高考题汇编2010-2017年全国高考数学真题--第21题导数
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全国卷2010----2017文科数学高考真题-------函数(2017新课标3)7.函数2sin 1x y x x =++的部分图像大致为 12.已知函数211()2(e e )x x f x x x a --+=-++有唯一零点,则a =A .12-B .13C .12D .11621.(12(1(2(2017A .(1421.(12(1)讨论的单调性;(2)当0x ≥时,()1f x ax ≤+,求a 的取值范围.(2017新课标1)8.函数sin21cos x y x=-的部分图像大致为A .B .C .9A .f C .y =14.曲线21.(12(1(2(2016新课标3)(7)已知4213332,3,25a b c ===,则(A)b a c << (B)a b c << (C)b c a << (D)c a b <<(16)已知()f x 为偶函数,当0x ≤时,1()e x f x x --=-,则曲线()y f x =在点(1,2)处的切线方程是_________.(21)(本小题满分12分)设函数()ln 1f x x x =-+.(I )讨论()f x 的单调性;(II )证明当(1,)x ∈+∞时,11ln x x x-<<; (x(2016( (12)x 1,y 1),(x 2,(20)((((2016新课标1)(8)若a >b >0,0<c <1,则(A )log a c <log b c (B )log c a <log c b (C )a c <b c (D )c a >c b(9)函数y =2x 2–e |x |在[–2,2]的图像大致为(A )(B )(C(12(A (21((2015DA 运动,记BOP ∠12.A .1,13⎛⎫ ⎪⎝⎭B .()1,1,3⎛⎫-∞+∞ ⎪⎝⎭C .11,33⎛⎫-⎪⎝⎭D .11,,33⎛⎫⎛⎫-∞-+∞ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分13.已知函数()32f x ax x =-的图像过点(-1,4),则a =.16.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 =.21.(本小题满分12分)已知()()ln 1f x x a x =+-.(I )讨论()f x 的单调性;(II )当()f x 有最大值,且最大值大于22a -时,求a 的取值范围.(2015(A (12a =()(A )1-1421.(I (II (201415.偶函数)(x f y =的图像关于直线2=x 对称,3)3(=f ,则)1(-f =________.(2014新课标1)5.设函数)(),(x g x f 的定义域为R ,且)(x f 是奇函数,)(x g 是偶函数,则下列结论中正确的是A.)()(x g x f 是偶函数B.)(|)(|x g x f 是奇函数C.|)(|)(x g x f 是奇函数D.|)()(|x g x f 是奇函数12.已知函数32()31f x ax x =-+,若()f x 存在唯一的零点0x ,且00x >,则a 的取值范围是 ()2,+∞(B )()1,+∞(C )(),2-∞-(D )(),1-∞-15.21.0 (1)求(2(2014f (9)=()A.-21.(1(2(2013(A )a >c >b (B )b >c >a (C )c >b >a (D )c >a >b11.已知函数f(x)=32x ax bx c +++,下列结论中错误的是()(A )∃0x R ∈,f(0x )=0 (B )函数y=f(x)的图像是中心对称图形(C )若0x 是f(x)的极小值点,则f(x)在区间(-∞,0x )单调递减 (D )若0x 是f (x )的极值点,则'f (0x )=012.若存在正数x 使2x (x-a )<1成立,则a 的取值范围是()(A )(-∞,+∞)(B )(-2,+∞)(C)(0,+∞)(D)(-1,+∞)(Ⅱ)讨论()f x 的单调性,并求()f x 的极大值。
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高考真题分类汇编:导数1.【2017浙江 7】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( )2.【2017天津 10】已知a R ∈,设函数()ln f x ax x =-的图象在点()()1,1f 处的切线为l ,则l 在y 轴上的截距为__________。
3.【2017课标I 14】曲线21y x x=+在点()1,2处的切线方程为__________________。
4.【2017天津 19】设,a b R ∈,||1a ≤。
已知函数()()32634f x x x a a x b =---+,()()xg x e f x =。
⑴求()f x 的单调区间;⑵已知函数()y g x =和x y e =的图象在公共点()00,x y 处有相同的切线,①求证:()f x 在0x x =处的导数等于0;②若关于x 的不等式()x g x e ≤在区间[]001,1x x -+上恒成立,求b 的取值范围。
5.【2017北京 20】已知函数()cos xf x e x x =-。
⑴求曲线()y f x =在点()()0,0f 处的切线方程;⑵求函数()f x 在区间[]0,2π上的最大值和最小值。
6.【2017江苏 20】已知函数()()3210,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(极值点是指函数取极值时对应的自变量的值)。
⑴求b 关于a 的函数关系式,并写出定义域;⑵证明:23b a >;⑶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。
7.【2017山东 20】已知函数()()321132f x x ax a R =-∈。
⑴当2a =时,求曲线()y f x =在点()()3,3f 处的切线方程;⑵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。
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本章的【学习目标】如下:1. 会利用导数解决曲线的切线的问题.2. 会利用导数解决函数的单调性等有关问题.3. 会利
用导数解决函数的极值、最值等有关问题.4. 能通过运用导数这一工具解决生活中的一些优化问题:例如利润最大、用料最省、效率最高等问题5. 定积分的应用。
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安徽文(20)(本小题满分12分)设函数f (x )=sinx-cosx+x+1, 0﹤x ﹤2 π,求函数f(x)的单调区间与极值. (本小题满分12分)本题考查导数的运算,利用导数研究函数的单调性与极值的方法,考查综合运用数学知识解决问题的能力. 解:由f(x)=sinx-cosx+x+1,0﹤x ﹤2π, 知'()f x =cosx+sinx+1, 于是'()f x =1+2sin(x+4π). 令'()f x =0,从而sin(x+4π)=-22,得x= π,或x=32 π.当x 变化时,'()f x ,f(x)变化情况如下表:因此,由上表知f(x)的单调递增区间是(0, π)与(32π,2 π),单调递减区间是(π,32 π),极小值为f (32 π)=32 π,极大值为f (π)= π+2. 重庆 文(19) (本小题满分12分), (Ⅰ)小问5分,(Ⅱ)小问7分.)已知函数32()f x ax x bx =++(其中常数a,b ∈R),()()()g x f x f x '=+是奇函数. (Ⅰ)求()f x 的表达式;(Ⅱ)讨论()g x 的单调性,并求()g x 在区间[1,2]上的最大值和最小值.(19) 解:(Ⅰ)由题意得.23)(2b x ax x f ++='因此)(.)2()13()()()(22x g b x b x a ax x f x f x g 因为函数+++++='+=是奇函数,所以,),()(x x g x g 即对任意实数-=-有 ],)2()13([))(2())(13()(2223b x b x a ax b x b x a x a +++++-=+-++-++-从而的解析表达式为因此解得)(,0,31,0,013x f b a b a =-===+.31)(23x x x f +-=(Ⅱ)由(Ⅰ)知2,0)(,2)(,231)(122-=='+-='+-=x x g x x g x x x g 解得令所以,),2[],2,()(,0)(,22,22+∞--∞<'>-<=在区间从而时或则当x g x g x x x 上是减函数;当,22时<<-x ,0)(>'x g 从而)(x g 在区间]2,2[-上是增函数.由前面讨论知,,2,2,1]2,1[)(时取得能在上的最大值与最小值只在区间=x x g 而.34)2(,324)2(,35)1(===g g g 因此上的最大值为在区间]2,1[)(x g324)2(=g ,最小值为.34)2(=g江西文 17.(本小题满分12分)设函数32()63(2)2f x x a x ax =+++.(1)若()f x 的两个极值点为12,x x ,且121x x =,求实数a 的值;(2)是否存在实数a ,使得()f x 是(,)-∞+∞上的单调函数?若存在,求出a 的值;若不存在,说明理由.【解析】考查函数利用导数处理函数极值单调性等知识 解: 2()186(2)2f x x a x a '=+++(1)由已知有12()()0f x f x ''==,从而122118ax x ==,所以9a =; (2)由2236(2)418236(4)0a a a ∆=+-⨯⨯=+>,3 / 19所以不存在实数a ,使得()f x 是R 上的单调函数. 北京文(18) (本小题共14分)设定函数32()(0)3a f x x bx cx d a =+++,且方程'()90f x x -=的两个根分别为1,4.