2013——2017全国1卷分类汇编——函数与导数
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2017年高考数学理试题分类汇编:导数及其应用D故h (x )≤1,所以f (x )=(x +1)h (x )≤x +1≤ax +1当0<a <1时,设函数g (x )=e x -x -1,g ’(x )=e x -1>0(x >0),所以g (x )在在[0,+∞)单调递增,而g (0)=0,故e x ≥x +1当0<x <1,2()(1)(1)f x x x =-+,22(1)(1)1(1)x x ax x a x x -+--=---,取05412a x-=则2000(0,1),(1)(1)0,()1x x x ax f x ax ∈-+-=〉+故当00000510,()1-(1)2112a x f x x x ax ≤=〉+=〉+时,取()综上,a 的取值范围[1,+∞)(2017年新课标Ⅰ文) 21.已知函数()f x =e x (e x ﹣a )﹣a 2x .(1)讨论()f x 的单调性;(2)若()0f x ≥,求a 的取值范围. 21. (12分)(1)函数()f x 的定义域为(,)-∞+∞,22()2(2)()xxxxf x e ae a e a e a '=--=+-,①若0a =,则2()xf x e =,在(,)-∞+∞单调递增. ②若0a >,则由()0f x '=得ln x a =.当(,ln )x a ∈-∞时,()0f x '<;当(ln ,)x a ∈+∞时,()0f x '>,所以()f x 在(,ln )a -∞单调递减,在(ln ,)a +∞单调递增. ③若0a <,则由()0f x '=得ln()2a x =-. 当(,ln())2a x ∈-∞-时,()0f x '<;当(ln(),)2a x ∈-+∞时,()0f x '>,故()f x 在(,ln())2a -∞-单调递减,在(ln(),)2a -+∞单调递增.(2)①若0a =,则2()xf x e =,所以()0f x ≥.②若0a >,则由(1)得,当ln x a =时,()f x 取得最小值,最小值为2(ln )ln f a a a=-.从而当且仅当2ln 0aa -≥,即1a ≤时,()0f x ≥.③若0a <,则由(1)得,当ln()2a x =-时,()f x 取得最小值,最小值为23(ln())[ln()]242a af a -=--.从而当且仅当23[ln()]042aa --≥,即342e a ≥-时()0f x ≥.综上,a 的取值范围为34[2e ,1]-. 14.(2017年新课标Ⅰ文)曲线21y x x=+在点(1,2)处的切线方程为_y=x+1(2017年新课标Ⅰ) 21.已知函数2()(2)xx f x aea e x=+--.(1)讨论()f x 的单调性;(2)若()f x 有两个零点,求a 的取值范围.综上,a 的取值范围为(0,1).20.(2017年浙江卷)已知函数f (x )=(x–21x -)e x-(12x ≥).(Ⅰ)求f (x )的导函数;(Ⅱ)求f (x )在区间1[+)2∞,上的取值范围. 【答案】(Ⅰ)f '(x )=(1-x )(1-221x -)xe -;(Ⅱ)[0,1212e -].(Ⅱ)由解得或.因为x()1 ()()- 0+ 0-f (x )↓ 0 ↑ ↓又,所以f (x )在区间[)上的取值范围是.(2017年北京卷理) (19)已知函数f (x )=e x cos x −x .(Ⅰ)求曲线y = f (x )在点(0,f (0))处的切线方程; (Ⅱ)求函数f (x )在区间[0,π2]上的最大值和最小值. 【答案】(Ⅰ)f (x )=e x ·cos x -x ∴f (0)=1∴f ´(x )=e x (cos x -sin x )-1 f ´(0)=0∴y =f (x )在(0,f (0))处切线过点(0,1),k =0 ∴切线方程为y =1(Ⅱ)f ´(x )=e x (cos x -sin x )-1,设f ´(x )=g (x ) ∴g ´(x )=-2sin x ·e x ≤0 ∴g (x )在[0,2π]上单调递减, ∴g (x )≤g (0)=0 ∴f ’(x )≤0∴f (x )在[0,2π]上单调递减, f (x )max =f (0)=1 ∴f (x )min =f (2π)=-2π (2017年江苏卷) 11.已知函数31()2e e x xf x x x =-+-,其中e 是自然对数的底数.若2(1)(2)0f a f a -+≤,则实数a 的取值范围是 ▲ . 【解析】因为31()2e ()ex x f xx f x x -=-++-=-,所以函数()f x 是奇函数,因为22()32e e 322e e 0x x x x f 'xx x --=-++≥-+⋅≥,所以数()f x 在R 上单调递增,又21)02()(f f a a +-≤,即2())2(1a a f f ≤-,所以221aa≤-,即2120aa +-≤,解得112a -≤≤,故实数a 的取值范围为1[1,]2-. (2017年江苏卷) 20. 已知函数32()1(0,)f x xax bx a b =+++>∈R 有极值,且导函数()f x '的极值点是()f x 的零点.(极值点是指函数取极值时对应的自变量的值)(1)求b 关于a 的函数关系式,并写出定义域; (2)证明:23b a>;(3)若()f x ,()f x '这两个函数的所有极值之和不小于72-,求a 的取值范围.20. 【解析】(1)因为2()32f x x ax b'=++,所以()620f x x a ''=+=,所以3a x =-, 所以()03af -=,所以3239a b a=+,因为24120ab ∆=->,所以3a >.(2)26345-39813b a a a =-+,23459(27)813y t t t a =-+=>因为135278t =<, 所以min(27)0yy >=,所以b ²>3a .7. ( 2017年全国Ⅲ卷文)函数2sin 1xy x x=++的部分图像大致为( )答案:D12. ( 2017年全国Ⅲ卷文)已知函数)(2)(112+--++-=x x e e a x x x f 有唯一零点,则=a ( ) A 21- B 31C 21 D 1【解析】 0)(22)(11'=-+-=+--x x e ea x x f得1=x即1=x 为函数的极值点,故0)1(=f 则0221=+-a ,21=a 21. ( 2017年全国Ⅲ卷文)设函数2()ln (21)f x x axa x=+++.(1)讨论()f x 的单调性; (2)当0a <时,证明3()24f x a ≤--. 解:(1)由2()ln (21),(0)f x x ax a x x =+++>有'1()221f x ax a x=+++ 22(21)1ax a x x+++= (2)①当0a =时,'()10,()f x f x =>单增 ① 当0a ≠时,令'()0f x =,即22(21)10axa x +++= 解得1211(,2x xa=-=-舍)…………2()2(21)1g x ax a x =+++ⅰ.当0a >时,()g x 开口向上,102a -<,()0g x >,即'()0f x >,()f x 单增 ⅱ.当0a <时,()g x 开口向上,102a ->,此时,在1(0,)2a -上,()0g x <,即'()0f x <,()f x 单减在1(,)2a-+∞上,()0g x >,即'()0f x >,()f x 单增 (6)(2)由(1)可得:max111()()ln()1224f x f a a a=-=---故要证3()24f x a ≤--即证113ln()12244a a a ---≤-- ……即证11ln()1022a a -++≤ 即证ln 10(0)t t t -+≤>…令()ln 1g t t t =-+ 则'1()1g t t=-令'()0g t ≥,得1t <max ()(1)0g t g ∴==()0g t ∴≤ (12)故原命题得证.(15)(2017年山东卷理)若函数()xe f x ( 2.71828e =是自然对数的底数)在()f x 的定义域上单调递增,则称函数()f x 具有M 性质.下列函数中所有具有M 性质的函数的序号为 . ①()2xf x -= ②()3xf x -= ③()3f x x = ④()22f x x=+【答案】①④ 【解析】①()22xx x x e e f x e -⎛⎫=⋅= ⎪⎝⎭在R 上单调递增,故()2xf x -=具有M 性质;②()33xxxxe ef x e -⎛⎫=⋅= ⎪⎝⎭在R 上单调递减,故()3xf x -=不具有M 性质;③()3xxe f x ex =⋅,令()3xg x ex =⋅,则()()32232xx x g x ex e x x e x '=⋅+⋅=+,∴当2x >-时,()0g x '>,当2x <-时,()0g x '<,∴()3xxe f x e x =⋅在(),2-∞-上单调递减,在()2,-+∞上单调递增,故()3f x x =不具有M 性质;④()()22xxe f x e x =+,令()()22xg x e x =+,则()()()2222110xx x g x e xe x e x ⎡⎤'=++⋅=++>⎣⎦,∴()()22x x e f x e x =+在R 上单调递增,故()22f x x =+具有M 性质.(10)(2017年天津卷文)已知a ∈R ,设函数()ln f x ax x =-的图象在点(1,(1)f )处的切线为l ,则l 在y 轴上的截距为___________. 【答案】1(20)(2017年山东卷理)已知函数()22cos f x x x=+,()()cos sin 22xg x e x x x =-+-,其中 2.71828e =是自然对数的底数.(Ⅰ)求曲线()y f x =在点()(),f x π处的切线方程;(Ⅱ)令()()()()h x g x af x a R =-∈,讨论()h x 的单调性并判断有无极值,有极值时求出极值. 【答案】(Ⅰ)222y x ππ=--.(Ⅱ)综上所述:当0a ≤时,()h x 在(),0-∞上单调递减,在()0,+∞上单调递增, 函数()h x 有极小值,极小值是()021h a =--;当01a <<时,函数()h x 在(),ln a -∞和()0,ln a 和()0,+∞上单调递增,在()ln ,0a 上单调递减,函数()h x 有极大值,也有极小值, 极大值是()()()2ln ln 2ln sin ln cos ln 2h a a a a a a ⎡⎤=--+++⎣⎦极小值是()021h a =--;当1a =时,函数()h x 在(),-∞+∞上单调递增,无极值; 当1a >时,函数()h x 在(),0-∞和()ln ,a +∞上单调递增,在()0,ln a 上单调递减,函数()h x 有极大值,也有极小值, 极大值是()021h a =--;极小值是()()()2ln ln 2ln sin ln cos ln 2h a a a a a a ⎡⎤=--+++⎣⎦.【解析】解:(Ⅰ)由题意()22f ππ=-又()22sin f x x x '=-,所以()2f ππ'=,因此 曲线()y f x =在点()(),f ππ处的切线方程为()()222y x πππ--=-,即222y x ππ=--.