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- 2021-05-13 发布
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函数、导数专项训练
一、2008年江苏20题
20.若,,为常数,函数f (x)定义为:对每个给定的实数x,
(Ⅰ)求对所有实数x成立的充要条件(用表示);
(Ⅱ)设为两实数,满足,且∈,若,求证:在区间上的单调增区间的长度之和为(闭区间的长度定义为)。
二、2009年江苏20题
20.(本小题满分16分)
设为实数,函数.
(1) 若,求的取值范围;
(2) 求的最小值;
(3) 设函数,直接写出(不需给出演算步骤)不等式的解集.
三、2010年江苏20题
20.(16分)设f(x)使定义在区间(1,+¥)上的函数,其导函数为f ¢(x).如果存在实数a和函数h(x),其中h(x)对任意的xÎ(1,+¥)都有h(x)>0,使得f ¢(x)]=h(x)(x2-ax+1),则称函数f(x)具有性质P(a).
⑴设函数f(x)=h(x)+ (x>1),其中b为实数
①求证:函数f(x)具有性质P(b)
②求函数f(x)的单调区间
⑵已知函数g(x)具有性质P(2),给定x1,x2Î(1,+¥),x11,b>1,若|g(a)-g(b)|<|g(x1)-g(x2)|,求m的取值范围
四、2011年江苏19题
19、(本小题满分16分)已知a,b是实数,函数 和是的导函数,若在区间I上恒成立,则称和在区间I上单调性一致
(1)设,若函数和在区间上单调性一致,求实数b的取值范围;
(2)设且,若函数和在以a,b为端点的开区间上单调性一致,求|a-b|的最大值。
五、2012年江苏18题
18.若函数在处取得极大值或极小值,则称为函数的极值点。
已知是实数,1和是函数的两个极值点.
(1)求和的值;
(2)设函数的导函数,求的极值点;
(3)设,其中,求函数的零点个数.
六、2013年江苏20题
20.(本小题满分16分)
设函数,,其中为实数.
(1)若在上是单调减函数,且在上有最小值,求的取值范围;
(2)若在上是单调增函数,试求的零点个数,并证明你的结论.
七、2014年江苏19题
19.(本小题满分1学科王6分)已知函数其中e是自然对数的底数.
(1学科王)证明:是上的偶函数;
(2)若关于x的学科王不等式在上恒成立,求实数m的取值范围;
(3)已知正数a满足:存学科王在,使得成立.试比较与的大小,并证明你的结论.
八、2015南京学情调研20题
20.(本小题满分16分)
已知函数f(x)=ax3+|x-a|,aR.
(1)若a=-1,求函数y=f(x) (x[0,+∞))的图象在x=1处的切线方程;
(2)若g(x)=x4,试讨论方程f(x)=g(x)的实数解的个数;
(3)当a>0时,若对于任意的x1[a,a+2],都存在x2[a+2,+∞),使得f(x1)f(x2)=1024,求满足条件的正整数a的取值的集合.
九、2015南京一模20题
20.已知函数,.
(1)设.
① 若函数在处的切线过点,求的值;
② 当时,若函数在上没有零点,求的取值范围;
(2)设函数,且,求证:当时,.
十、2015南京二模19题
19、已知函数,其中为常数.
(1)若,求曲线在点处的切线方程.
(2)若,求证:有且仅有两个零点;
(3)若为整数,且当时,恒成立,求的最大值。
十一、2015年苏锡常镇期初调研19题
19. (本小题满分16分)已知函数.
(1)当时,求函数的单调减区间;
(2)若方程f(x)=m的恰好有一个正根和一个负根,求实数m的最大值.
十二、2015年苏北四市一模20题
20.(本小题满分16分)己知函数
(1)若,求函数 的单调递减区间;
(2)若关于x的不等式恒成立,求整数 a的最小值:
(3)若 ,正实数 满足 ,证明:
十三、2015年通扬连二模19题
19.(本小题满分16分)设,函数.
(1)若为奇函数,求的值;
(2)若对任意的,恒成立,求的取值范围;
(3)当时,求函数零点的个数.
十四、2015年镇江一模19题
19.(本小题满分16分)已知函数,实数满足,设.
(1)当函数的定义域为时,求的值域;
(2)求函数关系式,并求函数的定义域;
(3)求的取值范围.
十五、2015年泰州一模20题
20.(本题满分16分)已知函数,.
