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2024高二上學(xué)期期末復(fù)習(xí)第五章十一大題型歸納(拔尖篇)【人教A版(2019)】題型1題型1求在曲線上一點的切線方程、過一點的曲線方程1.(2023·北京東城·統(tǒng)考一模)過坐標(biāo)原點作曲線y=ex-2+1A.y=x B.y=2x C.y=1e22.(2023下·山東東營·高二統(tǒng)考期末)已知a為實數(shù),函數(shù)fx=3x3+2ax2+2+ax的導(dǎo)函數(shù)為A.11x-y-6=0 B.9x+y-6=0C.5x-11y+2=0 D.6x+5y-11=03.(2023上·湖南常德·高二校考期末)已知曲線y=1(1)求曲線在點P(2,4)處的切線方程;(2)求滿足斜率為1的曲線的切線方程.4.(2023上·江蘇鎮(zhèn)江·高二校考期末)已知函數(shù)f(x)=ln(1)求曲線y=g(x)在x=π(2)若直線l過坐標(biāo)原點且與曲線y=f(x)相切,求直線l的方程.題型2題型2兩條切線平行、垂直、重合(公切線)問題1.(2023上·內(nèi)蒙古阿拉善盟·高三校考期末)已知函數(shù)f(x)=ex-ax+b,g(x)=x2-x.若曲線y=f(x)和y=g(x)在公共點A(1,0)處有相同的切線,則A.e-1,-1 B.-1,e-1 C.e2.(2023·遼寧遼陽·統(tǒng)考二模)若對函數(shù)fx=2x-sinx的圖象上任意一點處的切線l1,函數(shù)gx=mexA.-e2,0C.-1,0 D.0,13.(2023·高二課時練習(xí))已知函數(shù)f(x)=13x3-2x2+3x(x∈R)的圖象為曲線C(1)求過曲線C上任意一點切線斜率的取值范圍;(2)若在曲線C上存在兩條相互垂直的切線,求其中一條切線與曲線C的切點的橫坐標(biāo)的取值范圍.4.(2023下·江西·高二校聯(lián)考期中)已知函數(shù)fx=x-a(1)當(dāng)a=1時,求曲線y=fx在x=0(2)若a+b=1,是否存在直線l與曲線y=fx和y=gx都相切?若存在,求出直線l的方程(若直線l的方程含參數(shù),則用題型3題型3與導(dǎo)數(shù)運算有關(guān)的新定義問題1.(2023下·河南南陽·高二校聯(lián)考期末)給出新定義:設(shè)f'x是函數(shù)fx的導(dǎo)函數(shù),f″x是f'x的導(dǎo)函數(shù),若方程f″x=0有實數(shù)解x0,則稱點x0,fA.1-π24 B.-π24 C.2.(2023上·河南商丘·高二??计谀┙o出定義:設(shè)f'x是函數(shù)y=f(x)的導(dǎo)函數(shù),f″(x)是函數(shù)y=f'(x)的導(dǎo)函數(shù),若方程f″(x)=0有實數(shù)解x=x0,則稱(x0,f(A.8082 B.-8082 C.8084 D.-80843.(2023下·河南信陽·高二統(tǒng)考期中)給出定義:設(shè)f'x是函數(shù)y=fx的導(dǎo)函數(shù),f″x是函數(shù)f'x的導(dǎo)函數(shù),若方程f″x=0有實數(shù)解x=x(1)求出fx(2)求f14.(2022·河南南陽·南陽中學(xué)??寄M預(yù)測)對于三次函數(shù)f(x)=ax3+bx2+cx+d(a≠0),定義:設(shè)f''x是函數(shù)y=fx的導(dǎo)函數(shù)y=f'(1)求函數(shù)fx的“拐點”A(2)求證:fx的圖像關(guān)于“拐點”A對稱,并求f(-2020)+f(-2019)+?f(2019)+f(2022)題型4題型4根據(jù)極值(點)求參數(shù)1.(2023下·江蘇鎮(zhèn)江·高二校考期末)若函數(shù)fx=x+4x與函數(shù)gxA.12 B.e3 C.2 2.(2023下·安徽滁州·高二統(tǒng)考期末)已知fx=aexA.a(chǎn)≥1e B.a(chǎn)>1e C.3.(2023上·浙江杭州·高二??计谀┮阎瘮?shù)fx=x2+2(1)當(dāng)k=1時,求fx在x=0(2)若函數(shù)fx在區(qū)間0,1上存在極值,求實數(shù)k4.(2023下·北京海淀·高二清華附中??计谀┮阎瘮?shù)f(x)=ln(ax+b)-x2在點(1)求a、b的值:(2)求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間;(3)令g(x)=f(x)+32x2-mx,若函數(shù)g(x)題型5題型5已知函數(shù)最值求參數(shù)1.(2023·四川宜賓·統(tǒng)考三模)若函數(shù)fx=x-m2-2,x<02xA.m<0 B.m≤0 C.m>0 D.m≥02.(2023上·遼寧·高三校聯(lián)考階段練習(xí))已知函數(shù)fx=13x3+12A.-2,12 C.-74,3.(2023上·河南許昌·高二統(tǒng)考期末)已知函數(shù)fx(1)若a=2e,求fx在(2)當(dāng)a∈(-∞,e2]時,函數(shù)f4.(2023下·北京朝陽·高二統(tǒng)考期末)已知函數(shù)f(x)=lnx-ax(1)當(dāng)a=3時,求曲線y=f(x)在點(1,f(1))處的切線方程;(2)若x=2是f(x)的一個極值點,求f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間;(3)是否存在a,使得f(x)在區(qū)間(0,e]上的最大值為-2?若存在,求出題型6題型6函數(shù)單調(diào)性、極值與最值的綜合應(yīng)用1.(2023上·河南南陽·高三統(tǒng)考期末)對于函數(shù)f(x)=sinx+x-ex,A.函數(shù)fx有唯一的極大值點 B.函數(shù)fC.函數(shù)fx有最大值沒有最小值 D.函數(shù)f2.(2022下·北京海淀·高二統(tǒng)考期末)已知函數(shù)fx=ln①fx②對任意給定的實數(shù)k,fx③fx在區(qū)間0,其中正確結(jié)論的個數(shù)是(
