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- 2021-06-21 发布
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板块命题点专练(四) 导数及其应用
(研近年高考真题——找知识联系,找命题规律,找自身差距)
命题点一 导数的运算及几何意义 命题指数:☆☆☆☆☆
难度:中、低 题型:选择题、填空题、解答题
1.(2014·大纲全国卷)曲线y=xex-1在点(1,1)处切线的斜率等于( )
A.2e B.e
C.2 D.1
2.(2014·新课标全国卷Ⅱ)设曲线y=ax-ln(x+1)在点(0,0)处的切线方程为y=2x,则a=( )
A.0 B.1
C.2 D.3
3.(2013·江西高考)设函数f(x)在(0,+∞)内可导,且f(ex)=x+ex,则f′(1)=________.
4.(2014·江苏高考)在平面直角坐标系xOy中,若曲线y=ax2+(a,b为常数)过点P(2,-5),且该曲线在点P处的切线与直线7x+2y+3=0平行,则a+b的值是________.
命题点二 导数的应用 命题指数:☆☆☆☆☆
难度:高、中 题型:选择题、解答题
1.(2012·辽宁高考)函数y=x2-ln x的单调递减区间为( )
A.(-1,1] B.(0,1]
C.[1,+∞) D.(0,+∞)
2.(2014·新课标全国卷Ⅱ)若函数f(x)=kx-ln x在区间(1,+∞ )单调递增,则k的取值范围是( )
A.(-∞,-2] B.(-∞,-1]
C.[2,+∞) D.[1,+∞)
3.(2013·浙江高考)已知e为自然对数的底数,设函数f(x)=(ex-1)(x-1)k(k=1,2),则( )
A.当k=1时,f(x)在x=1处取到极小值
B.当k=1时,f(x)在x=1 处取到极大值
C.当k=2时,f(x)在x=1处取到极小值
D.当k=2时,f(x)在x=1处取到极大值
4.(2014·江西高考)在同一直角坐标系中,函数y=ax2-x+与y=a2x3-2ax2+x+a(a∈R
)的图象不可能的是( )
5.(2014·陕西高考)设函数 f(x)=ln x+,m ∈R.
(1)当m=e(e 为自然对数的底数)时,求 f(x)的极小值;
(2)讨论函数g(x)=f′(x)-零点的个数;
(3)若对任意b>a>0,<1 恒成立,求 m的取值范围.
6.(2014·北京高考)已知函数f(x)=xcos x-sin x,x∈.
(1)求证:f(x)≤0;
(2)若a<0),若f(x)在[-1,1]上的最小值记为g(a).
(1)求g(a);
(2)证明:当x∈[-1,1]时,恒有f(x)≤g(a)+4.
命题点三 定积分 命题指数:☆☆☆☆,
难度:中、低 题型:选择题、填空题
1.(2014·江西高考)若f(x)=x2+2f(x)dx,则f(x)dx=( )
A.-1 B.-
C. D.1
2.(2014·山东高考)直线y=4x与曲线y=x3在第一象限内围成的封闭图形的面积为( )
A.2 B.4
C.2 D.4
3.(2013·江西高考)若S1=x2dx,S2=dx,S3=exdx,则S1,S2,S3的大小关系为( )
A.S10),所以f′(x)=1+,所以f′(1)=2.
答案:2
4.解析:y=ax2+的导数为y′=2ax-,
直线7x+2y+3=0的斜率为-.
由题意得解得则a+b=-3.
答案:-3
命题点二
1.选B 函数y=x2-ln x的定义域为(0,+∞),y′=x-=,令y′≤0,则可得01时,f′(x)=k-≥0恒成立,即k≥在区间(1,+∞)上恒成立.因为x>1,所以0<<1,所以k≥1.故选D.
3.选C 法一:当k=1时,f(x)=(ex-1)(x-1),0,1是函数f(x)的零点.当01时,f(x)=(ex-1)(x-1)>0,1不会是极值点.当k=2时,f(x)=(ex-1)(x-1)2,零点还是0,1,但是当01时,f(x)>0,由极值的概念,知选C.
法二:当k=1时,f(x)=(ex-1)(x-1),f′(x)=xex-1,f′(1)≠0,故A、B错;当k=2时,f(x)=(ex-1)(x-1)2,f′(x)=(x2-1)ex-2x+2=(x-1)[(x+1)ex-2],故f′(x)=0有一根为x1=1,另一根x2∈(0,1).当x∈(x2,1)时,f′(x)<0,f(x)递减,当x∈(1,+∞)时,f′(x)>0,f(x)递增,∴f(x)在x=1处取得极小值.故选C.
