=2x 1+x 2,即ln x 2x 1=2(x 2-x 1)x 1+x 2,即ln x 2x 1-2x2x 1-1 x 2x1+1=0令t =x 2x 1,不妨设x 2>x 1,则t >1,记g (t )=ln t -2(t -1)t +1=ln t +4t +1-2(t >1)所以g(t )=1t -4t +1 2=t -1 2t t +1 2>0,所以g (t )在(1,+∞)上是增函数,所以g (t )>g (1)=0,所以方程g (t )=0无解,则满足条件的两点A ,B 不存在.20(2024·广东深圳·二模)已知函数f x =ax +1 e x ,f x 是f x 的导函数,且f x -f x =2e x .(1)若曲线y =f x 在x =0处的切线为y =kx +b ,求k ,b 的值;(2)在(1)的条件下,证明:f x ≥kx +b .【答案】(1)k =3,b =1;(2)证明见解析.【分析】(1)根据题意,求导可得a 的值,再由导数意义可求切线,得到答案;(2)设函数g x =2x +1 e x -3x -1,利用导数研究函数g (x )的单调性从而求出最小值大于0,可得证.【详解】(1)因为f x =ax +1 e x ,所以f x =ax +a +1 e x ,因为f x -f x =2e x ,所以a =2.则曲线y =f (x )在点x =0处的切线斜率为f 0 =3.又因为f 0 =1,所以曲线y =f (x )在点x =0处的切线方程为y =3x +1,即得k =3,b =1.(2)设函数g x =2x +1 e x -3x -1,x ∈R ,则g x =2x +3 e x -3,设h x =g x ,则h x =e x 2x +5 ,所以,当x >-52时,h x >0,g x 单调递增.又因为g0 =0,所以,x >0时,g x >0,g x 单调递增;-52<x <0时,g x <0,g x 单调递减.又当x ≤-52时,g x =2x +3 e x -3<0,综上g x 在-∞,0 上单调递减,在0,+∞ 上单调递增,所以当x =0时,g x 取得最小值g 0 =0,即2x +1 e x -3x -1≥0,所以,当x ∈R 时,f x ≥3x +1.21(2024·辽宁·二模)已知函数f x =ax 2-ax -ln x .(1)若曲线y =f x 在x =1处的切线方程为y =mx +2,求实数a ,m 的值;(2)若对于任意x ≥1,f x +ax ≥a 恒成立,求实数a 的取值范围.【答案】(1)a =-1,m =-2(2)12,+∞ 【分析】(1)根据导数几何意义和切线方程,可直接构造方程组求得结果;(2)构造函数g x =ax 2-ln x -a x ≥1 ,将问题转化为g x ≥0恒成立;求导后,分别在a ≤0、a ≥12和0<a <12的情况下,结合单调性和最值求得符合题意的范围.【详解】(1)∵f x =2ax -a -1x,∴f 1 =2a -a -1=a -1,∵y =f x 在x =1处的切线为y =mx +2,∴f 1 =a -1=mf 1 =0=m +2 ,解得:a =-1,m =-2.(2)由f x +ax ≥a 得:ax 2-ln x -a ≥0,令g x =ax 2-ln x -a x ≥1 ,则当x ≥1时,g x ≥0恒成立;。

高三数学导数试题答案及解析

高三数学导数试题答案及解析

高三数学导数试题答案及解析1.已知正四棱锥S—ABCD中,SA=2,那么当该棱锥的体积最大时,它的高为()A.1B.C.2D.3【答案】C【解析】如图所示,设正四棱锥高为h,底面边长为a,则a=,即a2=2(12-h2),所以V=×a2×h=h(12-h2)=-(h3-12h),令f(h)=h3-12h,则f′(h)=3h2-12(h>0),令f′(h)=0,则h=2,此时f(h)有最小值,V有最大值.2.若函数在其定义域内的一个子区间内不是单调函数,则实数的取值范围是()A.B.C.D.【答案】B【解析】因为的定义域为,又,由,得.当时,,当时,据题意,,解得.故选B.【考点】应用导数研究函数的单调性3.设(Ⅰ)的图象关于原点对称,当时,的极小值为,求的解析式。

(Ⅱ)若,是上的单调函数,求的取值范围【答案】(Ⅰ) ;(Ⅱ) .【解析】(Ⅰ)由题意知,函数是奇函数,利用奇函数的定义可求出,由函数在处取得极小值为,可得,,进而求出在,一般地,多项式函数为奇函数,则偶次项系数为0,连续可导的函数在某点处取得极值,则该点处导数为0,但连续可导的函数在某点处导数为0,则该处不一定取得极值,所以用以上方法求出函数解析式后,还需进行验证;(Ⅱ)函数在某区间上是单调函数,则导函数在该区间上导数大于等于0恒成立,所以问题又转化为不等式恒成立问题,本题导函数是二次函数,其恒成立问题可用判别式判断,也可分离参数转化为最值问题.试题解析:(Ⅰ)因为的图象关于原点对称,所以有即, 1分所以,所以,所以 3分由,依题意,,,解之,得 6分经检验符合题意 7分故所求函数的解析式为.(Ⅱ)当时,,,因为是上的单调函数,所以恒成立,即恒成立 8分即成立,所以 12分【考点】奇函数、导数与单调性、极值.4.若函数在x=1处取极值,则m=【答案】3【解析】因为,由题意知,,即,.【考点】利用导数求函数的极值.5.已知函数在区间上是增函数,则实数的取值范围为 .【答案】【解析】由题意知在有定义,即在恒成立,即,又在增,故在恒成立,因为,故,综上可知,.【考点】利用导数研究函数单调性、函数最值.6.定义:符合的称为的一阶不动点,符合的称为的二阶不动点。

高三数学导数试题答案及解析

高三数学导数试题答案及解析

高三数学导数试题答案及解析1.已知函数f(x)=x3+ax2+bx+c,下列结论中错误的是()A.∃x0∈R,f(x)=0B.函数y=f(x)的图象是中心对称图形C.若x0是f(x)的极小值点,则f(x)在区间(-∞,x)上单调递减D.若x0是f(x)的极值点,则f′(x)=0【答案】C【解析】若c=0,则有f(0)=0,所以A正确.由f(x)=x3+ax2+bx+c得f(x)-c=x3+ax2+bx,因为函数f(x)=x3+ax2+bx的对称中心为(0,0),所以f(x)=x3+ax2+bx+c的对称中心为(0,c),所以B正确.由三次函数的图象可知,若x是f(x)的极小值点,则极大值点在x0的左侧,所以函数在区间(-∞,x)单调递减是错误的,D正确.2.已知集合,以下命题正确的序号是.①如果函数,其中,那么的最大值为。

②数列满足首项,,当且最大时,数列有2048个。

③数列满足,,,如果数列中的每一项都是集合M的元素,则符合这些条件的不同数列一共有33个。

④已知直线,其中,而且,则一共可以得到不同的直线196条。

【答案】②③④【解析】①令,,则,所以,故不正确.②由条件知数列是首项为,公差为2的等差数列,则,则当时,,所以各有两种可能取值,因此满足条件的数列有个,故正确.③根据条件可知满足条件的数列可分为四类:(1),且,有9种;(2),且,有5种;(3),且,有10种;(4),且,有9种,共有9+5+10+9=33种.④满足的选法有,其中比值相同重复有14种,因此满足条件的直线共有210-14=196.【考点】1、导数的计数;2、等差数列;3、计数原理.3.已知集合,以下命题正确的序号是.①如果函数,其中,那么的最大值为.②数列满足首项,,当且最大时,数列有2048个.③数列满足,,,如果数列中的每一项都是集合M的元素,则符合这些条件的不同数列一共有33个.④已知直线,其中,而且,则一共可以得到不同的直线196条.【答案】②③④【解析】对①,将求导得:,所以.故错.对②,是一个等差数列,都是互为相反数的两个值,所以数列共有个.对③,由得.法一、由于,,故将加4个2,再减3个2即可.由于故不能连续加4次,也不能连续减3次,所以共有个.法二、因为,所以或,注意到数列中的每一项都是集合M的元素,依次下去可得.由于,所以.由此我们可得以下树图:,所以符合这些条件的不同数列一共有14+19=33个.法三、由于或,,故可以分以下四种情况分别求解:.,共有9个;,共有5个;,共有10个;,共有9个.所以总共有33个.对④,从中取3个不同的数作为,因为,所以共有种取法.再排除其中重复的直线.与相同的有,多3条;与相同的有,多2条;与相同的有,多1条;与相同的有,多1条;与相同的有,多2条;与相同的有,多1条;与相同的有,多1条;与相同的有,多1条;与相同的有,多1条;与相同的有,多1条;与相同的有,多2条;与相同的有,多1条;与相同的有,多1条;与相同的有,多1条;与相同的有,多1条(注意这种情况在前面已经考虑了);与相同的有,多1条;与相同的有,多1条;与相同的有,多1条;与相同的有,多1条.一共可以得到不同的直线条.【考点】1、导数;2、数列;3、直线的方程;4、计数原理.4.曲线在点(1,0)处的切线与坐标轴所围三角形的面积等于 .【答案】【解析】∵,∴,所以切线方程为:,∴三角形面积为.【考点】1.利用导数求切线方程;2.三角形的面积公式.5.设是定义在R上的奇函数,且,当时,有恒成立,则不等式的解集是()A.(-2,0) ∪(2,+∞)B.(-2,0) ∪(0,2)C.(-∞,-2)∪(2,+∞)D.(-∞,-2)∪(0,2)【答案】D【解析】根据和构造的函数在(0,+∞)上单调递减,又是定义在R上的奇函数,故是定义在R上单调递减.因为f(2)=0,所以在(0,2)内恒有f(x)>0;在(2,+∞)内恒有f(x)<0.又因为f(x)是定义在R上的奇函数,所以在(-∞,-2)内恒有f(x)>0;在(-2,0)内恒有f(x)<0.又不等式x2f(x)>0的解集,即不等式f(x)>0的解集.所以答案为(-∞,-2)∪(0,2).【考点】1.导数在函数单调性中的应用;2.复合函数的导数.6.曲线处的切线与坐标轴围成的三角形面积为()A.B.C.D.【答案】A【解析】切线斜率,故切线方程为,即,其和坐标轴围成的三角形面积,选A.【考点】导数的几何意义、直线方程.7.已知函数在区间上是增函数,则实数的取值范围为 .【答案】【解析】由题意知在有定义,即在恒成立,即,又在增,故在恒成立,因为,故,综上可知,.【考点】利用导数研究函数单调性、函数最值.8.已知函数,.(Ⅰ)若,求函数在区间上的最值;(Ⅱ)若恒成立,求的取值范围. (注:是自然对数的底数)【答案】(Ⅰ) 最大值;(Ⅱ)的取值范围是.【解析】(Ⅰ) 讨论去掉绝对值,利用导数求得最值; (Ⅱ) 对分,讨论:当时,,恒成立,所以;当时,对讨论去掉绝对值,分离出通过求函数的最值求得的范围.试题解析:(1) 若,则.当时,,,所以函数在上单调递增;当时,,.所以函数在区间上单调递减,所以在区间[1,e]上有最小值,又因为,,而,所以在区间上有最大值.(2)函数的定义域为.由,得.(*)(ⅰ)当时,,,不等式(*)恒成立,所以;(ⅱ)当时,①当时,由得,即,现令,则,因为,所以,故在上单调递增,从而的最小值为,因为恒成立等价于,所以;②当时,的最小值为,而,显然不满足题意.综上可得,满足条件的的取值范围是.【考点】绝对值的计算、函数的最值求法、利用导数求函数单调性.9.定义在上的函数同时满足以下条件:①函数在上是减函数,在上是增函数;②是偶函数;③函数在处的切线与直线垂直.(Ⅰ)求函数的解析式;(Ⅱ)设,若存在使得,求实数的取值范围.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)【解析】(Ⅰ)由三个条件可得三个等式,从而可求出三个未知数.(Ⅱ)一般地若存在使得,则;若存在使得,则.在本题中,由可得: .则大于的最小值.试题解析:(Ⅰ),由题设可得:所以(Ⅱ)由得: 即:令由题意得:所以在单调递增,在上单调递减又,所以的最小值为【考点】函数的性质,导数的求法及应用.10.设,曲线在点处的切线与直线垂直.(1)求的值;(2) 若,恒成立,求的范围.(3)求证:【答案】(1) 0. (2) .(3) 结合(2)时,成立.令得到,累加可得.【解析】(1)求导数,并由得到的值; (2)恒成立问题,往往转化成求函数的最值问题.本题中设,即转化成.利用导数研究函数的最值可得.(3) 结合(2)时,成立.令得到,累加可得.试题解析:(1) 2分由题设,,. 4分(2) ,,,即设,即.6分①若,,这与题设矛盾. 8分②若方程的判别式当,即时,.在上单调递减,,即不等式成立. 9分当时,方程,其根,,当,单调递增,,与题设矛盾.综上所述, . 10分(3) 由(2)知,当时, 时,成立.不妨令所以,11分12分累加可得14分【考点】导数的几何意义,利用导数研究函数的性质,利用导数证明不等式.11.设函数 (R),且该函数曲线在处的切线与轴平行.(Ⅰ)讨论函数的单调性;(Ⅱ)证明:当时,.【答案】(Ⅰ)在上单调递减,在上单调递增;(Ⅱ)见解析.【解析】(Ⅰ)先求出原函数的导函数,令导函数大于零得单调增区间,令导函数小于零得单调减区间;(Ⅱ)当时,,在上单调递增,求出在上的最大值为和最小值,用最大值减去最小值可得结论.试题解析:(Ⅰ),由条件知,故则 3分于是.故当时,;当时,。

完整版)导数最新文科高考数学真题

完整版)导数最新文科高考数学真题

完整版)导数最新文科高考数学真题1.曲线y=xex-1在点(1,1)处的切线斜率为2e。

(选项C)2.曲线y=ax-ln(x+1)在点(0,0)处的切线方程为y=2x,因此a=3.(选项D)3.根据导函数y'=f'(x)的图象,确定函数y=f(x)的图象为B。

4.函数f(x)=2/x+lnx,其导数为f'(x)=-2/x^2+1/x。

解方程f'(x)=0,得到x=2为f(x)的极小值点。

(选项D)5.如果p:f(x)=q:x是f(x)的极值点,则p是q的必要条件,但不是充分条件。

(选项C)6.曲线y=x^3-x+3在点(1,3)处的切线方程为2x-y+1=0.7.曲线y=kx+lnx在点(1,k)处的切线平行于x轴,因此k=-1.8.曲线y=ax-lnx在点(1,a)处的切线平行于x轴,因此a=1/2.(选项1/2)9.曲线y=-5ex+3在点(0,-2)处的切线方程为5x+y+2=0.10.曲线y=x+1(α∈R)在点(1,2)处的切线经过坐标原点,因此α=2.11.曲线y=x(3lnx+1)在点(1,1)处的切线方程为4x-y-3=0.12.曲线y=e^x上点P处的切线平行于直线2x+y+1=0,因此P的坐标为(-ln2,2)。

13.曲线y=xlnx上点P处的切线平行于直线2x-y+1=0,因此P的坐标为(e,e)。

14.函数y=-x^2没有明显的问题,但是缺少了后面的部分,因此无法确定答案。

15.若函数f(x)=kx-lnx在区间(1,+∞)单调递增,则k的取值范围是[1,+∞)。

16.函数f(x)=(1-cosx)sinx在[-π,π]的图象大致为下凸的W 形,拐点为x=0.17.已知曲线y=x+lnx在点(1,1)处的切线与曲线y=ax+(a+2)x+1相切,则2a=8.18.函数y=xe在其极值点处的切线方程为y=-x/e。

19.已知函数f(x)=axlnx,其中a为实数,且f'(x)为f(x)的导函数,若f'(1)=3,则a的值为3.20.曲线y=x^2的在点(1,2)处的切线方程为x-y+1=0.21.函数y=f(x)的导函数y=f'(x)的图象为下凸的W形,则函数y=f(x)的图象可能是D。

导数高中试题及解析答案

导数高中试题及解析答案

导数高中试题及解析答案1. 计算函数 \( f(x) = x^3 - 3x^2 + 2x \) 在 \( x = 1 \) 处的导数。

解析:首先,我们需要找到函数 \( f(x) \) 的导数。

根据导数的定义,我们有:\[ f'(x) = \frac{d}{dx}(x^3 - 3x^2 + 2x) \]对每一项分别求导,我们得到:\[ f'(x) = 3x^2 - 6x + 2 \]现在,将 \( x = 1 \) 代入 \( f'(x) \) 得到:\[ f'(1) = 3(1)^2 - 6(1) + 2 = 3 - 6 + 2 = -1 \]答案:函数 \( f(x) \) 在 \( x = 1 \) 处的导数为 \( -1 \)。

