年高考导数分类汇编
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-- -- 2018年全国高考理科数学分类汇编——函数与导数 1.(北京)能说明“若f(x)>f(0)对任意的x∈(0,2]都成立,则f(x)在[0,2]上是增函数”为假命题的一个函数是 f(x)=sinx . 【解答】解:例如f(x)=sinx,尽管f(x)>f(0)对任意的x∈(0,2]都成立, 当x∈[0,)上为增函数,在(,2]为减函数,故答案为:f(x)=sinx.
2. (北京)设函数f(x)=[ax2﹣(4a+1)x+4a+3]ex.
(Ⅰ)若曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线与x轴平行,求a; (Ⅱ)若f(x)在x=2处取得极小值,求a的取值范围. 【解答】解:(Ⅰ)函数f(x)=[ax2﹣(4a+1)x+4a+3]ex的导数为 f′(x)=[ax2﹣(2a+1)x+2]ex.由题意可得曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线斜率为0, 可得(a﹣2a﹣1+2)e=0,解得a=1; (Ⅱ)f(x)的导数为f′(x)=[ax2﹣(2a+1)x+2]ex=(x﹣2)(ax﹣1)ex, 若a=0则x<2时,f′(x)>0,f(x)递增;x>2,f′(x)<0,f(x)递减. x=2处f(x)取得极大值,不符题意; 若a>0,且a=,则f′(x)=(x﹣2)2ex≥0,f(x)递增,无极值;
若a>,则<2,f(x)在(,2)递减;在(2,+∞),(﹣∞,)递增, 可得f(x)在x=2处取得极小值; 若0可得f(x)在x=2处取得极大值,不符题意; 若a<0,则<2,f(x)在(,2)递增;在(2,+∞),(﹣∞,)递减, 可得f(x)在x=2处取得极大值,不符题意. 综上可得,a的范围是(,+∞).
3. (江苏)函数f(x)=的定义域为 [2,+∞) . 【解答】解:由题意得:≥1,解得:x≥2,∴函数f(x)的定义域是[2,+∞). 故答案为:[2,+∞). -- -- 4. (江苏)函数f(x)满足f(x+4)=f(x)(x∈R),且在区间(﹣2,2]上,f(x)=
,则f(f(15))的值为 . 【解答】解:由f(x+4)=f(x)得函数是周期为4的周期函数,则f(15)=f(16﹣1)=f(﹣1)=|﹣1+|=,f()=cos()=cos=,即f(f(15))=,
故答案为: 5. (江苏)若函数f(x)=2x3﹣ax2+1(a∈R)在(0,+∞)内有且只有一个零点,则f(x)在[﹣
1,1]上的最大值与最小值的和为 ﹣3 . 【解答】解:∵函数f(x)=2x3﹣ax2+1(a∈R)在(0,+∞)内有且只有一个零点, ∴f′(x)=2x(3x﹣a),x∈(0,+∞),①当a≤0时,f′(x)=2x(3x﹣a)>0, 函数f(x)在(0,+∞)上单调递增,f(0)=1,f(x)在(0,+∞)上没有零点,舍去; ②当a>0时,f′(x)=2x(3x﹣a)>0的解为x>,∴f(x)在(0,)上递减,在(,+∞)递
增,又f(x)只有一个零点,∴f()=﹣+1=0,解得a=3, f(x)=2x3﹣3x2+1,f′(x)=6x(x﹣1),x∈[﹣1,1],f′(x)>0的解集为(﹣1,0), f(x)在(﹣1,0)上递增,在(0,1)上递减;f(﹣1)=﹣4,f(0)=1,f(1)=0, ∴f(x)min=f(﹣1)=﹣4,f(x)max=f(0)=1,∴f(x)在[﹣1,1]上的最大值与最小值的和为:f(x)
max+f(x)min=﹣4+1=﹣3. 6. (江苏)记f′(x),g′(x)分别为函数f(x),g(x)的导函数.若存在x0∈R,满足f(x0)=g(x0)且
f′(x0)=g′(x0),则称x0为函数f(x)与g(x)的一个“S点”. (1)证明:函数f(x)=x与g(x)=x2+2x﹣2不存在“S点”; (2)若函数f(x)=ax2﹣1与g(x)=lnx存在“S点”,求实数a的值; (3)已知函数f(x)=﹣x2+a,g(x)=.对任意a>0,判断是否存在b>0,使函数f(x)与g(x)在区间(0,+∞)内存在“S点”,并说明理由. 【解答】解:(1)证明:f′(x)=1,g′(x)=2x+2,
则由定义得,得方程无解,则f(x)=x与g(x)=x2+2x﹣2不存在“S点”; -- -- (2)f′(x)=2ax,g′(x)=,x>0,由f′(x)=g′(x)得=2ax,得x=, f()=﹣=g()=﹣lna2,得a=;
(3)f′(x)=﹣2x,g′(x)=,(x≠0),
由f′(x0)=g′(x0),得b=﹣>0,得0由f(x0)=g(x0),得﹣x02+a==﹣,得a=x02﹣, 令h(x)=x2﹣﹣a=,(a>0,0<x<1), 设m(x)=﹣x3+3x2+ax﹣a,(a>0,0<x<1), 则m(0)=﹣a<0,m(1)=2>0,得m(0)m(1)<0, 又m(x)的图象在(0,1)上连续不断,则m(x)在(0,1)上有零点,则h(x)在(0,1)上有零点,则f(x)与g(x)在区间(0,+∞)内存在“S”点. 7. (全国1卷)设函数f(x)=x3+(a﹣1)x2+ax.若f(x)为奇函数,则曲线y=f(x)在点
(0,0)处的切线方程为( )D A.y=﹣2x B.y=﹣x C.y=2xﻩD.y=x 【解答】解:函数f(x)=x3+(a﹣1)x2+ax,若f(x)为奇函数,可得a=1,所以函数f(x)=x3+x,可得f′(x)=3x2+1,曲线y=f(x)在点(0,0)处的切线的斜率为:1,则曲线y=f(x)在点(0,0)处的切线方程为:y=x.故选:D.