)A.0 B.1 C.2 D.33.(2023下·北京通州·高二統(tǒng)考期末)已知函數(shù)fx=alnx+bx(1)當(dāng)a=1,b=1時,求曲線y=fx在點1,f(2)當(dāng)a>0,b=-2時,求fx在區(qū)間1,2(3)當(dāng)a=1時,設(shè)gx=fx+sin4.(2023下·重慶江津·高二校聯(lián)考期末)已知函數(shù)f(x)=x(1)若g(x)=f'(x)(f'(x)(2)求函數(shù)gx在區(qū)間1,(3)若函數(shù)f(x)有兩個極值點x1,x題型7題型7利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的零點(方程的根)1.(2023上·河北·高三校聯(lián)考期末)已知函數(shù)fx=ex-a-A.1,+∞ B.e,+∞ C.1,+2.(2023上·山東濟南·高三統(tǒng)考期末)已知函數(shù)fx=xelnx,關(guān)于x的方程fA.1,+∞ B.C.-1,0∪1,+∞3.(2023下·廣西桂林·高二統(tǒng)考期末)已知函數(shù)f(x)=x-ln(1)求函數(shù)f(x)在區(qū)間[0,π]上的最大值;(2)求函數(shù)f(x)零點的個數(shù).4.(2023下·廣東東莞·高二統(tǒng)考期末)已知函數(shù)f(x)=1(1)求函數(shù)f(x)在x=0處的切線方程;(2)若x=1是f(x)的極值點,且方程f(x)-m=0有3個不同的實數(shù)解,求實數(shù)m的取值范圍.題型8題型8利用導(dǎo)數(shù)證明不等式1.(2023下·內(nèi)蒙古·高二校聯(lián)考期末)已知函數(shù)fx(1)當(dāng)a=0,求曲線y=fx在1,f(2)若a<0,證明:fx2.(2023下·安徽蚌埠·高二統(tǒng)考期末)已知函數(shù)f(x)=(1-x)e(1)討論f(x)在區(qū)間(0,+∞(2)當(dāng)m=1時,若存在a<b滿足a+ln(1-a)=b+ln3.(2023下·河北保定·高二校聯(lián)考期末)已知函數(shù)fx(1)討論fx(2)若x1>x2>04.(2023下·江西贛州·高二統(tǒng)考期末)已知函數(shù)fx(1)求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間;(2)若函數(shù)gx=emx-題型9題型9利用導(dǎo)數(shù)研究恒成立、存在性問題1.(2023下·北京·高二??计谀┮阎瘮?shù)fx=lnx-x+m,若存在x∈1e,A.-∞,1 C.-∞,e2.(2023下·河南新鄉(xiāng)·高二統(tǒng)考期末)若關(guān)于x的不等式xlnx+2-xln2-x≥mA.1 B.2 C.3 D.43.(2023下·江西九江·高二統(tǒng)考期末)已知函數(shù)fx(1)當(dāng)m=1時,證明:fx(2)若關(guān)于x的不等式fx<m-24.(2023下·重慶北碚·高二校考期末)f(x)=e(1)求fx在t,t+2(2)g(x)=6ex-x3-4x2-ax-7題型10題型10利用導(dǎo)數(shù)研究雙變量問題1.(2023下·上海浦東新·高二??计谀┮阎猘∈R,函數(shù)f(1)若a=3,求曲線y=fx在P(2)若fx有零點,求實數(shù)a(3)若fx有兩個相異零點x1,x22.(2023下·河南洛陽·高二統(tǒng)考期末)已知函數(shù)fx=1(1)若函數(shù)fx是增函數(shù),求a(2)設(shè)函數(shù)fx的兩個極值點分別為x1,x2(x3.(2023上·云南德宏·高三統(tǒng)考期末)已知函數(shù)f(x)=ex-2,g(x)=lnx2+a.當(dāng)a>0時,(1)求實數(shù)a的值;(2)?x∈0,+∞,有f(x+2-m)≥kx+k-1≥12g(4.(2023下·山東泰安·高二統(tǒng)考期末)已知函數(shù)fx=lnx-(1)討論fx(2)設(shè)函數(shù)gx=xex-afx+1題型11題型11導(dǎo)數(shù)中的新定義問題1.(2023上·上海黃浦·高三校考開學(xué)考試)對于函數(shù)y=fx的導(dǎo)函數(shù)y'=f'x,若在其定義域內(nèi)存在實數(shù)x0和t,使得fx0(1)若函數(shù)y=sinx-mx∈R是“(2)若函數(shù)y=x2-ax+1是定義在-1,3(3)若函數(shù)y=ex+bx2.(2023·高二課時練習(xí))對于定義在D上的函數(shù)fx,其導(dǎo)函數(shù)為f'x.若存在k∈D,使得f'k=fk,且x=k(1)設(shè)函數(shù)fx=x+atanx,其中①若fx是單調(diào)函數(shù),求實數(shù)a②證明:函數(shù)fx(2)對任意m∈R,證明:函數(shù)gx3.(2023上·上海浦東新·高三統(tǒng)考期末)設(shè)y=fx是定義在R上的函數(shù),若存在區(qū)間a,b和x0∈(a,b),使得y=fx在[a,x0]上嚴格減,在[x0(1)判斷下列函數(shù)中,哪些是含谷函數(shù)?若是,請指出谷點;若不是,請說明理由:(i)y=2x,(ii)y=x+(2)已知實數(shù)m>0,y=x2-2x-mlnx-1(3)設(shè)p,q∈R,hx=-x4+px3+qx2+4-3p-2qx.設(shè)函數(shù)4.(2023·河北石家莊·統(tǒng)考三模)若定義在區(qū)間I上的函數(shù)y=fx,其圖象上存在不同兩點處的切線相互平行,則稱函數(shù)y=fx為區(qū)間I上的“曲折函數(shù)”,“現(xiàn)已知函數(shù)(1)證明:y=fx是0,+(2)設(shè)0<x0<a,證明:?x1
高二上學(xué)期期末復(fù)習(xí)第五章十一大題型歸納(拔尖篇)【人教A版(2019)】題型1題型1求在曲線上一點的切線方程、過一點的曲線方程1.(2023·北京東城·統(tǒng)考一模)過坐標(biāo)原點作曲線y=ex-2+1A.y=x B.y=2x C.y=1e2【解題思路】設(shè)切點坐標(biāo)為(t,et-2+1),求得切線方程為y-(et-2+1)=e【解答過程】由函數(shù)y=ex-2+1設(shè)切點坐標(biāo)為(t,et-2+1)把原點(0,0)代入方程,可得0-(et-2+1)=解得t=2,所以切線方程為y-(e0+1)=故選:A.2.(2023下·山東東營·高二統(tǒng)考期末)已知a為實數(shù),函數(shù)fx=3x3+2ax2+2+ax的導(dǎo)函數(shù)為A.11x-y-6=0 B.9x+y-6=0C.5x-11y+2=0 D.6x+5y-11=0【解題思路】由偶函數(shù)的定義確定參數(shù)a的值,再根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義結(jié)合導(dǎo)數(shù)運算求解即可得切線方程.【解答過程】因為f'所以f'所以a=0,故f'x=9所以f1=5,故曲線y=fx在點1,f1處的切線方程為即11x-y-6=0.故選:A.3.(2023上·湖南常德·高二校考期末)已知曲線y=1(1)求曲線在點P(2,4)處的切線方程;(2)求滿足斜率為1的曲線的切線方程.【解題思路】(1)對曲線y=13x(2)設(shè)切點為x0【解答過程】(1)由y=13x∴在點P(2,4)處切線的斜率k=y'∣∴曲線在點P(2,4)處的切線方程為y-4=4(x-2),即4x-y-4=0.(2)設(shè)切點為x0,y∵曲線的切線斜率為1,∴x02∴切點為1,53,∴切線方程為y-53=x-1即3x-3y+2=0和x-y+2=0.4.(2023上·江蘇鎮(zhèn)江·高二??