新版高考數(shù)學(xué)三輪講練測核心熱點總動員新課標(biāo)版 專題21 函數(shù)與導(dǎo)數(shù)大題 Word版含解析
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【名師精講指南篇】
【高考真題再現(xiàn)】
1.【20xx新課標(biāo)全國】已知函數(shù)f(x)=x2+ax+b,g(x)=ex(cx+d),若曲線y=f(x)和曲線y=g(x)都過點P(0,2),且在點P處有相同的切線y=4x+2
(Ⅰ)求a,b,c,d的值
(Ⅱ)若x≥-2時,f(x)≤kg(x),求k的取值范圍.
【解析】(1)利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義進(jìn)行求解;(2)構(gòu)造函數(shù)“”,對k的取值范圍進(jìn)行分類討論,進(jìn)而得到答案.
2.【20xx新課標(biāo)全國】已知函數(shù),曲線在點處切線方程為.
(Ⅰ)求的值;
(Ⅱ)討論的單調(diào)性,并求的極大值.
【答案】(1),,故,解得;
(2),;令,所以或,所以當(dāng)變化時,、變化如下表所示:
+
0
-
0
+
單調(diào)遞增
極大值
單調(diào)遞減
極小值
單調(diào)遞增
所以極大值.
3.【20xx高考全國1】設(shè)函數(shù),曲線在點處的切線方程為
(I)求
(II)證明:
4.【20xx高考全國1文】設(shè)函數(shù),曲線處的切線斜率為0
(1) 求b;
(2) 若存在使得,求a的取值范圍.
【解析】(1),由題設(shè)知,解得.
(2)的定義域為,由(1)知,,
5.【20xx全國卷1理】已知函數(shù).
(Ⅰ) 當(dāng)為何值時,軸為曲線的切線;
(Ⅱ) 用表示中的最小值,設(shè)函數(shù),討論零點的個數(shù).
【解析】(Ⅰ)設(shè)曲線y=f(x)與x軸相切于點,則,,即
解得,.
因此,當(dāng)時,x軸為曲線y=f(x)的切線方程.
(Ⅱ)①當(dāng)時,,從而,無零點.
②當(dāng)時,
(ⅰ)若,則,,故是的零點;(ⅱ)若,則,,故不是的零點.
③當(dāng),,所以只需考慮在的零點個數(shù).
(?。┤艋?,則在無零點,故在單增.,,所以時,在有一個零點;當(dāng)時,在沒有零點.
(ⅱ)若,則在單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增,故在中,當(dāng)時,有最小值,最小值為.
若,即,在沒有零點;
若,即,在有唯一零點;
若,即,由于,,所以當(dāng)時,在有兩個零點;當(dāng)時,在有一個零點.
綜上,當(dāng)或時,有一個零點;當(dāng)或時,有兩個零點;當(dāng)時,有三個零點.
6.【20xx全國卷1文】已知函數(shù).
(Ⅰ) 討論的導(dǎo)函數(shù)零點個數(shù);
(Ⅱ) 證明:當(dāng)時,.
7.【20xx全國卷2理】設(shè)函數(shù).
(Ⅰ) 證明:在單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增;
(Ⅱ) 若對于任意,都有,求m的取值范圍.
【解析】
(Ⅰ)
若,則當(dāng)時,;當(dāng)時,,;
若,則當(dāng)時,;當(dāng)時,,.
所以,在單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,對任意的在單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增,故在處取得最小值,所以對于任意的充要條件是
即 ①
設(shè)函數(shù),則
當(dāng)時,;當(dāng)時,,故在單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增.
又,故當(dāng)時,
當(dāng)時,,即①式成立;
當(dāng)時,由的單調(diào)性,,即;
當(dāng)時,,即.
綜上,的取值范圍是.
8.【20xx全國卷2文】已知函數(shù).
(Ⅰ) 討論函數(shù)的遞增性;
(Ⅱ) 當(dāng)有最大值,且最大值大于時,求a的取值范圍.
