广东省14市2016届高三上学期期末考试数学理试题分类汇编:导数及其应用
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广东省14市2016届高三上学期期末考试数学文试题分类汇编 导数及其应用一、选择题1、(潮州市2016届高三上学期期末)已知函数322()23(0)3f x x ax x a =-++>的导数'()f x 的最大值为5,则在函数()f x 图象上的点(1,f (1))处的切线方程是 A 、3x -15y +4=0 B 、15x -3y -2=0C 、15x -3y +2=0D 、3x -y +1=0 2、(东莞市2016届高三上学期期末)如图,某时刻P 与坐标原点重合,将边长为2的等边三角形PAB 沿x 轴正方向滚动,设顶点P (x ,y )的轨迹方程是y =f (x ),若对于任意的t ∈[1,2],函数()g x =32(4)[(4)]2f mx x f x +-++在区间(t ,3)上都不是单调函数,则m 的取值范围为 (A) (-373,-5) (B) (-9,-5) (C) (-373,-9) (D)(-∞,-373)3、(广州市2016届高三1月模拟考试)已知()y f x =为R 上的连续可导函数,且()()0xf x f x '+>,则函数()()1g x xf x =+()0x >的零点个数为(A )0 (B )1 (C )0或1 (D )无数个 4、(清远市2016届高三上学期期末)己知函数2()f x x bx =+的图象在点(1,(1))A f 处的切线l 与直线3x -y +2=0平行,若函数)(sin )(x f x g =,则函数)(x g 的最大值是( ).A -21B. 0 .C 2 D. 不存在 5、(韶关市2016届高三上学期调研)已知定义在R 上的函数()y f x =满足:函数(1)y f x =-的图象关于直线1x =对称,且当(,0),()'()0x f x xf x ∈-∞+<('()f x 是函数()f x 的导函数)成立.若11(sin )(sin )22a f =⋅,(2)b ln =⋅121(2),()4f ln c log =⋅121()4f log ,则,,a b c 的大小关系是( )A . a b c >>B .b a c >>C .c a b >>D .a c b >>6、(肇庆市2016届高三第二次统测(期末))已知函数()ln f x x x h =-++,在区间1,e e ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上任取三个实数,,a b c 均存在以()f a ,()f b ,()f c 为边长的三角形,则实数h 的取值范围是(A )(,1)-∞- (B )(,3)e -∞- (C )(1,)-+∞ (D )(3,)e -+∞参考答案: 1、B 2、3、A4、C5、A6、D二、填空题1、(汕头市2016届高三上学期期末)已知直线:l y kx b =+与曲线331y x x =++相切,则当斜率k 取最小值时,直线l 的方程为 .2、(湛江市2016年普通高考测试(一))函数()2cos 1f x x =+的图象在点6x π=处的切线方程是 3、(肇庆市2016届高三第二次统测(期末))曲线ln y x x =在点(,)e e 处的切线方程为 . 4、(珠海市2016届高三上学期期末)在平面直角坐标系xOy 中,若曲线ln y x =在x e =(e 为自然对数的底数)处的切线与直线30ax y -+=垂直,则实数a 的值为 .参考答案:1、31y x =+2、1306x y π+--= 3、2y x e =- 4、e -三、解答题 1、(潮州市2016届高三上学期期末)已知函数()ln f x x a x =+,其中a 为常数,且a ≤-1。
高中数学学习材料金戈铁骑整理制作广东省14市2016届高三上学期期末考试数学理试题分类汇编导数及其应用一、选择、填空题1、(潮州市2016届高三上期末)已知函数322()23(0)3f x x ax x a =-++>的导数'()f x 的最大值为5,则在函数()f x 图象上的点(1,f (1))处的切线方程是A 、3x -15y +4=0B 、15x -3y -2=0C 、15x -3y +2=0D 、3x -y +1=02、(佛山市2016届高三教学质量检测(一))已知30π=x 是函数)2sin()(ϕ+=x x f 的一个极大值点,则)(x f 的一个单调递减区间是( )A .)32,6(ππ B .)65,3(ππ C .),2(ππD .),32(ππ 3、(广州市2016届高三1月模拟考试)已知()y f x =为R 上的连续可导函数,且()()0xf x f x '+>,则函数()()1g x xf x =+()0x >的零点个数为__________4、(惠州市2016届高三第三次调研考试)设点P 在曲线x e y 21=上,点Q 在曲线)2ln(x y =上,则||PQ 的最小值为 .5、(揭阳市2016届高三上期末)若函数32()21f x x ax =-++存在唯一的零点,则实数a 的取值范围为(A )[0,)+∞ (B )[0,3] (C )(3,0]- (D )(3,)-+∞6、(汕头市2016届高三上期末)若过点A (2,m )可作函数x x x f 3)(3-=对应曲线的三条切线,则实数m 的取值范围( )A .]6,2[-B .)1,6(-C .)2,6(-D .)2,4(-7、(韶关市2016届高三1月调研)已知定义在R 上的函数)(x f y =满足:函数(1)y f x =-的图象关于直线1x =对称,且当(,0),()'()0x f x xf x ∈-∞+<('()f x 是函数()f x 的导函数)成立, 若11(sin )(sin )22a f =,(2)(2)b ln f ln =,1212()4c f log =,则,,a b c 的大小关系是( ) A . a b c >> B .b a c >> C .c a b >> D .a c b >>8、(韶关市2016届高三1月调研)已知函数()f x 的图像在点(1,(1))A f 处的切线方程是2310x y -+=,'()f x 是函数()f x 的导函数,则(1)'(1)f f += .12、(肇庆市2016届高三第二次统测(期末))13、(珠海市2016届高三上期末)14、(湛江市2016年普通高考测试(一))答案:1、B2、B3、04、)2ln 1(2- 【解析】函数x e y 21=和函数)2ln(x y =互为反函数图像关于y x =对称,则只有直线PQ 与直线y x =垂直时||PQ 才能取得最小值。
广东省14市高三上学期期末考试数学理试题分类汇编导数及其应用一、选择、填空题1、(东莞市2019届高三上学期期末)已知直线y =+l 与曲线y =ln 相切,则= A 、21e B 、1eC 、eD 、2e 2、(广州市2019届高三12月调研考试)已知过点(,0)A a 作曲线:xC y x e =⋅的切线有且仅有两条, 则实数a 的取值范围是A .()(),40+-∞-∞U ,B .()0+∞,C .()(),1+-∞-∞U 1,D .(),1-∞-3、(惠州市2019届高三第三次调研考试)已知偶函数()f x 满足()()44f x f x +=-且()00f =,当](0,4x ∈时,()()ln 2x f x x=,关于x 的不等式()()20f x a f x +⋅>⎡⎤⎣⎦在[]200,200-上有且只有200个整数解,则实数a 的取值范围为( ) A .]1ln 6,ln 23⎛- ⎝B .1ln 2,ln 63⎛⎫-- ⎪⎝⎭C .1ln 6,ln 23⎛⎫- ⎪⎝⎭D .(]1ln 2,ln 63--4、(清远市2019届高三上期末)对于三次函数d cx bx ax x f +++=23)((0,,,,≠∈a R d c b a )有如下定义:设()x f '是函数()x f 的导函数,()x f ''是函数()x f '的导函数,若方程()x f ''=0有实数解m ,则称点()()m f m ,为函数()x f y =的“拐点”。
若点()3,1-是函数()523-+-=bx ax x x g ()R b a ∈,的“拐点”,也是函数()x g 图像上的点,则函数()x b x a x h 2cos 21sin 31+=的最大值是________. 5、(汕头市2019届高三上学期期末)设曲线 f e2 (e 为自然对数的底数) 上任意一点处的切线为 l 1 , 总存在曲线g= a sin 上某点处的切线 l 2 , 使得 l 1l 2 , 则实数 a 的取值范围为A.[1, 2] B 、(1,2) C 、(-12,1) D.[-12,1] 6、(韶关市2019届高三上学期期末)巳知定义域为R 的函数f ()满足(1)f =2,2()'()6('()f x xf x f x +>是f ()的导函数),且y =f (-1)的图象关于直线=1对称.则不等式21()3f x x>-的解集为A 、{|-1<<0或0<<1}B 、{|-2<<0或0<<2}C 、{|<-2或>2}D 、{|<-1或>1}7、(韶关市2019届高三上学期期末)已知直线l 是曲线y =ln 在点(1,0)处的切线,则直线l 的方程为 .8、(肇庆市2019届高三上学期期末)已知1x =是()()2323e xf x x a x a ⎡⎤=-+++⎣⎦的极小值点,则实数a 的取值范围是A .()1+∞,B .()1-+∞,C .()1-∞-,D .()1-∞,9、(珠海市2019届高三上学期期末)函数()ln(1)f x x =+在点(0,f (0))处的切线方程为( ) A 、y =-1 B 、y = C 、y =2-1 D 、y =210、(东莞市2019届高三上学期期末)已知奇函数f ()的导函数为f '(),且f (-1)=0,当>0时f ()+f '()>0恒成立,则使 得f ()>0成立的的取值范围为A 、(0,l )∪(-1,0)B 、(-1,+∞)∪(0,1)C 、(1,+∞)∪(-1,0)D 、(1,+∞)∪(-∞,-1) 参考答案 一、填空题1、A2、A3、D4、12+5、D6、D7、y =-18、D9、B 10、C二、解答题1、(东莞市2019届高三上学期期末)己知函数ln ()xf x b x=+,函数2()()2g x xf x x =+. (1)求函数f()的单调区间;(2)设1,2 (1<2)是函数g()的两个极值点,若b ≤,求g(l )一g(2)的最小值.2、(广州市2019届高三12月调研考试)已知函数()()212ln ,x f x a x x a x-=-+∈R . (1)讨论()f x 的单调性;(2)若()f x 有两个零点,求实数a 的取值范围.3、(惠州市2019 (1)当曲线()y f x =在点()()11f ,处的切线与直线y x =垂直时,求实数a 的值; (2有两个零点,求实数a 的取值范围。
高三数学导数的实际应用试题答案及解析1.已知函数 ().(1)若,求函数的极值;(2)设.①当时,对任意,都有成立,求的最大值;②设的导函数.若存在,使成立,求的取值范围.【答案】(1)参考解析;(2)①-1-e-1,②(-1,+∞)【解析】(1)由函数 (),且,所以对函数求导,根据导函数的正负性可得到结论(2)①当时,对任意,都有成立,即时,恒成立. 由此可以通过分离变量或直接求函数的最值求得结果,有分离变量可得b≤x2-2x-在x∈(0,+∞)上恒成立.通过求函数h(x)=x2-2x- (x>0)的最小值即可得到结论.②若存在,使.通过表示即可得到=,所以求出函数u(x)=(x>1)的单调性即可得到结论.(1)当a=2,b=1时,f (x)=(2+)e x,定义域为(-∞,0)∪(0,+∞).所以f ′(x)=e x. 2分令f ′(x)=0,得x1=-1,x2=,列表(0,)(,+∞)-↗极大值极小值↗由表知f (x)的极大值是f (-1)=e-1,f (x)的极小值是f ()=4. 4分(2)①因为g (x)=(ax-a)e x-f (x)=(ax--2a)e x,当a=1时,g (x)=(x--2)e x.因为g (x)≥1在x∈(0,+∞)上恒成立,所以b≤x2-2x-在x∈(0,+∞)上恒成立. 7分记h(x)=x2-2x- (x>0),则h′(x)=.当0<x<1时,h′(x)<0,h(x)在(0,1)上是减函数;当x>1时,h′(x)>0,h(x)在(1,+∞)上是增函数;所以h(x)min=h(1)=-1-e-1;所以b的最大值为-1-e-1. 9分解法二:因为g (x)=(ax-a)e x-f (x)=(ax--2a)e x,当a=1时,g (x)=(x--2)e x.因为g (x)≥1在x∈(0,+∞)上恒成立,所以g(2)=-e2>0,因此b<0. 5分g′(x)=(1+)e x+(x--2)e x=.因为b<0,所以:当0<x<1时,g′(x)<0,g(x)在(0,1)上是减函数;当x>1时,g′(x)>0,g(x)在(1,+∞)上是增函数.所以g(x)min=g(1)=(-1-b)e-1 7分因为g (x)≥1在x∈(0,+∞)上恒成立,所以(-1-b)e-1≥1,解得b≤-1-e-1因此b的最大值为-1-e-1. 9分②解法一:因为g (x)=(ax--2a)e x,所以g ′(x)=(+ax--a)e x.由g (x)+g ′(x)=0,得(ax--2a)e x+(+ax--a)e x=0,整理得2ax3-3ax2-2bx+b=0.存在x>1,使g (x)+g ′(x)=0成立.等价于存在x>1,2ax3-3ax2-2bx+b=0成立. 11分因为a>0,所以=.设u(x)=(x>1),则u′(x)=.因为x>1,u′(x)>0恒成立,所以u(x)在(1,+∞)是增函数,所以u(x)>u(1)=-1,所以>-1,即的取值范围为(-1,+∞). 14分解法二:因为g (x)=(ax--2a)e x,所以g ′(x)=(+ax--a)e x.由g (x)+g ′(x)=0,得(ax--2a)e x+(+ax--a)e x=0,整理得2ax3-3ax2-2bx+b=0.存在x>1,使g (x)+g ′(x)=0成立.等价于存在x>1,2ax3-3ax2-2bx+b=0成立. 11分设u(x)=2ax3-3ax2-2bx+b(x≥1)u′(x)=6ax2-6ax-2b=6ax(x-1)-2b≥-2b 当b≤0时,u′(x)≥0此时u(x)在[1,+∞)上单调递增,因此u(x)≥u(1)=-a-b因为存在x>1,2ax3-3ax2-2bx+b=0成立所以只要-a-b<0即可,此时-1<≤0 12分当b>0时,令x0=>=>1,得u(x)=b>0,又u(1)=-a-b<0于是u(x)=0,在(1,x)上必有零点即存在x>1,2ax3-3ax2-2bx+b=0成立,此时>0 13分综上有的取值范围为(-1,+∞)------14分【考点】1.函数的极值.2.函数最值.3.函数恒成立问题.4.存在性的问题.5.运算能力.2.将一个边长分别为a、b(0<a<b)的长方形的四个角切去四个相同的正方形,然后折成一个无盖的长方体形的盒子.若这个长方体的外接球的体积存在最小值,则的取值范围是________.【答案】【解析】设减去的正方形边长为x,其外接球直径的平方R2=(a-2x)2+(b-2x)2+x2,由R′=0,∴x=(a+b).∵a<b,∴x∈,∴0<(a+b)< ,∴1<<.3.对于三次函数,给出定义:是函数的导函数,是的导函数,若方程有实数解,则称点为函数的“拐点”.某同学经研究发现:任何一个三次函数都有“拐点”;任何一个三次函数都有对称中心,且拐点就是对称中心.若,请你根据这一发现,求:(1)函数的对称中心为__________;(2)=________.【答案】(1);(2)2013.【解析】,,令,∴,∴∴对称中心为,∴,∴.【考点】1.新定义题;2.导数.4.已知,函数.(1)当时,写出函数的单调递增区间;(2)当时,求函数在区间[1,2]上的最小值;(3)设,函数在(m,n)上既有最大值又有最小值,请分别求出m,n的取值范围(用a表示).【答案】(1);(2);(3)详见解析.【解析】(1)对于含绝对值的函数一般可通过讨论去掉绝对值化为分段函数再解答,本题当时,函数去掉绝对值后可发现它的图象是由两段抛物线的各自一部分组成,画出其图象,容易判断函数的单调递增区间;(2)时,所以,这是二次函数,求其在闭区间上的最小值,一般要分类讨论,考虑对称轴和区间的相对位置关系,从而判断其单调性,从而求出最小值;(3)函数在开区间上有最大值和最小值,必然要使开区间上有极大值和极小值,且使极值为最值,由于函数是与二次函数相关,可考虑用数形结合的方法解答.试题解析:(1)当时,, 2分由图象可知,的单调递增区间为. 4分(2)因为,所以. 6分当,即时,; 7分当,即时,. 8分. 9分(3), 10分①当时,图象如图1所示.图1由得. 12分②当时,图象如图2所示.图2由得. 14分【考点】含绝对值的函数、二次函数.5.设,当时,恒成立,则实数的取值范围为。