计谀┮阎瘮?shù)f(x)=ln(1)求曲線y=g(x)在x=π(2)若直線l過坐標(biāo)原點且與曲線y=f(x)相切,求直線l的方程.【解題思路】(1)利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義求出切線斜率,然后利用點斜式寫切線方程即可;(2)設(shè)切點坐標(biāo)x0,lnx0【解答過程】(1)gx=tanx=sinxcos所以切線方程為:y-3=4x-(2)fx=lnx,所以f'則切線方程為:y-ln又因為切線過原點,所以將0,0代入切線方程得-lnx0所以切線方程為:y-1=1ex-題型2題型2兩條切線平行、垂直、重合(公切線)問題1.(2023上·內(nèi)蒙古阿拉善盟·高三校考期末)已知函數(shù)f(x)=ex-ax+b,g(x)=x2-x.若曲線y=f(x)和y=g(x)在公共點A(1,0)處有相同的切線,則A.e-1,-1 B.-1,e-1 C.e【解題思路】先根據(jù)y=f(x)和y=g(x)在公共點A(1,0)處有相同的切線得出在x=1處兩函數(shù)的導(dǎo)數(shù)相等,再由A(1,0)在y=f(x)上,列方程組求解即可.【解答過程】因為g'(x)=2x-1,所以由題意,f'(1)=故選:A.2.(2023·遼寧遼陽·統(tǒng)考二模)若對函數(shù)fx=2x-sinx的圖象上任意一點處的切線l1,函數(shù)gx=mexA.-e2,0C.-1,0 D.0,1【解題思路】求導(dǎo)得到-1f'(x)范圍A,再分m>0,m<0,【解答過程】由fx=2x-sinx,得由gx=mex+(1)當(dāng)m>0時,導(dǎo)函數(shù)單調(diào)遞增,g'由題意得?故m-2<-1,解得0<m<1;(2)當(dāng)m<0時,導(dǎo)函數(shù)單調(diào)遞減,g'x∈-∞,m-2,同理可得(3)當(dāng)m=0時,不符合題意.綜上所述:m的取值范圍為0,1.故選:D.3.(2023·高二課時練習(xí))已知函數(shù)f(x)=13x3-2x2+3x(x∈R)的圖象為曲線C(1)求過曲線C上任意一點切線斜率的取值范圍;(2)若在曲線C上存在兩條相互垂直的切線,求其中一條切線與曲線C的切點的橫坐標(biāo)的取值范圍.【解題思路】(1)先求導(dǎo)函數(shù),然后根據(jù)導(dǎo)函數(shù)求出其取值范圍,從而可求出曲線C上任意一點處的切線的斜率的取值范圍;(2)根據(jù)(1)可知k與﹣1k【解答過程】(1)由題意得f′(x)=x2-4x+3,則f′(x)=(x-2)2-1≥-1,即過曲線C上任意一點切線斜率的取值范圍是[-1,+∞).(2)設(shè)曲線C的其中一條切線的斜率為k,則由(2)中條件并結(jié)合(1)中結(jié)論可知,k≥-1解得-1≤k<0或k≥1,故由-1≤x2-4x+3<0或x2-4x+3≥1,得x∈(-∞,2-2]∪(1,3)∪[2+2,+∞).4.(2023下·江西·高二校聯(lián)考期中)已知函數(shù)fx=x-a(1)當(dāng)a=1時,求曲線y=fx在x=0(2)若a+b=1,是否存在直線l與曲線y=fx和y=gx都相切?若存在,求出直線l的方程(若直線l的方程含參數(shù),則用【解題思路】(1)根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義,先求導(dǎo)數(shù)得到切線的斜率,利用點斜式可得方程;(2)先求兩個函數(shù)的導(dǎo)數(shù),利用公切線建立等量關(guān)系,求解方程可得答案.【解答過程】(1)當(dāng)a=1時,f'x=2x-1,曲線y=fx在x=0處的切線方程為y-f0=(2)設(shè)直線l與曲線y=fx相切于點Ax1,y1,與曲線y=gx曲線y=fx在點A處的切線為y-與曲線y=gx相切于點B則-2(x2-b)=2(由x1+x代入(*)得-x解得x1=a或當(dāng)x1=a時,直線l:y=0.當(dāng)x2=a時,故存在直線l與曲線y=fx和y=gx都相切,直線l的方程為y=0或題型3題型3與導(dǎo)數(shù)運算有關(guān)的新定義問題1.(2023下·河南南陽·高二校聯(lián)考期末)給出新定義:設(shè)f'x是函數(shù)fx的導(dǎo)函數(shù),f″x是f'x的導(dǎo)函數(shù),若方程f″x=0有實數(shù)解x0,則稱點x0,fA.1-π24 B.-π24 C.【解題思路】二次求導(dǎo),根據(jù)拐點定義求得x0,然后代入函數(shù)f(x)【解答過程】由題可知f'x=2結(jié)合題意知-4sin2x又-π4<x0故選:B.2.(2023上·河南商丘·高二??计谀┙o出定義:設(shè)f'x是函數(shù)y=f(x)的導(dǎo)函數(shù),f″(x)是函數(shù)y=f'(x)的導(dǎo)函數(shù),若方程f″(x)=0有實數(shù)解x=x0,則稱(x0,f(A.8082 B.-8082 C.8084 D.-8084【解題思路】按定義求得拐點,即為函數(shù)y=f(x)的圖像的對稱中心,利用對稱性化簡求值即可.【解答過程】f'(x)=-3x2+6x,令f″(x)=-6x+6=0得x=1,f(1)=2故f(==4×2020+2=8082故選:A.3.(2023下·河南信陽·高二統(tǒng)考期中)給出定義:設(shè)f'x是函數(shù)y=fx的導(dǎo)函數(shù),f″x是函數(shù)f'x的導(dǎo)函數(shù),若方程f″x=0有實數(shù)解x=x(1)求出fx(2)求f1【解題思路】(1)求出函數(shù)二階導(dǎo)數(shù)的零點后可求函數(shù)圖象的對稱中心.(2)利用倒序相加法可求f1【解答過程】(1)f'x=x2-x+3,因為fx為三次函數(shù),故函數(shù)fx的拐點為故fx圖象的對稱中心為1(2)因為fx圖象的對稱中心為12,1設(shè)A=f1則A=f2022所以2A=f=2×2022,故A=2022.4.(2022·河南南陽·南陽中學(xué)??寄M預(yù)測)對于三次函數(shù)f(x)=ax3+bx2+cx+d(a≠0),定義:設(shè)f''x是函數(shù)y=fx的導(dǎo)函數(shù)y=f'(1)求函數(shù)fx的“拐點”A(2)求證:fx的圖像關(guān)于“拐點”A對稱,并求f(-2020)+f(-2019)+?f(2019)+f(2022)【解題思路】(1)根據(jù)“拐點”的定義求出f″(x)=0的根,然后代入函數(shù)解析式可求出“拐點”(2)設(shè)出點的坐標(biāo),根據(jù)中心對稱的定義即可證明,利用對稱性可得結(jié)果.【解答過程】(1)∵f'x=3x2得x=1.有f(1)=13-3+2-2=-2,∴“拐點”A(2)證明:設(shè)P(x0,y0)是P(x0,y0)是關(guān)于“拐點”把點P'坐標(biāo)代入y=f(x)得左邊=-4-右邊=2-∴點P'2-x∴y=f(x)關(guān)于“拐點”A對稱.