【熱點深度剖析】
20xx年高考理科考查導(dǎo)數(shù)的幾何意義、導(dǎo)數(shù)與函數(shù)的最值、導(dǎo)數(shù)與函數(shù)的單調(diào)性,考查學(xué)生的分類討論能力以及化歸與轉(zhuǎn)化思想;文科考查導(dǎo)數(shù)的幾何意義、導(dǎo)數(shù)與函數(shù)的單調(diào)性、導(dǎo)數(shù)與函數(shù)的極值,考查學(xué)生的基本推理能力. 20xx年理科高考考查了導(dǎo)數(shù)的幾何意義,利用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)的單調(diào)性,利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的最值,.突出考查綜合運用數(shù)學(xué)知識和方法分析問題、解決問題的能力;文科考查了求曲線的切線方程,導(dǎo)數(shù)在研究函數(shù)性質(zhì)中的運用,考查學(xué)生的分類討論能力以及化歸與轉(zhuǎn)化思想,突出考查綜合運用數(shù)學(xué)知識和方法分析問題、解決問題的能力.20xx年文理4份試卷分別涉及到切線、零點、單調(diào)性、最值、不等式證明、恒成立問題.近三年的高考試題基本上形成了一個模式,第一問求解函數(shù)的解析式,以切線方程、極值點或者最值、單調(diào)區(qū)間等為背景得到方程進(jìn)而確定解析式,或者給出解析式探索函數(shù)的最值、極值、單調(diào)區(qū)間等問題,較為簡單;第二問均為和不等式相聯(lián)系,考查不等式恒成立問題、證明不等式等綜合問題,難度較大. 從近幾年的高考試題來看,利用導(dǎo)數(shù)來研究函數(shù)的單調(diào)性和極值問題已成為炙手可熱的考點,既有小題,也有解答題,小題主要考查利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性和極值,解答題主要考查導(dǎo)數(shù)與函數(shù)單調(diào)性,或方程、不等式的綜合應(yīng)用.預(yù)測20xx年高考函數(shù)大題以對數(shù)函數(shù),指數(shù)函數(shù),反比例函數(shù)以及一次函數(shù),二次函數(shù)中的兩個或三個為背景,組合成一個函數(shù),考查利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性與極值及切線,與不等式結(jié)合考查恒成立問題.
【重點知識整合】
導(dǎo)數(shù)的定義:設(shè)函數(shù)在處附近有定義,當(dāng)自變量在處有增量時,則函數(shù)相應(yīng)地有增量,如果時,與的比(也叫函數(shù)的平均變化率)有極限即無限趨近于某個常數(shù),我們把這個極限值叫做函數(shù)在處的導(dǎo)數(shù),記作,即.
注意:在定義式中,設(shè),則,當(dāng)趨近于時,趨近于,因此,導(dǎo)數(shù)的定義式可寫成
.
導(dǎo)數(shù)的幾何意義:
導(dǎo)數(shù)是函數(shù)在點的處瞬時變化率,它反映的函數(shù)在點處變化的快慢程度. 它的幾何意義是曲線上點()處的切線的斜率.因此,如果在點可導(dǎo),則曲線在點()處的切線方程為
注意:“過點的曲線的切線方程”與“在點處的切線方程”是不相同的,后者必為切點,前者未必是切點.
導(dǎo)數(shù)的物理意義:
函數(shù)在點處的導(dǎo)數(shù)就是物體的運動方程在點時刻的瞬時速度,即
4.幾種常見函數(shù)的導(dǎo)數(shù):(為常數(shù));();
; ;; ; ; .
5.求導(dǎo)法則:
法則: ;
法則: , ;
法則: .
6.復(fù)合函數(shù)的導(dǎo)數(shù):設(shè)函數(shù)在點處有導(dǎo)數(shù),函數(shù)在點的對應(yīng)點處有導(dǎo)數(shù),則復(fù)合函數(shù)在點x處也有導(dǎo)數(shù),且 或
7.導(dǎo)數(shù)與函數(shù)的單調(diào)性
函數(shù)在某個區(qū)間內(nèi)有導(dǎo)數(shù),如果,那么函數(shù)在這個區(qū)間上是增函數(shù),該區(qū)間是函數(shù)的增區(qū)間;若,那么函數(shù)在這個區(qū)間上是減函數(shù),該區(qū)間是函數(shù)的減區(qū)間.
2.利用導(dǎo)數(shù)研究多項式函數(shù)單調(diào)性的一般步驟:
求;確定在內(nèi)符號;
若在上恒成立,則在上是增函數(shù);若在上恒成立,則在上是減函數(shù)
8. 導(dǎo)數(shù)與函數(shù)的極(最)值
1.極大值: 一般地,設(shè)函數(shù)在點附近有定義,如果對附近的所有的點,都有,就說是函數(shù)的一個極大值,記作極大值,是極大值點.