(Ⅰ)当a=3且曲线()y f x =过原点时,求()f x 的解析式; (Ⅱ)若()f x 在(,)-∞+∞无极值点,求a 的取值范围. (18)(共14分) 解:由32()3a f x x bx cx d =+++ 得 2()2f x ax bx c '=++ 因为2()9290f x x ax bx c x '-=++-=的两个根分别为1,4,所以290168360a b c a b c ++-=⎧⎨++-=⎩(*)(Ⅰ)当3a =时,又由(*)式得2608120b c b c +-=⎧⎨++=⎩解得3,12b c =-=又因为曲线()y f x =过原点,所以0d = 故32()312f x x x x =-+ (Ⅱ)由于a>0,所以“32()3a f x x bx cx d =+++在(-∞,+∞)内无极值点”等价于“2()20f x ax bx c '=++≥在(-∞,+∞)内恒成立”. 由(*)式得295,4b a c a =-=. 又2(2)49(1)(9)b ac a a ∆=-=--解09(1)(9)0a a a >⎧⎨∆=--≤⎩得[]1,9a ∈即a 的取值范围[]1,9 天津 文(20)(本小题满分12分)已知函数f (x )=3231()2ax x x R -+∈,其中a>0. (Ⅰ)若a=1,求曲线y=f (x )在点(2,f (2))处的切线方程; (Ⅱ)若在区间11,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上,f (x )>0恒成立,求a 的取值范围.(20)本小题主要考查曲线的切线方程、利用导数研究函数的单调性与极值、解不等式等基础知识,考查运算能力及分类讨论的思想方法.满分12分.(Ⅰ)解:当a=1时,f (x )=323x x 12-+,f (2)=3;f ’(x)=233x x -, f ’(2)=6.所以曲线y=f (x )在点(2,f (2))处的切线方程为y-3=6(x-2),即y=6x-9.(Ⅱ)解:f ’(x)=2333(1)ax x x ax -=-.令f ’(x)=0,解得x=0或x=1a. 以下分两种情况讨论: (1) 若110a 2<≤≥,则,当x 变化时,f ’(x),f (x )的变化情况如下表:当11x f x 22⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,时,()>0等价于5a 10,()0,8215a ()0,0.28f f -⎧⎧>->⎪⎪⎪⎪⎨⎨+⎪⎪>>⎪⎪⎩⎩即解不等式组得-5<a<5.因此0a 2<≤.(2) 若a>2,则11<<.当x 变化时,f ’(x),f (x )的变化情况如下表:5 / 19当11x 22⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,时,f (x )>0等价于1f(-)21f()>0,a ⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎩>0,即25811->0.2a a -⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎩>0,解不等式组得52a <<或2a <-因此2<a<5. 综合(1)和(2),可知a 的取值范围为0<a<5.新课改(文)(21)本小题满分12分)设函数()()21x x f x e ax =--(Ⅰ)若a=12,求()x f 的单调区间; (Ⅱ)若当x ≥0时()x f ≥0,求a 的取值范围(21)解: (Ⅰ)12a =时,21()(1)2x f x x e x =--,'()1(1)(1)x x xf x e xe x e x =-+-=-+.当(),1x ∈-∞-时'()f x >0;当()1,0x ∈-时,'()0f x <;当()0,x ∈+∞时,'()0f x >.故()f x 在(),1-∞-,()0,+∞单调增加,在(-1,0)单调减少.(Ⅱ)()(1)af x x x ax =--.令()1ag x x ax =--,则'()xg x e a =-.若1a ≤,则当()0,x ∈+∞时,'()g x >0,()g x 为减函数,而(0)0g =,从而当x ≥0时()g x ≥0,即()f x ≥0.若a >1,则当()0,ln x a ∈时,'()g x <0,()g x 为减函数,而(0)0g =,从而当()0,ln x a ∈时()g x <0,即()f x <0. 综合得a 的取值范围为(],1-∞湖北文21.(本小题满分14分)设函数321a x x bx c 32f -++(x )=,其中a >0,曲线x y f =()在点P (0,0f ())处的切线方程为y=1(Ⅰ)确定b 、c 的值(Ⅱ)设曲线x y f =()在点(11x x f ,())及(22x x f ,())处的切线都过点(0,2)证明:当12x x ≠时,12'()'()f x f x ≠(Ⅲ)若过点(0,2)可作曲线x y f =()的三条不同切线,求a 的取值范围.辽宁文(21)(本小题满分12分)已知函数2()(1)ln 1f x a x ax =+++. (Ⅰ)讨论函数()f x 的单调性;(Ⅱ)设2a ≤-,证明:对任意12,(0,)x x ∈+∞,1212|()()|4||f x f x x x -≥-7 / 19山东 文(21)(本小题满分12分)已知函数).(111)(R a xaax nx x f ∈--+-= (Ⅰ)当处的切线方程;,在点(时,求曲线))2(2)(1f x f y a =-=(Ⅱ)当12a ≤时,讨论()f x 的单调性.(21)本小题主要考查导数的概念、导数的几何意义和利用导数研究函数性质的能力,考查分类讨论思想、数形结合思想和等价变换思想.满分12分.解:(Ⅰ) 当=-=)(1x f a 时,),,0(,12ln +∞∈-++x xx x 所以 )('x f 222,(0,)x x x x +-=∈+∞ 因此,,)(12=f 即 曲线.1))2(2)(,处的切线斜率为,在点(f x f y = 又 ,22ln )2(+=f所以曲线.02ln ,2)22(ln ))2(2)(=+--=+-=y x x y f x f y 即处的切线方程为,在点((Ⅱ)因为 11ln )(--+-=xaax x x f , 所以 211)('x a a x x f -+-=221xa x ax -+--= ),0(+∞∈x , 令 ,1)(2a x ax x g -+-=),,0(+∞∈x(1)当0,()1,(0,)a h x x x ==-+∈+∞时所以,当(0,1),()0,()0x h x f x '∈><时此时,函数()f x 单调递减;当(1,)x ∈+∞时,()0h x <,此时()0,f x '>函数f(x)单调递(2)当0a '≠时,由f (x)=0 即210ax x a -+-=,解得1211,1x x a==- ①当12a =时,12,()0x x h x =≥恒成立,此时()0f x '≤,函数()f x 在(0,+∞)上单调递减;9 / 19②当110,1102a a<<->>时 (0,1)x ∈时,()0,()0,()h x f x f x '><此时函数单调递减;1(1,1)x a∈-时,()0,()0,()h x f x f x '<>此时函数单调递增; 1(1,),()0x h x a∈-+∞>时,此时()0f x '<,函数()f x 单调递减;③当0a <时,由于110a -<(0,1)x ∈时,()0h x >,此时()0f x '<,函数()f x 单调递减; (1,)x ∈+∞时,()0h x <,此时()0f x '>,函数()f x 单调递增.综上所述:当0a ≤时,函数()f x 在(0,1)上单调递减; 函数()f x 在(1,+∞)上单调递增;当12a =时,函数()f x 在(0,+∞)上单调递减; 当102a <<时,函数()f x 在(0,1)上单调递减;函数()f x 在1(1,1)a -上单调递增;函数1()(1,)f x a-+∞在上单调递减,陕西yzt 文 A21、(本小题满分14分)已知函数()f x =()ln g x a x =,a R ∈(Ⅰ)若曲线()y f x =与曲线()y g x =相交,且在交点处有相同的切线,求a 的值及该切线的方程;(Ⅱ)设函数()()()h x f x g x =-,当()h x 存在最小值时,求其最小值()a ϕ的解析式; (Ⅲ)对(Ⅱ)中的()a ϕ,证明:当(0,)a ∈+∞时, ()1a ϕ≤.21解: (Ⅰ)()f x '=()g x '=ax(x>0),由已知得ln ,,a x ax== 解得a=2e ,x=e 2, ∴两条曲线交点的坐标为(e 2,e) 切线的斜率为k =f ’(e 2)=12e∴切线的方程为 y -e=12e (x -e 2)(II)由条件知h(x)= x –aln x (x >0), (i )当a>0时,令()0,h x '=解得24x a =,∴ 当0 <x < 24a 时,()0,h x '<,()h x 在(0,24a )上递减;当x >24a 时,()0,h x '>,()h x 在2(4,)a +∞上递增.∴ 24x a =是()h x 在(0,)+∞上的唯一极值点,且是极小值点,从而也是()h x 的最小值点.∴ 最小值22()(4)2ln 42(1ln 2).a h a a a a a a ϕ==-=- (ii )当0a ≤时,()0,h x '=>()h x 在(0,+∞)上递增,无最小值. 故()h x 的最小值 ()a ϕ的解析式为 ()2(1ln 2)(0).a a a a ϕ=-> (Ⅲ)由(Ⅱ)知 ()2(1ln 2ln ).a a a ϕ=--则 ()2ln 2a a ϕ'=-,令 ()0a ϕ'=解得12a =. 