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- 2021-06-16 发布
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第三章 导 数
导数与函数的单调性、极值、最值
【背一背重点知识】
1.求函数单调区间的步骤 (1)确定 的定义域,(2)求导数 ,(3)令 (或
),解出相应的 的范围.当 时, 在相应区间上是增函数;当
时, 在相应区间上是减函数
2.求极值常按如下步骤 ① 确定函数的定义域;② 求导数;③ 求方程 的根及导
数不存在的点,这些根或点也称为可能极值点;④通过列表法, 检查在可能极值点的左右
两侧的符号,如果左正右负,那么 在这个根处取得极大值;如果左负右正,那么
在这个根处取得极小值..
3.求函数 在 上的最大值与最小值的步骤 ]
(1)求函数 在 内的极值;
(2)将函数 的各极值与端点处的函数值 比较,其中最大的一个是最大值,
最小的一个是最小值.
【讲一讲提高技能】
1.必备技能 函数的单调性是函数在其定义域上的局部性质,函数的单调区间是函数的定义
域的子区间,求函数的单调区间时千万不要忽视函数的定义域.如果一个函数在给定定义域
上的单调区间不止一个,这些区间之间一般不能用并集符号“∪”连接,只能用“,”或“和”字
隔开.
利用导数研究函数最值问题讨论思路很清晰,但计算比较复杂,其次有时需要二次求导研究
导函数的最值 判断导函数的正负. -
根据函数的导数研究函数的单调性,在函数解析式中若含有字母参数时要进行分类讨论,这
种分类讨论首先是在函数的定义域内进行,其次要根据函数的导数等于零的点在其定义域内
的情况进行,如果这样的点不止一个,则要根据字母参数在不同范围内取值时,导数等于零
的根的大小关系进行分类讨论,最后在分类解决问题后要整合一个一般的结论.
( )f x ' ( )f x ' ( ) 0f x >
' ( ) 0f x < x ' ( ) 0f x > ( )f x
' ( ) 0f x < ( )f x
' ( ) 0f x =
( )f x ( )f x
)(xfy = [ ],a b
)(xfy = ( ),a b
)(xfy = ( ), ( )f a f b
2.典型例题
例 1.【2018 江西重点中 盟校高三第一次联考】已知函数 是偶函数,当 x∈(1,+∞)
时,函数 ,设 = , ,则 、 、的大小关系为( )
A. < < B. < < C. << D. < <
【答案】A
【名师点睛】数的大小比较主要考查了函数的单调性,尤其在给定函数的解析式的前提
下.本题中函数的解析中含有对数式,一次式,分式,对其单调性的判断主要利用导数的方
法 判断.利用导数 判断单调性时要注意函数的定义域.本题的另一个难点是利用函数的解
析式将 转化为 .
例 2.【2018 湖北襄阳高三 1 月调研】已知定义在 R 上的可导函数 f (x)的导函数为
,满足 ,f (0) = 1,则不等式 的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】令 ,则 ,故
为 上 的 减 函 数 , 有 等 价 于 , 即 , 故 不 等 式 的 解
.
【名师点睛】在导数问题中,我们往往需要利用导数满足的关系式构建新函数,通常有下面
的几种类型
根 据 构 造 新 函 数 ; 根 据 构 造 新 函 数
;根据 构造新函数 .
【练一练提升能力】
( )y f x= ′ ( ) ( )f x f x′ < ( ) xf x e<
( )0 + ∞, ( )1 + ∞, ( )2− + ∞, ( )4 + ∞,
( ) ( )
x
f xF x e
= ( ) ( ) ( ) ( ) ( )
2
' '' 0
x x
x x
f x e f x e f x f xF x e e
− −= = < ( )F x
R ( ) xf x e< ( ) 1F x < ( ) ( )0F x F<
( )0,+∞
( ) ( )'f x f x< ( ) ( )
x
f xF x e
= ( ) ( )' 0f x f x+ <
( ) ( )xF x e f x= ( ) ( )' 0xf x f x+ < ( ) ( )F x xf x=
1.【2018 广东中山模拟】 在
上是增函数, 的范围是( )
A. 或 B. C. D.
【答案】C
2.【2018 河北衡水武邑中 高三上 期第五次调研】设函数 是奇函数 的
导函数, ,且当 时, ,则使得 成立的 的取
值范围是( )
A . B . C .
D.
