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时间:2018-12-21
《2019版高考数学一轮复习 高考必考题突破讲座(一)导数及其应用练习》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、高考必考题突破讲座(一)导数及其应用[解密考纲]导数是研究函数的重要工具,因此,导数的应用是历年高考的重点与热点,常涉及的问题有:讨论函数的单调性(求函数的单调区间)、求极值、求最值、求切线方程、求函数的零点或方程的根、求参数的范围、证明不等式等,涉及的数学思想有:函数与方程、分类讨论、数形结合、转化与化归思想等,中、高档难度均有.1.已知函数f(x)=xlnx,g(x)=-x2+ax-2.(1)求函数f(x)在[t,t+2](t>0)上的最小值;(2)设函数F(x)=f(x)-g(x),若函数F(x)的零点有且只
2、有一个,求实数a的值.解析 (1)∵f′(x)=lnx+1,∴当0时,f′(x)>0,∴f(x)在上单调递减,在上单调递增.①当03、且只有一个根,令h(x)=lnx+x+,则h′(x)=+1-==(x>0),∴h(x)在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,∴h(x)min=h(1)=3,由题意可知,若使y=f(x)与y=g(x)的图象恰有一个公共点,则a=h(x)min=3.综上,若函数F(x)的零点有且只有一个,则实数a=3.2.已知函数f(x)=x·eax+lnx-e,(a∈R).(1)当a=1时,求函数y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;(2)设g(x)=lnx+-e,若函数h(x)=f(x)-g(x)在定义域内存在4、两个零点,求实数a的取值范围.解析 (1)∵a=1,∴f(x)=xex+lnx-e,f′(x)=(x+1)ex+,∴f(1)=0,f′(1)=2e+1.∴f(x)在点(1,0)处的切线方程为y=(2e+1)(x-1).(2)h(x)=f(x)-g(x)=xeax-=在定义域(0,+∞)上存在两个零点,即x2eax-1=0在(0,+∞)上有两个实数根.令φ(x)=x2eax-1,则φ′(x)=ax2eax+2xeax=xeax(ax+2),①当a≥0时,φ′(x)=xeax(ax+2)>0,∴y=φ(x)在(0,+∞5、)上单调递增,∴y=φ(x)在(0,+∞)至多一个零点,不合题意.②当a<0时,令φ′(x)=0,得x=-.x-φ′(x)+0-φ(x)单调递增极大值单调递减∵φ(0)=-1,当x→+∞,φ(x)→-1,∴要使φ(x)=x2eax-1在(0,+∞)上有两个零点,则φ>0即可,得a2<,又a<0,∴-6、析 (1)由题意得,f′(x)=2ax2+b.∵函数f(x)=ax3+bx在x=处取得极小值-,∴即解得则函数f(x)的解析式为f(x)=2x3-3x.(2)设切点坐标为(x0,2x-3x0),则曲线y=f(x)的切线的斜率k=f′(x0)=6x-3,切线方程为y-(2x-3x0)=(6x-3)(x-x0),代入点M(1,m),得m=-4x+6x-3,依题意,方程m=-4x+6x-3有三个不同的实根.令g(x)=-4x3+6x2-3,则g′(x)=-12x2+12x=-12x(x-1),∴当x∈(-∞,0)时,g′7、(x)<0;当x∈(0,1)时,g′(x)>0;当x∈(1,+∞)时,g′(x)<0.故g(x)在(-∞,0)上单调递减,在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减.∴g(x)极小值=g(0)=-3,g(x)极大值=g(1)=-1.∴当-38、(x)>0在(0,+∞)上恒成立,求实数a的取值范围.解析 (1)由题知,函数f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=+2ax=.当a<0时,由f′(x)>0得0<x<;由f′(x)<0得x>,则当a<0时,函数f(x)的单调递增区间是,单调递减区间是.(2)∵xf′(x)-f(x)>0在(0,+∞)上恒成立,∴x-(1nx+ax2)>0在(0,+∞)上
3、且只有一个根,令h(x)=lnx+x+,则h′(x)=+1-==(x>0),∴h(x)在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,∴h(x)min=h(1)=3,由题意可知,若使y=f(x)与y=g(x)的图象恰有一个公共点,则a=h(x)min=3.综上,若函数F(x)的零点有且只有一个,则实数a=3.2.已知函数f(x)=x·eax+lnx-e,(a∈R).(1)当a=1时,求函数y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;(2)设g(x)=lnx+-e,若函数h(x)=f(x)-g(x)在定义域内存在