(Ⅱ)由题意得()()()22cos sin 222cos h x e x x x a x x =-+--+,因为()()()()cos sin 22sin cos 222sin xxh x e x x x e x x a x x '=-+-+--+--()()2sin 2sin x e x x a x x =---()()2sin x e a x x =--,令()sin m x x x =-则()1cos 0m x x '=-≥所以()m x 在R 上单调递增. 所以 当0x >时,()m x 单调递减,当0x >时,()0m x < 当a 0exa ≤->时,(2)当0a >时,()()()ln 2sin xa h x ee x x '=--由()0h x '=得1ln x a=,2=0x①当01a <<时,ln 0a <, 当(),ln x a ∈-∞时,()ln 0,0xa e e h x '-<>,()h x 单调递增;当()ln ,0x a ∈时,()ln 0,0xa e e h x '-><,()h x 单调递减; 当()0,x ∈+∞时,()ln 0,0xa ee h x '->>,()h x 单调递增.所以 当ln x a =时()h x 取得极大值. 极大值为()()()2ln ln 2ln sin ln cos ln 2h a a a a a a ⎡⎤=--+++⎣⎦,当0x =时()h x 取到极小值,极小值是()021h a =--;②当1a =时,ln 0a =,所以 当(),x ∈-∞+∞时,()0h x '≥,函数()h x 在(),-∞+∞上单调递增,无极值;极小值是()()()2ln ln 2ln sin ln cos ln 2h a a a a a a ⎡⎤=--+++⎣⎦.综上所述:当0a ≤时,()h x 在(),0-∞上单调递减,在()0,+∞上单调递增, 函数()h x 有极小值,极小值是()021h a =--;当01a <<时,函数()h x 在(),ln a -∞和()0,ln a 和()0,+∞上单调递增,在()ln ,0a 上单调递减,函数()h x 有极大值,也有极小值, 极大值是()()()2ln ln 2ln sin ln cos ln 2h a a a a a a ⎡⎤=--+++⎣⎦极小值是()021h a =--;当1a =时,函数()h x 在(),-∞+∞上单调递增,无极值; 当1a >时,函数()h x 在(),0-∞和()ln ,a +∞上单调递增,在()0,ln a 上单调递减,函数()h x 有极大值,也有极小值, 极大值是()021h a =--;极小值是()()()2ln ln 2ln sin ln cos ln 2h a a a a a a ⎡⎤=--+++⎣⎦.(10)(2017年山东卷文)若函数()e xf x (e=2.71828是自然对数的底数)在()f x 的定义域上单调递增,学@科网则称函数()f x 具有M 性质.下列函数中具有M 性质的是(A )()2xf x -= (B )()2f x x = (C )()3xf x -= (D )()cos f x x = 【答案】A【解析】对于A,令()e2xx g x -=⋅,11()e (22ln )e 2(1ln )022x x x x x g x ---'=+=+>,则()g x 在R上单调递增,故()f x 具有M 性质,故选A. (20)(2017年山东卷文)已知函数()3211,32f x xax a =-∈R .(Ⅰ)当a =2时,求曲线()y f x =在点()()3,3f 处的切线方程; (Ⅱ)设函数()()()cos sin g x f x x a x x =+--,讨论()g x 的单调性并判断有无极值,有极值时求出极值. 【答案】(Ⅰ)390x y --=,(Ⅱ)见解析.3x-y-9=0(20)(2017年天津卷理)设a ∈Z ,已知定义在R 上的函数432()2336f x x x x x a=+--+在区间(1,2)内有一个零点0x ,()g x 为()f x 的导函数.(Ⅰ)求()g x 的单调区间; (Ⅱ)设00[1,)(,2]m x x ∈,函数0()()()()h x g x m x f m =--,求证:0()()0h m h x <;(Ⅲ)求证:存在大于0的常数A ,使得对于任意的正整数,p q ,且00[1,)(,2],px x q∈ 满足041||px qAq -≥.【答案】(1)增区间是(,1)-∞-,1(,)4+∞,减区间是1(1,)4-.(2)(3)证明见解析【解析】(Ⅰ)由432()2336f x x x x x a=+--+,可得32()()8966g x f x xx x '==+--,进而可得2()24186g x xx '=+-.令()0g x '=,解得1x =-,或14x =. 当x 变化时,(),()g x g x '的变化情况如下表:x (,1)-∞- 1(1,)4- 1(,)4+∞()g x ' + - + ()g x↗↘↗所以,()g x 的单调递增区间是(,1)-∞-,1(,)4+∞,单调递减区间是1(1,)4-. (Ⅱ)证明:由0()()()()h x g x m x f m =--,得0()()()()h m g m m x f m =--,000()()()()h x g x m x f m =--.(III )证明:对于任意的正整数 p ,q ,且00[1)(,],2px x q∈,令pm q =,函数0()()()()h g m x x x m f =--.由(II )知,当0[1),m x ∈时,()h x 在区间0(,)m x 内有零点;当0(,2]m x ∈时,()h x 在区间0(),x m 内有零点.1110x ,)()()()0p pg x x f q q=--=不妨设为 则 h(x所以041|2|()px qg q -≥.所以,只要取()2A g =,就有041||p x qAq -≥.(19)(2017年天津卷文)设,a b ∈R,||1a ≤.已知函数32()63(4)f x x x a a x b=---+,()e ()x g x f x =.(Ⅰ)求()f x 的单调区间;(Ⅱ)已知函数()y g x =和e xy =的图象在公共点(x 0,y 0)处有相同的切线,(i )求证:()f x 在0x x =处的导数等于0;(ii )若关于x 的不等式()e xg x ≤在区间00[1,1]x x -+上恒成立,求b 的取值范围. 【解析】(Ⅰ)由324()63()f x x a x x a b=--+-,可得2()3123()3()((44))f 'x x a x a a x x a -=---=--,令()0f 'x =,解得x a =或4x a =-.由||1a ≤,得4a a <-. 当x 变化时,()f 'x ,()f x 的变化情况如下表:x(,)a -∞(),4a a -(4,)a -+∞()f 'x +-+()f x所以,()f x 的单调递增区间为(,)a -∞,(4,)a -+∞,单调递减区间为(),4a a -.(Ⅱ)(i )因为()e (()())xx x g'f f 'x =+,由题意知0000()e ()e xx x x g g'⎧=⎪⎨=⎪⎩,所以000000()e e e (()())ex x xx f f f x 'x x ⎧=⎪⎨+=⎪⎩,解得00()1()0f 'x x f =⎧⎨=⎩.所以,()f x 在0x x =处的导数等于0.(ii )因为()e xg x ≤,00[11],x xx ∈-+,由ex>,可得()1f x ≤.又因为0()1f x =,0()0f 'x =,故0x 为()f x 的极大值点,由(Ⅰ)知0x a=.另一方面,由于||1a ≤,故14a a +<-,。
2017年高考数学试题分类汇编及答案解析---导数及其应用一、选择题(在每小题给出的四个选项中¸只有一项是符合题目要求的)1(2017北京文)已知函数1()3()3x xf x =-¸则()f x ( ).A 是偶函数¸且在R 上是增函数 .B 是奇函数¸且在R 上是增函数 .C 是偶函数¸且在R 上是减函数 .D 是奇函数¸且在R 上是增函数2.(2017新课标Ⅱ文)函数2()ln(28)f x x x =--的单调递增区间是( ).A (,2)-∞- .B (,1)-∞ .C (1,)+∞ .D (4,)+∞З.(2017山东文)设()()121,1x f x x x <<=-≥⎪⎩,若()()1f a f a =+,则1f a ⎛⎫= ⎪⎝⎭( )2.A 4.B 6.C 8.D4.(2017山东文)若函数()e xf x 在()f x 的定义域上单调递增,则称函数()f x 具有M 性质.下列函数中具有M 性质的是( )x x f A -=2)(. .B ()2f x x = .C ()3x f x -= .D ()c o s f x x = 5.(2017新课标Ⅰ文数)函数sin21cos xy x=-的部分图像大致为( )б.(2017新课标Ⅰ文数)已知函数()ln ln(2)f x x x =+-¸则( ).A )(x f y =在)2,0(单调递增.B )(x f y =在)2,0(单调递减.C )(x f y =的图像关于直线1=x 对称 .D )(x f y =的图像关于点)0,1(对称7.(2017天津文)已知奇函数()f x 在R 上是增函数.若0.8221(log ),(log 4.1),(2)5a f b f c f =-==¸则,,a b c 的大小关系为( ).A a b c << .B b a c << .C c b a << .D c a b<<8.(2017天津文)已知函数||2,1,()2, 1.x x f x x x x +<⎧⎪=⎨+≥⎪⎩设R a ∈¸若关于x 的不等式()||2xf x a ≥+在R 上恒成立¸则a 的取值范围是( ) .A [2,2]- .B [- .C [- .D [-9.(2017新课标Ⅲ文数)函数2sin 1xxx y ++=的部分图像大致为( ).A .B .C .D10.(2017新课标Ⅲ文数)已知函数211()2()x x f x x x a e e --+=-++有唯一零点¸则=a ( ) 21.-A.B 13.C 121.D11.(2017新课标Ⅲ理数)已知函数211()2()x x f x x x a e e --+=-++有唯一零点¸则=a( )21.-A31.B 21.C1.D 12.(2017新课标Ⅰ理数)函数()f x 在(,)-∞+∞单调递减¸且为奇函数.若(11)f =-¸则满足21()1x f --≤≤的x 的取值范围是( ).A [2,2]-.B [1,1]-.C [0,4] .D [1,3]1З.(2017新课标Ⅱ理)若2x =-是函数21()(1)e x f x x ax -=+-的极值点¸则()f x 的极小值为( ) 1.-A.B 32e --.C 35e -1.D14.(2017天津理)已知奇函数()f x 在R 上是增函数¸()()g x xf x =.若2(log 5.1)a g =-¸0.8(2)b g =¸(3)c g =¸则c b a ,,的大小关系为( ).A a b c << .B c b a << .C b a c <<.D b c a <<15.(2017天津理)已知函数23,1,()2, 1.x x x f x x x x ⎧-+≤⎪=⎨+>⎪⎩设R a ∈¸若关于x 的不等式()||2xf x a ≥+在R 上恒成立¸则a 的取值范围是( ) ]2,1647.[-A ]1639,1647.[-B ]2,32.