8. (全国1卷)已知函数f(x)=,g(x)=f(x)+x+a.若g(x)存在2个零点,则a的取值范围是( )C A.[﹣1,0) B.[0,+∞) C.[﹣1,+∞)ﻩD.[1,+∞) 【解答】解:由g(x)=0得f(x)=﹣x﹣a,作出函数f(x)和y=﹣x﹣a的图象如图: 当直线y=﹣x﹣a的截距﹣a≤1,即a≥﹣1时,两个函数的图象都有2个交点, 即函数g(x)存在2个零点,故实数a的取值范围是[﹣1,+∞),故选:C. -- -- 9. (全国1卷)已知函数f(x)=2sinx+sin2x,则f(x)的最小值是 . 【解答】解:由题意可得T=2π是f(x)=2sinx+sin2x的一个周期, 故只需考虑f(x)=2sinx+sin2x在[0,2π)上的值域,先来求该函数在[0,2π)上的极值点, 求导数可得f′(x)=2cosx+2cos2x=2cosx+2(2cos2x﹣1)=2(2cosx﹣1)(cosx+1), 令f′(x)=0可解得cosx=或cosx=﹣1,可得此时x=,π或 ;
∴y=2sinx+sin2x的最小值只能在点x=,π或 和边界点x=0中取到, 计算可得f( )=,f(π)=0,f( )=﹣,f(0)=0, ∴函数的最小值为﹣,故答案为:. 10. (全国1卷)已知函数f(x)=﹣x+alnx. (1)讨论f(x)的单调性; (2)若f(x)存在两个极值点x1,x2,证明:【解答】解:(1)函数的定义域为(0,+∞), 函数的导数f′(x)=﹣﹣1+=﹣, 设g(x)=x2﹣ax+1, 当a≤0时,g(x)>0恒成立,即f′(x)<0恒成立,此时函数f(x)在(0,+∞)上是减函数, 当a>0时,判别式△=a2﹣4, ①当0<a≤4时,△≤0,即g(x)>0,即f′(x)<0恒成立,此时函数f(x)在(0,+∞)上是减函数, -- -- ②当a>2时,x,f′(x),f(x)的变化如下表: x (0,
) (,) (,
+∞)
f′(x) ﹣ 0 + 0 ﹣ f(x) 递减 递增 递减 综上当a≤2时,f(x)在(0,+∞)上是减函数,
当a>2时,在(0,),和(,+∞)上是减函数,
则(,)上是增函数. (2)由(1)知a>2,0<x1<1<x2,x1x2=1, 则f(x1)﹣f(x2)=(x2﹣x1)(1+)+a(lnx1﹣lnx2)=2(x2﹣x1)+a(lnx1﹣lnx2),
则=﹣2+,则问题转为证明<1即可, 即证明lnx1﹣lnx2>x1﹣x2,即证2lnx1>x1﹣在(0,1)上恒成立, 设h(x)=2lnx﹣x+,(0求导得h′(x)=﹣1﹣=﹣=﹣<0,则h(x)在(0,1)上单调递减, ∴h(x)>h(1),即2lnx﹣x+>0,故2lnx>x﹣,则<a﹣2成立. 11.(全国2卷)函数f(x)=的图象大致为( )B --
-- A.ﻩB.ﻩC. D. 【解答】解:函数f(﹣x)==﹣=﹣f(x),则函数f(x)为奇函数,图象关于原点对称,排除A,当x=1时,f(1)=e﹣>0,排除D.当x→+∞时,f(x)→+∞,排除C, 故选:B. 12.(全国2卷)已知f(x)是定义域为(﹣∞,+∞)的奇函数,满足f(1﹣x)=f(1+x),若f(1)=2,则f(1)+f(2)+f(3)+…+f(50)=( )C A.﹣50 B.0 C.2 D.50 【解答】解:∵f(x)是奇函数,且f(1﹣x)=f(1+x), ∴f(1﹣x)=f(1+x)=﹣f(x﹣1),f(0)=0, 则f(x+2)=﹣f(x),则f(x+4)=﹣f(x+2)=f(x), 即函数f(x)是周期为4的周期函数,∵f(1)=2, ∴f(2)=f(0)=0,f(3)=f(1﹣2)=f(﹣1)=﹣f(1)=﹣2, f(4)=f(0)=0,则f(1)+f(2)+f(3)+f(4)=2+0﹣2+0=0, 则f(1)+f(2)+f(3)+…+f(50)=12[f(1)+f(2)+f(3)+f(4)]+f(49)+f(50) =f(1)+f(2)=2+0=2,故选:C. 13.(全国2卷)曲线y=2ln(x+1)在点(0,0)处的切线方程为 y=2x . 【解答】解:∵y=2ln(x+1),∴y′=,当x=0时,y′=2,
∴曲线y=2ln(x+1)在点(0,0)处的切线方程为y=2x.故答案为:y=2x.