历届数学高考试题——导数及其应用.pdf

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1、一、选择题:(每小题5 分,计 50分)历 届 离 考 中 的“导 致”试 题 精 选(文 科 自 我 测 试)题号12345678910答案1.(2 005全国卷I 文)函数/(x)=/+ax2+3 x -9,已知f(x)在 x =3时取得极值,则a=()(A)2 (B)3 (C)4(D)52.(2 008 海南、宁夏文)设/(x)=x l n x,若/(%)=2,则/=()2In 2 1 cA.e2 B.e C.D.In 223.(2 005广 东)函数/(x)=/3/+1 是减函数的区间为()A.(2,+oo)B.(-oo,2)C.(-oo,0)D.(0,2)4.(2 008 安 徽 文

2、)设函数/(x)=2 x +-l(x 0 时,F(x)0,g(x)0,贝 ij x 0,g(x)0 B f (x)0,g(x)0C f (x)0 D f (x)0,g5(x)C14.(2008北 京 文)如图,函数段)的图象是折线段ABC,其中A,8,C 的坐标分别为(0,4),(2,0),(6,4),则用(0)尸 _ _ _ _ _ _;函数./(X)在x=l 处的导数/(1)=_t IJ 4 J6,7三、解答题:(15,16小题各12分,其余各小题各14分)15.(2005北京理科、文 科)已知函数_/(x)=-x3+3x2+9x+a.(I)求4 0的单调递减区间;(I I)若段)在区间-

3、2,2上的最大值为2 0,求它在该区间上的最小值.16.(2006 安徽文)设函数 X)=X3+/X2+CX(X GR),已知 g(x)=/(x)-/(x)是奇函数。(1)求b、c的值。(H)求g(x)的单调区间与极值。.(2005福 建 文 科)已知函数/(x)=x 3+/?x2+cx+d的图象过点p(0,2),且在点M(-1,/(-1)处的切线方程为6 x-y +7=0.(I)求函数y=/(x)的解析式;(I I)求函数y=/(x)的单调区间.(2007重 庆 文)用长为18 m的钢条围成一个长方体形状的框架,要求长方体的长与宽之比为2:1,问该长方体的长、宽、高各为多少时,其体积最大?最

4、大体积是多少?19.(2008 全国 H卷 文)设a w R ,函数/(x)=o?一 3x?.(I)若x=2是函数y=/(x)的极值点,求a的值;(H)若函数g(x)=/(x)+/(x),x e 0,2,在x=0处取得最大值,求a的取值范围.20.(2008湖北文)已知函数/(x)=%3一加21+1 (机为常数,且加 0)有极大值9.(I)求机的值;(I I)若斜率为-5的直线是曲线y=f x 的切线,求此直线方程.历 届 高 考 中 的“导 数”试 题 精 选(文 科 自 我 测 试)参 考 答 案选择题:(每小题5 分,计 50分)题号12345678910答案DBDABACABC二、填空

5、题:(每小题5 分,计 20分)11.5 x+y-2 =0;I2.-;13.32;14.2,-23 _ -三、解答题:(15,16小题各12分,其余各小题各14分)15.解:(Il fx)=3 x2+6 x+9.令尸(x)0,解得x3,所以函数./(x)的单调递减区间为(-8,1),(3,+=).(I I)因为,/(-2)=8+1218+0=2+。,式2)=-8+12+18+。=22+小所以八2)刁(一2).因 为 在(-1,3)上尸(x)0,所以八外在-1,2 上单调递增,又由于兀0在 2,1 上单调递减,因此42)和;(一 1)分别是人劝在区间-2,2 上的最大值和最小值,于 是 有 22

6、+a2 0,解 得 a 2.故犬_ )=/+3/+%:-2,因此八-1)=1 +3-9-2=-7,即函数Ax)在区间-2,2 上的最小值为一7.16.解(I)V/(x)=x3+bx2+c x,/z(x)=3x2+2bx+c 从而g(x)=/(x)/(x)=x3+bx2+cx-(3 x2+2bx+c)=x3+(b-3)x2+(c-2b)x-c 是,-个奇函数,所以g(0)=0 得 c=0,山奇函数定义得。=3;(H)由(I)知g(x)=x36 x,从而g(x)=3 f 6,由此可知,(-oo,-V 2)和(72,+oo)是函数g(x)是单调递增区间;(-0,0)是函数g(x)是单调递减区间;g(

