【备考】高考数学各地名校试题解析分类汇编(一)3 导数1 理
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小升初 中高考 高二会考 艺考生文化课 一对一辅导 /wxxlhjy QQ:157171090
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各地解析分类汇编:导数1
1【云南省玉溪一中2013届高三上学期期中考试理】已知曲线x x y ln 34
2
-=的一条切线的斜率为2
1,则切点的横坐标为( ) A. 3
B. 2
C. 1
D. 2
1 【答案】A 【解析】函数的定义域为(0,)+∞,函数的导数为3'2x y x =-,由31'22
x y x =-=,得260x x --=,解得3x =或1x =-(舍去)
,选A. 2【云南师大附中2013届高三高考适应性月考卷(三)理科】如图3,直线y=2x 与抛物线y=3
-x 2
所围成的阴影部分的面积是
( ) A .35
3
B .
C .2
D .323 【答案】D 【解析】12332(32)d 3
S x x x -=--=⎰,故选D. 3【云南省玉溪一中2013届高三第三次月考 理】如图所示,曲线2x y =和曲线x y =围成一。
小升初 中高考 高二会考 艺考生文化课 一对一辅导 /wxxlhjy QQ:157171090- 1 - 无锡新领航教育特供:各地解析分类汇编:导数(1)1 【山东省师大附中2013届高三上学期期中考试数学文】方程3269100x x x -+-=的实根个数是A.3B.2C.1D.0 【答案】C【解析】设32()6910f x x x x =-+-,2'()31293(1)(3)f x x x x x =-+=--,由此可知函数的极大值为(1)60f =-<,极小值为(3)100f =-<,所以方程3269100x x x -+-=的实根个数为1个.选C. 2 【山东省实验中学2013届高三第二次诊断性测试数学文】曲线x x y +=331在点⎪⎭⎫ ⎝⎛341,处的切线与坐标轴围成的三角形面积为 A.92 B.91 C.31 D.32 【答案】B【解析】2''()+1y f x x ==,在点⎪⎭⎫ ⎝⎛341,的切线斜率为'(1)2k f ==。
所以切线方程为42(1)3y x -=-,即223y x =-,与坐标轴的交点坐标为21(0,),(,0)33-,所以三角形的面积为11212339⨯⨯-=,选B. 3 【山东省实验中学2013届高三第二次诊断性测试数学文】若)2ln(21)(2++-=x b x x f 在),(∞+-1上是减函数,则b 的取值范围是A.[]∞+-,1B.),(∞+-1C.]1-∞-,(D.),(1-∞- 【答案】C 【解析】函数的导数'()2b f x x x =-++,要是函数在),(∞+-1上是减函数,则'()02b f x x x =-+≤+,在),(∞+-1恒成立,即2b x x ≤+,因为1x >-,所以210x +>>,即(2)b x x ≤+成立。
设(2)y x x =+,则222(1)1y x x x =+=+-,因为1x >-,所以。
1【山东省烟台市2013届高三上学期期中考试理】(本小题满分13分)已知函数)(ln )(R a x ax x f ∈+=.(1)求)(x f 的极值;(2)若函数)(x f 的图象与函数1)(=x g 的图象在区间],0(2e 上有公共点,求实数a 的取值范围.【答案】(1))(x f 的定义域为),0(+∞,2)(ln 1)('x a x x f +-=,……2分令0)('=x f 得a e x -=1, 当),0(1ae x -∈时,,0)('>xf )(x f 是增函数;当),(1+∞∈-aex 时,,0)('<x f )(x f 是减函数,∴)(x f 在a e x -=1处取得极大值,11)()(--==a ae ef x f 极大值,无极小值.………………5分(2)①当21e e a <-时,即1->a 时, 由(1)知)(x f 在),0(1ae-上是增函数,在],(21e e a -上是减函数,11max )()(--==∴a a e e f x f ,又当a e x -=时,0)(=x f ,当],0(aex -∈时,0)(<x f ;当],(2e e x a -∈时,0)(>x f ;)(x f 与图象1)(=x g 的图象在],0(2e 上有公共点,11≥∴-a e ,解得1≥a ,又1->a ,所以1≥a . ………9分②当21e e a ≥-时,即1-≤a 时,)(x f 在],0(2e 上是增函数, ∴)(xf 在],0(2e 上的最大值为222)(eae f +=, 所以原问题等价于122≥+ea ,解得22-≥e a . 又1-≤a ,∴无解. 综上,实数a 的取值范围是),1[+∞. ……13分2.【山东省实验中学2013届高三第三次诊断性测试理】(本小题满分14分)已知函数)(x f 的导数b a b f ax x x f ,,)0(,33)('2=-=为实数,21<<a .(Ⅰ)若)(x f 在区间[-1,1]上的最小值、最大值分别为-2、1,求a 、b 的值; (Ⅱ)在(Ⅰ)的条件下,求经过点)(1,2P 且与曲线)(x f 相切的直线l 的方程; (Ⅲ)设函数xex x f x F 2]16)('[)(⋅++=,试判断函数)(x F 的极值点个数。
历年(2019-2024)全国高考数学真题分类(导数及其应用)汇编考点01 导数的基本计算及其应用1.(2020∙全国∙高考真题)设函数e ()xf x x a =+.若(1)4e f '=,则a = .考点02 求切线方程及其应用1.(2024∙全国甲卷∙高考真题)设函数()2e 2sin 1x xf x x +=+,则曲线()y f x =在点()0,1处的切线与两坐标轴所围成的三角形的面积为( )A .16B .13C .12D .232.(2023∙全国甲卷∙高考真题)曲线e 1xy x =+在点e 1,2⎛⎫ ⎪⎝⎭处的切线方程为( )A .e4y x =B .e 2y x =C .e e 44y x =+ D .e 3e24y x =+ 3.(2022∙全国新Ⅱ卷∙高考真题)曲线ln ||y x =过坐标原点的两条切线的方程为 , . 4.(2022∙全国新Ⅰ卷∙高考真题)若曲线()e x y x a =+有两条过坐标原点的切线,则a 的取值范围是 .5.(2021∙全国甲卷∙高考真题)曲线2x 1y x 2-=+在点()1,3--处的切线方程为 . 6.(2021∙全国新Ⅱ卷∙高考真题)已知函数12()1,0,0xf x e x x <=>-,函数()f x 的图象在点()()11,A x f x 和点()()22,B x f x 的两条切线互相垂直,且分别交y 轴于M ,N 两点,则||||AM BN 取值范围是 . 7.(2021∙全国新Ⅰ卷∙高考真题)若过点(),a b 可以作曲线e x y =的两条切线,则( ) A .e b a < B .e a b < C .0e b a <<D .0e a b <<8.(2020∙全国∙高考真题)若直线l 与曲线y x 2+y 2=15都相切,则l 的方程为( )A .y =2x +1B .y =2x +12C .y =12x +1D .y =12x +129.(2020∙全国∙高考真题)函数43()2f x x x =-的图像在点(1(1))f ,处的切线方程为( ) A .21y x =-- B .21y x =-+ C .23y x =-D .21y x =+10.(2020∙全国∙高考真题)曲线ln 1y x x =++的一条切线的斜率为2,则该切线的方程为 .11.(2019∙江苏∙高考真题)在平面直角坐标系xOy 中,点A 在曲线y =ln x 上,且该曲线在点A 处的切线经过点(‐e ,‐1)(e 为自然对数的底数),则点A 的坐标是 .12.(2019∙全国∙高考真题)已知曲线e ln x y a x x =+在点()1,ae 处的切线方程为2y x b =+,则A .,1a e b ==-B .,1a e b ==C .1,1a e b -==D .1,1a e b -==-13.(2019∙天津∙高考真题) 曲线cos 2xy x =-在点()0,1处的切线方程为 . 14.(2019∙全国∙高考真题)曲线23()e x y x x =+在点(0,0)处的切线方程为 . 15.(2019∙全国∙高考真题)曲线y =2sin x +cos x 在点(π,–1)处的切线方程为A .10x y --π-=B .2210x y --π-=C .2210x y +-π+=D .10x y +-π+=考点03 公切线问题1.(2024∙全国新Ⅰ卷∙高考真题)若曲线e x y x =+在点()0,1处的切线也是曲线ln(1)y x a =++的切线,则=a .考点04 利用导数判断函数单调性及其应用1.(2024∙全国新Ⅰ卷∙高考真题)(多选)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 x <C .当12x <<时,4(21)0f x -<-<D .当10x -<<时,(2)()f x f x ->2.(2023∙全国新Ⅱ卷∙高考真题)已知函数()e ln xf x a x =-在区间()1,2上单调递增,则a 的最小值为( ).A .2eB .eC .1e -D .2e -3.(2023∙全国乙卷∙高考真题)设()0,1a ∈,若函数()()1xx f x a a =++在()0,∞+上单调递增,则a 的取值范围是 .4.(2019∙北京∙高考真题)设函数f (x )=e x +a e −x (a 为常数).若f (x )为奇函数,则a = ;若f (x )是R 上的增函数,则a 的取值范围是 .考点05 求极值与最值及其应用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2.(2023∙全国新Ⅱ卷∙高考真题)若函数()()2ln 0b cf x a x a x x =++≠既有极大值也有极小值,则( ). A .0bc >B .0ab >C .280b ac +>D .0ac <3.(2022∙全国乙卷∙高考真题)函数()()cos 1sin 1f x x x x =+++在区间[]0,2π的最小值、最大值分别为( )A .ππ22-,B .3ππ22-, C .ππ222-+,D .3ππ222-+, 4.(2022∙全国甲卷∙高考真题)当1x =时,函数()ln bf x a x x=+取得最大值2-,则(2)f '=( ) A .1-B .12-C .12D .15.(2021∙全国新Ⅰ卷∙高考真题)函数()212ln f x x x =--的最小值为 .考点06 利用导数研究函数的极值点及其应用1.(2022∙全国新Ⅰ卷∙高考真题)(多选)已知函数3()1f x x x =-+,则( ) A .()f x 有两个极值点B .()f x 有三个零点C .点(0,1)是曲线()y f x =的对称中心D .直线2y x =是曲线()y f x =的切线2.(2022∙全国乙卷∙高考真题)已知1x x =和2x x =分别是函数2()2e x f x a x =-(0a >且1a ≠)的极小值点和极大值点.若12x x <,则a 的取值范围是 .3.(2021∙全国乙卷∙高考真题)设0a ≠,若a 为函数()()()2f x a x a x b =--的极大值点,则( ) A .a b <B .a b >C .2ab a <D .2ab a >考点07 导数与函数的基本性质结合问题1.(2024∙全国新Ⅰ卷∙高考真题)(多选)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 x <C .当12x <<时,4(21)0f x -<-<D .当10x -<<时,(2)()f x f x ->2.(2023∙全国新Ⅰ卷∙高考真题)(多选)已知函数()f x 的定义域为R ,()()()22f xy y f x x f y =+,则( ).A .()00f =B .()10f =C .()f x 是偶函数D .0x =为()f x 的极小值点3.(2022∙全国新Ⅰ卷∙高考真题)(多选)已知函数()f x 及其导函数()f x '的定义域均为R ,记()()g x f x '=,若322f x ⎛⎫- ⎪⎝⎭,(2)g x +均为偶函数,则( )A .(0)0f =B .102g ⎛⎫-= ⎪⎝⎭C .