[-C ]1639,32.[-D1б.(2017山东理)已知当[]0,1x ∈时¸函数()21y mx =-的图象与y m =的图象有且只有一个交点¸则正实数m 的取值范围是( ).A (])0,1⎡+∞⎣ .B (][)0,13,+∞.C ()⎡+∞⎣ .D ([)3,+∞17.(2017浙江)若函数b ax x x f ++=2)(在区间]1,0[上的最大值是M ¸最小值是m ¸则m M - ( ).A 与a 有关¸且与b 有关.B 与a 有关¸但与b 无关.C 与a 无关¸且与b 无关.D 与a 无关¸但与b 有关18.(2017浙江)函数)(x f y =的导函数()y f x '=的图象如图所示¸ 则函数)(x f y =的图象可能是( )二、填空题(将正确的答案填在题中横线上)19.(2017山东文)已知)(x f 是定义在R 上的偶函数,且)2()4(-=+x f x f .若当[3,0]x ∈-时,()6xf x -=,则=)919(f .20.(2017天津文)已知a ∈R ¸设函数()ln f x ax x =-的图象在点))1(,1(f 处的切线为l ¸则l 在y 轴上的截距为 .21.(2017新课标Ⅱ文)已知函数()f x 是定义在R 上的奇函数¸当(,0)x ∈-∞时¸32()2f x x x =+¸则(2)f = .22.(2017新课标Ⅲ文数)设函数10()20xx x f x x +≤⎧=⎨>⎩,,,,则满足1()()12f x f x +->的x 的取值范围是__________.2З.(2017新课标Ⅰ文数)曲线21y x x=+在点)2,1(处的切线方程为_______.24.(2017新课标Ⅲ理数)设函数10()20xx x f x x +≤⎧=⎨>⎩,,,,则满足1()()12f x f x +->的x 的取值范围是_____________.25.(2017山东理)若函数()x e f x ( 2.71828e = 是自然对数的底数)在()f x 的定义域上单调递增¸则称函数()f x 具有M 性质.下列函数中所有具有M 性质的函数的序号为 .①()2x f x -=②()3x f x -=③()3f x x =④()22f x x =+2б.(2017江苏)已知函数31()2e ex x f x x x =-+-.若2(1)(2)0f a f a -+≤¸则实数a 的取值范围是 .27.(2017江苏).设()f x 是定义在R 上且周期为1的函数¸在区间[0,1)上¸2,,(),,x x D f x x x D ⎧∈⎪=⎨∉⎪⎩其中集合1{n D x x n-==¸*}n ∈N ¸则方程()lg 0f x x -=的解的个数是 . 三、解答题(应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤) 28.(2017北京文)已知函数()e cos x f x x x =-. (Ⅰ)求曲线()y f x =在点(0,(0))f 处的切线方程; (Ⅱ)求函数()f x 在区间π[0,]2上的最大值和最小值.29.(2017新课标Ⅱ文)设函数2()(1)e x f x x =-.(1)讨论()f x 的单调性; (2)当0x ≥时¸()1f x ax ≤+¸求a 的取值范围.З0.(2017天津文))设,a b ∈R ¸||1a ≤.已知32()63(4)f x x x a a x b =---+¸()e ()x g x f x =. (Ⅰ)求()f x 的单调区间;(Ⅱ)已知函数()y g x =和e x y =的图象在公共点),(00y x 处有相同的切线¸ (i )求证:()f x 在0x x =处的导数等于0;(ii )若关于x 的不等式()e x g x ≤在区间00[1,1]x x -+上恒成立¸求b 的取值范围.З1.(2017新课标Ⅲ文数)已知函数.)12(ln )(2x a ax x x f +++=(1)讨论()f x 的单调性; (2)当0<a 时¸证明3()24f x a≤--.З2.(2017新课标Ⅰ文数)已知函数.)()(2x a a e e x f x x --=(1)讨论()f x 的单调性; (2)若()0f x ≥¸求a 的取值范围.ЗЗ.(2017山东文)已知函数()3211,32f x x ax a =-∈R . (Ⅰ)当2=a 时,求曲线()y f x =在点()()3,3f 处的切线方程;(Ⅱ)设函数()()()cos sin g x f x x a x x =+--,讨论()g x 的单调性并判断有无极值,有极值时求出极值.З4.(2017新课标Ⅱ理)已知函数2()ln f ax a x x x x =--¸且()0f x ≥.(1)求a ; (2)证明:()f x 存在唯一的极大值点0x ¸且220e ()2f x --<<.З5.(2017北京理)已知函数.cos )(x x e x f x -= (Ⅰ)求曲线)(x f y =在点))0(,0(f 处的切线方程; (Ⅱ)求函数)(x f 在区间[0¸π2]上的最大值和最小值.Зб.(2017浙江)已知函数).21()12()(≥--=-x e x x x f x(Ⅰ)求)(x f 的导函数;(Ⅱ)求)(x f 在区间1[+)2∞,上的取值范围.З7.(2017山东理)已知函数()22cos f x x x =+¸()()cos sin 22x g x e x x x =-+-.(Ⅰ)求曲线()y f x =在点()(),f x π处的切线方程;(Ⅱ)令()()()()h x g x af x a R =-∈¸讨论()h x 单调性并判断有无极值¸若有求出极值.З8.(2017新课标Ⅰ理数)已知函数2()(2)x x f x ae a e x =+--. (1)讨论()f x 的单调性;(2)若()f x 有两个零点¸求a 的取值范围.()0f x ≥З9.(2017江苏)已知函数32()1(0,)f x x ax bx a b =+++>∈R 有极值¸且导函数()f x '的极值点是()f x 的零点.(1)求b 关于a 的函数关系式¸并写出定义域; (2)证明:23b a >;(З)若()f x ¸()f x '这两个函数的所有极值之和不小于72-¸求a 的取值范围.40.(2017新课标Ⅲ理数)已知函数.ln 1)(x a x x f --= (1)若 ¸求a 的值;(2)设m 为整数¸且对于任意正整数n ¸21111++1+)222n ()(1)(m <¸求m 的最小值.41.(2017天津理)设a ∈Z ¸已知定义在R 上的函数432()2336f x x x x x a =+--+在区间(1,2)内有一个零点0x ¸()g x 为()f x 的导函数. (Ⅰ)求()g x 的单调区间;(Ⅱ)设00[1,)(,2]m x x ∈ ¸函数0()()()()h x g x m x f m =--¸求证:0()()0h m h x <; (Ⅲ)求证:存在大于0的常数A ¸使得对于任意的正整数,p q ¸且00[1,)(,2],px x q∈ 满足041||p x q Aq -≥.201б年高考数学试题分类汇编及答案解析---导数及其应用1、(201б年山东高考)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 (Α)sin y x = (Β)ln y x =(C )e x y =(D )3y x =【答案】Α2、(201б年四川高考)已知Α函数f(x)=x З-12x 的极小值点¸则Α= (Α)-4 (Β) -2 (C)4 (D)2 【答案】DЗ、(201б年四川高考)设直线l 1¸l 2分别是函数f(x)=图象上点P 1¸P 2处的切线¸l 1与l 2垂直相交于点P ¸且l 1¸l 2分别与y 轴相交于点Α¸Β则则△P ΑΒ的面积的取值范围是(Α)(0,1) (Β) (0,2) (C) (0,+∞) (D) (1,+ ∞) 【答案】Α4、(201б年全国I 卷高考)若函数1()sin 2sin 3f x x -x a x =+在(),-∞+∞单调递增¸则Α的取值范围是(Α)[]1,1-(Β)11,3⎡⎤-⎢⎥⎣⎦(C )11,33⎡⎤-⎢⎥⎣⎦(D )11,3⎡⎤--⎢⎥⎣⎦【答案】C二、填空题1、(201б年天津高考)已知函数()(2+1),()x f x x e f x '=为()f x 的导函数¸则(0)f '的值为__________. 【答案】З2、(201б年全国III 卷高考)已知()f x 为偶函数¸当0x ≤ 时¸1()x f x ex --=-¸则曲线()y f x =在点(1,2)处的切线方程式_____________________________.【答案】2y x =三、解答题1、(201б年北京高考)设函数()32.f x x ax bx c =+++ (I )求曲线().y f x =在点()()0,0f 处的切线方程;(II )设4a b ==¸若函数()f x 有三个不同零点¸求c 的取值范围; (III )求证:230a b ->是().f x 有三个不同零点的必要而不充分条件.解:(I )由()32f x x ax bx c =+++¸得()232f x x ax b '=++. 因为()0f c =¸()0f b '=¸所以曲线()y f x =在点()()0,0f 处的切线方程为y bx c =+.(II )当4a b ==时¸()3244f x x x x c =+++¸ 所以()2384f x x x '=++.令()0f x '=¸得23840x x ++=¸解得2x =-或23x =-. ()f x 与()f x '在区间(),-∞+∞上的情况如下:所以¸当0c >且32027c -<时¸存在()14,2x ∈--¸222,3x ⎛⎫∈-- ⎪⎝⎭¸ 32,03x ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭¸使得()()()1230f x f x f x ===.由()f x 的单调性知¸当且仅当320,27c ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时¸函数()3244f x x x x c =+++有三个不同零点.(III )当24120a b ∆=-<时¸()2320f x x ax b '=++>¸(),x ∈-∞+∞¸ 此时函数()f x 在区间(),-∞+∞上单调递增¸所以()f x 不可能有三个不同零点. 当24120a b ∆=-=时¸()232f x x ax b '=++只有一个零点¸记作0x . 当()0,x x ∈-∞时¸()0f x '>¸()f x 在区间()0,x -∞上单调递增; 当()0,x x ∈+∞时¸()0f x '>¸()f x 在区间()0,x +∞上单调递增. 所以()f x 不可能有三个不同零点.综上所述¸若函数()f x 有三个不同零点¸则必有24120a b ∆=->. 故230a b ->是()f x 有三个不同零点的必要条件.当4a b ==¸0c =时¸230a b ->¸()()232442f x x x x x x =++=+只有两个不同零点, 所以230a b ->不是()f x 有三个不同零点的充分条件. 因此230a b ->是()f x 有三个不同零点的必要而不充分条件.2、(201б年江苏省高考)已知函数()(0,0,1,1)x x f x a b a b a b =+>>≠≠. (1) 设Α=2,b =12. ① 求方程()f x =2的根;②若对任意x R ∈,不等式(2)f()6f x m x ≥-恒成立¸求实数m 的最大值; (2)若01,1a b <<>¸函数()()2g x f x =-有且只有1个零点¸求Αb 的值. 