当102a <<时, ()0a ϕ'>,∴ ()a ϕ在1(0,)2上递增;当12a >时, ()0a ϕ'<,∴()a ϕ在1(,)2+∞上递减. ∴ ()a ϕ在12a =处取得最大值1()1,2ϕ= ∵ ()a ϕ在(0,)+∞上有且只有一个极值点,所以1()12ϕ=也是 ()a ϕ的最大值. ∴当(0,)a ∈+∞时,总有 () 1.a ϕ≤11 / 19四川 文yzt22、(本小题满分14分)设1()(0,1),()1xxa f x a a g x a+=>≠-且是()f x 的反函数, (Ⅰ)求()g x(Ⅱ)当[2,6]x ∈时,恒有2()log (1)(7)a tg x x x >--成立,求t 的取值范围. (Ⅲ)当102a <≤时,试比较(1)(2)()f f f n +++与4n +的大小,并说明理由.22、解析:(Ⅰ)由题意得101xy a y -=>+, 故1()log ,(,1)(1,)1ax g x x x -=∈-∞-+∞+, …………………… (3分) (Ⅱ) 由1()log 1ax g x x -=+2log (1)(7)a t x x >-- 得 ① 当1a >时,11x x -+20(1)(7)t x x >>-- ,又 因为[2,6]x ∈,所以 20(1)(7)t x x <<--.令232()(1)(7)9157,[2,6]h x x x x x x x =--=-+-+∈则2()'318153(1)(5)h x x x x x =-+-=---,列表如下:所以 ()5h x =最小值,∴05t <<, ② 当01a <<时,,101x x -<+2(1)(7)t x x <--,又 因为[2,6]x ∈,所以 由①知()32h x =最大值,∴32t >,综上,当1a >时,05t <<;当01a <<时,32t >. …………………(9分)(Ⅲ)设11a p=+,则1P ≥, 当1n =时,12(1)1351a f a p+==+≤<-, 当2n ≥时,设2,k k N *≥∈时,则122122()111(1)1...k k k k kK K K a f k a p C p C p C p+==+=+-+-+++ 所以1224441()111(1)1k k f k C C k k k k <≤+=+=+-+++, 从而44(2)(3)()1121f f f n n n n +++≤-+-<++. 所以,(1)(2)(3)()(1)14f f f f n f n n ++++<+++≤+综上, 总有(1)(2)(3)()4f f f f n n ++++<+ .………………(14分)浙江文(21)(本题满分15分)已知函数f (x )=(x -a )(x -b )(a ,b ∈R ,a<b ). (Ⅰ)当a =1,b =2时,求曲线y =f (x )在点(2,f (2))处的切线方程; (Ⅱ)设x 1,x 2是f (x )的两个极值点,x 3是f (x )的一个零点,且x 3≠x 1,x 3≠x 2. 证明:存在实数x 4,使得x 1,x 2,x 3,x 4按某种顺序排列后构成等差数列,并求x 4. (21)本题主要考查函数的极值概念、导数运算法则、切线方程、导线应用、等差数列等基础知识,同时考查抽象概括、推理论证能力和创新意识.满分15分. (Ⅰ)解:当a =1,b =2时, 因为f ′(x )=(x -1)(3x -5). 故f ′(2)=1.又f (2)=0,所以f (x )在点(2,0)处的切线方程为y =x -2. (Ⅱ)证明:因为f ′(x )=3(x -a )(x -23a b+),由于a <b .13 / 19故a <23a b+. 所以f (x )的两个极值点为x =a ,x =23a b+. 不妨设x 1=a ,x 2=23a b+, 因为x 3≠x 1,x 3≠x 2,且x 3是f (x )的零点, 故x 3=b .又因为23a b +-a =2(b -23a b+),x 4=12(a +23a b +)=23a b +,所以a ,23a b +,23a b+,b 依次成等差数列,所以存在实数x 4满足题意,且x 4=23a b+.湖南 文yzt21.(本小题满分13分)已知函数a x a x xax f 151+-++=ln )()(, 其中,0<a 且1-≠a (Ⅰ)讨论函数)(x f 的单调性;(Ⅱ)设函数⎩⎨⎧>⋅≤--++-=)()()()()(1164632223x x f e x e a a ax ax x x g x (e 是自然对数的底数),是否存在a ,使g(x)在[a,-a]上是减函数?若存在,求a 的取值范围;若不存在,请说明理由.21. (Ⅰ))(x f 的定义域为),(+∞0,22111xx a x x a x a x f ))(()(-+=-++-=' (1)若-1<a<0,则当0<x<-a 时,0>')(x f ;当-a <x<1时,0<')(x f ;当x>1时,0>')(x f .故)(x f 分别在),(),,(+∞-10a 上单调递增,在),(1a -上单调递减. (2)若a<-1,仿(1)可得)(x f 分别在),(),,(+∞-a 10上单调递增,在),(a -1上单调递减.(Ⅱ)存在a ,使g(x)在[a,-a]上是减函数.事实上,设)()()(R x e a a ax ax x x h x∈--++-=64632223,则x e a ax x a x x h ])([)(223412232-+-+-=',再设)()()(R x a ax x a x x m ∈-+-+-=223412232,则当g(x)在[a,-a]上单调递减时,h(x)必在[a,0]上单调递,所以0≤')(a h ,由于0>x e ,因此0≤)(a m ,而)()(22+=a a a m ,所以2-≤a ,此时,显然有g(x)在[a,-a]上为减函数,当且仅当)(x f 在[1,-a]上为减函数,h(x)在[a,1上为减函数,且)()(11f e h ⋅≥,由(Ⅰ)知,当a<-2时,)(x f 在),(a -1上为减函数 ①又41303134112-≤≤-⇔≤++⇔⋅≥a a a f e h )()( ② 不难知道,0101≤∈∀⇔≤'∈∀)(],,[)(],,[x m a x x h a x因))(()()(a x x a x a x x m -+-=+-+-='26122662,令0=')(x m ,则x=a或x=-2,而2-≤a于是 (1)当a<-2时,若a <x<-2,则0>')(x m ,若-2 <x<1,则0<')(x m ,因而)(x m 分别在),(2-a 上单调递增,在),(12-上单调递减;(2)当a =-2时, 0≤')(x m ,)(x m 在),(12-上单调递减.综合(1)(2)知,当2-≤a 时,)(x m 在],[1a 上的最大值为812422---=-a a m )(,所以,20812402012-≤⇔≤---⇔≤-⇔≤∈∀a a a m x m a x )()(],,[ ③又对01=∈)(],,[x m a x ,只有当a=-2时在x=-2取得,亦即0=')(x h 只有当a=-2时在x=-2取得.因此,当2-≤a 时,h(x)在[a,1上为减函数,从而由①,②,③知 23-≤≤-a综上所述,存在a ,使g(x)在[a,-a]上是减函数,且a 的取值范围为],[23--.广东文15 / 19(2)当32≤≤x 时,120≤-≤x)32()4)(2()2()(≤≤--=-=x kx x k x f x f 当02≤≤-x 时,220≤+≤x )02)(2()2()(≤≤-+=+=x x kx x kf x f当23-≤≤-x 时,021≤+≤-x)23)(4)(2()4)(2()2()(2-≤≤-++=++⋅=+=x x x k x x k k x kf x f)23(),4)(2(-≤≤-++x x x)02)(2(≤≤-+x x )20)(2≤≤-x x)32()4)(2(≤≤--x kx xc. 当1-<k 时12-<-k ,kk 1->- 此时:2min max )3()(,)1()(k f x f k f x f -=-=-=-= 福建 文yzt 22.(本小题满分14分) 已知函数f(x)=的图像在点P(0,f(0))处的切线方程为32y x =-.(Ⅰ)求实数a ,b 的值;(Ⅱ)设224(2)22,1y x p x =-==-()()1mg x f x x =+-是[2,)+∞上的增函数. (ⅰ)求实数m 的最大值;(ⅱ)当m 取最大值时,是否存在点Q ,使得过点Q 的直线能与曲线()y g x =围成17 / 19两个封闭图形,则这两个封闭图形的面积总相等?若存在,求出点Q 的坐标;若不存在,说明理由.22. 本小题主要考察函数、导数等基础知识,考察推力论证能力、抽象概况能力、运算求解能力,考察函数与方程思想、数形结合思想、化归与转换思想、分类与整合思想.满分14分. 解法一:(Ⅰ)由2'()2f x x x a =-+及题设得'(0)3(0)2f f =⎧⎨=-⎩即32a b =⎧⎨=-⎩.(Ⅱ)(ⅰ)由321()3231m g x x x x x =-+-+- 得22'()23(1)mg x x x x =-+--. ()g x 是[2,)+∞上的增函数, '()g x ∴0≥在[2,)+∞上恒成立,即22230(1)mx x x -+-≥-在[2,)+∞上恒成立. 设2(1)x t -=.[2,),[1,)x t ∈+∞∴∈+∞,即不等式20mt t+-≥在[1,)+∞上恒成立 当0m ≤时,不等式20mt t +-≥在[1,)+∞上恒成立.当0m >时,设2my t t=+-,[1,)t ∈+∞因为2'10m y t =+>,所以函数2my t t=+-在[1,)+∞上单调递增,因此min 3y m =-.min 0,30y m ≥∴-≥,即3m ≤.又0m >,故03m <≤. 综上,m 的最大值为3. (ⅱ)由(ⅰ)得3213()3231g x x x x x =-+-+-,其图像关于点1(1,)3Q 成中心对称.证明如下:3213()3231g x x x x x =-+-+- 3213(2)(2)(2)3(2)2321g x x x x x ∴-=---+--+--321833331x x x x=-+-++-因此,2()(2)3g x g x +-=.上式表明,若点(,)A x y 为函数()g x 在图像上的任意一点,则点2(2,)3B x y --也一定在函数()g x 的图像上.而线段AB 中点恒为点1(1,)3Q ,由此即知函数()g x 的图像关于点Q 成中心对称.这也就表明,存在点1(1,)3Q ,使得过点Q 的直线若能与函数()g x 的图像围成两个封闭图形,则这两个封闭图形的面积总相等. 解法二: (Ⅰ)同解法一. (Ⅱ)(ⅰ)由321()3231m g x x x x x =-+-+- 得22'()23(1)mg x x x x =-+--.()g x 是[2,)+∞上的增函数, '()g x ∴0≥在[2,)+∞上恒成立,即22230(1)mx x x -+-≥-在[2,)+∞上恒成立. 设2(1)x t -=.[2,),[1,)x t ∈+∞∴∈+∞,即不等式20mt t+-≥在[1,)+∞上恒成立. 所以22m t t ≤+在[1,)+∞上恒成立.令22y t t =+,[1,)t ∈+∞,可得min 3y =,故3m ≤,即m 的最大值为3.(ⅱ)由(ⅰ)得3213()3231g x x x x x =-+-+-, 将函数()g x 的图像向左平移1个长度单位,再向下平移13个长度单位,所得图像相应的函19 / 19数解析式为313()23x x x xφ=++,(,0)(0,)x ∈-∞+∞. 由于()()x x φφ-=-,所以()x φ为奇函数,故()x φ的图像关于坐标原点成中心对称. 由此即得,函数()g x 的图像关于点1(1,)3Q 成中心对称.这也表明,存在点1(1,)3Q ,是得过点Q 的直线若能与函数()g x 的图像围成两个封闭图形,则这两个封闭图形的面积总相等.。