(1)(4)f f -=D .(1)(2)g g -=4.(2021∙全国新Ⅱ卷∙高考真题)写出一个同时具有下列性质①②③的函数():f x . ①()()()1212f x x f x f x =;②当(0,)x ∈+∞时,()0f x '>;③()f x '是奇函数.考点08 利用导数研究函数的零点及其应用1.(2024∙全国新Ⅱ卷∙高考真题)(多选)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2.(2023∙全国乙卷∙高考真题)函数()32f x x ax =++存在3个零点,则a 的取值范围是( )A .(),2-∞-B .(),3-∞-C .()4,1--D .()3,0-3.(2021∙北京∙高考真题)已知函数()lg 2f x x kx =--,给出下列四个结论: ①若0k =,()f x 恰 有2个零点; ②存在负数k ,使得()f x 恰有1个零点; ③存在负数k ,使得()f x 恰有3个零点; ④存在正数k ,使得()f x 恰有3个零点.其中所有正确结论的序号是 .考点09 利用导数研究方程的根及其应用1.(2024∙全国甲卷∙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 .2.(2021∙北京∙高考真题)已知函数()lg 2f x x kx =--,给出下列四个结论: ①若0k =,()f x 恰 有2个零点; ②存在负数k ,使得()f x 恰有1个零点; ③存在负数k ,使得()f x 恰有3个零点; ④存在正数k ,使得()f x 恰有3个零点.其中所有正确结论的序号是 .考点10 构建函数利用导数判断函数单调性比较函数值大小关系1.(2022∙全国甲卷∙高考真题)已知3111,cos ,4sin 3244a b c ===,则( ) A .c b a >>B .b a c >>C .a b c >>D .a c b >>2.(2022∙全国新Ⅰ卷∙高考真题)设0.110.1e ,ln 0.99a b c ===-,,则( )A .a b c <<B .c b a <<C .c<a<bD .a c b <<3.(2021∙全国乙卷∙高考真题)设2ln1.01a =,ln1.02b =,1c =-.则( ) A .a b c << B .b<c<aC .b a c <<D .c<a<b参考答案考点01 导数的基本计算及其应用1.(2020∙全国∙高考真题)设函数e ()xf x x a =+.若(1)4e f '=,则a = .【答案】1【详细分析】由题意首先求得导函数的过程解析式,然后得到关于实数a 的方程,解方程即可确定实数a 的值【答案详解】由函数的过程解析式可得:()()()()()221x xx e x a e e x a f x x a x a +-+-'==++,则:()()()()12211111e a aef a a ⨯+-'==++,据此可得:()241aeea =+,整理可得:2210a a -+=,解得:1a =. 故答案为:1.【名师点评】本题主要考查导数的运算法则,导数的计算,方程的数学思想等知识,属于中等题.考点02 求切线方程及其应用1.(2024∙全国甲卷∙高考真题)设函数()2e 2sin 1x xf x x +=+,则曲线()y f x =在点()0,1处的切线与两坐标轴所围成的三角形的面积为( )A .16B .13C .12D .23【答案】A【详细分析】借助导数的几何意义计算可得其在点()0,1处的切线方程,即可得其与坐标轴的交点坐标,即可得其面积. 【答案详解】()()()()()222e 2cos 1e 2sin 21xx x x x xf x x ++-+⋅+'=,则()()()()()02e 2cos 010e 2sin 000310f ++-+⨯+'==,即该切线方程为13y x -=,即31y x =+, 令0x =,则1y =,令0y =,则13x =-, 故该切线与两坐标轴所围成的三角形面积1111236S =⨯⨯-=. 故选:A.2.(2023∙全国甲卷∙高考真题)曲线e 1xy x =+在点e 1,2⎛⎫ ⎪⎝⎭处的切线方程为( )A .e4y x = B .e 2y x =C .e e 44y x =+ D .e 3e24y x =+ 【答案】C【详细分析】先由切点设切线方程,再求函数的导数,把切点的横坐标代入导数得到切线的斜率,代入所设方程即可求解.【答案详解】设曲线e 1xy x =+在点e 1,2⎛⎫ ⎪⎝⎭处的切线方程为()e 12y k x -=-, 因为e 1xy x =+, 所以()()()22e 1e e 11x xxx x y x x =+'+-=+,所以1e|4x k y ='==所以()e e124y x -=- 所以曲线e 1xy x =+在点e 1,2⎛⎫ ⎪⎝⎭处的切线方程为e e 44y x =+. 故选:C3.(2022∙全国新Ⅱ卷∙高考真题)曲线ln ||y x =过坐标原点的两条切线的方程为 , . 【答案】 1ey x =1e y x =-【详细分析】分0x >和0x <两种情况,当0x >时设切点为()00,ln x x ,求出函数的导函数,即可求出切线的斜率,从而表示出切线方程,再根据切线过坐标原点求出0x ,即可求出切线方程,当0x <时同理可得; 【答案详解】[方法一]:化为分段函数,分段求分0x >和0x <两种情况,当0x >时设切点为()00,ln x x ,求出函数导函数,即可求出切线的斜率,从而表示出切线方程,再根据切线过坐标原点求出0x ,即可求出切线方程,当0x <时同理可得; 解: 因为ln y x =,当0x >时ln y x =,设切点为()00,ln x x ,由1y x'=,所以001|x x y x ='=,所以切线方程为()0001ln y x x x x -=-,又切线过坐标原点,所以()0001ln x x x -=-,解得0e x =,所以切线方程为()11e e y x -=-,即1ey x =; 当0x <时()ln y x =-,设切点为()()11,ln x x -,由1y x'=,所以111|x x y x ='=,所以切线方程为()()1111ln y x x x x --=-, 又切线过坐标原点,所以()()1111ln x x x --=-,解得1e x =-,所以切线方程为()11e e y x -=+-,即1ey x =-;故答案为:1ey x =;1e y x =-[方法二]:根据函数的对称性,数形结合 当0x >时ln y x =,设切点为()00,ln x x ,由1y x'=,所以001|x x y x ='=,所以切线方程为()0001ln y x x x x -=-,又切线过坐标原点,所以()0001ln x x x -=-,解得0e x =,所以切线方程为()11e e y x -=-,即1ey x =; 因为ln y x =是偶函数,图象为:所以当0x <时的切线,只需找到1ey x =关于y 轴的对称直线1e y x =-即可.[方法三]: 因为ln y x =,当0x >时ln y x =,设切点为()00,ln x x ,由1y x'=,所以001|x x y x ='=,所以切线方程为()0001ln y x x x x -=-,又切线过坐标原点,所以()0001ln x x x -=-,解得0e x =,所以切线方程为()11e e y x -=-,即1ey x =; 当0x <时()ln y x =-,设切点为()()11,ln x x -,由1y x'=,所以111|x x y x ='=,所以切线方程为()()1111ln y x x x x --=-, 又切线过坐标原点,所以()()1111ln x x x --=-,解得1e x =-,所以切线方程为()11e ey x -=+-,即1e y x =-; 故答案为:1ey x =;1e y x =-.4.(2022∙全国新Ⅰ卷∙高考真题)若曲线()e x y x a =+有两条过坐标原点的切线,则a 的取值范围是 .【答案】()(),40,-∞-+∞【详细分析】设出切点横坐标0x ,利用导数的几何意义求得切线方程,根据切线经过原点得到关于0x 的方程,根据此方程应有两个不同的实数根,求得a 的取值范围. 【答案详解】∵()e x y x a =+,∴(1)e x y x a '=++,设切点为()00,x y ,则()000e x y x a =+,切线斜率()001e xk x a =++, 切线方程为:()()()00000e 1e x xy x a x a x x -+=++-,∵切线过原点,∴()()()00000e1e x x x a x a x -+=++-,整理得:2000x ax a +-=,∵切线有两条,∴240a a ∆=+>,解得4a <-或0a >, ∴a 的取值范围是()(),40,-∞-+∞ ,故答案为:()(),40,-∞-+∞5.(2021∙全国甲卷∙高考真题)曲线2x 1y x 2-=+在点()1,3--处的切线方程为 . 【答案】520x y -+=【详细分析】先验证点在曲线上,再求导,代入切线方程公式即可. 【答案详解】由题,当=1x -时,=3y -,故点在曲线上. 求导得:()()()()222221522x x y x x +--==++',所以1|5x y =-='.故切线方程为520x y -+=. 故答案为:520x y -+=.6.(2021∙全国新Ⅱ卷∙高考真题)已知函数12()1,0,0xf x e x x <=>-,函数()f x 的图象在点()()11,A x f x 和点()()22,B x f x 的两条切线互相垂直,且分别交y 轴于M ,N 两点,则||||AM BN 取值范围是 . 【答案】()0,1【详细分析】结合导数的几何意义可得120x x +=,结合直线方程及两点间距离公式可得1A x M =,2B x N ,化简即可得解.【答案详解】由题意,()1011,0,xxx e x f x e e x <=⎧---≥⎪=⎨⎪⎩,则()0,,0x x x f x e e x ⎧-⎪=<>⎨'⎪⎩, 所以点()11,1x A x e -和点()22,1x B x e -,12,x xAM BN k e k e =-=,所以12121,0x xe e x x -⋅=-+=,所以()()111111,0:,11x x x xe e x x e AM e y M x -+=---+,所以1x AM ==,同理2B x N =,所以()10,1x e NAM B ===∈=. 故答案为:()0,1【名师点评】关键点名师点评:解决本题的关键是利用导数的几何意义转化条件120x x +=,消去一个变量后,运算即可得解. 7.(2021∙全国新Ⅰ卷∙高考真题)若过点(),a b 可以作曲线e x y =的两条切线,则( ) A .e b a < B .e a b < C .0e b a << D .0e a b <<【答案】D【详细分析】解法一:根据导数几何意义求得切线方程,再构造函数,利用导数研究函数图象,结合图形确定结果;解法二:画出曲线x y e =的图象,根据直观即可判定点(),a b 在曲线下方和x 轴上方时才可以作出两条切线. 【答案详解】在曲线x y e =上任取一点(),tP t e ,对函数x y e =求导得e x y '=,所以,曲线x y e =在点P 处的切线方程为()t ty e e x t -=-,即()1t t y e x t e =+-, 由题意可知,点(),a b 在直线()1t t y e x t e =+-上,可得()()11t t tb ae t e a t e =+-=+-, 令()()1t f t a t e =+-,则()()tf t a t e '=-.当t a <时,()0f t '>,此时函数()f t 单调递增, 当t a >时,()0f t '<,此时函数()f t 单调递减,所以,()()max af t f a e ==,由题意可知,直线y b =与曲线()y f t =的图象有两个交点,则()max ab f t e <=,当1t a <+时,()0f t >,当1t a >+时,()0f t <,作出函数()f t 的图象如下图所示:由图可知,当0a b e <<时,直线y b =与曲线()y ft =的图象有两个交点.故选:D.解法二:画出函数曲线x y e =的图象如图所示,根据直观即可判定点(),a b 在曲线下方和x 轴上方时才可以作出两条切线.由此可知0a b e <<.故选:D.