【答案】A
【解析】设 g(x)= 则 g(x)的导数为 g′(x)= ∵当 x>0 时,xf′
(x)-f(x)>0,即当 x>0 时,g′(x)恒大于 0,∴当 x>0 时,函数 g(x)为增函数,∵
f(x)为奇函数∴函数 g(x)为定义域上的偶函数,又∵g(-1)= ∵f(x)>0,∴
当 x>0 时, ,当 x<0 时, ,∴当 x>0 时,g(x)>0=g(1),当 x<
0 时,g(x)<0=g(-1),∴x>1 或-1<x<0,故使得 f(x)>0 成立的 x 的取值范围是
(-1,0)∪(1,+∞),故选 A.
【名师点睛】本题主要考查了利用导数判断函数的单调性,并由函数的奇偶性和单调性解不
( ) ( ) ( )3 2 21 4 1 15 2 7 23f x x m x m m x= − − + − − + ( ),−∞ +∞
m
4m < − 2m > − 4 2m− < < − 2 4m≤ ≤ 2 4m< <
( )f x′ ( )( )f x x R∈
( )1 0f − = 0x > ( ) ( ) 0xf x f x− >′ ( ) 0f x > x
( ) ( )1,0 1,− ∪ +∞ ( ) ( ), 1 0,1−∞ − ∪ ( ) ( ), 1 1,0−∞ − ∪ −
( ) ( )0,1 1,∪ +∞
( )
,f x
x
( ) ( )
2
xf x f x
x
−′
( )1 01
f − =−
( )
0f x
x
> ( )
0f x
x
<
等式,根据 构造新函数 g(x)= 是解决本题的关键.
利用导数探求参数的范围问题
【背一背重点知识】
1.由函数的单调性求参数的取值范围,这类问题一般已知 在区间 上单调递增(递减),
等价于不等式 (或 )在区间 上恒成立,通过分离参数求得新函数的最值,
从而求出参数的取值范围.
2.常见结论 (1)若 , 恒成立,则 ; 若 , 恒
成立,则
(2)若 ,使得 ,则 ;若 ,使得 ,则
.
(3)设 与 的定义域的交集为 D,若 D 恒成立,则有
.
(4)若对 、 , 恒成立,则 .
(5)若对 , ,使得 ,则 .
(6)若对 , ,使得 ,则 .
(7)已知 在区间 上的值域为 A,, 在区间 上值域为 B,若对 ,
,使得 = 成立,则 .
(8)若三次函数 有三个零点,则方程 有两个不等实根 ,且极大值大于
,极小值小于 .
(9)证题中常用的不等式 ① ; ② ;③
( ) ( ) 0xf x f x− >′ ,
( )f x
x
( )f x I
' ( ) 0f x ≥ ' ( ) 0f x ≤ I
x I∀ ∈ ( )f x 0> min( )f x 0> x I∀ ∈ ( )f x 0<
max( )f x 0<
0x I∃ ∈ 0( )f x 0> max( )f x 0> 0x I∃ ∈ 0( )f x 0< min( )f x
0<
( )f x ( )g x x∀ ∈ ( ) ( )f x g x>
[ ]min( ) ( ) 0f x g x− >
1 1x I∀ ∈ 2 2x I∈ 1 2( ) ( )f x g x> min max( ) ( )f x g x>
1 1x I∀ ∈ 2 2x I∃ ∈ 1 2( ) ( )f x g x> min min( ) ( )f x g x>
1 1x I∀ ∈ 2 2x I∃ ∈ 1 2( ) ( )f x g x< max max( ) ( )f x g x<
( )f x 1I ( )g x 2I 1 1x I∀ ∈
2 2x I∃ ∈ 1( )f x 2( )g x A B⊆
( )f x ( ) 0f x′ = 1 2x x、
0 0
ln 1 ( 0)x x x≤ − > ln +1 ( 1)x x x≤ > −( )
; ④ ;⑤ ; ⑥
【讲一讲提高技能】
1.必备技能 不等式恒成立求参数取值范围问题经常采用下面两种方法求解 一是最常使用
的方法是分离参数求最值,即要使 恒成立,只需 x,要使 恒
成立,只需 ,从而转化为求 的最值问题.二是,当参数不宜进行分离时,
还可直接求最值建立关于参数的不等式求解,例如 要使不等式 恒成立,可求得
的最小值 ,令 即可求出 的范围.