2017文(全国高考导数解答题) 科.高考如是考1、2017年全国一卷21.(12分)xx2xaa已知函数=e(e﹣)﹣.)f(x(1)讨论的单调性;)(xf a的取值范围.,求(2)若0?xf()2、2017全国二卷(21)(12分)x2xf(x). 设函数)e=(1-f(x) 1()讨论的单调性;axf(x)ax. )当0时,,求+1的取值范围2(??)(本小题20(文)数学北京卷(3、2017年分)13.已知函数x x ecos x??f(x)(Ⅰ)求曲线在点处的切线方程;(0)))(?yfx(0,fπ上的最大值和最小(Ⅱ)求函数在区间)(fx][0,2值.高考如是考参考答案年全国一卷21.(12分)1、2017xx2xaa )﹣﹣.已知函数=e(e)f(x(1)讨论的单调性;)f(x a)若,求的取值范围.(20f(x)?,为义域的解析】(1)函数定【),??(x)(??f,. ,在单调递增①若,则xx2xx2?)??ef?(x)2eea?aea?a)(?(2.x2e)?xf()(??,??0a?得,则由②若?0)f?(x ax?a?0ln,所时,当时,;当??0)?()?0?x(ln a,??)x?x(??,ln a)ff(x. 以在单调递减,在单调递增)a(x),(??,ln a)??(ln f a. ③若,则由得?)ln(?x?0f(x)?0a?2aa,当时,时,;当??)???x?(ln(?x?(??,ln(),))0f)(x?x0)f?(22aa单调递减,在在单调递增故. )),??))?(ln(??(,ln(?)f(x22(2)①若,则,所以.②若,则由(1)得,当时,取得最2x e?x)(f0(x)?f0a?小)xf(a ln xa?0?值,最小值为.从而当且仅当,.22a ln)f(ln a??a0?a ln a?时,即0?)x(f1?aa取得最时,)得,当,则由(③若1)?x?ln()(xf0?a2a3a 从而当且仅当.小值,最小值为2)]?ln(a[(ln(f??))?224.3a3,即时22e a??0?)]?ln(a[?0(fx)?4243的取值范围为综上,.a,1]e2[?42、2017全国二卷(21)(12分)2x xf(x). =(1-)e设函数f(x)的单调性; 1)讨论(xf(x)axa.时,)当(20的取值范围,求+1??.分))(本小题1320((文)数学北京卷、32017年.已知函数x xx)?ecos x?(f在点(Ⅰ)求曲线处的切线方程;(0))(0,fxy?f()π[0,]上的最大值和最小(Ⅱ)求函数在区间)x(f2值.?. 1)(【答案】Ⅰ;最小值;(Ⅱ)最大值?1y?2。
2017高考真题分类汇编:导数1.【2017浙江 7】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( )2.【2017课标II 11】若2x =-是函数()()211x f x x ax e -=+-的极值点,则()f x 的极小值为( )(A )1- (B )32e -- (C )35e - (D )13.【2017课标III 11】已知函数()()2112x x f x x x a e e --+=-++有唯一零点,则( )(A )12-(B )13 (C )12(D )1 4.【2017北京 19】已知函数()cos xf x e x x =-。
⑴求曲线()y f x =在点()()0,0f 处的切线方程;⑵求函数()f x 在区间[]0,2π上的最大值和最小值。
5.【2017天津 20】设a Z ∈,已知定义在R 上的函数()4322336f 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。
⑴求()g x 的单调区间;⑵设[)(]001,,2m x x ∈,函数()()()()0h x g x m x f m =--,求证:()()00h m h x <;⑶求证:存在大于0的常数A ,使得对于任意的正整数,p q ,且[)(]001,,2px x q∈,满足041||p x q Aq-≥。
6.【2017江苏 20】已知函数()()3210,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(极值点是指函数取极值时对应的自变量的值)。
⑴求b 关于a 的函数关系式,并写出定义域;⑵证明:23b a >;⑶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。
全国卷2017-2010理数学试题及详细答案分类汇编十二十二、函数和导数1、(2010全国理数3)4.如图,质点P 在半径为2的圆周上逆时针运动,其初始位置为P 0(2,-2),角速度为1,那么点P 到x 轴的距离d 关于时间t 的函数图象大致为( )2、(2010全国理数3)5.已知命题p 1:函数y =2x-2-x在R 为增函数. p 2:函数y =2x +2-x 在R 为减函数.则在命题q 1:p 1∨p 2,q 2:p 1∧p 2,q 3:(綈p 1)∨p 2和q 4:p 1∧(綈p 2)中,真命题是( ) A .q 1,q 3 B .q 2,q 3 C .q 1,q 4 D .q 2,q 43、(2010全国理数3)8.设偶函数f (x )满足f (x )=x 3-8(x ≥0),则{x |f (x -2)>0}=( )A .{x |x <-2或x >4}B .{x |x <0或x >4}C .{x |x <0或x >6}D .{x |x <-2或x >2}4、(2010全国理数3)11.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧|lg x |,0<x ≤10,-12x +6,x >10.若a ,b ,c 互不相等,且f (a )=f (b )=f (c ),则abc 的取值范围是( )A .(1,10)B .(5,6)C .(10,12)D .(20,24)5、(2010全国理数3)13.设y =f (x )为区间[0,1]上的连续函数,且恒有0≤f (x )≤1,可以用随机模拟方法近似计算积分10⎰f (x )d x .先产生两组(每组N 个)区间[0,1]上的均匀随机数x 1,x 2,…,x N 和y 1,y 2,…,y N ,由此得到N 个点(x i ,y i )(i =1,2,…,N ).再数出其中满足y i ≤f (x i )(i =1,2,…,N )的点数N 1,那么由随机模拟方法可得积分1⎰f (x )d x 的近似值为________.6、(2010全国理数2)(2)函数1ln(1)(1)2x y x +-=>的反函数是A 211(0)x y e x +=->B 211(0)x y e x -=+> C211(R)x y e x +=-∈ D 211(R)x y e x -=+∈7、(2010全国理数1)(8)设a=3log 2,b=In2,c=125-,则A a<b<c Bb<c<a C c<a<b D c<b<a8、(2010全国理数1)(10)已知函数F(x)=|lgx|,若0<a<b,且f(a)=f(b),则a+2b 的取值范围是(A))+∞(B))+∞ (C)(3,)+∞ (D)[3,)+∞9、(2010全国理数1) (15)直线1y =与曲线2y x x a =-+有四个交点,则a 的取值范围是 .10、(2011全国理数)函数0)y x =≥的反函数为( )(A )2()4x y x R =∈ (B )2(0)4x y x =≥ (C )24y x =()x R ∈ (D )24(0)y x x =≥ 11、(2011全国理数)曲线21xy e -=+在点(0,2)处的切线与直线0y =和y x =围成的三角形的面积为(A)13 (B)12 (C)23(D)1 12、(2011全国理数)设()f x 是周期为2的奇函数,当01x ≤≤时,()f x =2(1)x x -,则5()2f -=(A) -12 (B)1 4- (C)14 (D)1213、(2011全国理数)下列函数中,既是偶函数又在单调递增的函数是 (A ) (B) (C )(D)14、(2011全国理数)由曲线及轴所围成的图形的面积为(A ) (B )4 (C ) (D )615、(2011全国理数)函数的图像与函数的图像所有交点的横坐标之和等于(A )2 (B) 4 (C) 6 (D)8 16、 (2011全国理数)已知函数1()ln(1)f x x x=+-;则()y f x =的图像大致为( )+∞(0,)3y x =1y x =+21y x =-+2xy -=y =2y x =-y 10316311y x=-2sin (24)y x x π=-≤≤A: B: C:D17、(2011全国理数)设点P 在曲线12xy e =上,点Q 在曲线ln(2)y x =上,则PQ 最小值为( )()A 1ln2- ()B ln 2)- ()C 1ln2+ ()D ln 2)+18、(2012全国理数3)(10)已知函数y=x 3-3x+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119、(2013全国理数1)(11)已知函数f (x )=220ln(1)0.x x x x x ⎧-+≤⎨+>⎩,,,若|f (x )|≥ax ,则a的取值范围是( ).A .