【名师点评】解法一是严格的证明求解方法,其中的极限处理在中学知识范围内需要用到指数函数的增长特性进行估计,解法二是根据基于对指数函数的图象的清晰的理解与认识的基础上,直观解决问题的有效方法.8.(2020∙全国∙高考真题)若直线l 与曲线yx 2+y 2=15都相切,则l 的方程为( )A .y =2x +1B .y =2x +12C .y =12x +1D .y =12x +12【答案】D【详细分析】根据导数的几何意义设出直线l 的方程,再由直线与圆相切的性质,即可得出答案. 【答案详解】设直线l在曲线y =上的切点为(0x ,则00x >,函数y =y '=,则直线l的斜率k =, 设直线l的方程为)0y x x =-,即00x x -+=, 由于直线l 与圆2215x y +== 两边平方并整理得2005410x x --=,解得01x =,015x =-(舍), 则直线l 的方程为210x y -+=,即1122y x =+. 故选:D.【名师点评】本题主要考查了导数的几何意义的应用以及直线与圆的位置的应用,属于中档题. 9.(2020∙全国∙高考真题)函数43()2f x x x =-的图像在点(1(1))f ,处的切线方程为( ) A .21y x =--B .21y x =-+C .23y x =-D .21y x =+【答案】B【详细分析】求得函数()y f x =的导数()f x ',计算出()1f 和()1f '的值,可得出所求切线的点斜式方程,化简即可.【答案详解】()432f x x x =- ,()3246f x x x '∴=-,()11f ∴=-,()12f '=-,因此,所求切线的方程为()121y x +=--,即21y x =-+. 故选:B.【名师点评】本题考查利用导数求解函图象的切线方程,考查计算能力,属于基础题10.(2020∙全国∙高考真题)曲线ln 1y x x =++的一条切线的斜率为2,则该切线的方程为 . 【答案】2y x =【详细分析】设切线的切点坐标为00(,)x y ,对函数求导,利用0|2x y '=,求出0x ,代入曲线方程求出0y ,得到切线的点斜式方程,化简即可.【答案详解】设切线的切点坐标为001(,),ln 1,1x y y x x y x=++'=+, 00001|12,1,2x x y x y x ='=+===,所以切点坐标为(1,2), 所求的切线方程为22(1)y x -=-,即2y x =. 故答案为:2y x =.【名师点评】本题考查导数的几何意义,属于基础题.11.(2019∙江苏∙高考真题)在平面直角坐标系xOy 中,点A 在曲线y =ln x 上,且该曲线在点A 处的切线经过点(‐e ,‐1)(e 为自然对数的底数),则点A 的坐标是 . 【答案】(e, 1).【详细分析】设出切点坐标,得到切线方程,然后求解方程得到横坐标的值可得切点坐标. 【答案详解】设点()00,A x y ,则00ln y x =.又1y x'=, 当0x x =时,01y x '=, 点A 在曲线ln y x =上的切线为0001()y y x x x -=-, 即00ln 1xy x x -=-, 代入点(),1e --,得001ln 1ex x ---=-, 即00ln x x e =,考查函数()ln H x x x =,当()0,1x ∈时,()0H x <,当()1,x ∈+∞时,()0H x >,且()'ln 1H x x =+,当1x >时,()()'0,>H x H x 单调递增,注意到()H e e =,故00ln x x e =存在唯一的实数根0x e =,此时01y =, 故点A 的坐标为(),1A e .【名师点评】导数运算及切线的理解应注意的问题:一是利用公式求导时要特别注意除法公式中分子的符号,防止与乘法公式混淆.二是直线与曲线公共点的个数不是切线的本质,直线与曲线只有一个公共点,直线不一定是曲线的切线,同样,直线是曲线的切线,则直线与曲线可能有两个或两个以上的公共点.12.(2019∙全国∙高考真题)已知曲线e ln x y a x x =+在点()1,ae 处的切线方程为2y x b =+,则A .,1a e b ==-B .,1a e b ==C .1,1a e b -==D .1,1a e b -==-【答案】D【过程解析】通过求导数,确定得到切线斜率的表达式,求得a ,将点的坐标代入直线方程,求得b . 【答案详解】答案详解:ln 1,x y ae x '=++1|12x k y ae ='==+=,1a e -∴=将(1,1)代入2y x b =+得21,1b b +==-,故选D .【名师点评】本题关键得到含有a ,b 的等式,利用导数几何意义和点在曲线上得到方程关系. 13.(2019∙天津∙高考真题) 曲线cos 2xy x =-在点()0,1处的切线方程为 . 【答案】220x y +-=【详细分析】利用导数值确定切线斜率,再用点斜式写出切线方程. 【答案详解】1'sin 2y x =--,当0x =时其值为12-,故所求的切线方程为112y x -=-,即220x y +-=.【名师点评】曲线切线方程的求法:(1)以曲线上的点(x 0,f (x 0))为切点的切线方程的求解步骤: ①求出函数f (x )的导数f ′(x ); ②求切线的斜率f ′(x 0);③写出切线方程y -f (x 0)=f ′(x 0)(x -x 0),并化简.(2)如果已知点(x 1,y 1)不在曲线上,则设出切点(x 0,y 0),解方程组0010010()'()y f x y y f x x x=⎧⎪-⎨=⎪-⎩得切点(x 0,y 0),进而确定切线方程.14.(2019∙全国∙高考真题)曲线23()e x y x x =+在点(0,0)处的切线方程为 .【答案】30x y -=.【详细分析】本题根据导数的几何意义,通过求导数,确定得到切线的斜率,利用直线方程的点斜式求得切线方程【答案详解】答案详解:/223(21)3()3(31),x x x y x e x x e x x e =+++=++所以,/0|3x k y ===所以,曲线23()e x y x x =+在点(0,0)处的切线方程为3y x =,即30x y -=.【名师点评】准确求导数是进一步计算的基础,本题易因为导数的运算法则掌握不熟,二导致计算错误.求导要“慢”,计算要准,是解答此类问题的基本要求.15.(2019∙全国∙高考真题)曲线y =2sin x +cos x 在点(π,–1)处的切线方程为A .10x y --π-=B .2210x y --π-=C .2210x y +-π+=D .10x y +-π+=【答案】C【详细分析】先判定点(,1)π-是否为切点,再利用导数的几何意义求解.【答案详解】当x π=时,2sin cos 1y =π+π=-,即点(,1)π-在曲线2sin cos y x x =+上.2cos sin ,y x x '=- 2cos sin 2,x y πππ=∴=-=-'则2sin cos y x x =+在点(,1)π-处的切线方程为(1)2()y x --=--π,即2210x y +-π+=.故选C .【名师点评】本题考查利用导数工具研究曲线的切线方程,渗透了直观想象、逻辑推理和数学运算素养.采取导数法,利用函数与方程思想解题.学生易在非切点处直接求导数而出错,首先证明已知点是否为切点,若是切点,可以直接利用导数求解;若不是切点,设出切点,再求导,然后列出切线方程.考点03 公切线问题1.(2024∙全国新Ⅰ卷∙高考真题)若曲线e x y x =+在点()0,1处的切线也是曲线ln(1)y x a =++的切线,则=a .【答案】ln 2【详细分析】先求出曲线e x y x =+在()0,1的切线方程,再设曲线()ln 1y x a =++的切点为()()00,ln 1x x a ++,求出y ',利用公切线斜率相等求出0x ,表示出切线方程,结合两切线方程相同即可求解. 【答案详解】由e x y x =+得e 1x y '=+,00|e 12x y ='=+=, 故曲线e x y x =+在()0,1处的切线方程为21y x =+;由()ln 1y x a =++得11y x '=+, 设切线与曲线()ln 1y x a =++相切的切点为()()00,ln 1x x a ++, 由两曲线有公切线得0121y x '==+,解得012x =-,则切点为11,ln 22a ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭,切线方程为112ln 21ln 222y x a x a ⎛⎫=+++=++- ⎪⎝⎭,根据两切线重合,所以ln 20a -=,解得ln 2a =. 故答案为:ln 22.(2016∙全国∙高考真题)若直线y kx b =+是曲线ln 2y x =+的切线,也是曲线ln(1)y x =+的切线,则b = .【答案】1ln 2-【答案详解】试题详细分析:对函数ln 2y x =+求导得1y x '=,对ln(1)y x =+求导得11y x '=+,设直线y kx b =+与曲线ln 2y x =+相切于点111(,)P x y ,与曲线ln(1)y x =+相切于点222(,)P x y ,则1122ln 2,ln(1)y x y x =+=+,由点111(,)P x y 在切线上得()1111ln 2()y x x x x -+=-,由点222(,)P x y 在切线上得2221ln(1)()1y x x x x -+=-+,这两条直线表示同一条直线,所以,解得11111,2,ln 211ln 22x k b x x =∴===+-=-. 【考点】导数的几何意义【名师点评】函数f (x )在点x 0处的导数f ′(x 0)的几何意义是曲线y =f (x )在点P (x 0,y 0)处的切线的斜率.相应地,切线方程为y−y 0=f ′(x 0)(x−x 0). 注意:求曲线切线时,要分清在点P 处的切线与过点P 的切线的不同.3.(2015∙全国∙高考真题)已知曲线ln y x x =+在点()1,1处的切线与曲线()221y ax a x =+++相切,则a= . 【答案】8【答案详解】试题详细分析:函数ln y x x =+在(1,1)处的导数为111|1|2x x y x===+=',所以切线方程为;曲线2(2)1y ax a x =+++的导函数的为,因与该曲线相切,可令,当时,曲线为直线,与直线平行,不符合题意;当时,代入曲线方程可求得切点,代入切线方程即可求得.考点:导函数的运用.【方法名师点评】求曲线在某一点的切线,可先求得曲线在该点的导函数值,也即该点切线的斜率值,再由点斜式得到切线的方程,当已知切线方程而求函数中的参数时,可先求得函数的导函数,令导函数的值等于切线的斜率,这样便能确定切点的横坐标,再将横坐标代入曲线(切线)得到纵坐标得到切点坐标,并代入切线(曲线)方程便可求得参数.考点04 利用导数判断函数单调性及其应用1.(2024∙全国新Ⅰ卷∙高考真题)(多选)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 x <C .当12x <<时,4(21)0f x -<-<D .当10x -<<时,(2)()f x f x ->【答案】ACD【详细分析】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.【答案详解】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.2.(2023∙全国新Ⅱ卷∙高考真题)已知函数()e ln xf x a x =-在区间()1,2上单调递增,则a 的最小值为( ). A .2e B .e C .1e - D .2e -【答案】C【详细分析】根据()1e 0xf x a x'=-≥在()1,2上恒成立,再根据分参求最值即可求出. 【答案详解】依题可知,()1e 0xf x a x '=-≥在()1,2上恒成立,显然0a >,所以1e x x a≥, 设()()e ,1,2x g x x x =∈,所以()()1e 0xg x x '=+>,所以()g x 在()1,2上单调递增,()()1e g x g >=,故1e a ≥,即11e ea -≥=,即a 的最小值为1e -. 故选:C .3.(2023∙全国乙卷∙高考真题)设()0,1a ∈,若函数()()1xx f x a a =++在()0,∞+上单调递增,则a 的取值范围是 .【答案】1,12⎫-⎪⎢⎪⎣⎭【详细分析】原问题等价于()()()ln 1ln 10xx f x a a a a '=+++≥恒成立,据此将所得的不等式进行恒等变形,可得()1ln ln 1xa a a a +⎛⎫≥-⎪+⎝⎭,由右侧函数的单调性可得实数a 的二次不等式,求解二次不等式后可确定实数a 的取值范围.