广东省13市2015届高三上学期期末考试数学理试题分类汇编导数及其应用一、填空题1、(潮州市2015届高三)曲线323y x x =-+在点1x =处的切线方程为 2、(揭阳市2015届高三)函数()1x f x e =-的图象与x 轴相交于点P ,则曲线在P 处的切线方程是3、(深圳市2015届高三)设P 是函数x y ln =图象上的动点,则点P 到直线x y =的距离的最小值为4、(珠海市2015届高三)已知函数()f x 的导函数为()f x ',且满足3()=(2)f x x x f '-⋅,则函数()f x 在点(2,(2)f )处的切线方程为二、解答题1、(潮州市2015届高三)已知函数()ln f x x a x =-,()1ag x x+=-(R a ∈). ()1若1a =,求函数()f x 的极值;()2设函数()()()h x f x g x =-,求函数()h x 的单调区间;()3若在[]1,e ( 2.718e =⋅⋅⋅)上存在一点0x ,使得()()00f x g x <成立,求a 的取值范围.2、(佛山市2015届高三)已知函数()()ln x a f x x-=. (Ⅰ) 若1a =-,证明:函数()f x 是()0,+∞上的减函数;(Ⅱ) 若曲线()y f x =在点()()1,1f 处的切线与直线0x y -=平行,求a 的值; (Ⅲ) 若0x >,证明:()ln 1e 1x x xx +>-(其中e 2.71828=⋅⋅⋅是自然对数的底数).3、(广州市2015届高三)已知函数()2ln af x x x x=--,a ∈R . (1)讨论函数()f x 的单调性;(2)若函数()f x 有两个极值点1x ,2x , 且12x x <, 求a 的取值范围;(3)在(2)的条件下, 证明:()221f x x <-.4、(惠州市2015届高三)已知函数()(0)tf x x x x=+>,过点(1,0)P 作曲线()y f x =的两条切线PM ,PN ,切点分别为M ,N . (1)当2t =时,求函数()f x 的单调递增区间; (2)设()g t MN =,求函数()g t 的表达式;(3)在(2)的条件下,若对任意的正整数n ,在区间642,n n ⎡⎤+⎢⎥⎣⎦内,总存在1m +个数121,,,,,m m a a a a +使得不等式121()()()()m m g a g a g a g a ++++<成立,求m 的最大值.5、(江门市2015届高三)已知函数1)(23-+=ax x x f (R a ∈是常数).⑴设3-=a ,1x x =、2x x =是函数)(x f y =的极值点,试证明曲线)(x f y =关于点) )2( , 2(2121x x f x x M ++对称; ⑵是否存在常数a ,使得] 5 , 1 [-∈∀x ,33|)(|≤x f 恒成立?若存在,求常数a 的值或取值范围;若不存在,请说明理由.(注:曲线)(x f y =关于点M 对称是指,对于曲线)(x f y =上任意一点P ,若点P 关于M 的对称点为Q ,则Q 在曲线)(x f y =上.)6、(揭阳市2015届高三)若实数x 、y 、m 满足||||-≤-x m y m ,则称x 比y 更接近m . (1)若23-x 比1更接近0,求x 的取值范围;(2)对任意两个正数a 、b ,试判断2()2+a b 与222+a b 哪一个更接近ab ?并说明理由; (3)当2≥a 且1≥x 时,证明:ex比+x a 更接近ln x .7、(清远市2015届高三)设函数()ln(1),()ln(1)1xf x a xg x x bx x=-+=+-+. (1)若函数()f x 在0x =处有极值,求函数()f x 的最大值;(2)①若b 是正实数,求使得关于x 的不等式()0g x <在()0,+∞上恒成立的b 取值范围;②证明:不等式.)*(21ln 112N n n k k nk ∈≤-+∑=8、(汕头市2015届高三)已知函数R k k x x k x x x f ∈-+++++=]2)()[(log )(2222,(1)求函数)(x f 的定义域D (用区间表示), (2)当2-<k 时,求函数)(x f 的单调递增区间。
专题三导数及其应用第七讲导数的几何意义、定积分与微积分基本定理2019年 1.(2019全国Ⅰ理)13曲线23()e xy x x =+在点 (0)0,处的切线方程为.____________ 2.(2019全国Ⅲ理6)已知曲线 e ln xy a x x =+在点 1e a (,)处的切线方程为y x =2+b ,则 A . e 1a b ==−, B .a=e , b =1 C .1e 1a b −==,D .1e a −= , 1b =−2010-2018年一、选择题1.(2018全国卷Ⅰ)设函数32()(1)f x x a x 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 A .2y x =−B .y x=−C .2y x =D .y x= 2(2016.年四川)设直线1l ,2l 分别是函数()f x = ln ,01, ln ,1,x x x x −<<⎧⎨>⎩图象上点1P ,2P 处的切线,1l 与2l 垂直相交于点P ,且1l ,2l 分别与y 轴相交于点A ,B ,则△PAB 的面积的取值范围是A (0,1)B (0,2)C (0,+.. .∞)D (1,+).∞3.(2016 年山东)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 = 具有性质.下列函数中具有性质的是T T A .sin y x =B .ln y x =C .xy e =D .3y x =4(2015 ).福建若定义在R 上的函数()f x 满足 () 01f =−,其导函数 ()f x '满足 () 1f x k '>> ,则下列结论中一定错误的是A .11()f kk<B .11()1f kk >−C .11()11f k k <−−D .1()11k f k k >−−52014 .( 新课标Ⅰ)设曲线ln(1)y ax x =−+在点(0,0)处的切线方程为2y x =,则a = A 0 B 1 C 2 D....3 62014 .( 山东)直线 x y 4=与曲线3y x =在第一象限内围成的封闭图形的面积为A .22B .24C 2D 4..72013 .( 江西)若22221231111 ,,,xS x dx S dx S e dx x === ⎰⎰⎰则 123 ,,S S S 的大小关系为 A . 123 S S S << B .213 S S S <<C . 231 S S S << D . 321S S S << 82012 .(福建)如图所示,在边长为的正方形1 OABC 中任取一点P ,则点P 恰好取自阴影部分的概率为A .14B .15C .16D .1792011.( 新课标)由曲线y x =,直线2y x =−及y 轴所围成的图形的面积为A .103B 4C ..163D 6.10.( 2011 福建)1(2)x e x dx +⎰等于A 1B ..1e −C .eD .1e +11.(2010湖南)421dx x⎰等于A .2ln 2− B .2ln 2 C .ln 2− D .ln 212.( 2010新课标)曲线3y 21x x =−+在点(1,0)处的切线方程为 A .1y x =− B .1y x =−+ C .22y x =− D .22y x =−+ 13.(2010辽宁)已知点P在曲线y=41xe +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 . [,)42ππC .3(,]24ππD .3[,)4ππ二、填空题14.(2018 全国卷Ⅱ)曲线2ln(1)=+y x 在点 (0,0)处的切线方程为__________ .15.(2018 全国卷Ⅲ)曲线(1)x y ax e =+在点(0,1)处的切线的斜率为2−,则a =____ .16.(2016 年全国Ⅱ)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 =.17.(2016 年全国Ⅲ) 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_________.18.( 2015湖南)2(1)x dx −⎰= .19.(2015陕西)设曲线xy e =在点(0,1)处的切线与曲线1(0)y x x=>上点P 处的切线垂直,则P 的坐标为.20.(2015福建)如图,点A 的坐标为 ()1,0,点C 的坐标为()2,4,函数 ()2f x x =,若在矩形ABCD 内随机取一点,则此点取自阴影部分的概率等于.(第题)(第1517 题)21.( 2014广东)曲线25+=−x ey 在点)3,0(处的切线方程为.22.( 2014福建)如图,在边长为e (e 为自然对数的底数)的正方形中随机撒一粒黄豆,则他落到阴影部分的概率为.______23.(2014 江苏)在平面直角坐标系xOy 中,若曲线xbax y +=2 (a ,b 为常数过点))5,2(−P , 且该曲线在点处的切线与直线P 0327=++y x 平行,则 b a +的值是. 24.( 2014安徽)若直线l 与曲线C 满足下列两个条件:)(i 直线l 在点()00 ,y x P 处与曲线C 相切;)(ii 曲线C 在P 附近位于直线l 的两侧,则称直线l 在点P 处“切过”曲线C .下列命题正确的是_________(写出所有正确命题的编号)①直线 0:=y l 在点 ()0,0P 处“切过”曲线C :3y x =②直线 1:−=x l 在点 ()0,1−P 处“切过”曲线C :2 )1(+=x y ③直线 x y l =:在点 ()0,0P 处“切过”曲线C : xy sin =④直线 x y l =:在点()0,0P 处“切过”曲线C : x y tan =⑤直线 1:−=x y l 在点 ()0,1P 处“切过”曲线C : x y ln =. 25.(2013 江西)若曲线1y x α=+(R α∈)在点(1,2)处的切线经过坐标原点,则α= .26.(2013 湖南)若209,Tx dx T =⎰ 则常数的值为.27.( 2013福建)当 ,1x R x ∈<时,有如下表达式:211.......1n x x x x+++++=−两边同时积分得:111112222220000011.......1ndx xdx x dx x dx dx x+++++=− ⎰⎰⎰⎰⎰从而得到如下等式:2311111111 1()()...()...ln 2. 2223212n n + ⨯+⨯+⨯++⨯+=+请根据以下材料所蕴含的数学思想方法,计算:012231 1111111 ()()() 2223212n n n n n n C C C C n + ⨯+⨯+⨯+⋅⋅⋅+⨯+=.28.( 2012江西)计算定积分121(sin )x x dx −+=⎰___________.29.(2012 山东)设0>a ,若曲线 x y =与直线0,==y a x 所围成封闭图形的面积为2a ,则=a. 30.( 2012新课标)曲线(3ln 1)y x x =+在点(1,1)处的切线方程为________ .31.( 2011 陕西)设2lg 0()30ax x f x x t dt x >⎧⎪=⎨+⎪⎩⎰…,若 ((1))1f f =,则a =.32.(2010新课标)设 ()y f x =为区间[0,1]上的连续函数,且恒有0()1f x ≤≤,可以用随机模拟方法近似计算积分1()f x dx ⎰,先产生两组(每组N 个)区间[0,1]上的均匀随机数12,,N x x x …和12,,N y y y … ,由此得到N 个点 (,)(1,2,)i i x y i N =…,,再数出其中满足 ()(1,2,)i i y f x i N ≤=…,的点数1N ,那么由随机模拟方案可得积分1()f x dx ⎰的近似值为.332010.(江苏)函数2y x =( 0x >)的图像在点2(,)k k a a 处的切线与x 轴交点的横坐标为1k a +,其中*k N ∈,若1 16a =,则 135 a a a ++= .三、解答题34.( 2017北京)已知函数 ()cos x f x e 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 [0,]2π上的最大值和最小值.35.(2016 )年北京设函数()a x f x xe bx −=+,曲线 ()y f x =在点 (2,(2))f 处的切线方程为 (1)4y e x =−+,()求I a ,b 的值;()求II ()f x 的单调区间.36.()设函数2015 重庆23 ()()e xx axf x a R +=∈.(Ⅰ)若()f x 在 0x =处取得极值,确定a 的值,并求此时曲线 ()y f x =在点 (1,(1))f 处的切线方程;(Ⅱ)若()f x 在 [3,)+∞上为减函数,求a 的取值范围.37.( 2015新课标Ⅰ)已知函数31()4f x x ax =++, ()lng x x =−. ()当Ⅰa 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 (),()h x f x g x = (0)x >,讨论()h x 零点的个数.38.(2014 新课标Ⅰ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 >. 39.( 2013新课标Ⅱ)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 >.40.(辽宁)设2012 ()()() =ln +1++1++,,,f x x x ax b a b R a b ∈为常数,曲线 ()=y f x 与直线3=2y x 在 ()0,0点相切.()求1,a b 的值;()证明:当2 0<<2x 时,()9<+6xf x x . 41.( 2010福建)()已知函数13 ()=f xx x −,其图象记为曲线C . ()求函数i ()f x 的单调区间;()证明:若对于任意非零实数ii 1x ,曲线与其在点C111 (,())P x f x 处的切线交于另一点 222 (,())P x f x ,曲线与其在点C 222 (,())P x f x 处的切线交于另一点333 (,())P x f x ,线段 1223 ,PP P P 与曲线C 所围成封闭图形的面积分别记为1,2S S ,则12S S 为定值;()对于一般的三次函数232()g x ax bx cx d =+++ (0)a ≠ ,请给出类似于(1)(ii )的正确命题,并予以证明.。
