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函数与导数综合题

函数与导数综合题
函数与导数综合题

函数与导数综合题

1.已知函数mx x x f -+=)1ln()(.

(1)若函数)(x f 在),0(∞+上单调递减,求实数m 的取值范围; (2)求函数)(x f 的极值;

(3)求证:

)(2ln )

1(12111*N n n n n n ∈>+++++++ 解:mx x x f -+=)1ln()( ①0>x 时,011

)(≤-+=

'm x

x f 恒成立 所以x

m +≥

11 由于0>x

所以111<+x

从而1≥m

因而所求[)∞+∈,1m ②m x

x f -+=

'11

)(,)1(->x (1)0≤m 时,0)(≥'x f 恒成立

)(x f 在),1(∞+-上单调递增,无极值。

(2)0>m 时,由于111

->-m

所以)(x f 在??? ??--11,

1m 上单调递增,在??

?

???∞+-,11m 上单调递减, 从而1ln )11

(

)(--=-=m m m

f x f 极大值 ③由(1)知1=m 时,)(x f 在),0(∞+上递减。 从而0>x 时,x x <+)1ln( 令11

+=n x ,则

)1ln()2ln()1

11ln(11+-+=++>+n n n n

所以)2ln()3ln(2

1

+-+>+n n n

)12ln()22ln()

1(1

+-+>++n n n n

从而

)1ln()22ln(1212111+-+>++++++n n n n n 即有2ln 1212111>++++++n n n

2.设x x x

a x f ln )(+=,3)(2

3--=x x x g .

(1)当2=a 时,求曲线)(x f y =在1=x 处的切线方程;

(2)如果存在1x ,]2,0[2∈x 使得M x g x g ≥-)()(21成立,求满足上述条件的最大整数M ;

(3)如果对任意的s ,]2,2

1[∈t 都有)()(t g s f ≥成立,求实数a 的取值范围。 解:(1)当2=a 时,x x x x f ln 2

)(+=,1ln 2)(2++-='x x

x f ,2)1(=f ,1)1(-='f ,

所以曲线)(x f y =在1=x 处的切线方程为3+-=x y ; (2)存在1x ,]2,0[2∈x ,使得M x g x g ≥-)()(21成立 等价于:M x g x g ≥-max 21)]()([,

考察3)(2

3

--=x x x g ,)

2(323)(2

-=-='x x x x x g ,

由上表可知:27

)3

()(min -

==g x g ,1)2()(max ==g x g , 27

112

)()()]()([min max max 21=-=-x g x g x g x g ,

所以满足条件的最大整数4=M ;

(3)对任意的s ,]2,21

[∈t ,都有)()(t g s f ≥成立

等价于:在区间]2,2

1

[上,函数)(x f 的最小值不小于)(x g 的最大值,

由(2)知,在区间]2,2

1[上,)(x g 的最大值为1)2(=g

1ln )(≥+=

x x x

a

x f 恒成立 等价于x x x a ln 2

-≥恒成立,

记x x x x h ln )(2

-=,x x x x h --='ln 21)(,0)1(='h

记x x x x m --=ln 21)(,x x m ln 23)(--=',由于]2,2

1[∈x ,

0ln 23)(<--='x x m ,所以x x x x h x m --='=ln 21)()(在]2,2

1

[上递减,

当??

????∈1,21x 时,0)(>'x h ,(]2,1∈x 时,0)(<'x h ,

即函数x x x x h ln )(2

-=在区间??

????1,21上递增,在区间(]2,1上递减,

所以1)1()(max ==h x h ,所以1≥a 3.已知函数2

ln )(x x x f +=.

(1)若函数ax x f x g -=)()(在其定义域内为增函数,求实数a 的取值范围; (2)在(1)的条件下,若1>a ,x x

ae e

x h 3)(3-=,]2ln ,0[∈x ,求)(x h 的极小值;

(3)设)(3)(2)(2R k kx x x f x F ∈--=,若函数)(x F 存在两个零点m ,)0(n m n <<,且n m x +=02,问:函数)(x F 在点))(,(00x F x 处的切线能否平行于x 轴?若能,求出该切线方程;若不能,请说明理由。

解:(1)ax x x ax x f x g -+=-=2

ln )()(,a x x x g -+=

'21

)(. 由题意,知,0)(≥'x g ),0(∞+∈x 恒成立,即min )1

2(x

x a +≤

又0>x ,221

2≥+

x

x ,当且仅当22=x 时等号成立。 故22)1

2(min =+x

x ,所以22≤a (2)由(1)知,221≤

x h x x x x

-=-='

0)(='x h a x ln =

因为(]

22,1∈a ,所以]2,1[∈a ①若a x ln 1≤<,则0)(<'x h ,)(x h 单调递减;

②若2ln ln

'x h ,)(x h 单调递增。

故当a x ln

=时,)(t h 取得极小值,极小值为a a a a a a a h 23)(ln -=-=

(3)设)(x F 在))(,(00x F x 的切线平行于x 轴, 其中kx x x x F --=2

ln 2)(. k x x

x F --=

'22

)( 结合题意,有???

??