2. 已知函数 \( g(x) = \sin(x) \),求 \( g'(x) \)。

解析:根据三角函数的导数规则,我们知道 \( \sin(x) \) 的导数是\( \cos(x) \)。

因此,我们可以直接写出 \( g(x) \) 的导数:\[ g'(x) = \cos(x) \]答案:函数 \( g(x) \) 的导数是 \( \cos(x) \)。

3. 计算复合函数 \( h(x) = (x^2 - 1)^4 \) 的导数。

解析:这是一个复合函数,我们可以使用链式法则来求导。

首先,设\( u = x^2 - 1 \),那么 \( h(x) = u^4 \)。

对 \( u \) 求导得到:\[ u' = \frac{d}{dx}(x^2 - 1) = 2x \]然后,对 \( h(x) \) 求导:\[ h'(x) = \frac{d}{dx}(u^4) = 4u^3 \cdot u' = 4(x^2 - 1)^3\cdot 2x \]答案:复合函数 \( h(x) \) 的导数是 \( 8x(x^2 - 1)^3 \)。

高三数学 导数大题20道训练

高三数学 导数大题20道训练

高三数学导数大题20道训练II)若函数f(x)在[0,1]上单调递增,求a的取值范围;III)若函数f(x)的最小值为-2,求a的取值范围.10.已知函数f(x)=x3-3x2+2x+1.I)求函数f(x)的单调区间;II)求函数f(x)的极值;III)若函数f(x)在[0,1]上单调递增,求函数在[0,1]上的最小值.11.已知函数f(x)=x2e-x.I)求函数f(x)的单调区间;II)求函数f(x)的极值;III)若函数f(x)在[0,1]上单调递减,求函数在[0,1]上的最大值.12.已知函数f(x)=x3-3x2+3x-1.I)求函数f(x)的单调区间;II)求函数f(x)的极值;III)若函数f(x)在[0,2]上单调递增,求函数在[0,2]上的最小值.13.已知函数f(x)=x3-6x2+9x-2.I)求函数f(x)的单调区间;II)求函数f(x)的极值;III)若函数f(x)在[1,3]上单调递减,求函数在[1,3]上的最大值.14.已知函数f(x)=x3-3x+2.I)求函数f(x)的单调区间;II)求函数f(x)的极值;III)若函数f(x)在[0,2]上单调递增,求函数在[0,2]上的最小值.15.已知函数f(x)=x3-3x2+4.I)求函数f(x)的单调区间;II)求函数f(x)的极值;III)若函数f(x)在[0,2]上单调递减,求函数在[0,2]上的最大值.16.已知函数f(x)=x3-6x2+12x-8.I)求函数f(x)的单调区间;II)求函数f(x)的极值;III)若函数f(x)在[1,3]上单调递增,求函数在[1,3]上的最小值.17.已知函数f(x)=x3-9x2+24x-16.I)求函数f(x)的单调区间;II)求函数f(x)的极值;III)若函数f(x)在[2,4]上单调递减,求函数在[2,4]上的最大值.18.已知函数f(x)=x3-2x2-5x+6.I)求函数f(x)的单调区间;II)求函数f(x)的极值;III)若函数f(x)在[1,3]上单调递增,求函数在[1,3]上的最小值.19.已知函数f(x)=x3-3x2+3.I)求函数f(x)的单调区间;II)求函数f(x)的极值;III)若函数f(x)在[0,2]上单调递减,求函数在[0,2]上的最大值.20.已知函数f(x)=x3-3x+1.I)求函数f(x)的单调区间;II)求函数f(x)的极值;III)若函数f(x)在[0,2]上单调递增,求函数在[0,2]上的最小值.Ⅱ) 当 $a>0$ 时,若过原点与函数 $f(x)$ 的图像相切的直线恰有三条,求实数 $a$ 的取值范围。

历年(2019-2023)高考数学真题专项(导数及应用解答题)汇编(附答案)

历年(2019-2023)高考数学真题专项(导数及应用解答题)汇编(附答案)

历年(2019-2023)高考数学真题专项(导数及应用解答题)汇编 考点01 利用导数求函数单调性,求参数(2)若不等式()1f x ≥恒成立,求a 的取值范围.考点02 恒成立问题1.(2023年全国新高考Ⅱ卷(文))(1)证明:当01x <<时,sin x x x x 2-<<; (2)已知函数()()2cos ln 1f x ax x =--,若0x =是()f x 的极大值点,求a 的取值范围.2.(2020年全国高考Ⅱ卷(文)数学试题)已知函数1()e ln ln x f x a x a -=-+.(1)当a e =时,求曲线()y f x =在点()()1,1f 处的切线与两坐标轴围成的三角形的面积; (2)若不等式()1f x ≥恒成立,求a 的取值范围.3.(2019∙全国Ⅰ卷数学试题)已知函数f (x )=2sin x -x cos x -x ,f ′(x )为f (x )的导数. (1)证明:f ′(x )在区间(0,π)存在唯一零点; (2)若x [0∈,π]时,f (x )≥ax ,求a 的取值范围.4.(2019年全国高考Ⅱ卷(文))已知函数()(1)ln 1f x x x x =---.证明: (1)()f x 存在唯一的极值点;(2)()=0f x 有且仅有两个实根,且两个实根互为倒数.考点03 三角函数相关导数问题a=时,求b的取值范围;(i)当0(ii)求证:22e+>.a b4.(2021年全国高考Ⅰ卷数学试题)已知函数f(x)=2sin x-x cos x-x,f′(x)为f(x)的导数. (1)证明:f′(x)在区间(0,π)存在唯一零点;∈,π]时,f(x)≥ax,求a的取值范围.(2)若x[0考点04 导数类综合问题参考答案考点01 利用导数求函数单调性,求参数考点02 恒成立问题 1考点03 三角函数相关导数问题2022年8月11日高中数学作业学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________考点04 导数类综合问题 一、解答题)(【点睛】思路点睛:函数的最值问题,而不同方程的根的性质,注意利用方程的特征找到两类根之间的关系4.(2022∙全国新高考Ⅱ卷(文))已知函数(2) 和首先求得导函数的解析式,然后分类讨论导函数的符号即可确定原函数的单调性;当时,的解为:当113,ax⎛⎫--∈-∞⎪时,单调递增;时,单调递减;时,单调递增;综上可得:当时,在当时,在解得:,则,()1+,a x与联立得化简得3210--+=,由于切点的横坐标x x x综上,曲线过坐标原点的切线与曲线的公共点的坐标为和【点睛】本题考查利用导数研究含有参数的函数的单调性问题,和过曲线外一点所做曲线的切线问题,注。

导数(学生版)—2024年高考真题数学试题分类汇编

导数(学生版)—2024年高考真题数学试题分类汇编

2024年高考数学真题分类汇编--导数一、选择题:在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的.1(新课标II卷)设函数f(x)=(x+a)ln(x+b),若f(x)≥0,则a2+b2的最小值为()A.18B.14C.12D.12(甲卷理科)设函数f x =e x+2sin x1+x2,则曲线y=f x 在0,1处的切线与两坐标轴围成的三角形的面积为()A.16B.13C.12D.23二、选择题:在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.3(新课标II卷). 设函数f(x)=2x3-3ax2+1,则()A.当a>1时,f(x)有三个零点B.当a<0时,x=0是f(x)的极大值点C.存在a,b,使得x=b为曲线y=f(x)的对称轴D.存在a,使得点1,f1为曲线y=f(x)的对称中心三、填空题:4(新课标I卷)若曲线y=e x+x在点0,1处的切线也是曲线y=ln(x+1)+a的切线,则a= .5曲线y=x3-3x与y=-x-12+a在0,+∞上有两个不同的交点,则a的取值范围为.四、解答题:6(新课标I卷)已知函数f(x)=lnx2-x+ax+b(x-1)3(1)若b=0,且f (x)≥0,求a的最小值;(2)证明:曲线y=f(x)是中心对称图形;(3)若f(x)>-2当且仅当1<x<2,求b的取值范围.7(新课标II卷). 已知函数f(x)=e x-ax-a3.(1)当a=1时,求曲线y=f(x)在点1,f(1)处的切线方程;(2)若f(x)有极小值,且极小值小于0,求a的取值范围.8(甲卷理科)已知函数f x =1-ax-x.ln1+x(1)当a=-2时,求f x 的极值;(2)当x≥0时,f x ≥0恒成立,求a的取值范围.9已知函数f x =a x-1-ln x+1.(1)求f x 的单调区间;(2)若a≤2时,证明:当x>1时,f x <e x-1恒成立.10(北京卷)已知f x =x+k ln1+x处切线为l.在t,f tt>0(1)若切线l的斜率k=-1,求f x 单调区间;(2)证明:切线l不经过0,0;(3)已知k=1,A t,f t,其中t>0,切线l与y轴交于点B时.当2S△ACO=15S△ABO,,O0,0,C0,f t符合条件的A的个数为?(参考数据:1.09<ln3<1.10,1.60<ln5<1.61,1.94<ln7<1.95)11设函数f x =x ln x .(1)求f x图象上点1,f 1 处切线方程;(2)若f x ≥a x -x 在x ∈0,+∞ 时恒成立,求a 的取值范围;(3)若x 1,x 2∈0,1 ,证明f x 1 -f x 2 ≤x 1-x 2 12.12(上海卷)对于一个函数f x 和一个点M a ,b ,令s x =x -a 2+f x -b 2,若P x 0,f x 0 是s x 取到最小值的点,则称点P 是M 在f x 的 “最近点”.(1)对于f x =1xx >0 ,求证:对于点M 0,0 ,存在点P ,使得点P 是M 在f x 的 “最近点”;(2)对于f x =e x ,M 1,0 ,请判断是否存在一个点P ,它是M 在f x 的 “最近点”,且直线MP 与y =f x 在点P 处的切线垂直;(3)已知y =f x 在定义域R 上存在导函数f x ,且函数g x 在定义域R 上恒正. 设点M 1t -1,f t -g t ,M 2t +1,f t +g t ,若对任意的t ∈R ,存在点P 同时是M 1,M 2在f x 的 “最近点”,试判断f x 的单调性.。

高考文科数学导数真题汇编(带答案)

高考文科数学导数真题汇编(带答案)

高考文科数学导数真题汇编(带答案)高考数学文科导数真题汇编答案一、客观题组4.设函数f(x)在R上可导,其导函数f'(x),且函数f(x)在x=-2处取得极小值,则函数y=xf'(x)的图象可能是。

5.设函数f(x)=x^2-2x,则f(x)的单调递减区间为。

7.设函数f(x)在R上可导,其导函数f'(x),且函数f(x)在x=2处取得极大值,则函数y=xf'(x)的图象可能是。

8.设函数f(x)=1/(2x-lnx),则x=2为f(x)的极小值点。

9.函数y=1/(2x-lnx)的单调递减区间为(0,1]。

11.已知函数f(x)=x^2+bx+c的图象经过点(1,2),且在点(2,3)处的切线斜率为4,则b=3.12.已知函数f(x)=ax^2+bx+c的图象过点(1,1),且在点(2,3)处的切线斜率为5,则a=2.二、大题组2011新课标】21.已知函数f(x)=aln(x/b)+2,曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为x+2y-3=0.(1) 求a、b的值;(2) 证明:当x>1,且x≠b时,f(x)>2ln(x/b)。

解析】1) f'(x)=a/(xlnb)+2/x,由于直线x+2y-3=0的斜率为-1/2,且过点(1,f(1)),解得a=1,b=1.2) 由(1)知f(x)=ln(x)+1,所以f(x)-2ln(x/b)=ln(x/b)+1>0,当x>1,且x≠b时,f(x)>2ln(x/b)成立。

2012新课标】21.设函数f(x)=ex-ax-2.(1) 求f(x)的单调区间;(2) 若a=1,k为整数,且当x>0时,(x-k)f'(x)+x+1>0,求k的最大值。

解析】1) f(x)的定义域为(-∞,+∞),f'(x)=ex-a,若a≤0,则f'(x)>0,所以f(x)在(-∞,+∞)单调递增。

导数高考题(大全)

导数高考题(大全)

一.有关切线的斜率问题:[2014·江苏卷] 在平面直角坐标系xOy 中,若曲线y =ax 2+b x(a ,b 为常数)过点P (2,-5),且该曲线在点P 处的切线与直线7x +2y +3=0平行,则a +b 的值是________.[2014·广东卷] 曲线y =-5e x +3在点(0,-2)处的切线方程为________.的值求处的切线垂直于直线在点且曲线其中重庆卷)已知函数a xy f x f y R a x x a x x f )1(21))1(,1()(,,23ln 4)(2014(==∈--+=处切线方程在,求曲线)若(为常数,其中山东卷)设函数))1(,1()(0111ln )(2014(f x f y a a x x x a x f ==+-+=bf x f y a bx x a x a x f )求(,处的切线斜率为在点曲线,)设函数全国新课标10))1(,1()()1()1(2ln )(12014(2=≠--+=的值求处的切线的斜率为在点且曲线为偶函数的导函数)已知函数重庆理b a c f x f y x f cx be ae x f x x ,)1(4))0(,0()(,)()(202014(/22-=--=-(2013年高考大纲卷(文))已知曲线()421-128=y x ax a a =+++在点,处切线的斜率为,[2014·新课标全国卷Ⅱ] 已知函数f(x)=x 3-3x 2+ax +2,曲线y =f(x)在点(0,2)处的切线与x 轴交点的横坐标为-2.求a 的值。

A .9B .6C .-9D .-6(2013年高考广东卷(文))若曲线2ln y ax x =-在点(1,)a 处的切线平行于x轴,则a =___________(2013年高考江西卷(文))若曲线1y x α=+(α∈R)在点(1,2)处的切线经过坐标原点,则α=_________(2013年高考浙江卷(文)) 已知a ∈R,函数f(x)=2x 3-3(a+1)x 2+6ax(Ⅰ)若a=1,求曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线方程; (2013年高考陕西卷(文))已知函数()e ,x f x x =∈R . (Ⅰ) 求f (x )的反函数的图象上图象上点(1,0)处的切线方程; (2013年高考北京卷(文)) 已知函数2()sin cos f x x x x x =++.(Ⅰ)若曲线()y f x =在点(,())a f a )处与直线y b =相切,求a 与b 的值2013年高考课标Ⅰ卷(文)) 已知函数2()()4x f x e ax b x x =+--,曲线()y f x =在点(0,(0))f 处切线方程为44y x =+.(Ⅰ)求,a b 的值;(2013年高考福建卷(文)) 已知函数()1x af x x e =-+(a R ∈,e 为自然对数的底数).(1)若曲线()y f x =在点(1,(1))f 处的切线平行于x 轴,求a的值; (2)求函数()f x 的极值;(2013年重庆数学(理))设()()256ln f x a x x =-+,其中a R∈,曲线()y f x =在点()()1,1f 处的切线与y 轴相交于点()0,6.(1)确定a 的值;(2013福建数学(理)) 已知函数()ln ()f x x a x a R =-∈(1)当2a=时,求曲线()y f x =在点(1,(1))A f 处的切线方程;2013年新课标1(理))已知函数()f x =2x ax b ++,()g x =()xe cx d +,若曲线()y f x =和曲线()y g x =都过点P(0,2),在点P 处有相同的切线42y x =+ (Ⅰ)求a ,b ,c ,d 的值;(2013浙江数学(理)) 已知R a ∈,函数.3333)(23+-+-=a ax x x x f(1)求曲线)(x f y =在点))1(,1(f 处的切线方程;(2013北京卷(理)) 设L 为曲线C:ln xy x=在点(1,0)处的切线. (I)求L 的方程; [2014包头一模]的解析式及单调区间求处切线为在点曲线)已知函数)(01))0(,0()(,21(2x f y f x f y bx x ae x f x =-=++=二.不含参的单调性、极值、最值问题:的单调区间和极值求函数的值求处的切线垂直于直线在点且曲线其中重庆卷)已知函数)()2()1(21))1(,1()(,,23ln 4)(2014(x f a xy f x f y R a x x a x x f ==∈--+=[2014·福建卷] 已知函数f(x)=ex -ax(a 为常数)的图像与y 轴交于点A ,曲线y =f(x)在点A 处的切线斜率为-1. (1)求a 的值及函数f(x)的极值[2014·北京卷文20] 已知函数f (x )=2x 3-3x . (1)求f (x )在区间[-2,1]上的最大值; [2014·湖北卷](1)求函数f (x )=ln xx的单调区间;[2014·湖南卷] 已知函数f (x )=x cos x -sin x +1(x >0). (1)求f (x )的单调区间;的极值时,求)当(())函数江西理)(41)(,21)(182014(2x f b R b x b bx x x f =∈-++=的单调性判断若处的切线的斜率为在点且曲线为偶函数的导函数)已知函数重庆理)(,3)2(4))0(,0()(,)()(202014(/22x f c c f x f y x f cx be ae x f x x =-=--=-(2013年高考大纲卷(文)) 已知函数()32=33 1.f x x ax x +++(I)求()2f ;a x =时,讨论的单调性;(2013年高考课标Ⅱ卷(文)) 己知函数f(X) = x 2e -x (I)求f(x)的极小值和极大值; 2013年高考课标Ⅰ卷(文))已知函数2()()4x f x e ax b x x =+--, 曲线()y f x =在点(0,(0))f 处切线方程为44y x =+.(Ⅱ)讨论()f x 的单调性,并求()f x 的极大值.(2013年高考湖南(文))已知函数f(x)=xe x21x 1+- (Ⅰ)求f(x)的单调区间; (2013年高考广东卷(文))设函数x kx x x f +-=23)( ()R k ∈.(1) 当1=k 时,求函数)(x f 的单调区间;2013新课标Ⅱ卷数学(理))已知函数)ln()(m x e x f x +-=.(Ⅰ)设0x =是()f x 的极值点,求m ,并讨论()f x 的单调性;(2013广东省数学(理)卷)设函数()()21x f x x e kx =--(其中k ∈R ).(Ⅰ) 当1k=时,求函数()f x 的单调区间;(2013天津数学(理))已知函数2l ()n f x x x =. (Ⅰ) 求函数f(x)的单调区间; [2014鄂尔多斯一模]的极大值点时,求当已知函数)(2,4)1()()()(,21)(,ln )(2x h b a x g x f x h bx ax x g x x f ==-=+==2012年高考(重庆理)) 设13()ln 1,22f x a x x x =+++其中a R ∈,曲线()y f x =在点(1,(1))f 处的切线垂直于y 轴. (Ⅰ) 求a 的值;(Ⅱ) 求函数()f x 的极值.(2012年高考(山东理))已知函数ln ()xx kf x e+=(k 为常数, 2.71828e =⋅⋅⋅是自然对数的底数), 曲线()y f x =在点(1,(1))f 处的切线与x 轴平行. (Ⅰ)求k 的值;(Ⅱ)求()f x 的单调区间;二.含参的单调性、极值、最值问题:的单调区间和极值。