(1)若函数在上单调递增,求实数的取值范围;
(2) 若直线是函数图象的切线,求的最小值;
(3)当时,若与的图象有两个交点,求证:.
(取为,取为,取为)
十六、2015年泰州二模20题
20.(本题满分16分)己知,其中常数.
(1)当时,求函数的极值;
(2)若函数有两个零点,求证:;
(3)求证:.
十七、2015年南通一模19题
19.若函数在处取得极大值或极小值,则称为函数的极值点.
已知函数
当时,求的极值;
若在区间上有且只有一个极值点,求实数的取值范围.
设数列是公比为的等比数列.若数列与都是“紧密数列”,求.的取值范围.
函数导数专项训练答案
一、2008年江苏20题
20.【解析】本小题考查充要条件、指数函数与绝对值函数、不等式的综合运用。
(Ⅰ)恒成立
(*)
因为
所以,故只需(*)恒成立
综上所述,对所有实数成立的充要条件是:
(Ⅱ)1°如果,则的图像关于直线对称。因为,所以区间关于直线 对称。
因为减区间为,增区间为,所以单调增区间的长度和为
2°如果.
(1)当时.,
当,因为,所以,
故=
当,因为,所以
故=
因为,所以,所以即
当时,令,则,所以,
当时,,所以=
时,,所以=
在区间上的单调增区间的长度和
=
(2)当时.,
当,因为,所以,
故=
当,因为,所以
故=
因为,所以,所以
当时,令,则,所以,
当时, ,所以=
时,,所以=
在区间上的单调增区间的长度和
=
综上得在区间上的单调增区间的长度和为
二、2009年江苏20题
20.【解析】(1)若,则
(2)当时,
当时,
综上
(3) 时,得,
当时,;
当时,得
1)时,
2)时, w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
3)时,
三、2010年江苏20题
解:(1)f′(x)=
∵x>1时,恒成立,
∴函数f(x)具有性质P(b);
(2)当b≤2时,对于x>1,φ(x)=x2﹣bx+1≥x2﹣2x+1=(x﹣1)2>0
所以f′(x)>0,故此时f(x)在区间(1,+∞)上递增;
当b>2时,φ(x)图象开口向上,对称轴,
方程φ(x)=0的两根为:,而
当时,φ(x)<0,f′(x)<0,
故此时f(x)在区间上递减;
同理得:f(x)在区间上递增.
综上所述,当b≤2时,f(x)在区间(1,+∞)上递增;
当b>2时,f(x)在上递减;f(x)在上递增.
四、2011年江苏19题
19、解析:(1)因为函数和在区间上单调性一致,所以,即
即
(2)当时,因为,函数和在区间(b,a)上单调性一致,所以,
即,
设,考虑点(b,a)的可行域,函数的斜率为1的切线的切点设为
则;
当时,因为,函数和在区间(a, b)上单调性一致,所以,
即,
当时,因为,函数和在区间(a, b)上单调性一致,所以,
即而x=0时,不符合题意,
当时,由题意:
综上可知,。
五、2012年江苏18题
18.【答案】解:(1)由,得。
∵1和是函数的两个极值点,
∴ ,,解得。
(2)∵ 由(1)得, ,
∴,解得。
∵当时,;当时,,
∴是的极值点。
∵当或时,,∴ 不是的极值点。
∴的极值点是-2。
(3)令,则。
先讨论关于 的方程 根的情况:
当时,由(2 )可知,的两个不同的根为I 和一2 ,注意到是奇函数,∴的两个不同的根为一和2。
当时,∵, ,
∴一2 , -1,1 ,2 都不是的根。
由(1)知。
① 当时, ,于是是单调增函数,从而。
此时在无实根。
② 当时.,于是是单调增函数。
又∵,,的图象不间断,
∴ 在(1 , 2 )内有唯一实根。
同理,在(一2 ,一I )内有唯一实根。
③ 当时,,于是是单调减两数。
又∵, ,的图象不间断,
∴在(一1,1 )内有唯一实根。
因此,当时,有两个不同的根满足;当 时
有三个不同的根,满足。
现考虑函数的零点:
( i )当时,有两个根,满足。
而有三个不同的根,有两个不同的根,故有5 个零点。
( 11 )当时,有三个不同的根,满足。
而有三个不同的根,故有9 个零点。
综上所述,当时,函数有5 个零点;当时,函数有9 个零点。
【考点】函数的概念和性质,导数的应用。
【解析】(1)求出的导数,根据1和是函数的两个极值点代入列方程组求解即可。
(2)由(1)得,,求出,令,求解讨论即可。
(3)比较复杂,先分和讨论关于 的方程 根的情况;再考虑函数的零点。
六、2013年江苏20题
20.解:(1)≤0在上恒成立,则≥, .