????=--=+=--=--④

③②①0

2220ln 20ln 20

2

2k x x x n m kn n n km m m ①—②得))((ln

2k n m n m n

m

++-= ⑤ ③④联立得4))((=+++k n m n m

由⑤⑥得

1)

1(

2)

(2ln +-=+-=n

m n m n m n m n m ⑦ 设)1,0(∈=n m u ,⑦式变为))1,0((01

)1(2ln ∈=+--u u u u

设))1,0((1

)

1(2ln ∈+--=u u u u y ,

0)

1()1()1(4)1()1()1(2)1(212

2222>+-=+-+=+--+-='u u u u u u u u u u u y , 所以函数1

)

1(2ln +--

=u u u y 在)1,0(上单调递增,因此,01=<=u y y ,即 01)1(2ln <+--u u u ,也就是,1)

1(2ln +-

m n m n m ,此式与⑤矛盾。

所以)(x F 在))(,(00x F x 处的切线不能平行于x 轴。

4.已知函数)sin(3)(3x a x x x f ??+--=πλ,其中a ,R ∈λ;

(1)当0=a 时,求)1(f 的值并判断函数)(x f 的奇偶性;

(2)当0=a 时,若函数)(x f y =的图像在1=x 处的切线经过坐标原点,求λ的值; (3)当0=λ时,求函数)(x f 在]2,0[上的最小值。

解:(1)0=a 时)sin(3)(3x x x x f ??+-=πλ 4)1(-=-f ,2)1(-=f , 所以)1()1(f f ≠-,)1()1(f f -≠-,所以)(x f 时非奇非偶函数

(2)0>x 时,)sin(3)(3

x x x x f πλ+-=,所以)cos(33)(2

x x x x f πλπ+-=' 所以在1=x 处的切线方程为)1(2--=+x y λπ 因为过原点,所以π

λ2

=

(3)(i )当0≤a 时,]2,0[∈x 上a x x x f 33)(3

+-=,33)(3

-='x x f , 所以)(x f 在]1,0[内单调递减,]2,1[递增,所以23)1(min -==a f y

(ii )当2≥a 时,]2,0[∈x 上a x x x f 33)(3

-+=,033)(2

>+='x x f ,所以)(x f 单调递增,a f y 3)0(min -==

(iii )当20<

2(33),

0(33)(33

x a a x x a x a x x x f

当a x ≤≤0时,033)(2

>+='x x f ,所以)(x f 单调递增,a f y 3)0(min -== 当2≤≤x a 时,因33)(2

-='x x f ,所以)(x f 在]1,0[上单调递减,在]2,1[上递增,所以若10≤

min )(a a f y ==

而10≤

???

????

<-=≤<-==310,23)1(13

1,3)0(min a a f a a f y ,

同样21<

->,所以a f y 3)0(min -==

综上:3

1

a 时,23)1(min -==a f y 3

1

>

a 时,a f y 3)0(min -==

专题6.1 导数中的构造函数 高考数学选填题压轴题突破讲义(解析版)

【方法综述】 函数与方程思想、转化与化归思想是高中数学思想中比较重要的两大思想,而构造函数的解题思路恰好是这两种思想的良好体现,尤其是在导数题型中.在导数小题中构造函数的常见结论:出现()()nf x xf x '+形式,构造函数()()F n x x f x =;出现()()xf x nf x '-形式,构造函数()() F n f x x x = ;出现()()f x nf x '+形式,构造函数()()F nx x e f x =;出现()()f x nf x '-形式,构造函数()() F nx f x x e = . 【解答策略】 类型一、利用()f x 进行抽象函数构造 1.利用()f x 与x (n x )构造 常用构造形式有()xf x , ()f x x ;这类形式是对u v ?,u v 型函数导数计算的推广及应用,我们对u v ?,u v 的导函数观察可得知,u v ?型导函数中体现的是“+”法,u v 型导函数中体现的是“-”法,由此,我们可以猜测,当导函数形式出现的是“+”法形式时,优先考虑构造u v ?型,当导函数形式出现的是“-”法形式时,优先考虑构造 u v . 例1.【2019届高三第二次全国大联考】设 是定义在上的可导偶函数,若当 时, ,则函数 的零点个数为 A .0 B .1 C .2 D .0或2 【答案】A 【解析】 设 ,因为函数 为偶函数,所以 也是上的偶函数,所以 .由已知, 时, ,可得当 时, , 故函数在上单调递减,由偶函数的性质可得函数在 上单调递增.所以

,所以方程,即无解,所以函数没有零点.故选A. 【指点迷津】设,当时,,可得当时,,故函数 在上单调递减,从而求出函数的零点的个数. 【举一反三】【新疆乌鲁木齐2019届高三第二次质量检测】的定义域是,其导函数为,若,且(其中是自然对数的底数),则 A.B. C.当时,取得极大值D.当时, 【答案】C 【解析】 设,则 则 又得 即,所以 即 , 由得,得,此时函数为增函数 由得,得,此时函数为减函数 则,即,则,故错误 ,即,则,故错误 当时,取得极小值 即当,,即,即,故错误 当时,取得极小值 此时,则取得极大值

函数与导数压轴题方法归纳与总结

函数与导数压轴题方法归纳与总结 题型与方法 题型一 切线问题 例1 (二轮复习资料p6例2) 归纳总结: 题型二 利用导数研究函数的单调性 例2 已知函数f (x )=ln x -a x . (1)求f (x )的单调区间; (2)若f (x )在[1,e]上的最小值为3 2,求a 的值; (3)若f (x )

归纳总结: 题型三 已知函数的单调性求参数的围 例 3.已知函数()1 ln sin g x x x θ=+?在[)1,+∞上为增函数, 且()0,θπ∈, ()1 ln ,m f x mx x m R x -=--∈ (1)求θ的值. (2)若[)()()1,f x g x -+∞在上为单调函数,求m 的取值围. 归纳总结:

题型四 已知不等式成立求参数的围 例4..设f (x )=a x +x ln x ,g (x )=x 3-x 2-3. (1)当a =2时,求曲线y =f (x )在x =1处的切线方程; (2)如果存在x 1,x 2∈[0,2]使得g (x 1)-g (x 2)≥M 成立,求满足上述条件的最大整数M ; (3)如果对任意的s ,t ∈????12,2都有f (s )≥g (t )成立,数a 的取值围. 归纳总结: 跟踪1.已知()ln 1 m f x n x x =++(m,n 为常数)在x=1处的切线为x+y -2=0(10月重点高中联考第22题) (1) 求y=f(x)的单调区间;