7、x)在x=一痣 时,取得极大值,极大值为4近,g(x)在x=近 时,取得极小值,极小值为 4 0。17.解:()由/(x Q d+b f+c x +d 的图象过点 P(0,2),d=2 知,所以/(%)=x3+bx2+CX+2,f (x)=3x?+2bx+c,由在(-1,(-1)处的切线方程是 6x-y+7=0,知f3-2 b +c=6,门 b-c =0,/口6 n1 )+7=0,即(1)=1,j (-1)=6,/.即 4 解得 b=c=-3.1 +/7 c+2=1,2b c=-3,故所求的解析式为f(x)=x3-3x2-3x+2,(II)fr(X)=3XL6X-3,令 3X2-6X-3=0

8、即 xJ2xl=0,解得 X|=l-V2,X2=H-V2,当 x l+0 时,/(x)0;当 1-+血 时,/f(x)0.f(x)=x3-3x2-3x+2在(1+夜,+8)内是增函数,在(一 8,i一血)内是增函数,在(i一垃+夜)内是减函数.18.解:设长方体的宽为x(m),则长为2x(m),高为/z =曳/=4.5-3 x(m)故长方体的体积为丫(幻=2,(4.5-3 幻=9 2-6/(1113)(0 x 0;当 I V x V 时,Vf(x)0,3故在x=l处 V(x)取得极大值,并且这个极大值就是V(X)的最大值。从而最大体积K=V (x)=9 X 12-6 X I1(nr),此时长方

9、体的长为2 m,高 为 1.5 m.答:当长方体的长为2 m时,宽为 1 m,高 为 1.5 m 时,体积最大,最大体积为3 m 3。19.解:(I)f(x)-3 a x2-6 x-3 x(a x 2).因为x=2 是函数y =/(x)的极值点,所 以/(2)=0,即6(2。-2)=0,因此a=l.经验证,当a=l时,x=2 是函数y =/(x)的极值点.(II)由题设,g(x)=a x3+3(a-1)x2-6x.g(0)=0当g(x)在区间 0,2上的最大值为g(0)时,4?+3(。1)/一6%0对 切 xe(0,2 都成立,解法一:即a 4学电对一切x e(0,2 都 成 立.令夕(x)=

10、与 土 立,xe(0,2,则x I 3x x I0 4 *(X)m i n由(p x)=-3(:+2):6 0 ,可知矶x)=6 在 x e(0,2上单调递减,I 3 )x I6(6-所以。(刈1.=。(2)=-故 a 的取值范围是-0 0,-5I 5 _解 法::也即a x2+3(a-l)x-6 0 对一切x e(0,2 都成立,(1)当 a=0 时,-3 x-6 0 在 xe(0,2 上成立;(2)当a w 0时,抛物线力(x)=ax2+3(a l)x 6的对称轴为x=%二2a当 a 0 时,_ 3(a T)0 有 h(0)=-6 0,所以h(x)在(0,+8)上单调递减,h(x)0 时,

11、因为h(0)=-6 V0,所以要使h(x)WO在x G(0,2 上恒成立,只需h(2)W O 成立即可,解得a65 ;综上,a 的取值范围为(一8,.2。解(I)小)=3/+2 广 八 他 n)(3 x-m 尸。,则-f或 二 孙当x 变化时,八x)与於)的变化情况如下表:X(_ 8,一?)-m31m31(一加,+8)3f(-v)十00+/(x)极大值极小值尸从而可知,当下一加时,函数凡r)取得极大值9,即大一m)=毋+?3+m3+1=9,;?=2.(11)由(I)知,/)=丁+2/一以+1,I 1 68依题意知(x)=3x2+4x4=5,,x=1 或 x=一又八一1)=6,)=,所以切线方程

12、为y-6 5(x+1),或 y券=-5(x+),即 5 x+y-l=0,或 135x+27y-23=0.一、选择题:(每小题5分,计50分)历 届 高 考 中 的“导 致”试 题 精 选(理 科 自 我 测 试)题号12345678910答案1.(2004湖 北 理 科)函 数/(幻=。/+1有 极 值 的 充 要 条 件 是()(A)aQ (B)a 0 (C)a 0 (D)a 3 B.5.(20 0 1江西、山西、(A)极小值一 1,(C)极小值-2,a D,a 3 3天津理科)函数y =l +3 x-工 有()极大值1 (B)极小值一2,极大值3极大值2(D)极小值-1,极大值36.(20

13、 0 4 湖南理科)设 f(x)、g(x)分别是定义在R 上的奇函数和偶函数,当 x 0.且g(3)=0,.则不等式 f(x)g(x)=白、在点(4 e 2)处的切线与坐标轴所围三角形的面积为()A.-e2 B.4 e2 C.2 e2 D.e228.(2 0 0 8 湖北理)若心)=一3/+/?皿犬+2)在(-1,+8)上是减函数,则 b的取值范围是()A.-l,+B.(-1,+8)C.(-o o,-l D.(-8,-1)9.(2 0 0 5 江西理科)己知函数y =4 (x)的图像如右图所示(其中广(x)是函数/(x)的 导 函 数),下面四个图象中y =/(x)的图象大致是()1 0.(2