故:≥1.
,
若1≤≤e,则≥0在上恒成立,
此时,在上是单调增函数,无最小值,不合;
若>e,则在上是单调减函数,在上是单调增函数,,满足.
故的取值范围为:>e.
(2)≥0在上恒成立,则≤ex,
故:≤.
.
(ⅰ)若0<≤,令>0得增区间为(0,);
令<0得减区间为(,﹢∞).
当x→0时,f(x)→﹣∞;当x→﹢∞时,f(x)→﹣∞;
当x=时,f()=﹣lna-1≥0,当且仅当=时取等号.
故:当=时,f(x)有1个零点;当0<<时,f(x)有2个零点.
(ⅱ)若a=0,则f(x)=﹣lnx,易得f(x)有1个零点.
(ⅲ)若a<0,则在上恒成立,
即:在上是单调增函数,
当x→0时,f(x)→﹣∞;当x→﹢∞时,f(x)→﹢∞.
此时,f(x)有1个零点.
综上所述:当=或a<0时,f(x)有1个零点;当0<<时,f(x)有2个零点.
七、2014年江苏19题
(1),,∴是上的偶函数
(2学科王)学科王由题意,,即
∵,∴,即对恒成立
令,则对任意恒成立
∵,当且仅当时等号成立
∴
(3),当时,∴在上单调增
令学科王,
∵,∴,学科王即在上单调减
∵存在,使得,学科王∴,即
∵
设,则
学科王当时,,单调增;
当时,,单学科王调减
因此至多有两个零点,而
∴当时,,;
当学科王时,,;
当时,,.
八、2015南京学情调研20题
解:(1)当a=-1,x[0,+∞)时,f(x)=-x3+x+1,从而f ′(x)=-3x2+1.
当x=1时,f(1)=1,f ′(1)=-2,
所以函数y=f(x) (x[0,+∞))的图象在x=1处的切线方程为y-1=-2(x-1),
即2x+y-3=0. ………………………………………………… 3分
(2)f(x)=g(x)即为ax3+|x-a|=x4.
所以x4-ax3=|x-a|,从而x3(x-a)=|x-a|.
此方程等价于x=a或或 ………………………………………… 6分
所以当a≥1时,方程f(x)=g(x)有两个不同的解a,-1;
当-1<a<1时,方程f(x)=g(x)有三个不同的解a,-1,1;
当a≤-1时,方程f(x)=g(x)有两个不同的解a,1. …………………………… 9分
(3)当a>0,x(a,+∞)时,f(x)=ax3+x-a,f ′(x)=3ax2+1>0,
所以函数f(x)在(a,+∞)上是增函数,且f(x)>f(a)=a4>0.
所以当x[a,a+2]时,f(x)[f(a),f(a+2)],[,],
当x[a+2,+∞)时,f(x)[ f(a+2),+∞). …………………………………… 11分
因为对任意的x1[a,a+2],都存在x2[a+2,+∞),使得f(x1)f(x2)=1024,
所以[,][ f(a+2),+∞). ………………………………………… 13分
从而≥f(a+2).
所以f 2(a+2)≤1024,即f(a+2)≤32,也即a(a+2)3+2≤32.
因为a>0,显然a=1满足,而a≥2时,均不满足.
所以满足条件的正整数a的取值的集合为{1}. …………………………………… 16分
九、2015南京一模20题
解:(1)由题意,得,
所以函数在处的切线斜率, ……………2分
又,所以函数在处的切线方程,
将点代入,得. ……………4分
(2)方法一:当,可得,因为,所以,
①当时,,函数在上单调递增,而,
所以只需,解得,从而. ……………6分
②当时,由,解得,
当时,,单调递减;当时,,单调递增.
所以函数在上有最小值为,
令,解得,所以.
综上所述,. ……………10分
方法二:当,
①当时,显然不成立;
②当且时,,令,则,当时,,函数单调递减,时,,函数单调递减,当时,,函数单调递增,又,,由题意知.