(2) 若任意实数x ∈1,1e ?? ???? ,使得对任意的t ∈[1,2]上恒有32()2f x t t at ≥--成立,数a 的取值围。 跟踪2. 设f (x )=-13x 3+12 x 2+2ax .(加强版练习题) (1)若f (x )在(23,+∞)上存在单调递增区间,求a 的取值围; (2)当0

导数练习题 含答案

导数练习题 班 级 姓名 一、选择题 1.当自变量从x 0变到x 1时函数值的增量与相应自变量的增量之比是函数( ) A .在区间[x 0,x 1]上的平均变化率 B .在x 0处的变化率 C .在x 1处的变化量 D .在区间[x 0,x 1]上的导数 2.已知函数y =f (x )=x 2 +1,则在x =2,Δx =0.1时,Δy 的值为( ) A .0.40 B .0.41 C .0.43 D .0.44 3.函数f (x )=2x 2-1在区间(1,1+Δx )上的平均变化率Δy Δx 等于( ) A .4 B .4+2Δx C .4+2(Δx )2 D .4x 4.如果质点M 按照规律s =3t 2 运动,则在t =3时的瞬时速度为( ) A . 6 B .18 C .54 D .81 5.已知f (x )=-x 2+10,则f (x )在x =32处的瞬时变化率是( ) A .3 B .-3 C . 2 D .-2 6.设f ′(x 0)=0,则曲线y =f (x )在点(x 0,f (x 0))处的切线( ) A .不存在 B .与x 轴平行或重合 C .与x 轴垂直 D .与x 轴相交但不垂直 7.曲线y =-1 x 在点(1,-1)处的切线方程 为( ) A .y =x -2 B .y =x C .y =x + 2 D .y =-x -2 8.已知曲线y =2x 2上一点A (2,8),则A 处的切线斜率为( ) A .4 B .16 C .8 D .2 9.下列点中,在曲线y =x 2上,且在该点 处的切线倾斜角为π 4的是( ) A .(0,0) B .(2,4) C .(14,1 16) D .(12,1 4) 10.若曲线y =x 2+ax +b 在点(0,b )处的切线方程是x -y +1=0,则( ) A .a =1,b = 1 B .a =-1,b =1 C .a =1,b =- 1 D .a =-1,b =-1 11.已知f (x )=x 2,则f ′(3)=( ) A .0 B .2x C . 6 D .9 12.已知函数f (x )=1 x ,则f ′(-3)=( ) A . 4 B.1 9 C .-14 D .-1 9 13.函数y =x 2 x +3 的导数是( )

导数运算中构造函数解决抽象函数问题

导数运算中构造函数解决抽象函数问题 【模型总结】 关系式为“加”型 (1)'()()0f x f x +≥ 构造[()]'['()()]x x e f x e f x f x =+ (2)'()()0xf x f x +≥ 构造[()]''()()xf x xf x f x =+ (3)'()()0xf x nf x +≥ 构造11[()]''()()['()()]n n n n x f x x f x nx f x x xf x nf x --=+=+ (注意对x 的符号进行讨论) 关系式为“减”型 (1)'()()0f x f x -≥ 构造2()'()()'()()[]'()x x x x x f x f x e f x e f x f x e e e --== (2)'()()0xf x f x -≥ 构造2()'()()[ ]'f x xf x f x x x -= ! (3)'()()0xf x nf x -≥ 构造121 ()'()()'()()[]'()n n n n n f x x f x nx f x xf x nf x x x x -+--== (注意对x 的符号进行讨论) 小结:1.加减形式积商定 2.系数不同幂来补 3.符号讨论不能忘 典型例题: 例1.设()()f x g x 、是R 上的可导函数,'()()()'()0f x g x f x g x +<,(3)0g -=,求不等式()()0f x g x <的解集 变式:设()()f x g x 、分别是定义在R 上的奇函数、偶函数,当0x <时,'()()()'()0f x g x f x g x +>,(3)0g -=,求不等式()()0f x g x <的解集. 例 2.已知定义在R 上的函数()()f x g x 、满足()() x f x a g x =,且'()()()'()f x g x f x g x <,(1)(1)5(1)(1)2f f g g -+=-,若有穷数列*()()()f n n N g n ??∈???? 的前n 项和等于3132,则n 等于 . 变式:已知定义在R 上的函数()()f x g x 、满足()() x f x a g x =,且'()()()'()f x g x f x g x <,

(完整版)导数的综合大题及其分类.

导数的综合应用是历年高考必考的热点,试题难度较大,多以压轴题形式出现,命题的热点主要有利用导数研究函数的单调性、极值、最值;利用导数研究不等式;利用导数研究方程的根(或函数的零点);利用导数研究恒成立问题等.体现了分类讨论、数形结合、函数与方程、转化与化归等数学思想的运用. 题型一 利用导数研究函数的单调性、极值与最值 题型概览:函数单调性和极值、最值综合问题的突破难点是分类讨论. (1)单调性讨论策略:单调性的讨论是以导数等于零的点为分界点,把函数定义域分段,在各段上讨论导数的符号,在不能确定导数等于零的点的相对位置时,还需要对导数等于零的点的位置关系进行讨论. (2)极值讨论策略:极值的讨论是以单调性的讨论为基础,根据函数的单调性确定函数的极值点. (3)最值讨论策略:图象连续的函数在闭区间上最值的讨论,是以函数在该区间上的极值和区间端点的函数值进行比较为标准进行的,在极值和区间端点函数值中最大的为最大值,最小的为最小值. 已知函数f (x )=x -1 x ,g (x )=a ln x (a ∈R ). (1)当a ≥-2时,求F (x )=f (x )-g (x )的单调区间; (2)设h (x )=f (x )+g (x ),且h (x )有两个极值点为x 1,x 2,其中x 1∈? ?? ?? 0,12,求 h (x 1)-h (x 2)的最小 值. [审题程序] 第一步:在定义域内,依据F ′(x )=0根的情况对F ′(x )的符号讨论; 第二步:整合讨论结果,确定单调区间; 第三步:建立x 1、x 2及a 间的关系及取值范围; 第四步:通过代换转化为关于x 1(或x 2)的函数,求出最小值. [规范解答] (1)由题意得F (x )=x -1 x -a ln x , 其定义域为(0,+∞),则F ′(x )=x 2-ax +1 x 2, 令m (x )=x 2-ax +1,则Δ=a 2-4. ①当-2≤a ≤2时,Δ≤0,从而F ′(x )≥0,∴F (x )的单调递增区间为(0,+∞); ②当a >2时,Δ>0,设F ′(x )=0的两根为x 1=a -a 2-42,x 2=a +a 2-4 2 ,