2.典型例题
例 1 .【 2018 湖 北 部 分 重 点 中 高 三 上 期 第 二 次 联 考 】 已 知 函 数
( 为自然对数的底数)与 的图象上存在两组关于 轴对称的点,
则实数 的取值范围是 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【名师点睛】本题考查导数的应用.本题中题目转化为 在 上有两个
解,分离参数得 ,则令 ,得到 在 单调递减,
上单调递增,通过图象判断得 .
1xe x≥ + 1xe x− ≥ − ln 1 ( 1)1 2
x x xx
−< >+
2 2
ln 1 1 ( 0)2 2
x xx x
< − >
( )a g x≥ ( )maxa g x≥ ( )a g x≤
( )mina g x≤ ( )f x
( ) 0f x ≥
( )f x ( )h a ( ) 0h a ≥ a
( ) 2f x a x= −
1 ,x e ee
≤ ≤ ( ) 2lng x x= x
a
( 21, 2e − 2
11, 2e
+
2
2
1 2, 2ee
+ −
2
2
1 2, 2ee
+ −
2 2ln 0a x x− + = 1 ,ee
2 2lna x x= − ( ) 2 2lnh x x x= − ( )h x 1 ,1e
( )1,e 2
11 2a e
< ≤ +
例 2.【2018 湖南永州高三二模】函数 ,若 ,
使得 都有 ,则实数 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】 ,使得 都有 ,设
, ,只需 ,由二次
函数的性质可得, ,由 ,得
,由 ,得 ,
, ,
,得 ,得 , , 的取
值范围是 ,故选 C.
【方法点睛】本题主要考查利用导数求函数的最值、全称量词与存在量词的应用以及不等式
恒成立问题,属于难题.解决这类问题的关键是理解题意、正确把问题转化为最值和解不等
式 问 题 , 全 称 量 词 与 存 在 量 词 的 应 用 共 分 四 种 情 况 ( 1 )
只需 ;(2) ,只
需 ; ( 3 ) , 只 需
;(4) , , .
【练一练提升能力】
1.【2018 四川广安、眉山毕业班第一次诊断性考试】已知函数 ,设
关于 的方程 有 个不同的实数解,则 的所有可能的值为
A. B. 或 C. 或 D. 或 或
【答案】A
( )
( )2 ,
{
,
x
x a k a x a
f x e x aa x
− − − − ≤
=
>−
( ]0 ,x a∃ ∈ −∞
( )1 ,x a∀ ∈ +∞ ( ) ( )1 0f x f x≤ k
( ),1−∞ [ )1,+∞ ( ],2−∞ [ )2,+∞
( ]0 ,x a∃ ∈ −∞ ( )1 ,x a∀ ∈ +∞ ( ) ( )1 0f x f x≤
( ) ( )2 ,g x x a k a x a= − − − − ≤ ( ) ,
xeh x x aa x
= >− ( ) ( )max maxg x h x>
( ) ( ) ( ) ( )
( )2max
1, '
xe a xg x g a k a h x
a x
+ −= = − − =
−
( )' 0h x >
1a x a< < + ( )' 0h x < 1x a> +
( ) ( ) 1 1
max 1 ,a ah x h a e k a e+ +∴ = + = − ∴− − ≥ − ( )1ak e a P a+≤ − = ( ) 1' 1,aP a e += −
( )' 0P a > ( )1, ' 0a P a> − < 1a < − ( ) ( )min 1 2, 2P a P k∴ = − = ∴ ≤ k
( ],2−∞
1 2, ,x D x E∀ ∈ ∀ ∈
( ) ( )1 2f x g x≥ ( ) ( )min maxf x g x≥ 1 ,x D∀ ∈ 2x E∃ ∈ ( ) ( )1 2f x g x≥
( )minf x ≥ ( )ming x 1x D∃ ∈ 2 ,x E∀ ∈ ( ) ( )1 2f x g x≥ ( )max ,f x ≥
( )maxg x 1 2,x D x E∃ ∈ ∃ ∈ ( ) ( )1 2f x g x≥ ( )maxf x ≥ ( )ming x
( ) ( )2 1 xf x x x e= − −
x ( ) ( ) ( )2 5f x mf x m Re
− = ∈ n n
3 1 3 4 6 3 4 6
【解析】 在 和 上单增, 上单减,
又当 时, 时, 故 的图象大致为
令 ,则方程 必有两个根, 且 ,不仿设 ,当
时,恰有 ,此时 ,有 个根, ,有 个根,当
时必有 ,此时 无根, 有 个根,当 时必有
,此时 有 个根, ,有 个根,综上,对任意 ,方程均
有 个根,故选 A.