高三数学导数及其应用试卷

高三数学导数及其应用试卷

考试时间:120分钟满分:100分一、选择题(每题5分,共30分)1. 函数$f(x)=x^3-3x^2+4x+1$在$x=1$处的导数是:A. $1$B. $2$C. $3$D. $4$2. 若函数$f(x)=\frac{1}{x}$的导数$f'(x)$在$x=2$处的值为$-\frac{1}{4}$,则函数$f(x)$在$x=2$处的切线斜率为:A. $-\frac{1}{4}$B. $\frac{1}{4}$C. $1$D. $-1$3. 函数$y=2^x$的导数是:A. $2^x$B. $2^x\ln2$C. $\frac{1}{2^x}$D. $\frac{1}{2^x\ln2}$4. 已知函数$f(x)=\sin x$的导数$f'(x)$,则下列说法正确的是:A. $f'(x)$为奇函数B. $f'(x)$为偶函数C. $f'(x)$在$x=0$处为0D. $f'(x)$在$x=0$处不为05. 函数$y=x^2+2x+1$的导数在$x=-1$处的值为:A. $0$B. $1$C. $2$D. $3$二、填空题(每题5分,共25分)6. 函数$f(x)=x^3$的导数为__________。

7. 函数$y=\ln x$的导数为__________。

8. 函数$f(x)=e^x$的导数为__________。

9. 函数$y=\sin x$的导数为__________。

10. 函数$y=\cos x$的导数为__________。

三、解答题(每题15分,共60分)11. (15分)求函数$f(x)=x^3-6x^2+9x$的导数,并求出$f'(x)$在$x=1$和$x=3$处的值。

12. (15分)求函数$y=\frac{1}{x}$在$x=2$处的切线方程。

13. (15分)求函数$y=2^x$在$x=0$处的切线方程。

14. (15分)已知函数$f(x)=\sin x+\cos x$,求$f'(x)$。

导数历年高考真题精选及答案

导数历年高考真题精选及答案

导数历年高考真题精选及答案 一.选择题1. (2011年高考山东卷文科4)曲线211y x =+在点P(1,12)处的切线与y 轴交点的纵坐标是(A)-9 (B)-3 (C)9 (D)152.(2011年高考山东卷文科10)函数2sin 2x y x =-的图象大致是3.(2011年高考江西卷文科4)曲线x y e =在点A (0,1)处的切线斜率为( )A.1B.2C.eD.1e4.2011年高考浙江卷文科10)设函数()()2,,f x ax bx c a b c R =++∈,若1x =-为函数()x f x e 的一个极值点,则下列图象不可能为()y f x =的图象是5.(2011年高考湖南卷文科7)曲线sin 1sin cos 2xy x x=-+在点(,0)4M π处的切线的斜率为 ( )A .12-B .12 C .22-D .226.【2012高考重庆文8】设函数()f x 在R 上可导,其导函数()f x ',且函数()f x 在2x =-处取得极小值,则函数()y xf x '=的图象可能是7.【2012高考浙江文10】设a >0,b >0,e 是自然对数的底数A. 若23b ,则a >bB. 若23b ,则a <bC. 若 23b ,则a >bD. 若23b ,则a <b8.【2012高考陕西文9】设函数f (x )2x则 ( ) A .12为f(x)的极大值点 B .12为f(x)的极小值点C .2为 f(x)的极大值点D .2为 f(x)的极小值点9.【2012高考辽宁文8】函数122-㏑x 的单调递减区间为(A)(-1,1] (B)(0,1] (C.)[1,+∞)(D)(0,+∞)10.【2102高考福建文12】已知f(x)³-6x²+9,a<b<c,且f (a)(b)(c)=0.现给出如下结论:①f(0)f(1)>0;②f(0)f(1)<0;③f(0)f(3)>0;④f(0)f(3)<0.其中正确结论的序号是A.①③B.①④C.②③D.②④11.2012高考辽宁文12】已知为抛物线x2=2y上两点,点的横坐标分别为4,-2,过分别作抛物线的切线,两切线交于点A,则点A的纵坐标为(A) 1 (B) 3 (C) -4 (D) -812..(2009年广东卷文)函数x exxf)3()(-=的单调递增区间是( )A. )2,(-∞ B.(0,3) C.(1,4) D. ),2(+∞13.(2009江西卷文)若存在过点(1,0)的直线与曲线3y x=和2159 4y ax x=+-都相切,则a等于( )A.1-或25-64 B.1-或214C.74-或25-64D.74-或714.(2009湖南卷文)若函数()y f x=的导函数...在区间[,]a b上是增函数,则函数()y f x =在区间[,]a b 上的图象可能是( )AB .C .D . 二、填空题1.(2009辽宁卷文)若函数2()1x af x x +=+在1x =处取极值,则a =2.若曲线()2f x ax Inx =+存在垂直于y 轴的切线,则实数a 的取值范围是 . 3.(2009江苏卷)函数32()15336f x x x x =--+的单调减区间为.4.(2009宁夏海南卷文)曲线21x y xe x =++在点(0,1)处的切线方程为 三.解答题1.(2009浙江文)(本题满分15分)已知函数ab ab aoxoxy ba oxy oxyb32()(1)(2)f x x a x a a x b =+--++ (,)a b ∈R .(I )若函数()f x 的图象过原点,且在原点处的切线斜率是3-,求,a b 的值;()若函数()f x 在区间(1,1)-上不单调...,求a 的取值范围.2.(2009北京文)(本小题共14分)设函数3()3(0)f x x ax b a =-+≠. (Ⅰ)若曲线()y f x =在点(2,())f x 处与直线8y =相切,求,a b 的值;(Ⅱ)求函数()f x 的单调区间与极值点.3.2009山东卷文)(本小题满分12分) 已知函数321()33f x ax bx x =+++,其中0a ≠(1)当ba,满足什么条件时,)(xf取得极值?(2)已知0a,且)(xf在区间(0,1]上单调递增,试用a表示出b的取值范围4.设函数321()(1)4243f x x a x ax a =--++,其中常数a>1(Ⅰ)讨论f(x)的单调性;(Ⅱ)若当x≥0时,f(x)>0恒成立,求a 的取值范围。

高中导数试题题型及答案

高中导数试题题型及答案

高中导数试题题型及答案一、选择题1. 函数 \( y = 3x^2 - 2x + 1 \) 在 \( x = 1 \) 处的导数是:A. 6B. 4C. 5D. 72. 已知 \( f(x) = x^3 + ax^2 + bx + c \),其中 \( a = 1 \),\( b = -1 \),\( c = 1 \),求 \( f'(x) \):A. \( 3x^2 + 2x - 1 \)B. \( 3x^2 + 2x + 1 \)C. \( 3x^2 + 2x \)D. \( 3x^2 + 1 \)二、填空题3. 函数 \( y = x^3 \) 的导数是 ______ 。

答案:\( 3x^2 \)4. 如果 \( f(x) = \sin(x) \),那么 \( f'(x) \) 是 ______ 。

答案:\( \cos(x) \)三、计算题5. 求函数 \( y = x^4 - 5x^3 + 6x^2 \) 的导数。

答案:\( y' = 4x^3 - 15x^2 + 12x \)6. 已知 \( f(x) = \ln(x) + 2x^2 - 3x \),求 \( f'(x) \)。

答案:\( f'(x) = \frac{1}{x} + 4x - 3 \)四、应用题7. 某物体的位移函数是 \( s(t) = 2t^3 - 3t^2 + 4t \),求物体在\( t = 2 \) 秒时的瞬时速度。

答案:首先求导数 \( s'(t) = 6t^2 - 6t + 4 \),然后将 \( t= 2 \) 代入,得到 \( s'(2) = 6 \times 2^2 - 6 \times 2 + 4 =24 - 12 + 4 = 16 \) 米/秒。

