2015年五年高考数学(理)真题——专题03导数与应用(大题).pdf
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1、3 5.【2 0 1 1 新课标,理 2 1】已 知 函 数/*)=也 +2,曲线y=/(x)在点(1,犬1)处的切线方程为x+2 yx+1 X-3 =0.(1)求 a,b 的值;(2)如果当 x 0,且 xW l 时,/(x)-n-Y +-k,x-Xa(W-In x),【解析】:八 )=汽飞-0),X则 h(x)=(&T)(*:+l)+2”X(i)设 ZO.由+D-L 知,当 时,h (x)0,可得一-h(x)0 ;当(1,+8)时,TJ(JT)0.1-x*1-三从而当”o,且 g时,f(x)-_)0,x-1 X即/(x)+-.x-1 X(i i)设 OV jJ r 0,故 力 (”)0.而
2、方(1)=0,故当(1,1-k )时,力可得一L,:(x)vO,与题设才盾.l-k 1-.Y(i i i)设 5 2 1.此时力(x)0,而力(1)=0,故当(L+8)时,力(x)0,可得J 76 a)0时,g(x)0,求人的最大值;(I I I)已知1.4 1 4 2 8 0,g(x)0;(2)当b2 时,若x满足 2 ev+”*2匕-2,即 0 x l n(b-l +炉豆)时,g (x)0 ,而 g(0)=0 ,因此当0 x l n3-l +时,g(x)0,I n 2 0.692 8 s当 5=乎+1 时,I n。-1 +6 7 5)=1 1。,(l nV 2)=-1-2 V 2+(3V
3、2+2)l n2 0,l n2 Y 0,6934,所以I n 2 的近似值为0.693.2 83 7.【2 0 1 2 全国,理 2 0】设函数y(x)=or+cos x,x 0,兀 .讨论於)的单调性;(2)设段)W l+s i a r,求。的取值范围.【解析】:(1)f1(x)=a s i nx.27 T当21时,f(x)2 0,且仅当a=l,工=时,f U)=0,所 以F(x)在 0,冗 是增函数;2当 a W O 时,/(x)0,F(x)是增函数;当(汨,X 2)时,s i nx a9 f (x)0,F(x)是增函数.由/*(力 W l+s i nx,得 F(兀)W l,a冗一K,2所
4、以a K-.兀令 屋J T)=s i nx-x(OW x ),7 F贝I J g(X)COSA.7 1当 JTE(0,axccos 二)时,/7 1当(arccos 二,工)时,g(x)0.7 1 2又 g(O)=g(g)=O,所以 g(*)三0,即二 sinx(OWjrW).7 1 1当 W 时,有/(x)W 二 JT+COSX.7 1 7 1当 时,二jrs in x,COSJT I,2 7 1所以 f(jr)W l+s im n当 兀 时,f(x)jr+-co sjr=l+(A)-sin(A N)W l+s in x.2 7 1 n 2 2综上,a的取值范围是:-8,三.38.2 0 1
5、 5高考新课标2,理2 1(本题满分1 2分)设函数/(1)=*+/一 优.3(I)证明:_/(尤)在(-8,0)单调递减,在(0,+0 0)单调递增;(I I)若 对 于 任 意 都 有|石)-/(%2)区6-1,求机的取值范围.【答案】(I)详见解析:(I I)-1,1.【解析】(I)/(x)=m(em*-l)+2 x.若 mNO,则当 xe (-8,0)时,emv-l 0,f(x)0,f(x)0.若“0,则当 xe(8,0)时,f(x)0:当 xe(0,+oo)时,emr-l 0.所以,/(X)在(-8,0)单调递减,在(0,+8)单调递增.(I I)由知,对任意的,*f(x)在-L 0
6、 单调递激,在 0 3单调递噌,故/(X)在x=0处取得最小 f r n-r r oi e-l1 1.所以对于任意4|八项)一/(七)区0-1的充要条件是:;:0.;.2 7即W .一冷?2 一 :,设函数g(r)=e -f-c+l,贝=当 r 0时,g (r)0时,+W e-Lg (r)0.故g )在(-弓0)单调递减,在(0,+x)单调递噌.又g(D =O,g(-l)=e-1+2-e 0,故当,6-1 1 时,g(t)0.当力?时,g(w)0 g(w)者1时,由g(r)的单调性,g(w)0 即 戈-/?2-1;当W V-1时,g(-?)0,即0-+。一1,综上,m的取值范围是-U.【考点定