2.極小值:一般地,設(shè)函數(shù)在附近有定義,如果對附近的所有的點,都有就說是函數(shù)的一個極小值,記作極小值,是極小值點.
3.極值:極大值與極小值統(tǒng)稱為極值在定義中,取得極值的點稱為極值點,極值點是自變量的值,極值指的是函數(shù)值請注意以下幾點:
()極值是一個局部概念由定義,極值只是某個點的函數(shù)值與它附近點的函數(shù)值比較是最大或最小.并不意味著它在函數(shù)的整個的定義域內(nèi)最大或最小.
()函數(shù)的極值不是唯一的即一個函數(shù)在某區(qū)間上或定義域內(nèi)極xs大值或極小值可以不止一個.
()極大值與極小值之間無確定的大小關(guān)系即一個函數(shù)的極大值未必大于極小值,如下圖所示,是極大值點,是極小值點,而>.
()函數(shù)的極值點一定出現(xiàn)在區(qū)間的內(nèi)部,區(qū)間的端點不能成為極值點而使函數(shù)取得最大值、最小值的點可能在區(qū)間的內(nèi)部,也可能在區(qū)間的端點.
4.當(dāng)在點連續(xù)時,判別是極大、極小值的方法:
若滿足,且在的兩側(cè)的導(dǎo)數(shù)異號,則是的極值點,是極值,并且如果在兩側(cè)滿足“左正右負(fù)”,則是的極大值點,是極大值;如果在兩側(cè)滿足“左負(fù)右正”,則是的極小值點,是極小值.
5.求可導(dǎo)函數(shù)的極值的步驟:
確定函數(shù)的定義區(qū)間,求導(dǎo)數(shù);求方程的根;
用函數(shù)的導(dǎo)數(shù)為的點,順次將函數(shù)的定義區(qū)間分成若干小開區(qū)間,并列成表格.檢查在方程根左右的值的符號,如果左正右負(fù),那么在這個根處取得極大值;如果左負(fù)右正,那么在這個根處取得極小值;如果左右不改變符號,那么在這個根處無極值.如果函數(shù)在某些點處連續(xù)但不可導(dǎo),也需要考慮這些點是否是極值點 .
9.函數(shù)的最大值和最小值: 一般地,在閉區(qū)間上連續(xù)的函數(shù)在上必有最大值與最小值.
注意:在開區(qū)間內(nèi)連續(xù)的函數(shù)不一定有最大值與最小值.如函數(shù)在內(nèi)連續(xù),但沒有最大值與最小值;
函數(shù)的最值是比較整個定義域內(nèi)的函數(shù)值得出的;函數(shù)的極值是比較極值點附近函數(shù)值得出的.
函數(shù)在閉區(qū)間上連續(xù),是在閉區(qū)間上有最大值與最小值的充分條件而非必要條件.
函數(shù)在其定義區(qū)間上的最大值、最小值最多各有一個,而函數(shù)的極值可能不止一個,也可能沒有一個.
10.利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的最值步驟:
由上面函數(shù)的圖象可以看出,只要把連續(xù)函數(shù)所有的極值與定義區(qū)間端點的函數(shù)值進(jìn)行比較,就可以得出函數(shù)的最值了.設(shè)函數(shù)在上連續(xù),在內(nèi)可導(dǎo),則求在上的最大值與最小值的步驟如下:
求在內(nèi)的極值;
將的各極值與、比較得出函數(shù)在上的最值p.
【應(yīng)試技巧點撥】
1.利用導(dǎo)數(shù)求切線問題中的“在”與“過”
在解決曲線的切線問題時,利用導(dǎo)數(shù)求切線的斜率是非常重要的一類方法.在求解過程中特別注意:曲線在某點處的切線若有則只有一條,曲線過某點的要切線往往不止一條;切線與曲線的公共點不一定只有一個.因此在審題時應(yīng)首先判斷是“在”還是“過”.若“在”,利用該點出的導(dǎo)數(shù)為直線的斜率,便可直接求解;若“過”,解決問題關(guān)鍵是設(shè)切點,利用“待定切點法”,即:設(shè)點A(x,y)是曲線上的一點,則以A為切點的切線方程為
y-y=f,再根據(jù)題意求出切點.