解:(1)因为12,2a b ==¸所以()22x xf x -=+. ①方程()2f x =¸即222xx-+=¸亦即2(2)2210x x -⨯+=¸所以2(21)0x-=¸于是21x=¸解得0x =. ②由条件知2222(2)22(22)2(())2xx x x f x f x --=+=+-=-.因为(2)()6f x mf x ≥-对于x R ∈恒成立¸且()0f x >¸所以2(())4()f x m f x +≤对于x R ∈恒成立.而2(())44()4()()f x f x f x f x +=+≥=¸且2((0))44(0)f f +=¸ 所以4m ≤¸故实数m 的最大值为4.(2)因为函数()()2g x f x =-只有1个零点¸而00(0)(0)220g f a b =-=+-=¸ 所以0是函数()g x 的唯一零点.因为'()ln ln x xg x a a b b =+¸又由01,1a b <<>知ln 0,ln 0a b <>¸ 所以'()0g x =有唯一解0ln log ()ln b aax b=-.令'()()h x g x =¸则''22()(ln ln )(ln )(ln )x x x x h x a a b b a a b b =+=+¸ 从而对任意x R ∈¸'()0h x >¸所以'()()g x h x =是(,)-∞+∞上的单调增函数¸ 于是当0(,)x x ∈-∞¸''0()()0g x g x <=;当0(,)x x ∈+∞时¸''0()()0g x g x >=. 因而函数()g x 在0(,)x -∞上是单调减函数¸在0(,)x +∞上是单调增函数. 下证00x =. 若00x <¸则0002x x <<¸于是0()(0)02xg g <=¸ 又log 2log 2log 2(log 2)220a a a a g a b a =+->-=¸且函数()g x 在以02x 和log 2a 为端点的闭区间上的图象不间断¸所以在02x 和log 2a 之间存在()g x 的零点¸记为1x . 因为01a <<¸所以log 20a <¸又02x <¸所以10x <与“0是函数()g x 的唯一零点”矛盾. 若00x >¸同理可得¸在02x和log 2a 之间存在()g x 的非0的零点¸矛盾.因此¸00x =. 于是ln 1ln ab-=¸故ln ln 0a b +=¸所以1ab =.З、(201б年山东高考)设f (x )=x ln x –Αx 2+(2Α–1)x ¸Α∈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Α的取值范围. 解析:(Ⅰ)由()'ln 22,f x x ax a =-+ 可得()()ln 22,0,g x x ax a x =-+∈+∞¸ 则()112'2ax g x a x x-=-=¸ 当0a ≤时¸()0,x ∈+∞时¸()'0g x >¸函数()g x 单调递增; 当0a >时¸ 10,2x a ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时¸()'0g x >¸函数()g x 单调递增¸1,2x a ⎛⎫∈+∞⎪⎝⎭时¸()'0g x <¸函数()g x 单调递减. 所以当0a ≤时¸函数()g x 单调递增区间为()0,+∞; 当0a >时¸函数()g x 单调递增区间为10,2a ⎛⎫ ⎪⎝⎭¸单调递减区间为1,2a ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭. (Ⅱ)由(Ⅰ)知¸()'10f =.①当0a ≤时¸()'0f x <¸()f x 单调递减. 所以当()0,1x ∈时¸()'0f x <¸()f x 单调递减. 当()1,x ∈+∞时¸()'0f x >¸()f x 单调递增. 所以()f x 在x=1处取得极小值¸不合题意. ②当102a <<时¸112a >¸由(Ⅰ)知()'f x 在10,2a ⎛⎫⎪⎝⎭内单调递增¸ 可得当当()0,1x ∈时¸()'0f x <¸11,2x a ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时¸()'0f x >¸ 所以()f x 在(0,1)内单调递减¸在11,2a ⎛⎫⎪⎝⎭内单调递增¸ 所以()f x 在x=1处取得极小值¸不合题意. ③当12a =时¸即112a=时¸()'f x 在(0,1)内单调递增¸在 ()1,+∞内单调递减¸ 所以当()0,x ∈+∞时¸()'0f x ≤¸ ()f x 单调递减¸不合题意. ④当12a >时¸即1012a << ¸当1,12x a ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时¸()'0f x >¸()f x 单调递增, 当()1,x ∈+∞时¸()'0f x <¸()f x 单调递减¸ 所以f(x)在x=1处取得极大值¸合题意. 综上可知¸实数Α的取值范围为12a >.4、(201б年四川高考)设函数f(x)=Αx 2-Α-lnx ¸g(x)=1x -ee x ¸其中Α∈R ¸e=2.718…为自然对数的底数。
全国卷历年高考函数与导数真题归类分析(含答案)全国卷历年高考函数与导数真题归类分析(含答案)(2015年-2018年共11套)函数与导数小题(共23小题)一、函数奇偶性与周期性1.(2015年1卷13)若函数$f(x)=x\ln(x+a+x^2)$为偶函数,则$a=$解析】由题知$y=\ln(x+a+x^2)$是奇函数,所以$\ln(x+a+x^2)+\ln(-x+a+x^2)=\ln(a+x-x)=\ln a$,解得$a=1$。
考点:函数的奇偶性。
2.(2018年2卷11)已知$$f(x)=\begin{cases}\frac{x+1}{x},x<0\\ax^2,x\geq0\end{cases}$$ 是定义域为$(-\infty,0)\cup[0,+\infty)$的奇函数,满足$f(\frac{1}{2})=1$。
若,$f'(-1)=-2$,则$a=$解:因为$f(x)$是奇函数,所以$f(-\frac{1}{2})=-1$,$f(0)=0$。
又因为$f'(-1)=-2$,所以$f'(-x)|_{x=1}=2$,$f'(0+)=0$,$f'(0-)=0$。
由此可得$$\begin{aligned}a&=\lim\limits_{x\to 0^+}\frac{f(x)-f(0)}{x-0}\\&=\lim\limits_{x\to 0^+}\frac{ax^2}{x}\\&=\lim\limits_{x\to0^+}ax\\&=\lim\limits_{x\to 0^-}ax\\&=-\frac{1}{2}\end{aligned}$$ 故选B。
3.(2016年2卷12)已知函数$f(x)(x\in R)$满足$f(-x)=2-f(x)$,若函数$y=\sum\limits_{i=1}^m(x_i+y_i)$的图像的交点为$(x_1,y_1),(x_2,y_2),\cdots,(x_m,y_m)$,则$\sum\limits_{i=1}^m(x_i+y_i)=( )$解析】由$f(x)$的奇偶性可得$f(0)=1$,又因为$f(x)$是偶函数,所以$f'(0)=0$。
2017年高考数学理试题分类汇编:导数及其应用sin2 x(2017年新课标I 文)&函数y的部分图像大致为1 cosx【答案】A令f (x)0,解得x 2或x 1,所以f(x)在(,2),(1,)单调递增,在(2,1)单调递减所以f (x)极小值 f(1) (1 11)e 1 11,故选A 。
3.(2017年新课标I 文)9 •已知函数f (x) lnx ln(2 x),贝y (C)A • f(x)在(0,2)单调递增B • f (x)在(0,2)单调递减C • y= f(x)的图像关于直线x=1对称D • y= f (x)的图像关于点(1,0)对称4.(2017年浙江卷)函数y=f(x )的导函数y f (x)的图像如图所示,则函数y=f(x)的图像可能是【答案】D【解析】原函数先减再增,再减再增,因此选 D.2x 1x 15.(2017年新课标川卷理)11 •已知函数f(x) x 2x a(e e )有唯一零点,则 a=(C )1.2. (2017年新课标n 卷理A.)11.若x 2是函数f (x)(x 2ax x 1'1)e 的极值点,则f (x)的极小值为()B. 2e 3C. 5e 3D.1【解析】由题可得 f (x) (2x a)e x 1 (x 2x 12ax 1)e[x(a 2)x a 1]e x 1因为f ( 2)0,所以af(x) (x 2x 1)e x 1,故 f (x) (x 2x 1x 2)e111A.-B. -C . —D . 12 3 2【答案】C【解析】£ -2 “ -a {訂十严J ,谡g M =訐+童创,『(© =尸-产 J 戶-二r 二 j当現0 = 0咋r=l,函数里调递矶当11巧 /(x)>0, MM 调递增.当*1时,團数职得最小值胃⑴二2,设/i(x) = x 2-2x f 当*1时、函数取得最小1S-1J 若-GA O,函数矗(£ ,和口冒(兀)浚有交点,当一口 vO 时,一口雷(1)二方⑴日寸「止匕时函数工|和昭(尤)有一个交点,即 p K 2 二 一1 二 a =—、故选 C 1设g x = ax - a - l nx ,贝y f x = xg x , f x 0 等价于 g x 0 因为 g 1 =0, g x 1 0,故g' 1 =0,而g' x a, g' 1 =a 1,得a 1x若 a=1,则 g' x =11 •当0 v x v 1时,g' x <0, g x 单调递减;当 x > 1时,g' x > 0, g x 单调递增•所以x=1x是g x 的极小值点,故 g x g 1 =0 综上,a=1(2)由 11)知 f ( JT : = x 2 - jr * jr In jr T f ' (r) = 2x - 2 - In A当兀三卫;时.^T (x) <0 i 当才=二十力时,/rUD , 调递增1 1 1又he 2 >0,h $ v 0,h 1 0,所以h x 在0,2有唯一零点x 。