14、 0 0 0 江西、天津理科)右图中阴影部分的面积是()(A)243(B)9-2 百 (C)(D)3 3二、填空题:(每小题5分,计 2 0 分)1 1.(2 0 0 7湖 北 文)已知函数y =/(x)的图象在M(1,/(1)处的切线方程是),=gx+2,l)-f(l)=_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _.1 2.(2 0 0 7湖 南 理)函数/(x)=1 2 x-x 3 在区间-3,3 上 的 最 小 值 是-1 3.(2 0 0 8 全国I I 卷理)设曲线y =*在点(0,1)处的切线与直线x +2 y +1 =0垂直,则a =1 4.(2 0 0 6湖北文)半径

15、为r的圆的面积S(r)=周长C(r)=2;r r,若将r 看作(0,+)上的变量,则(乃4 2)=2%,式可以用语言叙述为:圆的面积函数的导数等于圆的周长函数。对于半径为R 的球,若将R 看作(0,+8)上的变量,请你写出类似于的式子:式可以用语言叙述为:o三、解答题:(1 5,1 6小题各1 2 分,其余各小题各1 4 分)1 5.(2 0 0 4 重庆文)某工厂生产某种产品,已知该产品的月生产量x(吨)与每吨产品的价格(元/吨)之间的关系式为:p =2 4 2 0 0-x 2,且生产*吨的成木为R=5 0 0 0 0+2 0 0 x(元)。问该产每月生产多少吨产品才能使利润达到最大?最大利

16、润是多少?(利润=收入一成本)1 6.(2 0 0 8 重庆文)设函数/(幻=3+2一9 3 一1(60).若曲线)=/)的斜率最小的切线与直 线 1 2 x+y=6平行,求:(I)。的值;(I I )函数凡r)的单调区间.1 7.(2 0 0 8 全 国 I 卷文、理)已知函数/(x)=1+%+1,q 6 R.(I )讨论函数/(x)的单调区间;(I I)设函数/(X)在 区 间 内 是 减 函 数,求a 的取值范围.1 8.(2 0 0 4 浙江理)设曲线y =e r(x N 0)在点M(t,e-)处的切线/与x 轴 y轴所围成的三角形面积为S (t)(I )求切线/的方程;(I I)求

17、S (t)的最大值。1 9.(2 0 0 7 海南、宁夏文)设函数/(x)=l n(2 x +3)+x 2-31(I )讨论/(X)的单调性;(I I)求/(X)在区间-工上的最大值和最小值.4 42 0.(2 0 0 7 安徽理)设 a2 0,/(x)=x-l-l n2x+2 a I n x (x 0).(I )令 尸(x)=xff(x),讨论尸(x)在(0.+8)内的单调性并求极值;(H)求证:当 x l 时,恒有 x l n 2 x-2 al n x+l.历 届 高 考 中 的“导 致”试 题 精 选(理 科 自 我 测 试)参 考 答 案一、选择题:(每小题5分,计 5 0分)题号12

18、345678910答案CACBDDDCCC二、填空题:(每小题5分,计 2 0分)11.3;12.-1 6;13.2 ;14.仁 成 3)=4 成 2,球的体积函数的导数等于球的表面积函数三、解答题:(15,16 小题各12 分,其余各小题各14分)15.解:每月生产x吨时的利润为/*)=(2 42 00-1/口一(5 0000+2 00 x)=-x3+2 4000 x-5 0000(x 0)由/(X)=-x2+2 4000=0解 得 匹=2 00,x2=2 00(舍去).因/(x)在 0,+8)内只有一个点x=2 00使/=。,故它就是最大值点,且最大值为:/(2 00)=工(2 00)3+

19、2 4000 x2 00 5 0000=315 0000(元)答:每月生产2 00吨产品时利润达到最大,最大利润为315万元.16 .解:(I )因为/(x)=x2+a x2 9 x i,所以2f x)=3 x2+2 a x-9=3(x-1)2-9-y.即当=-三 时,/(x)取 得 最 小 值-9-.因斜率最小的切线。12 x+y=6平行,即该切线的斜率为-12,所以一 9 =一12,即/=9.解得a=3,由题设a 0,故在(Y O,-1)上为增函数;当xe(-1,3)时,/口)0,故以幻在(3,+oo)上为增函数由此可见,函 婀(x)的单调递增区间为(田,-1)和(3,+8);单调递减区间