2.函數(shù)的導(dǎo)數(shù)在其單調(diào)性研究的作用:(1)當(dāng)函數(shù)在一個指定的區(qū)間內(nèi)單調(diào)時,需要這個函數(shù)的導(dǎo)數(shù)在這個區(qū)間內(nèi)不改變符號(即恒大于或者等于零、恒小于或者等于零),當(dāng)函數(shù)在一個區(qū)間內(nèi)不單調(diào)時,這個函數(shù)的導(dǎo)數(shù)在這個區(qū)間內(nèi)一定變號,如果導(dǎo)數(shù)的圖象是連續(xù)的曲線,這個導(dǎo)數(shù)在這個區(qū)間內(nèi)一定存在變號的零點,可以把問題轉(zhuǎn)化為對函數(shù)零點的研究.
(2)根據(jù)函數(shù)的導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,在函數(shù)解析式中若含有字母參數(shù)時要進(jìn)行分類討論,這種分類討論首先是在函數(shù)的定義域內(nèi)進(jìn)行,其次要根據(jù)函數(shù)的導(dǎo)數(shù)等于零的點在其定義域內(nèi)的情況進(jìn)行,如果這樣的點不止一個,則要根據(jù)字母參數(shù)在不同范圍內(nèi)取值時,導(dǎo)數(shù)等于零的根的大小關(guān)系進(jìn)行分類討論,最后在分類解決問題后要整合一個一般的結(jié)論. 在利用“若函數(shù)單調(diào)遞增,則”求參數(shù)的范圍時,注意不要漏掉“等號”.
3.利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的極值與最值:(1)確定定義域.
(2)求導(dǎo)數(shù).
(3)①若求極值,則先求方程的根,再檢驗在方程根左、右值的符號,求出極值.(當(dāng)根中有參數(shù)時要注意分類討論根是否在定義域內(nèi))
②若已知極值大小或存在的情況,則轉(zhuǎn)化為已知方程根的大小或存在情況,從而求解.
4.求函數(shù)在上的最大值與最小值的步驟
(1)求函數(shù)在內(nèi)的極值;
(2)將函數(shù)的各極值與端點處的函數(shù)值比較,其中最大的一個是最大值,最小的一個是最小值.
5.利用導(dǎo)數(shù)處理恒成立問題
不等式在某區(qū)間的恒成立問題,可以轉(zhuǎn)化為求函數(shù)在區(qū)間上的最值問題來解決,函數(shù)的最值問題的求解,利用求導(dǎo)分析函數(shù)單調(diào)性是常規(guī)途徑,例如:①為增函數(shù)(為減函數(shù)).②在區(qū)間上是增函數(shù)≥在上恒成立;在區(qū)間上為減函數(shù)≤在上恒成立.
6.利用導(dǎo)數(shù),如何解決函數(shù)與不等式大題
在高考題的大題中,每年都要設(shè)計一道函數(shù)大題. 在函數(shù)的解答題中有一類是研究不等式或是研究方程根的情況,基本的題目類型是研究在一個區(qū)間上恒成立的不等式(實際上就是證明這個不等式),研究不等式在一個區(qū)間上成立時不等式的某個參數(shù)的取值范圍,研究含有指數(shù)式、對數(shù)式、三角函數(shù)式等超越式的方程在某個區(qū)間上的根的個數(shù)等,這些問題依據(jù)基礎(chǔ)初等函數(shù)的知識已經(jīng)無能為力,就需要根據(jù)導(dǎo)數(shù)的方法進(jìn)行解決.使用導(dǎo)數(shù)的方法研究不等式和方程的基本思路是構(gòu)造函數(shù),通過導(dǎo)數(shù)的方法研究這個函數(shù)的單調(diào)性、極值和特殊點的函數(shù)值,根據(jù)函數(shù)的性質(zhì)推斷不等式成立的情況以及方程實根的個數(shù).因為導(dǎo)數(shù)的引入,為函數(shù)問題的解決提供了操作工具.因此入手大家比較清楚,但是深入解決函數(shù)與不等式相結(jié)合的題目時,往往一籌莫展.原因是找不到兩者的結(jié)合點,不清楚解決技巧.解題技巧總結(jié)如下
(1)樹立服務(wù)意識:所謂“服務(wù)意識”是指利用給定函數(shù)的某些性質(zhì)(一般第一問先讓解決出來),如函數(shù)的單調(diào)性、最值等,服務(wù)于第二問要證明的不等式.