7、位】导数的综合应用.3 9.1 2 0 1 1四川,理2 2(本小题共/4分)已 知 函 数/(x)=|x +g,/?(x)=&.设 函 数/(X)=/(X)-/(X),求尸(X)的单调区间与极值;3 3(H)设a e R,解关于x的方程log/i/Xx-l)-/=log,/z(a-x)-log2(4-x)1 0 0 i(HI)试比较/(1 0 0)/1(1 0 0)-y h(k)与一的大小.k=i 6【答案】当x e 0,2)时,尸(x)是减函数;x e ,+oo)Ht,F(x)是增函数;函数F(x)在x =2处有得极1 6 1 6 1 6o I_ _小值F(Z)J:(0)若4 a (),方
8、程有两解工=3 后 兀:若a =5时,则 =(),方程有一解1 6 81 0 0 1x =3;若或a 5,原方程无解;(I I I)f(10 0)h(10 0)-h(k)-.4即为 log,(1-1)=log:防 二 一 log:/二=log:,且 ;【解析】(I )由F(x)=x+V x (x 0 )知,尸(x)二4五 3,令 尸,(了)=0 ,得工=2.3 2 6 1 6o 9当 X(0,)时,F x)0 .1 6 1 6故当x e 0,2)时,尸0)是减函数;工 ,+8)时,F(x)是增函数.a 9 1函数F(x)在x =处有得极小值F()=1 6 1 6 8(II)方法一:原方程可化为
9、lo g,R F(x-l)-;=log:M a-K)-log:力(4-x),a,X45当l a 4 时,1 x 0,此时x=二二七 二 3二后,V l x 4 时,1 x 4,由得工:一6.-4 二。,4-xa=36-4(a-4)=20-4 a,若 4 a 5,原方程无解._方法二:原方程可化为 log K x-1)+log2 h(4-x)=log2 h(a-x),即I og2(x-1)+log2 J 4一犬=log2y/a-x,5x 1 0,4 -x 0,(a-x0,(x-)(4-x)=a-x.1 c x 4 xa,a=-(x-3)2+5.当l a 4 4 时,原方程有一解x =3-j 5-
10、a ;当4 “5 时,原方程无解.(I I I)由已知得;?(*)=布.!*设数列&的 前”项和为$一,且 s.、)0从而a=$=l,当 2 4 K 4 1 Q Q 时,a=S-S.-把 我二!6 6又 与-册=1 (代-3)V?-(4 i;-1 i y/c-1 66(4 -3:-(4 0一g_”100即对任意2 4 1 0 0 时,有生 事,又 因 为%=1 =我,所以4点.1故/(1 0 Q W(lQ 0)-二网穴):.1 640.12012四川,理22】(本小题满分1 4 分)-a已知a为正实数,为自然数,抛物线y =-d+5 与轴正半轴相交于点A,设/()为该抛物线在点 A处的切线在y
11、轴上的截距。(I )用a和表示/();(I I)求对所有n都有 止1 成立的a的最小值;(i n)当o aJ)=a l(2)由 知f(,7)=a :,则 一 上 口 三 二 成立的充要条件是a :22/+1/()+!*1即知,片:2?3+1对所有口成立特别地,取n=2得到a S:汇当a =,2 3时,a 4 =(1+3尸=1 +C 3 +C*3:+C*33+-1 +C3+C*3:+C35,1,=1 +2 丁+:网 5 S 2)+(2 n-5)2 3+1当,?=0;时,显然(6)2%3 +1.故a =斤 时,2M二l 2 对所有自然数n都成立./(?!)+1 ,?+1所以满足条件的a的最小值为V
12、 1 7.(3)由 知/()=42/(1)-/(?)7苜先证明:当0 x l时,xX-X*4设函数g(x)=+0 x 则 丁(工)=下您一三)当 0 x 三时,g Y.x)0;当三 0故g(x)在 区 间(0,1)上的最小值g(x)R =g()=0.3所以,当 0 c x 0 1 E调 一 Xx-x*4由 0a l知 O v a 1 (/r e A )1 *7因此-a -a 4从而丁-i-/(0)-/(l),考点定位:本小题主要考查导数的应用、不等式、数列等基础知识考查思维能力、运算能力、分析问题与解决问题的能力和创新意识.考查函数、转化与化归、特殊与一般等额学思想方法上41.【2 0 1 3
13、四川,理2 1(本小题满分1 4分)已知函数/(幻=1+2 x +0的两点,且玉%2.(I )指出函数/(X)的单调区间;(I I)若函数/(x)的图象在点A ,8处的切线互相垂直,且 马 0,求 七的最小值;(I H)若函数/(x)的图象在点A,B处的切线重合,求a的取值范围.8【答案】(1 )减区间为(-8,-1),增区间为-1,0)、(0,+8);(I I)略;(HD (-I n 2-1,4-00).【解析】(I)函数的单调逑减区间为(-8,-1),单 调 递 噌 区 间 为(0,+0 ).3分(I I)由导数的几何意义可知,点/处的切线斜率为r(z),点方处的切线斜率为了(士),故当点