(3)由题意,,
而等价于,
令, ……………12分
则,且,,
令,则,
因, 所以, ……………14分
所以导数在上单调递增,于是,
从而函数在上单调递增,即. ……………16分
十、2015南京二模19题
解:(1)当k=0时,f(x)=1+lnx.
因为f ¢(x)=,从而f ¢(1)=1.
又f (1)=1,
所以曲线y=f(x)在点 (1,f(1))处的切线方程y-1=x-1,
即x-y=0. ……… 3分
(2)当k=5时,f(x)=lnx+-4.
因为f ¢(x)=,从而
当x∈(0,10),f ′(x)<0,f(x)单调递减;当x∈(10,+∞)时,f ′(x)>0,f(x)单调递增.
所以当x=10时,f(x)有极小值. ……………… 5分
因f(10)=ln10-3<0,f(1)=6>0,所以f(x)在(1,10)之间有一个零点.
因为f(e4)=4+-4>0,所以f(x)在(10,e4)之间有一个零点.
从而f(x)有两个不同的零点. …………… 8分
(3)方法一:由题意知,1+lnx->0对x∈(2,+∞)恒成立,
即k<对x∈(2,+∞)恒成立.
令h(x)=,则h¢(x)=.
设v(x)=x-2lnx-4,则v¢(x)=.
当x∈(2,+∞)时,v¢(x)>0,所以v(x)在(2,+∞)为增函数.
因为v(8)=8-2ln8-4=4-2ln8<0,v(9)=5-2ln9>0,
所以存在x0∈(8,9),v(x0)=0,即x0-2lnx0-4=0.
当x∈(2,x0)时,h¢(x)<0,h(x)单调递减,当x∈(x0,+∞)时,h¢(x)>0,h(x)单调递增.
所以当x=x0时,h(x)的最小值h(x0)=.
因为lnx0=,所以h(x0)=∈(4,4.5).
故所求的整数k的最大值为4. …………… 16分
方法二:由题意知,1+lnx->0对x∈(2,+∞)恒成立.
f(x)=1+lnx-,f ¢(x)=.
①当2k≤2,即k≤1时,f¢(x)>0对x∈(2,+∞)恒成立,
所以f(x)在(2,+∞)上单调递增.
而f(2)=1+ln2>0成立,所以满足要求.
②当2k>2,即k>1时,
当x∈(2,2k)时,f ′(x)<0, f(x)单调递减,当x∈(2k,+∞),f ′(x)>0,f(x)单调递增.
所以当x=2k时,f(x)有最小值f(2k)=2+ln2k-k.
从而f(x)>0在x∈(2,+∞)恒成立,等价于2+ln2k-k>0.
十一、2015年苏锡常镇期初调研19题
19.解:(1)当时, …………………………………1分
当时,,
由,解得,
所以的单调减区间为, ………………………………………3分
当时,,
由,解得或,
所以的单调减区间为, ……………………………………………5分
综上:的单调减区间为,. ………………………6分
(2) 当时,,则,
令,得或,
x
0
+
0
-
0
+
↗
极大值
↘
极小值
↗
所以有极大值,极小值,…………………………………7分
当时,
同(1)的讨论可得,在上增,在上减,
在上增,在上减,在上增,……………8分
且函数有两个极大值点,
,…………………………9分
,……………………………10分
且当时,,
所以若方程恰好有正根,
则(否则至少有二个正根). ……………………………………11分
又方程恰好有一个负根,则. ………………………12分
令,则,
所以在时单调减,即,………………………13分
等号当且仅当时取到.
所以,等号当且仅当时取到.
且此时,………………………………………14分
即, …………………………………………………15分
所以要使方程恰好有一个正根和一个负根,的最大值为.………16分
十二、2015年苏北四市一模20题
20.(1)因为,所以,………………………………………1分
此时,
……………………………………… 2分
由,得,
又,所以.
所以的单调减区间为. ………………………………………… 4分
(2)方法一:令,
所以.
当时,因为,所以.
所以在上是递增函数,
又因为,
所以关于的不等式不能恒成立.……………………………………6分
当时,,
令,得.
所以当时,;当时,,
因此函数在是增函数,在是减函数.
故函数的最大值为.
……………………………………………………………………8分
令,
因为,,又因为在是减函数.
所以当时,.