【方法点睛】已知函数零点(方程根)的个数,求参数取值范围的三种常用的方法 (1)直接法,
直接根据题设条件构建关于参数的不等式,再通过解不等式确定参数范围;(2)分离参数法,
先将参数分离,转化成求函数值域问题加以解决;(3)数形结合法,先对解析式变形,在同
一平面直角坐标系中,画出函数的图象,然后数形结合求解.一是转化为两个函数
的图象的交点个数问题,画出两个函数的图象,其交点的个数就是函
数零点的个数,二是转化为 的交点个数的图象的交点个数问题.
2.【2018 河北衡水金卷高三高考模拟】若函数 , ,对于给定的非零实数 ,
总存在非零常数 ,使得定义域 内的任意实数 ,都有 恒成立,此时
为 的类周期,函数 是 上的 级类周期函数.若函数 是定义
在 区 间 内 的 2 级 类 周 期 函 数 , 且 , 当 时 ,
函 数 . 若 ,
( ) ( )( ) ( )' 1 2 ,xf x x x e f x= − + ∴ ( ), 2−∞ − ( )1,+∞ ( )2,1−
x → −∞ ( ) 0,f x x→ → +∞ ( )f x → +∞ ( )f x
( )f x t= 2 5 0t mt e
− − = 1 2,t t 1 2
5t t e
= − 1 20t t< <
1t e= − 2
2 5t e−= ( ) 1f x t= 1 ( ) 2f x t= 2 1t e< −
2
20 5t e−< < ( ) 1f x t= ( ) 2f x t= 3 1 0e t− < <
2
2 5t e−> ( ) 1f x t= 2 ( ) 2f x t= 1 m R∈
3
( ) ( ),y g x y h x= =
( ),y a y g x= =
( )y f x= x M∈ a
T M x ( ) ( )af x f x T= +
T ( )f x ( )y f x= M a ( )y f x=
[ )0,+∞ 2T = [ )0,2x∈
( )
( )
21 2 ,0 1,{ 2
2 ,1 2,
x xf x
f x x
− ≤ ≤=
− < <
( ) 212ln 2g x x x x m= − + + + [ ]1 6,8x∃ ∈
, 使 成 立 , 则 实 数 的 取 值 范 围 是
( )
A. B. C. D.
[ ]
【答案】B
【解析】 是定义在区间 内的 级类周期函数,且
,
,当 时,
,故 时, 时,
,而 当 时, ,
,当 时, 在区间 上单
调递减,当 时, 在区间 上单调递增,故
,依题意得 ,即 实数 的取值范
围是 ,故选 B.
利用定积分求解平面图形的面积
【背一背重点知识】
定积分求曲边梯形面积
1.由三条直线 , 轴及一条曲线 ( )围成的曲边梯的
面积 . ……
( )2 0,x∃ ∈ +∞ ( ) ( )2 1 0g x f x− ≤ m
5, 2
−∞
13, 2
−∞
3, 2
−∞ −
13,2
+∞
( )y f x= [ )0,+∞ 2
( ) ( )2, 2 2T f x f x= ∴ = + ( ) ( ) ( )2 2 4 4f x f x f x∴ = − = −
( ) ( )8 6 16 8f x f x= − = − [ )0,2x∈ ( )
( )
21 2 ,0 1{ 2
2 ,1 2
x xf x
f x x
− ≤ ≤=
− < <
( )
2
2
1 2 ,0 12{ 1 2 2 ,1 22
x x
x x
− ≤ ≤
=
− − < <
[ )0,2x∈ ( ) ( ) [ )max
10 , 6,82f x f x= = ∈
( ) ( ) ( )max 6 8 0 4f x f f= = = ( ) ( )8 16 0 8,f f= = ∴ [ ]6,8x∈ ( )max 8f x =
( ) ( )( )2 2 12' x xx xg x x x
+ −+ −= = ( )0,1x∈ ( ) ( )' 0,g x g x< ( )0,1
( )1,x∈ +∞ ( ) ( )' 0,g x g x> ( )1,+∞
( ) ( )min
31 2g x g m= = + ( ) ( )min maxg x f x≤ 3 8,2 m+ ≤ ∴ m
13, 2
−∞
( ),x a x b a b= = < x ( )y f x= ( ) 0f x ≥
∫= b
a
dxxfS )(
2.如果图形由曲线 , (不妨设 ),及直线
围成,那么所求图形的面积 S=S 曲边梯形 AMNB-S 曲边梯形 DMNC=
.