8. 某工厂的产量函数是 \( P(x) = 100x - x^2 \),求工厂在 \( x= 10 \) 时的边际产量。

高中数学 导数 试题及解析

高中数学 导数 试题及解析

高中数学导数试题一.选择题(共25小题)1.已知函数y=f(x),其导函数y=f'(x)的图象如图,则对于函数y=f(x)的描述正确的是()A.在(﹣∞,0)上为减函数B.在x=0处取得最大值C.在(4,+∞)上为减函数D.在x=2处取得最小值2.如果某物体的运动方程为S=2(1﹣t2)(S的单位为m,t的单位为S),那么其在1.2S 末的瞬时速度为()A.﹣4.8m/S B.﹣0.88m/S C.0.88m/S D.2.8m/S3.如果函数y=f(x)的导函数的图象如图所示,给出下列判断:①函数y=f(x )在区间内单调递增;②当x=﹣2时,函数y=f(x)有极小值;③函数y=f(x)在区间(﹣2,2)内单调递增;④当x=3时,函数y=f(x)有极小值.则上述判断中正确的是()A.①②B.②③C.③④D.③4.已知函数f(x)=(x3﹣2x)e x ,则的值为()A.﹣e B.1C.e D.05.若函数f(x)=x2由x=1至x=1+△x的平均变化率的取值范围是(1.975,2.025),则增量△x的取值范围为()1A.(﹣0.025,0.025)B.(0,0.025)C.(0.025,1)D.(﹣0.025,0)6.设函数f(x)=1+sin2x ,则等于()A.﹣2B.0C.3D.27.一个物体的运动方程为s=t2﹣t+2(其中s的单位是米,t的单位是秒),那么物体在t=4秒的瞬时速度是()A.6米/秒B.7米/秒C.8米/秒D.9米/秒8.若小球自由落体的运动方程为s(t )=(g为常数),该小球在t=1到t=3的平均速度为,在t=2的瞬时速度为v2,则和v2关系为()A .>v2B .<v2C .=v2D.不能确定9.已知函数f(x)在x=x0处可导,若=1,则f'(x0)=()A.2B.1C .D.010.一物体做直线运动,其位移s(单位:m)与时间t(单位:s)的关系是s=5t﹣t2,则该物体在t=3s时的瞬时速度是()A.﹣1m/s B.1m/s C.2m/s D.6m/s11.一质点按规律s=2t3运动,则其在时间段[1,2]内的平均速度为_____m/s,在t=1时的瞬时速度为_____m/s.()A.12,3B.10,5C.14,6D.16,6 12.若函数f(x)=ax3﹣3x2+x+8存在极值点,则实数a的取值范围是()A.(﹣∞,3)B.(﹣∞,3]C.(﹣∞,0)∪(0,3]D.(﹣∞,0)∪(0,3)13.在函数y=x2图象上取一点(1,1)及附近一点(1+△x,1+△y),则为()A.4△x+2△x2B.4+2△x C.△x+2D.4+△x 14.对于函数,当△x=2.018时,△y的值是()A.2018B.﹣2018C.0D.不能确定15.函数f(x)=x3﹣e x的图象在x=1处的切线斜率为()A.3B.3﹣e C.3+e D.e16.若函数f(x)=2lnx+4x2+bx+5的图象上的任意一点的切线斜率都大于0,则b的取2值范围是()A.(﹣∞,﹣8)B.(﹣8,+∞)C.(﹣∞,8)D.(8,+∞)17.已知函数f(x)在R上可导,其部分图象如图所示,设k =,则下列不等式正确的是()A.k<f'(x1)<f'(x2)B.f'(x1)<k<f'(x2)C.f'(x2)<f'(x1)<k D.f'(x1)<f'(x2)<k18.曲线在x=1处的切线的倾斜角为α,则的值为()A .B .C .D .19.函数y=f(x)的图象如图所示,f′(x)是函数f(x)的导函数,下列数值排序正确的是()A.f′(2)<f′(3)<f(3)﹣f(2)<0B.f′(3)<f′(2)<f(3)﹣f(2)<0C.f(3)﹣f(2)<f′(3)<f′(2)<0D.f′(2)<f(3)﹣f(2)<f′(3)<020.已知函数f(x)的图象如图,设f′(x)是f(x)的导函数,则()A.f′(2)<f′(3)<f(3)﹣f(2)3B.f′(3)<f′(2)<f(3)﹣f(2)C.f(3)﹣f(2)<f′(2)<f′(3)D.f′(3)<f(3)﹣f(2)<f′(2))21.已知函数f(x)在R上有导函数,f(x)图象如图所示,则下列不等式正确的是(C.f'(a)<f'(c)<f'(b)D.f'(c)<f'(a)<f'(b)22.已知函数f(x)在x=x0处的导数为12,则=()A.﹣4B.4C.﹣36D.3623.已知函数,则=()A.4B.2C.﹣2D.﹣424.下列函数中,当x>0时,随x的增大,增长速度最快的是()A.y=x B.y=2x C.y=3x D .25.设函数f(x)在定义域内可导,y=f(x)的图象如图所示,则导函数y=f′(x)的图象可能为()A .B .C .D .4二.填空题(共25小题)26.已知函数f(x)可导且f′(1)=﹣2,则=.27.已知函数f(x)是可导函数,且f'(a)=1,则等于.28.函数f(x)=3x2在[2,6]内的平均变化率为.29.函数f(x)=sin x在[﹣,]上的平均变化率是.30.质点运动的速度v=(18t﹣3t2)m/s,则质点由开始运动到停止运动所走过的路程是.31.若某物体运动规律是S=t3﹣6t2+5(t>0),则在t=时的瞬时速度为0.32.某汽车启动阶段的路程函数S=2t3﹣3t2(t的单位是s,S的单位是m),则t=2时,汽车的瞬时速度为m/s.33.已知一质点的运动方程为s=2﹣t2,则该质点在一段时间[0,2]内的平均速度为.34.设函数f(x)在x=1处存在导数为2,则=.35.某物体做直线运动,其运动规律是(t的单位是秒,s的单位是米),则它在t=2的瞬时速度为.(单位:米/秒)36.已知函数y=x2+1在区间[1,1+△x]上的平均变化率是.37.某物体作直线运动,其位移S与时间t的运动规律为(t的单位为秒,S 的单位为米),则它在第4秒末的瞬时速度应该为米/秒.38.若曲线y=x3﹣x2在点P处的切线l与直线y=﹣x垂直,则切线l的方程为.39.已知函数f(x)=sin x,则=40.设函数f(x)的导数为f′(x),且f(x)=x3+f′()x2﹣x,则f′(1)=.41.曲线f(x)=3﹣,在点(0,3)处的切线方程为.42.已知P为函数y=lnx图象上任意一点,点Q为圆x2+(y﹣e2﹣1)2=1上任意一点,则线段PQ长度的最小值为.43.函数f(x)的图象在x=2处的切线方程为2x+y﹣3=0,则f(2)+f'(2)=.44.已知三次函数f(x)=ax3+bx2+cx+d的图象如图所示,则=.5645.如图函数f (x )的图象在点P 处的切线为:y =﹣2x +5,则f (2)+f ′(2)= .46.函数y =(x ﹣1)e x 的图象在点(1,0)处的切线的斜率是 . 47.若曲线y =e x +e﹣x的一条切线的斜率是,则切点的横坐标为 .48.已知曲线f (x )=ax 2﹣lnx 在点(2,f (2))处的切线斜率为,则f (x )的最小值为 .49.已知函数y =f (x )的图象在点M (1,f (1))处的切线方程是y =x +2,则f (1)+f ′(1)= .50.一个物体的位移s (米)和与时间t (秒)的关系为s =4﹣2t +t 2,则该物体在3秒末的瞬时速度是 .参考答案与试题解析一.选择题(共25小题)1.已知函数y=f(x),其导函数y=f'(x)的图象如图,则对于函数y=f(x)的描述正确的是()A.在(﹣∞,0)上为减函数B.在x=0处取得最大值C.在(4,+∞)上为减函数D.在x=2处取得最小值【分析】结合图象,求出函数的单调区间,在判断函数的最值.【解答】解:当0<x<2或x>4时,f′(x)<0,故函数f(x)在(0,2),(4,+∞)上单调递减,当2<x<4或x<0时,f′(x)>0,故函数f(x)在(2,4)(﹣∞,0)上单调递增,∴当x=0或x=4时函数取的极大值,∴函数f(x)最大值为,max{f(0),f(4)},无最小值,故选:C.【点评】本题考查了导数和函数的单调性和极值,最值的关系,属于中档题.2.如果某物体的运动方程为S=2(1﹣t2)(S的单位为m,t的单位为S),那么其在1.2S 末的瞬时速度为()A.﹣4.8m/S B.﹣0.88m/S C.0.88m/S D.2.8m/S【分析】根据瞬时变化率和导数的关系求解即可.【解答】解:∵S′=﹣4t,∴在1.2S末的瞬时速度为S′|t=1.2=(﹣4)×1.2=﹣4.8,故选:A.【点评】本题考查了瞬时变化率和导数,考查常见函数的导数,考查计算能力,属于基础题.3.如果函数y=f(x)的导函数的图象如图所示,给出下列判断:7①函数y=f(x )在区间内单调递增;②当x=﹣2时,函数y=f(x)有极小值;③函数y=f(x)在区间(﹣2,2)内单调递增;④当x=3时,函数y=f(x)有极小值.则上述判断中正确的是()A.①②B.②③C.③④D.③【分析】利用使f′(x)>0的区间是增区间,使f′(x)<0的区间是减区间,导数等于零的值是极值,先增后减是极大值,先减后增是极小值分别对①②③④进行逐一判定【解答】解:对于①,函数y=f(x)在区间(﹣3,﹣)内有增有减,故①不正确;对于②,当x=﹣2时,函数y=f(x)有极小值,故②正确;对于③,函数y=f(x)当x∈(﹣2,2)时,恒有f′(x)>0,则函数y=f(x)在区间(﹣2,2)内单调递增,故③正确;对于④,当x=3时,f′(x)≠0,故④不正确.故选:B.【点评】本题考查了通过导函数图象判定原函数的单调性,以及极值问题,属于易错题.4.已知函数f(x)=(x3﹣2x)e x ,则的值为()A.﹣e B.1C.e D.0【分析】先求导,根据导数的定义可得=f′(1),代值计算即可.【解答】解:∵f(x)=(x3﹣2x)e x,∴f′(x)=(x3+3x2﹣2x﹣2)e x,8∴=f′(1)=(1+3﹣2﹣2)e=0,故选:D.【点评】本题考查了导数的定义和求导法则,属于基础题.5.若函数f(x)=x2由x=1至x=1+△x的平均变化率的取值范围是(1.975,2.025),则增量△x的取值范围为()A.(﹣0.025,0.025)B.(0,0.025)C.(0.025,1)D.(﹣0.025,0)【分析】利用平均变化率的意义即可得出.【解答】解∵函数f(x)在区间[1,1+△x]上的增量△y=f(1+△x)﹣f(1)=(△x+1)2﹣12=△x2+2△x∴f(x)在区间[1,1+△x]上上的平均变化率为=△x+2∵△x+2∈(1.975,2.025),∴△x∈(﹣0.025,0.025),故选:A.【点评】本题考查了平均变化率的意义及其求法,属于基础题.6.设函数f(x)=1+sin2x ,则等于()A.﹣2B.0C.3D.2【分析】利用导数的定义,即可得出结论.【解答】解:∵f′(x)=2cos2x,∴.故选:D.【点评】本题考查导数的定义,考查学生的计算能力,比较基础.7.一个物体的运动方程为s=t2﹣t+2(其中s的单位是米,t的单位是秒),那么物体在t=4秒的瞬时速度是()A.6米/秒B.7米/秒C.8米/秒D.9米/秒【分析】根据导数的物理意义,求出函数在t=4处的导数即可.【解答】解:∵s=s(t)=t2﹣t+2,∴s'(t)=2t﹣1,∴根据导数的物理意义可知物体在4秒末的瞬时速度为为s'(4),即s'(4)=2×4﹣1=7(米/秒),故选:B.9【点评】本题主要考查导数的物理意义,根据导数的公式直接进行计算即可,比较基础.8.若小球自由落体的运动方程为s(t )=(g为常数),该小球在t=1到t=3的平均速度为,在t=2的瞬时速度为v2,则和v2关系为()A .>v2B .<v2C .=v2D.不能确定【分析】求函数的导数,根据导数的物理意义进行求解即可.【解答】解:平均速度为===2g,∵s(t )=,∴s′(t)=gt,t=2的瞬时速度为v2,∴v2=s′(2)=g×2=2g,∴=v2故选:C.【点评】本题主要考查导数的计算和函数的变化率,比较基础.9.已知函数f(x)在x=x0处可导,若=1,则f'(x0)=()A.2B.1C .D.0【分析】根据题意,由极限的性质分析可得=2×,由导数的定义分析可得答案.【解答】解:根据题意,若=2×=2f′(x0)=1,则f'(x0)=,故选:C.【点评】本题考查导数的定义,涉及极限的性质,属于基础题.1010.一物体做直线运动,其位移s(单位:m)与时间t(单位:s)的关系是s=5t﹣t2,则该物体在t=3s时的瞬时速度是()A.﹣1m/s B.1m/s C.2m/s D.6m/s【分析】根据题意,求出s=5t﹣t2,令t=3计算可得答案.【解答】解:根据题意,位移s与时间t的关系是s=5t﹣t2,其导数s′(t)=5﹣2t,则有s′(3)=5﹣2×3=﹣1,即该物体在t=3s时的瞬时速度是﹣1m/s;故选:A.【点评】本题考查导数的几何意义,涉及变化率的计算,属于基础题.11.一质点按规律s=2t3运动,则其在时间段[1,2]内的平均速度为_____m/s,在t=1时的瞬时速度为_____m/s.()A.12,3B.10,5C.14,6D.16,6【分析】根据题意,由变化率公式可得在时间段[1,2]内的平均速度为=,计算可得答案,求出函数的导数,进而可得s′(1)的值,由瞬时变化率公式计算可得答案.【解答】解:根据题意,一质点按规律s=2t3运动,则其在时间段[1,2]内的平均速度为==14m/s,其导数s′(t)=6t2,则s′(1)=6,则在t=1时的瞬时速度为6m/s故选:C.【点评】本题考查变化率的计算,关键是掌握变化率与瞬时变化率的定义,属于基础题.12.若函数f(x)=ax3﹣3x2+x+8存在极值点,则实数a的取值范围是()A.(﹣∞,3)B.(﹣∞,3]C.(﹣∞,0)∪(0,3]D.(﹣∞,0)∪(0,3)【分析】由函数的极值得:①当a=0时,x =为函数的极值点,②当a≠0时,函数存在极值点,则△=36﹣12a>0,解得a<3且a≠0,综合①②得:实数a的取值范围是a<3,得解.【解答】解:因为f(x)=ax3﹣3x2+x+8,所以f′(x)=3ax2﹣6x+1,11又f(x)=ax3﹣3x2+x+8存在极值点,①当a=0时,x =为函数的极值点,②当a≠0时,函数存在极值点,则△=36﹣12a>0,解得a<3且a≠0,综合①②得:实数a的取值范围是a<3,故选:A.【点评】本题考查了函数的极值,属简单题.13.在函数y=x2图象上取一点(1,1)及附近一点(1+△x,1+△y),则为()A.4△x+2△x2B.4+2△x C.△x+2D.4+△x【分析】先算出函数值的变化量与自变量的变化量的比值,再化简即可求得.【解答】解:△y=(1+△x)2﹣1=(△x)2+2△x,∴=△x+2,故选:C.【点评】本题主要考查变化的快慢与变化率.通过计算函数值的变化来解,比较简单.14.对于函数,当△x=2.018时,△y的值是()A.2018B.﹣2018C.0D.不能确定【分析】根据函数的变化率即可判断.【解答】解:∵函数y =,∴△y =﹣═∵△x=2.018,∴△y =,不确定,故选:D.【点评】本题考查了变化量的概念,属于容易题,难度不大.15.函数f(x)=x3﹣e x的图象在x=1处的切线斜率为()A.3B.3﹣e C.3+e D.e【分析】根据题意,求出函数的导数,即可得f′(1)的值,由导数的几何意义分析可得答案.12【解答】解:根据题意,函数f(x)=x3﹣e x,其导数f′(x)=3x2﹣e x,则f′(1)=3﹣e,即函数f(x)=x3﹣e x的图象在x=1处的切线斜率k=3﹣e;故选:B.【点评】本题考查导数的几何意义,涉及导数的计算,属于基础题.16.若函数f(x)=2lnx+4x2+bx+5的图象上的任意一点的切线斜率都大于0,则b的取值范围是()A.(﹣∞,﹣8)B.(﹣8,+∞)C.(﹣∞,8)D.(8,+∞)【分析】根据题意,分析函数的定义域,求出其导数,由导数的几何意义分析可得f′(x )=+8x+b>0在(0,+∞)上恒成立,变形可得b >﹣(+8x)在(0,+∞)上恒成立,结合基本不等式的性质分析可得答案.【解答】解:根据题意,函数f(x)=2lnx+4x2+bx+5,其定义域为(0,+∞),其导数f′(x )=+8x+b,若函数f(x)的图象上的任意一点的切线斜率都大于0,则有f′(x )=+8x+b>0在(0,+∞)上恒成立,变形可得b >﹣(+8x)在(0,+∞)上恒成立,又由+8x≥2×=8,当且仅当x =时等号成立,即+8x有最小值8,若b >﹣(+8x)在(0,+∞)上恒成立,必有b>﹣8,即b的取值范围为(﹣8,+∞);故选:B.【点评】本题考查函数导数的几何意义,涉及函数的最值,属于基础题.17.已知函数f(x)在R上可导,其部分图象如图所示,设k =,则下列不等式正确的是()A.k<f'(x1)<f'(x2)B.f'(x1)<k<f'(x2)C.f'(x2)<f'(x1)<k D.f'(x1)<f'(x2)<k【分析】根据图象及导数的几何意义即可判断.13【解答】解:函数的增长越来越快,所以函数在该点的斜率越来越大,∴f′(x1)<k<f′(x2).故选:B.【点评】本题考查了导数的几何意义以及函数的变化率,属于基础题.18.曲线在x=1处的切线的倾斜角为α,则的值为()A .B .C .D .【分析】曲线在x=1处的切线的倾斜角为α,所以y′|x=1=tanα,所以=﹣sin2α=﹣=﹣,将tanα代入即可.