所以整数的最小值为2. …………………………………………………………10分
方法二:(2)由恒成立,得在上恒成立,
问题等价于在上恒成立.
令,只要.………………………………………… 6分
因为,令,得.
设,因为,所以在上单调递减,
不妨设的根为.
当时,;当时,,
所以在上是增函数;在上是减函数.
所以.………………………8分
因为,
所以,此时,即.
所以,即整数的最小值为2.……………………………………………… 10分
(3)当时,
由,即
从而 ………………………………… 13分
令,则由得,
可知,在区间上单调递减,在区间上单调递增.
所以, ………………………………………………………15分
所以,
因此成立.………………………………………………………… 16分
十三、2015年通扬连二模19题
解:(1)若为奇函数,则,
令得,,即,
所以,此时为奇函数. …… 4分
(2)因为对任意的,恒成立,所以.
当时,对任意的,恒成立,所以; …… 6分
当时,易得在上是单调增函数,在上
是单调减函数,在上是单调增函数,
当时,,解得,所以;
当时,,解得,所以a不存在;
当时,,解得
,
所以;
综上得,或. …… 10分
(3)设,
令
则,,
第一步,令,
所以,当时,,判别式,
解得,;
当时,由得,即,
解得;
第二步,易得,且,
① 若,其中,
当时,,记,因为对称轴,
,且,所以方程有2个不同的实根;
当时,,记,因为对称轴,
,且,所以方程有1个实根,
从而方程有3个不同的实根;
② 若,其中,
由①知,方程有3个不同的实根;
③ 若,
当时,,记,因为对称轴,
,且,所以方程有1个实根;
当时,,记,因为对称轴,
,且,
, …… 14分
记,则,
故为上增函数,且,,
所以有唯一解,不妨记为,且,
若,即,方程有0个实根;
若,即,方程有1个实根;
若,即,方程有2个实根,
所以,当时,方程有1个实根;
当时,方程有2个实根;
当时,方程有3个实根.
综上,当时,函数的零点个数为7;
当时,函数的零点个数为8;
当时,函数的零点个数为9. …… 16分
(注:第(1)小问中,求得后不验证为奇函数,不扣分;第(2)小问中利用分离参数法参照参考答案给分;第(3)小问中使用数形结合,但缺少代数过程的只给结果分.)
十四、2015年镇江一模19题
19. 解:(1)若,令, ……1分
在上为增函数 ……2分
;, ……3分
值域为. ……4分
(2)实数满足,则,
则, ……6分
而,,故, , ……7分
由题意,,则,故, ……8分
又,
即,故,当且仅当时取得等号, ……9分
综上:. ……10分
(3)
, ……12分
令,
当恒成立, ……14分
故在单调递增,,故. ……16分
【说明】本题原创,考查二次函数、指数函数的单调性,考查基本不等式、导数的应用;考查换元法、划归思想;考查运算变形能力.
十五、2015年泰州一模20题
20. 解:(1),则,
∵在上单调递增,∴对,都有,
即对,都有,∵,∴,
故实数的取值范围是. ………………4分
(2) 设切点,则切线方程为,
即,亦即,
令,由题意得,……7分
令,则,
当时 ,,在上单调递减;
当时,,在上单调递增,
∴,故的最小值为. ………………10分
(3)由题意知,,
两式相加得,两式相减得,
即,∴,
即, …………12分
不妨令,记,令,则,
∴在上单调递增,则,
∴,则,∴,
又,
∴,即,
令,则时,,∴在上单调递增,
又,
∴,则,即.
………………16分
十六、2015年泰州二模20题
20. 解:函数的定义域为,
(1)当时,,,
而在上单调递增,又,
当时,,则在上单调递减;
当时,,则在上单调递增,所以有极小值,没有极大值. …………3分
(2)先证明:当恒成立时,有 成立.
若,则显然成立;
若,由得,令,则,
令,由得在上单调递增,
又因为,所以在上为负,在上为正,因此在上递减,在上递增,所以,从而.
因而函数若有两个零点,则,所以,
由得,则
,
所以在上单调递增,所以,
所以在上单调递增,所以
,则,所以,
由得,则
,所以,综上得. …………10分
(3)由(2)知当时,恒成立,所以,
即,
设,则,
当时, ,所以在上单调递增;
当时,,所以在上单调递增,
所以的最大值为,即,因而,
所以,即. …………16分
十七、2015年南通一模19题