3.如果图形由曲线 以及直线 如下图围成,那么所求图形的面
积为 轴上方的积分值,加上 轴下方的积分值的相反数.
【讲一讲提高技能】
1 必备技能
定积分的应用及技巧 (1)对被积函数,要先化简,再求定积分.(2)求被积函数是分段函数的
定积分,依据定积分的性质,分段求定积分再求和.(3)对含有绝对值符号的被积函数,要
去掉绝对值符号才能求定积分.(4)应用定积分求曲边梯形的面积,解题的关键是利用两条
曲线的交点确定积分区间以及结合图形确定被积函数.求解两条曲线围成的封闭图形的面积
一般是用积分区间内上方曲线减去下方曲线对应的方程、或者直接作差之后求积分的绝对值,
否则就会求出负值.
[易错提示] 在使用定积分求两曲线围成的图形的面积时,要注意根据曲线的交点判断这个
面积是怎样的定积分,既不要弄错积分的上下限,也不要弄错被积函数.
1 1( )y f x= 2 2 ( )y f x= 1 2( ) ( ) 0f x f x≥ ≥
( ),x a x b a b= = <
∫ ∫−b
a
b
a
dxxfdxxf )()( 21
( )y f x= ( ),x a x b a b= = <
x x
用微积分基本定理求定积分时,要掌握积分与导数的互逆关系及求导公式的逆向形式.
2 典型例题
例 1.【2018 内蒙古呼和浩特高三年级质量普查调研】曲线 与直线 所围成的封
闭图像的面积是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】曲线 与直线 所围成的封闭图形的面积为
,故选 C.
例 2.【2018 皖江名校高三 12 月份大联考】由直线 及曲线 所围成
的封闭图形的面积为( )
A.3 B. C. D.
【答案】A
【 解 析 】 如 图 所 示 , 曲 边 四 边 形 OABC 的 面 积 为
.
故选 A.
【名师点睛】本题考查了曲线围成的图形的面积,着重考查了定积分的几何意义和定积分计
算公式等知识,属于基础题;用定积分求平面图形的面积的步骤 (1)根据已知条件,作出
平面图形的草图;根据图形特点,恰当选取计算公式;(2)解方程组求出每两条曲线的交
点,以确定积分的上、下限;(3)具体计算定积分,求出图形的面积.
【练一练提升能力】
1.【2018 安徽淮南高三一模】求曲线 与 所围成的图形的面积 ,正确的是( )
2y x= y x=
1
6
1
3
1
2
5
6
2y x= y x=
( ) 1
1 2 2 3
0
0
1 1 1 1 1
2 3 2 3 6x x dx x x − = − = − = ∫
0, , 2y x e y x= = = 2y x
=
3 2ln2+ 22 3e − e
( )1
1
1 21 2 1 2ln 1 2 ln ln1 1 2 32
e
edx x ex
× × + = + = + − = + =∫
2y x= y x= S
A . B .
C .
D.
【答案】A
【解析】如图所示 故选 A.
2 .【 2018 河 北 衡 水 金 卷 高 三 高 考 模 拟 】 已 知 函 数 则
( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】 , , 的
几 何 意 义 是 以 原 点 为 圆 心 , 半 径 为 的 圆 的 面 积 的 , 故
,故选 D.
