高考数学真题导数专题及答案1.pdf
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1、高考数学真题导数专题及答案(word 版可编辑修改)第1页(共21页)高考数学真题导数专题及答案(word版可编辑修改)编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(高考数学真题导数专题及答案(word版可编辑修改))的内容能够给您的工作和学习带来便利。同时也真诚的希望收到您的建议和反馈,这将是我们进步的源泉,前进的动力。本文可编辑可修改,如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅,最后祝您生活愉快 业绩进步,以下为高考数学真题导数专题及答案(word版可编辑修改)的全部内
2、容。高考数学真题导数专题及答案(word 版可编辑修改)第2页(共21页)2017 年高考真题导数专题 一解答题(共 12 小题)1已知函数 f(x)=ae2x+(a 2)exx(1)讨论 f(x)的单调性;(2)若 f(x)有两个零点,求 a 的取值范围 2已知函数 f(x)=ax2axxlnx,且 f(x)0(1)求 a;(2)证明:f(x)存在唯一的极大值点 x0,且 e2f(x0)22 3已知函数 f(x)=x1alnx (1)若 f(x)0,求 a 的值;(2)设 m为整数,且对于任意正整数 n,(1+)(1+)(1+)m,求 m的最小值 4已知函数 f(x)=x3+ax2+bx+1
3、(a0,bR)有极值,且导函数 f(x)的极值点是 f(x)的零点(极值点是指函数取极值时对应的自变量的值)(1)求 b 关于 a 的函数关系式,并写出定义域;(2)证明:b23a;(3)若 f(x),f(x)这两个函数的所有极值之和不小于,求 a 的取值范围 5设函数 f(x)=(1x2)ex(1)讨论 f(x)的单调性;(2)当 x0 时,f(x)ax+1,求 a 的取值范围 6已知函数 f(x)=(x)ex(x)(1)求 f(x)的导函数;高考数学真题导数专题及答案(word 版可编辑修改)第3页(共21页)(2)求 f(x)在区间,+)上的取值范围 7已知函数 f(x)=x2+2cos
4、x,g(x)=ex(cosx sinx+2x 2),其中 e2。17828是自然对数的底数()求曲线 y=f(x)在点(,f()处的切线方程;()令 h(x)=g(x)a f(x)(aR),讨论 h(x)的单调性并判断有无极值,有极值时求出极值 8已知函数 f(x)=excosx x(1)求曲线 y=f(x)在点(0,f(0)处的切线方程;(2)求函数 f(x)在区间0,上的最大值和最小值 9设 aZ,已知定义在 R上的函数 f(x)=2x4+3x33x26x+a 在区间(1,2)内有一个零点 x0,g(x)为 f(x)的导函数()求 g(x)的单调区间;()设 m 1,x0)(x0,2,函数
5、 h(x)=g(x)(mx0)f(m),求证:h(m)h(x0)0;()求证:存在大于 0 的常数 A,使得对于任意的正整数 p,q,且 1,x0)(x0,2,满足 x0|10已知函数 f(x)=x3 ax2,aR,(1)当 a=2 时,求曲线 y=f(x)在点(3,f(3)处的切线方程;(2)设函数 g(x)=f(x)+(xa)cosx sinx,讨论 g(x)的单调性并判断有无极值,有极值时求出极值 11设 a,b R,a|1已知函数 f(x)=x36x23a(a4)x+b,g(x)=exf(x)()求 f(x)的单调区间;高考数学真题导数专题及答案(word 版可编辑修改)第4页(共21
6、页)()已知函数 y=g(x)和 y=ex的图象在公共点(x0,y0)处有相同的切线,(i)求证:f(x)在 x=x0处的导数等于 0;(ii)若关于 x 的不等式 g(x)ex在区间x01,x0+1上恒成立,求 b 的取值范围 12已知函数 f(x)=ex(exa)a2x(1)讨论 f(x)的单调性;(2)若 f(x)0,求 a 的取值范围 高考数学真题导数专题及答案(word 版可编辑修改)第5页(共21页)2017 年高考真题导数专题 参考答案与试题解析 一解答题(共 12 小题)1(2017新课标)已知函数 f(x)=ae2x+(a2)exx(1)讨论 f(x)的单调性;(2)若 f(