由對稱性可得f(x)+ff-2020題型4題型4根據(jù)極值(點)求參數(shù)1.(2023下·江蘇鎮(zhèn)江·高二??计谀┤艉瘮?shù)fx=x+4x與函數(shù)gxA.12 B.e3 C.2 【解題思路】由對勾函數(shù)可知:fx=x+4x的極小值4,對【解答過程】由對勾函數(shù)可知:fx=x+4x在對于gx當(dāng)a≤0時,gx當(dāng)a>0時,g'令g'x<0,解得x<-lna則gx在-∞,-所以gx的極小值為g-ln故選:B.2.(2023下·安徽滁州·高二統(tǒng)考期末)已知fx=aexA.a(chǎn)≥1e B.a(chǎn)>1e C.【解題思路】求導(dǎo)得f'x=exx2(x-1)a-【解答過程】由f(x)=aexf'當(dāng)a≤0時,a-x所以在x∈(0,1)上f'x>0在x∈(1,+∞)上f'所以f(x)沒有極小值點,只有極大值點,不合題意,當(dāng)a>0時,令g(x)=xexg'(x)=ex-x所以在x∈(0,1)上g'(x)>0,在x∈(1,+∞)上g'gxmax=g1=1e,g(0)=0,當(dāng)x>0①若0<a<1e,則存在m∈(0,1),n∈(1,+∞),使得所以在x∈(0,m)上,x-1<0,a-xex>0,在x∈(m,1)上,x-1<0,a-xex>0,在x∈(1,n)上,x-1>0,a-xex<0,在x∈(n,+∞)上,x-1>0,a-xex所以當(dāng)0<a<1e時,當(dāng)a≥1e時,a≥g(x),即在x∈(0,1)上f'(x)<0,在x∈(1,+∞)上f'所以f(x)有唯一極小值點x=1,無極大值點,綜上所述,當(dāng)a≥1e時,故選:A.3.(2023上·浙江杭州·高二校考期末)已知函數(shù)fx=x2+2(1)當(dāng)k=1時,求fx在x=0(2)若函數(shù)fx在區(qū)間0,1上存在極值,求實數(shù)k【解題思路】(1)根據(jù)已知條件及函數(shù)值的定義,利用導(dǎo)數(shù)的法則及導(dǎo)數(shù)的幾何意義,結(jié)合直線的點斜式方程即可求解;(2)將函數(shù)fx在區(qū)間0,1上存在極值轉(zhuǎn)化為?x0∈0,1【解答過程】(1)當(dāng)k=1時,fx=x所以f0所以f'所以fx在x=0處的切線的斜率為k=所以fx在x=0處的切線方程為y-2=-1x-0(2)因為fx=x所以f'因為函數(shù)fx在區(qū)間0,1所以?x0∈0,1,使得所以2x0-kx令gx0=2由二次函數(shù)的性質(zhì)知,對稱軸為x0所以gx0在所以g0<gx所以實數(shù)k的取值范圍為0,4.4.(2023下·北京海淀·高二清華附中校考期末)已知函數(shù)f(x)=ln(ax+b)-x2在點(1)求a、b的值:(2)求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間;(3)令g(x)=f(x)+32x2-mx,若函數(shù)g(x)【解題思路】(1)求出函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),依題意可得f1(2)由(1)可得fx(3)首先可得g(x)=lnx+12x2-mx,求出函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),分m≤0【解答過程】(1)因為f(x)=ln(ax+b)-x又函數(shù)fx在點1,f1處的切線方程為所以f1=-1f'1(2)由(1)可得fx=ln所以f'所以當(dāng)0<x<22時f'x>0所以fx的單調(diào)遞增區(qū)間為0,22(3)因為g(x)=f(x)+32x則g'當(dāng)m2≤0,即m≤0時g'(x)>0恒成立,所以對于方程x2-mx+1=0,當(dāng)Δ=m2所以g'(x)≥0恒成立,所以gx當(dāng)m>2則m2>1時方程x2-mx+1=0有兩個不相等的正實數(shù)根不妨設(shè)x1<x2所以當(dāng)0<x<x1或x>x2時g'所以gx的單調(diào)遞增區(qū)間為0,x1,x此時gx在x=x1則gx令hx=lnx-1所以hx在1,+∞上單調(diào)遞減,所以即gx極小值=g題型5題型5已知函數(shù)最值求參數(shù)1.(2023·四川宜賓·統(tǒng)考三模)若函數(shù)fx=x-m2-2,x<02xA.m<0 B.m≤0 C.m>0 D.m≥0【解題思路】利用導(dǎo)數(shù)求出函數(shù)fx在0,+∞上的極小值,然后對實數(shù)m的取值進行分類討論,結(jié)合fx【解答過程】當(dāng)x≥0時,fx=2x當(dāng)0<x<1時,f'x<0當(dāng)x>1時,f'x>0所以,函數(shù)fx的極小值為f因為函數(shù)fx的最小值為-2,當(dāng)m≥0時,函數(shù)fx在此時,函數(shù)fx在-當(dāng)m<0時,函數(shù)fx在-∞,m此時,函數(shù)fx在-∞,0上的極小值為fm=-2綜上所述,m<0.故選:A.2.(2023上·遼寧·高三校聯(lián)考階段練習(xí))已知函數(shù)fx=13x3+12A.-2,12 C.-74,【解題思路】利用導(dǎo)數(shù)確定函數(shù)fx的單調(diào)區(qū)間及極小值為f1=-16,再令f【解答過程】解:因為fx所以f'令f'x=0,解得x=-2所以fx在-∞,-2,1,+所以極小值為f1令fx=-1所以f-由題意得-7所以a的取值范圍為-7故選:C.3.(2023上·河南許昌·高二統(tǒng)考期末)已知函數(shù)fx(1)若a=2e,求fx在(2)當(dāng)a∈(-∞,e2]時,函數(shù)f【解題思路】(1)把a=2e代入,求出函數(shù)f(x)(2)根據(jù)給定條件,求出函數(shù)f(x)的導(dǎo)數(shù),分類討論求解最小值即可作答.【解答過程】(1)當(dāng)a=2e時,f(x)=1+lnx+2ex,求導(dǎo)得所以函數(shù)f(x)在點(e,4)處切線方程為y-4=-1(2)函數(shù)f(x)=lnex+ax,a∈當(dāng)a≤1時,f'(x)≥0,函數(shù)f(x)在[1,e2]當(dāng)1<a<e2時,由f'(x)<0,得1≤x<a,函數(shù)f(x)遞減,由f'因此f(x)min=f(a)=1+lna+1=3當(dāng)a=e2時,f'(x)≤0,函數(shù)f(x)在[1,e所以a=e4.(2023下·北京朝陽·高二統(tǒng)考期末)已知函數(shù)f(x)=lnx-ax(1)當(dāng)a=3時,求曲線y=f(x)在點(1,f(1))處的切線方程;(2)若x=2是f(x)的一個極值點,求f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間;(3)是否存在a,使得f(x)在區(qū)間(0,e]上的最大值為-2?