20、为(-1,3).17 .解:(1)/(x)=x3+a x2+x+l 求导:f(x)=3 x2+2a x+当/W3时,AWO,_ f(x)2 0,/(x)在R 上 一 递 增当/3,/(x)=0求得两根为x=-a;-3即“X)在_ 8,土 五 三1 递增,递减,(士 近 三,+递增(2)要使的)在在区间(一|,)内是减函数,当且仅当,/(幻 0在 ,;)恒成立,由r(x)的图像可知,只需 0 0oo-2即733得解所以,a的取值范围 2,+8)。18.解:(I)因为f(x)=(e-x)=-e-x,所以切线/的斜率为e.故切线I 的方程为 y =-e-(x-t).即 e-x+y-(f +1)=0。

21、(I I )令 y=0 得 x=t+l,x=0 得 y=el(t+1)pX所以 S (t)=;(/+1。+1)=3。+1)2*从而 S(f)=g e T(l _ f)(l +f).当f e (0,1)时,S(f)0,当t e (1,+8)时,S)0;当-I c x v-时、f x)0.从而,/(x)分 别 在 区 间11-,+0 02单调增加,在区间(1,-g)单调减少.=l n 2 +L43 1(I I)由(I )知/(x)在 区 间 一一的最小值为一4 4143 9 7=l n-+-l n-2 16 211649l n2+l =i 1-l n 0.X X2 x-2故 F(x)=xf x)=

22、x-2 I n x+2a.x A 0,于是 F x)=1 =-,x A 0.x x列表如下:X(0,2)2(2,+8)F (x)-0+F(x)1极小值尸(2)t故 知 尸GJ在(0,2)内是减函数,在(2,+8)内是增函数,所以,在1=2处取得极小值F(2)=2-2 I n 2+2 a.(I I)证明:由知,尸(无)的极小值尸(2)=2-2 I n 2 +2 0.于是由上表知,对切X (0,+8),恒 有/=矿 A 0.从而当工A 0时,恒有r(x)A 0,故f(x)在(0,+oo)内单调增加.所以当 x A 1时,f(x)A /(I)=0,即x 1 I n?x+2 I n x A 0.故当尤

23、a 1时,恒有x a I n2 x-2 aI n x+l.x1.(2 010 海南高考理科T 3)曲 线.x+2在点(-1)处的切线方程为()(A)y=2 x+l (B)y=2x-(c)y=-2 x-3(D)y=-2 x 2【命题立意】本题主要考查导数的几何意义,以及熟练运用导数的运算法则进行求解.【思路点拨】先求出导函数,解出斜率,然后根据点斜式求出切线方程.y=2【规 范 解 答】选A.因为。+2)2 ,所 以,在 点(一 LT)处 的 切 线 斜 率k=V|i2(1+2)22,所以,切线方程为y+l =2(x+l),即 y=2 x+l,故选A2.(2 010 山东高考文科T 8)已知某生

24、产厂家的年利润丁(单位:万元)与年产量x (单y =-一+81 元 2 3 4位:万件)的函数关系式为 3 ,则使该生产厂家获得最大年利润的年产量 为()(A)1 3 万件(C)9 万件(B)l l 万件(D)7万件【命题立意】本题考查利用导数解决生活中的优化问题,考查了考生的分析问题解决问题能力和运算求解能力.【思路点拨】利用导数求函数的最值.【规范解答】选 C,=-+81,令)=0 得*=9 或*=-9(舍去),当x 0;当x 9时 y ,故当x =9 时函数有极大值,也是最大值,故选c.23.(2 01 0 山东高考理科 T 7)由曲线产X,尸丁 围成的封闭图形面积为()1(A)1 2(

25、B)4_(C)37(D)1 2【命题立意】本题考查定积分的基础知识,由定积分求曲线围成封闭图形的面积,考查了考生的想象能力、推理论证能力和运算求解能力.【思路点拨】先求出曲线产丁,产 丁 的交点坐标,再利用定积分求面积2 3【规范解答】选 A,由题意得:曲线产X ,y=x 的交点坐标为(0,0),(1,1),故所求封闭图形的面积为“(X?八 d l x l-lxl=1-x )dx=3 41 2,故选A.44.(2 01 0 辽宁高考理科 T 1 0)已知点P在曲线y=e*+1 上,a为曲线在点P处的切线的倾斜角,则。的取值范围是()(A)/(B 后自称争3兀、1 万)(D)4【命题立意】本题考