广东省13市2015届高三上学期期末考试数学文试题分类汇编:导数及其应用一、选择题1、(深圳市2015届高三)函数axx x f 1)(+=在)1,(--∞上单调递增,则实数a 的取值范围是( ) A.),1[+∞ B 。
]1,0()0,(U -∞ C 。
]1,0( D 。
),1[)0,(+∞-∞U二、填空题1、(韶关市2015届高三)设曲线ln y x x =在点(,)e e 处的切线与直线10ax y ++=垂直, 则=a2、(珠海市2015届高三)函数()ln xf x e x =⋅在点()1,0处的切线方程为三、解答题1、(潮州市2015届高三)已知函数()ln af x x x=-,其中R a ∈. ()1当2a =时,求函数()f x 的图象在点()()1,1f 处的切线方程;()2如果对于任意()1,x ∈+∞,都有()2f x x >--,求a 的取值范围.2、(东莞市2015届高三)设函数(1)当a =1时,求 f (x )的极小值; (2)讨论函数零点的个数;(3)若对任意恒成立,求实数a 的取值范围.3、(佛山市2015届高三)设函数()e xf x x a=-的导函数为()f x '(a 为常数,e 2.71828=⋅⋅⋅是自然对数的底数).(Ⅰ) 讨论函数()f x 的单调性;(Ⅱ) 求实数a ,使曲线()y f x =在点()()2,2a f a ++处的切线斜率为3261274a a a +++-;(Ⅲ) 当x a ≠时,若不等式()()1f x k x a f x '+-≥恒谦网恒成立,求实数k 的取值范围.4、(广州市2015届高三)已知函数()2ln f x ax b x =-在点()()1,1f 处的切线为1y =.(1)求实数a ,b 的值;(2)是否存在实数m ,当(]0,1x ∈时,函数()()()21g x f x x m x =-+-的最小值为0,若存在,求出m 的取值范围;若不存在,说明理由; (3)若120x x <<,求证:212212ln ln x x x x x -<-.5、(惠州市2015届高三)已知函数2()21(),()()f x x ax a f x f x '=++∈R 是的导函数. (1)若[2,1]x ∈--,不等式()()f x f x '≤恒成立,求a 的取值范围; (2)解关于x 的方程()|()|f x f x '=;(3)设函数(),()()()(),()()f x f x f x g x f x f x f x ''⎧=⎨'<⎩≥,求()[2,4]g x x ∈在时的最小值.6、(江门市2015届高三)已知函数12)(23-++=x x ax x f (R a ∈).⑴求曲线)(x f y =在点) )0( , 0 (f 处的切线方程;⑵是否存在常数a ,使得] 4 , 2 [-∈∀x ,3)(≤x f 恒成立?若存在,求常数a 的值或取值范围;若不存在,请说明理由.7、(清远市2015届高三)已知函数1)(--=ax e x f x. (1)当1=a 时,试判断函数)(x f 的单调性;(2)对于任意的),0[+∞∈x ,0)(≥x f 恒成立,求a 的取值范围;8、(汕头市2015届高三)已知函数()()12ln 2f x a x ax x=-++(0a ≤). ()1当0a =时,求()f x 的极值;()2当0a <时,讨论()f x 的单调性;()3若()3,2a ∀∈--,1x ,[]21,3x ∈,有()()()12ln 32ln 3m a f x f x +->-,求实数m 的取值范围.9、(汕尾市2015届高三)已知函数32()f x x bx cx =++的极值点为23x =-和1x =(1)求,b c 的值与()f x 的单调区间(2)当[1,2]x ∈-时,不等式()f x m <恒成立,求实数m 的取值范围10、(韶关市2015届高三)已知函数232211()32a f x x x a x a -=+-+,x R ∈,a R ∈. (1)若函数)(x f 在区间[0,2]内恰有两个零点,求实数a 的取值范围;(2)若1a =-,设函数)(x f 在区间]3,[+t t 上的最大值为()M t ,最小值为()m t ,记()()()F t M t m t =-,求函数()F t 在区间]1,3[--上的最小值.11、(深圳市2015届高三)已知R b a ∈,,函数x ax x f ln )2()(+=,54)(2-+=x bx x g ,且曲线)(x f y =与曲线)(x g y =在1=x 处有相同的切线。
广东省各地2014届高三上学期期末考试数学理试题分类汇编导数及其应用一、选择、填空题1、(惠州市2014届高三第三次调研考)已知函数3()),f x x x =-则对于任意实数,(0)a b a b +≠, 则()()f a f b a b++的值为( )A .恒正 B.恒等于0 C .恒负 D. 不确定 【解析】【答案】A解析:,可知函数0)x 1x ln()x ()x 1x ln(x )x (f )x (f 2323=++--+-+-=-+所以函数为奇函数,同时,01x 1x 3)x ('f 22>++=也是递增函数,注意到)b (a )b (f )a (f b a )b (f )a (f ----=++,所以0ba )b (f )a (f >++同号,所以,选A2、(揭阳市2014届高三学业水平考试)已知24()2,()f x x px q g x x x=++=+是定义在集合5{|1}2M x x =≤≤上的两个函数.对任意的x M ∈,存在常数0x M ∈,使得0()()f x f x ≥,0()()g x g x ≥,且00()()f x g x =.则函数()f x 在集合M 上的最大值为A.92 B.4 C. 6 D. 892答案:C3、(肇庆市2014届高三上学期期末质量评估)曲线32361y x x x =++-的切线中,斜率最小的切线方程为___________ 答案:320x y --=4、(珠海市2014届高三上学期期末)曲线xe y x=在点2(2)2e ,处的切线方程为答案:240e x y -=5、(东莞市2014届高三上学期期末调研测试)已知函数g (x )是偶函数,f (x )=g (x -2),且当x ≠2时其导函数'()f x 满足(x -2)'()f x >0,若1<a <3,则答案:B 二、解答题 1、(佛山市2014届高三教学质量检测(一))已知函数()1ln 2f x x x a x =+-. (Ⅰ)若1a =,求()f x 在点()()1,1f 处的切线方程; (Ⅱ)求函数()f x 的极值点;(Ⅲ)若()0f x >恒成立,求a 的取值范围. 【解析】()f x 的定义域为()0,+∞.……………………………………………………………………………1分(Ⅰ)若1a =,则()()11ln 2f x x x x =+-,此时()12f =. 因为()1212f x x x'=+-,所以()512f '=, …………………………………………………2分 所以切线方程为()5212y x -=-,即5210x y --=. ……………………………………………3分(Ⅱ)由于()1ln 2f x x x a x =+-,()0,x ∈+∞. ⑴ 当0a ≥时,()21ln 2f x x ax x =+-,()21421222x ax f x x a x x+-'=+-=, ……………………………………………4分令()0f x '=,得2140a a x -++=>,2240a a x --+=<(舍去),且当()10,x x ∈时,()0f x '<;当()1,x x ∈+∞时,()0f x '>,所以()f x 在()10,x 上单调递减,在()1,x +∞上单调递增,()f x 的极小值点为24a a x -++=. …5分⑵ 当0a <时,()221ln ,21ln ,02x ax x x a f x x ax x x a⎧+-≥-⎪⎪=⎨⎪---<<-⎪⎩. ……………………………………6分① 当x a ≥-时,()24212x ax f x x +-'=,令()0f x '=,得1x =2x a <-(舍去).若4a a -+≤-,即2a ≤-,则()0f x '≥,所以()f x 在(),a -+∞上单调递增;a >-,即0a <<, 则当()1,x a x ∈-时,()0f x '<;当()1,x x ∈+∞时,()0f x '>,所以()f x 在区间()1,a x -上是单调递减,在()1,x +∞上单调递增. ……………………………………7分② 当0x a <<-时,()21421222x ax f x x a x x---'=---=. 令()0f x '=,得24210x ax ---=,记2416a ∆=-, (8)分若0∆≤,即20a -≤<时,()0f x '≤,所以()f x 在()0,a -上单调递减;若0∆>,即2a <-时,则由()0f x '=得3x =,4x =340x x a <<<-,当()30,x x ∈时,()0f x '<;当()34,x x x ∈时,()0f x '>;当()4,x x a ∈-时,()0f x '<, 所以()f x 在区间()30,x 上单调递减,在()34,x x 上单调递增;在()4,x a -上单调递减. ………………9分综上所述,当2a <-时,()f x的极小值点为x =和x a =-,极大值点为x =;当22a -≤≤时,()f x 的极小值点为x a =-;当a >,()f x的极小值点为x =.…………………………………………………10分(Ⅲ)函数()f x 的定义域为()0,x ∈+∞. 由()0f x >,可得ln 2xx a x+>…(*) ………………………………11分(ⅰ)当()0,1x ∈时,ln 02xx<,0x a +≥,不等式(*)恒成立; (ⅱ)当1x =时,ln 02xx=,即10a +>,所以1a ≠;……………………………………12分(ⅲ)当1x >时,不等式(*)恒成立等价于ln 2x a x x <--恒成立或ln 2xa x x>-+恒成立. 令()ln 2x g x x x =--,则()221ln 2x xg x x --+'=.令()21ln x x x ϕ=--+,则()211220x x x x xϕ-'=-+=<,而()2111ln120ϕ=--+=-<,所以()21ln 0x x x ϕ=--+<,即()221ln 02x xg x x --+'=<,因此()ln 2xg x x x =--在()1,+∞上是减函数,所以()g x 在()1,x ∈+∞上无最小值,所以ln 2xa x x <--不可能恒成立.令()ln 2xh x x x=-+,则()2221ln 21ln 1022x x x h x x x --+-'=-+=<,因此()h x 在()1,+∞上是减函数,所以()()11h x h <=-,所以1a ≥-.又因为1a ≠-,所以1a >-.综上所述,满足条件的a 的取值范围是()1,-+∞.……………………………………14分 2、(广州市2014届高三1月调研测试)设函数()313f x x ax =-()0a >,()221g x bx b =+-. (1)若曲线()x f y =与()x g y =在它们的交点()c ,1处有相同的切线,求实数a ,b 的值;(2)当12ab -=时,若函数()()()h x f x g x =+在区间()0,2-内恰有两个零点,求实数a 的取值范围;(3)当1a =,0b =时,求函数()()()h x f x g x =+在区间[]3,+t t 上的最小值. 解:(1)因为()313f x x ax =-,()221g x bx b =+-, 所以()2f x x a '=-,()2g x bx '=.………………………………………………1分因为曲线()x f y =与()x g y =在它们的交点()c ,1处有相同切线, 所以()()11g f =,且()()11g f '='。
考试时间:120分钟满分:100分一、选择题(每题5分,共30分)1. 函数$f(x)=x^3-3x^2+4x+1$在$x=1$处的导数是:A. $1$B. $2$C. $3$D. $4$2. 若函数$f(x)=\frac{1}{x}$的导数$f'(x)$在$x=2$处的值为$-\frac{1}{4}$,则函数$f(x)$在$x=2$处的切线斜率为:A. $-\frac{1}{4}$B. $\frac{1}{4}$C. $1$D. $-1$3. 函数$y=2^x$的导数是:A. $2^x$B. $2^x\ln2$C. $\frac{1}{2^x}$D. $\frac{1}{2^x\ln2}$4. 已知函数$f(x)=\sin x$的导数$f'(x)$,则下列说法正确的是:A. $f'(x)$为奇函数B. $f'(x)$为偶函数C. $f'(x)$在$x=0$处为0D. $f'(x)$在$x=0$处不为05. 函数$y=x^2+2x+1$的导数在$x=-1$处的值为:A. $0$B. $1$C. $2$D. $3$二、填空题(每题5分,共25分)6. 函数$f(x)=x^3$的导数为__________。
7. 函数$y=\ln x$的导数为__________。
8. 函数$f(x)=e^x$的导数为__________。
9. 函数$y=\sin x$的导数为__________。
10. 函数$y=\cos x$的导数为__________。
三、解答题(每题15分,共60分)11. (15分)求函数$f(x)=x^3-6x^2+9x$的导数,并求出$f'(x)$在$x=1$和$x=3$处的值。
12. (15分)求函数$y=\frac{1}{x}$在$x=2$处的切线方程。
13. (15分)求函数$y=2^x$在$x=0$处的切线方程。
14. (15分)已知函数$f(x)=\sin x+\cos x$,求$f'(x)$。
