2019年高考數(shù)學(xué) 高考題和高考模擬題分項版匯編 專題03 導(dǎo)數(shù)及其應(yīng)用 文(含解析)
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1、專題03 導(dǎo)數(shù)及其應(yīng)用 1.【2019年高考全國Ⅱ卷文數(shù)】曲線y=2sinx+cosx在點(π,-1)處的切線方程為 A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 則在點處的切線方程為,即. 故選C. 【名師點睛】本題考查利用導(dǎo)數(shù)工具研究曲線的切線方程,滲透了直觀想象、邏輯推理和數(shù)學(xué)運算素養(yǎng).采取導(dǎo)數(shù)法,利用函數(shù)與方程思想解題.學(xué)生易在非切點處直接求導(dǎo)數(shù)而出錯,首先證明已知點是否為切點,若是切點,可以直接利用導(dǎo)數(shù)求解;若不是切點,設(shè)出切點,再求導(dǎo),然后列出切線方程. 2.【2019年高考全國Ⅲ卷文數(shù)】已知曲線在點(1,ae)處的切線方程為y=2x+b,則 A. B.a(chǎn)=
2、e,b=1 C. D., 【答案】D 【解析】∵ ∴切線的斜率,, 將代入,得. 故選D. 【名師點睛】本題求解的關(guān)鍵是利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義和點在曲線上得到含有a,b的等式,從而求解,屬于??碱}型. 3.【2019年高考浙江】已知,函數(shù).若函數(shù)恰有3個零點,則 A.a(chǎn)<–1,b<0 B.a(chǎn)<–1,b>0 C.a(chǎn)>–1,b<0 D.a(chǎn)>–1,b>0 【答案】C 【解析】當(dāng)x<0時,y=f(x)﹣ax﹣b=x﹣ax﹣b=(1﹣a)x﹣b=0,得x=b1-a, 則y=f(x)﹣ax﹣b最多有一個零點; 當(dāng)x≥0時,y=f(x)﹣ax﹣b=13x3-12(a+1)x2
3、+ax﹣ax﹣b=13x3-12(a+1)x2﹣b, , 當(dāng)a+1≤0,即a≤﹣1時,y′≥0,y=f(x)﹣ax﹣b在[0,+∞)上單調(diào)遞增, 則y=f(x)﹣ax﹣b最多有一個零點,不合題意; 當(dāng)a+1>0,即a>﹣1時,令y′>0得x∈(a+1,+∞),此時函數(shù)單調(diào)遞增, 令y′<0得x∈[0,a+1),此時函數(shù)單調(diào)遞減,則函數(shù)最多有2個零點. 根據(jù)題意,函數(shù)y=f(x)﹣ax﹣b恰有3個零點?函數(shù)y=f(x)﹣ax﹣b在(﹣∞,0)上有一個零點,在[0,+∞)上有2個零點, 如圖: ∴b1-a<0且-b>013(a+1)3-12(a+1)(a+1)2-b<0, 解
4、得b<0,1﹣a>0,b>-16(a+1)3, 則a>–1,b<0. 故選C. 【名師點睛】本題考查函數(shù)與方程,導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用.當(dāng)x<0時,y=f(x)﹣ax﹣b=x﹣ax﹣b=(1﹣a)x﹣b最多有一個零點;當(dāng)x≥0時,y=f(x)﹣ax﹣b=13x3-12(a+1)x2﹣b,利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,根據(jù)單調(diào)性畫出函數(shù)的草圖,從而結(jié)合題意可列不等式組求解. 4.【2019年高考全國Ⅰ卷文數(shù)】曲線在點處的切線方程為____________. 【答案】 【解析】 所以切線的斜率, 則曲線在點處的切線方程為,即. 【名師點睛】準(zhǔn)確求導(dǎo)數(shù)是進(jìn)一步計算的基礎(chǔ),本題易因為導(dǎo)數(shù)的運算法則掌