(2)強(qiáng)化變形技巧:所謂“強(qiáng)化變形技巧”是指對于給出的不等式直接證明無法下手,可考慮對不等式進(jìn)行必要的等價變形后,再去證明.例如采用兩邊取對數(shù)(指數(shù)),移項通分等等.要注意變形的方向:因為要利用函數(shù)的性質(zhì),力求變形后不等式一邊需要出現(xiàn)函數(shù)關(guān)系式.
(3)巧妙構(gòu)造函數(shù):所謂“巧妙構(gòu)造函數(shù)”是指根據(jù)不等式的結(jié)構(gòu)特征,構(gòu)造函數(shù),利用函數(shù)的最值進(jìn)行解決.在構(gòu)造函數(shù)的時候靈活多樣,注意積累經(jīng)驗,體現(xiàn)一個“巧妙”.
【考場經(jīng)驗分享】
1.利用導(dǎo)數(shù)討論函數(shù)的單調(diào)性需注意的幾個問題
(1)確定函數(shù)的定義域,解決問題的過程中,只能在函數(shù)的定義域內(nèi),通過討論導(dǎo)數(shù)的符號,來判斷函數(shù)的單調(diào)區(qū)間.
(2)在對函數(shù)劃分單調(diào)區(qū)間時,除了必須確定使導(dǎo)數(shù)等于0的點外,還要注意定義區(qū)間內(nèi)的不連續(xù)點或不可導(dǎo)點.
(3)注意在某一區(qū)間內(nèi)(或)是函數(shù)在該區(qū)間上為增(或減)函數(shù)的充分條件.
2.可導(dǎo)函數(shù)的極值
(1)極值是一個局部性概念,一個函數(shù)在其定義域內(nèi)可以有許多個極大值和極小值,在某一點的極小值也可能大于另一點的極大值,也就是說極大值與極小值沒有必然的大小關(guān)系.
(2)若在內(nèi)有極值,那么在內(nèi)絕不是單調(diào)函數(shù),即在某區(qū)間上單調(diào)增或減的函數(shù)沒有極值.
3.如果一個函數(shù)單調(diào)性相同的區(qū)間不止一個,這些區(qū)間之間不能用“∪”連接,只能用逗號或“和”字隔開,如把增區(qū)間寫為“(-∞,-)∪(1,+∞)”是不正確的,因為“(-∞,-)∪(1,+∞)”不是一個區(qū)間,該函數(shù)在(-∞,-)∪(1,+∞)上不是單調(diào)遞增的.
4.利用導(dǎo)數(shù)解決不等式問題的類型:(1)不等式恒成立:基本思路就是轉(zhuǎn)化為求函數(shù)的最值或函數(shù)值域的端點值問題.
(2)比較兩個數(shù)的大?。阂话愕慕鉀Q思路是把兩個函數(shù)作差后構(gòu)造一個新函數(shù),通過研究這個函數(shù)的函數(shù)值與零的大小確定所比較的兩個函數(shù)的大小.
(3)證明不等式:對于只含有一個變量的不等式都可以通過構(gòu)造函數(shù),然后利用函數(shù)的單調(diào)性和極值解決.
5.函數(shù)的解答題,一般放在最后一道題的位置,難度較大,尤其是第二問,與不等式聯(lián)系,是拉開分?jǐn)?shù)的試題,故關(guān)于此題,要端正好心態(tài),對于第一問一般不難,是學(xué)生必須帶分的部分,做題要仔細(xì),特別是與單調(diào)區(qū)間有關(guān),首先要考慮定義域,另外,求導(dǎo)要準(zhǔn)確,這是基礎(chǔ);對于第二問,往往需要通過不等式等價轉(zhuǎn)化,構(gòu)造函數(shù),通過求導(dǎo)研究函數(shù)的單調(diào)性最值,然后達(dá)到證明不等式的基本模式.
【名題精選練兵篇】
1.【20xx屆江蘇省南師附中等四校高三聯(lián)考】設(shè),函數(shù),其中是自然對數(shù)的底數(shù),曲線在點處的切線方程為.
(1)求實數(shù)的值;
(2)求證:函數(shù)存在極小值;
(3)若,使得不等式成立,求實數(shù)的取值范圍.