若存在,求出【解題思路】(1)利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義求解即可;(2)由x=2是f(x)的一個極值點,可得f'(2)=0,求出(3)對函數(shù)求導(dǎo)后分a≤1e和a>1e兩種情況討論導(dǎo)數(shù)的正負,求出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,從而可求出函數(shù)的最大值,然后使其最大值等于【解答過程】(1)當(dāng)a=3時,f(x)=lnx-3x,所以因為f'(x)=1所以曲線y=f(x)在點(1,f(1))處的切線方程為y+3=-2(x-1),即2x+y+1=0.(2)函數(shù)f(x)=lnx-ax的定義域為(0,+∞因為x=2是f(x)的一個極值點,所以f'(2)=1所以f(x)=lnx-1當(dāng)0<x<2時,f'(x)>0,當(dāng)x>2時,f'(x)<0,所以當(dāng)a=12時,x=2是此時f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為(0,2).(3)①當(dāng)a≤1因為x∈(0,e],所以f(x)在區(qū)間(0,e此時f(x)若1-ae=-2,則②當(dāng)a>1e,即令f'(x)=1當(dāng)0<x<1a時,f'當(dāng)1a<x<e時,f此時f(x)若ln1a-1=-2綜上,當(dāng)a=e時,f(x)在區(qū)間(0,e]題型6題型6函數(shù)單調(diào)性、極值與最值的綜合應(yīng)用1.(2023上·河南南陽·高三統(tǒng)考期末)對于函數(shù)f(x)=sinx+x-ex,A.函數(shù)fx有唯一的極大值點 B.函數(shù)fC.函數(shù)fx有最大值沒有最小值 D.函數(shù)f【解題思路】構(gòu)造新函數(shù),并利用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)fx的單調(diào)性,進而得到函數(shù)f【解答過程】f(x)=sinx+x-ex,x∈[0,π令k(x)=cosx+1-e則k'(x)=-sin則k(x)=cosx+1-e又k(0)=cos0+1-則存在唯一x0∈[0,π當(dāng)0≤x<x0時,k(x)>0,即f'當(dāng)x0<x≤π時,k(x)<0,即f則當(dāng)x=x0時,則函數(shù)fx故選:A.2.(2022下·北京海淀·高二統(tǒng)考期末)已知函數(shù)fx=ln①fx②對任意給定的實數(shù)k,fx③fx在區(qū)間0,其中正確結(jié)論的個數(shù)是(
)A.0 B.1 C.2 D.3【解題思路】依據(jù)零點存在定理并分類討論求得fx的零點判斷①;利用導(dǎo)數(shù)并分類討論判定f【解答過程】①當(dāng)k=0時,fx=lnx,由f1當(dāng)k>0時,fx=lnfπ=lnπ-ksinπ當(dāng)k<0時,y=-ksinx在0,1又y=lnx在0,1單調(diào)遞增,值域則y=-ksinx與y=ln則fx=ln綜上,fx②當(dāng)k=0時,fx=lnx,x∈0,當(dāng)k≠0時,fx=lnx-ky=1x在0,π當(dāng)k≤1π,k≠0時,y=kcos則f'x=1x-kcos當(dāng)k<-1π時,y=-kcos則f'x=1x-k則?x0則x∈0,x0時,f'則fx在0,x0單調(diào)遞增,在x當(dāng)k>1π時,y=-kcos當(dāng)x∈π2,π時,則fx在π當(dāng)x∈0,π2時,又當(dāng)x∈0,π2時,則當(dāng)x∈0,若f'x=1x則fx在0,π單調(diào)遞增,若?x0∈0,π2,使得x∈0,則fx在0,x0單調(diào)遞增,在x0,π2則fx在0,綜上,對任意給定的實數(shù)k,fx在0,③令k=6.5π,則fx=y=1x在0,πy=-6.5πcosx在又f'π6=則?x1則當(dāng)x∈0,x1,或x∈x2當(dāng)x∈x1,x2則fx在區(qū)間0,故選:C.3.(2023下·北京通州·高二統(tǒng)考期末)已知函數(shù)fx=alnx+bx(1)當(dāng)a=1,b=1時,求曲線y=fx在點1,f(2)當(dāng)a>0,b=-2時,求fx在區(qū)間1,2(3)當(dāng)a=1時,設(shè)gx=fx+sin【解題思路】(1)利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義求切線方程即可;(2)在a>0的范圍內(nèi)對a分類討論求出fx(3)利用二次求導(dǎo)的方法研究g(x)在區(qū)間0,π【解答過程】(1)由已知得fx=lnx+x,函數(shù)fx則曲線y=fx在點1,f1處的切線方程的斜率為f'所以切線方程為y-1=2x-1,即2x-y-1=0(2)由已知得fx=alnx-2x,函數(shù)f'x=ax令f'(x)>0,即0<x<a2,令①當(dāng)a2≤1時,即0<a≤2,fx所以fx在區(qū)間1,2上的最大值為f(1)=-2②當(dāng)1<a2<2時,即2<a<4,fx在區(qū)間1,a所以fx在區(qū)間1,2上的最大值為f(③當(dāng)a2≥2,即a≥4,fx所以fx在區(qū)間1,2上的最大值為f(2)=a(3)當(dāng)a=1時,g(x)=fx+sin則g'令h(x)=1x+b+因為x∈(0,π],所以所以h(x)在區(qū)間(0,π當(dāng)x無限趨近于0時,g'(x)無限趨近于正無窮,且①當(dāng)g'(π)=b+1g(x)在區(qū)間(0,π]單調(diào)遞增,所以g(x)在區(qū)間②當(dāng)g'(π)=b+1π-1<0,即b<1-所以當(dāng)x∈0,x0時,g'x所以g(x)在區(qū)間0,x0上單調(diào)遞增,在區(qū)間所以g(x)在區(qū)間0,π綜上所述,當(dāng)b<1-1π時,函數(shù)當(dāng)b≥1-1π時,函數(shù)4.