【答案详解】由函数的过程解析式可得()()()ln 1ln 10xx f x a a a a '=+++≥在区间()0,∞+上恒成立,则()()1ln 1ln xxa a a a ++≥-,即()1ln ln 1xa a a a +⎛⎫≥-⎪+⎝⎭在区间()0,∞+上恒成立, 故()01ln 1ln 1a a a a +⎛⎫=≥-⎪+⎝⎭,而()11,2a +∈,故()ln 10a +>,故()ln 1ln 01a a a ⎧+≥-⎨<<⎩即()1101a a a ⎧+≥⎨<<⎩,故112a ≤<,结合题意可得实数a 的取值范围是1,12⎫⎪⎢⎪⎣⎭.故答案为:1,12⎫⎪⎢⎪⎣⎭. 4.(2019∙北京∙高考真题)设函数f (x )=e x +a e −x (a 为常数).若f (x )为奇函数,则a = ;若f (x )是R 上的增函数,则a 的取值范围是 . 【答案】 ‐1; (],0-∞.【详细分析】首先由奇函数的定义得到关于a 的恒等式,据此可得a 的值,然后利用导函数的过程解析式可得a 的取值范围.【答案详解】若函数()x x f x e ae -=+为奇函数,则()()(),x x x xf x f x e ae e ae ---=-+=-+,()()1 0x x a e e -++=对任意的x 恒成立.若函数()x x f x e ae -=+是R 上的增函数,则()' 0x xf x e ae -=-≥恒成立,2,0x a e a ≤≤.即实数a 的取值范围是(],0-∞【名师点评】本题考查函数的奇偶性、单调性、利用单调性确定参数的范围.解答过程中,需利用转化与化归思想,转化成恒成立问题.注重重点知识、基础知识、基本运算能力的考查.考点05 求极值与最值及其应用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【答案】B【详细分析】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.【答案详解】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.(2023∙全国新Ⅱ卷∙高考真题)若函数()()2ln 0b cf x a x a x x =++≠既有极大值也有极小值,则( ). A .0bc > B .0ab > C .280b ac +> D .0ac <【答案】BCD【详细分析】求出函数()f x 的导数()f x ',由已知可得()f x '在(0,)+∞上有两个变号零点,转化为一元二次方程有两个不等的正根判断作答.【答案详解】函数2()ln b c f x a x x x =++的定义域为(0,)+∞,求导得223322()a b c ax bx cf x x x x x --'=--=, 因为函数()f x 既有极大值也有极小值,则函数()f x '在(0,)+∞上有两个变号零点,而0a ≠, 因此方程220ax bx c --=有两个不等的正根12,x x ,于是21212Δ80020b ac b x x a c x x a ⎧⎪=+>⎪⎪+=>⎨⎪⎪=->⎪⎩,即有280b ac +>,0ab >,0ac <,显然20a bc <,即0bc <,A 错误,BCD 正确.故选:BCD3.(2022∙全国乙卷∙高考真题)函数()()cos 1sin 1f x x x x =+++在区间[]0,2π的最小值、最大值分别为( ) A .ππ22-,B .3ππ22-, C .ππ222-+,D .3ππ222-+, 【答案】D【详细分析】利用导数求得()f x 的单调区间,从而判断出()f x 在区间[]0,2π上的最小值和最大值. 【答案详解】()()()sin sin 1cos 1cos f x x x x x x x '=-+++=+,所以()f x 在区间π0,2⎛⎫ ⎪⎝⎭和3π,2π2⎛⎫ ⎪⎝⎭上()0f x ¢>,即()f x 单调递增;在区间π3π,22⎛⎫⎪⎝⎭上()0f x '<,即()f x 单调递减,又()()02π2f f ==,ππ222f ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,3π3π3π11222f ⎛⎫⎛⎫=-++=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以()f x 在区间[]0,2π上的最小值为3π2-,最大值为π22+. 故选:D4.(2022∙全国甲卷∙高考真题)当1x =时,函数()ln bf x a x x=+取得最大值2-,则(2)f '=( ) A .1- B .12-C .12D .1【答案】B【详细分析】根据题意可知()12f =-,()10f '=即可解得,a b ,再根据()f x '即可解出. 【答案详解】因为函数()f x 定义域为()0,∞+,所以依题可知,()12f =-,()10f '=,而()2a b f x x x -'=,所以2,0b a b =--=,即2,2a b =-=-,所以()222f x x x'=-+,因此函数()f x 在()0,1上递增,在()1,∞+上递减,1x =时取最大值,满足题意,即有()112122f =-+=-'. 故选:B.5.(2021∙全国新Ⅰ卷∙高考真题)函数()212ln f x x x =--的最小值为 . 【答案】1【详细分析】由过程解析式知()f x 定义域为(0,)+∞,讨论102x <≤、112x <≤、1x >,并结合导数研究的单调性,即可求()f x 最小值.【答案详解】由题设知:()|21|2ln f x x x =--定义域为(0,)+∞,∴当102x <≤时,()122ln f x x x =--,此时()f x 单调递减;当112x <≤时,()212ln f x x x =--,有2()20f x x'=-≤,此时()f x 单调递减; 当1x >时,()212ln f x x x =--,有2()20f x x'=->,此时()f x 单调递增; 又()f x 在各分段的界点处连续,∴综上有:01x <≤时,()f x 单调递减,1x >时,()f x 单调递增; ∴()(1)1f x f ≥=故答案为:1.考点06 利用导数研究函数的极值点及其应用1.(2022∙全国新Ⅰ卷∙高考真题)(多选)已知函数3()1f x x x =-+,则( ) A .()f x 有两个极值点B .()f x 有三个零点C .点(0,1)是曲线()y f x =的对称中心D .直线2y x =是曲线()y f x =的切线【答案】AC【详细分析】利用极值点的定义可判断A ,结合()f x 的单调性、极值可判断B ,利用平移可判断C ;利用导数的几何意义判断D.【答案详解】由题,()231f x x '=-,令()0f x ¢>得3x >或3x <-,令()0f x '<得33x -<<,所以()f x 在(,3-∞-,(,)3+∞上单调递增,(33-上单调递减,所以3x =±是极值点,故A 正确;因(1039f -=+>,10f =>,()250f -=-<,所以,函数()f x 在,⎛-∞ ⎝⎭上有一个零点,当3x ≥时,()03f x f ⎫≥>⎪⎪⎝⎭,即函数()f x 在3⎫∞⎪⎪⎝⎭上无零点, 综上所述,函数()f x 有一个零点,故B 错误;令3()h x x x =-,该函数的定义域为R ,()()()()33h x x x x x h x -=---=-+=-, 则()h x 是奇函数,(0,0)是()h x 的对称中心, 将()h x 的图象向上移动一个单位得到()f x 的图象, 所以点(0,1)是曲线()y f x =的对称中心,故C 正确;令()2312f x x '=-=,可得1x =±,又()(1)11f f =-=,当切点为(1,1)时,切线方程为21y x =-,当切点为(1,1)-时,切线方程为23y x =+,故D 错误.故选:AC.2.(2022∙全国乙卷∙高考真题)已知1x x =和2x x =分别是函数2()2e x f x a x =-(0a >且1a ≠)的极小值点和极大值点.若12x x <,则a 的取值范围是 .【答案】1,1e ⎛⎫ ⎪⎝⎭【详细分析】法一:依题可知,方程2ln 2e 0x a a x ⋅-=的两个根为12,x x ,即函数ln x y a a =⋅与函数e y x =的图象有两个不同的交点,构造函数()ln xg x a a =⋅,利用指数函数的图象和图象变换得到()g x 的图象,利用导数的几何意义求得过原点的切线的斜率,根据几何意义可得出答案. 【答案详解】[方法一]:【最优解】转化法,零点的问题转为函数图象的交点因为()2ln 2e xf x a a x ⋅-'=,所以方程2ln 2e 0x a a x ⋅-=的两个根为12,x x ,即方程ln e x a a x ⋅=的两个根为12,x x ,即函数ln x y a a =⋅与函数e y x =的图象有两个不同的交点,因为12,x x 分别是函数()22e x f x a x =-的极小值点和极大值点,所以函数()f x 在()1,x ∞-和()2,x ∞+上递减,在()12,x x 上递增, 所以当时()1,x ∞-()2,x ∞+,()0f x '<,即e y x =图象在ln x y a a =⋅上方 当()12,x x x ∈时,()0f x '>,即e y x =图象在ln x y a a =⋅下方1a >,图象显然不符合题意,所以01a <<.令()ln x g x a a =⋅,则()2ln ,01xg x a a a =⋅<<',设过原点且与函数()y g x =的图象相切的直线的切点为()00,ln xx a a ⋅,则切线的斜率为()020ln x g x a a ='⋅,故切线方程为()0020ln ln x x y a a a a x x -⋅=⋅-, 则有0020ln ln x x a a x a a -⋅=-⋅,解得01ln x a=,则切线的斜率为122ln ln eln a a a a ⋅=, 因为函数ln x y a a =⋅与函数e y x =的图象有两个不同的交点,所以2eln e a <,解得1e e a <<,又01a <<,所以11ea <<,综上所述,a 的取值范围为1,1e ⎛⎫⎪⎝⎭.[方法二]:【通性通法】构造新函数,二次求导()2ln 2e x f x a a x ⋅-'==0的两个根为12,x x因为12,x x 分别是函数()22e x f x a x =-的极小值点和极大值点,所以函数()f x 在()1,x ∞-和()2,x ∞+上递减,在()12,x x 上递增,设函数()()()g 2ln xx f x a a ex ='=-,则()()22ln 2x x a a e '=-,若1a >,则()x '在R 上单调递增,此时若()00f x '=,则()f x '在()0,x ∞-上单调递减,在()0,x ∞+上单调递增,此时若有1x x =和2x x =分别是函数()22(0x f x a ex a =->且1)a ≠的极小值点和极大值点,则12x x >,不符合题意;若01a <<,则()x '在R 上单调递减,此时若()00x '=,则()f x '在()0,x ∞-上单调递增,在()0,x ∞+上单调递减,令()00x '=,则02(ln )xea a =,此时若有1x x =和2x x =分别是函数()22(0x f x a ex a =->且1)a ≠的极小值点和极大值点,且12x x <,则需满足()00f x '>,()()00002ln 20ln xe f x a a ex ex a ⎛⎫=-=-> ⎪⎝⎭',即001ln 1ln x x a a<>故()002ln ln ln 1ln x e a x a a ==>,所以11e a <<. 【整体点评】法一:利用函数的零点与两函数图象交点的关系,由数形结合解出,突出“小题小做”,是该题的最优解;法二:通过构造新函数,多次求导判断单调性,根据极值点的大小关系得出不等式,解出即可,该法属于通性通法.3.(2021∙全国乙卷∙高考真题)设0a ≠,若a 为函数()()()2f x a x a x b =--的极大值点,则( ) A .a b < B .a b > C .2ab a < D .2ab a >【答案】D 【详细分析】先考虑函数的零点情况,注意零点左右附近函数值是否变号,结合极大值点的性质,对进行分类讨论,画出图象,即可得到,a b 所满足的关系,由此确定正确选项.【答案详解】若a b =,则()()3f x a x a =-为单调函数,无极值点,不符合题意,故a b ¹.()f x ∴有a 和b 两个不同零点,且在x a =左右附近是不变号,在x b =左右附近是变号的.依题意,a 为函数的极大值点,∴在x a =左右附近都是小于零的.当a<0时,由x b >,()0f x ≤,画出()f x 的图象如下图所示:。
