2022年-高考数学压轴题集锦——导数及其应用 2.pdf
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1、1 2019-2020年高考数学压轴题集锦导数及其应用(四)23.已知函数3223log32afxxxx(0a且1a)()若( )f x为定义域上的增函数,求实数a的取值范围;()令ae,设函数324ln63g xfxxxx,且120g xg x,求证:1226xx24.已知函数( )2xfxexax=-. (1)Rx时,证明:1xex;(2)当2a=时,直线1ykx=+和曲线( )yfx=切于点()(),1A m nm +恒成立,求实数l的取值范围 . 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - -
2、- - - - 第 1 页,共 28 页 - - - - - - - - - 2 26.已知函数1lnfxaxx(aR). (1)讨论函数fx极值点的个数,并说明理由;(2)若1x,2xfxaxaxa恒成立,求a的最大整数值 . 27.已知函数221,2 ln1fxxxg xaxaR. (1)求函数h xfxg x的极值;(2)当0a时,若存在实数,k m使得不等式g xkxmfx恒成立,求实数a的取值范围 . 28.设yfx是二次函数,方程0fx有两个相等的实根,且22fxx. (1)求yfx的表达式;(2)若直线01xtt,把yfx的图象与两坐标轴所围成图形的面积二等分,求t的值 . 名师
3、资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页,共 28 页 - - - - - - - - - 3 29.已知函数1ln2fxxaxx(aR). (1)若曲线yfx在点1,1f处的切线经过点2,3,求a的值;(2)若fx在区间1,14上存在极值点,判断该极值点是极大值点还是极小值点,并求a的取值范围;(3)若当0 x时,0fx恒成立,求a的取值范围 . 30.已知函数( )lnfxxa=+,( )(),bg xx a bRx=-?. (1)若曲线( )yfx=与曲线( )yg
4、x=在点( )()1,1f处的切线方程相同,求实数,a b 的值;(2)若xgxf恒成立,求证:当2a时,1b. 31.2xfxeax,其中e是自然对数的底数,aR. (1)求函数fx的单调递增区间;(2)若k为整数,1a,且当0 x时,11kxfxx恒成立,其中fx为fx的导函数,求k的最大值 . 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页,共 28 页 - - - - - - - - - 4 32.已知 f(x)=2xlnx,g(x)=x2+ax3(1)求函数f(x)
5、的单调区间;(2)若存在x(0,+),使 f(x) g(x)成立,求实数a 的取值范围33.已知数列 xn按如下方式构成:xn( 0,1)( nN*),函数f(x)=ln(xx11)在点(xn,f(xn)处的切线与x 轴交点的横坐标为xn+1( )证明:当x(0,1)时, f(x) 2x()证明: xn+1xn3( )若 x1(0,a),a(0,1),求证:对任意的正整数m,都有lognxa+log1nxa+logmnxa21? (31)n2(nN*)34.已知函数f(x)= 3, 1),1(55 1 ,0,2xxfxxx( )求 f(25)及 x2,3时函数 f(x)的解析式()若 f( x
6、)xk对任意 x(0,3恒成立,求实数k 的最小值名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页,共 28 页 - - - - - - - - - 5 35.已知函数1( )(2)af xa xxa,其中0a()若1a,求( )f x 在区间 0,3 上的最大值和最小值( )解关于 x 的不等式( )0f x36.若实数x,y,m满足xmym,则称x比y靠近m()若1x比x靠近1,求实数x有取值范围( )( i)对0 x,比较 ln(1)x 和x哪一个更靠近0 ,并说明理由(
7、ii )已知函数na的通项公式为112nna,证明:1232ena a aaL37.已知函数2( )e(e1)1xf xaxax(e是自然对数的底数,a为常数)(1)若函数1( )( )( )2g xf xx fx,在区间 1,+ )上单调递减,求a的取值范围(2)当(e2,1)a时,判断函数( )f x 在(0,1) 上是否有零点,并说明理由名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页,共 28 页 - - - - - - - - - 6 38.已知函数( )lnf xx
8、x(1)求函数( )f x 的极值点(2)设函数( )( )(1)g xf xa x,其中 aR ,求函数( )g x 在 1,e上的最小值39.已知函数1( )ln2f xxx,(0,)x(1)求函数( )f x 的图象在点(2,(2)f处的切线方程(2)求函数( )f x 的单调递增区间40.设 mR,函数 f(x)=exm(x+1)+41m2(其中 e为自然对数的底数)()若 m=2,求函数 f(x)的单调递增区间;()已知实数x1,x2满足 x1+x2=1,对任意的m0,不等式f(x1)+f(0) f(x2)+ f(1)恒成立,求x1的取值范围;()若函数 f(x)有一个极小值点为x0