26、查了导数的几何意义,考查了基本等式,函数的值域,直线的倾斜角与斜率。【思路点拨】先求导数的值域,即tan&的范围,再根据正切函数的性质求仁的范围。【规范解答】选D.4e+1-y,=*=_ _ _ =_ _ _ 4 _-4 _ 一e+m+i匹%2-2三2当且仅当/=,即x =0时“=”成 立。ex又V 0,;.-1分0。设 倾 斜 角 为a,则T 4 t a n a 0,3 TT又a 0,乃),a 0)的图像在点(ak,ak2)处的切线与x轴的交点的横坐标为ak+1,其中 c N ,若a l=1 6,则al+a3+a5的值是【命题立意】本题考查导数的几何意义、函数的切线方程以及数列的通项等内容。

27、【思路点拨】先由导数的几何意义求得函数y=x2(x0)的图像在点(ak,ak2)处的切线的斜率,然后求得切线方程,再由)=,即可求得切线与x轴交点的横坐标。【规范解答】由y=x2(x0)得,了=2 x ,所以函数y=x2(x0)在点(ak,ak2)处的切线方程为:一 蜡=2%(x-/),%_nx =当时,解得 2,4+1 ,%+。3+。5 =1 6 +4 +1 =2 1所以 2【答案】217.(2010 江苏高考 T 1 4)将边长为1m正三角形薄片沿 条平行于某边的直线剪成两块,c(梯形的周长产其中一块是梯形,记 梯 形 的 面 积,则S的最小值是 O【命题立意】本题考查函数中的建模在实际问

28、题中的应用,以及等价转化思想。【思路点拨】可设剪成的小正三角形的边长为X,然后用X分别表示梯形的周长和面积,从而将S用x表示,利用函数的观点解决.【规范解答】设剪成的小正三角形的边长为刀,S=(3-4(3-x)2,AFb9K0则:方法一:利用导数的方法求最小值。4(3-x)2 4(2X-6)-(1-X2)-(3-X)2-(-2X)S=S(土 耳-K-(2x-6)(l x2)(3 x)2.(2x)_ 4-2(3x-l)(x 3)二耳 (I .二耳 (1-x2)2S,(x)=O,0 xl,x=;当L用 时,S(x)0,递增;132也X=-故当 3忖,s的 最 小 值 是3。方法二:利用函数的方法求

29、最小值3-x =/,/e(2,3),-e(,)令,3 2,贝 小S_ J _ _ _4_-3-厂+6,-8 -3 _ 11 3 1 32 6,X -故当/8 3时,s的 最 小 值 是3。3 2 6【答案】3【方法技巧】函数的最值是函数最重要的性质之一,高考不但在填空题中考查,还会在应用题、函数导数的的综合解答题中考察。高中阶段,常见的求函数的最值的常用方法有:换元法、有界性法、数形结合法、导数法和基本不等式法。8.(2010 陕西高考理科 T 1 3)从如图所示的长方形区域内任取一个“点M(x,y),则 点M取自阴影部分的概率.为【命题立意】本题考查积分、几何概率的简单运算,属送分题。【思路

30、点拨】由积分求出阴影部分的面积即可S即 的f 3 x2dx=x3|=1.【规范解答】阴影部分的面积为阴影 小 M 所 以 点 M 取自阴影部分的概豕为1-3答案9.(2010 海南 高 考 理 科 T13)设 y=f(x)为区间 0,1 上的连续函数,且恒有0f(x)Wl,可以用随机模拟方法近似计算积分I/,先产生两组(每组N 个)区间 0,1 上的均匀随机数 占 产 4和 X,%以,由此得到N个点(冷凹)(i=l,2,-,N),在数出其中满足乃 1 时,1 +x,得 k x2-01一 女-k所以在区间(L%)和(0,+8)上,尸(幻;在区间L)上,/V)0故/(X)得单调递增区间是,1 k)

31、和(0,+),单调递减区间是(k )【方法技巧】(1)=/(/)过(尤 0,/(/)的切线方程为 了一/(玉)=f(x()(x*o)。(2)求单调区间时要在定义域内讨论/(X)内的正负。11.(2010 安徽高考文科 T20)设函数 x)=sinx-cosx+x+1,0 x 2兀,求函数“X)的单调区间与极值。【命题立意】本题主要考查导数的运算,利用导数研究函数的单调性与极值的方法,考查考生运算能力、综合分析问题能力和问题的化归转化能力。【思路点拨】对函数/(X)求导,分析导数广(X)的符号情况,从而确定/(X)的单调区间和极值。【规范解答】解:由f (x)=sinx-cosx+x+l,0 x