14、力处的切线与点处的切线垂直时,有 了(项)-=-1.当x因为再 毛 0 因此x:-演=与一(2项+2)+(2 x,+2)戊-(2司+2)卜(2 +2)=1,3 1当且仅当-(2巧+2)=2均+2 =1,即 苴=一7,七=一三时等号成立.所以,函数f(x)的 图 象 在5处的切线互相垂直时,七-芭的最小值为L7分(I I I)当玉%2 0 时,/(%)W /(工2),故.0 九2当王 0时,函数/(用 的图象在点B(X2J(X2)处的切线方程为y-nx2=(x-x2),BP y =x +I n x2-1.X2 x2两切线重合的充要条件是=2 x,+2,(1)2 x2I n%-1 =-x;+a,(
15、2)由及芭0/知,-1%0由得4=尢:+I n -1 =X)2-ln(2 X1 +2)-1.2 x j +2设力(x j =xf-l n(2xx+2)-1 (-1 Xj 0 ),9则?(演)=2演-七+1所以,(内)(-1 xx 网0)=-ln 2 T,所以a -I n 2-1.又当苞w(-LO)且趋近于-1时,(苞)无限噌大,所以a的取值范围是(-ln 2-l:+x).故当函数f C v)的图象在点H,B处的切线重合时,a的取值范围是(-历2-L+x).1 4分【考点定位】本小题主要考查基本函数的性质、导数的应用、基本不等式、直线的位置关系等基础知识,考查揄论证能力、运算求解能力、创新意识、
16、考查函数与方程、分类与整合、转化与化归等数学思想.第(I )问两个增区间之间错加并集符号;第(H)问没有注明均值不等式中等号成立的条件:第(I I I)问不会分离变量,把所求问题转化为函数值域问题。4 2.1 2 0 1 4四川,理2 1】已知 函 数/(幻=/一 2 一区一 1,其中a/e R,e =2.7 1 8 2 8 为自然对数的底数.(I )设g(x)是函数/(x)的导函数,求函数g(x)在区间 0,1 上的最小值;(I I)若/(1)=0,函数/(x)在区间(0,1)内有零点,求a的取值范围【答案】(I )当时,g(x)N g(O)=l 匕:当时,g(x)2a-2al n(2a)-
17、b;当 时,g(x)e-2a-b.(I I)a的范围为(0,1).【解析】试题分析:(I )易得g(x)=2 一 g (x)=2 a,再对分a情况确定g(x)的单调区间,根据g(x)在 0,1 上的单调性即可得g(x)在 0,1 上的最小值.(I I)设/为/(幻 在区间(0,1)内的一个零点,注意到/(0)=0,/(1)=0 .联系到函数的图象可知,导函数g(x)在区间(0,X。)内存在零点玉,g(x)在区间(/,1)I P内存在零点,即g(x)在区间(0,1)内至少有两个零点.由(I)可知,当及时,g(x)在(0,1)内都不可能有两个零点.所 以;a 0,g =e-2 a-b 0 .山/(
18、I)-e-a-h-0io 得:代入这两个不等式即前得。的取值范围.:试题解答:(I )g(x)=ex-2ax-btgr(x)=ex-l a当a K O时,g x)=;-2 a 0,所以g(.x)2 g(0)=1 -6.当 a 0 时,由 g (x)=废 一 2。0 得 2atx ln(2 a).若a:,则ln(2 a)0;若则ln(2 a)Lw所以当O c a 时,g(x)在 OJ上单调递噌,所以g(2 g(0)=1-当。时,g(x)在 0 J n 2旬上单调递减,在 I n 2 a J上单调递增,所以:g(x)g Q n 2 a)-2 a-l ai n 2a-b.当a =时,g(x)在 0
19、上单调递减,所以g(x)N g(D =e-2a-b.一 J(n)设/为/(x)在区间(o,i)内的一个零点,则山/(o)=/(/)=o可知,/(x)在区间(0,%)上不可能单调递增,也不可能单调递减.则g(x)不可能恒为正,也不可能恒为负.故g(x)在区间(0,x0)内存在零点X同理g(x)在区间(/)内存在零点马所以g(x)在区间(0,1)内至少有两个零点.山(I)知,当时,g(x)在 0,1 上单调递增,故g(x)在(0,1)内至多有一个零点.当az 时,g(x)在 0,1 上单调递减,故g(x)在(0,1)内至多有一个零点.1 e所以上 a 0,g=e-2a-b 0 .山/(l)=e a