【解答】解:依题意,y ′=+,所以tanα==3,所以=﹣sin2α=﹣=﹣=﹣=﹣,故选:D.【点评】本题考查了导数的几何意义,直线的倾斜角与斜率,三角恒等变换,属于基础题.19.函数y=f(x)的图象如图所示,f′(x)是函数f(x)的导函数,下列数值排序正确的是()A.f′(2)<f′(3)<f(3)﹣f(2)<0B.f′(3)<f′(2)<f(3)﹣f(2)<0C.f(3)﹣f(2)<f′(3)<f′(2)<0D.f′(2)<f(3)﹣f(2)<f′(3)<0【分析】根据题意,设M(2,f(2))、N(3,f(3))为函数的上的点,由导数的几何意义分析可得f′(3)与f′(2)的几何意义,又由f(3)﹣f(2)=,为直线MN的斜率,结合图象分析可得答案.【解答】解:根据题意,设M(2,f(2))、N(3,f(3))为函数的上的点,则f′(2)为函数f(x)在x=2处切线的斜率,14f′(3)为函数f(x)在x=3处切线的斜率,f(3)﹣f(2)=,为直线MN的斜率,结合图象分析可得f′(2)<f(3)﹣f(2)<f′(3)<0;故选:D.【点评】本题考查导数的几何意义,涉及直线的斜率大小比较,属于基础题.20.已知函数f(x)的图象如图,设f′(x)是f(x)的导函数,则()A.f′(2)<f′(3)<f(3)﹣f(2)B.f′(3)<f′(2)<f(3)﹣f(2)C.f(3)﹣f(2)<f′(2)<f′(3)D.f′(3)<f(3)﹣f(2)<f′(2)【分析】由题意,分析f′(3)、f(3)﹣f(2)、f′(2)所表示的几何意义,结合图形分析可得答案.【解答】解:根据题意,由导数的几何意义:f′(3)表示函数在x=3处切线的斜率,f′(2)表示函数在x=2处切线的斜率,f(3)﹣f(2)=,为点(2,f(2))和点(3,f(2))连线的斜率,结合图象可得:0<f′(3)<f(3)﹣f(2)<f′(2),故选:D.【点评】本题考查导数的几何意义,涉及直线的斜率比较,属于基础题.21.已知函数f(x)在R上有导函数,f(x)图象如图所示,则下列不等式正确的是()15A.f'(a)<f'(b)<f'(c)B.f'(b)<f'(c)<f'(a)C.f'(a)<f'(c)<f'(b)D.f'(c)<f'(a)<f'(b)【分析】根据题意,由导数的几何意义可得f′(a)、f′(b)、f′(c)分析函数在x=a、x=b和x=c处切线的斜率,结合函数的图象分析可得答案.【解答】解:根据题意,f′(a)、f′(b)、f′(c)分析函数在x=a、x=b和x=c 处切线的斜率,则有f'(a)<0<f'(b)<f'(c),故选:A.【点评】本题考查导数的几何意义,注意比较函数的切线的斜率,属于基础题.22.已知函数f(x)在x=x0处的导数为12,则=()A.﹣4B.4C.﹣36D.36【分析】根据题意,由极限的性质可得则=×,结合导数的定义计算可得答案.【解答】解:根据题意,函数f(x)在x=x0处的导数为12,则=×==4;故选:B.【点评】本题考查极限的计算以及导数的定义,属于基础题.23.已知函数,则=()A.4B.2C.﹣2D.﹣4【分析】根据函数的导数的极限定义进行转化求解得2f′(0),然后求函数的导数即可.【解答】解:=2=2f′(0),16∵,∴f′(x)=3x﹣2e x,则f′(0)=0﹣2e0=﹣2,则2f′(0)=﹣4,故选:D.【点评】本题主要考查函数的导数的计算,结合导数的极限定义进行转化是解决本题的关键.24.下列函数中,当x>0时,随x的增大,增长速度最快的是()A.y=x B.y=2x C.y=3x D .【分析】根据题意,依次计算函数的导数,比较导数的大小,由导数的几何意义分析可得答案.【解答】解:根据题意,依次分析选项:对于A,y=x,其导数y′=1,对于B,y=2x,其导数y′=2x ln2,对于C,y=3x,其导数y′=3x ln3,对于D,y=log3x,其导数y ′=,分析可得:随x的增大,增长速度最快的是y=3x,故选:C.【点评】本题考查函数单调性的性质以及判定,注意导数的几何意义,25.设函数f(x)在定义域内可导,y=f(x)的图象如图所示,则导函数y=f′(x)的图象可能为()A .B .17C .D .【分析】先从f(x)的图象判断出f(x)的单调性,根据函数的单调性与导函数的符号的关系判断出导函数的符号,判断出导函数的图象【解答】解:由f(x)的图象判断出可得从左到右函数的单调性在y轴左侧先增,再减,在y轴的右侧,函数单调递减,∴导函数y=f′(x)的图象可能为区间(﹣∞,0)内,先有f′(x)>0,再有f′(x)<0,在(0,+∞)再有f′(x)>0.故选:A.【点评】本题主要考查函数的单调性与其导函数的正负之间的关系,即当导函数大于0时原函数单调递增,当导函数小于0时原函数单调递减,属于基础题二.填空题(共25小题)26.已知函数f(x)可导且f′(1)=﹣2,则=1.【分析】先根据导数定义得出f'(x o)=,再计算即可.【解答】解:根据导数的定义,==﹣f'(x )=1,故答案为:1.【点评】本题主要考查了导数的定义,属于基础题.27.已知函数f(x)是可导函数,且f'(a)=1,则等于3.【分析】根据题意,由极限的运算公式可得=3×=3f'(a),计算即可得答案.【解答】解:根据题意,函数f(x)中,f'(a)=1,=3×=3f'(a)=3;故答案为:3.【点评】本题考查导数的定义,涉及极限的运算,属于基础题.28.函数f(x)=3x2在[2,6]内的平均变化率为24.18【分析】根据题意,由平均变化率的计算公式可得=,进而计算可得答案.【解答】解:根据题意,函数f(x)=3x2,其在区间[2,6]内的平均变化率===24;故答案为:24.【点评】本题考查变化率的计算,关键是掌握变化率的计算公式,属于基础题.29.函数f(x)=sin x在[﹣,]上的平均变化率是.【分析】利用平均变化率的定义即可求出.【解答】解:函数f(x)=sin x在[﹣,]上的平均变化率为:==故答案为:【点评】本题考查了平均变化率的定义及其求法问题,是基础题.30.质点运动的速度v=(18t﹣3t2)m/s,则质点由开始运动到停止运动所走过的路程是108.【分析】由速度为0求出t的值为0和6,求出速度函数在[0,6]上的定积分即可.【解答】解:由18t﹣3t2=0,得t=0或t=6.当t∈[0,6]时,质点运动的路程为S=(18t﹣3t2)dt==﹣63+9×62=108;故答案为:108.【点评】本题考查了定积分,考查了定积分的物理意义,关键是对题意的理解,是基础题.31.若某物体运动规律是S=t3﹣6t2+5(t>0),则在t=4时的瞬时速度为0.【分析】利用导数的几何意义即可得出.【解答】解:∵质点按规律S=t3﹣6t2+5运动,∴S′=3t2﹣12t,令S′=3t2﹣12t=0,解得t=4,∴质点在4s时的瞬时速度为0.19故答案为:4【点评】本题考查的知识点是变化的快慢与变化率,其中根据质点位移与时间的关系时,求导得到质点瞬时速度的表达式是解答本题的关键.32.某汽车启动阶段的路程函数S=2t3﹣3t2(t的单位是s,S的单位是m),则t=2时,汽车的瞬时速度为12m/s .【分析】根据导数的物理意义,计算函数s(t)=2t 3﹣3t2的导数,将t=2代入其中,计算即可得答案.【解答】解:根据题意,位移s与时间t的关系是s(t)=2t3﹣3t2,则s′(t)=6t2﹣6t,则s′(2)=24﹣12=12,即t=2s时,汽车的瞬时速度为12m/s,故答案为:12.【点评】本题主要考查导数的物理意义,以及导数的基本运算,属于简单题.33.已知一质点的运动方程为s=2﹣t2,则该质点在一段时间[0,2]内的平均速度为﹣2.【分析】别求出经过0秒种的位移与经过2秒种的位移,根据平均速度的求解公式平均速度=位移÷时间,建立等式关系即可.【解答】解:由题意==﹣2,故答案为:﹣2【点评】本题主要考查了函数的平均变化率公式,注意平均速度与瞬时速度的区别,属于基础题.34.设函数f(x)在x=1处存在导数为2,则=.【分析】利用极限概念直接求解.【解答】解:==f′(1)=故答案为:【点评】本题考查函数的极限的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意极限定义的合理运用.35.某物体做直线运动,其运动规律是(t的单位是秒,s的单位是米),则它在t=2的瞬时速度为.(单位:米/秒)20【分析】根据题意,求出s=t2+的导数,分析可得该物体在2秒末的瞬时速度就是t=2时的导数值,将t=2代入导数即可得答案.【解答】解:根据题意,s=t2+,则其导数s′=2t﹣,该物体在3秒末的瞬时速度就是t=3时的导数值,即s′|t=2=4﹣=,故答案为:.【点评】本题考查导数的意义,关键明确导数的意义.36.已知函数y=x2+1在区间[1,1+△x]上的平均变化率是2+△x.【分析】利用平均变化率的意义即可得出.【解答】解:函数y=x2+1在区间[1,1+△x]上的平均变化率为:=2+△x.故答案为:2+△x.【点评】本题考查了平均变化率的意义及其求法,属于基础题.37.某物体作直线运动,其位移S与时间t的运动规律为(t的单位为秒,S 的单位为米),则它在第4秒末的瞬时速度应该为米/秒.【分析】物理中的瞬时速度常用导数来求,故求出S的导数,代入4求值.【解答】解:,∴S′=1+,∴它在4秒末的瞬时速度为1+=,故答案为:.【点评】本题考查变化的快慢与变化率,解答本题关键是理解导数的物理意义,由此转化为求导数的问题.38.若曲线y=x3﹣x2在点P处的切线l与直线y=﹣x垂直,则切线l的方程为y=x ﹣1或.【分析】根据题意可设P,并且可据题意得出y=x3﹣x2在点P 处的切线斜率为1,从而可得出,解出x0,从而可得出点P的坐标,根据直线的点斜式方程进而求出切线的方程.【解答】解:据题意设P,且y=x3﹣x2在点P处的切线斜率为1,y′=3x2﹣2x,∴,解得,或1,∴,或P(1,0),∴切线l的方程为或y=x﹣1.故答案为:或y=x﹣1.【点评】本题考查了相互垂直的直线的斜率的关系,导数的几何意义,直线的点斜式方程,考查了计算能力,属于基础题.39.已知函数f(x)=sin x,则=﹣2【分析】根据题意,由极限的运算性质可得=2×=2f′(π),结合导数的计算公式求出f′(π)的值,即可得答案.【解答】解:根据题意,=2×=2f′(π),又由f(x)=sin x,则f′(x)=cos x,则有f′(π)=cosπ=﹣1,则=﹣2;故答案为:﹣2.【点评】本题考查导数的计算以及导数的定义,涉及极限的计算,属于基础题.40.设函数f(x)的导数为f′(x),且f(x)=x3+f′()x2﹣x,则f′(1)=0.【分析】根据题意,求出函数的导数f′(x)=3x2+2f′()x﹣1,令x=可得:f′()=3()2+2f′()x﹣1,解可得f′()的值,即可得f′(x)的解析式,将x=1代入计算可得答案.【解答】解:根据题意,f(x)=x3+f′()x2﹣x,其导数f′(x)=3x2+2f′()x﹣1,令x=可得:f′()=3()2+2f′()•﹣1,解可得f′()=﹣1,则f′(x)=3x2﹣2x﹣1,故f′(1)=3﹣2﹣1=0,故答案为:0.【点评】本题考查导数的计算,关键是掌握导数的计算公式,属于基础题.41.曲线f(x)=3﹣,在点(0,3)处的切线方程为x+y﹣3=0.【分析】由导数的几何意义得:f′(0)=﹣1,所以在点(0,3)处的切线方程为y﹣3=﹣x,即x+y+3=0,得解.【解答】解:由f(x)=3﹣,则f′(x)=,所以f′(0)=﹣1,所以在点(0,3)处的切线方程为y﹣3=﹣x,即x+y﹣3=0,故答案为:x+y﹣3=0.【点评】本题考查了导数的几何意义,属简单题.42.已知P为函数y=lnx图象上任意一点,点Q为圆x2+(y﹣e2﹣1)2=1上任意一点,则线段PQ长度的最小值为e﹣1.【分析】圆x2+(y﹣e2﹣1)2=1的圆心坐标为:C(0,e2+1).y=lnx对x求导可得:y′=.设与曲线y=lnx相切的切点为M(x0,lnx0),且满足CM与切线垂直.可得•=﹣1,解得x0,进而得出答案.【解答】解:圆x2+(y﹣e2﹣1)2=1的圆心坐标为:C(0,e2+1).y=lnx对x求导可得:y′=.设与曲线y=lnx相切的切点为M(x0,lnx0),且满足CM与切线垂直.则•=﹣1,化为:lnx0+﹣e2﹣1=0,令g(x)=lnx+x2﹣e2﹣1在(0,+∞)上单调递增,且g(e)=0.∴x0=e.∴切点为:(e,1).∴线段PQ长度的最小值=﹣1=e﹣1.故答案为:e﹣1.【点评】本题考查了导数的几何意义、直线与圆的位置关系、斜率计算公式,考查了推理能力与计算能力,属于难题.43.函数f(x)的图象在x=2处的切线方程为2x+y﹣3=0,则f(2)+f'(2)=﹣3.【分析】先将x=2代入切线方程可求出f(2),再由切点处的导数为切线斜率可求出f'(2)的值,最后相加即可.【解答】解:由已知切点在切线上,所以f(2)=﹣1,切点处的导数为切线斜率,所以f'(2)=﹣2,所以f(2)+f′(2)=﹣3.故答案为:﹣3.【点评】本题主要考查导数的几何意义,即函数在某点的导数值等于以该点为切点的切线的斜率.44.已知三次函数f(x)=ax3+bx2+cx+d的图象如图所示,则=1.【分析】求导数得出f′(x)=3ax2+2bx+c,由图象可看出,x=﹣1,2是f(x)的两个极值点,从而得出x=﹣1,2是方程3ax2+2bx+c=0的两实数根,根据韦达定理即可得出,从而得出,从而得到.【解答】解:f′(x)=3ax2+2bx+c;根据图象知,x=﹣1,2是f(x)的两个极值点;∴x=﹣1,2是方程3ax2+2bx+c=0的两实数根;根据韦达定理,;∴2b=﹣3a,c=﹣6a;∴.故答案为:1.【点评】考查基本初等函数的求导,函数极值点的定义,根据函数导数求极值点的方法.45.如图函数f(x)的图象在点P处的切线为:y=﹣2x+5,则f(2)+f′(2)=﹣1.【分析】根据导数的几何意义和切线方程求出f′(2),把x=2代入切线方程求出f (2),代入即可求出f(2)+f′(2)的值.【解答】解:∵函数y=f(x)的图象在点x=2处的切线方程是y=﹣2x+5,∴f′(2)=﹣2,f(2)=﹣4+5=1,∴f(2)+f′(2)=﹣2+1=﹣1,故答案为:﹣1【点评】本题考查导数的几何意义,以及切点在切线上的灵活应用,属于基础题.46.函数y=(x﹣1)e x的图象在点(1,0)处的切线的斜率是e.【分析】根据在函数图象上某点的切线的斜率是该函数在该点的导数值,从而只需求函数y=(x﹣1)e x在点(1,0)处的导数即可.【解答】解:y′=xe x,∴x=1时,y′=e,∴y=(x﹣1)e x的图象在点(1,0)处的切线的斜率为e.故答案为:e.【点评】本题考查了导数的几何意义,基本初等函数积的导数的求导公式,考查了计算能力,属于基础题.47.若曲线y=e x+e﹣x的一条切线的斜率是,则切点的横坐标为ln2.【分析】设切点的横坐标为x0,求导数由题意可得x0的方程,解方程可得.【解答】解:∵f(x)=e x+e﹣x,∴f′(x)=e x﹣e﹣x,设切点的横坐标为x0,可得e x0﹣e﹣x0=整理可得2()2﹣3﹣2=0,解得=2,或=(舍去)∴x0=ln2故答案为:ln2【点评】本题考查导数值与切线斜率的关系,涉及一元二次方程的求解,属基础题.48.已知曲线f(x)=ax2﹣lnx在点(2,f(2))处的切线斜率为,则f(x)的最小值为.【分析】求出函数的导数,得到关于a的方程,求出a的值,解关于导函数的不等式,求出函数的单调区间,从而求出函数的最值即可.【解答】解:f′(x)=2ax﹣,f′(2)=4a﹣=,解得:a=,故f(x)=x2﹣lnx,f′(x)=x﹣=,令f′(x)>0,解得:x>1,令f′(x)<0,解得:0<x<1,故f(x)在(0,1)递减,在(1,+∞)递增,故f(x)min=f(1)=,故答案为:.【点评】本题考查了函数的单调性、最值问题,考查导数的应用,是一道基础题.49.已知函数y=f(x)的图象在点M(1,f(1))处的切线方程是y=x+2,则f(1)+f′(1)=3.【分析】因为切点坐标一定满足切线方程,所以据此可以求出f(1)的值,又因为切线的斜率是函数在切点处的导数,就可求出f′(1)的值,把f(1)和f′(1)代入即可.【解答】解:∵点M(1,f(1))是切点,∴点M在切线上,∴f(1)=+2=,∵函数y=f(x)的图象在点M(1,f(1))处的切线的方程是y=x+2,∴切线斜率是,即f′(1)=,∴f(1)+f'(1)=+=3.故答案为:3.【点评】本题主要考查函数的切线斜率与导数的关系,属于导数的几何意义的应用,属于基础题.50.一个物体的位移s(米)和与时间t(秒)的关系为s=4﹣2t+t2,则该物体在3秒末的瞬时速度是4米/秒.【分析】此类运动问题中瞬时速度问题的研究一般借助函数的导数求其某一时刻的瞬时速度,解答本题可以先求s=4﹣2t+t2的导数,再求得t=3秒时的导数,即可得到所求的瞬时速度.【解答】解:∵一个物体的位移s(米)和与时间t(秒)的关系为s=4﹣2t+t2,∴s′=2t﹣2∴该物体在3秒末的瞬时速度是s′|x=3=2×3﹣2=4米/秒,故答案为4米/秒.【点评】本题主要考查了变化的快慢与变化率,正确解答本题关键是理解导数的物理意义,属于基础题.。