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$f'(0)=0$。
2021-2022年高考数学分项汇编专题03 导数(含解析)理一.基础题组1. 【xx新课标,理8】设曲线y=a x-ln(x+1)在点(0,0)处的切线方程为y=2x,则a= ()A. 0B. 1C. 2D. 3【答案】D2. 【xx全国2,理22】(本小题满分12分)已知,函数.(Ⅰ) 当为何值时,取得最小值?证明你的结论;(Ⅱ) 设在上是单调函数,求的取值范围.(II)当≥0时,在上为单调函数的充要条件是即,解得于是在[-1,1]上为单调函数的充要条件是即的取值范围是二.能力题组1. 【xx课标全国Ⅱ,理10】已知函数f(x)=x3+ax2+bx+c,下列结论中错误的是( ).A.x0∈R,f(x0)=0B.函数y=f(x)的图像是中心对称图形C.若x0是f(x)的极小值点,则f(x)在区间(-∞,x0)单调递减D.若x0是f(x)的极值点,则f′(x0)=0【答案】:C【解析】:∵x0是f(x)的极小值点,则y=f(x)的图像大致如下图所示,则在(-∞,x0)上不单调,故C不正确.2. 【xx全国,理10】已知函数y=x3-3x+c的图象与x轴恰有两个公共点,则c=( )A.-2或2 B.-9或3 C.-1或1 D.-3或1【答案】 A3. 【xx课标全国Ⅱ,理21】(本小题满分12分)已知函数f(x)=e x-ln(x+m).(1)设x=0是f(x)的极值点,求m,并讨论f(x)的单调性;(2)当m≤2时,证明f(x)>0.【解析】:(1)f′(x)=.由x=0是f(x)的极值点得f′(0)=0,所以m=1.于是f(x)=e x-ln(x+1),定义域为(-1,+∞),f′(x)=.函数f ′(x )=在(-1,+∞)单调递增,且f ′(0)=0. 因此当x ∈(-1,0)时,f ′(x )<0; 当x ∈(0,+∞)时,f ′(x )>0.所以f (x )在(-1,0)单调递减,在(0,+∞)单调递增.4. 【xx 新课标,理21】已知函数,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)如果当x >0,且x ≠1时,,求k 的取值范围.【解析】:(1)221(ln )()(1)x a x b x f x x x +-'=-+.由于直线x +2y -3=0的斜率为-,且过点(1,1),故(1)11(1)2f f =⎧⎪⎨'=-⎪⎩即1122b a b =⎧⎪⎨-=-⎪⎩解得(2)(理)由(1)知,5. 【xx 全国3,理22】(本小题满分12分) 已知函数(Ⅰ)求的单调区间和值域;(Ⅱ)设,函数],1,0[],1,0[].1,0[,23)(0123∈∈∈--=x x x a x a x x g 总存在若对于任意 使得成立,求a 的取值范围.【解析】:(I )对函数求导,得222)2()72)(12()2(7164)(x x x x x x x f ----=--+-=' 令解得当变化时,的变化情况如下表:(0,)(,1)1- 0 +-4-3当时,的值域为[-4,-3].三.拔高题组1. 【xx 新课标,理12】设函数.若存在的极值点满足,则m 的取值范围是( ) A. B. C. D. 【答案】C【解析】由题意知:的极值为,所以,因为'0()3cos0x f x mmππ=⋅=,所以,所以即,所以,即3,而已知,所以3,故,解得或,故选C.2. 【xx 全国2,理10】若曲线y =x -在点(a ,a -)处的切线与两个坐标轴围成的三角形的面积为18,则a 等于( )A .64B .32C .16D .8 【答案】:A3. 【xx 全国2,理20】 已知函数=.(Ⅰ)讨论的单调性;(Ⅱ)设,当时,,求的最大值;(Ⅲ)已知,估计ln2的近似值(精确到0.001)(Ⅲ)由(Ⅱ)知,32)222(21)ln 22g b b =-+-, 当时,32)426ln 202g =->,; 当时,2ln(122b b b --=,32)22(322)ln 22g =--, ,所以的近似值为.4. 【xx 全国,理20】设函数f (x )=ax +cos x ,x ∈[0,π]. (1)讨论f (x )的单调性;(2)设f (x )≤1+sin x ,求a 的取值范围.令g(x)=sin x-x(0≤x≤),则g′(x)=cos x-.当x∈(0,arccos )时,g′(x)>0,当x∈(arccos,)时,g′(x)<0.又g(0)=g()=0,所以g(x)≥0,即x≤sin x(0≤x≤).当a≤时,有f(x)≤x+cos x.①当0≤x≤时,x≤sin x,cos x≤1,所以f(x)≤1+sin x;②当≤x≤π时,f(x)≤x+cos x=1+(x-)-sin(x-)≤1+sin x. 综上,a的取值范围是(-∞,].5. 【xx全国2,理22】设函数f(x)=1-e-x.(1)证明当x>-1时,f(x)≥;(2)设当x≥0时,f(x)≤,求a的取值范围.(ⅰ)当0≤a≤时,由(1)知x≤(x+1)f(x),h′(x)≤af(x)-axf(x)+a(x+1)f(x)-f(x)=(2a-1)·f(x)≤0,h(x)在[0,+∞)上是减函数,h(x)≤h(0)=0,即f(x)≤.(ⅱ)当a>时,由(ⅰ)知x≥f(x),h′(x)=af(x)-axf(x)+ax-f(x)≥af(x)-axf(x)+af(x)-f(x)=(2a-1-ax)f(x),当0<x<时,h′(x)>0,所以h(x)>h(0)=0,即f(x)>,综上,a的取值范围是[0,].6. 【xx全国2,理20】设函数f(x)=(x+1)ln(x+1),若对所有的x≥0,都有f(x)≥ax成立,求实数a的取值范围.7. 【xx高考新课标2,理12】设函数是奇函数的导函数,,当时,,则使得成立的的取值范围是()A.B.C.D.【答案】A【解析】记函数,则,因为当时,,故当时,,所以在单调递减;又因为函数是奇函数,故函数是偶函数,所以在单调递减,且.当时,,则;当时,,则,综上所述,使得成立的的取值范围是,故选A.【考点定位】导数的应用、函数的图象与性质.8. 【xx高考新课标2,理21】(本题满分12分)设函数.(Ⅰ)证明:在单调递减,在单调递增;(Ⅱ)若对于任意,都有,求的取值范围.【答案】(Ⅰ)详见解析;(Ⅱ).【考点定位】导数的综合应用.x29334 7296 犖31735 7BF7 篷29503 733F 猿30311 7667 癧20935 51C7 凇934330 861A 蘚@/28163 6E03 渃39157 98F5 飵-s26377 6709 有。
各地解析分类汇编:导数11【云南省玉溪一中2013届高三上学期期中考试理】已知曲线x x y ln 342-=的一条切线的斜率为21,则切点的横坐标为( ) A. 3 B. 2 C. 1 D.21【答案】A【解析】函数的定义域为(0,)+∞,函数的导数为3'2x y x =-,由31'22x y x =-=,得260x x --=,解得3x =或1x =-(舍去),选A.2【云南师大附中2013届高三高考适应性月考卷(三)理科】如图3,直线y=2x 与抛物线y=3-x 2所围成的阴影部分的面积是( )A .353B .C .2D .323【答案】D【解析】12332(32)d 3S x x x -=--=⎰,故选D. 3【云南省玉溪一中2013届高三第三次月考 理】如图所示,曲线2x y =和曲线x y =围成一个叶形图(阴影部分),则该叶形图的面积是( )A.21 B. 41 C. 61 D. 31【答案】D【解析】由2y xy ⎧=⎪⎨=⎪⎩,解得11x y =⎧⎨=⎩或0x y =⎧⎨=⎩,所以根据积分的应用可得阴影部分的面积为3123120021211)()33333x dx x x =-=-=⎰,选D. 4【山东省烟台市莱州一中2013届高三10月月考(理)】由直线2,21==x x ,曲线xy 1=及x 轴所谓成图形的面积为 A.415B.417C.2ln 21D. 2ln 2【答案】D【解析】根据积分的应用可知所求22112211ln ln 2ln2ln 22dx x x==-=⎰,选D. 5【云南师大附中2013届高三高考适应性月考卷(三)理科】已知()f x 为R上的可导函数,且,x R ∀∈均有()f x f>′(x),则有 ( )A.20132013(2013)(0),(2013)(0)e f f f e f -<> B.20132013(2013)(0),(2013)(0)e f f f e f -<< C.20132013(2013)(0),(2013)(0)e f f f e f ->>D .20132013(2013)(0),(2013)(0)e f f f e f -><【答案】A【解析】构造函数()()x f x g x=,则2()()()()()()()x x x x f x e e f x f x f x g x e e ''''--==,6【山东省烟台市莱州一中2013届高三10月月考(理)】曲线x e y 21=在点()2,4e处的切线与坐标轴所围三角形的面积为 A.2eB.24eC.22eD.229e 【答案】A【解析】121'2x y e =,所以在点()2,4e 的导数为142211'22y e e ⨯==,即切线斜率为212k e =,所以切线方程为221(4)2y e e x -=-,令0x =得,2y e =-,令0y =,得2x =.所以三角形的面积为22122e e ⨯⨯=,选A.7【云南省昆明一中2013届高三新课程第一次摸底测试理】函数22ln y x x e ==在处的切线与坐标轴所围成的三角形的面积为A .292e B .212Se =C .22eD .2e【答案】D【解析】212'2y x x x =⨯=,所以在2x e =处的切线效率为22k e =,所以切线方程为2224()y x e e-=-,令0x =,得2y =,令0y =,得2x e =-,所以所求三角形的面积为22122e e ⨯⨯=,选D.8【山东省烟台市莱州一中20l3届高三第二次质量检测 (理)】曲线()ln 2y x =+在点()1,0P -处的切线方程是 A.1y x =+ B.1y x =-+C.21y x =+D.21y x =-+【答案】A 【解析】1'2y x =+,所以在点P 处的切线斜率1112k ==-+,所以切线方程为(1)1y x x =--=+,选A.9【山东省烟台市莱州一中20l3届高三第二次质量检测 (理)】由直线2,,0sin 33x x y y x ππ====与所围成的封闭图形的面积为 A.12B.1C.2【答案】B【解析】由积分的应用得所求面积为2233332sin cos coscos 2cos 1333xdx xπππππππ=-=-+==⎰,选B. 10【天津市新华中学2012届高三上学期第二次月考理】 已知函数))((R x x f ∈满足1)1(=f ,且)(x f 的导函数21)('<x f ,则212)(+<x x f 的解集为 A. {}11<<-x x B. {}1-<x x C. {}11>-<x x x 或 D. {}1>x x【解析】设1()()()22xF x f x =-+, 则11(1)(1)()11022F f =-+=-=,1'()'()2F x f x =-,对任意x R ∈,有1'()'()02F x f x =-<,即函数()F x 在R 上单调递减,则()0F x <的解集为(1,)+∞,即212)(+<x x f 的解集为(1,)+∞,选D.11【山东省烟台市莱州一中20l3届高三第二次质量检测 (理)】函数()32f x x bx cx d =+++的大致图象如图所示,则2212x x +等于A.89B.109C.169D.289【答案】C【解析】函数过原点,所以0d =。