7、x)有两个零点,求 a 的取值范围【解答】解:(1)由 f(x)=ae2x+(a2)exx,求导 f(x)=2ae2x+(a 2)ex1,当 a=0 时,f(x)=2ex10,当 xR,f(x)单调递减,当 a0 时,f(x)=(2ex+1)(aex1)=2a(ex+)(ex),令 f(x)=0,解得:x=ln,当 f(x)0,解得:xln,当 f(x)0,解得:xln,x(,ln)时,f(x)单调递减,x(ln,+)单调递增;当 a0 时,f(x)=2a(ex+)(ex)0,恒成立,当 xR,f(x)单调递减,综上可知:当 a0 时,f(x)在 R单调减函数,当 a0 时,f(x)在(,ln
8、)是减函数,在(ln,+)是增函数;(2)若 a0 时,由(1)可知:f(x)最多有一个零点,当 a0 时,f(x)=ae2x+(a 2)exx,高考数学真题导数专题及答案(word 版可编辑修改)第6页(共21页)当 x时,e2x0,ex0,当 x时,f(x)+,当 x,e2x+,且远远大于 ex和 x,当 x,f(x)+,函数有两个零点,f(x)的最小值小于 0 即可,由 f(x)在(,ln)是减函数,在(ln,+)是增函数,f(x)min=f(ln)=a()+(a2)ln0,1 ln0,即 ln+10,设 t=,则 g(t)=lnt+t 1,(t 0),求导 g(t)=+1,由 g(1)
9、=0,t=1,解得:0a1,a 的取值范围(0,1)方法二:(1)由 f(x)=ae2x+(a2)exx,求导 f(x)=2ae2x+(a2)ex1,当 a=0 时,f(x)=2ex10,当 xR,f(x)单调递减,当 a0 时,f(x)=(2ex+1)(aex1)=2a(ex+)(ex),令 f(x)=0,解得:x=lna,当 f(x)0,解得:xlna,当 f(x)0,解得:xlna,x(,lna)时,f(x)单调递减,x(lna,+)单调递增;当 a0 时,f(x)=2a(ex+)(ex)0,恒成立,当 xR,f(x)单调递减,综上可知:当 a0 时,f(x)在 R单调减函数,高考数学真
10、题导数专题及答案(word 版可编辑修改)第7页(共21页)当 a0 时,f(x)在(,lna)是减函数,在(lna,+)是增函数;(2)若 a0 时,由(1)可知:f(x)最多有一个零点,当 a0 时,由(1)可知:当 x=lna 时,f(x)取得最小值,f(x)min=f(lna)=1 ln,当 a=1,时,f(lna)=0,故 f(x)只有一个零点,当 a(1,+)时,由 1 ln0,即 f(lna)0,故 f(x)没有零点,当 a(0,1)时,1 ln0,f(lna)0,由 f(2)=ae4+(a2)e2+22e2+20,故 f(x)在(,lna)有一个零点,假设存在正整数 n0,满足
11、 n0ln(1),则 f(n0)=(a+a2)n0n0n00,由 ln(1)lna,因此在(lna,+)有一个零点 a 的取值范围(0,1)2(2017 新课标)已知函数 f(x)=ax2axxlnx,且 f(x)0(1)求 a;(2)证明:f(x)存在唯一的极大值点 x0,且 e2f(x0)22【解答】(1)解:因为 f(x)=ax2axxlnx=x(ax alnx)(x0),则 f(x)0 等价于 h(x)=axalnx 0,求导可知 h(x)=a 则当 a0 时 h(x)0,即 y=h(x)在(0,+)上单调递减,所以当 x01 时,h(x0)h(1)=0,矛盾,故 a0 高考数学真题导
12、数专题及答案(word 版可编辑修改)第8页(共21页)因为当 0 x 时 h(x)0、当 x 时 h(x)0,所以 h(x)min=h(),又因为 h(1)=aaln1=0,所以=1,解得 a=1;(2)证明:由(1)可知 f(x)=x2xxlnx,f(x)=2x2lnx,令 f(x)=0,可得 2x2lnx=0,记 t(x)=2x2lnx,则 t(x)=2,令 t(x)=0,解得:x=,所以 t(x)在区间(0,)上单调递减,在(,+)上单调递增,所以 t(x)min=t()=ln210,从而 t(x)=0 有解,即 f(x)=0 存在两根 x0,x2,且不妨设 f(x)在(0,x0)上为
13、正、在(x0,x2)上为负、在(x2,+)上为正,所以 f(x)必存在唯一极大值点 x0,且 2x02lnx0=0,所以 f(x0)=x0 x0lnx0=x0+2x02=x0,由 x0 可知 f(x0)(x0)max=+=;由 f()0 可知 x0 ,所以 f(x)在(0,x0)上单调递增,在(x0,)上单调递减,所以 f(x0)f()=;综上所述,f(x)存在唯一的极大值点 x0,且 e2f(x0)22 3(2017新课标)已知函数 f(x)=x 1alnx (1)若 f(x)0,求 a 的值;(2)设 m为整数,且对于任意正整数 n,(1+)(1+)(1+)m,求 m的最小值 高考数学真题