函数与导数解答题训练

函数与导数解答题训练2 1.设函数ax x x a x f +-=22ln )(,0>a . (1)求)(x f 的单调区间; (2)求所有实数a ,使2)(1e x f e ≤≤-对],1[e x ∈恒成立.注:e 为自然对数的底数. 2.已知函数322()4361,f x x tx t x t x R =+-+-∈,其中t R ∈. (1)当1t =时,求曲线()y f x =在点(0,(0))f 处的切线方程; (2)当0t ≠时,求()f x 的单调区间; (3)证明:对任意的(0,),()t f x ∈+∞在区间(0,1)内均存在零点. 3.设01a <<,集合{|0}A x R x =∈>,2{|23(1)60}B x R x a x a =∈-++>,D A B =. (1)求集合D (用区间表示); (2)求函数32()23(1)6f x x a x ax =-++在D 内的极值点.

4.已知函数321()3 f x x x ax =++. (1)讨论()f x 的单调性; (2)设()f x 有两个极值点12,x x ,若过两点11(,())x f x ,22(,())x f x 的直线l 与x 轴的交点在曲线()y f x =上,求a 的值. 5.已知函数32()f x x ax bx c =+++在23 x =-与1x =时都取得极值. (1)求a 、b 的值与函数()f x 的单调区间; (2)若对[1,2]x ∈-,不等式2()f x c <恒成立,求c 的取值范围. 6.设函数2()ln f x x ax b x =++,曲线()y f x =过(1,0)P ,且在P 点处的切斜线率为2. (1)求,a b 的值; (2)证明:()2 2.f x x ≤-

构造函数利用导数解决函数问题

构造函数利用导数解决函数问题

构造函数解决不等式问题 例:[2011·辽宁卷]函数f (x )的定义域为R ,f (-1)=2,对任意x ∈R ,f ′(x )>2, 则f (x )>2x +4的解集为( ) A .(-1,1) B .(-1,+∞)C .(-∞,-1) D .(-∞,+∞) 【解析】构造函数G (x )=f (x )-2x -4,所以G ′(x )=f ′(x )-2,由于对任意x ∈R ,f ’(x )>2, 所以G ′(x )=f ′(x )-2>0恒成立,所以G (x )=f (x )-2x -4是R 上的增函数, 又由于G (-1)=f (-1)-2×(-1)-4=0,所以G (x )=f (x )-2x -4>0, 即f (x )>2x +4的解集为(-1,+∞),故选B. 训练: 1.已知函数()y f x =的图象关于y 轴对称,且当 (,0),()'()0 x f x xf x ∈-∞+<成 立0.2 0.22 (2) a f =g ,log 3(log 3) b f π π=g ,3 3log 9(log 9) c f =g ,则a,b,c 的大小关系是 ( ) A. b a c >> B.c a b >> C.c b a >> D.a c b >> 解: 因为函数()y f x =关于y 轴对称,所以函数()y xf x =为 奇函数.因为 [()]'()'() xf x f x xf x =+,所以当 (,0) x ∈-∞时,[()]'()'()0xf x f x xf x =+<,函数 () y xf x =单调递减,当 (0,) x ∈+∞时,函数() y xf x =单调递减.因为 0.2122 <<,0131og π <<,3192 og =,所以0.23013219 og og π <<<,所以

高考数学函数与导数相结合压轴题精选(含具体解答)

函数与导数相结合压轴题精选(二) 11、已知)0()(2 3 >+++=a d cx bx ax x f 为连续、可导函数,如果)(x f 既有极大值M ,又有极小值N ,求证:.N M > 证明:由题设有),)((323)(212 x x x x a c bx ax x f --=++='不仿设21x x <, 则由时当时当时当知),(,0)(),(,0)(),(:02211+∞∈<'∈>'-∞∈>x x x f x x x x f x x a 1)(,0)(x x f x f 在故>'处取极大值,在x 2处取极小值, )()()()()(212 221323121x x c x x b x x a x f x f -+-+-=- ])()()[(212122121c x x b x ax x x a x x +++-+-= )] 3(92 )[(]3232)32()[(22121ac b a x x c a b b a c a a b a x x ---=+-?+?-- ?-= 由方程0232 =++c bx ax 有两个相异根,有,0)3(412)2(2 2>-=-=?ac b ac b 又)()(,0)()(,0,0212121x f x f x f x f a x x >>-∴><-即,得证. 12、已知函数ax x x f +-=3 )(在(0,1)上是增函数. (1)求实数a 的取值集合A ; (2)当a 取A 中最小值时,定义数列}{n a 满足:)(21n n a f a =+,且b b a )(1,0(1=为常 数),试比较n n a a 与1+的大小; (3)在(2)的条件下,问是否存在正实数C ,使20<-+< c a c a n n 对一切N n ∈恒成立? (1)设))(()()(,102 2212 1122121a x x x x x x x f x f x x -++-=-<<<则 由题意知:0)()(21<-x f x f ,且012>-x x )3,0(,2 22121222121∈++<++∴x x x x a x x x x 则 }3|{,3≥=≥∴a a A a 即 (4分) (注:法2:)1,0(,03)(2 ∈>+-='x a x x f 对恒成立,求出3≥a ). (2)当3时,由题意:)1,0(,2 3 21131∈=+- =+b a a a a n n n 且