2013-2022十年全国高考数学真题分类汇编专题03 导数选填题一、选择题1.(2022年全国甲卷理科·第6题)当1x =时,函数()ln bf x a x x=+取得最大值2-,则(2)f '=( )A 1-B .12-C .12D .1【答案】B解析:因为函数()f x 定义域为()0,∞+,所以依题可知,()12f =-,()10f '=,而()2a bf x x x '=-,所以2,0b a b =--=,即2,2a b =-=-,所以()222f x x x'=-+,因此函数()f x 在()0,1上递增,在()1,+∞上递减,1x =时取最大值,满足题意,即有()112122f '=-+=-.故选:B .【题目栏目】导数\导数的应用\导数与函数的最值\含参函数的最值问题【题目来源】2022年全国甲卷理科·第6题2.(2022新高考全国I 卷·第7题)设0.110.1e ,ln 0.99a b c ===-,,则( )A .a b c <<B .c b a<<C .c a b <<D .a c b<<【答案】C解析: 设()ln(1)(1)f x x x x =+->-,因为1()111x f x x x'=-=-++,当(1,0)x ∈-时,()0f x '>,当,()0x ∈+∞时()0f x '<,所以函数()ln(1)f x x x =+-在(0,)+∞单调递减,在(1,0)-上单调递增,所以1()(0)09f f <=,所以101ln099-<,故110ln ln 0.999>=-,即b c >,所以1()(0)010f f -<=,所以91ln+01010<,故1109e 10-<,所以11011e 109<,故a b <,设()e ln(1)(01)xg x x x x =+-<<,则()()21e 11()+1e 11xx x g x x x x -+'=+=--,令2()e (1)+1x h x x =-,2()e (21)x h x x x '=+-,.当01x <<-时,()0h x '<,函数2()e (1)+1x h x x =-单调递减,11x -<<时,()0h x '>,函数2()e (1)+1x h x x =-单调递增,又(0)0h =, 所以当01x <<-时,()0h x <,所以当01x <<-时,()0g x '>,函数()e ln(1)xg x x x =+-单调递增,所以(0.1)(0)0g g >=,即0.10.1e ln 0.9>-,所以a c >故选:C .【题目栏目】导数\导数的应用\导数与函数的最值\具体函数的最值问题【题目来源】2022新高考全国I 卷·第7题3.(2021年新高考Ⅰ卷·第7题)若过点(),a b 可以作曲线e x y =的两条切线,则( )A .e b a <B .e a b <C .0e b a <<D .0e ab <<【答案】D解析:在曲线x y e =上任取一点(),tP t e ,对函数x y e =求导得e x y '=,所以,曲线x y e =在点P 处的切线方程为()t t y e e x t -=-,即()1t ty e x t e =+-,由题意可知,点(),a b 在直线()1t t y e x t e +-上,可得()()11t t tb ae t e a t e =+-=+-,令()()1t f t a t e =+-,则()()tf t a t e '=-.当t a <时,()0f t '>,此时函数()f t 单调递增,当t a >时,()0f t '<,此时函数()f t 单调递减,所以,()()max af t f a e ==,由题意可知,直线y b =与曲线()y f t =的图象有两个交点,则()max ab f t e <=,当1t a <+时,()0f t >,当1t a >+时,()0f t <,作出函数()f t 的图象如下图所示:由图可知,当0a b e <<时,直线y b =与曲线()y f t =的图象有两个交点,故选D .【题目栏目】导数\导数的概念及运算\导数的几何意义【题目来源】2021年新高考Ⅰ卷·第7题4.(2021年高考全国乙卷理科·第10题)设0a ≠,若x a =为函数()()()2f x a x a x b =--的极大值点,则( )A a b < B .a b >C .2ab a <D .2ab a >【答案】D解析:若a b =,则()()3f x a x a =-为单调函数,无极值点,不符合题意,故a b ¹.()f x ∴有x a =和x b =两个不同零点,且在x a =左右附近是不变号,在x b =左右附近是变号的.依题意,为函数的极大值点,∴在x a =左右附近都是小于零的.当0a <时,由x b >,()0f x ≤,画出()f x的图象如下图所示:.由图可知b a <,0a <,故2ab a >.当0a >时,由x b >时,()0f x >,画出()f x 的图象如下图所示:由图可知b a >,0a >,故2ab a >.综上所述,2ab a >成立.故选:D【点睛】本小题主要考查三次函数的图象与性质,利用数形结合的数学思想方法可以快速解答.【题目栏目】导数\导数的应用\导数与函数的极值\含参函数的极值问题【题目来源】2021年高考全国乙卷理科·第10题5.(2020年高考数学课标Ⅰ卷理科·第6题)函数43()2f x x x =-的图像在点(1(1))f ,处的切线方程为( )A .21y x =--B .21y x =-+C .23y x =-D .21y x =+【答案】B【解析】()432f x x x =- ,()3246f x x x '∴=-,()11f ∴=-,()12f '=-,因此,所求切线的方程为()121y x +=--,即21y x =-+.故选:B .【点睛】本题考查利用导数求解函图象的切线方程,考查计算能力,属于基础题【题目栏目】导数\导数的概念及运算\导数的几何意义【题目来源】2020年高考数学课标Ⅰ卷理科·第6题6.(2020年高考数学课标Ⅲ卷理科·第10题)若直线l 与曲线y和x 2+y 2=15都相切,则l 的方程为( )A .y =2x +1B .y =2x +12C .y =12x +1D .y =12x +12【答案】D解析:设直线l在曲线y =上的切点为(0x ,则00x >,函数y =的导数为y '=,则直线l的斜率k =,设直线l的方程为)0y x x =-,即00x x -+=,由于直线l 与圆2215x y +==两边平方并整理得2005410x x --=,解得01x =,015x =-(舍),则直线l 的方程为210x y -+=,即1122y x =+.故选:D .【点睛】本题主要考查了导数的几何意义的应用以及直线与圆的位置的应用,属于中档题.【题目栏目】导数\导数的概念及运算\导数的几何意义【题目来源】2020年高考数学课标Ⅲ卷理科·第10题7.(2019年高考数学课标Ⅲ卷理科·第6题)已知曲线e ln x y a x x =+在点()1,ae 处的切线方程为2y x b =+,则( )A .,1a e b ==-B .,1a e b ==C .1,1a e b -==D .1,1a eb -==-【答案】【答案】D【解析】由/ln 1x y ae x =++,根据导数的几何意义易得/1|12x y ae ==+=,解得1a e -=,从而得到切点坐标为(1,1),将其代入切线方程2y x b =+,得21b +=,解得1b =-,故选D .【点评】准确求导是进一步计算的基础,本题易因为导数的运算法则掌握不熟,二导致计算错误.求导要“慢”,计算要准,是解答此类问题的基本要求.另外对于导数的几何意义要注意给定的点是否为切点,若为切点,牢记三条:①切点处的导数即为切线的斜率;②切点在切线上;③切点在曲线上。
专题04导数及其应用(解答题)1.[2019年高考全国I卷文数】已知函数/' (x) =2sinx-xcosx~x, f r (x)为f (x)的导数.(1)证明:f' (x)在区间(0, Jt )存在唯一零点;(2)若xG [0, “]时,f (x) 2ax,求a的取值范围.【答案】(1)见解析;(2).【解析】(1)设,贝9.当时,;当时,,所以在单调递增,在单调递减.又,故在存在唯一零点.所以在存在唯一零点.(2)由题设知,可得aWO.由(1)知,在只有一个零点,设为,且当时,;当时,,所以在单调递增,在单调递减.又,所以,当时,.又当时,axWO,故.因此,a的取值范围是.【名师点睛】本题考查利用导数讨论函数零点个数、根据恒成立的不等式求解参数范围的问题•对于此类端点值恰为恒成立不等式取等的值的问题,通常采用构造函数的方式,将问题转变成函数最值与零之间的比较,进而通过导函数的正负来确定所构造函数的单调性,从而得到最值.2.【2019年高考全国II卷文数】已知函数.证明:(1)存在唯一的极值点;(2)有且仅有两个实根,且两个实根互为倒数.【答案】(1)见解析;(2)见解析.【解析】(1)的定义域为(0, +).因为单调递增,单调递减,所以单调递增,又,,故存在唯一,使得.又当时,,单调递减;当时,,单调递增.因此,存在唯一的极值点.(2)由(1)知,又,所以在内存在唯一根.由得.又,故是在的唯一根.综上,有且仅有两个实根,且两个实根互为倒数.【名师点睛】本题主要考查导数的应用,通常需要对函数求导,用导数的方法研究函数的单调性、极值,以及函数零点的问题,属于常考题型.3.[2019年高考天津文数】设函数,其中.(I )若aWO,讨论的单调性;(II)若,(i)证明恰有两个零点;(ii)设为的极值点,为的零点,且,证明.【答案】(I)在内单调递增.;(II) (i)见解析;(ii)见解析.【解析】(I)解:由已知,的定义域为,且因此当aWO时,,从而,所以在内单调递增.(II)证明:(i)由(I )知.令,由,可知在内单调递减,又,且故在内有唯一解,从而在内有唯一解,不妨设为,贝山当时,,所以在内单调递增;当时,,所以在内单调递减,因此是的唯一极值点.令,则当时,,故在内单调递减,从而当时,,所以.从而又因为,所以在内有唯一零点.又在内有唯一零点1,从而,在内恰有两个零点.(ii)由题意,即从而,即.因为当时,,又,故,两边取对数,得,于是整理得.【名师点睛】本小题主要考查导数的运算、不等式证明、运用导数研究函数的性质等基础知识和方法. 考查函数思想、化归与转化思想.考查综合分析问题和解决问题的能力.4.[2019年高考全国III卷文数】己知函数.(1)讨论的单调性;(2)当0〈a〈3时,记在区间[0, 1]的最大值为必最小值为皿,求的取值范围.【答案】(1)见详解;(2).【解析】(1).令,得尸0或.若Q0,则当时,;当时,.故在单调递增,在单调递减;若沪0,在单调递增;若以0,则当时,;当时,.故在单调递增,在单调递减.(2)当时,由(1)知,在单调递减,在单调递增,所以在[0,1]的最小值为,最大值为或.于是所以当时,可知单调递减,所以的取值范围是.当时,单调递增,所以的取值范围是.综上,的取值范围是.【名师点睛】这是一道常规的导数题目,难度比往年降低了不少•考查函数的单调性,最大值、最小值的计算.5.[2019年高考北京文数】已知函数.(I )求曲线的斜率为1的切线方程;(II)当时,求证:;(III)设,记在区间上的最大值为% (a),当M (a)最小时,求a的值.【答案】(I )与;(II)见解析;(III).【解析】(I )由得.令,即,得或.又,,所以曲线的斜率为1的切线方程是与,即与.(II)令.由得.令得或.的情况如下:所以的最小值为,最大值为.故,即.(III)由(II)知,当时,;当时,;当时,.综上,当最小时,.【名师点睛】本题主要考查利用导函数研究函数的切线方程,利用导函数证明不等式的方法,分类讨论的数学思想等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.6.[2019年高考浙江】己知实数,设函数(1)当时,求函数的单调区间;(2)对任意均有求的取值范围.注:e=2. 71828…为自然对数的底数.【答案】(1)的单调递增区间是,单调递减区间是;(2).【解析】(1)当时,.所以,函数的单调递减区间为(0, 3),单调递增区间为(3, +).(2)由,得.当时,等价于.令,则.设,贝y.(i)当时,,贝IJ记,则所以,.因此,.(ii)当时,.令,则,故在上单调递增,所以.由(i)得,.所以,.因此.由(i) (ii)知对任意,,即对任意,均有.综上所述,所求a的取值范围是.【名师点睛】导数是研究函数的单调性、极值(最值)最有效的工具,而函数是高中数学中重要的知识点,对导数的应用的考查主要从以下几个角度进行:(1)考查导数的几何意义,往往与解析几何、微积分相联系.(2)利用导数求函数的单调区间,判断单调性;已知单调性,求参数.(3)利用导数求函数的最值(极值),解决生活中的优化问题.(4)考查数形结合思想的应用.7.