(2023下·重慶江津·高二校聯(lián)考期末)已知函數(shù)f(x)=x(1)若g(x)=f'(x)(f'(x)(2)求函數(shù)gx在區(qū)間1,(3)若函數(shù)f(x)有兩個極值點x1,x【解題思路】(1)根據(jù)題意求得gx=lnx-mx,取得(2)由(1)中的結(jié)論,分類討論,求得gx在1,(3)根據(jù)題意轉(zhuǎn)化為m=lnxx在0,+∞上有兩個不等的實根,進而轉(zhuǎn)化為y=m和y=lnxx的圖象有兩個交點,結(jié)合y=lnxx的單調(diào)性與極值,得到0<m<1e且1<x【解答過程】(1)解:由函數(shù)f(x)=xlnx-12m可得gx=f若m≤0時,g'x>0若m>0時,令g'x=0當(dāng)x∈(0,1m)時,g當(dāng)x∈(1m,+∞)綜上可得,當(dāng)m≤0時,gx單調(diào)遞增區(qū)間為0,+當(dāng)m>0時,gx單調(diào)遞減區(qū)間為(0,1m(2)解:由(1)知,當(dāng)m≤0時,gx在1,e上為遞增函數(shù),gx當(dāng)0<1m≤1時,即m≥1時,gx在1,當(dāng)1<1m<e時,即1e<m<1時,所以gx最大值為g當(dāng)1m≥e時,即0<m≤1e時,gx在綜上可得,當(dāng)m≤1e時,最大值為當(dāng)1e<m<1時,最大值為當(dāng)m≥1時,最大值為g1(3)解:由f'(x)=lnx-mx,因為函數(shù)可得方程f'(x)=0在0,+∞上有兩個不等的實根x即m=lnxx在0,+∞上有兩個不等的實根x1又由y=lnxx當(dāng)x∈(0,e)時,y'當(dāng)x∈(e,+∞)時,又由y|x=e=1e,且x→+∞要證1lnx1因為lnx1=mx1因為lnx1=m即證lnx2-lnx令t=x2x令ht=lnt-t2-1所以ht<h1=0,即題型7題型7利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的零點(方程的根)1.(2023上·河北·高三校聯(lián)考期末)已知函數(shù)fx=ex-a-A.1,+∞ B.e,+∞ C.1,+【解題思路】易知函數(shù)y=ex-a與函數(shù)y=lnx+a互為反函數(shù),則問題可等價于a=x-lnx在(0,+【解答過程】令f(x)=0,則ex-a注意函數(shù)y=ex-a與函數(shù)y=ln則要使函數(shù)f(x)有兩個零點,只需y=lnx+a與直線即關(guān)于x的方程lnx+a=x有兩個根,即a=x-lnx設(shè)g(x)=x-lnx,則易知當(dāng)0<x<1時,g'(x)<0,當(dāng)x>1時,g'(x)>0,則g(x)min=g1=1,且x→0時,g(x)→+故a>1,故選:A.2.(2023上·山東濟南·高三統(tǒng)考期末)已知函數(shù)fx=xelnx,關(guān)于x的方程fA.1,+∞ B.C.-1,0∪1,+∞【解題思路】畫出fx圖象,解方程fx2-2a+1fx+a2+2a=0可得,fx=a【解答過程】解:由題知fx=xelnx所以f'故在0,1上,f'x<0且lnx<0,即fx在1,e上,f'x在e,+∞上,f'有fe畫fx
由fx即fx即fx=a或由圖可知,當(dāng)a<0或a=1時,y=fx與y=a即fx此時需要fx即a+2>1,解得a>-1故-1<a<0或a=1;當(dāng)0≤a<1時,fx當(dāng)a>1時,a+2>3,此時fxfx共四個不等實數(shù)解,滿足題意.綜上:-1<a<0或a≥1.故選:C.3.(2023下·廣西桂林·高二統(tǒng)考期末)已知函數(shù)f(x)=x-ln(1)求函數(shù)f(x)在區(qū)間[0,π]上的最大值;(2)求函數(shù)f(x)零點的個數(shù).【解題思路】(1)求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù),判斷函數(shù)在[0,π]上的單調(diào)性,即可求得答案;(2)分區(qū)間討論,結(jié)合函數(shù)的導(dǎo)數(shù),判斷函數(shù)的單調(diào)性,結(jié)合零點存在定理以及函數(shù)值的正負情況,即可判斷出答案.【解答過程】(1)∵f(x)=x-ln∴f'令φ(x)=1-1x+1-∵x∈[0,π],∴φ'(x)=1又f'(0)=1-1-cos故存在唯一x0∈(0,π則0<x<x0時,f'(x)<0,x0<x<π時,f'(x)>0故fx0為f(x)在又f(0)=0,f(π)=π-ln(π+1)>π-ln故函數(shù)f(x)在區(qū)間[0,π]上的最大值為π-ln(2)函數(shù)f(x)的定義域是(-1,+∞),①當(dāng)x∈(-1,0]時,∵1x+1≥1,∴f'(x)=1-xx+1-又f(0)=0,∴f(x)≥0,故此時f(x)的零點為x=0;②當(dāng)x∈[0,π]時,由(1)知,f(0)=0,fx且f(x)在(0,x0)上單調(diào)遞減,f(x)故函數(shù)f(x)在區(qū)間(x0,π)③當(dāng)x∈(π,+∞)時,令g(x)=x-ln則g'∴g(x)在(π,+∞∴g(x)>g(π)=π-ln又sinx≤1,故對任意x∈(π,+∞)∴函數(shù)f(x)在區(qū)間(π,+∞綜上,函數(shù)f(x)有且僅有2個零點.4.(2023下·廣東東莞·高二統(tǒng)考期末)已知函數(shù)f(x)=1(1)求函數(shù)f(x)在x=0處的切線方程;(2)若x=1是f(x)的極值點,且方程f(x)-m=0有3個不同的實數(shù)解,求實數(shù)m的取值范圍.【解題思路】(1)根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義即可求得答案;(2)根據(jù)x=1是f(x)的極值點,求得a的值,可得函數(shù)解析式,將方程f(x)-m=0有3個不同的實數(shù)解轉(zhuǎn)化為y=f(x),y=m的圖象由3個不同交點,數(shù)形結(jié)合,即得答案.【解答過程】(1)因為f(x)=13x故f'故函數(shù)f(x)在x=0處的切線方程為y+1=-2(x-0),即2x+y+1=0(2)由于x=1是f(x)的極值點,故f'此時f'(x)=x2+x-2,當(dāng)x<-2或x>1時,f當(dāng)-2<x<1時,f'(x)<0,f(x)在即x=-2為函數(shù)的極大值點,x=1是函數(shù)的極小值點,故a=1故f(x)=1故方程f(x)-m=0有3個不同的實數(shù)解,即y=f(x),y=m的圖象由3個不同交點,而f(x)max=f(-2)=結(jié)合f(x)=13x3+當(dāng)x→+∞時,f(x)
可得到-13題型8題型8利用導(dǎo)數(shù)證明不等式1.(2023下·內(nèi)蒙古·高二校聯(lián)考期末)已知函數(shù)fx(1)當(dāng)a=0,求曲線y=fx在1,f(2)若a<0,證明:fx【解題思路】(1)對fx求導(dǎo),求出f1,(2)對fx求導(dǎo),得到fx的單調(diào)性,即可求出fxmin,要證fx≤-6a-4【解答過程】(1)當(dāng)a=0時,fx=2x+2lnf1=2,曲線y=fx在1,f1處的切線方程為y-2=4x-1(2)因為f'當(dāng)a<0時,由f'x>0,解得0<x<-2a所以fx在0,-2afx要證fx≤-6a-4令函數(shù)hx=ln當(dāng)0<x<1時,h'x>0,當(dāng)x>1所以hx在0,1上單調(diào)遞增,在1,+hx≤h1=0,所以故fx2.