( )1
2
0
S x x dx= −∫ ( )1
2
0
S x x dx= −∫ ( )1
2
0
S y y dy= −∫
( )1
0
S y y dy= −∫
( )1
2
0
ABO ABOS S S x x dx= − −∫ 曲边梯形 = ,
( ) [ ]
( ]2
, ,0 ,
{
1 , 0,1 ,
sinx x
f x
x x
π∈ −
=
− ∈
( )1
f x dx
π−
=∫
2 π+
2
π
2 2
π− + 24
π −
( )1 0 1
2
0
sin 1f x dx xdx x dx
π π− −
= + −∫ ∫ ∫ 0
0sin cos | 2xd x π
π
−
−
= − = −∫ 1
2
0
1 x dx−∫
1 1
4
( )1 1
2
0
11 , 24 4x dx f x dx
π
ππ
−
− = ∴ = −∫ ∫
(一)选择题(12 5=60 分)
1.【2018 陕西高三第一次模拟】设函数 ,则下列结论正确的是
( )
A.函数 在 上单调递增
B.函数 在 上单调递减
C.若 ,则函数 的图像在点 处的切线方程为
D.若 ,则函数 的图像与直线 只有一个公共点
【答案】C
【解析】对于选项 A,B,由条件得 ,故 在区间
和 上单调递增,在 上单调递减,故 A,B 都不正确.对于选项 C,
可得 ,故所求的切线方程
为 ,即 ,所以 C 正确.对于选项 D,当 时,由
可得 .令 ,则 ,
故函数 在区间 和 上单调递增,在 上单调递减,所以当
时, 有极大值,且极大值为 ;当 时, 有极小值,且极小值
为 ,因此函数 的图象与 x 轴有三个交点,从而函数 的图像与直
线 有三个交点.故 D 不正确.综上选 C.
2.【2018 广东茂名高三上 期第一次综合测试】函数 的部分图象大致为( )
A . B . C .
( ) 3 12f x x x b= − +
( )f x ( ), 1−∞ −
( )f x ( ), 1−∞ −
6b = − ( )f x ( )( )2, 2f− − 10y =
0b = ( )f x 10y =
( ) ( )( )23 12 3 2 2f x x x x= = −′ − + ( )f x
( ), 2−∞ − ( )2,+∞ ( )2,2−
( ) ( ) ( ) ( ) ( )2 32 3 2 12 0, 2 2 12 2 6 10f f− = × − − = − = − − × − − =′
10 0y − = 10y = 0b = ( ) 3 12 10f x x x= − =
3 12 10 0x x− − = ( ) 3 12 10g x x x= − − ( ) ( )( )23 12 3 2 2g x x x x= = −′ − +
( )g x ( ), 2−∞ − ( )2,+∞ ( )2,2− x 2= −
( )g x ( )2 6 0g − = > x 2= ( )g x
( )2 26 0g = − < ( )g x ( )f x
10y =
( ) e
3
x
f x x
=
D.
【答案】C
【解析】由题意得函数 f(x)为奇函数,故排除 B;又 ,故排除 A;当 时,
, ,函数 在区间 上单调递减,在区间 上
单调递增,故排除 D,故选 C.
3 . 函 数 在 上 最 大 , 最 小 值 分 别 为
( )
A.5,-15 B.5,4 C.-4,-15 D.5,-16
【答案】A
4.【2018 广西贵港市高三 12 月联考】若函数 在区间 上单调递增,
则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】 ,所以 , 在区间 上单调递增,
在区间 上 恒成立,即 恒成立,当 时, ,
,故选 D.
5.设函数 ,则 在区间 上的最大值为( )
A.-1 B.0 C. D.
【答案】B
( )1 13
ef = < 0x >
( ) e
3
x
f x x
= ( ) 2
( 1)e
3
xxf x x
−∴ =′ ( )f x ( )01, ( )1,+∞
( ) 2lnf x kx x= − ( )1,+∞
k
( ], 2−∞ − ( ], 1−∞ − [ )1,+∞ [ )2,+∞
( ) 2lnf x kx x= − ( ) 2f x k x
′ = − ( )f x ( )1,+∞
∴ ( )1,+∞ ( ) 2 0f x k x
= − ≥′ 2k x
≥ ( )1,x∈ +∞ 20 2x
< <
2k∴ ≥
【解析】 ,有 .令 ,解得 , (舍去).当
变化时, 和 的变化情况如下
1
-[ , , ,X,X, ] 0 +[ | | ]
0 极小值 0
所以当 或 时, 有最大值 0.故选 .
6 .【 2018 安 徽 蒙 城 一 中 、 淮 南 一 中 等 “ 五 校 ” 高 三 上 期 联 考 】 若 函 数
在其定义域的一个子区间 内不是单调函数,则实数
的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【 解 析 】 函 数 的 定 义 域 为 , 所 以 , 即 , 又
,令 ,解得 或 (舍去),由于
函 数 在 区 间 内 不 是 单 调 函 数 , 所 以 , 即
,解得 .综上可得 ,故选 D.