【解析】(1)∵,∴,
由題設(shè)得:,∴
(2)由(1)得,∴,
∴,∴函數(shù)在是增函數(shù),
∵,且函數(shù)圖像在上不間斷,
∴,使得,
結(jié)合函數(shù)在是增函數(shù)有:
∴函數(shù)存在極小值
∴,
∴,
∴在內(nèi)單調(diào)遞增.
∴,
結(jié)合(*)有,
即實數(shù)的取值范圍為
2.【20xx屆湖北省龍泉中學(xué)等校高三9月聯(lián)考】 定義在上的函數(shù)及二次函數(shù)滿足: ,,且的最小值是.
(Ⅰ)求和的解析式;
(Ⅱ)若對于,均有成立,求實數(shù)的取值范圍;
(Ⅲ)設(shè)討論方程的解的個數(shù)情況.
(Ⅱ)設(shè),,
依題意知:當(dāng)時,
∵,在上單調(diào)遞增,
,解得,
實數(shù)的取值范圍是;
(Ⅲ) 圖像解法:的圖象如圖所示: 令,則
而有兩個解, 有個解.
有個解.
代數(shù)解法:令,則
3.【20xx屆陜西省西北工大附中高三第四次適應(yīng)性考試】已知函數(shù)和直線.
(1)當(dāng)曲線在點處的切線與直線垂直時,求原點到直線的距離;
(2)若對于任意的恒成立,求的取值范圍;
(3)求證:.
【解析】(1)
∴,于是,直線的方程為
原點到直線的距離為.
(3)由(2)知,當(dāng)時,時,成立,
不妨令,
所以,
累加可得
,
4.【20xx屆河南省洛陽市一中高三下學(xué)期第二次模擬】設(shè)函數(shù)為自然對數(shù)的底數(shù).
(1)若曲線在點 處的切線方程為,求實數(shù)的值;
(2)當(dāng)時,若存在 ,使成立,求實數(shù)的最小值.
① 當(dāng)時,在上為減函數(shù),則,故.
② 當(dāng)時,由于在上的值域為.
當(dāng)時,在恒成立,故在上為增函數(shù),
于是,不合題意.
當(dāng)即時,由的單調(diào)性和值域知,存在唯一使
,且滿足:當(dāng)時,,為減函數(shù);當(dāng)時,
,為增函數(shù);所以,.
所以,與矛盾.
綜上得的最小值為.
5.【20xx屆江蘇鹽城三?!恳阎瘮?shù)().
(1)若函數(shù)的最小值為,求的值;
(2)設(shè)函數(shù),試求的單調(diào)區(qū)間;
(3)試給出一個實數(shù)的值,使得函數(shù)與的圖象有且只有一條公切線,并說明此時兩函數(shù)圖象有且只有一條公切線的理由.
(2)由題意,得,
則,
①當(dāng)時,,函數(shù)在上單調(diào)遞增;
②當(dāng)時,由,得或,
綜上所述,的單調(diào)區(qū)間如下:
①當(dāng)時,函數(shù)在上單調(diào)遞增;
②當(dāng)時,函數(shù)在上單調(diào)遞減;
③當(dāng)時,函數(shù)的增區(qū)間為,減區(qū)間為與;
④當(dāng)時,函數(shù)的增區(qū)間為,減區(qū)間為與.
(3)符合題意.
理由如下:此時.
設(shè)函數(shù)與上各有一點,,
則以點為切點的切線方程為,
以點為切點的切線方程為,
6.【20xx屆湖北省沙市中學(xué)高三下第三次半月考】設(shè)函數(shù)f(x)=aln x+x2-bx(a≠1),曲線y=f(x)在點(1,f(1))處的切線斜率為0.
(1)求b;
(2)若存在x0≥1,使得f(x0)<,求a的取值范圍.
【解析】(1)(x)=+(1-a)x-b.由題設(shè)知(1)=0,解得b=1,
(2)f(x)的定義域為(0,+∞),由(1)知,f(x)=aln x+x2-x,
(x)=+(1-a)x-1=(x-1).
(i)若a≤,則≤1,故當(dāng)x∈(1,+∞)時,(x)>0,f(x)在(1,+∞)上單調(diào)遞增.
所以,存在x0≥1,使得f(x0)<的充要條件為f(1)<,即-1<,解得--1<a<-1.
7.【20xx屆河北省邯鄲一中高三下第一次模擬】已知函數(shù).