全国卷历年高考函数与导数真题归类分析(含答案)(2015年-2018年共11套) 函数与导数小题(共23小题)一、函数奇偶性与周期性1.(2015年1卷13)若函数f (x )=ln(x x +为偶函数,则a=【解析】由题知ln(y x =是奇函数,所以ln(ln(x x ++- =22ln()ln 0a x x a +-==,解得a =1.考点:函数的奇偶性2.(2018年2卷11)已知是定义域为的奇函数,满足.若,则A.B. 0C. 2D. 50解:因为是定义域为的奇函数,且,所以,因此,因为,所以,,从而,选C.3.(2016年2卷12)已知函数()()R f x x ∈满足()()2f x f x -=-,若函数1x y x+=与()y f x =图像的交点为()11x y ,,()22x y ,,⋯,()m m x y ,,则()1mi i i x y =+=∑( )(A )0 (B )m (C )2m(D )4m【解析】由()()2f x f x =-得()f x 关于()01,对称,而111x y x x +==+也关于()01,对称, ∴对于每一组对称点'0i i x x += '=2i i y y +,∴()111022mmmi i i i i i i mx y x y m ===+=+=+⋅=∑∑∑,故选B .二、函数、方程与不等式4.(2015年2卷5)设函数211log (2),1,()2,1,x x x f x x -+-<⎧=⎨≥⎩,2(2)(log 12)f f -+=( )(A )3 (B )6 (C )9 (D )12【解析】由已知得2(2)1log 43f -=+=,又2log 121>, 所以22log 121log 62(log 12)226f -===,故,2(2)(log 12)9f f -+=.5.(2018年1卷9)已知函数.若g (x )存在2个零点,则a 的取值范围是A. [–1,0)B. [0,+∞)C. [–1,+∞)D. [1,+∞) 解:画出函数的图像,在y 轴右侧的去掉,画出直线,之后上下移动,可以发现当直线过点A 时,直线与函数图像有两个交点,并且向下可以无限移动,都可以保证直线与函数的图像有两个交点,即方程有两个解,也就是函数有两个零点,此时满足,即,故选C.6.(2017年3卷15)设函数1,0,()2,0,+⎧=⎨>⎩x x x f x x ≤则满足1()()12f x f x +->的x 的取值范围是________.【解析】()1,02 ,0+⎧=⎨>⎩x x x f x x ≤,()112f x f x ⎛⎫+-> ⎪⎝⎭,即()112f x f x ⎛⎫->- ⎪⎝⎭由图象变换可画出12y f x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭与()1y f x =-的图象如下:1141)2-)由图可知,满足()112f x f x ⎛⎫->- ⎪⎝⎭的解为1,4⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭.7.(2017年3卷11)已知函数211()2(e e )x x f x x x a --+=-++有唯一零点,则a =()A .1-2B .13C .12 D .1【解析】由条件,211()2(e e )x x f x x x a --+=-++,得:221(2)1211211(2)(2)2(2)(e e )4442(e e )2(e e )x x x x x x f x x x a x x x a x x a ----+----+-=---++=-+-+++=-++∴(2)()f x f x -=,即1x =为()f x 的对称轴,由题意,()f x 有唯一零点,∴()f x 的零点只能为1x =,即21111(1)121(e e )0f a --+=-⋅++=,解得12a =.三、函数单调性与最值8.(2017年1卷5)函数()f x 在(,)-∞+∞单调递减,且为奇函数.若(11)f =-,则满足21()1x f --≤≤的x 的取值范围是 A .[2,2]- B .[1,1]- C .[0,4] D .[1,3]【解析】:()()()()12112112113f x f f x f x x -≤-≤⇒≤-≤-⇒-≤-≤⇒≤≤故而选D 。
2013---2017年全国1卷高考理科数学分类汇编---导数(2017全国1.理数.21)已知函数)f x =(a e 2x +(a ﹣2) e x ﹣x . (1)讨论()f x 的单调性;(2)若()f x 有两个零点,求a 的取值范围. 【考点】:导数综合问题。
【思路】:(1)直接进行求导,分类讨论(2)函数有两个零点,故而函数不单调;根据函数单调性判断函数图像即可。
【解析】:(1)对函数进行求导可得()()()()2'22111x x x x f x ae a e ae e =+--=-+。
○1当0a ≤时,()()()'110x x f x ae e =-+≤恒成立,故而函数恒递减 ○2当0a >时,()()()1'110ln x x f x ae e x a =-+>⇒>,故而可得函数在1,ln a ⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭上单调递减,在1ln ,a⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭上单调递增。
(2)函数有两个零点,故而可得0a >,此时函数有极小值11ln ln 1f a a a⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,要使得函数有两个零点,亦即极小值小于0,故而可得()1ln 100a a a -+<>,令()1g ln 1a a a=-+,对函数进行求导即可得到()21g'0a a a +=>,故而函数恒递增,又()g 10=,()1g ln 101a a a a∴=-+⇒<<,因此可得函数有两个零点的范围为()0,1a ∈。
(2016全国1.理数.21)(本小题满分12分)已知函数()()()221xf x x e a x =-+-有两个零点.(I)求a 的取值范围; (II)设x 1,x 2是()f x 的两个零点,证明:122x x +<. 【答案】(0,)+∞试题解析;(Ⅰ)'()(1)2(1)(1)(2)x x f x x e a x x e a =-+-=-+. (i )设0a =,则()(2)x f x x e =-,()f x 只有一个零点.(ii )设0a >,则当(,1)x ∈-∞时,'()0f x <;当(1,)x ∈+∞时,'()0f x >.所以()f x 在(,1)-∞上单调递减,在(1,)+∞上单调递增.又(1)f e =-,(2)f a =,取b 满足0b <且ln2ab <,则 223()(2)(1)()022a fb b a b a b b >-+-=->, 故()f x 存在两个零点.(iii )设0a <,由'()0f x =得1x =或ln(2)x a =-. 若2ea ≥-,则ln(2)1a -≤,故当(1,)x ∈+∞时,'()0f x >,因此()f x 在(1,)+∞上单调递增.又当1x ≤时,()0f x <,所以()f x 不存在两个零点.若2ea <-,则ln(2)1a ->,故当(1,ln(2))x a ∈-时,'()0f x <;当(ln(2),)x a ∈-+∞时,'()0f x >.因此()f x 在(1,ln(2))a -单调递减,在(ln(2),)a -+∞单调递增.又当1x ≤时,()0f x <,所以()f x 不存在两个零点. 综上,a 的取值范围为(0,)+∞.考点:导数及其应用【名师点睛】,对于含有参数的函数单调性、极值、零点问题,通常要根据参数进行分类讨论,要注意分类讨论的原则:互斥、无漏、最简;,解决函数不等式的证明问题的思路是构造适当的函数,利用导数研究函数的单调性或极值破解.(2015全国1.理数.12)设函数f (x )=e x (2x -1)-ax +a ,其中a 1,若存在唯一的整数x 0,使得f (x 0)0,则a 的取值范围是( ) A .[32e -,1) B . [33,24e -) C . [33,24e ) D . [32e,1) 12.【解析】设()(21)x g x e x =-,y ax a =-,由题知存在唯一的整数0x ,使得0()g x 在直线y ax a =-的下方.因为()(21)xg x e x '=+,所以当12x <-时,()0g x '<,当12x >-时,()0g x '>;当12x =-时,[]12max ()2g x e-=-.当0x =时,(0)1g =-,(1)30g e =>,直线y ax a =-恒过点()1,0且斜率为a ,故(0)1a g ->=-,且1(1)3g e a a --=-≥--,解得312a e≤<,故选D . 考点:导数的综合应用(2015全国1.理数.21)(本小题满分12分) 已知函数f (x )=31,()ln 4x ax g x x ++=- . (Ⅰ)当a 为何值时,x 轴为曲线()y f x = 的切线;(Ⅱ)用min {},m n 表示m ,n 中的最小值,设函数}{()min (),()(0)h x f x g x x => ,讨论h (x )零点的个数.21.解:(Ⅰ)设曲线()y f x =与x 轴相切于点()0,0x ,则0()0f x =,0()0f x '=,代入可解得012x =,34a =-.因此,当34a =-时,x 轴为曲线()y f x =的切线. ……5分(Ⅱ)当()1,x ∈+∞时,()ln 0g x x =-<,从而{}()min (),()()0h x f x g x g x =≤<,故()h x 在()1,+∞无零点.当1x =时,若54a ≥-,则5(1)04f a =+≥,{}(1)min (1),(1)(1)0h f g g ===,故1x =是()h x 的零点;若54a <-,则5(1)04f a =+<.{}(1)min (1),(1)(1)0h fg f ==<,故1x =不是()h x 的零点.当()0,1x ∈时,()ln 0g x x =->,所以只需考虑()f x 在()0,1的零点个数.(ⅰ)若3a ≤-或0a ≥,则2()3f x x a '=+/在()0,1无零点,故()f x 在()0,1单调.而1(0)4f =,5(1)4f a =+,所以当3a ≤-时,()f x 在()0,1有一个零点;当0a ≥时,()f x 在()0,1无零点.(ⅱ)若30a -<<,则()f x 在⎛⎝单调递减,在⎫⎪⎪⎭单调递增,故在()0,1中,当x =时,()f x 取得最小值,最小值为14f =.①若0f >,即304a -<<,()f x 在()0,1无零点.②若0f =,即34a =-,()f x 在()0,1有唯一零点.③0f <,即334a -<<-,由于1(0)4f =,5(1)4f a =+,所以当5344a -<<-时,()f x 在()0,1有两个零点;当534a -<≤-时,()f x 在()0,1有一个零点. 综上,当34a >-或54a <-时,()h x 有一个零点;当34a =-或54a =-时,()h x 有两个零点;当34a >-或54a <-时,()h x 有三个零点. ……12分(2014全国1.理数.11)已知函数()3231f x ax x =-+,若()f x 存在唯一的零点0x ,且00x >,则a 的取值范围是( )A. ()2,+∞B. ()1,+∞C. (),2-∞-D. (),1-∞- 【解析1】:由已知0a ≠,2()36f x ax x '=-,令()0f x '=,得0x =或2x a=, 当0a >时,()22,0,()0;0,,()0;,,()0x f x x f x x f x a a ⎛⎫⎛⎫'''∈-∞>∈<∈+∞> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭; 且(0)10f =>,()f x 有小于零的零点,不符合题意。
2017全国一卷数学导数题天上的星星真多啊!数也数不清。
有的星星喜欢穿着一身黑色的衣服,那是因为它们害怕被太阳公公看到自己穿着的白衣服。
可我发现了一颗明亮的星星,它的身体呈黄色,它那乌黑的眼睛里闪烁着神奇的光芒,像是在对我说:“请问你需要什么帮助吗?”你猜我想对它说什么呢?(注意:写完后再仔细读一遍)(5分)一、下面两个命题,哪个与原命题等价?(4分)(1)小数的性质命题A: 1/ x=1/(x+y)=1/ x+y(2)正数的性质命题B: 1/ x=1/(x+y)=x(2分)1、1。