7.【2018 山西榆社中 高三 11 月月考】当 时, 恒成立,则 的取
值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
( ) 2 ln 2f x x x x= + − − ( )2 1, 2k k− + k
3 3,2 4
−
1 ,32
3 ,32
−
1 3,2 4
( )0,+∞ 2 1 0k − ≥ 1
2k ≥
( ) ( )( )1 2 112 1 x xf x x x x
+=′ −= + − ( ) 0f x′ = 1
2x = 1x = −
( )2 1,2 1k k− + ( )1 2 1,2 12 k k∈ − +
12 1 2 12k k− < < + 3 3
2 4k− < < 1 3
2 4k≤ <
0x ≥ ( )ln 11
xxe a xx
≥ ++ a
( ],1−∞ ( ],e−∞ 1, e
−∞
( ],0−∞
8 .【2018 广西桂林、崇左、百色高三下 期一模】已知函数 ,则“ ”
是“函数 在 上为增函数”的( )
A.必要而不充分条件 B.充分而不必要条件 C.充要条件 D.既不充分也不
必要条件
【答案】B
【 解 析 】 , 即 在 区 间 上 恒 成 立 , 则 , 而
,故选 B.
9.【2018 河南豫南豫北高三第二次联考】函数 与 ,
这两个函数在区间 上都是减函数的一个充分不必要条件是实数 ( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】∵f(x)=-x2+2(a-1)x 在区间[1,2]上是减函数,∴a-1≤1,即 a≤2,
在区间[1,2]上是减函数,∴a-1>0,即 a>1,∴a 的取值范围是(1,2].故 (1,2]一
个充分不必要条件是实数
故选 C
10.【2018 甘肃张掖市高三备考质量检测第一次考试】设函数 在 上存在导函数
,对于任意实数 ,都有 ,当 时,
若 ,则 的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
( ) 2 af x x x
= + 0 2a< <
( )f x ( )1,+∞
( ) 2' 2 0af x x x
= − ≥ 32x a≥ ( )1,+∞ 2a ≤
0 2 2a a< < ⇒ ≤
( ) ( )2 2 1f x x a x= − + − ( ) 1
1
ag x x
−= +
[ ]1,2 a∈
( ) ( )2, 1 1,2− − ∪ ( ) ( ]1,0 0,2− ∪ ( )1,2 ( ]1,2
( ) 1
1
ag x x
−= +
a∈
( )1,2a∈
( )f x R
( )f x′ x ( ) ( )26f x x f x= − − ( ),0x∈ −∞ ( )2 1 12f x x+′ <
( ) ( ) 22 2 12 9f m f m m+ ≤ − + − m
[ )1,− +∞ 1 ,2
− +∞
2 ,3
− +∞
[ )2,− +∞
【解析】 ,设 ,则
为奇函数,又 在
上是减函数,从而在 上是减函数,又 ,等价于
,即 ,
解得 ,故选 C.
11.【2018 湖北荆州中 、宜昌一中等“荆、荆、襄、宜四地七校考试联盟”高三 2 月联考】
对 , 设 是 关 于 的 方 程 的 实 数 根 , ,
( 符 号 表 示 不 超 过 的 最 大 整 数 ). 则
( )
A.1010 B.1012 C.2018 D.2020
【答案】A
【解析】设 ,则 记
当 是增函数,方程 只有一
个实根 即
故选 A.
12.【2018 吉林省普通中 高三第二次调研】已知函数 是定义在 上的奇函数,当
时, ,给出下列命题
① 当 时, ;
② 函数 的单调递减区间是 ;
③ 对 ,都有 .
( ) ( )2 23 3 0f x x f x x− + − − = ( ) ( ) 23g x f x x= −
( ) ( ) ( )0,g x g x g x+ − = ∴ ( ) ( ) ( )1' ' 6 ,2g x f x x g x= − < − ∴ ( ),0x∈ −∞
R ( ) ( ) 22 2 12 12 9f m f m m m+ ≤ − + + −
( ) ( ) ( ) ( )2 22 3 2 2 3 2f m m f m m+ − + ≤ − − − − ( ) ( )2 2 , 2 2g m g m m m+ ≤ − ∴ + ≥ −
2
3m ≥ −
*n N∈ nx x 3 2 0nx x n+ − = ( )1n na n x = +
( )2,3n = [ ]x x 2 3 2018
2017
a a a+ + + =
1t n x= +( )
3
3 2 21 1 1
t t tx nx x n n nn n n
= ∴ + − = ⋅ + ⋅ − + + + , ,
3
21 1
t tg t n n n Nn n
= ⋅ + ⋅ − ∈ + + ( ) , , 2n ≥ , g t( ) 0g t =( )
nt .