广东省14市2016届高三上学期期末考试数学理试题分类汇编圆锥曲线一、选择题1、(潮州市2016届高三上期末)已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的一个焦点恰为抛物线28y x =的焦点,且离心率为2,则该双曲线的标准方程为A 、2213y x -= B 、221412x y -= C 、2213x y -= D 、221124x y -= 2、(东莞市2016届高三上期末)已知圆22()4x m y -+=上存在两点关于直线20x y --=对称,若离心率为2的双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的两条渐近线与圆相交,则它们的交点构成的图形的面积为(A )1 (B )3 (C )23 (D )43、(佛山市2016届高三教学质量检测(一))已知1F 、2F 分别是双曲线12222=-b y a x (0>a ,0>b )的左、右两个焦点,若在双曲线上存在点P ,使得︒=∠9021PF F ,且满足12212F PF F PF ∠=∠,那么双曲线的离心率为( )A .13+B .2C .3D .254、(广州市2016届高三1月模拟考试)过双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的一个焦点F 作一条渐近线的垂线,垂足为点A ,与另一条渐近线交于点B ,若2FB FA =uu r uu r,则此双曲线的离心率为(A )2 (B )3 (C )2 (D )55、(惠州市2016届高三第三次调研考试)若双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>与直线2y x =无交点,则离心率e 的取值范围是( ) A .(1,2)B .(1,2]C .(1,5)D . (1,5]6、(揭阳市2016届高三上期末)如果双曲线经过点(2,2)p ,且它的一条渐近线方程为y x =,那么该双曲线的方程式(A )22312y x -= (B ) 22122x y -= (C )22136x y -= (D )22122y x -= 7、(茂名市2016届高三第一次高考模拟考试)设双曲线2214y x -=上的点P 到点(0,5)的距离为6,则P 点到(0,5)-的距离是( )A .2或10 B.10 C.2 D.4或88、(清远市2016届高三上期末)已知双曲线C :2221x my +=的两条渐近线互相垂直,则抛物线E :2y mx =的焦点坐标是( )A 、(0,1)B 、(0,-1)C 、(0,12) D 、(0,-12) 9、(东莞市2016届高三上期末)已知直线l 过抛物线E :22(0)y px p =>的焦点F 且与x 轴垂直,l 与E 所围成的封闭图形的面积为24,若点P 为抛物线E 上任意一点,A (4,1),则|PA |+|PF |的最小值为(A )6 (B )4+22 (C )7 (D )4+2310、(汕尾市2016届高三上期末)已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左右焦点为,点 A 在其右半支上, 若12AF AF =0, 若,则该双曲线的离心率e 的取值范围为A. (1,2) B.(1, 3) C. (2, 3) D. (2, 6)11、(韶关市2016届高三1月调研)曲线221(6)106x y m m m +=<--与曲线221(59)59x y n n n+=<<--的( ) A .焦距相等 B . 离心率相等 C .焦点相同 D .顶点相同12、(珠海市2016届高三上期末)点00()P x y ,为双曲线22:149x y C -=上一点,12B B 、为C 的虚轴顶点,128PB PB ⋅<u u u r u u u r,则0x 的范围是( )A .626626(2][2)1313--,,U B .626626(2)(2)1313--,,U C .(222][222)--U ,, D .(222)(222]--,,U13、(湛江市2016年普通高考测试(一))等轴双曲线C 的中心在原点,焦点在x 轴上,C 与抛物线y 2=16x 的准线交于A ,B 两点,|AB |=43,则C 的实轴长为:C A 、2 B 、22 C 、4 D 、814、(潮州市2016届高三上期末)若双曲线2221(0)y x b b-=>的一条渐近线与圆22(2)x y +-=1至多有一个交点,则双曲线的离心率的取值范围是A 、(1,2)B 、[2,+∞)C 、(1,3]D 、B 、[3,+∞)选择题答案:1、A2、D3、A4、C5、D6、B7、A8、D9、C 10、A 11、A 12、C 13、 14、A 二、解答题1、(潮州市2016届高三上期末)已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>右顶点与右焦点的距离为3-1,短轴长为22。
广东省14市2016届高三上学期期末考试数学理试题分类汇编平面向量一、选择题1、(潮州市2016届高三上期末)如图,在△ABC 中,2BD DC = ,若,AB a AC b ==,则AD =A 、2133a b -B 、2133a b +C 、1233a b -D 、1233a b +2、(东莞市2016届高三上期末)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为,,a b c ,||5,2015120AB aBC bCA cAB =++= ,2BP PA =,则CP AB 的值为(A )233 (B )72- (C )-233(D )-83、(广州市2016届高三1月模拟考试)已知ABC ∆的三个顶点A ,B ,C 的坐标分别为())()0,1,,0,2-,O 为坐标原点,动点P 满足1CP =uu r,则OA OB OP ++uu r uu u r uu u r 的最小值是(A 1 (B 1 (C 1 (D 14、(惠州市2016届高三第三次调研考试)已知向量1(sin ,)2m A = 与向量(3,s i n 3c o s )n A A =共线,其中A 是ABC ∆的内角,则角A 的大小为( ) A. 6π B. 4π C. 3π D. 2π5、(揭阳市2016届高三上期末)已知直线0x y a -+=与圆心为C 的圆2270x y ++-+=相交于A ,B 两点,且4AC BC ⋅=,则实数a 的值为(A (B(C (D )6、(2016届高三第一次高考模拟考试)=∠=⋅==∆C B ABC 则中在,60,68 ( )A .︒60︒ C .︒150 D . ︒1207、(汕头市2016届高三上期末)设a ,b 是两个非零向量.下列命题正确的是( ) A .若|a +b |=|a |-|b |,则a ⊥b B .若a ⊥b ,则|a +b |=|a |-|b | C .若|a +b |=|a |-|b |,则存在实数λ使得a =λb D .若存在实数λ,使得a =λb ,则|a +b |=|a |-|b |8、(汕尾市2016届高三上期末)已知 P 是△ABC 所在平面内一点,,则:( )A.2:1B.4:1C.8:1D.16:19、(韶关市2016届高三1月调研)在△ABC 中,∠C =90°,且BC =3,点M 满足BM 2MA = , 则CM CB ⋅等于( )A .2B .3C .4D .610、(湛江市2016年普通高考测试(一))在△ABC 中,AB =2,AC =3,AB BC=1,则BC=A B C 、 D 11、(肇庆市2016届高三第二次统测(期末))在∆ABC 中,若(1,2),(2,1)AB BC ==-- ,则cos B 的值是(A )45 (B )45- (C )35 (D )35-选择题答案: 1、D解析:过点D 分别作//DE AC ,//DF AB ,交点分别为E ,F ,由已知得13AE AB =,23AF AC =,故12123333AD AE AF AB AC a b =+=+=+ .故选D2、MA3、A4、C【解析】m ∥n,3sin (sin )02A A A ∴+-=1cos 2320222A A -∴+-= 12cos 21,sin(2)1226A A A π-=-=,11(0,),2(,)666A A ππππ∈∴-∈- 所以2,623A A πππ-==,故应选C5、C6、选D 。
高三数学导数的实际应用试题答案及解析1.已知函数,.(Ⅰ)若曲线在点处的切线与直线垂直,求的值;(Ⅱ)求函数的单调区间;(Ⅲ)设,当时,都有成立,求实数的取值范围.【答案】(Ⅰ),(Ⅱ)当时,的单调增区间为;当时,的单调增区间是,的单调减区间是.(Ⅲ).【解析】(Ⅰ)利用导数的几何意义,曲线在点处的切线斜率为在点处的导数值. 由已知得.所以.,(Ⅱ)利用导数求函数单调区间,需明确定义域,再导数值的符号确定单调区间. 当时,,所以的单调增区间为.当时,令,得,所以的单调增区间是;令,得,所以的单调减区间是.(Ⅲ)不等式恒成立问题,一般利用变量分离转化为最值问题. “当时,恒成立”等价于“当时,恒成立.”设,只要“当时,成立.”易得函数在处取得最小值,所以实数的取值范围.(Ⅰ)由已知得.因为曲线在点处的切线与直线垂直,所以.所以.所以. 3分(Ⅱ)函数的定义域是,.(1)当时,成立,所以的单调增区间为.(2)当时,令,得,所以的单调增区间是;令,得,所以的单调减区间是.综上所述,当时,的单调增区间为;当时,的单调增区间是,的单调减区间是. 8分(Ⅲ)当时,成立,.“当时,恒成立”等价于“当时,恒成立.”设,只要“当时,成立.”.令得,且,又因为,所以函数在上为减函数;令得,,又因为,所以函数在上为增函数.所以函数在处取得最小值,且.所以.又因为,所以实数的取值范围. 13分(Ⅲ)另解:(1)当时,由(Ⅱ)可知,在上单调递增,所以.所以当时,有成立.(2)当时,可得.由(Ⅱ)可知当时,的单调增区间是,所以在上单调递增,又,所以总有成立.(3)当时,可得.由(Ⅱ)可知,函数在上为减函数,在为增函数,所以函数在处取最小值,且.当时,要使成立,只需,解得.所以.综上所述,实数的取值范围.【考点】利用导数求切线,利用导数求单调区间,利用导数求最值2.已知y=f(x)与y=g(x)都为R上的可导函数,且f′(x)>g′(x),则下面不等式正确的是()A.f(2)+g(1)>f(1)+g(2)B.f(1)+f(2)>g(1)+g(2)C.f(1)﹣f(2)>g(1)﹣g(2)D.f(2)﹣g(1)>f(1)﹣g(2)【答案】A【解析】∵f'(x)>g'(x),∴f'(x)﹣g'(x)>0,∴[f(x)﹣g(x)]′>0,∴函数f(x)﹣g(x)在R上为增函数.∵1<2,∴f(1)﹣g(1)<f(2)﹣g(2),移向即得f(2)+g(1)>f(1)+g(2)故选A3.某公司生产一种产品,固定成本为20000元,每生产一单位的产品,成本增加100元,若总收入R与年产量x的关系是,则当总利润最大时,每年生产产品的单位数是()A.150B.200C.250D.300【答案】D【解析】∵总利润由P′(x)=0,得x=300,故选D.4.一个圆柱形圆木的底面半径为1m,长为10m,将此圆木沿轴所在的平面剖成两个部分.现要把其中一个部分加工成直四棱柱木梁,长度保持不变,底面为等腰梯形(如图所示,其中O为圆心,在半圆上),设,木梁的体积为V(单位:m3),表面积为S(单位:m2).(1)求V关于θ的函数表达式;(2)求的值,使体积V最大;(3)问当木梁的体积V最大时,其表面积S是否也最大?请说明理由.【答案】(1);(2);(3)是.【解析】(1)本题求直四棱柱的体积,关键是求底面面积,我们要用底面半径1和表示出等腰梯形的上底和高,从图形中可知高为,而,因此面积易求,体积也可得出;(2)我们在(1)中求出,这里的最大值可利用导数知识求解,求出,解出方程在上的解,然后考察在解的两边的正负性,确定是最大值点,实质上对应用题来讲,导数值为0的那个唯一点就是要求的极值点);(3),上(2)我们可能把木梁的表面积用表示出来,,由于在体积中出现,因此我们可求的最大值,这里可不用导数来求,因为,可借助二次函数知识求得最大值,如果这里取最大值时的和取最大值的取值相同,则结论就是肯定的.试题解析:(1)梯形的面积=,. 2分体积. 3分(2).令,得,或(舍).∵,∴. 5分当时,,为增函数;当时,,为减函数. 7分∴当时,体积V最大. 8分(3)木梁的侧面积=,.=,. 10分设,.∵,∴当,即时,最大. 12分又由(2)知时,取得最大值,所以时,木梁的表面积S最大. 13分综上,当木梁的体积V最大时,其表面积S也最大. 14分【考点】(1)函数解析式;(2)用导数求最值;(3)四棱柱的表面积及其最值.5.一火车锅炉每小时煤的消耗费用与火车行驶速度的立方成正比,已知当速度为20 km/h时,每小时消耗的煤价值40元,其他费用每小时需400元,火车的最高速度为100 km/h,火车以何速度行驶才能使从甲城开往乙城的总费用最少?【答案】速度为20 km/h时,总费用最少【解析】设火车的速度为x km/h,甲、乙两城距离为a km.由题意,令40=k·203,∴k=,则总费用f(x)=(kx3+400)·=a.∴f(x)=a (0<x≤100).由f′(x)==0,得x=20.当0<x<20时,f′(x)<0;当20<x<100时,f′(x)>0.∴当x=20时,f(x)取最小值,即速度为20 km/h时,总费用最少.6.已知函数(Ⅰ)若对任意,使得恒成立,求实数的取值范围;(Ⅱ)证明:对,不等式成立.【答案】(Ⅰ)(Ⅱ)详见解析.【解析】(Ⅰ) 利用导数分析单调性,进而求最值;(Ⅱ)利用不等式的放缩和数列的裂项求和试题解析:(I)化为易知,,设,设,,,上是增函数,(Ⅱ)由(I)知:恒成立,令,取相加得:即证明完毕【考点】查导数,函数的单调性,数列求和,不等式证明7.设等差数列{an }的前n项和为Sn,已知(a5-1)3+2 011·(a5-1)=1,(a2 007-1)3+2 011(a2 007-1)=-1,则下列结论正确的是()A.S2 011=2 011,a2 007<a5B.S2 011=2 011,a2 007>a5C.S2 011=-2 011,a2 007≤a5D.S2 011=-2 011,a2 007≥a5【答案】A 【解析】令,在R上单调递增且连续的函数所以函数只有唯一的零点,从而可得,同理∵(a5-1)3+2 011·(a5-1)=1,(a2 007-1)3+2 011(a2 007-1)=-1两式相加整理可得,由,可得>0,由等差数列的性质可得【考点】函数性质与等差数列及性质点评:本题的入手点在于通过已知条件的两数列关系式构造两函数,借助于函数单调性得到数列中某些特定项的范围,再结合等差数列中的相关性质即可求解,本题难度很大8.已知定义在上的函数满足,且,,若数列的前项和等于,则=A.7B.6C.5D.4【答案】B【解析】由得,即为R上的减函数,所以,由,得,即,解得或,又,所以,故,数列即,其前项和为,整理得,解得,故选B.【考点】本题考查了导数与数列的综合运用点评:此类问题常常利用导数法研究函数的单调性,然后再利用数列的知识求解9.已知f(x)=x-(a>0),g(x)=2lnx+bx且直线y=2x-2与曲线y=g(x)相切.(1)若对[1,+)内的一切实数x,小等式f(x)≥g(x)恒成立,求实数a的取值范围;(2)当a=l时,求最大的正整数k,使得对[e,3](e=2.71828是自然对数的底数)内的任意k个实数x1,x2,,xk都有成立;(3)求证:.【答案】(1);(2)的最大值为.(3)当时,根据(1)的推导有,时,,即.令,得,化简得,。
