2022年数学理高考真题分类汇编专题导数.pdf
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1、导数1. 【2016 高考山东理数】 若函数( )yf x 的图象上存在两点,使得函数的图象在这两点处的切线互相垂直,则称( )yf x 具有 T 性质 .下列函数中具有T 性质的是()(A)sinyx (B)lnyx (C)exy(D)3yx【答案】 A 考点: 1.导数的计算; 2.导数的几何意义. 【名师点睛】本题主要考查导数的计算、导数的几何意义及两直线的位置关系,本题给出常见的三角函数、指数函数、对数函数、幂函数,突出了高考命题注重基础的原则.解答本题,关键在于将直线的位置关系与直线的斜率、切点处的导数值相联系,使问题加以转化,利用特殊化思想解题,降低难度.本题能较好的考查考生分析问
2、题解决问题的能力、基本计算能力及转化与化归思想的应用等. 2.【2016 年高考四川理数】设直线l1,l2分别是函数f(x)= ln ,01,ln ,1,xxx x图象上点P1,P2处的切线, l1与 l2垂直相交于点P,且 l1,l2分别与 y 轴相交于点A,B,则 PAB 的面积的取值范围是( ) ( A)(0,1) (B)(0,2) (C)(0,+) (D)(1,+) 【答案】 A 【解析】试题分析:设111222, ln,lnP xxP xx(不妨设121, 01xx) ,则由导数的几何意义易得切线12,ll的斜率分别为121211,.kkxx由已知得12122111,1 ,.k kx
3、 xxx切线1l的方程分别为1111lnyxxxx,切线2l的方程为2221lnyxxxx,即1111lnyxxxx.分别令精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页,共 19 页 - - - - - - - - - - 0 x得110,1ln,0,1ln.AxBx又1l与2l的交点为2111221121,ln11xxPxxx,11x,21122112111211PABABPxxSyyxxx,01PABS故选 A考点: 1.导数的几何意义;2.两直线垂直关系;3.直线方程的应用;4.三角形面积
4、取值范围. 【名师点睛】本题首先考查导数的几何意义,其次考查最值问题,解题时可设出切点坐标,利用切线垂直求出这两点的关系,同时得出切线方程,从而得点,A B坐标, 由两直线相交得出P点坐标, 从而求得面积,题中把面积用1x表示后,可得它的取值范围解决本题可以是根据题意按部就班一步一步解得结论这也是我们解决问题的一种基本方法,朴实而基础,简单而实用3.【2016 高考新课标2 理数】若直线ykxb是曲线ln2yx的切线,也是曲线ln(1)yx的切线,则b【答案】1ln2【解析】考点:导数的几何意义. 【名师点睛】函数f(x)在点 x0处的导数f(x0)的几何意义是在曲线yf(x)上点 P(x0,
5、y0)处的切线的斜率相应地,切线方程为yy0f(x0)(xx0)注意:求曲线切线时,要分清在点P 处的切线与过P 点的切线的不同4.【2016 高考新课标3 理数】已知fx为偶函数,当0 x时,( )ln()3f xxx,则曲线yfx在点(1, 3)处的切线方程是_精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页,共 19 页 - - - - - - - - - - 【答案】21yx考点: 1、函数的奇偶性与解析式;2、导数的几何意义【知识拓展】本题题型可归纳为“已知当0 x时,函数( )yf x,
6、则当0 x时,求函数的解析式”有如下结论:若函数( )f x为偶函数,则当0 x时,函数的解析式为( )yf x;若( )f x为奇函数,则函数的解析式为()yfx5.【2016 高考新课标1 卷】 (本小题满分12 分)已知函数221xfxxea x有两个零点 . (I)求 a 的取值范围;(II) 设 x1,x2是fx的两个零点 ,证明:122xx. 【答案】(0,)【解析】试题分析: (I)求导 ,根据导函数的符号来确定,主要要根据导函数零点来分类;(II) 借组第一问的结论来证明,由单调性可知122xx等价于12()(2)f xfx,即2(2)0fx设2( )(2)xxg xxexe,
7、则2( )(1)()xxg xxee 则 当1x时 ,( )0gx, 而(1)0g, 故 当1x时 ,( )0g x 从 而22()(2)0g xfx,故122xx学优高考网试题解析 ;()( )(1)2 (1)(1)(2 )xxfxxea xxea(i)设0a,则( )(2)xf xxe,( )f x只有一个零点(ii )设0a,则当(,1)x时,( )0fx;当(1,)x时,( )0fx所以( )f x在(,1)上单调递减,在(1,)上单调递增又(1)fe,(2)fa,取b满足0b且ln2ab,则223( )(2)(1)()022af bba ba bb, 故( )f x存在两个零点精品资