(-∞,0]B .(-∞,1]C .[-2,1]D .[-2,0]20、(2013全国理数1)(16)若函数f (x )=(1-x 2)(x 2+ax +b )的图像关于直线x =-2对称,则f (x )的最大值为__________.21、(2013全国理数2)(10)已知函数f (x )=x 3+ax 2+bx +c ,下列结论中错误的是( ).A .∃x 0∈R ,f (x 0)=0B .函数y =f (x )的图像是中心对称图形C .若x 0是f (x )的极小值点,则f (x )在区间(-∞,x 0)单调递减D .若x 0是f (x )的极值点,则f ′(x 0)=022、(2013全国理数3)(4)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 .11,2⎛⎫-- ⎪⎝⎭C .(-1,0)D .1,12⎛⎫ ⎪⎝⎭23、(2013全国理数3)(5)函数f (x )=21log 1x ⎛⎫+⎪⎝⎭(x >0)的反函数f -1(x )=( ). A .121x -(x >0) B .121x-(x ≠0) C .2x -1(x ∈R) D .2x -1(x >0)24、(2013全国理数3)(9)若函数f (x )=x 2+ax +1x 在1,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭是增函数,则a 的取值范围是( ).A .[-1,0]B .[-1,+∞)C .[0,3]D .[3,+∞)25、(2014全国理数1)(3)设函数()f x ,()g x 的定义域都为R ,且()f x 是奇函数,()g x 是偶函数,则下列结论正确的是A .()f x ()g x 是偶函数B .|()f x |()g x 是奇函数C .()f x |()g x |是奇函数D .|()f x ()g x |是奇函数26、(2014全国理数1)(6)如图,圆O 的半径为1,A 是圆上的定点,P 是圆上的动点,角x 的始边为射线OA ,终边为射线OP ,过点P 作直线OA 的垂线,垂足为M ,将点M 到直线OP 的距离表示为x 的函数()f x ,则y =()f x 在[0,π]上的图像大致为27、(2014全国理数1)(11)已知函数()f x =3231ax x -+,若()f x 存在唯一的零点0x ,且0x >0,则a 的取值范围为A .(2,+∞)B .(-∞,-2)C .(1,+∞)D .(-∞,-1)28、(2014全国理数)2(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. 329、(2014全国理数2)(12)设函数()x f x mπ=.若存在()f x 的极值点0x 满足()22200x f x m +<⎡⎤⎣⎦,则m 的取值范围是( )A. ()(),66,-∞-⋃∞B. ()(),44,-∞-⋃∞C. ()(),22,-∞-⋃∞D.()(),14,-∞-⋃∞30、(2014全国理数2)(15)已知偶函数()f x 在[)0,+∞单调递减,()20f =.若()10f x ->,则x 的取值范围是__________.31、(2014全国理数3)(7)曲线1x y xe -=在点(1,1)处切线的斜率等于( )32、(2014全国理数3)(12)函数()y f x =的图象与函数()y g x =的图象关于直线0x y +=对称,则()y f x =的反函数是( )A .()y g x =B .()y g x =-C .()y g x =-D .()y g x =--A .2eB .eC .2D .133、(2015全国理数2)(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 .1234、(2015全国理数2)(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 f x =的图像大致为( )35、(2015全国理数2)(12)设函数'()f x 是奇函数()()f x x R ∈的导函数,(1)0f -=,当0x >时,'()()0xf x f x -<,则使得()0f x >成立的x 的取值范围是( )A .(,1)(0,1)-∞- B .(1,0)(1,)-+∞C .(,1)(1,0)-∞--D .(0,1)(1,)+∞D P CBOAx36、(2015全国理数1)(12)设函数()f x =(21)x e x ax a --+,其中a 1,若存在唯一的整数x 0,使得0()f x 0,则a 的取值范围是( ) A.[-,1) B. [-,) C. [,) D. [,1)37、(2015全国理数13)若函数f (x )=x ln (x 2a x +)为偶函数,则a =38、(2016全国理数1)(7)函数22xy x e =-在[]2,2-的图像大致为(A )(B )(C ) (D )39、(2016全国理数2)(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 )4m40、(2016全国理数3)(15)已知()f x 为偶函数,当0x <时,()ln()3f x x x =-+,则曲线()y f x =在点(1,3)-处的切线方程是_______________.41、(2017全国理数1)(5)函数()f x 在()-∞+∞,单调递减,且为奇函数.若()11f =-,则满足()121f x --≤≤的x 的取值范围是()A .[]22-,B .[]11-,C .[]04,D .[]13,42、(2017全国理数2)(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.143、(2017全国理数3)(11)已知函数211()2()x x f x x x a e e --+=-++有唯一零点,则a = A.12-B.13C.12D.144、(2017全国理数3)(15)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_________。
2010年高考数学试题汇编及解析2010辽宁文数(12)已知点P 在曲线41xy e =+上,α为曲线在点P 处的切线的倾斜角,则α的取值范围是(A)[0,4π) (B)[,)42ππ (C ) 3(,]24ππ (D) 3[,)4ππ解析:选D.2441212x x x xxe y e e e e'=-=-++++,12,10xx e y e '+≥∴-≤< , 即1tan 0α-≤<,3[,)4παπ∴∈ 2010安徽(17)(本小题满分12分)设a 为实数,函数()22,.x f x e x a x R =-+∈ (I )求()f x 的单调区间与极值;(II )求证:当ln 210a x >->且时,22 1.x e x ax >-+本题考查导数的运算,利用导数研究函数的单调区间,求函数的极值和证明函数不等式,考查运算能力、综合分析和解决问题的能力. (I )解:由()22,()2,.x x f x e x a x f x e x '=-+∈=-∈R R 知令()0,ln 2.,(),()f x x x f x f x ''==得于是当变化时的变化情况如下表:()ln 2f x x =在处取得极小值,极小值为ln 2(ln 2)2ln 222(1ln 2).f e a a =-+=-+ (II )证:设2()21,,x g x e x ax x =-+-∈R于是()22,.x g x e x a x '=-+∈R由(I )知当ln 21,()(ln 2)2(1ln 2)0.a g x g a ''>-=-+>时最小值为 ,()0,()x g x g x '∈>R R 于是对任意都有所以在内单调递增,于是当ln 21,(0,),()(0),a x g x g >-∈+∞>时对任意都有 而(0)0,(0,),()0.g x g x =∈+∞>从而对任意 即22210,2 1.x x e x ax e x ax -+->>-+故2010北京理(18)(本小题共13分)已知函数2()ln(1)2k f x x x x =+-+,0k ≥. (Ⅰ)当k =2时,求曲线y =f (x )在点(1, f (1))处的切线方程; (Ⅱ)求f (x )的单调区间. 解:(Ⅰ)当2k =时,21()ln(1),()121f x x x x f x x x'=+-+=-++ 由于3(1)ln 2,(1)2f f '==所以曲线()y f x =在点(1,(1))f 处的切线方程为3ln 2(1)2y x -=-即322ln 30.x y w -+-=(Ⅱ)(1)(),(1,)1x kx k f x x x+-'=∈-+∞+当0k =时,()1x f x x'=-+ 所以,在区间(-1,0)上,()0f x '>; 在区间(0,+∞)上,()0f x '< 故()f x 的单调递增区间是(-1,0),单调递减区间是(0,+∞) 当01k <<时,由(1)()01x kx k f x x+-'==+得1210,0kx x k-==> 所以,在区间(-1,0)和1(,)kk -+∞上,()0f x '>;在区间1(0,)kk-上,()0f x '< 故()f x 的单调递增区间是(-1,0)和1(,)k k -+∞,单调递减区间是1(0,)kk-。