理科高三数学教案:导数及其应用【】鉴于大伙儿对查字典数学网十分关注,小编在此为大伙儿搜集整理了此文理科高三数学教案:导数及其应用,供大伙儿参考!本文题目:理科高三数学教案:导数及其应用第三章导数及其应用高考导航考试要求重难点击命题展望1.导数概念及其几何意义(1)了解导数概念的实际背景;(2)明白得导数的几何意义.2.导数的运算(1)能依照导数定义,求函数y=c(c为常数),y=x,y=x2,y=x3,y= ,y= 的导数;(2)能利用差不多初等函数的导数公式和导数的四则运算法则求简单函数的导数,能求简单的复合函数(仅限于形如f(ax+b)的复合函数)的导数.3.导数在研究函数中的应用(1)了解函数单调性和导数的关系,能利用导数研究函数的单调性,会求函数的单调区间(其中多项式函数一样不超过三次);(2)了解函数在某点取得极值的必要条件和充分条件;会用导数求函数的极大值、极小值(其中多项式函数一样不超过三次);会求闭区间上函数的最大值、最小值(其中多项式函数一样不超过三次).4.生活中的优化问题会利用导数解决某些实际问题.5.定积分与微积分差不多定理(1)了解定积分的实际背景,了解定积分的差不多思想,了解定积分的概念;(2)了解微积分差不多定理的含义. 本章重点:1.导数的概念;2.利用导数求切线的斜率;3.利用导数判定函数单调性或求单调区间;4.利用导数求极值或最值;5.利用导数求实际问题最优解.本章难点:导数的综合应用. 导数与定积分是微积分的核心概念之一,也是中学选学内容中较为重要的知识之一.由于其应用的广泛性,为我们解决有关函数、数列问题提供了更一样、更有效的方法.因此,本章知识在高考题中常在函数、数列等有关最值不等式问题中有所表达,既考查数形结合思想,分类讨论思想,也考查学生灵活运用所学知识和方法的能力.考题可能以选择题或填空题的形式来考查导数与定积分的差不多运算与简单的几何意义,而以解答题的形式来综合考查学生的分析问题和解决问题的能力.知识网络3 .1 导数的概念与运算典例精析题型一导数的概念【例1】已知函数f(x)=2ln 3x+8x,求f(1-2x)-f(1)x的值.【解析】由导数的定义知:f(1-2x)-f(1)x=-2 f(1-2x)-f(1)-2x=-2f(1)=-20.【点拨】导数的实质是求函数值相关于自变量的变化率,即求当x0时,平均变化率yx的极限.【变式训练1】某市在一次降雨过程中,降雨量y(mm)与时刻t(min)的函数关系能够近似地表示为f(t)=t2100,则在时刻t=10 min的降雨强度为()A.15 mm/minB.14 mm/minC.12 mm/minD.1 mm/min【解析】选A.题型二求导函数【例2】求下列函数的导数.(1)y=ln(x+1+x2);(2)y=(x2-2x+3)e2x;(3)y=3x1-x.【解析】运用求导数公式及复合函数求导数法则.(1)y=1x+1+x2(x+1+x2)=1x+1+x2(1+x1+x2)=11+x2.(2)y=(2x-2)e2x+2(x2-2x+3)e2x=2(x2-x+2)e2x.(3)y=13(x1-x 1-x+x(1-x)2=13(x1-x 1(1-x)2=13x (1-x)【变式训练2】如下图,函数f(x)的图象是折线段ABC,其中A、B、C的坐标分别为(0,4),(2,0),(6,4),则f(f(0))= ; f(1+x)-f(1)x= (用数字作答).【解析】f(0)=4,f(f(0))=f(4)=2,由导数定义f(1+x)-f(1)x=f(1).当02时,f(x)=4-2x,f(x)=-2,f(1)=-2.题型三利用导数求切线的斜率【例3】已知曲线C:y=x3-3x2+2x,直线l:y=kx,且l与C切于点P(x0,y0) (x00),求直线l的方程及切点坐标.【解析】由l过原点,知k=y0x0 (x00),又点P(x0,y0) 在曲线C上,y0=x30-3x20+2x0,因此y0x0=x20-3x0+2.而y=3x2-6x+2,k=3x20-6x0+2.又k=y0x0,因此3x20-6x0+2=x20-3x0+2,其中x00,解得x0=32.因此y0=-38,因此k=y0x0=-14,因此直线l的方程为y=-14x,切点坐标为(32,-38).【点拨】利用切点在曲线上,又曲线在切点处的切线的斜率为曲线在该点处的导数来列方程,即可求得切点的坐标.【变式训练3】若函数y=x3-3x+4的切线通过点(-2,2),求此切线方程.【解析】设切点为P(x0,y0),则由y=3x2-3得切线的斜率为k=3x20-3.因此函数y=x3-3x+4在P(x0,y0)处的切线方程为y-y0=(3x20-3)(x-x0).又切线通过点(-2,2),得2-y0=(3x20-3)(-2-x0),①而切点在曲线上,得y0=x30-3x0+4,②由①②解得x0=1或x0=-2.则切线方程为y=2 或9x-y+20=0.总结提高1.函数y=f(x)在x=x0处的导数通常有以下两种求法:(1) 导数的定义,即求yx= f(x0+x)-f(x0)x的值;(2)先求导函数f(x),再将x=x0的值代入,即得f(x0)的值.2.求y=f(x)的导函数的几种方法:(1)利用常见函数的导数公式;(2)利用四则运算的导数公式;(3)利用复合函数的求导方法.3.导数的几何意义:函数y=f(x)在x=x0处的导数f(x0),确实是函数y =f(x)的曲线在点P(x0,y0)处的切线的斜率.3.2 导数的应用(一)典例精析题型一求函数f(x)的单调区间【例1】已知函数f(x)=x2-ax-aln(x-1)(aR),求函数f(x)的单调区间.【解析】函数f(x)=x2-ax-aln(x-1)的定义域是(1,+).f(x)=2x-a-ax-1=2x(x-a+22)x-1,①若a0,则a+221,f(x)=2x(x-a+22)x-10在(1,+)上恒成立,因此a0时,f(x)的增区间为(1,+).②若a0,则a+221,故当x(1,a+22]时,f(x)=2x(x-a+22)x-1当x[a+22,+)时,f(x)=2x(x-a+22)x-10,因此a0时,f(x)的减区间为(1,a+22],f(x)的增区间为[a+22,+).【点拨】在定义域x1下,为了判定f(x)符号,必须讨论实数a+22与0及1的大小,分类讨论是解本题的关键.【变式训练1】已知函数f(x)=x2+ln x-ax在(0,1)上是增函数,求a的取值范畴.【解析】因为f(x)=2x+1x-a,f(x)在(0,1)上是增函数,因此2x+1x-a0在(0,1)上恒成立,即a2x+1x恒成立.又2x+1x22(当且仅当x=22时,取等号).因此a22,故a的取值范畴为(-,22].【点拨】当f(x)在区间(a,b)上是增函数时f(x)0在(a,b)上恒成立;同样,当函数f(x)在区间(a,b)上为减函数时f(x)0在(a,b)上恒成立.然后就要依照不等式恒成立的条件来求参数的取值范畴了.题型二求函数的极值【例2】已知f(x)=ax3+bx2+cx(a0)在x=1时取得极值,且f(1)=-1.(1)试求常数a,b,c的值;(2)试判定x=1是函数的极小值点依旧极大值点,并说明理由.【解析】(1)f(x)=3ax2+2bx+c.因为x=1是函数f(x)的极值点,因此x=1是方程f(x)=0,即3ax2+2bx+c=0的两根.由根与系数的关系,得又f(1)=-1,因此a+b+c=-1. ③由①②③解得a=12,b=0,c=-32.(2)由(1)得f(x)=12x3-32x,因此当f(x)=32x2-320时,有x-1或x当f(x)=32x2-320时,有-1因此函数f(x)=12x3-32x在(-,-1)和(1,+)上是增函数,在(-1,1)上是减函数.因此当x=-1时,函数取得极大值f(-1)=1;当x=1时,函数取得极小值f (1)=-1.【点拨】求函数的极值应先求导数.关于多项式函数f(x)来讲,f(x)在点x=x0处取极值的必要条件是f(x)=0.然而,当x0满足f(x0)=0时,f(x)在点x=x0处却未必取得极值,只有在x0的两侧f(x)的导数异号时,x0才是f(x)的极值点.同时假如f(x)在x0两侧满足左正右负,则x0是f(x)的极大值点,f(x0)是极大值;假如f(x)在x0两侧满足左负右正,则x0是f(x)的极小值点,f(x0)是极小值.【变式训练2】定义在R上的函数y=f(x),满足f(3-x)=f(x),(x-32)f(x) 0,若x13,则有()A. f(x1)f(x2)C. f(x1)=f(x2)D.不确定【解析】由f(3-x)=f(x)可得f[3-(x+32)]=f(x+32),即f(32-x)=f(x+32),因此函数f(x)的图象关于x=32对称.又因为(x-32)f(x)0,因此当x32时,函数f (x)单调递减,当x32时,函数f(x)单调递增.当x1+x22=32时,f(x1)=f(x2),因为x1+x23,因此x1+x2232,相当于x1,x2的中点向右偏离对称轴,因此f(x1)f(x2).故选B.题型三求函数的最值【例3】求函数f(x)=ln(1+x)-14x2在区间[0,2]上的最大值和最小值.【解析】f(x)=11+x-12x,令11+x-12x=0,化简为x2+x-2=0,解得x1=-2或x2=1,其中x1=-2舍去.又由f(x)=11+x-12x0,且x[0,2],得知函数f(x)的单调递增区间是(0,1),同理,得知函数f(x)的单调递减区间是(1,2),因此f(1)=ln 2-14为函数f(x)的极大值.又因为f(0)=0,f(2)=ln 3-10,f(1)f(2),因此,f(0)=0为函数f(x)在[0,2]上的最小值,f(1)=ln 2-14为函数f(x)在[0,2]上的最大值.【点拨】求函数f(x)在某闭区间[a,b]上的最值,第一需求函数f(x)在开区间(a,b)内的极值,然后,将f(x)的各个极值与f(x)在闭区间上的端点的函数值f(a)、f(b)比较,才能得出函数f(x)在[a,b]上的最值.【变式训练3】(2021江苏)f(x)=ax3-3x+1对x[-1,1]总有f(x)0成立,则a= .【解析】若x=0,则不管a为何值,f(x)0恒成立.当x(0,1]时,f(x)0能够化为a3x2-1x3,设g(x)=3x2-1x3,则g(x)=3(1-2x)x4,x(0,12)时,g(x)0,x(12,1]时,g(x)0.因此g(x)max=g(12)=4,因此a4.当x[-1,0)时,f(x)0能够化为a3x2-1x3,现在g(x)=3(1-2x)x40,g(x)min=g(-1)=4,因此a4.综上可知,a=4.总结提高1.求函数单调区间的步骤是:(1)确定函数f(x)的定义域D;(2)求导数f(3)依照f(x)0,且xD,求得函数f(x)的单调递增区间;依照f(x)0,且xD,求得函数f(x)的单调递减区间.2.求函数极值的步骤是:(1)求导数f(2)求方程f(x)=0的根;(3)判定f(x)在方程根左右的值的符号,确定f(x)在那个根处取极大值依旧取极小值.3.求函数最值的步骤是:先求f(x)在(a,b)内的极值;再将f(x)的各极值与端点处的函数值f(a)、f(b)比较,其中最大的一个是最大值,最小的一个是最小值.3.3 导数的应用(二)典例精析题型一利用导数证明不等式【例1】已知函数f(x)=12x2+ln x.(1)求函数f(x)在区间[1,e]上的值域;(2)求证:x1时,f(x)23x3.【解析】(1)由已知f(x)=x+1x,当x[1,e]时,f(x)0,因此f(x)在[1,e]上为增函数.故f(x)max=f(e)=e22+1,f(x)min=f(1)=12,因而f(x)在区间[1,e]上的值域为[12,e22+1].(2)证明:令F(x)=f(x)-23x3=-23x3+12x2+ln x,则F(x)=x+1x-2x2=(1-x) (1+x+2x2)x,因为x1,因此F(x)0,故F(x)在(1,+)上为减函数.又F(1)=-160,故x1时,F(x)0恒成立,即f(x)23x3.【点拨】有关超越性不等式的证明,构造函数,应用导数确定所构造函数的单调性是常用的证明方法.【变式训练1】已知对任意实数x,有f(-x)=-f(x),g(-x)=g(x),且x0时,f(x)0,g(x)0,则x0时()A.f(x)0,g(x)0B.f(x)0,g(x)0C.f(x)0,g(x)0D.f(x)0,g(x)0【解析】选B.题型二优化问题【例2】(2009湖南)某地建一座桥,两端的桥墩已建好,这两个桥墩相距m米,余下工程只需建两端桥墩之间的桥面和桥墩.经测算,一个桥墩的工程费用为256万元;距离为x米的相邻两墩之间的桥面工程费用为(2+x) x万元.假设桥墩等距离分布,所有桥墩都视为点,且不考虑其他因素.记余下工程的费用为y万元.(1)试写出y关于x的函数关系式;(2)当m=640米时,需新建多少个桥墩才能使y最小?【解析】(1)设需新建n个桥墩,则(n+1)x=m,即n=mx-1.因此y=f(x)=256n+(n+1)(2+x)x=256(mx-1)+mx(2+x)x=256mx+mx+2m-256.(2)由(1)知f(x)=-256mx2+12mx =m2x2(x -512).令f(x)=0,得x =512.因此x=64.当00,f(x)在区间(64,640)内为增函数.因此f(x)在x=64处取得最小值.现在n=mx-1=64064-1=9.故需新建9个桥墩才能使y最小.【变式训练2】(2021上海)如图所示,为了制作一个圆柱形灯笼,先要制作4个全等的矩形骨架,总计耗用9.6米铁丝,骨架把圆柱底面8等份,再用S平方米塑料片制成圆柱的侧面和下底面(不安装上底面).当圆柱底面半径r取何值时,S取得最大值?并求出该最大值(结果精确到0.01平方米).【解析】设圆柱底面半径为r,高为h,则由已知可得4(4r+2h)=9.6,因此2r+h=1.2.S=2.4r2,h=1.2-2r0,因此r0.6.因此S=2.4r2(0令f(r)=2.4r2,则f(r)=2 .4r.令f(r)=0得r=0.4.因此当00;当0.4因此r=0.4时S最大,Smax=1.51.题型三导数与函数零点问题【例3】设函数f(x)=13x3-mx2+(m2-4)x,xR.(1)当m=3时,求曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线方程;(2)已知函数f(x)有三个互不相同的零点0,,,且.若对任意的x[,],都有f(x)f(1)恒成立,求实数m的取值范畴.【解析】(1)当m=3时,f(x)=13x3-3x2+5x,f(x)=x2-6x+5.因为f(2)=23,f(2)=-3,因此切点坐标为(2,23),切线的斜率为-3,则所求的切线方程为y-23=-3(x-2),即9x+3y-20=0.(2)f(x)=x2-2mx+(m2-4).令f(x)=0,得x=m-2或x=m+2.当x(-,m-2)时,f(x)0,f(x)在(-,m-2)上是增函数;当x(m-2,m+2)时,f(x)0,f(x)在(m-2,m+2)上是减函数;当x(m+2,+)时,f(x)0,f(x)在(m+2,+)上是增函数.因为函数f(x)有三个互不相同的零点0,,,且f(x)=13x[x2-3mx+3(m2-4)],因此解得m(-4,-2)(-2,2)(2,4).当m(-4,-2)时,m-2因此现在f()=0,f(1)f(0)=0,与题意不合,故舍去.当m(-2,2)时,m-20因此因为对任意的x[,],都有f(x)f(1)恒成立,因此1.因此f(1)为函数f(x)在[,]上的最小值.因为当x=m+2时,函数f(x)在[,]上取最小值,因此m+2=1,即m=-1.当m(2,4)时,0因此0因为对任意的x[,],都有f(x)f(1)恒成立,因此1.因此f(1)为函数f(x)在[,]上的最小值.因为当x=m+2时,函数f(x)在[,]上取最小值,因此m+2=1,即m=-1(舍去).综上可知,m的取值范畴是{-1}.【变式训练3】已知f(x)=ax2(aR),g(x)=2ln x.(1)讨论函数F(x)=f(x)-g(x)的单调性;(2)若方程f(x)=g(x)在区间[2,e]上有两个不等解,求a的取值范畴.【解析】(1)当a0时,F(x)的递增区间为(1a,+),递减区间为(0,1a);当a0时,F(x)的递减区间为(0,+).(2)[12ln 2,1e).总结提高在应用导数处理方程、不等式有关问题时,第一应熟练地将方程、不等式问题直截了当转化为函数问题,再利用导数确定函数单调性、极值或最值.3.4 定积分与微积分差不多定理典例精析题型一求常见函数的定积分【例1】运算下列定积分的值.(1) (x-1)5dx;(2) (x+sin x)dx.【解析】(1)因为[16(x-1)6]=(x-1)5,因此(x-1)5dx= =16.(2)因为(x22-cos x)=x+sin x,因此(x+sin x)dx= =28+1.