5、握不熟,而導(dǎo)致計算錯誤.求導(dǎo)要“慢”,計算要準(zhǔn),是解答此類問題的基本要求. 5.【2019年高考天津文數(shù)】曲線在點處的切線方程為__________. 【答案】 【解析】∵, ∴, 故所求的切線方程為,即. 【名師點睛】曲線切線方程的求法: (1)以曲線上的點(x0,f(x0))為切點的切線方程的求解步驟: ①求出函數(shù)f(x)的導(dǎo)數(shù)f′(x); ②求切線的斜率f′(x0); ③寫出切線方程y-f(x0)=f′(x0)(x-x0),并化簡. (2)如果已知點(x1,y1)不在曲線上,則設(shè)出切點(x0,y0),解方程組得切點(x0,y0),進(jìn)而確定切線方程. 6.【2019
6、年高考江蘇】在平面直角坐標(biāo)系中,P是曲線上的一個動點,則點P到直線的距離的最小值是 ▲ . 【答案】4 【解析】由,得, 設(shè)斜率為的直線與曲線切于, 由得(舍去), ∴曲線上,點到直線的距離最小,最小值為. 故答案為. 【名師點睛】本題考查曲線上任意一點到已知直線的最小距離,滲透了直觀想象和數(shù)學(xué)運算素養(yǎng).采取導(dǎo)數(shù)法,利用數(shù)形結(jié)合和轉(zhuǎn)化與化歸思想解題. 7.【2019年高考江蘇】在平面直角坐標(biāo)系中,點A在曲線y=lnx上,且該曲線在點A處的切線經(jīng)過點(-e,-1)(e為自然對數(shù)的底數(shù)),則點A的坐標(biāo)是 ▲ . 【答案】 【解析】設(shè)出切點坐標(biāo),得到切線方程,然后求解
7、方程得到橫坐標(biāo)的值,可得切點坐標(biāo). 設(shè)點,則. 又, 當(dāng)時,, 則曲線在點A處的切線為, 即, 將點代入,得, 即, 考察函數(shù), 當(dāng)時,,當(dāng)時,, 且, 當(dāng)時,單調(diào)遞增, 注意到, 故存在唯一的實數(shù)根, 此時, 故點的坐標(biāo)為. 【名師點睛】導(dǎo)數(shù)運算及切線的理解應(yīng)注意的問題: 一是利用公式求導(dǎo)時要特別注意除法公式中分子的符號,防止與乘法公式混淆. 二是直線與曲線公共點的個數(shù)不是切線的本質(zhì),直線與曲線只有一個公共點,直線不一定是曲線的切線,同樣,直線是曲線的切線,則直線與曲線可能有兩個或兩個以上的公共點. 8.【2019年高考全國Ⅰ卷文數(shù)】已知函數(shù)f(x)=2
8、sinx-xcosx-x,f′(x)為f(x)的導(dǎo)數(shù). (1)證明:f′(x)在區(qū)間(0,π)存在唯一零點; (2)若x∈[0,π]時,f(x)≥ax,求a的取值范圍. 【答案】(1)見解析;(2). 【解析】(1)設(shè),則. 當(dāng)時,;當(dāng)時,,所以在單調(diào)遞增,在單調(diào)遞減. 又,故在存在唯一零點. 所以在存在唯一零點. (2)由題設(shè)知,可得a≤0. 由(1)知,在只有一個零點,設(shè)為,且當(dāng)時,;當(dāng)時,,所以在單調(diào)遞增,在單調(diào)遞減. 又,所以,當(dāng)時,. 又當(dāng)時,ax≤0,故. 因此,a的取值范圍是. 【名師點睛】本題考查利用導(dǎo)數(shù)討論函數(shù)零點個數(shù)、根據(jù)恒成立的不等式求解參數(shù)范圍