2017年高考真题分类汇编(理数):专题2 导数一、单选题(共3题;共6分)1、(2017•浙江)函数y=f(x)的导函数y=f′(x)的图象如图所示,则函数y=f(x)的图象可能是( )A、B、C、D、2、(2017•新课标Ⅱ)若x=﹣2是函数f(x)=(x2+ax﹣1)e x﹣1的极值点,则f(x)的极小值为()A、﹣1B、﹣2e﹣3C、5e﹣3D、13、(2017•新课标Ⅲ)已知函数f(x)=x2﹣2x+a(e x﹣1+e﹣x+1)有唯一零点,则a=()A、﹣B、C、D、1二、解答题(共8题;共50分)4、(2017•浙江)已知函数f(x)=(x﹣)e﹣x(x≥ ).(Ⅰ)求f(x)的导函数;(Ⅱ)求f(x)在区间[ ,+∞)上的取值范围.5、(2017•山东)已知函数f(x)=x2+2cosx,g(x)=e x(cosx﹣sinx+2x﹣2),其中e≈2.17828…是自然对数的底数.(13分)(Ⅰ)求曲线y=f(x)在点(π,f(π))处的切线方程;(Ⅱ)令h(x)=g (x)﹣a f(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.6、(2017•北京卷)已知函数f(x)=e x cosx﹣x.(13分)(1)求曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程;(2)求函数f(x)在区间[0, ]上的最大值和最小值.7、(2017·天津)设a∈Z,已知定义在R上的函数f(x)=2x4+3x3﹣3x2﹣6x+a在区间(1,2)内有一个零点x0,g(x)为f(x)的导函数.(Ⅰ)求g(x)的单调区间;(Ⅱ)设m∈[1,x0)∪(x0,2],函数h(x)=g(x)(m﹣x0)﹣f(m),求证:h(m)h(x0)<0;(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∈[1,x0)∪(x0,2],满足|﹣x0|≥ .8、(2017•江苏)已知函数f(x)=x3+ax2+bx+1(a>0,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)(Ⅰ)求b关于a的函数关系式,并写出定义域;(Ⅱ)证明:b2>3a;(Ⅲ)若f(x),f′(x)这两个函数的所有极值之和不小于﹣,求a的取值范围.9、(2017•新课标Ⅰ卷)已知函数f(x)=ae2x+(a﹣2)e x﹣x.(12分)(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.10、(2017•新课标Ⅱ)已知函数f(x)=ax2﹣ax﹣xlnx,且f(x)≥0.(Ⅰ)求a;(Ⅱ)证明:f(x)存在唯一的极大值点x0, 且e﹣2<f(x0)<2﹣2.11、(2017•新课标Ⅲ)已知函数f(x)=x﹣1﹣alnx.(Ⅰ)若f(x)≥0,求a的值;(Ⅱ)设m为整数,且对于任意正整数n,(1+ )(1+ )…(1+ )<m,求m的最小值.答案解析部分一、单选题1、【答案】D【考点】函数的图象,函数的单调性与导数的关系【解析】【解答】解:由当f′(x)<0时,函数f(x)单调递减,当f′(x)>0时,函数f(x)单调递增,则由导函数y=f′(x)的图象可知:f(x)先单调递减,再单调递增,然后单调递减,最后单调递增,排除A,C,且第二个拐点(即函数的极大值点)在x轴上的右侧,排除B,故选D【分析】根据导数与函数单调性的关系,当f′(x)<0时,函数f(x)单调递减,当f′(x)>0时,函数f(x)单调递增,根据函数图象,即可判断函数的单调性,然后根据函数极值的判断,即可判断函数极值的位置,即可求得函数y=f(x)的图象可能2、【答案】A【考点】导数的运算,利用导数研究函数的单调性,利用导数研究函数的极值【解析】【解答】解:函数f(x)=(x2+ax﹣1)e x﹣1,可得f′(x)=(2x+a)e x﹣1+(x2+ax﹣1)e x﹣1,x=﹣2是函数f(x)=(x2+ax﹣1)e x﹣1的极值点,可得:﹣4+a+(3﹣2a)=0.解得a=﹣1.可得f′(x)=(2x﹣1)e x﹣1+(x2﹣x﹣1)e x﹣1,=(x2+x﹣2)e x﹣1,函数的极值点为:x=﹣2,x=1,当x<﹣2或x>1时,f′(x)>0函数是增函数,x∈(﹣2,1)时,函数是减函数,x=1时,函数取得极小值:f(1)=(12﹣1﹣1)e1﹣1=﹣1.故选:A.【分析】求出函数的导数,利用极值点,求出a,然后判断函数的单调性,求解函数的极小值即可.3、【答案】C【考点】利用导数研究函数的单调性,导数在最大值、最小值问题中的应用,函数的零点与方程根的关系,函数的零点【解析】【解答】解:因为f(x)=x2﹣2x+a(e x﹣1+e﹣x+1)=﹣1+(x﹣1)2+a(e x﹣1+ )=0,所以函数f(x)有唯一零点等价于方程1﹣(x﹣1)2=a(e x﹣1+ )有唯一解,等价于函数y=1﹣(x﹣1)2的图象与y=a(e x﹣1+ )的图象只有一个交点.①当a=0时,f(x)=x2﹣2x≥﹣1,此时有两个零点,矛盾;②当a<0时,由于y=1﹣(x﹣1)2在(﹣∞,1)上递增、在(1,+∞)上递减,且y=a(e x﹣1+ )在(﹣∞,1)上递增、在(1,+∞)上递减,所以函数y=1﹣(x﹣1)2的图象的最高点为A(1,1),y=a(e x﹣1+ )的图象的最高点为B(1,2a),由于2a<0<1,此时函数y=1﹣(x﹣1)2的图象与y=a(e x﹣1+ )的图象有两个交点,矛盾;③当a>0时,由于y=1﹣(x﹣1)2在(﹣∞,1)上递增、在(1,+∞)上递减,且y=a(e x﹣1+ )在(﹣∞,1)上递减、在(1,+∞)上递增,所以函数y=1﹣(x﹣1)2的图象的最高点为A(1,1),y=a(e x﹣1+ )的图象的最低点为B(1,2a),由题可知点A与点B重合时满足条件,即2a=1,即a= ,符合条件;综上所述,a= ,故选:C.【分析】通过转化可知问题等价于函数y=1﹣(x﹣1)2的图象与y=a(e x﹣1+ )的图象只有一个交点求a的值.分a=0、a<0、a>0三种情况,结合函数的单调性分析可得结论.二、解答题4、【答案】解:(Ⅰ)函数f(x)=(x﹣)e﹣x(x≥ ),导数f′(x)=(1﹣••2)e﹣x﹣(x﹣)e﹣x=(1﹣x+ )e﹣x=(1﹣x)(1﹣)e﹣x;(Ⅱ)由f(x)的导数f′(x)=(1﹣x)(1﹣)e﹣x,可得f′(x)=0时,x=1或,当<x<1时,f′(x)<0,f(x)递减;当1<x<时,f′(x)>0,f(x)递增;当x>时,f′(x)<0,f(x)递减,且x≥ ⇔x2≥2x﹣1⇔(x﹣1)2≥0,则f(x)≥0.由f()= e ,f(1)=0,f( )= e ,即有f(x)的最大值为 e ,最小值为f(1)=0.则f(x)在区间[,+∞)上的取值范围是[0, e ].【考点】简单复合函数的导数,利用导数研究函数的单调性,导数在最大值、最小值问题中的应用【解析】【分析】(Ⅰ)求出f(x)的导数,注意运用复合函数的求导法则,即可得到所求;(Ⅱ)求出f(x)的导数,求得极值点,讨论当<x<1时,当1<x<时,当x>时,f(x)的单调性,判断f(x)≥0,计算f(),f(1),f(),即可得到所求取值范围.5、【答案】解:(Ⅰ)f(π)=π2﹣2.f′(x)=2x﹣2sinx,∴f′(π)=2π.∴曲线y=f(x)在点(π,f(π))处的切线方程为:y﹣(π2﹣2)=2π(x﹣π).化为:2πx﹣y﹣π2﹣2=0.(Ⅱ)h(x)=g (x)﹣a f(x)=e x(cosx﹣sinx+2x﹣2)﹣a(x2+2cosx)h′(x)=e x(cosx﹣sinx+2x﹣2)+e x(﹣sinx﹣cosx+2)﹣a(2x﹣2sinx)=2(x﹣sinx)(e x﹣a)=2(x﹣sinx)(e x﹣e lna).令u(x)=x﹣sinx,则u′(x)=1﹣cosx≥0,∴函数u(x)在R上单调递增.∵u(0)=0,∴x>0时,u(x)>0;x<0时,u(x)<0.(i)a≤0时,e x﹣a>0,∴x>0时,h′(x)>0,函数h(x)在(0,+∞)单调递增;x<0时,h′(x)<0,函数h(x)在(﹣∞,0)单调递减.∴x=0时,函数h(x)取得极小值,h(0)=﹣1﹣2a.(ii)a>0时,令h′(x)=2(x﹣sinx)(e x﹣e lna)=0.解得x1=lna,x2=0.①0<a<1时,x∈(﹣∞,lna)时,e x﹣e lna<0,h′(x)>0,函数h(x)单调递增;x∈(lna,0)时,e x﹣e lna>0,h′(x)<0,函数h(x)单调递减;x∈(0,+∞)时,e x﹣e lna>0,h′(x)>0,函数h(x)单调递增.∴当x=0时,函数h(x)取得极小值,h(0)=﹣2a﹣1.当x=lna时,函数h(x)取得极大值,h(lna)=﹣a[ln2a﹣2lna+sin(lna)+cos(lna)+2].②当a=1时,lna=0,x∈R时,h′(x)≥0,∴函数h(x)在R上单调递增.③1<a时,lna>0,x∈(﹣∞,0)时,e x﹣e lna<0,h′(x)>0,函数h(x)单调递增;x∈(0,lna)时,e x﹣e lna<0,h′(x)<0,函数h(x)单调递减;x∈(lna,+∞)时,e x﹣e lna>0,h′(x)>0,函数h(x)单调递增.∴当x=0时,函数h(x)取得极大值,h(0)=﹣2a﹣1.当x=lna时,函数h(x)取得极小值,h(lna)=﹣a[ln2a﹣2lna+sin(lna)+cos(lna)+2].综上所述:a≤0时,函数h(x)在(0,+∞)单调递增;x<0时,函数h(x)在(﹣∞,0)单调递减.x=0时,函数h(x)取得极小值,h(0)=﹣1﹣2a.0<a<1时,函数h(x)在x∈(﹣∞,lna)是单调递增;函数h(x)在x∈(lna,0)上单调递减.当x=0时,函数h(x)取得极小值,h(0)=﹣2a﹣1.当x=lna时,函数h(x)取得极大值,h(lna)=﹣a[ln2a﹣2lna+sin (lna)+cos(lna)+2].当a=1时,lna=0,函数h(x)在R上单调递增.a>1时,函数h(x)在(﹣∞,0),(lna,+∞)上单调递增;函数h(x)在(0,lna)上单调递减.当x=0时,函数h(x)取得极大值,h(0)=﹣2a﹣1.当x=lna时,函数h(x)取得极小值,h(lna)=﹣a[ln2a ﹣2lna+sin(lna)+cos(lna)+2].