【点拨】(1)一样情形下,只要能找到被积函数的原函数,就能求出定积分的值;(2)当被积函数是分段函数时,应对每个区间分段积分,再求和;(3)关于含有绝对值符号的被积函数,应先去掉绝对值符号后积分;(4)当被积函数具有奇偶性时,可用以下结论:①若f(x)是偶函数时,则f(x)dx=2 f(x)dx;②若f(x)是奇函数时,则f(x)dx=0.【变式训练1】求(3x3+4sin x)dx.【解析】(3x3+4sin x)dx表示直线x=-5,x=5,y=0和曲线y=3x3+4si n x所围成的曲边梯形面积的代数和,且在x轴上方的面积取正号,在x 轴下方的面积取负号.又f(-x)=3(-x)3+4sin(-x)=-(3x3+4sin x)=-f(x).因此f(x)=3x3+4sin x在[-5,5]上是奇函数,因此(3x3+4sin x)dx=- (3x3+4sin x)dx,因此(3x3+4sin x)dx= (3x3+4sin x)dx+ (3x3+4sin x)dx=0.题型二利用定积分运算曲边梯形的面积【例2】求抛物线y2=2x与直线y=4-x所围成的平面图形的面积.【解析】方法一:如图,由得交点A(2,2),B(8,-4),则S= [2x-(-2x)]dx+ [4-x-(-2x)]dx=163+383=18.方法二:S= [(4-y)-y22]dy= =18.【点拨】依照图形的特点,选择不同的积分变量,可使运算简捷,在以y为积分变量时,应注意将曲线方程变为x=(y)的形式,同时,积分上、下限必须对应y的取值.【变式训练2】设k 是一个正整数,(1+xk)k的展开式中x3的系数为1 16,则函数y=x2与y=kx-3的图象所围成的阴影部分(如图)的面积为.【解析】Tr+1=Crk(xk)r,令r=3,得x3的系数为C3k1k3=116,解得k =4.由得函数y=x2与y=4x-3的图象的交点的横坐标分别为1,3.因此阴影部分的面积为S= (4x-3-x2)dx=(2x2-3x- =43.题型三定积分在物理中的应用【例3】(1) 变速直线运动的物体的速度为v (t)=1-t2,初始位置为x0 =1,求它在前2秒内所走过的路程及2秒末所在的位置;(2)一物体按规律x=bt3作直线运动,式中x为时刻t内通过的距离,媒质的阻力正比于速度的平方,试求物体由x=0运动到x=a时阻力所做的功.【解析】(1)当01时,v(t)0,当12时,v(t)0,因此前2秒内所走过的路程为s= v(t)dt+ (-v(t))dt= (1-t2)dt+ (t2-1)dt= + =2.2秒末所在的位置为x1=x0+ v(t)dt=1+ (1-t2)dt=13.因此它在前2秒内所走过的路程为2,2秒末所在的位置为x1=13.(2) 物体的速度为v=(bt3)=3bt2.媒质阻力F阻=kv2=k(3bt2)2=9kb2t4,其中k为比例常数,且k0.当x=0时,t=0;当x=a时,t=t1=(ab) ,又ds=vdt,故阻力所做的功为W阻= ds = kv2vdt=k v3dt= k (3bt 2)3dt=277kb3t71 = 277k3a7b2.【点拨】定积分在物理学中的应用应注意:v(t)= a(t)dt,s(t)= v(t)dt和W= F(x)dx这三个公式.【变式训练3】定义F(x,y)=(1+x)y,x,y(0,+).令函数f(x)=F[1,log 2(x2-4x+9)]的图象为曲线C1,曲线C1与y轴交于点A(0,m),过坐标原点O向曲线C1作切线,切点为B(n,t)(n0),设曲线C1在点A,B之间的曲线段与线段OA,OB所围成图形的面积为S,求S的值.【解析】因为F(x,y)=(1+x)y,因此f(x)=F(1,log2(x2-4x+9))= =x2-4x +9,故A(0,9),又过坐标原点O向曲线C1作切线,切点为B(n,t)(n0),f(x) =2x-4.因此解得B(3,6),因此S= (x2-4x+9-2x)dx=(x33-3x2+9x) =9.总结提高1.定积分的运算关键是通过逆向思维求得被积函数的原函数.?2.定积分在物理学中的应用必须遵循相应的物理过程和物理原理.?3.利用定积分求平面图形面积的步骤:?(1)画出草图,在直角坐标系中画出曲线或直线的大致图象;?(2)借助图形确定出被积函数,求出交点坐标,确定积分的上、下限;?(3)把曲边梯形的面积表示成若干个定积分的和;?死记硬背是一种传统的教学方式,在我国有悠久的历史。
广东省14市高三上学期期末考试数学理试题分类汇编导数及其应用一、选择、填空题1、(东莞市2019届高三上学期期末)已知直线y =+l 与曲线y =ln 相切,则= A 、21e B 、1eC 、eD 、2e 2、(广州市2019届高三12月调研考试)已知过点(,0)A a 作曲线:xC y x e =⋅的切线有且仅有两条,则实数a 的取值范围是 A .()(),40+-∞-∞,B .()0+∞,C .()(),1+-∞-∞1,D .(),1-∞- 3、(惠州市2019届高三第三次调研考试)已知偶函数()f x 满足()()44f x f x +=-且()00f =,当](0,4x ∈时关于x 的不等式()()20f x a f x +⋅>⎡⎤⎣⎦在[]200,200-上有且只有200个整数解,则实数a 的取值范围为( )AC 4、(清远市2019届高三上期末)对于三次函数d cx bx ax x f +++=23)((0,,,,≠∈a R d c b a )有如下定义:设()x f '是函数()x f 的导函数,()x f ''是函数()x f '的导函数,若方程()x f ''=0有实数解m ,则称点()()m f m ,为函数()x f y =的“拐点”。
若点()3,1-是函数()523-+-=bx ax x x g ()R b a ∈,的“拐点”,也是函数()x g 图像上的点,则函数()x b x a x h 2cos 21sin 31+=的最大值是________. 5、(汕头市2019届高三上学期期末)设曲线 f ()=e+2 (e 为自然对数的底数) 上任意一点处的切线为 l 1 , 总存在曲线g ()=-a +sin 上某点处的切线 l 2 , 使得 l 1 ⊥l 2 , 则实数 a 的取值范围为A.[-1, 2] B 、(-1,2) C 、(-12,1) D.[-12,1] 6、(韶关市2019届高三上学期期末)巳知定义域为R 的函数f ()满足(1)f =2,2()'()6('()f x xf x f x +>是f ()的导函数),且y =f (-1)的图象关于直线=1对称.则不等式21()3f x x>-的解集为 A 、{|-1<<0或0<<1} B 、{|-2<<0或0<<2} C 、{|<-2或>2} D 、{|<-1或>1}7、(韶关市2019届高三上学期期末)已知直线l 是曲线y =ln 在点(1,0)处的切线,则直线l 的方程为 . 8、(肇庆市2019届高三上学期期末)已知1x =是()()2323e xf x x a x a ⎡⎤=-+++⎣⎦的极小值点,则实数a 的取值范围是 A .()1+∞,B .()1-+∞,C .()1-∞-,D .()1-∞, 9、(珠海市2019届高三上学期期末)函数()ln(1)f x x =+在点(0,f (0))处的切线方程为( ) A 、y =-1 B 、y = C 、y =2-1 D 、y =210、(东莞市2019届高三上学期期末)已知奇函数f ()的导函数为f '(),且f (-1)=0,当>0时f ()+f '()>0恒成立,则使得f ()>0成立的的取值范围为A 、(0,l )∪(-1,0)B 、(-1,+∞)∪(0,1)C 、(1,+∞)∪(-1,0)D 、(1,+∞)∪(-∞,-1) 参考答案 一、填空题1、A2、A3、D4、12+5、D6、D7、y =-18、D9、B 10、C二、解答题1、(东莞市2019届高三上学期期末)己知函数ln ()xf x b x=+,函数2()()2g x xf x x =+. (1)求函数f()的单调区间;(2)设1,2 (1<2)是函数g()的两个极值点,若b ≤,求g(l )一g(2)的最小值.2、(广州市2019届高三12月调研考试)已知函数()()212ln ,x f x a x x a x-=-+∈R . (1)讨论()f x 的单调性;(2)若()f x 有两个零点,求实数a 的取值范围.3、(惠州市2019 (1)当曲线()y f x =在点()()11f ,处的切线与直线y x =垂直时,求实数a 的值;(2有两个零点,求实数a 的取值范围。
广东省13大市2013届高三上期末考数学理试题分类汇编导数及其应用一、选择题、填空题1、(潮州市2013届高三上学期期末)定义域R 的奇函数()f x ,当(,0)x ∈-∞时()'()0f x xf x +<恒成立,若3(3)a f =,()b f =1,2(2)c f =--,则 A .a c b >> B .c b a >> C .c a b >> D . a b c >> 答案:A2、(广州市2013届高三上学期期末)若直线2y x m =+是曲线ln y x x =的切线,则实数m 的值为 . 答案:分析:设切点为,由得,故切线方程为,整理得,与比较得,解得,故3、(茂名市2013届高三上学期期末)计算 .答案:2e4、(增城市2013届高三上学期期末)曲线x y =2与2x y =所围成的图形的面积是 . 答案:31 5、(肇庆市2013届高三上学期期末)函数321()2323f x x x x =-+-在区间[0,2]上最大值为 答案:23-解析:2()4301,3f x x x x x '=-+=⇒==,24(0)2,(1),(2)33f f f =-=-=- 6、(中山市2013届高三上学期期末)10.曲线2:x y C =、直线2:=x l 与x 轴所围成的图形面积为_________ 答案:837、(中山市2013届高三上学期期末)11.已知函数()x f 的导数()()()()1,f x a x x a f x x a '=+-=若在处取得极大值,则a 的取值范围为__________ 答案:01<<-a8、(珠海市2013届高三上学期期末)函数=y xxsin 的导函数='y .答案:2sin cos x xx x -二、解答题1、(潮州市2013届高三上学期期末)二次函数()f x 满足(0)(1)0f f ==,且最小值是14-. (1)求()f x 的解析式; (2)设常数1(0,)2t ∈,求直线: 2y t t =-与()f x 的图象以及y 轴所围成封闭 图形的面积是()S t ;(3)已知0m ≥,0n ≥,求证:211()()24m n m n +++≥+.解:(1)由二次函数()f x 满足(0)(1)0f f ==.设()(1)(0)f x ax x a =-≠,则221()()24af x ax ax a x =-=--. ……………… 2分 又()f x 的最小值是14-,故144a -=-.解得1a =. ∴2()f x x x =-; ………………4分(2)依题意,由22x x t t -=-,得x t =,或1x t =-.(1t -t)……6分 由定积分的几何意义知3232222002()[()()]()|3232ttx x t t S t x x t t dx t x tx =---=--+=-+⎰…… 8分(3)∵()f x 的最小值为14-,故14m -≥-,14n -≥-. …… 10分∴12m n +-≥-,故12m n ++≥. ……… 12分∵1()02m n +≥≥,102m n ++≥≥, ……… 13分∴11()()22m n m n +++≥=+∴211()()24m n m n +++≥. ……… 14分 2、(东莞市2013届高三上学期期末)已知函数(),R xf x e kx x =-∈(e 是自然对数的底数,e=2.71828……)(1)若k=e ,求函数()f x 的极值;(2)若k R ∈,求函数()f x 的单调区间;(3)若k R ∈,讨论函数()f x 在(],4-∞上的零点个数.解:(1)由k e =得()x f x e ex =-,所以()x f x e e '=-. …………1分 令0)('=x f ,得0=-e e x,解得1=x .由()0f x '>得1x >,由()0f x '<得1x <,当x 变化时,()f x '、()f x 的变化情况如下表:…………2分所以当x =1时,()f x 有极小值为0,无极大值. …………3分 (2)由()xf x e kx x =-∈R ,,得()xf x e k '=-. ①当0k ≤时,则()0xf x e k '=->对R x ∈恒成立,此时()f x 的单调递增,递增区间为)∞+∞(-,. …………4分②当0k >时,由()0,xf x e k '=->得到ln x k >, 由()0,x f x e k '=-<得到ln x k <,所以,0k >时,()f x 的单调递增区间是(l n ,)k +∞;递减区间是(,ln )k -∞. …………6分综上,当0k ≤时,()f x 的单调递增区间为)∞+∞(-,; 当0k >时,()f x 的单调递增区间是(ln ,)k +∞;递减区间是(,ln )k -∞. ………7分(3)解法一:①当0k =时,()x f x e =0>,对R x ∈恒成立,所以函数()f x 在]4,(-∞上无零点.………8分②当0k <时,由(2)知,()0x f x e k '=->对R x ∈恒成立,函数()f x 在]4,(-∞上单调递增,又(0)=10f >,11()10,k f e k=-< …………9分所以函数()f x 在]4,(-∞上只有一个零点. …………10分 (若说明取绝对值很大的负数时,()f x 小于零给1分)③当0k >时,令()xf x e k '=-0=,得k x ln =,且()f x 在(,ln )k -∞上单调递减,在(ln ,)k +∞ 上单调递增,()f x 在k x ln =时取得极小值,即()f x 在]4,(-∞上最多存在两个零点.(ⅰ)若函数()f x 在]4,(-∞上有2个零点,则ln 4(ln )(1ln )0(4)0k f k k k f <⎧⎪=-<⎨⎪≥⎩,解得4(,]4e k e ∈;…11分(ⅱ)若函数()f x 在]4,(-∞上有1个零点,则(4)0f <或ln 4(ln )0k f k ≤⎧⎨=⎩,解得4(,)4e k ∈+∞或e k =; …………12分(ⅲ)若函数()f x 在]4,(-∞上没有零点,则ln 4(4)0k f >⎧⎨>⎩或(ln )(1ln )0f k k k =->,解得(0)k e ∈, . …………13分综上所述, 当4(,]4e k e ∈时,()f x 在]4,(-∞上有2个零点;当4(,+)(,0)4e k ∈∞-∞或e k =时,()f x 在]4,(-∞上有1个零点;x当[0)k e ∈,时,()f x 在]4,(-∞上无零点. …………14分解法二:()x f x e kx x =-∈R ,.当0k =时,()x f x e =0>对R x ∈恒成立,所以函数()f x 在]4,(-∞上无零点.