32、2%,知f(x)=1 +&s in(x+2)4令 f(x)=0,从 面 s in(x+?)=得了=不,或X=当,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,苏 与(,271),单 调 递 减 区 间 是(万,红)2 2X(0,左)万 崂T (THf(x)十0-0+/(X)极大值极小值极 小 值 为 f(红)=红,极 大 值 为 f 3)=万+22 2【方法技巧】利用导数研究函数的单调性和极值是解决函数单调性、极值问题的常用方法,简单易行,具体操作流程如下:(1)求导数/(外;(2)求方程/)二 的全部实根;(3)列表,检查

33、/(X)在方程f(x)二 的根左、右的值的符号;(4)判断单调区间和极值。/(%)=x3+h x2-cx+d/八、12.(20 10 北京高考文科 T 18)设定函数 3,且方程/(X)-9x =的两个根分别为1,4。(I )当a=3且曲线y =x)过原点时,求,(口 的解析式;(H)若在J0 0件0 0)无极值点,求a的取值范围。【命题立意】本题考查了导数的求法,函数的极值,二次函数等知识。【思路点拨】(1)由-(幻-9 =的两个根及)=/(X)过原点,列出三个方程可解出b 0,所 以“3 在(.8,+8)内无极值点”等价于“r(x)=,+2法+C 2 0在(-8,+8)内恒成立”。由(*)

34、式得2 =9-5a,C =4。乂 =(2 8)2 4 a c=9(q _ 1)伍 _ 9)a0解 卜=9(1)(9)40 得。叩,9即。的取值范围O可【方法技巧】(1)当/(X)在/的左侧为正,右侧为负时,方为极大值点;当/(处 在 飞的左侧为负,右侧为正时,方为极小值点(2)二次函数恒成立问题可利用开口方向与判别式来解决。y=x2+bx+c恒 大 于0,则a00 0;y=ax2+bx+c 恒小于 0,贝|八 ln 2-l且x0 时,ex x2-2ax+l Q【命题立意】本题主要考查导数的运算,利用导数研究函数的单调区间、求函数的极值、证明函数不等式,考查考生运算能力、综合分析问题能力和问题的

35、化归转化能力。【思路点拨】先分析 X)的导数/(X)的符号情况,从而确定/(X)的单调区间和极值;设g(x)=e-+2办一1,把问题转化为:求证:当aln2 1且x 0时,g(x)0。【规范解答】?/(X)=一21+2。,f x)=ex-2令 广(外二,得x=ln2,X(-co,In 2)In 2(In 2,-boo)f(x)0+/(X)极小值 /(X)在(-8,In2)上单调递减,在(M2,+8)上单调递增;当x=ln2时,/(x)取得极小值为2-21n2+2a(2)设 g(x)=e-2 a x-l,gr(x)=ex-2 x+2a=/(x)由(1)问 可 知,g(x)N 2 21n2+2a恒

36、成立,当a ln 2-1时,则g(x)o恒成立,所以g(x)在R上单调递增,所以当x 0 时,g(x)g(0)=,即当。I n 2 -1 且 x 0 时,ex x2-2a x+1。【方法技巧】1、利用导数研究函数的单调性是解决函数单调性问题的常用方法,简单易行;2、证明函数不等式问题,如证力W 6(x),通常令g(x)=/;(x)-&(外,转化为证明:g(x)0。,3,a x3 x+l(x e R)1 4.(2 01 0 天津高考文科 T 2 0)已知函数f(x)=2 ,其中a 0.(I )若 a=l,求曲线y=f(x)在 点(2,f(2)处的切线方程;1(I I)若在区间L 2 2 上,f(

37、x)o 恒成立,求 a 的取值范围.【命题立意】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。【思路点拨】应用导数知识求解曲线的切线方程及函数最值。【规范解答】x3-X2+1 ,(I )当 a=l 时,f(x)=2 ,f(2)=3;F(x 尸3x 3 x,(2 尸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.(I I)f (x 尸3a x 2-3X=3X(Q X-1)令 (x)=o,解得*=0或*=。.以下分两种情况讨论:0 a 0/0,8。,0,乎 o.等价于1 2 1

38、 8解不等式组得-5 a 5.因此 a 4 2 .0-2,则 a 2 .当x变化时,f(x),f(x)的变化情况如下表:XT。;0j_af (X)+0-0+f(x)极大值极小值X G当1 1一,一2 2 时,f(x)0 等价于吟)0,f(-)o,a 即No,81-7 0.2a2也 。5红解不等式组得2或2 .因此 2 a 5.综 合(1)和(2),可知a的取值范围为0 a 5.1 。/(x)=I n x -a x +-l(a G R)1 5.(2 01 0-山东高考文科 T 2 1)已知函数 x(1)当a =1 时,求曲线y =/(x)在点(2,/(2)处的切线方程;a =/(在点(2,/(2