9、,求证 f(x0) 3,(参考数据ln6 1.79)名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页,共 28 页 - - - - - - - - - 7 41.已知函数f(x)=x2x3,g(x)=ex1(e为自然对数的底数)(1)求证:当x0 时,g(x) x+21x2;(2)记使得kf(x) g(x)在区间 0,1恒成立的最大实数k 为 n0,求证: n04,642.设函数3211( )(3)332f xxaxax,其中aR,函数( )f x有两个极值点12,x x,且1
10、01x(1)求实数a的取值范围;(2)设函数1( )( )()xfxa xx,当12xxx时,求证:|( ) | 9x43.已知14)(2xtxxf的两个极值点为 , ,记 A( , f( ), B( ,f( )()若函数 f(x)的零点为 ,证明: + =2 ( ) 设点 C(mt4,0),D(mt4,0),是否存在实数t,对任意 m0,四边形ACBD 均为平行四边形若存在,求出实数t;若不存在,请说明理由名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页,共 28 页 - -
11、 - - - - - - - 8 44.已知函数ln( ),xf xx( ) (0)g xkx k,函数( )max( ),( ) ,F xf xg x其中max,a b,.a abb ab()求( )f x的极值;()求( )F x在1, e上的最大值 (e为自然对数底数). 45.已知函数2( )2 ln ,f xxax aR()若( )f x在1x处取得极值,求实数a的值;()若不等式( )0f x对任意1,)x恒成立,求实数a的取值范围 . 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - -
12、 - - 第 8 页,共 28 页 - - - - - - - - - 9 参考答案23.()2123lnfxxxxa,由( )f x为增函数可得,0fx恒成立,则由21230lnxxxa32123lnxxa,设3223m xxx,则266mxxx,若由610m xx x和610m xx x可知m x在0,1上单调递减,在1,上单调递增,所以min11m xm,所以11ln a,当1a时,易知ae,当01a时,则10ln a,这与11ln a矛盾,从而不能使0fx恒成立,所以1ae()322332g xxx32ln4ln63xxxx233ln62xxx,因为120g xg x,所以211133
13、ln62xxx22223(3ln6)02xxx,所以221212123()3ln()6()02xxx xxx,212121()22xxx x1212ln()2+=0 x xxx(),212121() +2xxx x1212ln()2()0 x xxx,所以212121() +2()2xxxx1212ln()x xx x,令12x xt,lng ttt,111tg ttt,g t在0,1上增,在1,上减,11g tg,所以212121()2()12xxxx,整理得21212()4()20 xxxx,解得1226xx或1226xx(舍),所以1226xx得证名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载
14、 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页,共 28 页 - - - - - - - - - 1 024.(1)记( )1xFxex=-,( )1xFxe=-,令( )0Fx=得0 x =,当(),0 x?,( )0Fx ,( )Fx 递增,( )( )min00F xF=,( )10 xF xex=-?,得1xex?. (2)切点为(),A m n ,()1m ,则21222mmnkmnemmkem=+?=-?=-?,()2110mmem-+ =,1m,10mem-=由(1)得0m=. 所以1k = -. (
15、3)由题意可得20 xexax-?恒成立,所以2xexax-,下求( )2xexG xx-=的最小值,( )()()()()22221111111xxxxexxexxexGxxxx轾-臌=,由(1)1xex?知10 xex-?且1x. 所以( )0Gx . 由函数( )lnafxaxxx= -+-( a 为常数 )有两个不同的极值点. 即方程20 xaxa-+=有两个不相等的正实根. 121220040 xxax xaaa+=?=?D=-?,4a. 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - -
16、 - - 第 10 页,共 28 页 - - - - - - - - - 1 1(2)由(1)知12xxa+=,12x xa=,4a ,( )( )()212121212121 2lnxxfxfxax xxxaxxx xl+= -+-+,所以ln aal . ( )2ln10aFaa-=,( )F a 递增,( )( )ln 242F aF= -,ln 22l ?. 26.(1)fx的定义域为0,,且11axfxaxx. 当0a时,0fx 在0,上恒成立,函数fx在0,上单调递减 . fx在0,上没有极值点;当0a时,令0fx得10,xa;列表所以当1xa时,fx取得极小值 . 综上,当0a时
17、,fx在0,上没有极值点;当0a时,fx在0,上有一个极值点. (2)对1x,2xfxaxaxa恒成立等价于ln1xxxax对1x恒成立,设函数ln1xxxg xx(1x),则2ln21xxgxx(1x),名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页,共 28 页 - - - - - - - - - 1 2令函数ln2xxx,则11xx(1x),当1x时,110 xx,所以x在1,上是增函数,又31ln30,42ln 40,所以存在03,4x,使得00 x,即00gx,且