8、料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页,共 19 页 - - - - - - - - - - (iii )设0a,由( )0fx得1x或ln( 2 )xa若2ea,则ln( 2 )1a,故当(1,)x时 ,( )0fx,因此( )f x在(1,)上单调递增又当1x时,( )0f x,所以( )f x不存在两个零点若2ea,则ln( 2 )1a,故当(1,ln( 2 )xa时 ,( )0fx;当(ln( 2 ),)xa时 ,( )0fx因此( )f x在(1,ln( 2 )a单调递减 ,在(ln(
9、 2 ),)a单调递增又当1x时,( )0f x,所以( )f x不存在两个零点综上 ,a的取值范围为(0,)( )不妨设12xx,由( )知12(,1),(1,)xx,22(,1)x,( )f x在(,1)上单调递减 ,所以122xx等价于12()(2)f xfx,即2(2)0fx由于222222(2)(1)xfxx ea x,而22222()(2)(1)0 xf xxea x,所以222222(2)(2)xxfxx exe设2( )(2)xxg xxexe,则2( )(1)()xxgxxee所以当1x时,( )0g x,而(1)0g,故当1x时,( )0g x从而22()(2)0g xfx
10、,故122xx考点:导数及其应用【名师点睛】 ,对于含有参数的函数单调性、极值、零点问题,通常要根据参数进行分类讨论,要注意分类讨论的原则:互斥、无漏、最简;,解决函数不等式的证明问题的思路是构造适当的函数,利用导数研究函数的单调性或极值破解. 6.【2016 高考山东理数】(本小题满分13 分) 已知221( )ln,Rxf xa xxax. (I)讨论( )f x的单调性;(II)当1a时,证明3( )2f xfx对于任意的1,2x成立 . 【答案】()见解析; ()见解析【解析】精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - -
11、 - - - - - -第 4 页,共 19 页 - - - - - - - - - - 试题分析:()求( )f x的导函数,对a 进行分类讨论,求( )f x的单调性;()要证3( )2f xfx对于任意的1,2x成立,即证23)()(/xfxf,根据单调性求解. (1)20a,12a,当) 1 , 0(x或x),2(a时,0)(/xf,)(xf单调递增;当x)2, 1(a时,0)(/xf,)(xf单调递减;(2)2a时,12a,在x),0(内,0)(/xf,)(xf单调递增;(3)2a时,120a,当)2,0(ax或x), 1(时,0)(/xf,)(xf单调递增;当x)1 ,2(a时,0
12、)(/xf,)(xf单调递减 . 综上所述,当0a时,函数)(xf在) 1 , 0(内单调递增,在), 1(内单调递减;精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页,共 19 页 - - - - - - - - - - 当20a时,)(xf在)1 , 0(内单调递增,在)2, 1 (a内单调递减,在),2(a内单调递增;当2a时,)(xf在), 0(内单调递增;当2a,)(xf在)2,0(a内单调递增,在)1 ,2(a内单调递减,在), 1 (内单调递增 . ()由()知,1a时,/223211
13、22( )( )ln(1)xf xfxxxxxxx23312ln1xxxxx, 2, 1 x,令1213)(,ln)(32xxxxhxxxg,2 , 1 x. 则)()()()(/xhxgxfxf,由01)(/xxxg可得1)1 ()(gxg,当且仅当1x时取得等号 . 又24326( )xxh xx,设623)(2xxx,则)(x在x2 , 1单调递减,因为10)2(, 1)1 (,所以在 2, 1上存在0 x使得), 1(0 xx时,)2,(,0)(0 xxx时,0)(x,所以函数( )h x在), 1 (0 x上单调递增;在)2,(0 x上单调递减,由于21)2(, 1) 1 (hh,因
14、此21)2()(hxh,当且仅当2x取得等号,所以23)2()1 ()()(/hgxfxf,即23)()(/xfxf对于任意的2, 1x恒成立。考点: 1.应用导数研究函数的单调性、极值;2.分类讨论思想. 【名师点睛】本题主要考查导数的计算、应用导数研究函数的单调性与极值、分类讨论思想.本题覆盖面广,对考生计算能力要求较高,是一道难题.解答本题,准确求导数是基础,恰当分类讨论是关键,易错点是分类讨论不全面、不彻底、不恰当,或因复杂式子变形能力差,而错漏百出.本题能较好的考查考生的逻辑思精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - -
15、- - - - - - -第 6 页,共 19 页 - - - - - - - - - - 维能力、基本计算能力、分类讨论思想等. 7.【2016 高考江苏卷】(本小题满分16 分)已知函数( )(0,0,1,1)xxf xababab. 设12,2ab. (1)求方程( )2f x的根; (2)若对任意xR,不等式(2 )f( )6fxmx恒成立,求实数m的最大值;(3)若01,1ab,函数2g xfx有且只有1个零点,求ab的值。【答案】(1) 0 4(2)1 【解析】试题分析:( 1)根据指数间倒数关系22=1xx转化为一元二次方程2(2 )2210 xx,求方程根根据指数间平方关系22
16、222(22)2xxxx,将不等式转化为一元不等式,再利用变量分离转化为对应函数最值,即2( )4( )f xmf x的最小值,最后根据基本不等式求最值(2)先分析导函数零点情况:唯一零点0 x,再确定原函数单调变化趋势:先减后增,从而结合图像确定唯一零点必在极值点0 x取得,而00(0)(0)220gfab,因此极值点0 x必等于零, 进而求出ab的值 .本题难点在证明00 x,这可利用反证法:若00 x,则可寻找出一个区间12(,)x x,由12()0,g()0g xx结合零点存在定理可得函数存在另一零点,与题意矛盾,其中可取012,log 22axxx;若00 x,同理可得 . 试题解析
17、:(1)因为12,2ab,所以( )22xxf x. 方程( )2f x,即222xx,亦即2(2 )2210 xx,所以2(21)0 x,于是21x,解得0 x. 由条件知2222(2 )22(22)2( )2xxxxfxfx. 因为(2 )( )6fxmf x对于xR恒成立,且( )0f x,精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 7 页,共 19 页 - - - - - - - - - - 所以2( )4( )f xmf x对于xR恒成立 . 而2( ( )444( )2( )4( )( )
18、( )f xf xf xf xf xf x?,且2(0)44(0)ff,所以4m,故实数m的最大值为4. 下证00 x. 若00 x,则0002xx,于是0()(0)02xgg,又log 2log2log2(log2)220aaaagaba,且函数( )g x在以02x和log 2a为端点的闭区间上的图象不间断,所以在02x和log 2a之间存在( )g x的零点,记为1x. 因为01a,所以log 20a,又002x,所以10 x与“0 是函数( )g x的唯一零点”矛盾. 若00 x,同理可得,在02x和log 2a之间存在( )g x的非 0 的零点,矛盾. 因此,00 x. 于是ln1
19、lnab,故lnln0ab,所以1ab. 考点:指数函数、基本不等式、利用导数研究函数单调性及零点【名师点睛】对于函数零点个数问题,可利用函数的值域或最值,结合函数的单调性、草图确定其中参数精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 8 页,共 19 页 - - - - - - - - - - 范围从图象的最高点、最低点,分析函数的最值、极值;从图象的对称性,分析函数的奇偶性;从图象的走向趋势,分析函数的单调性、周期性等但需注意探求与论证之间区别,论证是充要关系,要充分利用零点存在定理及函数单调性严格
20、说明函数零点个数. 8.【2016 高考天津理数】 (本小题满分14 分)设函数3( )(1)f xxaxb,Rx,其中Rba,(I)求)(xf的单调区间;(II) 若)(xf存在极值点0 x,且)()(01xfxf,其中01xx,求证:1023xx;()设0a,函数|)(|)(xfxg,求证:)(xg在区间 1 , 1上的最大值不小于41. 【答案】()详见解析()详见解析()详见解析【解析】试题解析:( )解:由baxxxf3) 1()(,可得axxf2)1(3)( . 下面分两种情况讨论:(1)当0a时,有0)1(3)( 2axxf恒成立,所以)(xf的单调递增区间为),(. (2)当0
21、a时,令0)( xf,解得331ax,或331ax. 当x变化时,)( xf,)(xf的变化情况如下表:精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 9 页,共 19 页 - - - - - - - - - - x)331 ,(a331a)331 ,331 (aa331a),331(a)( xf0 0 )(xf单调递增极大值单调递减极小值单调递增所以)(xf的单调递减区间为)331 ,331 (aa,单调递增区间为)331 ,(a,),331(a. ( ) 证明:因为)(xf存在极值点, 所以由() 知
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