最新复合函数求导练习题

复合函数求导练习题 一.选择题(共26小题) 1.设,则f′(2)=() A.B.C.D. 2.设函数f(x)=g(x)+x+lnx,曲线y=g(x)在点(1,g(1))处的切线方程为y=2x+1,则曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为() A.y=4x B.y=4x﹣8 C.y=2x+2 D. 3.下列式子不正确的是() A.(3x2+cosx)′=6x﹣sinx B.(lnx﹣2x)′=ln2 C.(2sin2x)′=2cos2x D.()′= 4.设f(x)=sin2x,则=() A.B.C.1 D.﹣1 5.函数y=cos(2x+1)的导数是() A.y′=sin(2x+1)B.y′=﹣2xsin(2x+1) C.y′=﹣2sin(2x+1)D.y′=2xsin(2x+1) 6.下列导数运算正确的是() A.(x+)′=1+B.(2x)′=x2x﹣1C.(cosx)′=sinx D.(xlnx)′=lnx+1 7.下列式子不正确的是() A.(3x2+xcosx)′=6x+cosx﹣xsinx B.(sin2x)′=2cos2x C.D. 8.已知函数f(x)=e2x+1﹣3x,则f′(0)=() A.0 B.﹣2 C.2e﹣3 D.e﹣3 9.函数的导数是() A. B. C.D. 10.已知函数f(x)=sin2x,则f′(x)等于() A.cos2x B.﹣cos2x C.sinxcosx D.2cos2x 11.y=e sinx cosx(sinx),则y′(0)等于() A.0 B.1 C.﹣1 D.2

12.下列求导运算正确的是() A. B. C.((2x+3)2)′=2(2x+3)D.(e2x)′=e2x 13.若,则函数f(x)可以是() A.B.C.D.lnx 14.设 ,则f2013(x)=() A.22012(cos2x﹣sin2x)B.22013(sin2x+cos2x) C.22012(cos2x+sin2x)D.22013(sin2x+cos2x) 15.设f(x)=cos22x,则=() A.2 B.C.﹣1 D.﹣2 16.函数的导数为() A.B. C.D. 17.函数y=cos(1+x2)的导数是() A.2xsin(1+x2) B.﹣sin(1+x2) C.﹣2xsin(1+x2)D.2cos(1+x2) 18.函数y=sin(﹣x)的导数为() A.﹣cos(+x)B.cos(﹣x)C.﹣sin(﹣x)D.﹣sin(x+) 19.已知函数f(x)在R上可导,对任意实数x,f'(x)>f(x);若a为任意的正实数,下列式子一定正确的是() A.f(a)>e a f(0)B.f(a)>f(0)C.f(a)<f(0)D.f(a)<e a f(0)20.函数y=sin(2x2+x)导数是() A.y′=cos(2x2+x)B.y′=2xsin(2x2+x) C.y′=(4x+1)cos(2x2+x)D.y′=4cos(2x2+x) 21.函数f(x)=sin2x的导数f′(x)=() A.2sinx B.2sin2x C.2cosx D.sin2x 22.函数的导函数是() A.f'(x)=2e2x B. C.D.

构造函数解导数综合题

构造辅助函数求解导数问题 对于证明与函数有关的不等式,或已知不等式在某个范围内恒成立求参数取值范围、讨论一些方程解的个数等类型问题时,常常需要构造辅助函数,并求导研究其单调性或寻求其几何意义来解决;题目本身特点不同,所构造的函数可有多种形式,解题的繁简程度也因此而不同,这里是几种常用的构造技巧. 技法一:“比较法”构造函数 [典例] (2017·广州模拟)已知函数f(x)=e x-ax(e为自然对数的底数,a为常数)的图象在点(0,1)处的切线斜率为-1. (1)求a的值及函数f(x)的极值; (2)证明:当x>0时,x2<e x. [解] (1)由f(x)=e x-ax,得f′(x)=e x-a. 因为f′(0)=1-a=-1,所以a=2, 所以f(x)=e x-2x,f′(x)=e x-2, 令f′(x)=0,得x=ln 2, 当x<ln 2时,f′(x)<0,f(x)单调递减; 当x>ln 2时,f′(x)>0,f(x)单调递增. 所以当x=ln 2时,f(x)取得极小值,且极小值为f(ln 2)=e ln 2-2ln 2=2-ln 4,f(x)无极大值. (2)证明:令g(x)=e x-x2,则g′(x)=e x-2x. 由(1)得g′(x)=f(x)≥f(ln 2)>0, 故g(x)在R上单调递增. 所以当x>0时,g(x)>g(0)=1>0,即x2<e x. [方法点拨] 在本例第(2)问中,发现“x2,e x”具有基本初等函数的基因,故可选择对要证明的“x2<e x”构造函数,得到“g(x)=e x-x2”,并利用(1)的