9、的問題.對于此類端點值恰為恒成立不等式取等的值的問題,通常采用構(gòu)造函數(shù)的方式,將問題轉(zhuǎn)變成函數(shù)最值與零之間的比較,進(jìn)而通過導(dǎo)函數(shù)的正負(fù)來確定所構(gòu)造函數(shù)的單調(diào)性,從而得到最值. 9.【2019年高考全國Ⅱ卷文數(shù)】已知函數(shù).證明: (1)存在唯一的極值點; (2)有且僅有兩個實根,且兩個實根互為倒數(shù). 【答案】(1)見解析;(2)見解析. 【解析】(1)的定義域為(0,+). . 因為單調(diào)遞增,單調(diào)遞減,所以單調(diào)遞增,又, ,故存在唯一,使得. 又當(dāng)時,,單調(diào)遞減;當(dāng)時,,單調(diào)遞增. 因此,存在唯一的極值點. (2)由(1)知,又,所以在內(nèi)存在唯一根. 由得. 又,故是在
10、的唯一根. 綜上,有且僅有兩個實根,且兩個實根互為倒數(shù). 【名師點睛】本題主要考查導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用,通常需要對函數(shù)求導(dǎo),用導(dǎo)數(shù)的方法研究函數(shù)的單調(diào)性、極值,以及函數(shù)零點的問題,屬于??碱}型. 10.【2019年高考天津文數(shù)】設(shè)函數(shù),其中. (1)若a≤0,討論的單調(diào)性; (2)若, (i)證明恰有兩個零點; (ii)設(shè)為的極值點,為的零點,且,證明. 【答案】(1)在內(nèi)單調(diào)遞增.;(2)(i)見解析;(ii)見解析. 【解析】(1)解:由已知,的定義域為,且 . 因此當(dāng)a≤0時,,從而,所以在內(nèi)單調(diào)遞增. (2)證明:(i)由(Ⅰ)知.令,由, 可知在內(nèi)單調(diào)遞減,又,且
11、. 故在內(nèi)有唯一解,從而在內(nèi)有唯一解,不妨設(shè)為,則.當(dāng)時,,所以在內(nèi)單調(diào)遞增;當(dāng)時,,所以在內(nèi)單調(diào)遞減,因此是的唯一極值點. 令,則當(dāng)時,,故在內(nèi)單調(diào)遞減,從而當(dāng)時,,所以.從而 , 又因為,所以在內(nèi)有唯一零點.又在內(nèi)有唯一零點1,從而,在內(nèi)恰有兩個零點. (ii)由題意,即從而,即.因為當(dāng)時,,又,故,兩邊取對數(shù),得,于是 , 整理得. 【名師點睛】本小題主要考查導(dǎo)數(shù)的運算、不等式證明、運用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的性質(zhì)等基礎(chǔ)知識和方法.考查函數(shù)思想、化歸與轉(zhuǎn)化思想.考查綜合分析問題和解決問題的能力. 11.【2019年高考全國Ⅲ卷文數(shù)】已知函數(shù). (1)討論的單調(diào)性; (2)當(dāng)0
13、. 12.【2019年高考北京文數(shù)】已知函數(shù). (1)求曲線的斜率為1的切線方程; (2)當(dāng)時,求證:; (3)設(shè),記在區(qū)間上的最大值為M(a),當(dāng)M(a)最小時,求a的值. 【答案】(1)與;(2)見解析;(3). 【解析】(1)由得. 令,即,得或. 又,, 所以曲線的斜率為1的切線方程是與, 即與. (2)令. 由得. 令得或. 的情況如下: 所以的最小值為,最大值為. 故,即. (3)由(2)知, 當(dāng)時,; 當(dāng)時,; 當(dāng)時,. 綜上,當(dāng)最小時,.