[2019年高考江苏】设函数、为f 3的导函数.(1)若EFb=c, f (4) =8,求a 的值;(2)若a^b, I FC,且f 3和的零点均在集合中,求f(x)的极小值;(3)若,且/• (x)的极大值为必求证:辰.【答案】(1);(2)见解析;(3)见解析.【解析】(1)因为,所以.因为,所以,解得.(2)因为,从而.令,得或.因为都在集合中,且,所以.此时,.令,得或.列表如下:所以的极小值为.(3)因为,所以,因为,所以,则有2个不同的零点,设为. 由,得.列表如下:所以的极大值.解法一:.因此.解法二:因为,所以.令,则.令,得.列表如下:所以当时,取得极大值,且是最大值,故.所以当时,,因此.【名师点睛】本题主要考查利用导数研究函数的性质,考查综合运用数学思想方法分析与解决问题以及逻辑推理能力.8.[2018年高考全国III卷文数】已知函数.(1)求曲线在点处的切线方程;(2)证明:当时,.【答案】(1); (2)见解析.【解析】(1),.因此曲线在点处的切线方程是.(2)当时,.令,则.当时,,单调递减;当时,,单调递增;所以.因此.【名师点睛】本题考查函数与导数的综合应用,第一问由导数的几何意义可求出切线方程,第二问当时,,令,求出的最小值即可证明.9.[2018年高考全国I卷文数】已知函数.(1)设是的极值点,求,并求的单调区间;(2)证明:当时,.【答案】(1)在(0, 2)单调递减,在(2, +8)单调递增;(2)见解析.【解析】(1)f (x)的定义域为,f ' (x) =ae* _ .由题设知,f ' (2) =0,所以a=.从而f (x) =, f ' (x)=.当0〈x〈2 时,f ' (x) <0;当x>2 时,f ' (x) >0.所以f 3在(0, 2)单调递减,在(2, +8)单调递增.(2)当a三时,/' (x) 5*.设g (x)=,贝l|当0〈x〈l时,g f (x) <0;当x>l时,g,(x) >0.所以是g(x)的最小值点.故当x>0 时,g (x) 2g (1) =0.因此,当时,.【名师点睛】该题考查的是有关导数的应用问题,涉及的知识点有导数与极值、导数与最值、导数与函数的单调性的关系以及证明不等式问题,在解题的过程中,首先要确定函数的定义域,之后根据导数与极值的关系求得参数值,之后利用极值的特点,确定出函数的单调区间,第二问在求解的时候构造新函数,应用不等式的传递性证得结果.10.[2018年高考全国II卷文数】已知函数.(1)若,求的单调区间;(2)证明:只有一个零点.【答案】(1)在(-8, ) , (, +8)单调递增,在(,)单调递减;(2)见解析.【解析】(1)当a=3 时,f(X)=, f (x)=.令f' (x) =0解得尸或_¥=.当xW (-8, ) u (, +8)时,f' (x) >0;当xW (,)时,f' (x)〈0.故f(X)在(-8, ) , (, +OO)单调递增,在(,)单调递减.(2)由于,所以等价于.设=,则g ' (x)=》0,仅当尸0时g ' (x) =0,所以g(Q在(-8, +OO)单调递增.故g(X)至多有一个零点,从而f(X)至多有一个零点.又 /' (3a - 1)=,f (3a+l)=,故f 5有一个零点.综上,f 3只有一个零点.【名师点睛】(1)用导数求函数单调区间的步骤如下:①确定函数()的定义域;②求导数'();③由’()>0(或气)<0)解出相应的的取值范围,当'()>耐,()在相应区间上是增函数;当’()<勿寸,()在相应区间上是减增函数.(2)本题第二问重在考查零点存在性问题,解题的关键在于将问题转化为求证函数()有唯一零点,可先证明其单调,再结合零点存在性定理进行论证.11.【2018年高考北京文数】设函数.(I )若曲线在点处的切线斜率为0,求a;(II )若在处取得极小值,求a的取值范围.【答案】(I ); (II)•【解析】(I )因为,所以.由题设知,即,解得.(II)方法一:由(I)得.若a>l,则当时,;当时,.所以在尸1处取得极小值.若,则当时,,所以.所以1不是的极小值点.综上可知,a的取值范围是.方法二:.(1)当沪0时,令得尸1.随x的变化情况如下表:.•.在尸1处取得极大值,不合题意.(2)当a>0时,令得.%1当,即a=l时,,.•.在上单调递增,.•.无极值,不合题意.%1当,即0<3<1时,随X的变化情况如下表:•••在尸1处取得极大值,不合题意.%1当,即a〉l时,随x的变化情况如下表:在A=1处取得极小值,即3>1满足题意.(3)当a〈0时,令得.随x的变化情况如下表:在尸1处取得极大值,不合题意.综上所述,a的取值范围为.【名师点睛】导数类问题是高考数学中的必考题,也是压轴题,主要考查的形式有以下四个:①考查导数的几何意义,涉及求曲线切线方程的问题;②利用导数证明函数的单调性或求单调区间问题;③ 利用导数求函数的极值、最值问题;④关于不等式的恒成立问题.解题时需要注意以下两个方面:①在求切线方程问题时,注意区别在某一点和过某一点解题步骤的不同;②在研究单调性及极值、最值问题时常会涉及分类讨论的思想,要做到不重不漏;③不等式的恒成立问题属于高考中的难点,要注意问题转换的等价性.12.【2018年高考天津文数】设函数,其中,且是公差为的等差数列.(I)若求曲线在点处的切线方程;(II)若,求的极值;(III)若曲线与直线有三个互异的公共点,求d的取值范围.【答案】(I) x+尸0; (II)函数f(x)的极大值为6;函数f(x)的极小值为-6; (III) d的取值范围为.【解析】(I )解:由已知,可得f(x)=x(旷1) (x+l)=xj¥,故=3/-1,因此f(0)=0, =-1,又因为曲线尸f3在点(0, /■(()))处的切线方程为厂/<0)= (T),故所求切线方程为x+y=0.(II )解:由已知可得f(x)=(尸仍+3) (x~t2)3—9 lx~t為=X3-3hx + ^i尸&3+9 ti.故=3/-6 fo^-3122~9.令=0,解得x^tir,或A=fa+.当x变化时,,f(x)的变化如下表:所以函数的极大值为/(fo-) = (-) J-9X (-)=6;函数f(x)的极小值为Afe+) = ()3-9X ()=-6.(Ill)解:曲线y=f{x)与直线y=-(A^fe)-6有三个互异的公共点等价于关于x的方程^x~t2+d) (j*-t2) {x~t2 -4 +(旷紡+ 6=0有三个互异的实数解,令iFFti,可得u3+(l-d)屮6=0.设函数g(x)=f+(l-d)x+6,则曲线y=f{x)与直线尸-(旷&)-6有三个互异的公共点等价于函数y=g(x) 有三个零点.=3/+(W).当</Wl时,M0,这时在R上单调递增,不合题意.当/〉1时,=0,解得必=,应=.易得,£(X)在(-8, Xi)上单调递增,在[xi,应]上单调递减,在(&, +8)上单调递增.g(x)的极大值g(xJ=g()=>0.g(x)的极小值gg) =&()=-.若g(Q$0,由g(x)的单调性可知函数尸g(x)至多有两个零点,不合题意.若即,也就是,此时,且,从而由的单调性,可知函数在区间内各有一个零点,符合题意.所以,的取值范围是.【名师点睛】本小题主要考查导数的运算、导数的几何意义、运用导数研究函数的性质等基础知识和方法,考查函数思想和分类讨论思想,考查综合分析问题和解决问题的能力.13.[2018年高考浙江】已知函数f(x)= -lnx.(I)若/'(x)在尸卫,X2(XI H X2)处导数相等,证明:f(xj+f(x2)〉8-81n2;(II )若aW3-41n2,证明:对于任意Q0,直线y=kx+a与曲线y=f{x)有唯一公共点.【答案】(I)见解析;(II)见解析.【解析】(I )函数f (力的导函数,由得,因为,所以.由基本不等式得.因为,所以.由题意得.设,则,所以所以g(x)在E256, +8)上单调递增,故,即.(II )令沪,/?=,贝Uf(77?) - km~ a>\a\+k~ k~ a^O,f (n) - kn~ a〈W〈0,所以,存在及丘 5, n~)使/"(X。
各地解析分类汇编:导数11【云南省玉溪一中2013届高三上学期期中考试理】已知曲线x x y ln 342-=的一条切线的斜率为21,则切点的横坐标为( ) A. 3 B. 2C. 1D.21 【答案】A【解析】函数的定义域为(0,)+∞,函数的导数为3'2x y x =-,由31'22x y x =-=,得260x x --=,解得3x =或1x =-(舍去),选A. 2【云南师大附中2013届高三高考适应性月考卷(三)理科】如图3,直线y=2x 与抛物线y=3-x 2所围成的阴影部分的面积是( )A .353B .22C .23-D .323【答案】D【解析】12332(32)d 3S x x x -=--=⎰,故选D. 3【云南省玉溪一中2013届高三第三次月考 理】如图所示,曲线2x y =和曲线x y =围成一个叶形图(阴影部分),则该叶形图的面积是( )A.21 B. 41 C. 61 D. 31 【答案】D【解析】由2y xy ⎧=⎪⎨=⎪⎩11x y =⎧⎨=⎩或00x y =⎧⎨=⎩,所以根据积分的应用可得阴影部分的面积为31231221211)()33333x dx x x =-=-=⎰,选D. 4【山东省烟台市莱州一中2013届高三10月月考(理)】由直线2,21==x x ,曲线xy 1=及x 轴所谓成图形的面积为A.415B.417 C.2ln 21D. 2ln 2【答案】D【解析】根据积分的应用可知所求22112211ln ln 2ln2ln 22dx x x==-=⎰,选D. 5【云南师大附中2013届高三高考适应性月考卷(三)理科】已知()f x 为R 上的可导函数,且,x R ∀∈均有()f x f >′(x ),则有 ( )A .20132013(2013)(0),(2013)(0)e f f f e f -<> B .20132013(2013)(0),(2013)(0)e f f f e f -<< C .20132013(2013)(0),(2013)(0)e f f f e f ->>D .20132013(2013)(0),(2013)(0)ef f f e f -><【答案】A【解析】构造函数()()x f x g x e=,则2()()()()()()()x x x xf x e e f x f x f xg x e e ''''--==,是20132013(2013)(0)(2013)(0)e f f f e f -><,,故选A. 6【山东省烟台市莱州一中2013届高三10月月考(理)】曲线x e y 21=在点()2,4e处的切线与坐标轴所围三角形的面积为A.2eB.24eC.22eD.229e 【答案】A【解析】121'2x y e =,所以在点()2,4e 的导数为142211'22y e e ⨯==,即切线斜率为212k e =,所以切线方程为221(4)2y e e x -=-,令0x =得,2y e =-,令0y =,得2x =.所以三角形的面积为22122e e ⨯⨯=,选A. 7【云南省昆明一中2013届高三新课程第一次摸底测试理】函数22ln y x x e ==在处的切线与坐标轴所围成的三角形的面积为A .292e B .212Se =C .22eD .2e【答案】D 【解析】212'2y x x x =⨯=,所以在2x e =处的切线效率为22k e=,所以切线方程为2224()y x e e-=-,令0x =,得2y =,令0y =,得2x e =-,所以所求三角形的面积为22122e e ⨯⨯=,选D. 8【山东省烟台市莱州一中20l3届高三第二次质量检测 (理)】曲线()ln 2y x =+在点()1,0P -处的切线方程是A.1y x =+B.1y x =-+C.21y x =+D.21y x =-+【答案】A 【解析】1'2y x =+,所以在点P 处的切线斜率1112k ==-+,所以切线方程为(1)1y x x =--=+,选A.9【山东省烟台市莱州一中20l3届高三第二次质量检测 (理)】由直线2,,0sin 33x x y y x ππ====与所围成的封闭图形的面积为A.12B.1【答案】B 【解析】由积分的应用得所求面积为2233332sin cos coscos 2cos 1333xdx xπππππππ=-=-+==⎰,选B. 10【天津市新华中学2012届高三上学期第二次月考理】 已知函数))((R x x f ∈满足1)1(=f ,且)(x f 的导函数21)('<x f ,则212)(+<x x f 的解集为 A. {}11<<-x x B. {}1-<x x C. {}11>-<x x x 或 D. {}1>x x 【答案】D【解析】设1()()()22x F x f x =-+, 则11(1)(1)()11022F f =-+=-=,1'()'()2F x f x =-,对任意x R ∈,有1'()'()02F x f x =-<,即函数()F x 在R 上单调递减,则()0F x <的解集为(1,)+∞,即212)(+<x x f 的解集为(1,)+∞,选D.11【山东省烟台市莱州一中20l3届高三第二次质量检测 (理)】函数()32f x x bx cx d=+++的大致图象如图所示,则2212x x +等于A.89B.109C.169D.289【答案】C【解析】函数过原点,所以0d =。