结论求解. [对点演练] 已知函数f (x )=x e x ,直线y =g (x )为函数f (x )的图象在x =x 0(x 0<1) 处的切线,求证:f (x )≤g (x ). 证明:函数f (x )的图象在x =x 0处的切线方程为y =g (x )=f ′(x 0)(x -x 0)+f (x 0). 令h (x )=f (x )-g (x )=f (x )-f ′(x 0)(x -x 0)-f (x 0), 则h ′(x )=f ′(x )-f ′(x 0)= 1-x e x - 1-x 0 e 0 x = ?1-x ?e 0 x -?1-x 0?e x e 0 +x x . 设φ(x )=(1-x )e 0 x -(1-x 0)e x , 则φ′(x )=-e 0 x -(1-x 0)e x , ∵x 0<1,∴φ′(x )<0, ∴φ(x )在R 上单调递减,又φ(x 0)=0, ∴当x <x 0时,φ(x )>0,当x >x 0时,φ(x )<0, ∴当x <x 0时,h ′(x )>0,当x >x 0时,h ′(x )<0, ∴h (x )在区间(-∞,x 0)上为增函数,在区间(x 0,+∞)上为减函数, ∴h (x )≤h (x 0)=0, ∴f (x )≤g (x ). 技法二:“拆分法”构造函数 [典例] 设函数f (x )=ae x ln x +be x -1 x ,曲线y =f (x )在点(1,f (1)) 处的切线为y =e (x -1)+2. (1)求a ,b ; (2)证明:f (x )>1. [解] (1)f ′(x )=ae x ? ?? ??ln x +1x +be x -1 ?x -1? x 2 (x >0), 由于直线y =e (x -1)+2的斜率为e ,图象过点(1,2),

2007——2014高考数学新课标卷(理)函数与导数压轴题汇总

2007——2014高考数学新课标卷(理)函数与导数综合大题 【2007新课标卷(海南宁夏卷)】 21.(本小题满分12分) 设函数2()ln()f x x a x =++ (I )若当1x =-时,()f x 取得极值,求a 的值,并讨论()f x 的单调性; (II )若()f x 存在极值,求a 的取值范围,并证明所有极值之和大于e ln 2 . 【解析】(Ⅰ)1()2f x x x a '= ++,依题意有(1)0f '-=,故32a =. 从而2231(21)(1) ()3322 x x x x f x x x ++++'==++. ()f x 的定义域为32?? -+ ??? ,∞,当312x -<<-时,()0f x '>; 当1 12 x -<<-时,()0f x '<; 当1 2 x >- 时,()0f x '>. 从而,()f x 分别在区间3 1122????---+ ? ?????,,, ∞单调增加,在区间112?? -- ??? ,单调减少. (Ⅱ)()f x 的定义域为()a -+,∞,2221 ()x ax f x x a ++'=+. 方程2 2210x ax ++=的判别式2 48a ?=-. (ⅰ)若0?< ,即a << ()f x 的定义域内()0f x '>,故()f x 的极值. (ⅱ)若0?= ,则a a = 若a = ()x ∈+ ,2 ()f x '= . 当x =时,()0f x '=,

当2 x ? ??∈-+ ? ????? ,∞时, ()0f x '>,所以()f x 无极值. 若a =)x ∈+,()0f x '= >,()f x 也无极值. (ⅲ)若0?>,即a > a <22210x ax ++=有两个不同的实根 1x = 2x = 当a <12x a x a <-<-,,从而()f x '有()f x 的定义域内没有零点, 故()f x 无极值. 当a > 1x a >-,2x a >-,()f x '在()f x 的定义域内有两个不同的零点, 由根值判别方法知()f x 在12x x x x ==,取得极值. 综上,()f x 存在极值时,a 的取值范围为)+. ()f x 的极值之和为 2221211221()()ln()ln()ln 11ln 2ln 22 e f x f x x a x x a x a +=+++++=+->-=. 【2008新课标卷(海南宁夏卷)】 21.(本小题满分12分) 设函数1 ()()f x ax a b x b =+ ∈+Z ,,曲线()y f x =在点(2(2))f ,处的切线方程为y =3. (Ⅰ)求()f x 的解析式: (Ⅱ)证明:函数()y f x =的图像是一个中心对称图形,并求其对称中心; (Ⅲ)证明:曲线()y f x =上任一点的切线与直线x =1和直线y =x 所围三角形的面积为定值,并求出此定值. 21.解:(Ⅰ)2 1 ()() f x a x b '=- +,

高考数学导数与三角函数压轴题综合归纳总结教师版

导数与三角函数压轴题归纳总结 近几年的高考数学试题中频频出现含导数与三角函数零点问题,内容主要包括函数零点个数的确定、根据函数零点个数求参数范围、隐零点问题及零点存在性赋值理论.其形式逐渐多样化、综合化. 一、零点存在定理 例1.【2019全国Ⅰ理20】函数()sin ln(1)f x x x =-+,()f x '为()f x 的导数.证明: (1)()f x '在区间(1,)2 π -存在唯一极大值点; (2)()f x 有且仅有2个零点. 【解析】(1)设()()g x f x '=,则()()() 2 11 cos ,sin 11g x x g x x x x '=- =-+++. 当1,2x π??∈- ?? ?时,()g'x 单调递减,而()00,02g g π?? ''>< ???, 可得()g'x 在1,2π?? - ?? ?有唯一零点,设为α. 则当()1,x α∈-时,()0g x '>;当,2x πα?? ∈ ??? 时,()0g'x <. 所以()g x 在()1,α-单调递增,在,2πα?? ???单调递减,故()g x 在1,2π?? - ???存在唯一极大 值点,即()f x '在1,2π?? - ?? ?存在唯一极大值点. (2)()f x 的定义域为(1,)-+∞. (i )由(1)知, ()f x '在()1,0-单调递增,而()00f '=,所以当(1,0)x ∈-时,()0f 'x <,故()f x 在(1,0)-单调递减,又(0)=0f ,从而0x =是()f x 在(1,0]-的唯一零点. (ii )当0,2x π?? ∈ ???时,由(1)知,()f 'x 在(0,)α单调递增,在,2απ?? ??? 单调递减,而