14、【名師點睛】本題主要考查利用導(dǎo)函數(shù)研究函數(shù)的切線方程,利用導(dǎo)函數(shù)證明不等式的方法,分類討論的數(shù)學(xué)思想等知識,意在考查學(xué)生的轉(zhuǎn)化能力和計算求解能力. 13.【2019年高考浙江】已知實數(shù),設(shè)函數(shù) (1)當(dāng)時,求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間; (2)對任意均有求的取值范圍. 注:e=2.71828…為自然對數(shù)的底數(shù). 【答案】(1)的單調(diào)遞增區(qū)間是,單調(diào)遞減區(qū)間是;(2). 【解析】(1)當(dāng)時,. , 所以,函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間為(0,3),單調(diào)遞增區(qū)間為(3,+). (2)由,得. 當(dāng)時,等價于. 令,則. 設(shè), 則. (i)當(dāng)時,,則 . 記,則 . 故
15、1 0 + 單調(diào)遞減 極小值 單調(diào)遞增 所以,. 因此,. (ii)當(dāng)時,. 令,則, 故在上單調(diào)遞增,所以. 由(i)得,. 所以,. 因此. 由(i)(ii)知對任意,, 即對任意,均有. 綜上所述,所求a的取值范圍是. 【名師點睛】導(dǎo)數(shù)是研究函數(shù)的單調(diào)性、極值(最值)最有效的工具,而函數(shù)是高中數(shù)學(xué)中重要的知識點,對導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用的考查主要從以下幾個角度進(jìn)行:(1)考查導(dǎo)數(shù)的幾何意義,往往與解析幾何、微積分相聯(lián)系.(2)利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,判斷單調(diào)性;已知單調(diào)性,求參數(shù).(3)利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的最值(極值),解決生活中的優(yōu)化問題.(
16、4)考查數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用. 14.【2019年高考江蘇】設(shè)函數(shù)、為f(x)的導(dǎo)函數(shù). (1)若a=b=c,f(4)=8,求a的值; (2)若a≠b,b=c,且f(x)和的零點均在集合中,求f(x)的極小值; (3)若,且f(x)的極大值為M,求證:M≤. 【答案】(1);(2)見解析;(3)見解析. 【解析】(1)因為,所以. 因為,所以,解得. (2)因為, 所以, 從而.令,得或. 因為都在集合中,且, 所以. 此時,. 令,得或.列表如下: 1 + 0 – 0 + 極大值 極小值 所以的極小值為.
17、(3)因為,所以, . 因為,所以, 則有2個不同的零點,設(shè)為. 由,得. 列表如下: + 0 – 0 + 極大值 極小值 所以的極大值. 解法一: .因此. 解法二: 因為,所以. 當(dāng)時,. 令,則. 令,得.列表如下: + 0 – 極大值 所以當(dāng)時,取得極大值,且是最大值,故. 所以當(dāng)時,,因此. 【名師點睛】本題主要考查利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的性質(zhì),考查綜合運用數(shù)學(xué)思想方法分析與解決問題以及邏輯推理能力. 15.【河北省武邑中學(xué)2019屆高三第二次
18、調(diào)研考試數(shù)學(xué)】函數(shù)f(x)=x2-2lnx的單調(diào)減區(qū)間是
A.(0,1] B.[1,+∞)
C.(-∞,-1]∪(0,1] D.[-1,0)∪(0,1]
【答案】A
【解析】f'(x)=2x-2x=2x2-2x(x>0),
令f'(x)≤0,解得:0 19、題考查利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義求解在某一點處的切線方程,關(guān)鍵是能夠利用構(gòu)造方程組的方式求得函數(shù)的解析式.
17.【云南省玉溪市第一中學(xué)2019屆高三第二次調(diào)研考試數(shù)學(xué)】函數(shù)的最小值為
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】由題得,,
令,解得,
則當(dāng)時,為減函數(shù),當(dāng)時,為增函數(shù),
所以處的函數(shù)值為最小值,且.
故選C.
【名師點睛】本題考查用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)最值,解此類題首先確定函數(shù)的定義域,其次判斷函數(shù)的單調(diào)性,確定最值點,最后代回原函數(shù)求得最值.
18.【四川省內(nèi)江市2019屆高三第三次模擬考試數(shù)學(xué)】若函數(shù)f(x)=12ax2+xlnx-x存在單調(diào)遞增區(qū)間,則a的取值范 20、圍是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】,
∴在x∈上成立,
即ax+0在x∈上成立,
即a在x∈上成立.
令g(x),則g′(x),
∴g(x)在(0,e)上單調(diào)遞減,在(e,+∞)上單調(diào)遞增,
∴g(x)的最小值為g(e)=,
∴a>.
故選B.
【名師點睛】本題考查學(xué)生利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性及轉(zhuǎn)化化歸思想的運用,屬中檔題.