1【云南省玉溪一中2013届高三上学期期中考试理】已知曲线x x y ln 342-=的一条切线的斜率为21,则切点的横坐标为( ) A. 3 B. 2C. 1D.21 【答案】A【解析】函数的定义域为(0,)+∞,函数的导数为3'2x y x =-,由31'22x y x =-=,得260x x --=,解得3x =或1x =-(舍去),选A. 2【云南师大附中2013届高三高考适应性月考卷(三)理科】如图3,直线y=2x 与抛物线y=3-x 2所围成的阴影部分的面积是( )A .353B .22C .23-D .323【答案】D【解析】12332(32)d 3S x x x -=--=⎰,故选D. 3【云南省玉溪一中2013届高三第三次月考 理】如图所示,曲线2x y =和曲线x y =围成一个叶形图(阴影部分),则该叶形图的面积是( )A.21 B. 41 C. 61 D. 31【答案】D【解析】由2y xy ⎧=⎪⎨=⎪⎩11x y =⎧⎨=⎩或00x y =⎧⎨=⎩,所以根据积分的应用可得阴影部分的面积为31231221211)()33333x dx x x =-=-=⎰,选D. 4【山东省烟台市莱州一中2013届高三10月月考(理)】由直线2,21==x x ,曲线xy 1=及x 轴所谓成图形的面积为A.415B.417 C.2ln 21D. 2ln 2【答案】D【解析】根据积分的应用可知所求22112211ln ln 2ln2ln 22dx x x==-=⎰,选D. 5【云南师大附中2013届高三高考适应性月考卷(三)理科】已知()f x 为R 上的可导函数,且,x R ∀∈均有()f x f >′(x ),则有 ( )A .20132013(2013)(0),(2013)(0)e f f f e f -<> B .20132013(2013)(0),(2013)(0)e f f f e f -<< C .20132013(2013)(0),(2013)(0)e f f f e f ->>D .20132013(2013)(0),(2013)(0)ef f f e f -><【答案】A【解析】构造函数()()x f x g x e=,则2()()()()()()()x x x x f x e e f x f x f x g x e e ''''--==,是20132013(2013)(0)(2013)(0)e f f f e f -><,,故选A. 6【山东省烟台市莱州一中2013届高三10月月考(理)】曲线x e y 21=在点()2,4e处的切线与坐标轴所围三角形的面积为 A.2eB.24eC.22eD.229e 【答案】A【解析】121'2x y e =,所以在点()2,4e 的导数为142211'22y e e ⨯==,即切线斜率为212k e =,所以切线方程为221(4)2y e e x -=-,令0x =得,2y e =-,令0y =,得2x =.所以三角形的面积为22122e e ⨯⨯=,选A. 7【云南省昆明一中2013届高三新课程第一次摸底测试理】函数22ln y x x e ==在处的切线与坐标轴所围成的三角形的面积为A .292e B .212Se =C .22eD .2e【答案】D 【解析】212'2y x x x =⨯=,所以在2x e =处的切线效率为22k e =,所以切线方程为2224()y x e e-=-,令0x =,得2y =,令0y =,得2x e =-,所以所求三角形的面积为22122e e ⨯⨯=,选D. 8【山东省烟台市莱州一中20l3届高三第二次质量检测 (理)】曲线()ln 2y x =+在点()1,0P -处的切线方程是A.1y x =+B.1y x =-+C.21y x =+D.21y x =-+【答案】A 【解析】1'2y x =+,所以在点P 处的切线斜率1112k ==-+,所以切线方程为(1)1y x x =--=+,选A.9【山东省烟台市莱州一中20l3届高三第二次质量检测 (理)】由直线2,,0sin 33x x y y x ππ====与所围成的封闭图形的面积为 A.12B.1C.2【答案】B 【解析】由积分的应用得所求面积为2233332sin cos coscos 2cos 1333xdx xπππππππ=-=-+==⎰,选B.10【天津市新华中学2012届高三上学期第二次月考理】 已知函数))((R x x f ∈满足1)1(=f ,且)(x f 的导函数21)('<x f ,则212)(+<x x f 的解集为 A. {}11<<-x x B. {}1-<x x C. {}11>-<x x x 或 D. {}1>x x 【答案】D【解析】设1()()()22x F x f x =-+, 则11(1)(1)()11022F f =-+=-=,1'()'()2F x f x =-,对任意x R ∈,有1'()'()02F x f x =-<,即函数()F x 在R 上单调递减,则()0F x <的解集为(1,)+∞,即212)(+<x x f 的解集为(1,)+∞,选D.11【山东省烟台市莱州一中20l3届高三第二次质量检测 (理)】函数()32f x x bx cx d=+++的大致图象如图所示,则2212x x +等于A.89B.109C.169D.289【答案】C【解析】函数过原点,所以0d =。
又(1)0f -=且(2)0f =,即10b c -+-=且8420b c ++=,解得1,2b c =-=-,所以函数()322f x x x x=--。
所以()2'322f x x x =--,由题意知12,x x 识函数的极值点,所以12,x x 是'()0f x =的两个根,所以1223x x +=,1223x x =-,所以2221212124416()2939x x x x x x +=+-=+=。
12【山东省烟台市2013届高三上学期期中考试理】曲线xy )21(=在0=x 点处的切线方程是A .02ln 2ln =-+y x B. 012ln =-+y x C. 01=+-y x D. 01=-+y x 【答案】B 【解析】2ln |',)21(2ln 21ln)21('0-=⋅-===x x x y y 即切线的斜率为-ln2.切点为(0,1),所以②③④切线方程为1ln 2(0)y x -=-⨯-,即012ln =-+y x ,选B.13【山东省烟台市2013届高三上学期期中考试理】如图,设D 是图中边长分别为1和2的矩形区域,E 是D 内位于函数)0(1>=x y x 图象下方的阴影部分区域,则阴影部分E 的面积为A. 2lnB. 2ln 1-C. 2ln 2-D. 2ln 1+ 【答案】D 【解析】.2ln 1|ln 11112121+=+=+⨯=⎰y dy yS 故选D. 14【山东省潍坊市四县一区2013届高三11月联考(理)】已知0>t ,若8)22(0=-⎰tdx x ,则t =A.1B.-2C.-2或4D.4 【答案】D 【解析】由8)22(0=-⎰tdx x 得,220(2)28t x x t t -=-=,解得4t =或2t =-(舍去),选D.15【山东省实验中学2013届高三第三次诊断性测试理】已知二次函数c bx ax x f ++=2)(的导数0)0('),('>f x f ,且)(x f 的值域为),0[+∞,则)0(')1(f f 的最小值为( ) A.3 B.25 C.2 D.23 【答案】C【解析】'()2f x ax b =+,'(0)0f b =>,函数)(x f 的值域为),0[+∞,所以0a >,且2404ac b a-=,即24,ac b =,所以0c >。
所以(1)f a b c =++,所以(1)24111112'(0)f a b c a c ac acf b b b b+++==+≥+=+=+=,所以最小值为2,选C.16【山东省泰安市2013届高三上学期期中考试数学理】已知函数()y f x =是定义在实数集R 上的奇函数,且当()()0,0x f x xf x '>+>(其中()f x '是()f x 的导函数),设1122log 4log 4,,a f b ⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭1lg 5c ⎛⎫= ⎪⎝⎭115f g ⎛⎫⎪⎝⎭,则a ,b ,c 的大小关系是 A.c a b >> B.c b a >>C.a b c >>D.a c b >>【答案】C【解析】令函数()()F x xf x =,则函数()()F x xf x =为偶函数.当0x >时,'()()'()0F x f x xf x =+>,此时函数递增,则122(log 4)(log 4)(2)(2)a F F F F ==-=-=,b F =,1(lg )(lg5)(lg5)5c F F F ==-=,因为0lg 512<<<<,所以a b c >>,选C.17【山东省实验中学2013届高三第二次诊断性测试 理】我们常用以下方法求形如)()(x g x f y =的函数的导数:先两边同取自然对数得:)(ln )(ln x f x g y =,再两边同时求导得到:)(')(1)()(ln )('1'x f x f x g x f x g y y ⋅⋅+=⋅,于是得到:)](')(1)()(ln )('[)(')(x f x f x g x f x g x f y x g ⋅⋅+=,运用此方法求得函数x x y 1=的一个单调递增区间是A.(e ,4)B.(3,6) C (0,e ) D.(2,3) 【答案】C【解析】由题意知1(),()f x x g x x ==,则21'()1,'()f x g x x==-,所以11221111ln '[ln ]xx x y x x x x x x x -=-+⋅=,由121ln '0x x y x x-=>得1ln 0x ->,解得0x e <<,即增区间为(0,)e ,选C.18【山东省济南外国语学校2013届高三上学期期中考试 理科】若a>0,b>0,且函数224)(23---=bx ax x x f 在x=1处有极值,则ab 的最大值()A.2B.3C.6D.9 【答案】D【解析】函数的导数为2'()1222f x x ax b =--,函数在1x =处有极值,则有'(1)12220f a b =--=,即6a b +=,所以6a b =+≥,即9ab ≤,当且仅当3a b ==时取等号,选D.19【山东省实验中学2013届高三第二次诊断性测试 理】由直线3π-=x ,3π=x ,0=y 与曲线x y cos =所围成的封闭图形的面积为 A.21B.1C.23D.3【答案】D 【解析】根据积分的应用可知所求面积为3333cos sin sinsin()2sin 333xdx xπππππππ--==--==⎰D.20【山东省济南外国语学校2013届高三上学期期中考试 理科】 函数f(x)的定义域为R ,f(-1)=2,对任意x R ∈,'()2f x >,则()24f x x >+的解集为( ) A.(-1,1) B.(-1,+∞) C.(-∞,-l) D.(-∞,+∞) 【答案】B【解析】设()()(24)F x f x x =-+, 则(1)(1)(24)220F f -=---+=-=,'()'()2F x f x =-,对任意x R ∈,有'()'()20F x f x =->,即函数()F x 在R 上单调递增,则()0F x >的解集为(1,)-+∞,即()24f x x >+的解集为(1,)-+∞,选B. 21【山东省聊城市东阿一中2013届高三上学期期初考试 】若函数(1)4a xy e x -=+(x ∈R )有大于零的极值点,则实数a 范围是 ( )A .3a >-B .3a <-C .13a >- D .13a <- 【答案】B【解析】解:因为函数y=e(a-1)x+4x ,所以y ′=(a-1)e(a-1)x+4(a <1),所以函数的零点为。