(1)若,求函數(shù)的最大值;
(2)令,討論函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;
(3)若,正實數(shù)滿足,證明:
【解析】(1)因為,所以,此時,,
由,得,所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,
故當(dāng)時函數(shù)有極大值,也是最大值,所以的最大值為
(2),
所以.
當(dāng)時,因為,所以.
所以在上是遞增函數(shù),
當(dāng)時,,
令,得,所以當(dāng)時,,當(dāng)時,,
因此函數(shù)在是增函數(shù),在是減函數(shù).
綜上,當(dāng)時,函數(shù)的遞增區(qū)間是,無遞減區(qū)間;
當(dāng)時,函數(shù)的遞增區(qū)間是,遞減區(qū)間是
8.【20xx屆遼寧省沈陽東北育才學(xué)校高三二模】已知函數(shù):.
(Ⅰ)討論函數(shù)的單調(diào)性;
(Ⅱ)若對于任意的,若函數(shù)在區(qū)間上有最值,求實數(shù)的取值范圍.
【解析】(Ⅰ)由已知得的定義域為,
且 ,
當(dāng)時,的單調(diào)增區(qū)間為,減區(qū)間為;
當(dāng)時,的單調(diào)增區(qū)間為,無減區(qū)間;
(Ⅱ)
在區(qū)間上有最值,
在區(qū)間上總不是單調(diào)函數(shù),
又
9.【20xx屆青海省平安一中高三4月月考】已知函數(shù)有極小值.
(1)求實數(shù)的值;
(2)若,且對任意恒成立,求的最大值.
【解析】(1),令,令
故的極小值為,得
(2) 當(dāng)時,令,
令,故在上是增函數(shù).
由于存在,使得.
則,知為減函數(shù);知為增函數(shù),
又.
10.【20xx屆河北省衡水中學(xué)高三下學(xué)期一?!吭O(shè)為實數(shù),函數(shù).
(1)當(dāng)時,求在上的最大值;
(2)設(shè)函數(shù)當(dāng)有兩個極值點時,總有,求實數(shù)的值(為的導(dǎo)函數(shù)).
(2)由題意,知,則
根據(jù)題意,方程有兩個不同的實根
,即,且
,由
其中,得
所以上式化為
又,所以不等式可化為,對任意的恒成立.
①當(dāng),不等式恒成立,;
②當(dāng)時,恒成立,
令函數(shù)
顯然是內(nèi)的減函數(shù),當(dāng),
③時,恒成立,即
由②,當(dāng),,即
11. 【林省實驗中學(xué)20xx屆高三第三次模擬】已知函數(shù).
(Ⅰ)求的最大值;
(Ⅱ)設(shè),是曲線的一條切線,證明:曲線
上的任意一點都不可能在直線的上方;
(Ⅲ)求證:(其中e為自然
對數(shù)的底數(shù),n∈N*).
(Ⅲ)由(Ⅰ)知在上恒成立,當(dāng)且僅當(dāng)時,等號成立,故當(dāng)且時,有,又因為,所以,所以.
12.【遼寧省朝陽市三校協(xié)作體20xx屆高三下學(xué)期開學(xué)聯(lián)考】設(shè)函數(shù),其中.
(1)當(dāng)時,證明不等式;
(2)設(shè)的最小值為,證明.
13 .【江西省九江市20xx年第一次高考模擬】設(shè)函數(shù),(其中為自然對數(shù)的底數(shù),且),曲線在點處的切線方程為.
(1)求的值;
(2)若對任意,與有且只有兩個交點,求的取值范圍.
【解析】(1)由,得,由題意得, ∵,∴;
14.【湖南省懷化市20xx屆高三上學(xué)期期中】已知函數(shù)
(Ⅰ)求函數(shù)在點處的切線方程;
(Ⅱ)求函數(shù)單調(diào)遞增區(qū)間;
(Ⅲ)若存在,使得是自然對數(shù)的底數(shù)),求實數(shù)的取值范圍.
【解析】(Ⅰ)因為函數(shù),[所以,,又因為,所以函數(shù)在點處的切線方程為
(Ⅱ)由⑴,.令,則,所以當(dāng)時, 在上是增函數(shù),又,所以不等式的解集為,故函數(shù)的單調(diào)增區(qū)間為;
(Ⅲ)因為存在,使得成立,而當(dāng)時,, 所以只要即可.