19.【山西省太原市2019屆高三模擬試題(一)數(shù)學(xué)】已知定義在(0,+∞)上的函數(shù)f(x)滿足xf'(x)-f(x)<0,且f(2)=2,則fex-ex>0的解集是
A.(-∞,ln2) B.(ln2,+∞)
C.0 21、,e2 D.e2,+∞
【答案】A
【解析】令gx=fxx,g'x=xf'x-fxx2<0,
∴g(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞減,且g2=f22=1,
故fex-ex>0等價為fexex>f22,即gex>g2,
故ex<2,即x 22、D
【解析】依題意,得,,.
令fx=lnxx,所以f'x=1-lnxx2.
所以函數(shù)fx在0,e上單調(diào)遞增,在e,+∞上單調(diào)遞減,
所以fxmax=fe=1e=b,且f3>f8,即a>c,
所以b>a>c.
故選D.
【名師點睛】本題主要考查了利用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)的單調(diào)性,構(gòu)造出函數(shù)是解題的關(guān)鍵,屬于中檔題.
21.【安徽省毛坦廠中學(xué)2019屆高三校區(qū)4月聯(lián)考數(shù)學(xué)】已知fx=lnx+1-aex,若關(guān)于x的不等式fx<0恒成立,則實數(shù)a的取值范圍是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】由恒成立得恒成立,
設(shè),則.
設(shè),則恒成立,
∴gx在0,+∞上單調(diào)遞減 23、,
又∵g1=0,∴當(dāng)0 24、當(dāng)時,,
所以函數(shù)是上的單調(diào)遞增函數(shù),沒有極值,不符合題意,舍去.
故.
故選B.
【名師點睛】本題考查了已知函數(shù)的極值,求參數(shù)的問題.本題易錯的地方是求出的值,沒有通過單調(diào)性來驗證是不是函數(shù)的極值點,也就是說使得導(dǎo)函數(shù)為零的自變量的值,不一定是極值點.
23.【黑龍江省大慶市第一中學(xué)2019屆高三下學(xué)期第四次模擬(最后一卷)考試】已知奇函數(shù)是定義在上的可導(dǎo)函數(shù),其導(dǎo)函數(shù)為,當(dāng)時,有,則不等式的解集為
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】設(shè),
因為為上的奇函數(shù),
所以,
即為上的奇函數(shù)
對求導(dǎo),得,
而當(dāng)時,有,
故時,,即單調(diào)遞增,
所以在上單調(diào)遞 25、增,
則不等式即,
即,
即,
所以,解得.
故選A.
【名師點睛】本題考查構(gòu)造函數(shù)解不等式,利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的單調(diào)性,函數(shù)的奇偶性,題目較綜合,有一定的技巧性,屬于中檔題.
24.【重慶西南大學(xué)附屬中學(xué)校2019屆高三第十次月考數(shù)學(xué)】曲線在點處的切線與直線垂直,則________.
【答案】
【解析】因為,所以,
因此,曲線在點處的切線斜率為,
又該切線與直線垂直,所以.
故答案為.
【名師點睛】本題主要考查導(dǎo)數(shù)在某點處的切線斜率問題,熟記導(dǎo)數(shù)的幾何意義即可求解,屬于??碱}型.
25.【河南省新鄉(xiāng)市2019屆高三下學(xué)期第二次模擬考試數(shù)學(xué)】已知函數(shù)f(x)=ex-al 26、nx在[1,2]上單調(diào)遞增,則a的取值范圍是__________.
【答案】(-∞,e]
【解析】由題意知f'(x)=ex-ax≥0在[1,2]上恒成立,則a≤(xex)min,
令g(x)=xex,,知g(x)在[1,2]上單調(diào)遞增,
則g(x)的最小值為g1=e,
故a≤e.
故答案為(-∞,e].
【名師點睛】對于恒成立或者有解求參的問題,常用方法有:變量分離,參變分離,轉(zhuǎn)化為函數(shù)最值問題;或者直接求函數(shù)最值,使得函數(shù)最值大于或者小于0;或者分離成兩個函數(shù),使得一個函數(shù)恒大于或小于另一個函數(shù).