39、)处的切线的斜率;(2)直接利用函数与导数的关系讨论函数的单调性,同时应注意分类标准的选择.2_,n-i._ l n x+x+-l,x e (0,+c o),【规范解答】当 T 时,/()=xr+x 2所以/(x)=因此,2)=1,即曲线y =/(x)在 点(2,/)处的切线斜率为L.又/(2)=l n 2 +2,所以曲线y =/a)在 点(2,/)处的切线方程为y-(I n 2 +2)=X-2,即 x-y +I n 2 =0./、_ Q 1 Q _ a x x af(x)=I n x-a x H-1 f(x)=a H -=-(2)因为 工,所以 冗 工 xx G(0,-J-o o)令 g(x

40、)=a x2-x+l-a,%G(0,+o o),当a =0时,g(x)=-x+l,xe(0,+8),所以当x O,l)时,g(x)o,此 时 小),函数A)单调递增.当”0时,由r(H=,1 ,2/=1,=1即 a x-x+l -a =0,解得 a .当2时,玉,g(x)2 恒成立,此时/(x),函数 元)在(0,+8)上单调递减;0 a -1 1 0 当 2时,a ,x e(O,l)时,8(X),此时/(力,函数/(同单调递减x I。J时,g(x)0,此时=。,函数“X)单调递增A e a.g(x)0 .7 7%)0 二相/(x)蒋、田包./时,,此时J、,函数J、/单倜递减-1 0 当。时

41、,由于。,X(。,1)时,g(X)0,此时/(X),函数“X)单调递减:X(L+8)时,S(X)0,此时广(X)0,函数/(X)单调递增综上所述:当。4 o时,函数/在(1)上单调递减;函数/(X)在(1 +8)上单调递增当 一 万 时,函数/a)在(Q+8)上单调递减当 交点坐标n 的值及该切线的方程;=(x)=利用导数法求做 好 的最小值夕伍)的解析式=利用基本不等式证明(III)/(x)=H=,g(x)=q(x 0),【规范解答】(I)2y/x Xyx=In X,由已知得:0时,令(x)=0,解得了=4/,所以当 0%4 时,h x)0 t(x)在(442,+8)上递增.所 以x=442

42、是(X)在(0,+8)上的唯一极致点,且是极小值点,从而也是以*)的最小值点。最小值9(a)=h(4a2)=2a-al n(4a2)=2a(l-l n(2a).h(x)=0,(x)(2)当a W 0时,2x 在(0,+o o)递增,无最,、值。故(x)最小值为:(pa)=2a(l -In 2a)(a 0).(HD 由(H)知夕(a)=-21 n 2a,(a 0).(p(a)=-2 l n(2a)0,得0 a ;Fh 2(p d)=-2 l n(2a);由29(a)在(0)上是增函数,在d,+o)上是减函数,所以 2 28(a)的最大值为9(3,所以 2x(l)=2 x l(l-ln(2 x i

43、)=l.所以当a e(0,+8)时,(p(a)l.17.(2010 陕西高考理科 T2 1 )已知函数/(x)=4,g(x)=a ln x,eR(I)若曲线)=/(*)与曲线=g(x)相交,且在交点处有相同的切线,求。的值及该切线的方程;(II)设函数力(幻=/*)-8(制,当力(x)存在最小值时,求其最小值。(。)的解析式;(III)对(II)中的伍)和任意的a 力 ,证明:,(*)“(a)+”3)“(*).22 a+b【命题立意】本题将导数、不等式知识有机的结合在一起,考查了利用导数研究函数的单调性、利用导数求函数的最值问题,考查了分类讨论的数学思想以及解不等式的能力;考查了学生综合运用所

44、学知识分析问题、解决问题的能力。【思路点拨】曲线)=/(X)与y=g(x)在交点处有相同的切线n 交点坐标n a的值及该切线的方程;由(幻=利用导数法求(幻 的最小值火”)的解析式=利用基本不等式证明(III)/(X)=一 厂,g(x)=-(x 0),【规范解答】(I)2V x xyfx=a In x,由 已 知 得.1 _a解得a_ 2y/x Xk=/指)=;,二两条曲线交点的坐标为(e2,e),切线的斜率为 2e丫-0=1-(1-2),即工一2缈+62=0.所以切线的方程为,2e(H)由已知条件知()=4一历x,(x0).,“、1 a yx-2ah x)=尸=-2y/x X 2x当4 0

