《2020版高考數(shù)學二輪復習 專題限時集訓13 導數(shù)的簡單應用 文》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《2020版高考數(shù)學二輪復習 專題限時集訓13 導數(shù)的簡單應用 文(6頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、專題限時集訓(十三) 導數(shù)的簡單應用
[專題通關練]
(建議用時:30分鐘)
1.已知函數(shù)f(x)的導函數(shù)f′(x)滿足下列條件:
①f′(x)>0時,x<-1或x>2;
②f′(x)<0時,-1
2、a>0,x=-ln a,代入曲線方程得y=1-ln a,所以切線方程為y-(1-ln a)=2(x+ln a),即y=2x+ln a+1=2x+1?a=1.]
3.已知函數(shù)f(x)=x3+ax2+bx+a2在x=1處的極值為10,則數(shù)對(a,b)為( )
A.(-3,3) B.(-11,4)
C.(4,-11) D.(-3,3)或(4,-11)
C [f′(x)=3x2+2ax+b,依題意可得即消去b可得a2-a-12=0,解得a=-3或a=4,故或當時,f′(x)=3x2-6x+3=3(x-1)2≥0,這時f(x)無極值,不合題意,舍去,故選C.]
4.已知f(x)=x2
3、+ax+3ln x在(1,+∞)上是增函數(shù),則實數(shù)a的取值范圍為( )
A.(-∞,-2] B.
C.[-2,+∞) D.[-5,+∞)
C [由題意得f′(x)=2x+a+=≥0在(1,+∞)上恒成立?g(x)=2x2+ax+3≥0在(1,+∞)上恒成立?Δ=a2-24≤0或?-2≤a≤2或?a≥-2,故選C.]
5.(2019·重慶七校聯(lián)考)函數(shù)f(x)(x>0)的導函數(shù)為f′(x),若xf′(x)+f(x)=ex,且f(1)=e,則( )
A.f(x)的最小值為e
B.f(x)的最大值為e
C.f(x)的最小值為
D.f(x)的最大值為
A [設g(x)=x
4、f(x)-ex,
則g′(x)=f(x)+xf′(x)-ex=0,
所以g(x)=xf(x)-ex為常數(shù)函數(shù).
因為g(1)=1×f(1)-e=0,
所以g(x)=xf(x)-ex=g(1)=0,
所以f(x)=,f′(x)=,
當01時,f′(x)>0,
所以f(x)≥f(1)=e.]
6.(2019·西安八校聯(lián)考)已知曲線f(x)=ex+x2,則曲線在(0,f(0))處的切線與坐標軸圍成的圖形的面積為________.
[由題意,得f′(x)=ex+2x,所以f′(0)=1.
又f(0)=1,所以曲線在(0,f(0))處的切線方程
5、為y-1=1×(x-0),即x-y+1=0,所以該切線與x,y軸的交點分別為(-1,0),(0,1),所以該切線與坐標軸圍成的圖形的面積為×1×1=.]
7.若函數(shù)f(x)=x3-12x在區(qū)間(k-1,k+1)上不是單調(diào)函數(shù),則實數(shù)k的取值范圍是________.
(-3,-1)∪(1,3) [f′(x)=3x2-12,由f′(x)>0,得函數(shù)的增區(qū)間是(-∞,-2)及(2,+∞),由f′(x)<0,得函數(shù)的減區(qū)間是(-2,2),由于函數(shù)在(k-1,k+1)上不是單調(diào)函數(shù),所以k-1<-2
6、3)ex在(0,+∞)內(nèi)有且僅有一個極值點,則實數(shù)a的取值范圍是________.
(-∞,-3] [f′(x)=(2x+a)ex+(x2+ax+3)ex=[x2+(a+2)x+a+3]ex,
因函數(shù)f(x)=(x2+ax+3)ex在(0,+∞)內(nèi)有且僅有一個極值點,等價于f′(x)=0在(0,+∞)上只有一個變號根,即f′(0)<0,此時a+3<0,解得a<-3.
當a=-3時,f′(x)=(x2-x)ex,
由f′(x)=0得x=0或x=1,
即x=1是函數(shù)f(x)的一個極值點,
滿足條件,綜上a≤-3.]