26.【廣東省深圳市高級中學(xué)2019屆高三適應(yīng)性考試(6月)數(shù)學(xué)】已知函數(shù)若方 27、程恰有兩個不同的實數(shù)根,則的最大值是______.
【答案】
【解析】作出函數(shù)的圖象如圖所示,
由,可得,即,
不妨設(shè),則,
令,則,
,
令,則,
當(dāng)時,,在上單調(diào)遞增;
當(dāng)時,,在上單調(diào)遞減,
當(dāng)時,取得最大值,為.
故答案為.
【名師點睛】本題主要考查方程的根與圖象交點的關(guān)系,考查了利用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)的單調(diào)性以及求函數(shù)的極值與最值,屬于難題.求函數(shù)的極值與最值的步驟:(1)確定函數(shù)的定義域;(2)求導(dǎo)數(shù);(3)解方程求出函數(shù)定義域內(nèi)的所有根;(4)判斷在的根左右兩側(cè)值的符號,如果左正右負(fù)(左增右減),那么在處取極大值,如果左負(fù)右正(左減右增),那么在處取極小值. 28、(5)如果只有一個極值點,則在該點處取得極值也是最值;(6)如果求閉區(qū)間上的最值還需要比較端點處的函數(shù)值與極值的大小.
27.【山東省煙臺市2019屆高三3月診斷性測試(一模)數(shù)學(xué)】已知函數(shù),.
(1)當(dāng)時,求曲線在點處的切線方程;
(2)設(shè)函數(shù),其中是自然對數(shù)的底數(shù),討論的單調(diào)性并判斷有無極值,有極值時求出極值.
【答案】(1);
(2)當(dāng)時,在上單調(diào)遞增,無極值;當(dāng)時,在和單調(diào)遞增,在單調(diào)遞減,極大值為,極小值為.
【解析】(1)由題意,所以當(dāng)時,,,
因此曲線在點處的切線方程是,
即.
(2)因為,
所以
,
令,則,
令得,
當(dāng)時,,單調(diào)遞減,
當(dāng)時,,單 29、調(diào)遞增,
所以當(dāng)時,,
也就說,對于恒有.
當(dāng)時,,
在上單調(diào)遞增,無極值;
當(dāng)時,令,可得.
當(dāng)或時,,單調(diào)遞增,
當(dāng)時,,單調(diào)遞減,
因此,當(dāng)時,取得極大值;
當(dāng)時,取得極小值.
綜上所述:
當(dāng)時,在上單調(diào)遞增,無極值;
當(dāng)時,在和上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,
函數(shù)既有極大值,又有極小值,
極大值為,
極小值為.
【名師點睛】本題考查了函數(shù)的單調(diào)性,極值問題,考查導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用以及分類討論思想,轉(zhuǎn)化思想,是一道綜合題.
28.【陜西省2019屆高三第三次聯(lián)考數(shù)學(xué)】已知函數(shù)f(x)=lnx-ax,g(x)=x2,a∈R.
(1)求函數(shù)f(x)的極值點;
(2) 30、若f(x)≤g(x)恒成立,求a的取值范圍.
【答案】(1)極大值點為1a,無極小值點.(2)a≥-1.
【解析】(1)的定義域為0,+∞,f'x=1x-a,
當(dāng)a≤0時,f'x=1x-a>0,
所以fx在0,+∞上單調(diào)遞增,無極值點;
當(dāng)a>0時,解f'x=1x-a>0得0 31、xx2,
令kx=1-x2-lnx(x>0),
則當(dāng)x>0時,k'x=-2x-1x<0,所以kx在0,+∞上為減函數(shù).
又k1=0,所以在0,1上,h'x>0;在1,+∞上,h'x<0.
所以hx在0,1上為增函數(shù),在1,+∞上為減函數(shù),
所以hxmax=h1=-1,所以a≥-1.
【名師點睛】對于函數(shù)恒成立或者有解求參的問題,常用方法有:變量分離,參變分離,轉(zhuǎn)化為函數(shù)最值問題;或者直接求函數(shù)最值,使得函數(shù)最值大于或者小于0;或者分離成兩個函數(shù),使得一個函數(shù)恒大于或小于另一個函數(shù).