45、时,令、(x)=0,解得X=4,J所以当 0 X 4/时,(x)4 i时,(x)0,力(x)在(4。+9)上递增。所 以*=4。2是以无)在(0,+8)上的唯一极致点,且是极小值点,从而也是力(工)的最小值点。/.最小值 (。)=(4 2)=2。-。1 1 1(4/)=2(7(1-l n(2i z).hx)=0,/z(x)(2)当 a W 0时,2x 在(0,+8)递增,无最/、值。故(x)最小值为:(p(a)=2(2(1-In 2a)(a 0).(III)由(H)知。(a)=21 n 2a,(a 0).对任意的。0 力 0,.0.4(”)=-2 l n(a +b)/ab)=-l n(4tz

46、Z?),皿沁辿 喂 型 i s”2ab、.4ab 4ab(P(-)=-2 l n(-)-2 l n(,=)=-l n(4a b),a+b a+b 27 ab综上可得:,(4+外 d(a)+*(b)9T2aba+b).【方法技巧】不等式的证明方法1 .证明不等式的方法灵活多样,但比较法、综合法、分析法仍是证明不等式的最基本方法.要依据题设、题断的结构特点、内在联系,选择适当的证明方法,要熟悉各种证法中的推理思维,并掌握相应的步骤,技巧和语言特点.2 .在证明不等式前,要依据题设和待证不等式的结构特点、内在联系,选择适当的证明方法.通过等式或不等式的运算,将待证的不等式化为明显的、熟知的不等式,从

47、而使原不等式得到证明;反之亦可从明显的、熟知的不等式入手,经过一系列的运算而导出待证的不等式,前者 是“执果索因”,后 者 是“由因导果”,为沟通联系的途径,证明时往往联合使用分析综合法,两面夹击,相辅相成,达到欲证的目的.1 8.(2 0 1 0 湖南高考理科 T4)已知函数/(x)=x2+x+c(b,cwR),对任意的x eR,恒有/4 m(I )证明:当X 2 0 时,/(x)(x+c)2.(n)若对满足题设条件的任意b,c,不 等 式/(一/(/恒 成 立,求 M 的最小值.知识点检索号新课标:4【命题立意】以二次函数为载体,考查导数,不等式的证明,消元等知识。认真的考查了等价转化的思

48、想.【思路点拨】(1)在对任意的x e R,恒有/(X)4/(X)下可以得到b,c 的关系,目标是证明当x 2 0 时,/(x)(x +c)其实是寻找条件和目标的关系,连接的纽带是b 和 c 的关系.(2)恒成立,转化为求函数的最值,而且是二元函数的最值的求法,没有等式的条件下常常用整体消元.【规范解答】(1 )易 知 f(x)=2x+b.由题设,对 任 意 的xe R,2 x +b 0.故当 x 20 时,有(x+c)2Rx)=(2c-b)x+c(cl)20.即当x 2 0 时,f M (x +c)2于(c)/(b)d +bc b2 c+2b(2)由(1)知,c冽b|时,有 M 2 2 c2

49、-h2 b+c令”2,则 _1,丝=2-cb+c 1+f1 7而函数g(f)=2-(T f|们时,M的取值集合为弓,+oo)当 c=|b|时,由(1)知,b=2,c=2.此时 f(c)-f(b)=-8 或 0,c2-b2=0,3从而f(c)-f(b)W.综上所述,M 的最小值为2.【方法技巧】求最值是高考中重点也是难点。解题的思路是,首先看变量的个数,如果是三个变量常有三条路,一是利用柯西不等式、均值不等式和排序不等式,二是消元转化为二元再转化为一元,三是有时利用几何背景解题。如果是两个变量常常有三条路可走,一是利用柯西不等式、均值不等式,二是消元转化为一元函数,三是如果条件是不等式,常常也可

50、以数学规划.如果是一个变量,常用方法:基本函数模型,单调性法和导数法.19.(2010 辽宁高考文科 T21)已知函数f(x尸(a+l)lnx+ax2+l.(I)讨论函数f(x)的单调性;(II)设 aW-2,证明:对任意 x2,x2e(0,+8),|f(x 1 )-f(x2)|4|x 1 -x21.【命题立意】本题考查了函数的单调性与导数,求参数的取值范围,考查了分类讨论、转化等思想方法以及运算推理能力。【思路点拨】(I)求导数,对参数分类,讨论导数的符号,判断单调性,(I I)转化为等价命题,构造新函数g(x)=f(x)+4 x,通过g(x)r的单调性证明。【规范解答】解:/(X)的 定

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