20、人 一 1 =0得:b=e-a-,代入上两个不等式得:g(0)=l-&=a-e +2 0,g(l)=?-2 a-/?=l-a 0.解得 e-2 a l.当e 2 a lB寸,g(x)在区间 0,1 内有最小值g(ln(2 a).11若g(ln(2a)20,则冢回 20(X E CU),从而/(.Y)在区间 O J上单调递噌,这与/(0)=/(I)=0矛盾,所以g(ln(2a)0.又g(。)=0.g(l)=1-a 0,故此时g(x)在(0:ln(2a)和QnQa)内各只有一个零点演和 工.由此可知/(、)在 电网 上单调递噌,在(5二)上单调递减,在 上 上单调族噌所以外 甬)/(0)=0,/(
21、x:)0.(1)设g(x)是一(X)的导函数,评论g(x)的单调性:(2)证明:存在a e(0,l),使得/(%)2 0在区间(1,+oo)内恒成立,且/(尤)=0在(1,+8)内有唯一解.11 -Jl-4 a 1 +Jl-4cz【答案】(1)当0 a W时,g(x)在区间(0,2),(;+)上单调递增,在区间1 -Jl 4a 1 +J1-4a 1(弓 巴)上单调递减;当aN 1时,g(x)在区间(0,+oo)上单调递增.(2)详见解析.【解析】(1)由已知,函数/(无)的定义域为(0,+8),g(x)=f(x)=2x-2a-21nx-2(l+-),X所以 g(x)=2 2+g =2(xg)2
22、+2(a:)1 i 0 1),.1+x J由 J(x)=1-1 2 0知,函数”(x)在区间(1.+工)上单调递噌X所以0=迫/(x:)=0;当 xw(冷,+x)时,有了(勺)0,M/(X)/(X.)=05所以,当 x w(L+0在区间(1,-)内恒成立,且/(x)=0 在(1,一 如 内有唯一解.【考点定位】本题考查导数的运算、导数在研究函数中的应用、函数的零点等基础知识,考查推理论证能力、运算求解能力、创新意识,考查函数与方程、数形结合、分类与整合,化归与转化等数学思想.4 4.(2013年.浙江卷.理22】(本题满分14分)已知a C R,函数火x)=f 3 f+3 6 一3。+3.求曲
23、线y=/(x)在点(1,1)处的切线方程;(2)当x d 0,2 时,求仪灯的最大值.【答案】【解析】:(1)由题意/(x)=-6x+3a,/(1)=3a-3.又大1)=1,所以所求的切线方程为y=(3 a-3)x-3 a+4.(2)由于/(x)=3(x-l)2+3(a-1),0WxW2,故当aWO时,有/(x)W O,此时y(x)在 0,2 上单调递减,故l/WImx=max I,火 2)|=3-3a.当a 2 l 时,有/(x)2 0,此时x)在 0,2 上单调递增,故 火 山 二 max做 0)|,叭 2)|=3a1.当 0 a 1 时,设 Aj=I-J l-a、必=1 +J l-a ,
24、则 0 X X 2 0,危|)-J(x2)=4(1-a)y jl-a 0,从而段1)贝 处)|.所以婚)|1rax=max伏;0),贝2),於).13当 Q V a V 二 时,7i O)f l2).又 工:)一1-a)J la -【1-%)=-;:-0 2(1-a M -a +2 -3故 工)3:=.仆;)=1 +111 幻 J l-a .7当二 W a V l 时,且j ,.3 4 a 1二=二:1 ;J 一一匚二一二=-,-2 i j l-a +3 a-2 3所以当一WaV时,E Ofl.3 4故网工):=.*工:)=1+:1笛yfl-a.r当三 W a V l 时,f l,v :r 1
25、2).4故 心)U:=.心)=3 a-L综上所述,3-3 a;a 0,_ _ _ C网 工)x s x=11 -2 i 1 -q)M-a:0 Q.I 445.【2 0 12 年.浙江卷 理2 2】已知 0,Z?eR,函数加:)=4 a?2一。+江(1)证明:当 O W x W l 时,函数,/(%)的最大值为|2 一 +J(x)+2ah +a 0;(2)若一 1 9/U)W 1 对 0,1 恒成立,求 a+方的取值范围.【答案】(1)详见解析;(2)的取值范围是(7,3 1【解析】(1)证明:f(x)=12ax2-2b=1 2a(f -).6 a当。WO 时,有/(x)20,此时 x)在 0,
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- 2015 年高 数学 专题 03 导数 应用
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