………8分当0k ≠时,kx e x f x -=)(在]4,(-∞上的零点就 是方程xe kx =在]4,(-∞上的解,即函数xe y = 与kx y =在]4,(-∞上的交点的横坐标. …………9分①当0k <时,如图1,函数xe y =与kx y =只在0-∞(,)上有一个交点,即函数()f x 在]4,(-∞上有一个零点. …………10分 ②当0k >时,若xy e y kx ==与相切时,如图2,设切点坐标为),(00x e x ,则00/|,x x x x y e e === 即切线的斜率是0,x k e =所以000x e e x x ⨯=,解得410<=x ,即当k e =时,xy e y kx ==与只有一个交点,函数()f x 在]4,(-∞上只有一个零点1=x ;…………11分由此,还可以知道,当0k e <<时,函数()f x 在]4,(-∞上无零点. …………12分当kx y =过点),4(4e 时,如图3,44e k =,所以44e e k <≤时,xy e y kx ==与在]4,(-∞上有两个交点,即函数()f x 在]4,(-∞上有两个零点;44e k >时,xy e y kx ==与在]4,(-∞上只有一个交点,即函数()f x 在]4,(-∞上只有一个零点. …………13分综上所述,当4(,]4e k e ∈时,函数()f x 在]4,(-∞上有2个零点;当4(,+)(,0)4e k ∈∞-∞或e k =时,函数()f x 在]4,(-∞上有1个零点;当[0)k e ∈,时,函数()f x 在]4,(-∞上无零点. …………14分 3、(佛山市2013届高三上学期期末)设设()x g x e =,()[(1)]()f x g x a g x =λ+-λ-λ,其中,a λ是常数,且01λ<<. (1)求函数()f x 的极值;(2)证明:对任意正数a ,存在正数x ,使不等式11x e a x--<成立;(3)设12,λλ∈+R ,且121λλ+=,证明:对任意正数21,a a 都有:12121122a a a a λλ≤λ+λ.解析:(1)由题意可得2a =,2c e a ==,∴c = --------2分 ∴2221b a c =-=,所以椭圆的方程为2214x y +=. -----------------4分 (2)设(,)C x y ,00(,)P x y ,由题意得002x x y y =⎧⎨=⎩,即0012x xy x =⎧⎪⎨=⎪⎩, ----------6分又220014x y +=,代入得221()142x y +=,即224x y +=. 即动点C 的轨迹E 的方程为224x y +=. -----------------8分 (3)设(,)C m n ,点R 的坐标为(2,)t , ∵,,A C R 三点共线,∴//AC AR ,而(2,)AC m n =+,(4,)AR t =,则4(2)n t m =+, ∴42nt m =+, ∴点R 的坐标为4(2,)2n m +,点D 的坐标为2(2,)2nm +, --------10分 ∴直线CD 的斜率为222(2)22244nn m n n mn m k m m m -+-+===---, 而224m n +=,∴224m n -=-, ∴2mn mk n n==--, -------12分 ∴直线CD 的方程为()my n x m n-=--,化简得40mx ny +-=, ∴圆心O 到直线CD的距离2d r ====, 所以直线CD 与圆O 相切. -----------------14分4、(惠州市2013届高三上学期期末)已知函数()32()ln 2123x f x ax x ax =++--()a ∈R .(1)若2x =为)(x f 的极值点,求实数a 的值;(2)若)(x f y =在[)3+∞,上为增函数,求实数a 的取值范围;(3)当12a =-时,方程()()311+3x b f x x--=有实根,求实数b的最大值。
广东省14市高三上学期期末考试数学理试题分类汇编圆锥曲线一、选择题一、(潮州市2016届高三上期末)已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的一个核心恰为抛物线28y x =的核心,且离心率为2,那么该双曲线的标准方程为A 、2213y x -= B 、221412x y -= C 、2213x y -= D 、221124x y -=二、(东莞市2016届高三上期末)已知圆22()4x m y -+=上存在两点关于直线20x y --=对称,假设离心的双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的两条渐近线与圆相交,那么它们的交点组成的图形的面积为(A )1 (B (C ) (D )43、(佛山市2016届高三教学质量检测(一))已知1F 、2F 别离是双曲线12222=-by a x (0>a ,0>b )的左、右两个核心,假设在双曲线上存在点P ,使得︒=∠9021PF F ,且知足12212F PF F PF ∠=∠,那么双曲线的离心率为( )A .13+B .2C .3D .254、(广州市2016届高三1月模拟考试)过双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的一个核心F 作一条渐近线的垂线,垂足为点A ,与另一条渐近线交于点B ,假设2FB FA =,那么此双曲线的离心率为(A (B (C )2 (D 五、(惠州市2016届高三第三次调研考试)假设双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>与直线2y x =无交点,那么离心率e 的取值范围是( )A .(1,2)B .(1,2]C .D .六、(揭阳市2016届高三上期末)若是双曲线通过点p ,且它的一条渐近线方程为y x=,那么该双曲线的方程式(A )22312y x -= (B ) 22122x y -= (C )22136x y -= (D )22122y x -=7、(茂名市2016届高三第一次高考模拟考试)设双曲线2214y x -=上的点P 到点(0,5)的距离为6,那么P点到(0,5)-的距离是( )A .2或10 B.10 C.2 D.4或8八、(清远市2016届高三上期末)已知双曲线C :2221x my +=的两条渐近线相互垂直,那么抛物线E :2y mx =的核心坐标是( )A 、(0,1)B 、(0,-1)C 、(0,12) D 、(0,-12) 九、(东莞市2016届高三上期末)已知直线l 过抛物线E :22(0)y px p =>的核心F 且与x 轴垂直,l 与E 所围成的封锁图形的面积为24,假设点P 为抛物线E 上任意一点,A (4,1),那么|PA |+|PF |的最小值为 (A )6 (B )4+22 (C )7 (D )4+2310、(汕尾市2016届高三上期末)已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左右核心为,点 A 在其右半支上,若12AF AF =0, 假设,那么该双曲线的离心率e 的取值范围为2) B.(3) C. 23 D. 26)1一、(韶关市2016届高三1月调研)曲线221(6)106x y m m m +=<--与曲线221(59)59x y n n n+=<<--的( ) A .焦距相等 B . 离心率相等 C .核心相同 D .极点相同1二、(珠海市2016届高三上期末)点00()P x y ,为双曲线22:149x y C -=上一点,12B B 、为C 的虚轴极点,128PB PB ⋅<,那么0x 的范围是( )A .626626(2][2)-,B .626626(2)(2-, C .(222][222)--, D .(222)(222]--,13、(湛江市2016年一般高考测试(一))等轴双曲线C 的中心在原点,核心在x 轴上,C 与抛物线y 2=16x 的准线交于A ,B 两点,|AB |=43C 的实轴长为:C A 2 B 、2 C 、4 D 、814、(潮州市2016届高三上期末)假设双曲线2221(0)y x b b-=>的一条渐近线与圆22(2)x y +-=1最多有一个交点,那么双曲线的离心率的取值范围是A 、(1,2)B 、[2,+∞)C 、D 、B 、,+∞)选择题答案:一、A 二、D 3、A 4、C 五、D 六、B 7、A 八、D 九、C 10、A 1一、A 1二、C 13、 14、A 二、解答题一、(潮州市2016届高三上期末)已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>1,短轴长为。
广东省14市2016届高三上学期期末考试数学理试题分类汇编导数及其应用一、选择、填空题1、(潮州市2016届高三上期末)已知函数322()23(0)3f x x ax x a =-++>的导数'()f x 的最大值为5,则在函数()f x 图象上的点(1,f (1))处的切线方程是 A 、3x -15y +4=0 B 、15x -3y -2=0 C 、15x -3y +2=0 D 、3x -y +1=02、(佛山市2016届高三教学质量检测(一))已知30π=x 是函数)2sin()(ϕ+=x x f 的一个极大值点,则)(x f 的一个单调递减区间是( ) A .)32,6(ππ B .)65,3(ππ C .),2(ππD .),32(ππ3、(广州市2016届高三1月模拟考试)已知()y f x =为R 上的连续可导函数,且()()0xf x f x '+>,则函数()()1g x xf x =+()0x >的零点个数为__________4、(惠州市2016届高三第三次调研考试)设点P 在曲线xe y 21=上,点Q 在曲线)2ln(x y =上,则||PQ 的最小值为 .5、(揭阳市2016届高三上期末)若函数32()21f x x ax =-++存在唯一的零点,则实数a 的取值范围为(A )[0,)+∞ (B )[0,3] (C )(3,0]- (D )(3,)-+∞6、(汕头市2016届高三上期末)若过点A (2,m )可作函数x x x f 3)(3-=对应曲线的三条切线,则实数m 的取值范围( )A .]6,2[-B .)1,6(-C .)2,6(-D .)2,4(-7、(韶关市2016届高三1月调研)已知定义在R 上的函数)(x f y =满足:函数(1)y f x =-的图象关于直线1x =对称,且当(,0),()'()0x f x xf x ∈-∞+<('()f x 是函数()f x 的导函数)成立, 若11(sin )(sin )22a f =,(2)(2)b ln f ln =,1212()4c f log =,则,,a b c 的大小关系是( )A . a b c >>B .b a c >>C .c a b >>D .a c b >>8、(韶关市2016届高三1月调研)已知函数()f x 的图像在点(1,(1))A f 处的切线方程是2310x y -+=,'()f x 是函数()f x 的导函数,则(1)'(1)f f += .二、解答题1、(潮州市2016届高三上期末)已知函数()ln af x x x=-。
(I )若()f x 在x =1处取得极值,求实数a 的值; (II )若()f x ≥5-3x 恒成立,求实数a 的取值范围;2、(东莞市2016届高三上期末)已知函数21()ln ,()2f x xg x x kx ==-。
(I )设1(0)k m m m=+>,若函数()()()h x f x g x =+在区间(0,2)内有且仅有一个极值点,求实数m 的取值范围;(II )设()()()M x f x g x =-,若函数()M x 存在两个零点1221,()x x x x >,且满足0122x x x =+,问:函数()M x 在00(,())x M x 处的切线能否平行于直线y =1,若能,求出该切线方程,若不能,请说明理由。
3、(佛山市2016届高三教学质量检测(一))设常数0>λ,0>a ,x a xx x f ln )(2-+=λ. (1)当λ43=a 时,若)(x f 的最小值为0,求λ的值; (2)对于任意给定的正实数λ、a ,证明:存在实数0x ,当0x x >时,0)(>x f .4、(广州市2016届高三1月模拟考试)已知函数()e xf x ax =-(e 为自然对数的底数,a 为常数)在点()0,1处的切线斜率为1-. (Ⅰ)求a 的值及函数()x f 的极值; (Ⅱ)证明:当0>x 时,2e xx <;(III )证明:对任意给定的正数c ,总存在0x ,使得当()∞+∈,0x x ,恒有2e xx c <.5、(惠州市2016届高三第三次调研考试)已知函数()2()ln 0,1x f x a x x a a a =+->≠.(Ⅰ)求函数()f x 的单调区间;(Ⅱ)若存在[]12,1,1x x ∈-,使得12()()1f x f x e -≥-(e 是自然对数的底数),求实数a 的取值范围。
6、(揭阳市2016届高三上期末)已知函数(1)()ln b x f x a x x+=+,曲线()y f x =在点(1,(1))f 处的切线方程为2y = (Ⅰ)求a 、b 的值;(Ⅱ)当1x >时,不等式()ln ()1x k xf x x ->-恒成立,求实数k 的取值范围。
7、(茂名市2016届高三第一次高考模拟考试)已知定义在R 上的偶函数()f x ,当[0,)x ∈+∞时,()x f x e =.(1)当(,0)x ∈-∞时,求过原点与函数()f x 图像相切的直线的方程;(2)求最大的整数(1)m m >,使得存在t R ∈,只要[1,]x m ∈,就有()f x t ex +≤.8、(清远市2016届高三上期末)设1()ln a f x x a x x-=--,()a R ∈ (1) 当a =1时,求曲线()y f x =在点11,ln 222⎛⎫+⎪⎝⎭处的切线方程; (2) 若1x =是函数()f x 的极大值点,求a 的取值范围;(3) 当1a <时,在1,e e ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上是否存在一点0x ,使0()1f x e >-成立?说明理由。
9、(汕头市2016届高三上期末)已知函数x a x a ax x f ln )1(21)(22++-=. (Ⅰ)若函数)(x f 在[1e,e]上单调递减,求实数a 的取值范围; (Ⅱ)当⎪⎭⎫ ⎝⎛∈53,0a 时,求)(x f 在[1,2]上的最大值和最小值.(注意:7.02ln <)10、(汕尾市2016届高三上期末)已知函数f (1)讨论函数 f (x )的单调性; (2)若对任意的a ∈ [1,2),都存在 (0,1]使得不等式成立, 求实数m 的取值范围.11、(韶关市2016届高三1月调研)已知函数()ln f x x =,()()h x a x a R =∈. (Ⅰ)函数()f x 与()h x 的图象无公共点,试求实数a 的取值范围;(Ⅱ)是否存在实数m ,使得对任意的1(,)2x ∈+∞,都有函数()m y f x x =+的图象在()xe g x x=的图象的下方?若存在,请求出最大整数m 的值;若不存在,请说理由.(参考数据:ln 20.6931=,,ln 3 1.0986=,31.6487, 1.3956e e ==).12、(肇庆市2016届高三第二次统测(期末))已知函数x a xax x f ln 1)(-++=,R a ∈. (Ⅰ)求函数)(x f 的单调区间;(Ⅱ)若在区间[1,e ]( 718.2=e )上存在一点0x ,使得)1(ln 10000x x a x x -<+成立,求a 的取值范围.13、(珠海市2016届高三上期末)已知函数)(ln )(R a xax x f ∈+=.(1)求函数的单调区间; (2)若方程2)(=x f 存在两个不同的实数解1x 、2x ,求证:a x x 221>+.答案:1、B2、B3、04、)2ln 1(2- 【解析】函数xe y 21=和函数)2ln(x y =互为反函数图像关于y x =对称,则只有直线PQ 与直线y x =垂直时||PQ 才能取得最小值。