(4分)命题A:假设,并证明。
结论:假设:小数点右移两位,将得到假设命题:若y大于0,则x可以省略。
由假设知x>0,并且x是整数。
证明:∵ x^2+(y-1)(x-y)=0,∴(x^2+(y-1)(x-y))+((x-y)^2+(x^2+(y-1)(x-y)))=0,∴(x^2+(y-1)(x-y))+((x-y)^2+(x^2+(y-1)(x-y)))=0,∴x=y-1,∵x=y-1,∴x+y=y-1,综上,∴x>y-1,∴(x^2+(y-1)(x-y))+((x-y)^2+(x^2+(y-1)(x-y)))>0,即x>y-1。
二、比较,选择(6分) 1。
(6分)小数的性质和正数的性质。
命题A与原命题无关。
命题B与原命题有关。
证明:原命题为假设与结论均为整数,由小数的性质有小数点右移两位将得到小数,并且小数点左移两位将得到原小数的近似值,根据近似值的特点和定义可知,原命题为真,从而得到命题B为真。
3。
(4分)正数的性质与小数的性质。
命题A与原命题无关。
命题B与原命题有关。
2013-2017 高考真题分类汇编第三章数与定 分第一节导数的概念与运算题型 30导数的定义 —— 暂无题型 31 求函数的导数1(. 2013 江西理 13)设函数 f (x) 在 (0,) 内可导,且 f (e x ) x e x ,则 f )1(.2.(2016 全国丙理 21)21.设函数 f (x) a cos2x (a 1)(cosx+1) ,其中 a 0 ,记 f ( x) 的最大值为 A .( 1)求 f ( x) ; ( 2)求 A ;(3)证明 f ( x ), 2A.2.解析 (1) f x 2a sin 2 x a 1 sin x .(2)当 a ⋯1时, f x acos2xa 1 cosx 1 ≤a2 a 1 3a 2 f0 .因此 A 32 .当 0a 1 时,将 fx 变形为 fx2 a cos 2 xa 1 cos x1.令g t2 at 2a1 t 1 ,则 A 是 g t在 1,1 上的最大值, g 1 a ,g 1 3a 2, 且 当 t1 a 时 ,g t取 得 极 小 值 , 极 小 值 为 4a1 aa 1 2a26a 1g14a8a8a.令1 a1 ,解得 a111 .1且 a,所以 a54a35( i ) 当 0 a , 1 时 , g t 在1,1 内 无 极 值 点 ,g1 a , g 12 3a ,5g 1 g 1,所以 A2 3 a .( ii )当1a1y x , y3x2 , yx 2 6x1时,在同一坐标中画出函数8x 在51,上的图像 .5yy= 3x-22013-2017 高考真题分类汇编y=xx 2+ 6x+ 1y=8xOx1 a 26a 1由上图,我们得到如下结论当a 1时, A.58a2 3a,0a ,15综上,a 2 6a 1, 1a 1 .8a 53a 2,a 1(3)由( 1)得 f x 2a sin2x 1 sinx , 2a a 1 .当 0a , 1时, f x ? 1 a ? 2 4a 2 2 3a 2A ;5当11时, A a 13⋯1,所以 f x ? 1 a 2A ;58 8a 4当 a ≥ 1 时, f x ? 3a 1? 6a 4 2A .所以 f x , 2A ;综上所述,有f x , 2A .题型 32导数的几何意义1.(2013 广东理 10)若曲线2.( 2014 大纲理 7 ) 曲线y kx ln x 在点 1,k 处的切线平行于x 轴,则 k.yxe x 1 在点 1,1 处切线的斜率等于() .A . 2eB . eC . 2D . 13.( 2014 新课标2 理 8)设曲线 y axln x 1 在点0,0 处的切线方程为 y2 x ,则a () .A. 0B. 1C. 2D. 34.( 2014 江苏理 11)在平面直角坐标系xOy 中,若曲线 yax 2b ( a,b 为常数)过x点 P 2, 5 , 且 该 曲 线 在 点 P 处 的切 线 与 直 线 7x 2 y 3 0 平 行 , 则 a b 的 值是.5.( 2014 江西理 13)若曲线 y e x 上点 P 处的切线平行于直线2x y1 0 ,则点 P 的坐标是.6.(2015 陕西理 15)设曲线 ye x 在点( 0,1)处的切线与曲线 y1 (x 0) 上点 P 处的切x线垂直,则 P 的坐标为.6. 解析 因为0,1 在 ye x 上,所以在 0,1 处切线的斜率 k 1 e xx 01.设 P x 0 ,1 ,则 y1 k2 1 ' x1x 0 在 P 处的切线斜率 x x 0 2 .xx 0因为k 1k 21,所以11x 01 .又因为 x0 ,所以 x 0 1 , P 1,1 .x 027.( 2015 四川理 15)已知函数f x2x , g xx 2 ax (其中 a R ) .对于不相等的 实数 x 1 , x 2 ,设 mf x 1f x 2 , ng x 1g x 2 ,现有如下命题:x 1 x 2x 1 x 2①对于任意不相等的实数x 1, x 2 ,都有 m 0 ;②对于任意的 a 及任意不相等的实数 x 1 , x 2 ,都有 n 0 ;③对于任意的 a ,存在不相等的实数 x 1 , x 2 ,使得 m n ; ④对于任意的 a ,存在不相等的实数x , x ,使得mn .1 2其中真命题有 ___________________( 写出所有真命题的序号 ).7. 解析 ① .由 mf x 1f x 2得f x1mx 1 f x 2mx 2 .x 1 x 2令 F x f xmx 2xmx ,则 F x 1 F x 2 ,故 F x 不单调 .当 m,0 时, F x 为单调递减函数,不符合题意 .当 m 0 时, Fx2x ln 2 m ,由于 y2x ln 2 是值域为0,的单调递增函数,故必存在一个 x 0 ,使得 F x 00.且当 x 0, x 0 时, F x0 .当 x x 0 ,时,F x 0 .即 F x 不单调.所以①正确.g x1g x2得 g x1nx1g x2nx2.②.由n x1x2令G x g x nx x2ax nx x2 a n x ,则 G x1 G x2,即对任意的 a ,G x 不单调.取a0,则G x x2 nx 。
2013---2017年全国1卷高考理科数学分类汇编---坐标系与参数方程 (2017全国1.理数.22)[选修4―4:坐标系与参数方程](10分)在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为3cos ,sin ,x y θθ=⎧⎨=⎩(θ为参数),直线l 的参数方程为 4,1,x a t t y t =+⎧⎨=-⎩(为参数). (1)若a =−1,求C 与l 的交点坐标;(2)若C 上的点到la .【考点】:参数方程。
【思路】:(1)将参数方程化为直角方程后,直接联立方程求解即可(2)将参数方程直接代入距离公式即可。
【解析】:将曲线C 的参数方程化为直角方程为2219x y +=,直线化为直角方程为11144y x a =-+- (1)当1a =时,代入可得直线为1344y x =-+,联立曲线方程可得:22134499y x x y ⎧=-+⎪⎨⎪+=⎩,解得21252425x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩或30x y =⎧⎨=⎩,故而交点为2124,2525⎛⎫- ⎪⎝⎭或()3,0 (2)点3cos ,sin ,x y θθ=⎧⎨=⎩到直线11144y x a =-+-的距离为d =≤,即:3cos 4sin 417a θθ++-≤,化简可得()()1743cos 4sin 174a a θθ---≤+≤--,根据辅助角公式可得()135sin 21a a θϕ--≤+≤-,又()55sin 5θϕ-≤+≤,解得8a =-或者16a =。
(2016全国1.理数.23)(本小题满分10分)选修4—4:坐标系与参数方程在直角坐标系x O y 中,曲线C 1的参数方程为cos 1sin x a t y a t=⎧⎨=+⎩(t 为参数,a >0).在以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C 2:ρ=4cos θ.(I )说明C 1是哪一种曲线,并将C 1的方程化为极坐标方程;(II )直线C 3的极坐标方程为0θα=,其中0α满足tan 0α=2,若曲线C 1与C 2的公共点都在C 3上,求a .【答案】(I )圆,222sin 10a ρρθ-+-=(II )1⑵ 24cos C ρθ=:,两边同乘ρ得22224cos cos x y x ρρθρρθ==+=Q ,224x y x ∴+=,即()2224x y -+= ②3C :化为普通方程为2y x =,由题意:1C 和2C 的公共方程所在直线即为3C①—②得:24210x y a -+-=,即为3C∴210a -=,∴1a =考点:参数方程、极坐标方程与直角坐标方程的互化及应用【名师点睛】“互化思想”是解决极坐标方程与参数方程问题的重要思想,解题时应熟记极坐标方程与参数方程的互化公式及应用.(2015全国1.理数.23)(本小题满分10分)选修4-4:坐标系与参数方程在直角坐标系xOy 中,直线1C : x =-2,圆2C :(x -1)2+(y -2)2=1,以坐标原点为极点, x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系.(Ⅰ)求1C ,2C 的极坐标方程;(Ⅱ)若直线3C 的极坐标方程为()4R πθρ=∈,设2C 与3C 的交点为M ,N ,求△C 2MN 的面积 .23.解:(Ⅰ)因为cos x ρθ=,sin y ρθ=,所以1C 的极坐标方程为cos 2ρθ=-,2C 的极坐标方程为22cos 4sin 40ρρθρθ--+=.……5分 (Ⅱ)将4πθ=代入22cos 4sin 40ρρθρθ--+=,得23240ρρ-+=, 解得122ρ=,22ρ. 故122ρρ-=2MN =2C 半径为1,所以2C MN ∆的面积为12.…10分(2014全国1.理数.23)(本小题满分10分)选修4-4:坐标系与参数方程已知曲线C :22149x y +=,直线l :222x t y t=+⎧⎨=-⎩(t 为参数). (1)写出曲线C 的参数方程,直线l 的普通方程;(2)过曲线C 上任意一点P 作与l 夹角为30︒的直线,交l 于点A ,求PA 的最大值与最小值.【解析】: (1) 曲线C 的参数方程为:2cos 3sin x y θθ=⎧⎨=⎩(θ为参数), 直线l 的普通方程为:260x y +-= ………5分(2)在曲线C 上任意取一点P (2cos θ,3sin θ)到l 的距离为54cos 3sin 65d θθ=+-, 则()025||5sin 6sin 305d PA θα==+-,其中α为锐角.且4tan 3α=. 当()sin 1θα+=-时,||PA 取得最大值,最大值为225; 当()sin 1θα+=时,||PA 取得最小值,最小值为25. …………10分 (2013全国1.理数. 23)(本小题10分)选修4—4:坐标系与参数方程已知曲线C 1的参数方程为45cos 55sin x t y t =+⎧⎨=+⎩(t 为参数),以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 2的极坐标方程为2sin ρθ=.