(2023下·安徽蚌埠·高二統(tǒng)考期末)已知函數(shù)f(x)=(1-x)e(1)討論f(x)在區(qū)間(0,+∞(2)當(dāng)m=1時,若存在a<b滿足a+ln(1-a)=b+ln【解題思路】(1)利用分類討論思想,由函數(shù)解析式,求得其導(dǎo)數(shù),根據(jù)導(dǎo)數(shù)與單調(diào)性的關(guān)系,可得答案;(2)整理等式,可得fa【解答過程】(1)當(dāng)m=0,fx=1-x在當(dāng)m≠0時,f'①當(dāng)m>1時,0<x<1-1m,f'x>0②當(dāng)0<m≤1時,f'x<0③當(dāng)m<0時,0<x<1-1m,f'x<0綜上所述,當(dāng)m>1時,fx在0,1-1m當(dāng)0≤m≤1時,fx在0,+當(dāng)m<0時,fx在0,1-1m(2)由a+ln1-a=b+ln1-b由(1)可知,當(dāng)m=1時,fx=1-x當(dāng)x∈-∞,0時,f'xfx在-∞,0又當(dāng)x∈-∞,1,fx>0故a<0<b<1,即ab<0.欲證1a+1設(shè)gx=fx則g'即gx在0,1又g0=0,所以gx又fa=fb又因為fx在-∞,0單調(diào)遞增,a<所以a<-b,即a+b<0得證.3.(2023下·河北保定·高二校聯(lián)考期末)已知函數(shù)fx(1)討論fx(2)若x1>x2>0【解題思路】(1)根據(jù)題意,求導(dǎo)得f'x,然后分a≥14,(2)根據(jù)題意,將不等式轉(zhuǎn)化為證明lnxgx=e【解答過程】(1)因為fx=aln當(dāng)Δ=1-4a≤0,即a≥14時,f'x當(dāng)0<a<14時,令f'x>0得x∈1-1-4a2,1+1-4a2當(dāng)a≤0時,令f'x>0,得x∈1+1-4a2,+∞,令f'(2)證明:由fx1-f整理得a=e因為x1>x要證x1x2<e只要證ex令gx=e即證y=gx在0,+∞上單調(diào)遞增,只要證g'恒成立,即證ex-1-x+1≥令φx=e當(dāng)x∈1,+∞時,φ'x>0,φ所以φx令hx=eln當(dāng)x∈0,e時,h'x>0,h所以hx所以ex-1-x+1≥1≥elnxx4.(2023下·江西贛州·高二統(tǒng)考期末)已知函數(shù)fx(1)求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間;(2)若函數(shù)gx=emx-【解題思路】(1)根據(jù)a≥0和a<0分類討論,求導(dǎo),利用導(dǎo)數(shù)與函數(shù)的單調(diào)性即可得解;(2)由題意得lnx1=mx1,lnx2【解答過程】(1)由fx=ex+ax,x∈當(dāng)a≥0時,f'x=ex當(dāng)a<0時,令f'x=0,則x=ln-a令f'x=所以函數(shù)f(x)的單調(diào)遞減區(qū)間是-∞,ln綜上,當(dāng)a≥0時,函數(shù)f(x)的遞增區(qū)間是-∞當(dāng)a<0時,函數(shù)f(x)的單調(diào)遞減區(qū)間是-∞,ln(2)由(1)知,當(dāng)a=1時,函數(shù)fx=e令gx=emx-由題意,函數(shù)gx=e則lnx1=m要證:2lnx1+ln只需證明:2+x2x1x2x1-1即證:lnt>et-12+t,又令所以函數(shù)φt在1,+∞上單調(diào)遞增,且φt要證:lnt>et-1即證:(3-e因為(3-e)t所以不等式(3-e所以lnt>et-1題型9題型9利用導(dǎo)數(shù)研究恒成立、存在性問題1.(2023下·北京·高二??计谀┮阎瘮?shù)fx=lnx-x+m,若存在x∈1e,A.-∞,1 C.-∞,e【解題思路】將題意轉(zhuǎn)化為m≤x-lnx,x∈1e,e,令gx=x-ln【解答過程】若存在x∈1e,e,使所以m≤x-lnx,令gxg'x=1-1x令g'x<0所以gx在x∈1,e所以g所以m≤e-1.故選:C.2.(2023下·河南新鄉(xiāng)·高二統(tǒng)考期末)若關(guān)于x的不等式xlnx+2-xln2-x≥mA.1 B.2 C.3 D.4【解題思路】構(gòu)造函數(shù)fx=xln【解答過程】令fx=xln由于函數(shù)y=lnx在x∈0,2單調(diào)遞增,y=所以f'x=又f'1=0,所以當(dāng)所以當(dāng)x=1時,fx取極小值也是最小值,故f對于不等式xlnx+2-x則m2-2m≤fx故整數(shù)m的取值可能為0,1,2,故選:AB.3.(2023下·江西九江·高二統(tǒng)考期末)已知函數(shù)fx(1)當(dāng)m=1時,證明:fx(2)若關(guān)于x的不等式fx<m-2【解題思路】(1)先確定函數(shù)的定義域,求導(dǎo)得f'(2)構(gòu)造函數(shù)Gx=2lnx-12m結(jié)合函數(shù)單調(diào)性,即求得整數(shù)m的最小值.【解答過程】(1)當(dāng)m=1時,fx∴f令f'x=0當(dāng)x∈0,2時,當(dāng)x∈2,+∞所以fx在x=所以f(x)所以fx而ln2<所以fx(2)令Gx則G'當(dāng)m≤0時,因為x>0,所以G'x>0,所以G又因為G1所以關(guān)于x的不等式Gx當(dāng)m>0時,G'令G'x=0,得x=2m當(dāng)x∈2m,+因此函數(shù)Gx在0,2m故函數(shù)Gx的最大值為G令hm因為h1又因為hm在0,+∞上單調(diào)遞減,所以當(dāng)m≥3時,所以整數(shù)m的最小值為3.4.(2023下·重慶北碚·高二??计谀ゝ(x)=e(1)求fx在t,t+2(2)g(x)=6ex-x3-4x2-ax-7【解題思路】(1)求出函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),即可得到函數(shù)的單調(diào)性,再分t+2≤1、t<1<t+2、t≥1三種情況討論,分別求出函數(shù)的最小值;(2)問題轉(zhuǎn)化為?x∈0,+∞,a≤6ex【解答過程】(1)f'(x)=ex-1+2x-3,∵f故當(dāng)x<1時,f'x<0,當(dāng)x>1時,f'x>0,故①當(dāng)t+2≤1即t≤-1時,f(x)在t,t+2單調(diào)遞減,故f(x)min=f(t+2)②當(dāng)t<1<t+2即-1<t<1時,f(x)在t,1單調(diào)遞減,1,t+2單調(diào)遞增,故f(x)③當(dāng)t≥1時,f(x)在t,t+2單增,故f綜上,當(dāng)t≤-1時,f(x)當(dāng)-1<t<1時,f(x)當(dāng)t≥1時,f(x)(2)由(1)知f(x)在0,1上單調(diào)遞減,在(1,2)上單調(diào)遞增,故f(x)故問題轉(zhuǎn)化為對?x∈0,+∞,都有g(shù)(x)≥-1?6ex-令h(x)=6exh===2令φx=3ex-則u'(x)=3ex-2>3e0即φ'x>0,從而φx在則h'(x)>0?x-1>0?x>1,從而hx在0,1單調(diào)遞減,在1,+∴h(x)min=h(1)=6題型10題型10利用導(dǎo)數(shù)研究雙變量問題1.(2023下·上海浦東新·高二??