合理构造函数解导数问题

合理构造函数解导数问题 从近几年的高考命题分析,高考对导数的考查常以函数为依托的小综合题,考查函数、导数的基础知识和基本方法.近年的高考命题中的解答题将导数内容和传统内容中有关不等式和函数的单调性、方程根的分布、解析几何中的切线问题等有机的结合在一起,设计综合试题。在内容上日趋综合化,在解题方法上日趋多样化. 解决这类有关的问题,有时需要借助构造函数,以导数为工具构造函数是解导数问题的基本方法,但是有时简单的构造函数对问题求解带来很大麻烦甚至是解决不了问题的,那么怎样合理的构造函数就是问题的关键,这里我们来一起探讨一下这方面问题。 例1:(2009年宁波市高三第三次模拟试卷22题) 已知函数()()ax x x ax x f --++=2 3 1ln . (1) 若 3 2 为()x f y =的极值点,求实数a 的值; (2) 若()x f y =在[)+∞,1上增函数,求实数a 的取值范围; (3) 若1-=a 时,方程()()x b x x f = ---3 11有实根,求实数b 的取值范围。 解:(1)因为3 2= x 是函数的一个极值点,所以0)32 (='f ,进而解得:0=a ,经检验是 符合的,所以.0=a (2)显然(),2312a x x ax a x f --++='结合定义域知道01>+ax 在[)+∞∈,1x 上恒成立,所以0≥a 且01≥+ax a 。同时a x x --232此函数是31x 时递增, 故此我们只需要保证()0231 1≥--++= 'a a a f ,解得:.2510+≤≤a (3)方法一、变量分离直接构造函数 解:由于0>x ,所以:( )2 ln x x x x b -+=32 ln x x x x -+= ()2 321ln x x x x g -++=' ()x x x x x x g 1 266212---=-+='' 当6710+< ''x g 所以()x g '在6 7 10+< x 时,(),0<''x g 所以()x g '在6 71+>x 上递减; 又(),01='g ().6 7 10, 000+< <='∴x x g

函数与导数练习题(有答案)

函数与导数练习题(高二理科) 1.下列各组函数是同一函数的是 ( ) ①()f x = ()g x =()f x x = 与()g x =; ③0()f x x =与01 ()g x x = ;④2()21f x x x =--与2()21g t t t =--. A 、①② B 、①③ C 、③④ D 、①④ 2.函数2 4 ++= x x y 的定义域为 . 3.若)(x f 是一次函数,14)]([-=x x f f 且,则)(x f = . 4.如果函数2()2(1)2f x x a x =+-+在区间(],4-∞上单调递减,那么实数a 的取值范围是( ) A 、3a -≤ B 、3a -≥ C 、a ≤5 D 、a ≥5 5.下列函数中,在()0,2上为增函数的是( ) A .12 log (1)y x =+ B .2 log y =C .2 1log y x = D .2 log (45)y x x =-+ 6.)(x f y =的图象关于直线1-=x 对称,且当0>x 时,,1 )(x x f =则当2-

函数与导数经典例题高考压轴题含答案

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

导数练习题及答案:函数的极值

利用导数求函数的极值 例 求下列函数的极值: 1.x x x f 12)(3-=;2.x e x x f -=2)(;3..21 2)(2-+=x x x f 分析:按照求极值的基本方法,首先从方程0)(='x f 求出在函数)(x f 定义域内所有可能的极值点,然后按照函数极值的定义判断在这些点处是否取得极值. 解:1.函数定义域为R .).2)(2(3123)(2-+=-='x x x x f 令0)(='x f ,得2±=x . 当2>x 或2-'x f , ∴函数在()2,-∞-和()+∞,2上是增函数; 当22<<-x 时,0)(<'x f , ∴函数在(-2,2)上是减函数. ∴当2-=x 时,函数有极大值16)2(=-f , 当2=x 时,函数有极小值.16)2(-=f 2.函数定义域为R .x x x e x x e x xe x f ----=-=')2(2)(2 令0)(='x f ,得0=x 或2=x . 当0x 时,0)(<'x f , ∴函数)(x f 在()0,∞-和()+∞,2上是减函数; 当20<'x f , ∴函数)(x f 在(0,2)上是增函数. ∴当0=x 时,函数取得极小值0)0(=f , 当2=x 时,函数取得极大值2 4)2(-=e f . 3.函数的定义域为R . .) 1()1)(1(2)1(22)1(2)(22222++-=+?-+='x x x x x x x x f

令0)(='x f ,得1±=x . 当1-x 时,0)(<'x f , ∴函数)(x f 在()1,-∞-和()+∞,1上是减函数; 当11<<-x 时,0)(>'x f , ∴函数)(x f 在(-1,1)上是增函数. ∴当1-=x 时,函数取得极小值3)1(-=-f , 当1=x 时,函数取得极大值.1)1(-=f 说明:思维的周密性是解决问题的基础,在解题过程中,要全面、系统地考虑问题,注意各种条件 综合运用,方可实现解题的正确性.解答本题时应注意0)(0='x f 只是函数 )(x f 在0x 处有极值的必要条件, 如果再加之0x 附近导数的符号相反,才能断定函数在0x 处取得极值.反映在解题上,错误判断极值点或漏掉极值点是学生经常出现的失误. 复杂函数的极值 例 求下列函数的极值: 1.)5()(32-=x x x f ;2..6)(2--=x x x f 分析:利用求导的方法,先确定可能取到极值的点,然后依据极值的定义判定.在函数)(x f 的定义域内寻求可能取到极值的“可疑点”,除了确定其导数为零的点外,还必须确定函数定义域内所有不可导的点.这两类点就是函数)(x f 在定义内可能取到极值的全部“可疑点”. 解:1..3)2(533)5(2)5(32 )(33323x x x x x x x x x f -=+-=+-=' 令0)(='x f ,解得2=x ,但0=x 也可能是极值点. 当0x 时,0)(>'x f , ∴函数)(x f 在()0,∞-和()+∞,2上是增函数; 当20<