(Ⅰ)把C 1的参数方程化为极坐标方程;(Ⅱ)求C 1与C 2交点的极坐标(ρ≥0,0≤θ<2π).23. 将45cos 55sin x t y t=+⎧⎨=+⎩消去参数t ,化为普通方程22(4)(5)25x y -+-=, 即1C :22810160x y x y +--+=,将cos sin x y ρθρθ=⎧⎨=⎩代入22810160x y x y +--+=得, 28cos 10sin 160ρρθρθ--+=, ∴1C 的极坐标方程为28cos 10sin 160ρρθρθ--+= (Ⅱ)2C 的普通方程为2220x y y +-=, 由222281016020x y x y x y y ⎧+--+=⎪⎨+-=⎪⎩解得11x y =⎧⎨=⎩或02x y =⎧⎨=⎩,∴1C 与2C 2,4π),(2,)2π.(2012全国1.理数. 23)23.(本题满分10分)选修4—4:坐标系与参数方程已知曲线C1的参数方程是2cos3sinxyϕϕ⎧⎨⎩=,=,(φ为参数),以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C2的极坐标方程是ρ=2.正方形ABCD的顶点都在C2上,且A,B,C,D依逆时针次序排列,点A的极坐标为(2,π3).(1)求点A,B,C,D的直角坐标;(2)设P为C1上任意一点,求|PA|2+|PB|2+|PC|2+|PD|2的取值范围.23.解:(1)由已知可得A(π2cos3,π2sin3),B(ππ2cos()32+,ππ2sin()32+),C(2cos(π3+π),2sin(π3+π)),D(π3π2cos()32+,π3π2sin()32+),即A(1),B(,1),C(-1,,D,-1).(2)设P(2cosφ,3sinφ),令S=|PA|2+|PB|2+|PC|2+|PD|2,则S=16cos2φ+36sin2φ+16=32+20sin2φ. 因为0≤sin2φ≤1,所以S的取值范围是[32,52].。
全国卷13-17高考真题分类汇编:函数、导数及其应用一.选择题1.(2015.Ⅱ理5)设函数211log (2),1,()2,1,x x x f x x -+-<⎧=⎨≥⎩,2(2)(log 12)f f -+=( )A .3B .6C .9D .12【解析】选C 由已知得2(2)1log 43f -=+=,又2log 121>,所以22log 121log 62(log 12)226f -===,故2(2)(log 12)9f f -+=,故选C .2.【2017.Ⅰ理5】函数()f x 在(,)-∞+∞单调递减,且为奇函数.若(11)f =-,则满足21()1x f --≤≤的x 的取值范围是( ) A .[2,2]-B .[1,1]-C .[0,4]D .[1,3]【答案】D【考点】函数的奇偶性、单调性【名师点睛】奇偶性与单调性的综合问题,要重视利用奇、偶函数与单调性解决不等式和比较大小问题,若()f x 在R 上为单调递增的奇函数,且12()()0f x f x +>,则120x x +>,反之亦成立. 3. (2014·Ⅱ理8)设曲线y=ax-ln(x+1)在点(0,0)处的切线方程为y=2x,则a= ( ) A.0 B.1 C.2 D.3【解题提示】将函数y=ax-ln (x+1)错误!未找到引用源。
求导,将x=0代入,利用导数的几何意义求得a. 【解析】选D.因为f(x)=ax-ln(x+1),所以f'(x)=a-11x +.所以f(0)=0,且f'(0)=2.联立解得a=3.故选D. 4.(2013·Ⅰ文)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2+2x ,x ≤0,ln x +1,x >0.若|f (x )|≥ax ,则a 的取值范围是 ( )A .(-∞,0]B .(-∞,1]C .[-2,1]D .[-2,0]【解析】选D 本题主要考查数形结合思想、函数与方程思想,利用导数研究函数间关系,对分析能力有较高要求.y =|f (x )|的图像如图所示,y =ax 为过原点的一条直线,当a >0时,与y =|f (x )|在y 轴右侧总有交点,不合题意.当a =0时成立.当a <0时,有k ≤a <0,其中k 是y =|-x 2+2x |在原点处的切线斜率,显然k =-2,于是-2≤a <0.综上,a ∈[-2,0].5.(2013·大纲卷理)已知函数f (x )的定义域为(-1,0),则函数f (2x +1)的定义域为( ) A .(-1,1) B.⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,-12 C .(-1,0) D .⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1【解析】选B 本题考查函数定义域问题.由-1<2x +1<0,解得-1<x <-12,故函数f (2x +1)的定义域为⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,-12. 6.(2016.III.理6)已知432a =,254b =,1325c =,则( )(A )b a c << (B )a b c << (C )b c a << (D )c a b << 【答案】A7、(2016.I 理8)若101a b c >><<,,则( ) A .c c a b < B .c c ab ba < C .log log b a a c b c < D .log log a b c c <【答案】C8.【2017.Ⅰ理11】设x 、y 、z 为正数,且235x y z==,则( )A .2x <3y <5zB .5z <2x <3yC .3y <5z <2xD .3y <2x <5z【答案】D 【解析】试题分析:令235(1)x y zk k ===>,则2log x k =,3log y k =,5log z k =∴22lg lg 3lg 913lg 23lg lg8x k y k =⋅=>,则23x y >,22lg lg5lg 2515lg 25lg lg32x k z k =⋅=<,则25x z <,故选D. 9.(2013·大纲理)若函数f (x )=x 2+ax +1x 在⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞是增函数,则a 的取值范围是 ( )A .[-1,0]B .[-1,+∞)C .[0,3]D .[3,+∞)【解析】选D 本题考查函数的单调性等知识.f ′(x )=2x +a -1x 2,因为函数在⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞是增函数,所以f ′(x )≥0在⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞上恒成立,即a ≥1x 2-2x 在⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞上恒成立,设g (x )=1x 2-2x ,g ′(x )=-2x 3-2,令g ′(x )=-2x3-2=0,得x =-1,当6、(2016.I 理8)若101a b c >><<,,则( )(A )c c a b <(B )c c ab ba <(C )log log b a a c b c <(D )log log a b c c < 【答案】C10. (2014·Ⅱ文11)若函数f(x)=kx-lnx 在区间(1,+∞)单调递增,则k 的取值范围是( ) A. (,2]-∞- B. (,1]-∞- C. [2,)+∞ D. [1,)+∞【解题提示】利用函数f(x)在区间(1,+∞)上单调递增,可得其导函数f(x)≥0恒成立,分离参数,求得k 的取值范围.【解析】选D.因为f(x)在(1,+∞)上递增,所以f'(x)≥0恒成立,因为f(x)=kx-lnx,所以f'(x)=k-1x≥0.即k ≥1>1x.所以k ∈[1,+∞),选D 11、(2016.I 理7)函数y =2x 2–e |x |在[–2,2]的图像大致为( )(A )(B )(C )(D )【答案】D 【解析】()22288 2.80f e =->->,排除A ,()22288 2.71f e =-<-<,排除B0x >时,()22x f x x e =-()4x f x x e '=-,当10,4x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()01404f x e '<⨯-=(D)(C)(B)(A)y424ππ424yy424ππ424y因此()f x 在10,4⎛⎫⎪⎝⎭单调递减,排除C故选D .12.(2015.Ⅱ理10)如图,长方形ABCD 的边2AB =,1BC =,O 是AB 的中点,点P 沿着边BC ,CD 与DA 运动,记BOP x ∠=.将动P 到A 、B 两点距离之和表示为x 的函数()f x ,则()y fx =的图像大致为( )【解析】选B 由已知得,当点P 在BC 边上运动时,即04x π≤≤时,tan PA PBx +=;当点P 在CD 边上运动时,即3,442x x πππ≤≤≠时,PA PB +=,当2x π=时,PA PB +=;当点P 在AD 边上运动时,即34x ππ≤≤时,tan PA PB x +=,从点P 的运动过程可以看出,轨迹关于直线2x π=对称,且()()42f f ππ>,且轨迹非线型,故选B . 13.(2015.Ⅰ文12)设函数()y f x =的图像与2x ay +=的图像关于直线y x =-对称,且(2)(4)1f f -+-=,则a =( )(A ) 1- (B )1 (C )2 (D )4【解析】选C 设(,)x y 是函数()y f x =的图像上任意一点,它关于直线y x =-对称为(,y x --),由已知知(,y x --)在函数2x ay +=的图像上,∴2y a x -+-=,解得2log ()y x a =--+,即2()log ()f x x a =--+,∴22(2)(4)log 2log 41f f a a -+-=-+-+=,解得2a =,故选C.【解析】由0.6xy =在区间(0,)+∞是单调减函数可知, 1.50.600.60.61<<<,又0.61.51>,故选C . 14.(2016.II.理12)已知函数()()f x x ∈R 满足()2()f x f x -=-,若函数1x y x+=与()y f x =图像DPCB OA x的交点为1122(,),(,),,(,),m m x y x y x y ⋅⋅⋅则1()miii x y =+=∑( )(A )0 (B )m (C )2m (D )4m 【答案】B15.【2017.II 理11】若2x =-是函数21()(1)x f x x ax e-=+-的极值点,则()f x 的极小值为( )A.1-B.32e --C.35e -D.1 【答案】A 【解析】【考点】 函数的极值;函数的单调性【名师点睛】(1)可导函数y =f (x )在点x 0处取得极值的充要条件是f ′(x 0)=0,且在x 0左侧与右侧f ′(x )的符号不同。
3 近几年全国卷分类汇编——函数与导数
一. 选择题,填空题
1. 【2013课标全国Ⅰ,理11】已知函数f(x)=若|f(x)|≥ax,则a的取
值范围是( ).