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目录
01 添 加 目 录 项 标 题
02 导 数 基 础 知 识03 导 数 函 数 中 的 应用
05 导 数 在 实 际 问 题 中 的应用
04 导 数 在 不 等 式 证 明 中的应用
06 导 数 高 考 真 题 解 析
导数在解决工程问题中 的应用:利用导数分析 结构、材料等工程量的 变化规律,优化设计方 案。
Part Six
导数高考真题解析
历年导数高考真题回顾
2015年高考数学全国卷中,导数 题目考查了函数的单调性和极值问 题。
2020年高考数学全国卷中,导数 题目考查了利用导数研究曲线上某 点切线方程的问题。
导数可以用来解 决与力、能量和 动量相关的问题, 如牛顿第二定律、 动能定理等
导数在优化问题中的应用
导数在求最值中的应用: 通过求导找到函数的极 值点,从而解决最优化 问题。
导数在解决经济问题中 的应用:利用导数分析 成本、收益等经济指标 的变化规律,为决策提 供依据。
导数在解决物理问题中 的应用:利用导数分析 速度、加速度等物理量 的变化规律,解决运动 学和动力学问题。
Part One
单击添加章节标题
Part Two
导数基础知识
导数的定义与性质
导数的定义:函数在某一点的变化率,是切线斜率
导数的几何意义:切线的斜率 导数的运算性质:可导函数的和、差、积、商分别求导,复合函数求导 法则 导数的应用:研究函数的单调性、极值和最值等
导数的几何意义
导数表示函数 图像上某点的
导数在不等式证明中的常见方法
利用导数研究函数的单调性 利用导数研究函数的极值和最值 利用导数研究函数的凹凸性 利用导数研究函数的零点
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高中数学导数高考真题一.选择题(共7小题)1.函数y=2x2﹣e|x|在[﹣2,2]的图象大致为()A.B.C.D.2.函数y=sinx2的图象是()A.B.C.D.3.若函数f(x)=x﹣sin2x+asinx在(﹣∞,+∞)单调递增,则a的取值范围是()A.[﹣1,1]B.[﹣1,]C.[﹣,]D.[﹣1,﹣]4.已知a为函数f(x)=x3﹣12x的极小值点,则a=()A.﹣4 B.﹣2 C.4 D.25.若函数y=f(x)的图象上存在两点,使得函数的图象在这两点处的切线互相垂直,则称y=f(x)具有T性质.下列函数中具有T性质的是()A.y=sinx B.y=lnx C.y=e x D.y=x36.函数f(x)=的图象如图所示,则下列结论成立的是()A.a>0,b>0,c<0 B.a<0,b>0,c>0 C.a<0,b>0,c<0 D.a<0,b<0,c<07.设函数f′(x)是奇函数f(x)(x∈R)的导函数,f(﹣1)=0,当x>0时,xf′(x)﹣f(x)<0,则使得f(x)>0成立的x的取值范围是()A.(﹣∞,﹣1)∪(0,1)B.(﹣1,0)∪(1,+∞) C.(﹣∞,﹣1)∪(﹣1,0) D.(0,1)∪(1,+∞)二.填空题(共8小题)8.已知函数f(x)=(2x+1)e x,f′(x)为f(x)的导函数,则f′(0)的值为.9.函数f(x)=(x≥2)的最大值为.10.已知f(x)为偶函数,当x≤0时,f(x)=e﹣x﹣1﹣x,则曲线y=f(x)在点(1,2)处的切线方程是.11.已知f(x)为偶函数,当x<0时,f(x)=ln(﹣x)+3x,则曲线y=f(x)在点(1,﹣3)处的切线方程是.12.若直线y=kx+b是曲线y=lnx+2的切线,也是曲线y=ln(x+1)的切线,则b=.13.函数y=xe x在其极值点处的切线方程为.14.曲线y=x2与y=x所围成的封闭图形的面积为.15.已知函数f(x)=ax3+x+1的图象在点(1,f(1))处的切线过点(2,7),则a=.三.解答题(共15小题)16.已知函数f(x)=(x+1)lnx﹣a(x﹣1).(I)当a=4时,求曲线y=f(x)在(1,f(1))处的切线方程;(II)若当x∈(1,+∞)时,f(x)>0,求a的取值范围.17.设函数f(x)=xe a﹣x+bx,曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线方程为y=(e﹣1)x+4,(Ⅰ)求a,b的值;(Ⅱ)求f(x)的单调区间.18.设f(x)=xlnx﹣ax2+(2a﹣1)x,a∈R.(Ⅰ)令g(x)=f′(x),求g(x)的单调区间;(Ⅱ)已知f(x)在x=1处取得极大值,求实数a的取值范围.19.设函数f(x)=ax2﹣a﹣lnx,g(x)=﹣,其中a∈R,e=2.718…为自然对数的底数.(Ⅰ)讨论f(x)的单调性;(Ⅱ)证明:当x>1时,g(x)>0;(Ⅲ)确定a的所有可能取值,使得f(x)>g(x)在区间(1,+∞)内恒成立.20.设函数f(x)=lnx﹣x+1.(1)讨论f(x)的单调性;(2)证明当x∈(1,+∞)时,1<<x;(3)设c>1,证明当x∈(0,1)时,1+(c﹣1)x>c x.21.已知函数f(x)=(x﹣2)e x+a(x﹣1)2.(Ⅰ)讨论f(x)的单调性;(Ⅱ)若f(x)有两个零点,求a的取值范围.22.设函数f(x)=(x﹣1)3﹣ax﹣b,x∈R,其中a,b∈R.(1)求f(x)的单调区间;(2)若f(x)存在极值点x0,且f(x1)=f(x0),其中x1≠x0,求证:x1+2x0=3;(3)设a>0,函数g(x)=|f(x)|,求证:g(x)在区间[0,2]上的最大值不小于.23.设函数f(x)=acos2x+(a﹣1)(cosx+1),其中a>0,记|f(x)|的最大值为A.(Ⅰ)求f′(x);(Ⅱ)求A;(Ⅲ)证明:|f′(x)|≤2A.24.(Ⅰ)讨论函数f(x)=e x的单调性,并证明当x>0时,(x﹣2)e x+x+2>0;(Ⅱ)证明:当a∈[0,1)时,函数g(x)=(x>0)有最小值.设g(x)的最小值为h(a),求函数h(a)的值域.25.设函数f(x)=x3﹣ax﹣b,x∈R,其中a,b∈R.(1)求f(x)的单调区间;(2)若f(x)存在极值点x0,且f(x1)=f(x0),其中x1≠x0,求证:x1+2x0=0;(3)设a>0,函数g(x)=|f(x)|,求证:g(x)在区间[﹣1,1]上的最大值不小于.26.已知函数f(x)=(x﹣2)e x+a(x﹣1)2有两个零点.(Ⅰ)求a的取值范围;(Ⅱ)设x1,x2是f(x)的两个零点,证明:x1+x2<2.27.已知f(x)=a(x﹣lnx)+,a∈R.(I)讨论f(x)的单调性;(II)当a=1时,证明f(x)>f′(x)+对于任意的x∈[1,2]成立.28.设函数f(x)=x3+ax2+bx+c.(1)求曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程;(2)设a=b=4,若函数f(x)有三个不同零点,求c的取值范围;(3)求证:a2﹣3b>0是f(x)有三个不同零点的必要而不充分条件.29.已知函数f(x)=a x+b x(a>0,b>0,a≠1,b≠1).(1)设a=2,b=.①求方程f(x)=2的根;②若对于任意x∈R,不等式f(2x)≥mf(x)﹣6恒成立,求实数m的最大值;(2)若0<a<1,b>1,函数g(x)=f(x)﹣2有且只有1个零点,求ab的值.30.设函数f(x)=x3+,x∈[0,1],证明:(Ⅰ)f(x)≥1﹣x+x2(Ⅱ)<f(x)≤.高中数学导数高考真题参考答案与试题解析一.选择题(共7小题)1.(2016•新课标Ⅰ)函数y=2x2﹣e|x|在[﹣2,2]的图象大致为()A.B.C.D.【分析】根据已知中函数的解析式,分析函数的奇偶性,最大值及单调性,利用排除法,可得答案.【解答】解:∵f(x)=y=2x2﹣e|x|,∴f(﹣x)=2(﹣x)2﹣e|﹣x|=2x2﹣e|x|,故函数为偶函数,当x=±2时,y=8﹣e2∈(0,1),故排除A,B;当x∈[0,2]时,f(x)=y=2x2﹣e x,∴f′(x)=4x﹣e x=0有解,故函数y=2x2﹣e|x|在[0,2]不是单调的,故排除C,故选:D【点评】本题考查的知识点是函数的图象,对于超越函数的图象,一般采用排除法解答.2.(2016•浙江)函数y=sinx2的图象是()A.B.C.D.【分析】根据函数奇偶性的性质,以及函数零点的个数进行判断排除即可.【解答】解:∵sin(﹣x)2=sinx2,∴函数y=sinx2是偶函数,即函数的图象关于y轴对称,排除A,C;由y=sinx2=0,则x2=kπ,k≥0,则x=±,k≥0,故函数有无穷多个零点,排除B,故选:D【点评】本题主要考查函数图象的识别和判断,根据函数奇偶性和函数零点的性质是解决本题的关键.比较基础.3.(2016•新课标Ⅰ)若函数f(x)=x﹣sin2x+asinx在(﹣∞,+∞)单调递增,则a的取值范围是()A.[﹣1,1]B.[﹣1,]C.[﹣,]D.[﹣1,﹣]【分析】求出f(x)的导数,由题意可得f′(x)≥0恒成立,设t=cosx(﹣1≤t ≤1),即有5﹣4t2+3at≥0,对t讨论,分t=0,0<t≤1,﹣1≤t<0,分离参数,运用函数的单调性可得最值,解不等式即可得到所求范围.【解答】解:函数f(x)=x﹣sin2x+asinx的导数为f′(x)=1﹣cos2x+acosx,由题意可得f′(x)≥0恒成立,即为1﹣cos2x+acosx≥0,即有﹣cos2x+acosx≥0,设t=cosx(﹣1≤t≤1),即有5﹣4t2+3at≥0,当t=0时,不等式显然成立;当0<t≤1时,3a≥4t﹣,由4t﹣在(0,1]递增,可得t=1时,取得最大值﹣1,可得3a≥﹣1,即a≥﹣;当﹣1≤t<0时,3a≤4t﹣,由4t﹣在[﹣1,0)递增,可得t=﹣1时,取得最小值1,可得3a≤1,即a≤.综上可得a的范围是[﹣,].故选:C.【点评】本题考查导数的运用:求单调性,考查不等式恒成立问题的解法,注意运用参数分离和换元法,考查函数的单调性的运用,属于中档题.4.(2016•四川)已知a为函数f(x)=x3﹣12x的极小值点,则a=()A.﹣4 B.﹣2 C.4 D.2【分析】可求导数得到f′(x)=3x2﹣12,可通过判断导数符号从而得出f(x)的极小值点,从而得出a的值.【解答】解:f′(x)=3x2﹣12;∴x<﹣2时,f′(x)>0,﹣2<x<2时,f′(x)<0,x>2时,f′(x)>0;∴x=2是f(x)的极小值点;又a为f(x)的极小值点;∴a=2.故选D.【点评】考查函数极小值点的定义,以及根据导数符号判断函数极值点的方法及过程,要熟悉二次函数的图象.5.(2016•山东)若函数y=f(x)的图象上存在两点,使得函数的图象在这两点处的切线互相垂直,则称y=f(x)具有T性质.下列函数中具有T性质的是()A.y=sinx B.y=lnx C.y=e x D.y=x3【分析】若函数y=f(x)的图象上存在两点,使得函数的图象在这两点处的切线互相垂直,则函数y=f(x)的导函数上存在两点,使这点的导函数值乘积为﹣1,进而可得答案.【解答】解:函数y=f(x)的图象上存在两点,使得函数的图象在这两点处的切线互相垂直,则函数y=f(x)的导函数上存在两点,使这点的导函数值乘积为﹣1,当y=sinx时,y′=cosx,满足条件;当y=lnx时,y′=>0恒成立,不满足条件;当y=e x时,y′=e x>0恒成立,不满足条件;当y=x3时,y′=3x2>0恒成立,不满足条件;故选:A【点评】本题考查的知识点是利用导数研究曲线上某点切线方程,转化思想,难度中档.6.(2015•安徽)函数f(x)=的图象如图所示,则下列结论成立的是()A.a>0,b>0,c<0 B.a<0,b>0,c>0 C.a<0,b>0,c<0 D.a<0,b<0,c<0【分析】分别根据函数的定义域,函数零点以及f(0)的取值进行判断即可.【解答】解:函数在P处无意义,由图象看P在y轴右边,所以﹣c>0,得c<0,f(0)=,∴b>0,由f(x)=0得ax+b=0,即x=﹣,即函数的零点x=﹣>0,∴a<0,综上a<0,b>0,c<0,故选:C【点评】本题主要考查函数图象的识别和判断,根据函数图象的信息,结合定义域,零点以及f(0)的符号是解决本题的关键.7.(2015•新课标Ⅱ)设函数f′(x)是奇函数f(x)(x∈R)的导函数,f(﹣1)=0,当x>0时,xf′(x)﹣f(x)<0,则使得f(x)>0成立的x的取值范围是()A.(﹣∞,﹣1)∪(0,1)B.(﹣1,0)∪(1,+∞) C.(﹣∞,﹣1)∪(﹣1,0) D.(0,1)∪(1,+∞)【分析】由已知当x>0时总有xf′(x)﹣f(x)<0成立,可判断函数g(x)=为减函数,由已知f(x)是定义在R上的奇函数,可证明g(x)为(﹣∞,0)∪(0,+∞)上的偶函数,根据函数g(x)在(0,+∞)上的单调性和奇偶性,模拟g(x)的图象,而不等式f(x)>0等价于x•g(x)>0,数形结合解不等式组即可.【解答】解:设g(x)=,则g(x)的导数为:g′(x)=,∵当x>0时总有xf′(x)<f(x)成立,即当x>0时,g′(x)恒小于0,∴当x>0时,函数g(x)=为减函数,又∵g(﹣x)====g(x),∴函数g(x)为定义域上的偶函数又∵g(﹣1)==0,∴函数g(x)的图象性质类似如图:数形结合可得,不等式f(x)>0⇔x•g(x)>0⇔或,⇔0<x<1或x<﹣1.故选:A.【点评】本题主要考查了利用导数判断函数的单调性,并由函数的奇偶性和单调性解不等式,属于综合题.二.填空题(共8小题)8.(2016•天津)已知函数f(x)=(2x+1)e x,f′(x)为f(x)的导函数,则f′(0)的值为3.【分析】先求导,再带值计算.【解答】解:∵f(x)=(2x+1)e x,∴f′(x)=2e x+(2x+1)e x,∴f′(0)=2e0+(2×0+1)e0=2+1=3.故答案为:3.【点评】本题考查了导数的运算法则,属于基础题.9.(2016•北京)函数f(x)=(x≥2)的最大值为2.【分析】分离常数便可得到,根据反比例函数的单调性便可判断该函数在[2,+∞)上为减函数,从而x=2时f(x)取最大值,并可求出该最大值.【解答】解:;∴f(x)在[2,+∞)上单调递减;∴x=2时,f(x)取最大值2.故答案为:2.【点评】考查函数最大值的概念及求法,分离常数法的运用,以及反比例函数的单调性,根据函数单调性求最值的方法.10.(2016•新课标Ⅲ)已知f(x)为偶函数,当x≤0时,f(x)=e﹣x﹣1﹣x,则曲线y=f(x)在点(1,2)处的切线方程是y=2x.【分析】由已知函数的奇偶性结合x≤0时的解析式求出x>0时的解析式,求出导函数,得到f′(1),然后代入直线方程的点斜式得答案.【解答】解:已知f(x)为偶函数,当x≤0时,f(x)=e﹣x﹣1﹣x,设x>0,则﹣x<0,∴f(x)=f(﹣x)=e x﹣1+x,则f′(x)=e x﹣1+1,f′(1)=e0+1=2.∴曲线y=f(x)在点(1,2)处的切线方程是y﹣2=2(x﹣1).即y=2x.故答案为:y=2x.【点评】本题考查利用导数研究过曲线上某点处的切线方程,考查了函数解析式的求解及常用方法,是中档题.11.(2016•新课标Ⅲ)已知f(x)为偶函数,当x<0时,f(x)=ln(﹣x)+3x,则曲线y=f(x)在点(1,﹣3)处的切线方程是2x+y+1=0.【分析】由偶函数的定义,可得f(﹣x)=f(x),即有x>0时,f(x)=lnx﹣3x,求出导数,求得切线的斜率,由点斜式方程可得切线的方程.【解答】解:f(x)为偶函数,可得f(﹣x)=f(x),当x<0时,f(x)=ln(﹣x)+3x,即有x>0时,f(x)=lnx﹣3x,f′(x)=﹣3,可得f(1)=ln1﹣3=﹣3,f′(1)=1﹣3=﹣2,则曲线y=f(x)在点(1,﹣3)处的切线方程为y﹣(﹣3)=﹣2(x﹣1),即为2x+y+1=0.故答案为:2x+y+1=0.【点评】本题考查导数的运用:求切线的方程,同时考查函数的奇偶性的定义和运用,考查运算能力,属于中档题.12.(2016•新课标Ⅱ)若直线y=kx+b是曲线y=lnx+2的切线,也是曲线y=ln(x+1)的切线,则b=1﹣ln2.