4.选B 分两种情况讨论:
当a=0时,函数为y=-x与y=x,图象为D,故D有可能;当a≠0时,函数y=ax2-x+的对称轴为x=,对函数y=a2x3-2ax2+x+a求导得y′=3a2x2-4ax+1=(3ax-1)(ax-1),令y′=0,则x1=,x2=,所以对称轴x=介于两个极值点x1=,x2=之间,A,C满足,B不满足,所以B不可能.故选B.
5.解:(1)由题设,当m=e时,f(x)=ln x+,
则f′(x)=,
∴当x∈(0,e),f′(x)<0,f(x)在(0,e)上单调递减,
当x∈(e,+∞),f′(x)>0,f(x)在(e,+∞)上单调递增,
∴x=e时,f(x)取得极小值f(e)=ln e+=2,
∴f(x)的极小值为2.
(2)由题设g(x)=f′(x)-=--(x>0),
令g(x)=0,得m=-x3+x(x>0).
设φ(x)=-x3+x(x≥0),
则φ′(x)=-x2+1=-(x-1)(x+1),
当x∈(0,1)时,φ′(x)>0,φ(x)在(0,1)上单调递增;
当x∈(1,+∞)时,φ′(x)<0,φ(x)在(1,+∞)上单调递减.
∴x=1是φ(x)的唯一极值点,且是极大值点,因此x=1也是φ(x)的最大值点,
∴φ(x)的最大值为φ(1)=.
又φ(0)=0,结合y=φ(x)的图象(如图),可知
①当m>时,函数g(x)无零点;
②当m=时,函数g(x)有且只有一个零点;
③当0<m<时,函数g(x)有两个零点;
④当m≤0时,函数g(x)有且只有一个零点.
综上所述,当m>时,函数g(x)无零点;
当m=或m≤0时,函数g(x)有且只有一个零点;
当0<m<时,函数g(x)有两个零点.
(3)对任意的b>a>0,<1恒成立.
等价于f(b)-b<f(a)-a恒成立.(*)
设h(x)=f(x)-x=ln x+-x(x>0),
∴(*)等价于h(x)在(0,+∞)上单调递减,
由h′(x)=--1≤0在(0,+∞)上恒成立,
得m≥-x2+x=-2+(x>0)恒成立,
∴m≥,
∴m的取值范围是.
6.解:(1)证明:由f(x)=xcos x-sin x得
f′(x)=cos x-xsin x-cos x=-xsin x.
因为在区间上f′(x)=-xsin x<0,
所以f(x)在区间上单调递减.
从而f(x)≤f(0)=0.
(2)当x>0时,“>a”等价于“sin x-ax>0”;
“<b”等价于“sin x-bx<0”.
令g(x)=sin x-cx,则g′(x)=cos x-c.
当c≤0时,g(x)>0对任意x∈恒成立.
当c≥1时,因为对任意x∈,g′(x)=cos x-c<0,所以g(x)在区间上单调递减.从而g(x)<g(0)=0对任意x∈恒成立.
当0<c<1时,存在唯一的x0∈使得g′(x0)=cos x0-c=0.
g(x)与g′(x)在区间上的情况如下:
x
(0,x0)
x0
g′(x)
+
0
-
g(x)
因为g(x)在区间[0,x0]上是增函数,所以g(x0)>g(0)=0.进一步,“g(x)>0对任意x∈恒成立”当且仅当g=1-c≥0,即0<c≤.
综上所述,当且仅当c≤时,g(x)>0对任意x∈恒成立;当且仅当c≥1时,g(x)
<0对任意x∈恒成立.
所以,若a<<b对任意x∈恒成立,则a的最大值为,b的最小值为1.
7.解:(1)因为a>0,-1≤x≤1,所以
(ⅰ)当00,故f(x)在(a,1)上是增函数;
所以g(a)=f(a)=a3.
(ⅱ)当a≥1时,有x≤a,则f(x)=x3-3x+3a,f′(x)=3x2-3<0,故f(x)在(-1,1)上是减函数,所以g(a)=f(1)=-2+3a.
综上,g(a)=
(2)证明:令h(x)=f(x)-g(a),
(ⅰ)当00,
知t(a)在(0,1)上是增函数.
所以t(a)