【考点】导数的加法与减法法则,导数的乘法与除法法则,函数的单调性与导数的关系,利用导数研究函数的单调性,利用导数研究函数的极值,利用导数研究曲线上某点切线方程【解析】【分析】(Ⅰ)f(π)=π2﹣2.f′(x)=2x﹣2sinx,可得f′(π)=2π即为切线的斜率,利用点斜式即可得出切线方程.(Ⅱ)h(x)=g (x)﹣a f(x)=e x(cosx﹣sinx+2x﹣2)﹣a(x2+2cosx),可得h′(x)=2(x﹣sinx)(e x ﹣a)=2(x﹣sinx)(e x﹣e lna).令u(x)=x﹣sinx,则u′(x)=1﹣cosx≥0,可得函数u(x)在R上单调递增.由u(0)=0,可得x>0时,u(x)>0;x<0时,u(x)<0.对a分类讨论:a≤0时,0<a<1时,当a=1时,a>1时,利用导数研究函数的单调性极值即可得出.6、【答案】(1)解:函数f(x)=e x cosx﹣x的导数为f′(x)=e x(cosx﹣sinx)﹣1,可得曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线斜率为k=e0(cos0﹣sin0)﹣1=0,切点为(0,e0cos0﹣0),即为(0,1),曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程为y=1;(2)解:函数f(x)=e x cosx﹣x的导数为f′(x)=e x(cosx﹣sinx)﹣1,令g(x)=e x(cosx﹣sinx)﹣1,则g(x)的导数为g′(x)=e x(cosx﹣sinx﹣sinx﹣cosx)=﹣2e x•sinx,当x∈[0,],可得g′(x)=﹣2e x•sinx≤0,即有g(x)在[0, ]递减,可得g(x)≤g(0)=0,则f(x)在[0, ]递减,即有函数f(x)在区间[0, ]上的最大值为f(0)=e0cos0﹣0=1;最小值为f()=e cos ﹣=﹣.【考点】利用导数求闭区间上函数的最值,利用导数研究曲线上某点切线方程【解析】【分析】(1.)求出f(x)的导数,可得切线的斜率和切点,由点斜式方程即可得到所求方程;(2。
2010-2017年全国高考数学真题--第21题导数2010年:设函数2()1xf x e x ax =---。
(1)若0a =,求()f x 的单调区间; (2)若当0x ≥时()0f x ≥,求a 的取值范围2011年:已知函数ln ()1a x bf x x x=++,曲线()y f x =在点(1,(1))f 处的切线方程为 230x y +-=.(I )求,a b 的值; (II )如果当0x >,且1x ≠时,ln ()1x kf x x x>+-,求k 的取值范围.2012年: 已知函数)(x f 满足2121)0()1(')(x x f e f x f x +-=-. (Ⅰ)求)(x f 的解析式及单调区间; (Ⅱ)若b ax x x f ++≥221)(,求b a )1(+的最大值.2013: 一卷:已知函数()f x =2x ax b ++,()g x =()xe cx d +,若曲线()yf x =和曲线()y g x =都过点P (0,2),且在点P 处有相同的切线42y x =+(Ⅰ)求a ,b ,c ,d 的值; (Ⅱ)若x ≥-2时,()f x ≤()kg x ,求k 的取值范围.2014一卷:设函数1()ln x xbe f x ae x x-=+,曲线()y f x =在点(1,(1)f 处的切线为(1)2y e x =-+.(Ⅰ)求,a b ; (Ⅱ)证明:()1f x >.2015一卷:已知函数31()4f x x ax =++,()ln 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.2016一卷:已知函数2()(2)(1)x f x x e a x =-+-有两个零点. (I )求a 的取值范围; (II )设1x ,2x 是的两个零点,证明:122x x +<.2017一卷: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.(1)()f x 定义域为(,)-∞+∞,2()2(2)1(1)(21)x x x xf x ae a e ae e '=+--=-+,(ⅰ)若0a ≤,则()0f x '<,所以()f x 在(,)-∞+∞单调递减. (ⅱ)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.(2)(ⅰ)若0a ≤,由(1)知,()f x 至多有一个零点.(ⅱ)若0a >,由(1)知,当ln x a =-时,()f x 取得最小值,最小值为1(ln )1ln f a a a-=-+. ①当1a =时,由于(ln )0f a -=,故()f x 只有一个零点; ②当(1,)a ∈+∞时,由于11ln 0a a-+>,即(ln )0f a ->,故()f x 没有零点; ③当(0,1)a ∈时,11ln 0a a-+<,即(ln )0f a -<. 又422(2)e(2)e 22e 20f a a ----=+-+>-+>,故()f x 在(,ln )a -∞-有一个零点.设正整数0n 满足03ln(1)n a>-,则00000000()e (e 2)e 20n n n nf n a a n n n =+-->->->. 由于3ln(1)ln a a->-,因此()f x 在(ln ,)a -+∞有一个零点. 综上,a 的取值范围为(0,1).2013.二卷:已知函数()()ln x f x e x m =-+(Ι)设0x =是()f x 的极值点,求m ,并讨论()f x 的单调性; (Ⅱ)当2m ≤时,证明()0f x >2014二卷:已知函数()f x =2x x e e x --- (Ⅰ)讨论()f x 的单调性;(Ⅱ)设()()()24g x f x bf x =-,当0x >时,()0g x >,求b 的最大值;(Ⅲ)已知1.4142 1.4143<<,估计ln2的近似值(精确到0.001)2015二卷:设函数2()mxf x ex mx =+-.(Ⅰ)证明:()f x 在(,0)-∞单调递减,在(0,)+∞单调递增;(Ⅱ)若对于任意1x ,2x [1,1]∈-,都有12|()()|f x f x -1e -≤,求m 的取值范围.2016二卷:(I)讨论函数2(x)e 2xx f x -=+的单调性,并证明当0x >时,(2)e 20x x x -++>; (II)证明:当[0,1)a ∈ 时,函数()2e =(0)x ax ag x x x --> 有最小值.设()g x 的最小值为()h a ,求函数()h a 的值域.2016三卷:设函数()cos 2(1)(cos 1)f x x x αα=+-+,其中0α>,记|()|f x 的最大值为A . (Ⅰ)求()f x '; (Ⅱ)求A ; (Ⅲ)证明|()|2f x A '≤.2017二卷:已知函数2()ln f x ax ax x x =--,且()0f x ≥. (1)求a ;(2)证明:()f x 存在唯一的极大值点0x ,且220()2e f x --<<.2017三卷:已知函数()1ln f x x a x =--. (1)若()0f x ≥,求a 的值;(2)设m 为整数,且对于任意正整数n ,2111(1)(1)(1)222n m ++⋅⋅⋅+<,求m 的最小值.精编答案2010年:解:(1)0a =时,()1xf x e x =--,'()1xf x e =-.当(,0)x ∈-∞时,'()0f x <;当(0,)x ∈+∞时,'()0f x >.故()f x 在(,0)-∞单调减少,在(0,)+∞单调增加(II )'()12xf x e ax =-- 由(I )知1xe x ≥+,当且仅当0x =时等号成立.故'()2(12)f x x ax a x ≥-=-,从而当120a -≥,即12a ≤时,'()0 (0)f x x ≥≥,而(0)0f =,于是当0x ≥时,()0f x ≥. 由1(0)x e x x >+≠可得1(0)x e x x ->-≠.从而当12a >时,'()12(1)(1)(2)x x x x xf x e a e e e e a --<-+-=--, 故当(0,ln 2)x a ∈时,'()0f x <,而(0)0f =,于是当(0,ln 2)x a ∈时,()0f x <. 综合得a 的取值范围为1(,]2-∞.2011年:解析:(Ⅰ)221(ln )'()(1)x x b x f x x x α+-=-+ 由于直线230x y +-=的斜率为12-,且过点(1,1),故(1)1,1'(1),2f f =⎧⎪⎨=-⎪⎩即1,1,22b a b =⎧⎪⎨-=-⎪⎩解得1a =,1b =。
(Ⅱ)由(Ⅰ)知ln 1f ()1x x x x=++,所以 22ln 1(1)(1)()()(2ln )11x k k x f x x x x x x---+=+--。
考虑函数()2ln h x x =+2(1)(1)k x x --(0)x >,则22(1)(1)2'()k x x h x x -++=。
(i)设0k ≤,由222(1)(1)'()k x x h x x +--=知,当1x ≠时,'()0h x <,h(x)递减。
而(1)0h =故当(0,1)x ∈时, ()0h x >,可得21()01h x x>-; 当()+∞∈,1k 时,()0<x h ,可得0)(112>⋅-x h x 从而当0>x ,且1≠x 时,-)(x f (1ln -x x +x k )0>,即>)(x f 1ln -x x +xk.(ii )设10<<k .由于2(1)(1)2k x x -++=2(1)21k x x k -++-的图像开口向下,且244(1)0k ∆=-->,对称轴111>-=k x ,当⎪⎭⎫ ⎝⎛-∈k x 11,1时,()()02112>++-x x k ,故()0>'x h ,而0)1(=h ,故当⎪⎭⎫⎝⎛-∈k x 11,1时,()0h x >,可得0)(112<⋅-x h x ,与题设矛盾。
(iii )设k ≥1.此时212x x +≥,2(1)(1)20k x x -++>⇒()0>'x h ,而0)1(=h ,故当()+∞∈,1x 时,()0h x >,可得0)(112<⋅-x h x,与题设矛盾。