A.(-∞,0] B.(-∞,1] C.(-2,1] D.(-2,0]
2. 【2013课标全国Ⅰ,理16】若函数f(x)=(1-x2)(x2+ax+b)的图像关于直线x=-2对
称,则f(x)的最大值为__________.
3. 【2014课标Ⅰ,理3】设函数的定义域为,且是奇函数,是
偶函数,则下列结论中正确的是().
A.是偶函数B.是奇函数
C..是奇函数D.是奇函数
4. 【2014课标Ⅰ,理11】已知函数,若存在唯一的零点,且,则的取值范围是( ).
A.B.C.D.
5. 【2015高考新课标1,理12】设函数=,其中a<1,若存在唯
一的整数,使得<0,则a的取值范围是().
A.[-,1)
B.[-,)
C.[,)
D.[,1)
6. 【2015高考新课标1,理13】若函数f(x)=为偶函数,则a= .
7.【2016高考新课标理数1】函数y=2x2–e|x|在–2,2]的图像大致为().
A. B.
C. D.
8.【2016高考新课标理数1】若,则().
A . B. C. D.
9.【2017新课标1,理5】函数在单调递减,且为奇函数.若,
则满足的x的取值范围是().
A.B.C.D.
10.【2017新课标1,理11】设x、y、z为正数,且,则().
A.2x<3y<5z B.5z<2x<3y C.3y<5z<2x D.3y<2x<5z
二. 解答题
1. 【2013课标全国Ⅰ,理21】设函数f(x)=x2+ax+b,g(x)=e x(cx+d).若曲线y=f(x)和曲线y=g(x)都过点P(0,2),且在点P处有相同的切线y=4x+
2.
(1)求a,b,c,d的值;
(2)若x≥-2时,f(x)≤kg(x),求k的取值范围.
2.【2014课标Ⅰ,理21】设函数,曲线在点处的切线方程为
(I)求
(II)证明:
3. 【2015高考新课标1,理21】已知函数f(x)=.
(Ⅰ)当a为何值时,x轴为曲线的切线;
(Ⅱ)用表示m,n中的最小值,设函数,讨论h(x)零点的个数.
4. 【2016高考新课标理数1】已知函数有两个零点. (I)求a的取值范围;
(II)设x1,x2是的两个零点,证明:.
5. 【2017新课标1,理21】已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)若有两个零点,求a的取值范围.
3 近几年全国卷分类汇编——函数与导数参考答案
一. 选择题,填空题
1.【答案】D
【解析】由y=|f(x)|的图象知:
①当x>0时,y=ax只有a≤0时,才能满足|f(x)|≥ax,可排除B,C.
②当x≤0时,y=|f(x)|=|-x2+2x|=x2-2x.
故由|f(x)|≥ax得x2-2x≥ax.
当x=0时,不等式为0≥0成立.
当x<0时,不等式等价于x-2≤a.
∵x-2<-2,∴a≥-2.
综上可知:a∈-2,0].
2.【答案】16
易知,f(x)在(-∞,-2-)上为增函数,在(-2-,-2)上为减函数,在(-2,-2+)上为增函数,在(-2+,+∞)上为减函数.
∴f(-2-)=1-(-2-)2](-2-)2+8(-2-)+15]=(-8-)(8-
)=80-64=16.
f(-2)=1-(-2) 2](-2)2+8×(-2)+15]=-3(4-16+15)=-9.
f (-2+)=1-(-2+)2](-2+)2+8(-2+)+15]=(-8+)(8+)=80-64=16.
故f(x)的最大值为16.
3.【答案】C
4.【答案】C
5.【答案】D
【解析】设=,,由题知存在唯一的整数,使得在直线的下方.因为,所以当时,<0,当
时,>0,所以当时,=,当时,=-1,,直线恒过(1,0)斜率且,故,且,解得≤a<1,故选D.
6.【答案】
1
7.【答案】D 【解析】
试题分析:函数f (x )=2x 2–e |x |
在–2,2]上是偶函数,其图像关于
轴对称,因为
,所以排除
选项;当时,有
一零点,设为,当
时,
为减函数,当
时,
为增函数.故
选D. 8.【答案】C 【解析】
试题分析:用特殊值法,令
,
,
得,选项A 错误,,
选项B 错误,,选项C 正确,,选项D 错误,故选C .
9.【答案】D
y
x
10.【答案】D
【解析】
试题分析:令,则,,
∴,则,
,则,故选D.
二. 解答题
1.【解析】:(1)由已知得f(0)=2,g(0)=2,f′(0)=4,g′(0)=4.
而f′(x)=2x+a,g′(x)=e x(cx+d+c),
故b=2,d=2,a=4,d+c=4.
从而a=4,b=2,c=2,d=2.
(2)由(1)知,f(x)=x2+4x+2,g(x)=2e x(x+1).
设函数F(x)=kg(x)-f(x)=2k e x(x+1)-x2-4x-2,
则F′(x)=2k e x(x+2)-2x-4=2(x+2)(k e x-1).
由题设可得F(0)≥0,即k≥1.
令F′(x)=0得x1=-ln k,x2=-2.
①若1≤k<e2,则-2<x1≤0.从而当x∈(-2,x1)时,F′(x)<0;当x∈(x1,+∞)时,F′(x)>0.即F(x)在(-2,x1)单调递减,在(x1,+∞)单调递增.故F(x)在-2,+∞)的最小值为F(x1).
而F(x1)=2x1+2--4x1-2=-x1(x1+2)≥0.
故当x≥-2时,F(x)≥0,即f(x)≤kg(x)恒成立.
②若k=e2,则F′(x)=2e2(x+2)(e x-e-2).
从而当x>-2时,F′(x)>0,即F(x)在(-2,+∞)单调递增.
而F(-2)=0,故当x≥-2时,F(x)≥0,即f(x)≤kg(x)恒成立.
③若k>e2,则F(-2)=-2k e-2+2=-2e-2(k-e2)<0.
从而当x≥-2时,f(x)≤kg(x)不可能恒成立.
综上,k的取值范围是1,e2].
2.【答案】(I);(II)详见解析.
3.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)当或时,由一个零点;当或
时,有两个零点;当时,有三个零点.
(Ⅱ)当时,,从而,∴在(1,+∞)无零点.
当=1时,若,则,,故=1是
的零点;若,则,,故=1不是的零点.
当时,,所以只需考虑在(0,1)的零点个数.
(ⅰ)若或,则在(0,1)无零点,故在(0,1)单调,而
,
,所以当时,在(0,1)有一个零点;当0时,在(0,1)无零点.
③若<0,即,由于,,所以当
时,在(0,1)有两个零点;当时,在(0,1)有一个零点.
综上,当或时,由一个零点;当或时,有两个零点;当时,有三个零点.
4.【答案】(I);(II)见解析
【解析】
(iii)设,由得或.
若,则,故当时,,因此在单调递增.又当时,所以不存在两个零点.
若,则,故当时,;当
时,.因此在单调递减,在单调递增.又当时,,所以不存在两个零点.
综上,的取值范围为.
(Ⅱ)不妨设,由(Ⅰ)知,,在
单调递减,所以等价于,即.
由于,而,所以
.
设,则.
所以当时,,而,故当时,.
从而,故.
5. 【解析】:(1)的定义域为,
,
(ⅰ)若,则,所以在单调递减.
(ⅱ)若,则由得.
当时,;当时,,所以在
单调递减,在单调递增.
(2)(ⅰ)若,由(1)知,至多有一个零点.。