14、导数专题及答案(word 版可编辑修改)第9页(共21页)【解答】解:(1)因为函数 f(x)=x1alnx,x0,所以 f(x)=1=,且 f(1)=0 所以当 a0 时 f(x)0 恒成立,此时 y=f(x)在(0,+)上单调递增,这与 f(x)0 矛盾;当 a0 时令 f(x)=0,解得 x=a,所以 y=f(x)在(0,a)上单调递减,在(a,+)上单调递增,即 f(x)min=f(a),又因为 f(x)min=f(a)0,所以 a=1;(2)由(1)可知当 a=1 时 f(x)=x1lnx 0,即 lnx x1,所以 ln(x+1)x 当且仅当 x=0 时取等号,所以 ln(1+),
15、k N*一方面,ln(1+)+ln(1+)+ln(1+)+=11,即(1+)(1+)(1+)e;另一方面,(1+)(1+)(1+)(1+)(1+)(1+)=2;从而当 n3 时,(1+)(1+)(1+)(2,e),因为 m为整数,且对于任意正整数 n,(1+)(1+)(1+)m成立,所以 m的最小值为 3 4(2017江苏)已知函数 f(x)=x3+ax2+bx+1(a0,b R)有极值,且导函数 f(x)的极值点是 f(x)的零点(极值点是指函数取极值时对应的自变量的值)(1)求 b 关于 a 的函数关系式,并写出定义域;(2)证明:b23a;(3)若 f(x),f(x)这两个函数的所有极值
16、之和不小于,求 a 的取值范围 高考数学真题导数专题及答案(word 版可编辑修改)第10页(共21页)【解答】(1)解:因为 f(x)=x3+ax2+bx+1,所以 g(x)=f(x)=3x2+2ax+b,g(x)=6x+2a,令 g(x)=0,解得 x=由于当 x 时 g(x)0,g(x)=f(x)单调递增;当 x 时 g(x)0,g(x)=f(x)单调递减;所以 f(x)的极小值点为 x=,由于导函数 f(x)的极值点是原函数 f(x)的零点,所以 f()=0,即+1=0,所以 b=+(a0)因为 f(x)=x3+ax2+bx+1(a0,bR)有极值,所以 f(x)=3x2+2ax+b=
17、0 的实根,所以 4a212b0,即 a2+0,解得 a3,所以 b=+(a3)(2)证明:由(1)可知 h(a)=b23a=+=(4a327)(a327),由于 a3,所以 h(a)0,即 b23a;(3)解:由(1)可知 f(x)的极小值为 f()=b,设 x1,x2是 y=f(x)的两个极值点,则 x1+x2=,x1x2=,所以 f(x1)+f(x2)=+a(+)+b(x1+x2)+2=(x1+x2)(x1+x2)23x1x2+a(x1+x2)22x1x2+b(x1+x2)+2=+2,又因为 f(x),f(x)这两个函数的所有极值之和不小于,所以 b+2=,高考数学真题导数专题及答案(w
18、ord 版可编辑修改)第11页(共21页)因为 a3,所以 2a363a540,所以 2a(a236)+9(a 6)0,所以(a6)(2a2+12a+9)0,由于 a3 时 2a2+12a+90,所以 a60,解得 a6,所以 a 的取值范围是(3,6 5(2017新课标)设函数 f(x)=(1x2)ex(1)讨论 f(x)的单调性;(2)当 x0 时,f(x)ax+1,求 a 的取值范围【解答】解:(1)因为 f(x)=(1x2)ex,xR,所以 f(x)=(12xx2)ex,令 f(x)=0 可知 x=1,当 x1或 x1+时 f(x)0,当1x1+时 f(x)0,所以 f(x)在(,1)
19、,(1+,+)上单调递减,在(1,1+)上单调递增;(2)由题可知 f(x)=(1x)(1+x)ex下面对 a 的范围进行讨论:当 a1 时,设函数 h(x)=(1x)ex,则 h(x)=xex0(x0),因此 h(x)在0,+)上单调递减,又因为 h(0)=1,所以 h(x)1,所以 f(x)=(1x)h(x)x+1ax+1;当 0a1 时,设函数 g(x)=exx1,则 g(x)=ex10(x0),所以 g(x)在0,+)上单调递增,高考数学真题导数专题及答案(word 版可编辑修改)第12页(共21页)又 g(0)=101=0,所以 exx+1 因为当 0 x1 时 f(x)(1x)(1
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