【分析】先设切点,然后利用切点来寻找切线斜率的联系,以及对应的函数值,综合联立求解即可【解答】解:设y=kx+b与y=lnx+2和y=ln(x+1)的切点分别为(x1,kx1+b)、(x2,kx2+b);由导数的几何意义可得k==,得x1=x2+1再由切点也在各自的曲线上,可得联立上述式子解得;从而kx1+b=lnx1+2得出b=1﹣ln2.【点评】本题考查了导数的几何意义,体现了方程思想,对学生综合计算能力有一定要求,中档题13.(2015•陕西)函数y=xe x在其极值点处的切线方程为y=﹣.【分析】求出极值点,再结合导数的几何意义即可求出切线的方程.【解答】解:依题解:依题意得y′=e x+xe x,令y′=0,可得x=﹣1,∴y=﹣.因此函数y=xe x在其极值点处的切线方程为y=﹣.故答案为:y=﹣.【点评】本小题主要考查直线的斜率、导数的几何意义、利用导数研究曲线上某点切线方程等基础知识,考查运算求解能力.属于基础题.14.(2015•天津)曲线y=x2与y=x所围成的封闭图形的面积为.【分析】先根据题意画出区域,然后依据图形得到积分下限为0,积分上限为1,从而利用定积分表示出曲边梯形的面积,最后用定积分的定义求出所求即可.【解答】解:先根据题意画出图形,得到积分上限为1,积分下限为0直线y=x与曲线y=x2所围图形的面积S=∫01(x﹣x2)dx而∫01(x﹣x2)dx=()|01=﹣=∴曲边梯形的面积是.故答案为:.【点评】本题主要考查了学生会求出原函数的能力,以及考查了数形结合的思想,同时会利用定积分求图形面积的能力,解题的关键就是求原函数.15.(2015•新课标Ⅰ)已知函数f(x)=ax3+x+1的图象在点(1,f(1))处的切线过点(2,7),则a=1.【分析】求出函数的导数,利用切线的方程经过的点求解即可.【解答】解:函数f(x)=ax3+x+1的导数为:f′(x)=3ax2+1,f′(1)=3a+1,而f(1)=a+2,切线方程为:y﹣a﹣2=(3a+1)(x﹣1),因为切线方程经过(2,7),所以7﹣a﹣2=(3a+1)(2﹣1),解得a=1.故答案为:1.【点评】本题考查函数的导数的应用,切线方程的求法,考查计算能力.三.解答题(共15小题)16.(2016•新课标Ⅱ)已知函数f(x)=(x+1)lnx﹣a(x﹣1).(I)当a=4时,求曲线y=f(x)在(1,f(1))处的切线方程;(II)若当x∈(1,+∞)时,f(x)>0,求a的取值范围.【分析】(I)当a=4时,求出曲线y=f(x)在(1,f(1))处的切线的斜率,即可求出切线方程;(II)先求出f′(x)>f′(1)=2﹣a,再结合条件,分类讨论,即可求a的取值范围.【解答】解:(I)当a=4时,f(x)=(x+1)lnx﹣4(x﹣1).f(1)=0,即点为(1,0),函数的导数f′(x)=lnx+(x+1)•﹣4,则f′(1)=ln1+2﹣4=2﹣4=﹣2,即函数的切线斜率k=f′(1)=﹣2,则曲线y=f(x)在(1,0)处的切线方程为y=﹣2(x﹣1)=﹣2x+2;(II)∵f(x)=(x+1)lnx﹣a(x﹣1),∴f′(x)=1++lnx﹣a,∴f″(x)=,∵x>1,∴f″(x)>0,∴f′(x)在(1,+∞)上单调递增,∴f′(x)>f′(1)=2﹣a.①a≤2,f′(x)>f′(1)≥0,∴f(x)在(1,+∞)上单调递增,∴f(x)>f(1)=0,满足题意;②a>2,存在x0∈(1,+∞),f′(x0)=0,函数f(x)在(1,x0)上单调递减,在(x0,+∞)上单调递增,由f(1)=0,可得存在x0∈(1,+∞),f(x0)<0,不合题意.综上所述,a≤2.【点评】本题主要考查了导数的应用,函数的导数与函数的单调性的关系的应用,导数的几何意义,考查参数范围的求解,考查学生分析解决问题的能力,有难度.17.(2016•北京)设函数f(x)=xe a﹣x+bx,曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线方程为y=(e﹣1)x+4,(Ⅰ)求a,b的值;(Ⅱ)求f(x)的单调区间.【分析】(Ⅰ)求函数的导数,根据导数的几何意义求出函数的切线斜率以及f (2),建立方程组关系即可求a,b的值;(Ⅱ)求函数的导数,利用函数单调性和导数之间的关系即可求f(x)的单调区间.【解答】解:(Ⅰ)∵y=f(x)在点(2,f(2))处的切线方程为y=(e﹣1)x+4,∴当x=2时,y=2(e﹣1)+4=2e+2,即f(2)=2e+2,同时f′(2)=e﹣1,∵f(x)=xe a﹣x+bx,∴f′(x)=e a﹣x﹣xe a﹣x+b,则,即a=2,b=e;(Ⅱ)∵a=2,b=e;∴f(x)=xe2﹣x+ex,∴f′(x)=e2﹣x﹣xe2﹣x+e=(1﹣x)e2﹣x+e,f″(x)=﹣e2﹣x﹣(1﹣x)e2﹣x=(x﹣2)e2﹣x,由f″(x)>0得x>2,由f″(x)<0得x<2,即当x=2时,f′(x)取得极小值f′(2)=(1﹣2)e2﹣2+e=e﹣1>0,∴f′(x)>0恒成立,即函数f(x)是增函数,即f(x)的单调区间是(﹣∞,+∞).【点评】本题主要考查导数的应用,根据导数的几何意义,结合切线斜率建立方程关系以及利用函数单调性和导数之间的关系是解决本题的关键.综合性较强.18.(2016•山东)设f(x)=xlnx﹣ax2+(2a﹣1)x,a∈R.(Ⅰ)令g(x)=f′(x),求g(x)的单调区间;(Ⅱ)已知f(x)在x=1处取得极大值,求实数a的取值范围.【分析】(Ⅰ)先求出g(x)=f′(x)的解析式,然后求函数的导数g′(x),利用函数单调性和导数之间的关系即可求g(x)的单调区间;(Ⅱ)分别讨论a的取值范围,根据函数极值的定义,进行验证即可得到结论.【解答】解:(Ⅰ)∵f(x)=xlnx﹣ax2+(2a﹣1)x,∴g(x)=f′(x)=lnx﹣2ax+2a,x>0,g′(x)=﹣2a=,当a≤0,g′(x)>0恒成立,即可g(x)的单调增区间是(0,+∞);当a>0,当x>时,g′(x)<0,函数为减函数,当0<x<,g′(x)>0,函数为增函数,∴当a≤0时,g(x)的单调增区间是(0,+∞);当a>0时,g(x)的单调增区间是(0,),单调减区间是(,+∞);(Ⅱ)∵f(x)在x=1处取得极大值,∴f′(1)=0,①当a≤0时,f′(x)单调递增,则当0<x<1时,f′(x)<0,f(x)单调递减,当x>1时,f′(x)>0,f(x)单调递增,∴f(x)在x=1处取得极小值,不合题意,②当0<a<时,>1,由(1)知,f′(x)在(0,)内单调递增,当0<x<1时,f′(x)<0,当1<x<时,f′(x)>0,∴f(x)在(0,1)内单调递减,在(1,)内单调递增,即f(x)在x=1处取得极小值,不合题意.③当a=时,=1,f′(x)在(0,1)内单调递增,在(1,+∞)上单调递减,则当x>0时,f′(x)≤0,f(x)单调递减,不合题意.④当a>时,0<<1,当<x<1时,f′(x)>0,f(x)单调递增,当x>1时,f′(x)<0,f(x)单调递减,∴当x=1时,f(x)取得极大值,满足条件.综上实数a的取值范围是a>.【点评】本题主要考查导数的综合应用,考查函数的单调性,极值和导数的关系,要求熟练掌握利用导数研究函数的单调性、极值与最值、把问题等价转化等是解题的关键.综合性较强,难度较大.19.(2016•四川)设函数f(x)=ax2﹣a﹣lnx,g(x)=﹣,其中a∈R,e=2.718…为自然对数的底数.(Ⅰ)讨论f(x)的单调性;(Ⅱ)证明:当x>1时,g(x)>0;(Ⅲ)确定a的所有可能取值,使得f(x)>g(x)在区间(1,+∞)内恒成立.【分析】(Ⅰ)求导数,分类讨论,即可讨论f(x)的单调性;(Ⅱ)要证g(x)>0(x>1),即﹣>0,即证,也就是证;(Ⅲ)由f(x)>g(x),得,设t(x)=,由题意知,t(x)>0在(1,+∞)内恒成立,再构造函数,求导数,即可确定a的取值范围.【解答】(Ⅰ)解:由f(x)=ax2﹣a﹣lnx,得f′(x)=2ax﹣=(x>0),当a≤0时,f′(x)<0在(0,+∞)成立,则f(x)为(0,+∞)上的减函数;当a>0时,由f′(x)=0,得x==,∴当x∈(0,)时,f′(x)<0,当x∈(,+∞)时,f′(x)>0,则f(x)在(0,)上为减函数,在(,+∞)上为增函数;综上,当a≤0时,f(x)为(0,+∞)上的减函数,当a>0时,f(x)在(0,)上为减函数,在(,+∞)上为增函数;(Ⅱ)证明:要证g(x)>0(x>1),即﹣>0,即证,也就是证,令h(x)=,则h′(x)=,∴h(x)在(1,+∞)上单调递增,则h(x)min=h(1)=e,即当x>1时,h(x)>e,∴当x>1时,g(x)>0;(Ⅲ)解:由f(x)>g(x),得,设t(x)=,由题意知,t(x)>0在(1,+∞)内恒成立,∵t(1)=0,∴有t′(x)=2ax=≥0在(1,+∞)内恒成立,令φ(x)=,则φ′(x)=2a=,当x≥2时,φ′(x)>0,令h(x)=,h′(x)=,函数在[1,2)上单调递增,∴h(x)min=h(1)=﹣1.又2a≥1,e1﹣x>0,∴1<x<2,φ′(x)>0,综上所述,x>1,φ′(x)>0,φ(x)在区间(1,+∞)单调递增,∴t′(x)>t′(1)≥0,即t(x)在区间(1,+∞)单调递增,∴a≥.【点评】本题考查导数知识的综合运用,考查函数的单调性,不等式的证明,考查恒成立成立问题,正确构造函数,求导数是关键.20.(2016•新课标Ⅲ)设函数f(x)=lnx﹣x+1.(1)讨论f(x)的单调性;(2)证明当x∈(1,+∞)时,1<<x;(3)设c>1,证明当x∈(0,1)时,1+(c﹣1)x>c x.【分析】(1)求出导数,由导数大于0,可得增区间;导数小于0,可得减区间,注意函数的定义域;(2)由题意可得即证lnx<x﹣1<xlnx.运用(1)的单调性可得lnx<x﹣1,设F(x)=xlnx﹣x+1,x>1,求出单调性,即可得到x﹣1<xlnx成立;(3)设G(x)=1+(c﹣1)x﹣c x,求出导数,可令G′(x)=0,由c>1,x∈(0,1),可得1<<c,由(1)可得c x=恰有一解,设为x=x0是G(x)的最小值点,运用最值,结合不等式的性质,即可得证.【解答】解:(1)函数f(x)=lnx﹣x+1的导数为f′(x)=﹣1,由f′(x)>0,可得0<x<1;由f′(x)<0,可得x>1.即有f(x)的增区间为(0,1);减区间为(1,+∞);(2)证明:当x∈(1,+∞)时,1<<x,即为lnx<x﹣1<xlnx.由(1)可得f(x)=lnx﹣x+1在(1,+∞)递减,可得f(x)<f(1)=0,即有lnx<x﹣1;设F(x)=xlnx﹣x+1,x>1,F′(x)=1+lnx﹣1=lnx,当x>1时,F′(x)>0,可得F(x)递增,即有F(x)>F(1)=0,即有xlnx>x﹣1,则原不等式成立;(3)证明:设G(x)=1+(c﹣1)x﹣c x,G′(x)=c﹣1﹣c x lnc,可令G′(x)=0,可得c x=,由c>1,x∈(0,1),可得1<c x<c,即1<<c,由(1)可得c x=恰有一解,设为x=x0是G(x)的最大值点,且0<x0<1,由G(0)=G(1)=0,且G(x)在(0,x0)递增,在(x0,1)递减,可得G(x0)=1+(c﹣1)x0﹣c x0>0成立,则c>1,当x∈(0,1)时,1+(c﹣1)x>c x.【点评】本题考查导数的运用:求单调区间和极值、最值,考查不等式的证明,注意运用构造函数法,求出导数判断单调性,考查推理和运算能力,属于中档题.21.(2016•新课标Ⅰ)已知函数f(x)=(x﹣2)e x+a(x﹣1)2.(Ⅰ)讨论f(x)的单调性;(Ⅱ)若f(x)有两个零点,求a的取值范围.【分析】(Ⅰ)求出f(x)的导数,讨论当a≥0时,a<﹣时,a=﹣时,﹣<a<0,由导数大于0,可得增区间;由导数小于0,可得减区间;(Ⅱ)由(Ⅰ)的单调区间,对a讨论,结合单调性和函数值的变化特点,即可得到所求范围.【解答】解:(Ⅰ)由f(x)=(x﹣2)e x+a(x﹣1)2,可得f′(x)=(x﹣1)e x+2a(x﹣1)=(x﹣1)(e x+2a),①当a≥0时,由f′(x)>0,可得x>1;由f′(x)<0,可得x<1,即有f(x)在(﹣∞,1)递减;在(1,+∞)递增;②当a<0时,若a=﹣,则f′(x)≥0恒成立,即有f(x)在R上递增;若a<﹣时,由f′(x)>0,可得x<1或x>ln(﹣2a);由f′(x)<0,可得1<x<ln(﹣2a).即有f(x)在(﹣∞,1),(ln(﹣2a),+∞)递增;在(1,ln(﹣2a))递减;若﹣<a<0,由f′(x)>0,可得x<ln(﹣2a)或x>1;由f′(x)<0,可得ln(﹣2a)<x<1.即有f(x)在(﹣∞,ln(﹣2a)),(1,+∞)递增;在(ln(﹣2a),1)递减;(Ⅱ)①由(Ⅰ)可得当a>0时,f(x)在(﹣∞,1)递减;在(1,+∞)递增,且f(1)=﹣e<0,x→+∞,f(x)→+∞;x→﹣∞,f(x)→+∞.f(x)有两个零点;②当a=0时,f(x)=(x﹣2)e x,所以f(x)只有一个零点x=2;③当a<0时,若a<﹣时,f(x)在(1,ln(﹣2a))递减,在(﹣∞,1),(ln(﹣2a),+∞)递增,又当x≤1时,f(x)<0,所以f(x)不存在两个零点;当a≥﹣时,f(x)在(1,+∞)单调递增,又x≤1时,f(x)<0,所以f(x)不存在两个零点.综上可得,f(x)有两个零点时,a的取值范围为(0,+∞).【点评】本题考查导数的运用:求单调区间,考查函数零点的判断,注意运用分类讨论的思想方法和函数方程的转化思想,考查化简整理的运算能力,属于难题.22.(2016•天津)设函数f(x)=(x﹣1)3﹣ax﹣b,x∈R,其中a,b∈R.(1)求f(x)的单调区间;(2)若f(x)存在极值点x0,且f(x1)=f(x0),其中x1≠x0,求证:x1+2x0=3;(3)设a>0,函数g(x)=|f(x)|,求证:g(x)在区间[0,2]上的最大值不小于.【分析】(1)求出f(x)的导数,讨论a≤0时,f′(x)≥0,f(x)在R上递增;当a>0时,由导数大于0,可得增区间;导数小于0,可得减区间;(2)f′(x0)=0,可得3(x0﹣1)2=a,分别计算f(x0),f(3﹣2x0),化简整理即可得证;(3)要证g(x)在区间[0,2]上的最大值不小于,即证在[0,2]上存在x1,x2,使得f(x1)﹣f(x2)≥.讨论当a≥3时,当0<a<3时,运用单调性和极值,化简整理即可得证.【解答】解:(1)函数f(x)=(x﹣1)3﹣ax﹣b的导数为f′(x)=3(x﹣1)2﹣a,当a≤0时,f′(x)≥0,f(x)在R上递增;当a>0时,当x>1+或x<1﹣时,f′(x)>0,当1﹣<x<1+,f′(x)<0,可得f(x)的增区间为(﹣∞,1﹣),(1+,+∞),减区间为(1﹣,1+);(2)证明:f′(x0)=0,可得3(x0﹣1)2=a,由f(x0)=(x0﹣1)3﹣3x0(x0﹣1)2﹣b=(x0﹣1)2(﹣2x0﹣1)﹣b,f(3﹣2x0)=(2﹣2x0)3﹣3(3﹣2x0)(x0﹣1)2﹣b=(x0﹣1)2(8﹣8x0﹣9+6x0)﹣b=(x0﹣1)2(﹣2x0﹣1)﹣b,即为f(3﹣2x0)=f(x0)=f(x1),即有3﹣2x0=x1,即为x1+2x0=3;(3)证明:要证g(x)在区间[0,2]上的最大值不小于,即证在[0,2]上存在x1,x2,使得f(x1)﹣f(x2)≥.当a≥3时,f(x)在[0,2]递减,f(2)=1﹣2a﹣b,f(0)=﹣1﹣b,f(0)﹣f(2)=2a﹣2≥4>,递减,成立;当0<a<3时,f(1﹣)=(﹣)3﹣a(1﹣)﹣b=﹣﹣a+a﹣b=﹣a﹣b,f(1+)=()3﹣a(1+)﹣b=﹣a﹣a﹣b=﹣﹣a﹣b,f(2)=1﹣2a﹣b,f(0)=﹣1﹣b,f(2)﹣f(0)=2﹣2a,若0<a≤时,f(2)﹣f(0)=2﹣2a≥成立;若a>时,f(1﹣)﹣f(1+)=>成立.综上可得,g(x)在区间[0,2]上的最大值不小于.【点评】本题考查导数的运用:求单调区间和最值,考查不等式的证明,注意运用分类讨论的思想方法和转化思想,考查分析法的证明,以及化简整理的运算能力,属于难题.23.