函数与导数解答题答案文科

函数与导数解答题答案(文科) 1. (2017省一统21)解:(I)当 f‘(x)令f‘ (x)=0计算得出当时,f' (x)函数(II )对 令时f (x), 此时函数 ,此时函数单调递减.时, 单调递减区间为, 恒成立 ? 单调递增; 当, 时, 函数, 的单调递增区间为: , 恒成立?, 则g‘ (x),① 此时函数 时,g‘(x)在R上单调递增 ,,恒成立,满足条件.②时,令g‘ (x)=0计算得出,则时,g‘ (x),此时函数在R上单调递增;时,g‘ (x),此时函数在R上单调递减.当时,函数取得极小值即最小值,则, 计算得出③ 则 时,令

g‘(x)=0计算得出时,g‘ (x) 时,g‘(x),此时函数, 此时函数,在R上单调递增;在R上单调递减.当时,函数取得极小值即最小值, 则综上可得:a 的求值范围是, 计算得出 2.(2017 省二统21)解:(1)根据题意可以知道函数的定义域为 当时,, ①当②当综上 , 或时 5 的单调递增区间为时, 5 ,单调递减. ,单调递增. ,单调递减区间为 (2)由,得, 整理得, , 令,则 令,, 在上递增

得,, 存在唯一的零点 当 在 当时 ,上递减; 时 ,, 在上递增. , 要使对任意恒成立,只需 又 3.解 :(1),且时 ,,的最大值为3. 5 '(x),‘(1)=3,,数在点处的切线方程为,(2)函数在上是增函数,‘(x),在上恒成立, 即,在上恒成立, 令,当且仅当时,取等号, 5 (3) 的取值范围为 5 '(x),①当时,在上单调递减,, 计算得出(舍去); ②当且时,即,在上单调递减,在 上单调递增,,计算得出,满足条件;③当,且时,即,在上单调

北师大版版高考数学一轮复习函数导数及其应用导数的应用导数与函数的综合问题最值教学案理解析版

利用导数解决不等式的有关问题 ?考法1证明不等式 【例1】(2018·郑州二模)已知函数f(x)=ln x—2ax+1(a∈R). (1)讨论函数g(x)=x2+f(x)的单调性; (2)若a=错误!,证明:|f(x)—1|>错误!+错误!. [解] (1)由题意知函数y=g(x)的定义域为(0,+∞), g(x)=x2+ln x—2ax+1, 则g′(x)=错误!+2x—2a=错误!(x>0), 记h(x)=2x2—2ax+1, 1当a≤0时,因为x>0,所以h(x)>0,故函数g(x)在(0,+∞)上递增; 2当0<a≤错误!时,因为Δ=4(a2—2)≤0, 所以h(x)≥0,故函数g(x)在(0,+∞)上递增; 3当a>错误!时,由g′(x)<0,解得x∈错误!,所以函数g(x)在区间错误!上递减,同理可得函数g(x)在区间错误!,错误!上递增. (2)证明:当a=错误!时,设H(x)=f(x)—1=ln x—x, 故H′(x)=错误!, 故H′(x)<0,得x>1,由H′(x)>0,得0<x<1, 所以H(x)m ax=f(1)—1=—1,所以|H(x)|min=1. 设G(x)=错误!+错误!, 则G′(x)=错误!, 由G′(x)<0,得x>e, 由G′(x)>0,得0<x<e, 故G(x)m ax=G(e)=错误!+错误!<1, 所以G(x)m ax<|H(x)|min, 所以|f(x)—1|>错误!+错误!.

?考法2由不等式恒(能)成立求参数的范围 【例2】已知函数f(x)=错误!. (1)如果当x≥1时,不等式f(x)≥错误!恒成立,求实数k的取值范围; (2)若存在x0∈[1,e],使不等式f(x0)≥错误!成立,求实数k的取值范围. [解] (1)当x≥1时,k≤错误!恒成立, 令g(x)=错误!(x≥1), 则g′(x)=错误!=错误!. 再令h(x)=x—ln x(x≥1), 则h′(x)=1—错误!≥0, 所以h(x)≥h(1)=1,所以g′(x)>0, 所以g(x)为增函数, 所以g(x)≥g(1)=2, 故k≤2,即实数k的取值范围是(—∞,2]. (2)当x∈[1,e]时,k≤错误!有解, 令g(x)=错误!(x∈[1,e]), 由(1)题知,g(x)为增函数, 所以g(x)m ax=g(e)=2+错误!, 所以k≤2+错误!,即实数k的取值范围是错误!. [规律方法] 1.利用导数证明含“x”不等式方法,即证明:f x>g x.,法一:移项,f x—g x>0,构造函数F x=f x—g x,转化证明F x min>0,利用导数研究F x 单调性,用上定义域的端点值.,法二:转化证明:f x min>g x m ax.,法三:先对所求证不等式进行变形,分组或整合,再用法一或法二. 2.利用导数解决不等式的恒成立问题的策略,1首先要构造函数,利用导数研究函数的单调性,求出最值,进而得出相应的含参数不等式,从而求出参数的取值范围.,2也可分离变量,构造函数,直接把问题转化为函数的最值问题. 32 (1)如果存在x1,x2∈[0,2]使得g(x1)—g(x2)≥M成立,求满足上述条件的最大整数M;

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