29.【山東省濟(jì)寧市2019屆高三二模數(shù)學(xué)】已知函數(shù)f(x)=lnx-xex+ax(a∈R).
32、(1)若函數(shù)f(x)在[1,+∞)上單調(diào)遞減,求實數(shù)a的取值范圍;
(2)若a=1,求f(x)的最大值.
【答案】(1)a≤2e-1;(2)f(x)max=-1.
【解析】(1)由題意知,f'(x)=1x-(ex+xex)+a=1x-(x+1)ex+a≤0在[1,+∞)上恒成立,
所以a≤(x+1)ex-1x在[1,+∞)上恒成立.
令g(x)=(x+1)ex-1x,則g'(x)=(x+2)ex+1x2>0,
所以g(x)在[1,+∞)上單調(diào)遞增,所以g(x)min=g(1)=2e-1,
所以a≤2e-1.
(2)當(dāng)a=1時,f(x)=lnx-xex+x(x>0).
則f'( 33、x)=1x-(x+1)ex+1=(x+1)(1x-ex),
令m(x)=1x-ex,
則m'(x)=-1x2-ex<0,
所以m(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞減.
由于m(12)>0,m(1)<0,所以存在x0>0滿足m(x0)=0,即ex0=1x0.
當(dāng)x∈(0,x0)時,m(x)>0,f'(x)>0;當(dāng)x∈(x0,+∞)時,m(x)<0,f'(x)<0.
所以f(x)在(0,x0)上單調(diào)遞增,在(x0,+∞)上單調(diào)遞減.
所以f(x)max=fx0=lnx0-x0ex0+x0,
因為ex0=1x0,所以x0=-lnx0,
所以f(x0)=-x0-1+x0=-1,
所以f( 34、x)max=-1.
【名師點睛】本題主要考查利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,最值,零點存在性定理及其應(yīng)用,分類討論的數(shù)學(xué)思想等知識,意在考查學(xué)生的轉(zhuǎn)化能力和計算求解能力.
30.【福建省2019年三明市高三畢業(yè)班質(zhì)量檢查測試】已知函數(shù)f(x)=exex-ax+a有兩個極值點x1,x2.
(1)求a的取值范圍;
(2)求證:2x1x2 35、,
令,
所以,
當(dāng)x<1時,g'(x)>0,當(dāng)x>1時,g'(x)<0,
所以g(x)在(-∞,1)上單調(diào)遞增,在(1,+∞)上單調(diào)遞減,
又因為,
當(dāng)x→-∞時,g(x)→-∞,當(dāng)x→+∞時,g(x)→0,
因此,當(dāng)時,f(x)有2個極值點,
即a的取值范圍為(2e,+∞).
(2)由(1)不妨設(shè)0 36、∈(1,+∞)上恒成立,
記,
,
所以h(t)在區(qū)間(1,+∞)上單調(diào)遞減,
所以h(t) 37、(2)-2e 38、x)在(-∞,-1),(1,+∞)上單調(diào)遞減,在(-1,1)上單調(diào)遞增.
所以h(x)有極小值h(-1)=-2,極大值h(1)=2.
(2)由f(x)=mex-x2+3=0,得m=x2-3ex.
所以“f(x)在區(qū)間[-2?,?4]上有兩個零點”等價于“直線y=m與曲線g(x)=x2-3ex,x∈[-2?,?4]有且只有兩個公共點”.
對函數(shù)g(x)求導(dǎo),得g'(x)=-x2+2x+3ex.
由g'(x)=0,解得x1=-1,x2=3.
當(dāng)x變化時,g'(x)與g(x)的變化情況如下表所示:
x
(-2,-1)
-1
(-1,3)
3
(3, 39、4)
g'(x)
-
0
+
0
-
g(x)
↘
極小值
↗
極大值
↘
所以g(x)在(-2,-1),(3,4)上單調(diào)遞減,在(-1,3)上單調(diào)遞增.
又因為g(-2)=e2,g(-1)=-2e,g(3)=6e3
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