综合得,k 的取值范围为(]0,∞-点评;求参数的范围一般用离参法,然后用导数求出最值进行求解。
若求导后不易得到极值点,可二次求导,还不行时,就要使用参数讨论法了。
即以参数为分类标准,看是否符合题意。
求的答案。
此题用的便是后者。
2012一卷:(1)1211()(1)(0)()(1)(0)2x x f x f e f x x f x f e f x --'''=-+⇒=-+ 令1x =得:(0)1f = 1211()(1)(0)(1)1(1)2x f x f e x x f f e f e--'''=-+⇒==⇔=得:21()()()12x x f x e x x g x f x e x '=-+⇒==-+()10()xg x e y g x '=+>⇒=在x R ∈上单调递增 ()0(0)0,()0(0)0f x f x f x f x ''''>=⇔><=⇔<得:()f x 的解析式为21()2x f x e x x =-+且单调递增区间为(0,)+∞,单调递减区间为(,0)-∞ (2)21()()(1)02x f x x ax b h x e a x b ≥++⇔=-+-≥得()(1)x h x e a '=-+ ①当10a +≤时,()0()h x y h x '>⇒=在x R ∈上单调递增x →-∞时,()h x →-∞与()0h x ≥矛盾②当10a +>时,()0ln(1),()0ln(1)h x x a h x x a ''>⇔>+<⇔<+ 得:当ln(1)x a =+时,min ()(1)(1)ln(1)0h x a a a b =+-++-≥22(1)(1)(1)ln(1)(10)a b a a a a +≤+-+++>令22()ln (0)F x x x x x =->;则()(12ln )F x x x '=-()00()0F x x F x x ''>⇔<<<⇔>当x =max ()2e F x =当1,a b ==(1)a b +的最大值为2e2013年:解:(1)由已知得f (0)=2,g (0)=2,f ′(0)=4,g ′(0)=4.而f ′(x )=2x +a ,g ′(x )=e x(cx +d +c ), 故b =2,d =2,a =4,d +c =4. 从而a =4,b =2,c =2,d =2.(2)由(1)知,f (x )=x 2+4x +2,g (x )=2e x(x +1).设函数F (x )=kg (x )-f (x )=2k e x (x +1)-x 2-4x -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x 1=-ln k ,x 2=-2.①若1≤k <e 2,则-2<x 1≤0.从而当x ∈(-2,x 1)时,F ′(x )<0;当x ∈(x 1,+∞)时,F ′(x )>0.即F (x )在(-2,x 1)单调递减,在(x 1,+∞)单调递增.故F (x )在[-2,+∞)的最小值为F (x 1).而F (x 1)=2x 1+2-21x -4x 1-2=-x 1(x 1+2)≥0.故当x ≥-2时,F (x )≥0,即f (x )≤kg (x )恒成立.②若k =e 2,则F ′(x )=2e 2(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 >e 2,则F (-2)=-2k e -2+2=-2e -2(k -e 2)<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,e 2].2014年:(Ⅰ) 函数()f x 的定义域为()0,+∞,112()ln x x x x a b b f x ae x e e e x x x--'=+-+ 由题意可得(1)2,(1)f f e '==,故1,2a b == ……………6分(Ⅱ)由(Ⅰ)知,12()ln x xe f x e x x -=+,从而()1f x >等价于2ln x x x xe e->-设函数()ln g x x x =,则()1ln g x x '=+,所以当10,x e ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()0g x '<,当1,x e ⎛⎫∈+∞ ⎪⎝⎭时,()0g x '>,故()g x 在10,e ⎛⎫ ⎪⎝⎭单调递减,在1,e ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭单调递增, 从而()g x 在()0,+∞的最小值为11()g e e=-. ……………8分 设函数2()x h x xe e-=-,则()()1xh x e x -'=-,所以当()0,1x ∈时,()0h x '>,当()1,x ∈+∞时,()0h x '<,故()h x 在()0,1单调递增,在()1,+∞单调递减,从而()h x ()g x 在()0,+∞的最小值为1(1)h e=-.综上:当0x >时,()()g x h x >,即()1f x >. ……12分2015年:(Ⅰ)根据已知,2'()3f x x a =+,若x 轴为曲线的切线,设切点横坐标为t ,则可得'()0()0f t f t =⎧⎨=⎩即2330104t a t at ⎧+=⎪⎨++=⎪⎩,解得3412a t ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩ 所以当34a =-时,x 轴为曲线()y f x =的切线.(Ⅱ)当0a ≥时,2'()30f x x a =+>,于是()f x 单调递增,而1(0)4f =,于是()y f x =与()y g x =有唯一交点,且交点的横坐标(0,1)p ∈,此时函数()h x 的零点个数为1.当304a -<<时,()f x在上递减,在)+∞上递增,在x =小值为33112()048f a =+=-> 此时()y f x =与()y g x =在(0,1)内忧唯一交点,函数()h x 的零点个数为1.当34a =-时,此时极小值为0,函数()h x 的零点个数为2 当5344a -<<-时,此时的极小值小于0,因此函数()h x 的零点个数为3当54a =-时,此时()y f x =与()y g x =相交于(1,0),函数()h x 的零点个数为2当54a <-时,此时()y f x =与()y g x =的交点的横坐标大于1,此时函数()h x 的零点个数为1综上可得,数()h x 的零点个数为:531,44532,44533,44a a a a a ⎧<->-⎪⎪⎪=-=-⎨⎪⎪-<<-⎪⎩或或2016年:(Ⅰ)'()(1)2(1)(1)(2)xxf 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ln2a b <,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2e a <-,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,)+∞.(Ⅱ)不妨设12x x <,由(Ⅰ)知12(,1),(1,)x x ∈-∞∈+∞,22(,1)x -∈-∞,()f x 在(,1)-∞上单调递减,所以122x x +<等价于12()(2)f x f x >-,即2(2)0f x -<.由于222222(2)(1)x f x x ea x --=-+-,而22222()(2)(1)0x f x x e a x =-+-=,所以222222(2)(2)x x f x x e x e --=---.设2()(2)xx g x xex e -=---,则2'()(1)()x x g x x e e -=--.所以当1x >时,'()0g x <,而(1)0g =,故当1x >时,()0g x <. 从而22()(2)0g x f x =-<,故122x x +<.2017年:(1)()f x 定义域为(,)-∞+∞,2()2(2)1(1)(21)xx x x f x aea e ae e '=+--=-+,(ⅰ)若0a ≤,则()0f x '<,所以()f x 在(,)-∞+∞单调递减. (ⅱ)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.(2)(ⅰ)若0a ≤,由(1)知,()f x 至多有一个零点.(ⅱ)若0a >,由(1)知,当ln x a =-时,()f x 取得最小值,最小值为1(ln )1ln f a a a-=-+. ①当1a =时,由于(ln )0f a -=,故()f x 只有一个零点; ②当(1,)a ∈+∞时,由于11ln 0a a-+>,即(ln )0f a ->,故()f x 没有零点; ③当(0,1)a ∈时,11ln 0a a-+<,即(ln )0f a -<. 又422(2)e(2)e 22e 20f a a ----=+-+>-+>,故()f x 在(,ln )a -∞-有一个零点.设正整数0n 满足03ln(1)n a>-,则00000000()e (e 2)e 20n n n nf n a a n n n =+-->->->. 由于3ln(1)ln a a->-,因此()f x 在(ln ,)a -+∞有一个零点. 综上,a 的取值范围为(0,1).2014二卷:解:(Ⅰ)()20xxf x e e-'=+-≥,等号仅当0x =时成立所以()f x 在(,)-∞+∞单调递增 (Ⅱ)22()(2)4()4()(84)xx x x g x f x bf x ee b e e b x --=-=---+-,22()2[2()(42)]x x x x g x e e b e e b --'=+-++-2(2)(22)x x x x e e e e b --=+-+-+(ⅰ)当2b ≤时,()0g x '≥,等号仅当0x =时成立,所以()g x 在(,)-∞+∞单调递增,而(0)0g =,所以对任意0,()0x g x >>;(ⅱ)当2b >时,若x 满足222xxe eb -<+<-,即0ln(1x b <<-时()0g x '<,而(0)0g =,因此当0ln(1x b <≤-时,()0g x <。