( )
( )
2
3
1
1 2 0 0
1
n n n
g n g n
n
+ −
+ = =
+( ) > ,( ) < , 1nn t n∴ +< < ,
[ ]1 1 1n n nn n x n a n x n+ + ∴ = + =<( ) < , ( ) ,
( )2 3 2018 2 2018 20171 1010.2017 2017 2
a a a + ×+ + +∴ = × =
( )f x R
0x < ( ) xf x xe=
0x > ( ) xf x xe−= −
( )f x ( ) ( ), 1 , 1,−∞ − +∞
1 2,x x R∀ ∈ ( ) ( )1 2
2f x f x e
− ≤
其中正确的命题是[
A.①② B.②③ C.①③ D.②
【答案】B
【解析】∵函数 是定义在 上的奇函数,当 时, ,∴当 ,即
时, ,即 ,故①不正确;当 时,
,则 ,令 ,则 ,即 的单调
减区间是 ,同理可得当 时, 的单调减区间是 ,故②正确;由
函数 的单调性可得 的值域是 ,∴对 ,都有
,故③正确,故选 B
(二)填空题(4 5=20 分)
13.【2018 广东中山高二上 期期末复习】已知函数 的图象与 轴切于
点 ,则 的极大值为_________,极小值为________.
【答案】 极大值为 极小值为
14.【2018 河南天一大联考高三上 期阶段性测试(二)(10 月)】若函数
在 上单调递增,则实数 的取值范围为__________.
【答案】
【解析】 在 上恒成立,所以 最大值.
( )f x R 0x < ( ) xf x xe= 0x >
0x− < ( ) ( )xf x xe f x−− = − = − ( ) xf x xe−= 0x <
( ) xf x xe= ( ) ( )1x x xf x e xe x e′ = + = + ( ) 0f x′ < 1x < − ( )f x
( ), 1−∞ − 0x > ( )f x ( )1,+∞
( )f x ( )f x ) (1 1,0 0,e e− − − ∪ 1 2,x x R∀ ∈
( ) ( )1 2
2f x f x e
− ≤
( ) 3 2f x x ax bx= − − x
( )1,0 ( )f x
4
27 0
令 ,则 ,当 时
15.【2018 广东中山模拟】设 f(x)是在 R 上的奇函数,在 上
且 ,则 的解集为______________.
【答案】(-1,0) (0,1)
【 解 析 】 设 , 则
, 函数 在区间 上是减函数, 是定义在
上的奇函数, 是 上的偶函数, 函数 在区间 上是增函
数 , , 即 且 化 为
, 对于偶函数 ,有 ,故不等式为 ,
函数 在区间 上是增函数, 且 ,解得 且 ,故
的解集为 ,故答案为 .
16.【2108 河北廊坊八中高三模拟】已知函数 的两个极
值 点 分 别 为 , 且 , 若 存 在 点 在 函 数
的图象上,则实数 的取值范围是__________.
【答案】 (或 )
( ), 0−∞ ( ) ( )2 2 2 0xf x f x+ <′
( )2 0f − = ( )2 0xf x <
∪
( ) ( )2g x xf x= ( ) ( ) ( ) ( )' 2 ' ' 2 ' 2g x xf x x f x xf x = = +
( ) ( )2 ' 2 2 0xf x f x= + < ∴ ( )g x ( ),0−∞ ( )f x R
( ) ( )2g x xf x∴ = R ∴ ( )g x ( )0,+∞
( ) ( )2 0, 2 0f f− = ∴ = ( )1 0g = ( ) ( )0 0 0 0,g f= = ( )2 0xf x∴ <
( ) 0g x < ( )g x ( ) ( ) ( )g x g x g x− = = ( ) ( )1g x g<
( )g x ( )0,+∞ 1x∴ < 0x ≠ 1 1x− < < 0x ≠
( )2 0xf x < ( ) ( )1,0 0,1− ∪ ( ) ( )1,0 0,1− ∪
( ) ( )3 22 3 3 1f x x mx m n x= + + + +
1 2,x x ( ) ( )1 20,1 , 1,x x∈ ∈ +∞ ( ),P m n
( )( )log 4 1ay x a= + > a
( )1,3 1 3a< <