[能力提升練]
(建議用時:15分鐘)
9.已知函數(shù)f(x)=l
7、n x-ax2+x,a∈R.
(1)當a=0時,求曲線y=f(x)在點(e,f(e))處的切線方程;
(2)討論f(x)的單調(diào)性.
[解] (1)當a=0時,f(x)=ln x+x,f(e)=e+1,f′(x)=+1,f′(e)=1+,∴曲線y=f(x)在點(e,f(e))處的切線方程為y-(e+1)=(x-e),
即y=x.
(2)f′(x)=-2ax+1=,x>0,
①當a≤0時,顯然f′(x)>0,
∴f(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞增;
②當a>0時,令f′(x)==0,
則-2ax2+x+1=0,易知其判別式為正,
設方程的兩根分別為x1,x2(x1
8、x1x2=-<0,∴x1<00.
令f′(x)>0,得x∈(0,x2),令f′(x)<0得x∈(x2,+∞),其中x2=,∴函數(shù)f(x)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減.
10.設函數(shù)f(x)=ln x-2mx2-n(m,n∈R).
(1)討論f(x)的單調(diào)性;
(2)若f(x)有最大值-ln 2,求m+n的最小值.
[解] (1)函數(shù)f(x)的定義域為(0,+∞),
f′(x)=-4mx=,
當m≤0時,f′(x)>0,
∴f(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞增;
當m>0時,令f′(x)>0,得0,
∴f(x)在
9、上單調(diào)遞增,
在上單調(diào)遞減.
(2)由(1)知,當m≤0時,f(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞增,無最大值.
當m>0時,f(x)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減.
∴f(x)max=f=ln -2m·-n=-ln 2-ln m--n=-ln 2,
∴n=-ln m-,
∴m+n=m-ln m-.
令h(x)=x-ln x-(x>0),
則h′(x)=1-=,
由h′(x)<0,得00,得x>,
∴h(x)在上單調(diào)遞減,
在上單調(diào)遞增,
∴h(x)min=h=ln 2,
∴m+n的最小值為ln 2.
題號
內(nèi)容
押題依據(jù)
1
導數(shù)的幾
10、何意義
本題看似是求兩點間距離的最小值,實質是考查導數(shù)與切線方程的靈活應用,考查學生的邏輯推理和數(shù)學運算核心素養(yǎng)
2
利用導數(shù)研究函數(shù)的最值
導數(shù)是高考的熱點,年年都考,借助導數(shù)研究函數(shù)的極值與最值問題,主要考查分類討論思想、等價轉化思想、函數(shù)與方程思想等,本題以函數(shù)的最值為載體,考查考生邏輯推理和數(shù)學運算的核心素養(yǎng),體現(xiàn)分類討論思想,從淺入深,層層遞進
【押題1】 設點P,Q分別是曲線y=xe-x(e是自然對數(shù)的底數(shù))和直線y=x+6上的動點,則P,Q兩點間距離的最小值為________.
3 [y′=e-x-xe-x=(1-x)e-x.令(1-x)e-x=1,則ex=1-x,e
11、x+x-1=0.令h(x)=ex+x-1,易得h(x)是增函數(shù),且h(0)=0,則方程ex+x-1=0有且只有一解x=0,易求得過曲線y=xe-x上點(0,0)的切線方程為y=x,由題意可得,P,Q兩點間距離d的最小值即兩平行直線x-y=0和x-y+6=0間的距離,所以最小值為dmin==3.]
【押題2】 已知函數(shù)f(x)=ax2+bx-ln x(a,b∈R).
(1)當a=-1,b=3時,求函數(shù)f(x)在上的最大值和最小值;
(2)當a=0時,是否存在正實數(shù)b,使當x∈(0,e](e是自然對數(shù)的底數(shù))時,函數(shù)f(x)的最小值是3?若存在,求出b的值;若不存在,說明理由.
[解] (
12、1)當a=-1,b=3時,f(x)=-x2+3x-ln x,且x∈,則f′(x)=-2x+3-=-=-.
令f′(x)>0,得,即0<0,得