又因為,,的變化情況如下表所示:
減函數(shù)
極小值
增函數(shù)
15. 【湖北省黃岡市20xx屆高三上學(xué)期元月調(diào)研】已知函數(shù),,其中
(Ⅰ)若函數(shù)有極值,求實數(shù)的值;
(Ⅱ)若函數(shù)在區(qū)間上是增函數(shù),求實數(shù)的取值范圍;
(Ⅲ)證明:
【解析】(Ⅰ),①當(dāng)時,,遞減,無極值;②當(dāng)時,令,得,遞增,;
(Ⅱ)上是增函數(shù),恒成立,,時,恒成立,當(dāng)時,等價于,設(shè)遞增,,故的取值范圍是;
16. 【河南省信陽市20xx屆高中畢業(yè)班第二次調(diào)研】已知函數(shù)(a為常數(shù)),曲線y=f(x)在與y軸的交點A處的切線斜率為-1.
(Ⅰ)求a的值及函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間;
(Ⅱ)證明:當(dāng)時,;
(Ⅲ)證明:當(dāng)時,.
【解析】(Ⅰ)由,得. 又,∴.∴,. 由,得. ∴函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.
(Ⅱ)證明:由(Ⅰ)知. ∴,即,. 令,則. ∴在上單調(diào)遞增,∴, ∴.
(Ⅲ)首先證明:當(dāng)時,恒有. 令,則. 由(Ⅱ)知,當(dāng)時,,所以,所以在上單調(diào)遞增, ∴,所以. ∴,即. 依次取,代入上式,則 , , , . 以上各式相加,有, ∴, ∴, 即
【名師原創(chuàng)測試篇】
1.已知函數(shù)(a∈R),.
(Ⅰ) 求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;
(Ⅱ)已知當(dāng)時,,求證:當(dāng)時,不等式成立.
2. 設(shè),,且
(Ⅰ)是否為的極值點?如果是,并求a;
(Ⅱ)若在上恒成立,求實數(shù)a的取值范圍;
(Ⅲ) 使得成立,求的最小值
【解析】(Ⅰ)由已知,則,令解得a=2, 當(dāng)時,,當(dāng)時,,所以在上單調(diào)遞增, ,故為的極值點 ;
(Ⅱ)由,,,從而在上單調(diào)遞增,,當(dāng)時,,所以在上單調(diào)遞增,,符合題意 ,當(dāng)時,在上單調(diào)遞增,且,所以存在,當(dāng)時,,當(dāng)時,,即在遞減,在,遞增,所以時,,不符合題意,綜上 ;
(Ⅲ) ,由(Ⅱ)知在上單調(diào)遞增, 所以,故的最小值為3.
3. 已知函數(shù)為奇函數(shù).
(Ⅰ)若,求函數(shù)的解析式;
(Ⅱ)當(dāng)時,不等式在上恒成立,求實數(shù)的最小值;
(Ⅲ)當(dāng)時,求證:函數(shù)在上至多一個零點.
(Ⅲ)證明:,設(shè)任取任意實數(shù),,
因為,所以,,因為,所以,所以,又因為,,所以,即,所以函數(shù)在單調(diào)遞減,又,結(jié)合函數(shù)圖象知函數(shù)在上至多有一個零點.
4. 已知函數(shù) .
(1)當(dāng)時,求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;
(2)若函數(shù)在上的最小值是,求的值.
5. 已知函數(shù)().
(Ⅰ)若函數(shù)在定義域內(nèi)單調(diào)遞增,求實數(shù)的取值范圍;
(Ⅱ)設(shè),,()是圖象上的任意兩點,若,使得,求證: .
【解析】(Ⅰ),由已知得在恒成立,則,即,因為,所以,實數(shù)的取值范圍是.
6. 設(shè)函數(shù).
(Ⅰ)若函數(shù)在定義域上為增函數(shù),求實數(shù)的取值范圍;
(Ⅱ)在(Ⅰ)的條件下,若函數(shù),使得成立,求實數(shù)的取值范圍.
【解析】函數(shù)的定義域為.
(Ⅰ)∵在其定義域內(nèi)為增函數(shù),即在上恒成立,∴恒成立,故有, ∵(當(dāng)且僅當(dāng)時取等號),故的取值范圍為.
(Ⅱ)由使得成立,可知時,. ,所以當(dāng)時,,在上單調(diào)遞增,最小值為. 由(Ⅰ)