设1(,)2xP x e ,则点P 到直线y x =的距离为122xe x d -=,令()1,(0)2x g x e x x =->,则()1'12xg x e =-, 令()1'102x g x e =->得ln 2x >;令()1'102x g x e =-<得0ln 2x <<, 则()g x 在()0,ln 2上单调递减,在()ln 2,+∞上单调递增。
则ln 2x =时()ln 2min 1ln 21ln 202g x e =-=->,所以min 1ln 22d -=。
则min 22(1ln 2)PQ d ==-。
(备注:也可以用平行于y x =的切线求最值)5、D【解析】函数32()21f x x ax =-++存在唯一的零点,即方程32210x ax --=有唯一的实根⇔直线y a =与函数3221()x g x x -=的图象有唯一的交点,由332(1)'()x g x x+=,可得()g x 在(,1)-∞-上单调递增,在(1,0)-上单调递减,在(0,)+∞上单调递增,所以当1x =-时,()g x 有极小值,()(1)3g x g =-=-极小,故当3a >-时,直线y a =与函数3221()x g x x -=的图象有唯一的交点. [或因2()62,f x x ax '=-+由()0f x '=得0x =或3ax =,若0a =显然()f x 存在唯一的零点,若0a >,()f x 在(,0)-∞和(,)3a +∞上单调递减,在(0,)3a上单调递增,且(0)10,f =>故()f x 存在唯一的零点,若0a <,要使()f x 存在唯一的零点,则有()0,3af >解得3a >-,综上得3a >-.]6、C7、A8、53解答题参考答案 1、解:(Ⅰ)∵()ln af x x x =-, ∴221'()a x af x x x x+=--=-.………………………………….….. 1分由题意得'(1)0f =,即101a+-=,解得1a =-.…………….. 2分 经检验,当1a =-时,函数()f x 在1x =取得极大值.……….. 3分∴1a =-.………………………………………………………..……….4分(Ⅱ)设()()35ln 35ag x f x x x x x=+-=-+-,则函数()g x 的定义域为(0,)+∞. ∴当0x >时,()0g x ≥恒成立.于是(1)20g a =-≥,故2a ≥.………….…………………….……5分∵22213'()3a x x ag x x x x --=--+=.∴方程'()0g x =有一负根1x 和一正根2x ,120x x <<.其中1x 不在函数定义域内. 当2(0,)x x ∈时,'()0g x <,函数()g x 单调递减. 当2(,)x x ∈+∞时,'()0g x >,函数()g x 单调递增.∴()g x 在定义域上的最小值为2()g x .……………………………………….……7分依题意2()0g x ≥.即2222()ln 350ag x x x x =-+-≥.又22230x x a --=,于是2231a x x =-,又02>x a ,所以312>x .∴2222()31ln 350g x x x x =--+-≥,即2266ln 0x x --≥,…………..……9分令()66ln h x x x =--,则161'()6x h x x x-=-=.当1(,)3x ∈+∞时,'()0h x >,所以)(x h 是增函数.又(1)66ln10h =--=,所以2266ln 0x x --≥的解集为[1,)+∞.…... 11分又函数23y x x =-在1(,)6+∞上单调递增,∴222233112a x x =-≥⨯-=.故a 的取值范围是[2,)+∞.……………………………….……………………12分解法二:由于()ln af x x x=-的定义域为(0,)+∞,于是()53f x x ≥-可化为x x x x a 53ln 2+-≥.……………………..……5分设x x x x x g 53ln )(2+-=.则'()ln 66g x x x =-+.设()'()h x g x =,则116'()6xh x x x-=-=. 当(1,)x ∈+∞时,'()0h x <,所以()h x 在[1,)+∞减函数. 又(1)'(1)0h g ==,∴当(1,)x ∈+∞时,()(1)0h x h <=,即当(1,)x ∈+∞时,'()0g x <, ∴)(x g 在[1,)+∞上是减函数.∴当[1,)x ∈+∞时,()(1)1ln1352g x g ≤=⨯-+=.………….……..…8分 当(0,1)x ∈时,先证1ln -<x x ,设)1(ln )(--=x x x F ,1'()0xF x x-=>,)(x F 是增函数且0)1(=F ,0)(<x F ,即1ln -<x x , 当(0,1)x ∈时,22)1(253)1(53ln )(222<+--=+--<+-=x x x x x x x x x x g …..11分综上所述()g x 的最大值为2.∴a 的取值范围是[2,)+∞.………………………………………….………12分 2、3、【解析】()()()222x x xa f x x x λλ+-'=-=+()222x x axx λλ+-+………………1分 ()()()2222x x a x x x λλλ+-+=+()()322222x a x ax a x x λλλλ+---=+将34a λ=代入得()()()()()23322322493456344x x x x x x f x x x x x λλλλλλλλ-+++--'==++,………………3分 由()0f x '=,得x λ=,且当()0,x λ∈时,()0f x '<,()f x 递减;………………4分(),x λ∈+∞时,()0f x '>,()f x 递增;故当x λ=时,()f x 取极小值()13ln 24f λλλλ=-,因此()f x 最小值为()13ln 24f λλλλ=-,令()0f λ=,解得23e λ=.………………6分(Ⅱ)因为()22ln ln ln x f x a x x a x x a x x xλλλλλ=-=-+->--++,………………7分 记()ln h x x a x λ=--,故只需证明:存在实数0x ,当0x x >时,()0h x >, [方法1] ()()ln ln h x x a x x a x a x x λλ=--=--+-,………………8分设ln y x x =-,0x >,则11222x y x xx-'=-= 易知当4x =时,min 22ln 20y =->,故ln 0y x x =-> ………………10分又由0x a x λ--≥解得:242a a x λ++≥,即2242a a x λ⎛⎫++≥⎪ ⎪⎝⎭取22042a a x λ⎛⎫++=⎪ ⎪⎝⎭,则当0x x >时, 恒有()0h x >. 即当0x x >时, 恒有()0f x >成立.………………12分 [方法2] 由()ln h x x a x λ=--,得:()1a x a h x x x-'=-=,………………8分 故()h x 是区间(),a +∞上的增函数.令2nx =,n ∈N ,2n ≥,则()()22ln 2n n h x h an λ==--,因为()()211211122nnn n n n -=+≥++>,………………10分故有()()()2122ln 2ln 22nnh x h an n a n λλ==-->-- 令()21ln 202n a n λ--≥,解得: ()22ln 2ln 482a a n λ++≥,设0n 是满足上述条件的最小正整数,取002nx =,则当0x x >时, 恒有()0h x >, 即()0f x >成立.………………12分4、5、解:(Ⅰ)()ln 2ln 2(1)ln x x f x a a x a x a a '=-=-++.……………………(1分)因为当1a >时,ln 0a >,()1ln xa a -在R 上是增函数,因为当01a <<时,ln 0a <,()1ln xa a -在R 上也是增函数,所以当1a >或01a <<,总有()f x '在R 上是增函数,……………………………(2分) 又(0)0f '=,所以()0f x '>的解集为(0,)∞+,()'0f x <的解集为(),0-∞,……(3分) 故函数()f x 的单调增区间为(0,)∞+,单调减区间为(),0-∞.……………………(4分) (Ⅱ)因为存在12,[1,1]x x ∈-,使得12()()e 1f x f x --≥成立, 而当[1,1]x ∈-时,12max min ()()()()f x f x f x f x --≤,所以只要max min ()()e 1f x f x --≥即可.………………………………………(5分) 又因为x ,()f x ',()f x 的变化情况如下表所示:x (,0)-∞0 (0,)∞+()f x ' -+()f x减函数极小值增函数所以()f x 在[1,0]-上是减函数,在[0,1]上是增函数,所以当[1,1]x ∈-时,()f x 的最小值()()m i n 01f x f ==,()f x 的最大值()max f x 为()1f -和()1f 中的最大值.………(7分)因为11(1)(1)(1ln )(1ln )2ln f f a a a a a aa--=--=--+++, 令1()2ln (0)g a a a a a =-->,因为22121()1(1)0g a a a a '=-=->+,所以1()2ln g a a a a=--在()0,a ∈+∞上是增函数.而(1)0g =,故当1a >时,()0g a >,即(1)(1)f f >-;当01a <<时,()0g a <,即(1)(1)f f <-.………………………………(9分) 所以,当1a >时,(1)(0)e 1f f --≥,即ln e 1a a --≥,函数ln y a a =-在(1,)a ∈+∞上是增函数,解得e a ≥;…………………(10分)当01a <<时,(1)(0)e 1f f ---≥,即1ln e 1a a+-≥, 函数1ln y a a =+在(0,1)a ∈上是减函数,解得10ea <≤.………………(11分)综上可知,所求a 的取值范围为1(0,][e,)ea ∈∞+ .……………………… (12分)6、解:(I )∵2(),a bf x x x '=-且直线2y =的斜率为0,又过点(1,2), ∴(1)2,1(1),2f f =⎧⎪⎨'=⎪⎩-------------------------------------------------------------------2分即1,0,b a b =⎧⎨-=⎩解得1, 1.a b ==-----------------------------------------------------3分(II )当1x >时,不等式22()ln 11()(1)ln ()ln (1)ln 0.1x k x x x f x x x x k x k x x x x--->⇔-+>-⇔-+>-----------------5分令2222111(1)1()(1)ln ,()1x k x k x g x k x g x x x x x--+-+'=-+=++=,----------------7分 令2()(1)1m x x k x =+-+,①当11,2k-≤即1k ≥-时,()m x 在(1,)+∞单调递增且(1)0m ≥,所以当1x >时,()0g x '>,()g x 在(1,)+∞单调递增,()(1)0.g x g ∴>=即()ln ()1x k xf x x ->-恒成立.------------9分②当11,2k ->即1k <-时,()m x 在上1(1,)2k -上单调递减,且(1)0m <,故当1(1,)2kx -∈时,()0m x <即()0,g x '<所以函数()g x 在1(1,)2k-单调递减,----------------------------------------------10分 当1(1,)2kx -∈时,()0,g x <与题设矛盾, 综上可得k 的取值范围为[1,).-+∞------------------------------------------------12分7、解:(1)解法1:因为()f x 为偶函数,当0x <时,0x ->,xex f x f -=-=)()( ……1分/()x f x e -=-, ……2分设切点坐标为00(,)x y ,则切线斜率为0/0()x k f x e -==-切线方程为000()x x y ee x x ---=-- ……3分又切线过(0,0),所以00000(0)1,x x ee x x ---=--⇒=- ……4分k e =-,切线方程为y e x =- ,即0ex y += ……5分解法2:当[0,)x ∈+∞时, ()x f x e =,/()x f x e =, 了 ……1分记过原点与()x f x e =相切的直线为L ,设切点坐标为00(,)x y , 则切线L 斜率为0/0()xk f x e == 切线方程为000()x x y ee x x -=- ……2分又切线过(0,0),所以00000(0)1,xxe e x x -=--⇒= ……3分k e =,切线方程为y e x = , ……4分 ()f x 为偶.函数,图像关于y 轴对称,∴当(,0)x ∈-∞时,设过原点与()f x 相切的直线/L 方程为y ex =- 即0ex y += ……5分(2)因为任意[1,]x m ∈,都有()f x t ex +≤,故x=1时,(1)f t e +≤当10t +≥时,1t e e +≤,从而11t +≤,∴ 10t ∴-≤≤ 当10t +<时,(1)t e e -+≤,从而(1)1t -+≤,∴ 21t ∴-≤<-,综上 20t -≤≤, ……………6分 又整数(1)m m >,即2m ≥,故0m t +≥,故x=m 时,()f m t em +≤得:m t e em +≤, 即存在[2,0]t ∈-,满足t m eme e ≤……………7分∴ 2min {}t mem e e e-∴≥=,即30m e e m -≤, ……………8分 令3()x g x e e x =-,[2,)x ∈+∞,则3'()x g x e e =- 当(2,3)x ∈时,'()0g x <,()g x 单调递减;当(3,)x ∈+∞时,'()0g x >,()g x 单调递增, ……………9分又3(3)20g e =-<,3(2)0g e =-<,3(4)(4)0g e e =-<,32(5)(4)0g e e =-> 由此可见,方程()0g x =在区间[2,)+∞上有唯一解0(4,5)m ∈, 且当0[2,]x m ∈时()0g x ≤,当0[,)x m ∈+∞时()0g x ≥,m Z ∈ ,故max 4m =,此时2t =-. ……………10分下面证明:|2|(2)x f x eex --=≤对任意[1,4]x ∈恒成立, ①当[1,2]x ∈时,即2xe ex -≤,等价于x e xe ≤,[1,2]x ∈ ,∴,1x e e x ∴≥≥,x xe e ≥ ……………11分 ②当[2,4]x ∈时,即2x e ex -≤,等价于3max {}0x e x --≤令3()x h x e x -=-,则3'()1x h x e -=-,()h x ∴在(2,3)上递减,在(3,4)上递增,∴max max{(2),(4)}h h h ∴=,而1(2)20,(4)40h h e e=-<=-<,综上所述,(2)f x ex -≤对任意[1,4]x ∈恒成立。