(2016•新课标Ⅲ)设函数f(x)=acos2x+(a﹣1)(cosx+1),其中a>0,记|f(x)|的最大值为A.(Ⅰ)求f′(x);(Ⅱ)求A;(Ⅲ)证明:|f′(x)|≤2A.【分析】(Ⅰ)根据复合函数的导数公式进行求解即可求f′(x);(Ⅱ)讨论a的取值,利用分类讨论的数学,结合换元法,以及一元二次函数的最值的性质进行求解;(Ⅲ)由(I),结合绝对值不等式的性质即可证明:|f′(x)|≤2A.【解答】(I)解:f′(x)=﹣2asin2x﹣(a﹣1)sinx.(II)当a≥1时,|f(x)|=|acos2x+(a﹣1)(cosx+1)|≤a|cos2x|+(a﹣1)|(cosx+1)|≤a|cos2x|+(a﹣1)(|cosx|+1)|≤a+2(a﹣1)=3a﹣2=f(0),因此A=3a﹣2.当0<a<1时,f(x)等价为f(x)=acos2x+(a﹣1)(cosx+1)=2acos2x+(a﹣1)cosx﹣1,令g(t)=2at2+(a﹣1)t﹣1,则A是|g(t)|在[﹣1,1]上的最大值,g(﹣1)=a,g(1)=3a﹣2,且当t=时,g(t)取得极小值,极小值为g()=﹣﹣1=﹣,(二次函数在对称轴处取得极值)令﹣1<<1,得a<(舍)或a>.因此A=3a﹣2①当0<a≤时,g(t)在(﹣1,1)内无极值点,|g(﹣1)|=a,|g(1)|=2﹣3a,|g(﹣1)|<|g(1)|,∴A=2﹣3a,②当<a<1时,由g(﹣1)﹣g(1)=2(1﹣a)>0,得g(﹣1)>g(1)>g(),又|g()﹣g(﹣1)|=>0,∴A=|g()|=,综上,A=.(III)证明:由(I)可得:|f′(x)|=|﹣2asin2x﹣(a﹣1)sinx|≤2a+|a﹣1|,当0<a≤时,|f′(x)|≤1+a≤2﹣4a<2(2﹣3a)=2A,当<a<1时,A==++≥1,∴|f′(x)|≤1+a≤2A,当a≥1时,|f′(x)|≤3a﹣1≤6a﹣4=2A,综上:|f′(x)|≤2A.【点评】本题主要考查函数的导数以及函数最值的应用,求函数的导数,利用函数单调性和导数的关系,以及换元法,转化法转化法转化为一元二次函数是解决本题的关键.综合性较强,难度较大.24.(2016•新课标Ⅱ)(Ⅰ)讨论函数f(x)=e x的单调性,并证明当x>0时,(x﹣2)e x+x+2>0;(Ⅱ)证明:当a∈[0,1)时,函数g(x)=(x>0)有最小值.设g(x)的最小值为h(a),求函数h(a)的值域.【分析】从导数作为切入点探求函数的单调性,通过函数单调性来求得函数的值域,利用复合函数的求导公式进行求导,然后逐步分析即可【解答】解:(1)证明:f(x)=f'(x)=e x()=∵当x∈(﹣∞,﹣2)∪(﹣2,+∞)时,f'(x)>0∴f(x)在(﹣∞,﹣2)和(﹣2,+∞)上单调递增∴x>0时,>f(0)=﹣1即(x﹣2)e x+x+2>0(2)g'(x)===a∈[0,1)由(1)知,当x>0时,f(x)=的值域为(﹣1,+∞),只有一解使得,t∈(0,2]当x∈(0,t)时,g'(x)<0,g(x)单调减;当x∈(t,+∞),g'(x)>0,g(x)单调增;h(a)===记k(t)=,在t∈(0,2]时,k'(t)=>0,故k(t)单调递增,所以h(a)=k(t)∈(,].【点评】该题考查了导数在函数单调性上的应用,重点是掌握复合函数的求导,以及导数代表的意义,计算量较大,难度较大.25.(2016•天津)设函数f(x)=x3﹣ax﹣b,x∈R,其中a,b∈R.(1)求f(x)的单调区间;(2)若f(x)存在极值点x0,且f(x1)=f(x0),其中x1≠x0,求证:x1+2x0=0;(3)设a>0,函数g(x)=|f(x)|,求证:g(x)在区间[﹣1,1]上的最大值不小于.【分析】(1)求出f(x)的导数,讨论a≤0时f′(x)≥0,f(x)在R上递增;当a>0时,由导数大于0,可得增区间;导数小于0,可得减区间;(2)由条件判断出a>0,且x0≠0,由f′(x0)=0求出x0,分别代入解析式化简f(x0),f(﹣2x0),化简整理后可得证;(3)设g(x)在区间[﹣1,1]上的最大值M,根据极值点与区间的关系对a分三种情况讨论,运用f(x)单调性和前两问的结论,求出g(x)在区间上的取值范围,利用a的范围化简整理后求出M,再利用不等式的性质证明结论成立.【解答】解:(1)若f(x)=x3﹣ax﹣b,则f′(x)=3x2﹣a,分两种情况讨论:①、当a≤0时,有f′(x)=3x2﹣a≥0恒成立,此时f(x)的单调递增区间为(﹣∞,+∞),②、当a>0时,令f′(x)=3x2﹣a=0,解得x=或x=,当x>或x<﹣时,f′(x)=3x2﹣a>0,f(x)为增函数,当﹣<x<时,f′(x)=3x2﹣a<0,f(x)为减函数,故f(x)的增区间为(﹣∞,﹣),(,+∞),减区间为(﹣,);(2)若f(x)存在极值点x0,则必有a>0,且x0≠0,由题意可得,f′(x)=3x2﹣a,则x02=,进而f(x0)=x03﹣ax0﹣b=﹣x0﹣b,又f(﹣2x0)=﹣8x03+2ax0﹣b=﹣x0+2ax0﹣b=f(x0),由题意及(Ⅰ)可得:存在唯一的实数x1,满足f(x1)=f(x0),其中x1≠x0,则有x1=﹣2x0,故有x1+2x0=0;(Ⅲ)设g(x)在区间[﹣1,1]上的最大值M,max{x,y}表示x、y两个数的最大值,下面分三种情况讨论:①当a≥3时,﹣≤﹣1<1≤,由(I)知f(x)在区间[﹣1,1]上单调递减,所以f(x)在区间[﹣1,1]上的取值范围是[f(1),f(﹣1)],因此M=max{|f(1)|,|f(﹣1)|}=max{|1﹣a﹣b|,|﹣1+a﹣b|}=max{|a﹣1+b|,|a﹣1﹣b|}=,所以M=a﹣1+|b|≥2②当a<3时,,由(Ⅰ)、(Ⅱ)知,f(﹣1)≥=f(),f(1)≤=,所以f(x)在区间[﹣1,1]上的取值范围是[f(),f(﹣)],因此M=max{|f()|,|f(﹣)|}=max{||,||}=max{||,||}=,③当0<a<时,,由(Ⅰ)、(Ⅱ)知,f(﹣1)<=f(),f(1)>=,所以f(x)在区间[﹣1,1]上的取值范围是[f(﹣1),f(1)],因此M=max{|f(﹣1)|,|f(1)|}=max{|﹣1+a﹣b|,|1﹣a﹣b|}=max{|1﹣a+b|,|1﹣a﹣b|}=1﹣a+|b|>,综上所述,当a>0时,g(x)在区间[﹣1,1]上的最大值不小于.【点评】本题考查导数的运用:求单调区间和最值,不等式的证明,注意运用分类讨论的思想方法和转化思想,考查分析法在证明中的应用,以及化简整理、运算能力,属于难题.26.(2016•新课标Ⅰ)已知函数f(x)=(x﹣2)e x+a(x﹣1)2有两个零点.(Ⅰ)求a的取值范围;(Ⅱ)设x1,x2是f(x)的两个零点,证明:x1+x2<2.【分析】(Ⅰ)由函数f(x)=(x﹣2)e x+a(x﹣1)2可得:f′(x)=(x﹣1)e x+2a (x﹣1)=(x﹣1)(e x+2a),对a进行分类讨论,综合讨论结果,可得答案.(Ⅱ)设x1,x2是f(x)的两个零点,则﹣a==,令g(x)=,则g(x1)=g(x2)=﹣a,分析g(x)的单调性,令m>0,则g(1+m)﹣g(1﹣m)=,设h(m)=,m>0,利用导数法可得h(m)>h(0)=0恒成立,即g(1+m)>g(1﹣m)恒成立,令m=1﹣x1>0,可得结论.【解答】解:(Ⅰ)∵函数f(x)=(x﹣2)e x+a(x﹣1)2,∴f′(x)=(x﹣1)e x+2a(x﹣1)=(x﹣1)(e x+2a),①若a=0,那么f(x)=0⇔(x﹣2)e x=0⇔x=2,函数f(x)只有唯一的零点2,不合题意;②若a>0,那么e x+2a>0恒成立,当x<1时,f′(x)<0,此时函数为减函数;当x>1时,f′(x)>0,此时函数为增函数;此时当x=1时,函数f(x)取极小值﹣e,由f(2)=a>0,可得:函数f(x)在x>1存在一个零点;当x<1时,e x<e,x﹣2<﹣1<0,∴f(x)=(x﹣2)e x+a(x﹣1)2>(x﹣2)e+a(x﹣1)2=a(x﹣1)2+e(x﹣1)﹣e,令a(x﹣1)2+e(x﹣1)﹣e=0的两根为t1,t2,且t1<t2,则当x<t1,或x>t2时,f(x)>a(x﹣1)2+e(x﹣1)﹣e>0,故函数f(x)在x<1存在一个零点;即函数f(x)在R是存在两个零点,满足题意;③若﹣<a<0,则ln(﹣2a)<lne=1,当x<ln(﹣2a)时,x﹣1<ln(﹣2a)﹣1<lne﹣1=0,e x+2a<e ln(﹣2a)+2a=0,即f′(x)=(x﹣1)(e x+2a)>0恒成立,故f(x)单调递增,当ln(﹣2a)<x<1时,x﹣1<0,e x+2a>e ln(﹣2a)+2a=0,即f′(x)=(x﹣1)(e x+2a)<0恒成立,故f(x)单调递减,当x>1时,x﹣1>0,e x+2a>e ln(﹣2a)+2a=0,即f′(x)=(x﹣1)(e x+2a)>0恒成立,故f(x)单调递增,故当x=ln(﹣2a)时,函数取极大值,由f(ln(﹣2a))=[ln(﹣2a)﹣2](﹣2a)+a[ln(﹣2a)﹣1]2=a{[ln(﹣2a)﹣2]2+1}<0得:函数f(x)在R上至多存在一个零点,不合题意;④若a=﹣,则ln(﹣2a)=1,当x<1=ln(﹣2a)时,x﹣1<0,e x+2a<e ln(﹣2a)+2a=0,即f′(x)=(x﹣1)(e x+2a)>0恒成立,故f(x)单调递增,当x>1时,x﹣1>0,e x+2a>e ln(﹣2a)+2a=0,即f′(x)=(x﹣1)(e x+2a)>0恒成立,故f(x)单调递增,故函数f(x)在R上单调递增,函数f(x)在R上至多存在一个零点,不合题意;⑤若a<﹣,则ln(﹣2a)>lne=1,当x<1时,x﹣1<0,e x+2a<e ln(﹣2a)+2a=0,即f′(x)=(x﹣1)(e x+2a)>0恒成立,故f(x)单调递增,当1<x<ln(﹣2a)时,x﹣1>0,e x+2a<e ln(﹣2a)+2a=0,即f′(x)=(x﹣1)(e x+2a)<0恒成立,故f(x)单调递减,当x>ln(﹣2a)时,x﹣1>0,e x+2a>e ln(﹣2a)+2a=0,即f′(x)=(x﹣1)(e x+2a)>0恒成立,故f(x)单调递增,故当x=1时,函数取极大值,由f(1)=﹣e<0得:函数f(x)在R上至多存在一个零点,不合题意;综上所述,a的取值范围为(0,+∞)证明:(Ⅱ)∵x1,x2是f(x)的两个零点,∴f(x1)=f(x2)=0,且x1≠1,且x2≠1,∴﹣a==,令g(x)=,则g(x1)=g(x2)=﹣a,∵g′(x)=,∴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;设m>0,则g(1+m)﹣g(1﹣m)=﹣=,设h(m)=,m>0,则h′(m)=>0恒成立,即h(m)在(0,+∞)上为增函数,h(m)>h(0)=0恒成立,即g(1+m)>g(1﹣m)恒成立,令m=1﹣x1>0,则g(1+1﹣x1)>g(1﹣1+x1)⇔g(2﹣x1)>g(x1)=g(x2)⇔2﹣x1>x2,即x1+x2<2.【点评】本题考查的知识点是利用导数研究函数的极值,函数的零点,分类讨论思想,难度较大.27.(2016•山东)已知f(x)=a(x﹣lnx)+,a∈R.(I)讨论f(x)的单调性;(II)当a=1时,证明f(x)>f′(x)+对于任意的x∈[1,2]成立.【分析】(Ⅰ)求出原函数的导函数,然后对a分类分析导函数的符号,由导函数的符号确定原函数的单调性;(Ⅱ)构造函数F(x)=f(x)﹣f′(x),令g(x)=x﹣lnx,h(x)=.则F(x)=f(x)﹣f′(x)=g(x)+h(x),利用导数分别求g(x)与h(x)的最小值得到F(x)>恒成立.由此可得f(x)>f′(x)+对于任意的x∈[1,2]成立.【解答】(Ⅰ)解:由f(x)=a(x﹣lnx)+,得f′(x)=a(1﹣)+==(x>0).若a≤0,则ax2﹣2<0恒成立,∴当x∈(0,1)时,f′(x)>0,f(x)为增函数,当x∈(1,+∞)时,f′(x)<0,f(x)为减函数;当a>0,若0<a<2,当x∈(0,1)和(,+∞)时,f′(x)>0,f(x)为增函数,当x∈(1,)时,f′(x)<0,f(x)为减函数;若a=2,f′(x)≥0恒成立,f(x)在(0,+∞)上为增函数;若a>2,当x∈(0,)和(1,+∞)时,f′(x)>0,f(x)为增函数,当x∈(,1)时,f′(x)<0,f(x)为减函数;(Ⅱ)解:∵a=1,令F(x)=f(x)﹣f′(x)=x﹣lnx﹣1=x﹣lnx+.令g(x)=x﹣lnx,h(x)=.则F(x)=f(x)﹣f′(x)=g(x)+h(x),由,可得g(x)≥g(1)=1,当且仅当x=1时取等号;又,设φ(x)=﹣3x2﹣2x+6,则φ(x)在[1,2]上单调递减,且φ(1)=1,φ(2)=﹣10,∴在[1,2]上存在x0,使得x∈(1,x0)时φ(x0)>0,x∈(x0,2)时,φ(x0)<0,∴函数h(x)在(1,x0)上单调递增;在(x0,2)上单调递减,由于h(1)=1,h(2)=,因此h(x)≥h(2)=,当且仅当x=2取等号,∴f(x)﹣f′(x)=g(x)+h(x)>g(1)+h(2)=,∴F(x)>恒成立.即f(x)>f′(x)+对于任意的x∈[1,2]成立.【点评】本题考查利用导数加以函数的单调性,考查了利用导数求函数的最值,考查了分类讨论的数学思想方法和数学转化思想方法,是压轴题.28.(2016•北京)设函数f(x)=x3+ax2+bx+c.(1)求曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程;(2)设a=b=4,若函数f(x)有三个不同零点,求c的取值范围;(3)求证:a2﹣3b>0是f(x)有三个不同零点的必要而不充分条件.【分析】(1)求出f(x)的导数,求得切线的斜率和切点,进而得到所求切线的方程;(2)由f(x)=0,可得﹣c=x3+4x2+4x,由g(x)=x3+4x2+4x,求得导数,单调区间和极值,由﹣c介于极值之间,解不等式即可得到所求范围;(3)先证若f(x)有三个不同零点,令f(x)=0,可得单调区间有3个,求出导数,由导数的图象与x轴有两个不同的交点,运用判别式大于0,可得a2﹣3b >0;再由a=b=4,c=0,可得若a2﹣3b>0,不能推出f(x)有3个零点.【解答】解:(1)函数f(x)=x3+ax2+bx+c的导数为f′(x)=3x2+2ax+b,可得y=f(x)在点(0,f(0))处的切线斜率为k=f′(0)=b,切点为(0,c),可得切线的方程为y=bx+c;(2)设a=b=4,即有f(x)=x3+4x2+4x+c,由f(x)=0,可得﹣c=x3+4x2+4x,由g(x)=x3+4x2+4x的导数g′(x)=3x2+8x+4=(x+2)(3x+2),当x>﹣或x<﹣2时,g′(x)>0,g(x)递增;当﹣2<x<﹣时,g′(x)<0,g(x)递减.即有g(x)在x=﹣2处取得极大值,且为0;g(x)在x=﹣处取得极小值,且为﹣.由函数f(x)有三个不同零点,可得﹣<﹣c<0,解得0<c<,则c的取值范围是(0,);(3)证明:若f(x)有三个不同零点,令f(x)=0,可得f(x)的图象与x轴有三个不同的交点.即有f(x)有3个单调区间,即为导数f′(x)=3x2+2ax+b的图象与x轴有两个交点,可得△>0,即4a2﹣12b>0,即为a2﹣3b>0;若a2﹣3b>0,即有导数f′(x)=3x2+2ax+b的图象与x轴有两个交点,当c=0,a=b=4时,满足a2﹣3b>0,即有f(x)=x(x+2)2,图象与x轴交于(0,0),(﹣2,0),则f(x)的零点为2个.故a2﹣3b>0是f(x)有三个不同零点的必要而不充分条件.【点评】本题考查导数的运用:求切线的方程和单调区间、极值,考查函数的零点的判断,注意运用导数求得极值,考查化简整理的圆能力,属于中档题.29.(2016•江苏)已知函数f(x)=a x+b x(a>0,b>0,a≠1,b≠1).(1)设a=2,b=.①求方程f(x)=2的根;。

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