4、两个零点,求实数a的取值范围.解析 (1)∵a=1,∴f(x)=xex+lnx-e,f′(x)=(x+1)ex+,∴f(1)=0,f′(1)=2e+1.∴f(x)在点(1,0)处的切线方程为y=(2e+1)(x-1).(2)h(x)=f(x)-g(x)=xeax-=在定义域(0,+∞)上存在两个零点,即x2eax-1=0在(0,+∞)上有两个实数根.令φ(x)=x2eax-1,则φ′(x)=ax2eax+2xeax=xeax(ax+2),①当a≥0时,φ′(x)=xeax(ax+2)>0,∴y=φ(x)在(0,+∞
5、)上单调递增,∴y=φ(x)在(0,+∞)至多一个零点,不合题意.②当a<0时,令φ′(x)=0,得x=-.x-φ′(x)+0-φ(x)单调递增极大值单调递减∵φ(0)=-1,当x→+∞,φ(x)→-1,∴要使φ(x)=x2eax-1在(0,+∞)上有两个零点,则φ>0即可,得a2<,又a<0,∴-6、析 (1)由题意得,f′(x)=2ax2+b.∵函数f(x)=ax3+bx在x=处取得极小值-,∴即解得则函数f(x)的解析式为f(x)=2x3-3x.(2)设切点坐标为(x0,2x-3x0),则曲线y=f(x)的切线的斜率k=f′(x0)=6x-3,切线方程为y-(2x-3x0)=(6x-3)(x-x0),代入点M(1,m),得m=-4x+6x-3,依题意,方程m=-4x+6x-3有三个不同的实根.令g(x)=-4x3+6x2-3,则g′(x)=-12x2+12x=-12x(x-1),∴当x∈(-∞,0)时,g′7、(x)<0;当x∈(0,1)时,g′(x)>0;当x∈(1,+∞)时,g′(x)<0.故g(x)在(-∞,0)上单调递减,在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减.∴g(x)极小值=g(0)=-3,g(x)极大值=g(1)=-1.∴当-38、(x)>0在(0,+∞)上恒成立,求实数a的取值范围.解析 (1)由题知,函数f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=+2ax=.当a<0时,由f′(x)>0得0<x<;由f′(x)<0得x>,则当a<0时,函数f(x)的单调递增区间是,单调递减区间是.(2)∵xf′(x)-f(x)>0在(0,+∞)上恒成立,∴x-(1nx+ax2)>0在(0,+∞)上
6、析 (1)由题意得,f′(x)=2ax2+b.∵函数f(x)=ax3+bx在x=处取得极小值-,∴即解得则函数f(x)的解析式为f(x)=2x3-3x.(2)设切点坐标为(x0,2x-3x0),则曲线y=f(x)的切线的斜率k=f′(x0)=6x-3,切线方程为y-(2x-3x0)=(6x-3)(x-x0),代入点M(1,m),得m=-4x+6x-3,依题意,方程m=-4x+6x-3有三个不同的实根.令g(x)=-4x3+6x2-3,则g′(x)=-12x2+12x=-12x(x-1),∴当x∈(-∞,0)时,g′
7、(x)<0;当x∈(0,1)时,g′(x)>0;当x∈(1,+∞)时,g′(x)<0.故g(x)在(-∞,0)上单调递减,在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减.∴g(x)极小值=g(0)=-3,g(x)极大值=g(1)=-1.∴当-38、(x)>0在(0,+∞)上恒成立,求实数a的取值范围.解析 (1)由题知,函数f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=+2ax=.当a<0时,由f′(x)>0得0<x<;由f′(x)<0得x>,则当a<0时,函数f(x)的单调递增区间是,单调递减区间是.(2)∵xf′(x)-f(x)>0在(0,+∞)上恒成立,∴x-(1nx+ax2)>0在(0,+∞)上
8、(x)>0在(0,+∞)上恒成立,求实数a的取值范围.解析 (1)由题知,函数f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=+2ax=.当a<0时,由f′(x)>0得0<x<;由f′(x)<0得x>,则当a<0时,函数f(x)的单调递增区间是,单调递减区间是.(2)∵xf′(x)-f(x)>0在(0,+∞)上恒成立,∴x-(1nx+ax2)>0在(0,+∞)上
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