计谀┮阎猘∈R,函數(shù)f(1)若a=3,求曲線y=fx在P(2)若fx有零點,求實數(shù)a(3)若fx有兩個相異零點x1,x2【解題思路】(1)根據(jù)導(dǎo)數(shù)幾何意義得切線斜率為f'(2)對a分a<0,a=0,a>0三種情況討論得解;(3)利用分析法證不等式,要證x1x2>e2,只要證lnx【解答過程】(1)函數(shù)fx=lnx-ax的定義域為當(dāng)a=3時,f'1=1-3=-2即切線方程為2x+y+1=0.(2)①若a<0時,則f'x>0,f因為f1=-a>0,所以f1?fea<0②若a=0,fx=ln③若a>0,令f'x=0在區(qū)間0?,1a上,在區(qū)間1a,+∞上,f故在區(qū)間0,+∞上,fx的極大值為由于fx有零點,須使f1a故所求實數(shù)a的取值范圍是0,1綜上,所求實數(shù)a的取值范圍是-∞(3)要證x1x2由fx=0得lnx所以原命題等價于證明lnx不妨取0<x1<x2令t=x1x2,則0<t<1,設(shè)gt而g't=1t-4綜上得x12.(2023下·河南洛陽·高二統(tǒng)考期末)已知函數(shù)fx=1(1)若函數(shù)fx是增函數(shù),求a(2)設(shè)函數(shù)fx的兩個極值點分別為x1,x2(x【解題思路】(1)轉(zhuǎn)化為2a≤x+1x對任意(2)根據(jù)函數(shù)有兩個不相等的極值點得到a>1,x1+x2=2a,x2>1【解答過程】(1)fx的定義域為0,+f'若函數(shù)fx為增函數(shù),則f'x所以x2-2ax+1≥0對任意即2a≤x+1x對任意又x+1x≥2x?1所以2a≤2,解得a≤1,故a的取值范圍是-∞(2)若fx在定義域內(nèi)有兩個極值點,則x1,x2從而得到Δ>0x1又0<x1<f===1令t=x22g'所以gt在1,+所以gt>g1=0,即所以fx1-f3.(2023上·云南德宏·高三統(tǒng)考期末)已知函數(shù)f(x)=ex-2,g(x)=lnx2+a.當(dāng)a>0時,(1)求實數(shù)a的值;(2)?x∈0,+∞,有f(x+2-m)≥kx+k-1≥12g(【解題思路】(1)利用導(dǎo)數(shù)判斷出函數(shù)g(x)-f(x)的單調(diào)性,寫出最大值的表達式即可求得實數(shù)a的值;(2)將不等式f(x+2-m)≥kx+k-1≥12g(xe)化簡變形可得不等式組ex-m≥kx+k-1kx+k-1≥【解答過程】(1)設(shè)Fx=g(x)-f(x),則所以F'(x)=2x-ex-2所以當(dāng)x∈2,+∞時,F(xiàn)'(x)<0,函數(shù)當(dāng)x∈0,2時,F(xiàn)'(x)>0,所以函數(shù)F(x)因此,F(xiàn)(x)max=F(2)=ln即實數(shù)a的值為1.(2)由f(x+2-m)≥kx+k-1≥1得f(x+2-m)≥kx+k-1kx+k-1≥1(I)對于ex-m≥kx+k-1,由題設(shè)知不等式ex-m令u(x)=ex-m-kx-k+1,則u(x)≥0而u'(x)=e令u'(x)<0,可得x<m+lnk當(dāng)m+lnk>0時,有k>e-m,可知u(x)在即u(x)又因為u(x)≥0,即-mk-klnk+1≥0,即mk≤1-kln當(dāng)m+lnk≤0時,有0<k≤e-m,而u(0)=e-m-k+1>0,所以u(x)>u(0)>0,得m≤-(II)對于kx+k-1≥lnx,由題設(shè)知不等式lnx-kx-k+1≤0設(shè)v(x)=lnx-kx-k+1(x>0),即v(x)≤0在v'(x)=1令v'(x)>0得0<x<1k,
所以v(x)在(0,1k)即v(x)max=v(1k)=-ln綜上所述,當(dāng)k>e-m時,由①③得即mk-k當(dāng)0<k≤e-m時,由②③得即mk-k即當(dāng)0<k≤e-m時,mk-k2max4.(2023下·山東泰安·高二統(tǒng)考期末)已知函數(shù)fx=lnx-(1)討論fx(2)設(shè)函數(shù)gx=xex-afx+1【解題思路】(1)對m分類討論,利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性即可;(2)利用同構(gòu)法,構(gòu)造函數(shù)ht=t-alnt,將問題轉(zhuǎn)化為對應(yīng)的t1=x1e【解答過程】(1)fx的定義域為0,+∞,當(dāng)m≤0時,f'x>0當(dāng)m>0時,令f'x=0,解得x=當(dāng)0<x<mm時,f'x>0,fx單調(diào)遞增,當(dāng)綜上,當(dāng)m≤0時,fx當(dāng)m>0時,fx在0,mm(2)證明:gx令t=xexx>0,則函數(shù)g因為t'=1+x若存在x1,x20<x則存在對應(yīng)的t1=x1e因為h't=1-所以當(dāng)0<t<a時,h't<0,ht單調(diào)遞減,當(dāng)t>a時,所以當(dāng)t=a時,ht所以0<t1<a<設(shè)Ft則F'所以Ft單調(diào)遞減,所以Ft1因為ht1=h又因為ht在a,+∞上單調(diào)遞增,所以所以t2+t題型11題型11導(dǎo)數(shù)中的新定義問題1.(2023上·上海黃浦·高三??奸_學(xué)考試)對于函數(shù)y=fx的導(dǎo)函數(shù)y'=f'x,若在其定義域內(nèi)存在實數(shù)x0和t,使得fx0(1)若函數(shù)y=sinx-mx∈R是“(2)若函數(shù)y=x2-ax+1是定義在-1,3(3)若函數(shù)y=ex+bx【解題思路】(1)求出給定函數(shù)的導(dǎo)數(shù),再由“π2躍點”函數(shù)的定義結(jié)合三角函數(shù)的性質(zhì)求得實數(shù)m(2)根據(jù)“1躍點”函數(shù)的定義,列出方程,求出該方程在-1,3上有兩個不同的解的實數(shù)a的范圍作答.(3)將問題轉(zhuǎn)化為方程ex+1+bx+1【解答過程】(1)函數(shù)y=sinx-m的導(dǎo)函數(shù)為因為函數(shù)y=sinx-m,x∈R則方程sin(x0而cosx0∈-1,1,因此所以實數(shù)m的取值范圍是[-π(2)函數(shù)y=x2-ax+1,x∈(-1,3)依題意,方程(x0+1)2-a(令h(x)=x2-(a+2)x+a+2,x∈(-1,3),因此函數(shù)h(x)則Δ=(a+2)2-4(a+2)>0h(-1)=2a+5>0所以實數(shù)a的取值范圍是(-5(3)函數(shù)y=ex+bx,x∈因為函數(shù)y=e則方程ex0+1+b(x0+1)=2(令g(x)=ex+1-2由g'(x)>0,得x>2;由g'(x)<0,得x<2且于是函數(shù)y=g(x)在(-∞,1)上單調(diào)遞減,g(x)<0恒成立,函數(shù)y=g(x)的取值集合是在(1,2]上
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