18、当01,xx时,0 x,即0g x,故g x在01,x在上单调递减;当0,xx时,0 x,即0g x,故g x在0,x上单调递增;所以当1,x时,g x有最小值00000ln1xxxg xx,由00 x得00ln20 xx,即00ln2xx,所以00000021xxxg xxx,所以0ax,又03,4x,所以实数a的最大整数值为3. 27.(I)由题意得2( )(1)2 ln(1)h xxax,1x,22(1)( )1xah xx,当0a时,则( )0h x,此时( )h x无极值;当0a时,令( )0h x,则11xa;令( )0h x,则1xa;( )h x在(1,1a上递减,在(1,)a
19、上递增;( )h x有极小值(1)(1ln)haaa,无极大值;(II )当0a时,由( 1)知,( )h x在(1,1a上递减,在(1,)a上递增,且有极小值(1)(1ln)haaa. 当ae时,(1)(1ln)0haaa,(1)(1)faga,此时,不存在实数k,m,使得不等式( )( )g xkxmf x恒成立;当0ae时,(1)(1ln)0haaa,2( )21f xxx在1xa处的切线方程为2(2)yaxaa,令( )( )2(2)u xf xaxaa,1x,则2( )(1)0u xxa,2(2)( )axaaf x,名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - -
20、- - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页,共 28 页 - - - - - - - - - 1 3令( )2(2)( )v xaxaag x2(2)2 ln(1)axaaax,1x,则2(1)( )1a xav xx,令( )0vx,则11xa;令( )0v x,则1xa;( )(1)v xva(1ln)0aa,( )2(2)g xaxaa,( )2(2)( )g xaxaaf x,当2ka,2maa时,不等式( )( )g xkxmf x恒成立,0ae符合题意 . 由,得实数a的取值范围为(0, e. 28. (I)设2( )(0
21、)f xaxbxc a,则( )2fxaxb由已知( )22fxx,得1a,2b2( )2fxxxc又方程220 xxc有两个相等的实数根,440c,即1c故2( )21f xxx;(II )依题意,得0221(21)(21)ttxxdxxxdx,3232011133ttxxxxxx,整理,得3226610ttt,即32(1)10t,3112t29. (1)对fx求导,得1122afxxx. 因此1122af.又11fa,所以,曲线yfx在点1,1f处的切线方程为11122ayax. 将2x,3y代入,得13122aa.解得1a. (2)fx的定义域为0,. 名师资料总结 - - -精品资料欢
22、迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 13 页,共 28 页 - - - - - - - - - 1 41122afxxx212xaxx. 设fx的一个极值点为m,则210mam,即12amm. 所以12212xmxmfxx122xxmmx. 当0,xm时,0fx;当,xm时,0fx. 因此fx在0,m上为减函数,在,m上为增函数 . 所以m是fx的唯一的极值点,且为极小值点. 由题设可知1,14m. 因为函数12amm在1,14上为减函数,所以1112 124114a,即11a. 所以a的取值范围是1,1
23、. (3)当0 x时,0fx恒成立,则1ln02xaxx恒成立,即1ln2xxax对0 x恒成立 . 设1ln2xxg xx,求导得11ln22xxgxxx. 设11ln2h xxx(0 x),显然h x在0,上为减函数 . 又10h,则当01x时,10h xh,从而0gx;当1x时,10h xh,从而0gx. 所以g x在0,1上是增函数,在1,上是减函数 . 所以max11g xg,所以1a,即a的取值范围为1,. 30. 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 14 页
24、,共 28 页 - - - - - - - - - 1 5(1)由( )1fxx=,( )21bgxx= -. 得( )( )( )( ) 1 111fgfg=?=?,解得3a = -,2b=-. (2)证明:设( )( )( )lnbh xfxg xxaxx=-=+-+,则( )()222110bxxbhxxxxx+=+=,当0b3时,( )0hx ,函数( )h x 在()0,+?上单调递增,不满足( )( )fxg x3恒成立 . 当0b ,得11402bx-+-=,或11402bx-=(舍去),设01142bx-+-=,知函数( )yh x=在()00, x上单调递减,在()0,x+?
25、上单调递增,故( )( )0min0h xh x=?,即000ln0bxaxx+-+?,得000lnbaxxx?-. 又由2000 xxb+=,得200bxx= -,所以()2200000000ln1lnbabxxxxxxxx-?-= -+,令( )21lnt xxxx= -+,( )()()221112121xxxxtxxxxx+-=-=. 当()0,1x?时,( )0tx ,函数( )t x 单调递增;所以( )()min11t xt= -,1ab-?即1ba-?,故当2a?时,得1b?. 31. (1)xfxea,xR若0a,则0fx恒成立,所以fx在区间,上单调递增若0a,当ln,xa
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