高考理科数学分类汇编函数与导数大题目中学教育高考_中学教育-高考.pdf
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1、学习好资料 欢迎下载 2013年高考理科数学分类汇编函数与导数大题目 1.(2013北京卷 18题)(本小题共 13 分)设 l 为曲线 C:ln xyx在点(1,0)处的切线.(I)求 l 的方程;(II)证明:除切点(1,0)之外,曲线 C 在直线 l 的下方 2.(2013安徽卷 20题)(本小题满分 13 分)设函数22222()1(,)23nnnxxxfxxxR nNn ,证明:()对每个nnN,存在唯一的2,13nx,满足()0nnfx;()对任意npN,由()中nx构成的数列nx满足10nnpxxn。【解析】()224232224321)(0nxxxxxxfnxyxnnn为单调递
2、增的时,当是 x 的单调递增函数,也是 n 的单调递增函学习好资料 欢迎下载 数.011)1(,01)0(nnff且.010)(,321nnnnxxxxxfx,且满足存在唯一 xxxxxxxxxxxxxfxnnn1141114122221)(,).1,0(2122232322时当)1,320)23)(2(1141)(02nnnnnnnnxxxxxxxf 综上,对每个nnN,存在唯一的2,13nx,满足()0nnfx;(证毕)()由题知04321)(,012242322nxxxxxxfxxnnnnnnnnpnn 0)()1(4321)(2212242322pnxnxnxxxxxxfpnpnnpn
3、npnpnpnpnpnpnpn上式相减:22122423222242322)()1(432432pnxnxnxxxxxnxxxxxpnpnnpnnpnpnpnpnpnnnnnnn)()(2212244233222)()1(-4-3-2-pnxnxnxxxxxxxxxxpnpnnpnnnnpnnpnnpnnpnpnn)111()111()(1)1(1)()1(22221pnpnnnpnnpnxnxpnpnnpn nxxnpnnpnn1-111 3.(2013 福建卷 17 题)(本小题满分 13 分)已知函数()ln()f xxax aR 方程证明除切点之外曲线在直线的下方安徽卷题本小题满分分设
4、函数证明对每个存在唯一的满足对任意由中构成的数列满足解析当时为单调递增的是的单调递增函数也是的单调递增函学习好资料欢迎下载数且且满足存在唯一时当综点处的切线方程求函数的极值本小题主要考查函数函数的导数不等式等基础知识考查运算求解能力考查函数与方程思想分类与整合思想数形结合思想化归与转化思想满分分解函数的定义域为当时在点处的切线方程为即由可知当时函取得极小值无极大值广东卷题本小题满分分设函数其中当时求函数的单调区间学习好资料欢迎下载当时求函数在上的最大值解析当时令得当变化时的变化如下表极大极小值值右表可知函数的递减区间为递增区间为令得令则所以在上学习好资料 欢迎下载(1)当2a 时,求曲线()y
5、f x在点(1,(1)Af处的切线方程;(2)求函数()f x的极值 本小题主要考查函数函数的导数不等式等基础知识,考查运算求解能力,考查函数与方程思想分类与整合思想,数形结合思想化归与转化思想满分 13 分 解:函数()f x的定义域为(0,),()1 afxx()当2a时,()2ln f xxx,2()1(0)fxxx,(1)1,(1)1 ff,()yf x在点(1,(1)Af处的切线方程为1(1)yx,即20 xy()由()1,0 axafxxxx可知:当0a时,()0 fx,函数()f x为(0,)上增函数,函数()f x无极值;当0a时,由()0 fx,解得xa;(0,)xa时,()
6、0 fx,(,)xa时,()0 fx()f x在xa处取得极小值,且极小值为()ln f aaaa,无极大值 综上:当0a时,函数()f x无极值 当0a时,函数()f x在xa处取得极小值lnaaa,无极大值 4.(2013 广东卷 21题)(本小题满分 14 分)设函数 21xf xxekx(其中kR).()当1k 时,求函数 f x的单调区间;方程证明除切点之外曲线在直线的下方安徽卷题本小题满分分设函数证明对每个存在唯一的满足对任意由中构成的数列满足解析当时为单调递增的是的单调递增函数也是的单调递增函学习好资料欢迎下载数且且满足存在唯一时当综点处的切线方程求函数的极值本小题主要考查函数函
7、数的导数不等式等基础知识考查运算求解能力考查函数与方程思想分类与整合思想数形结合思想化归与转化思想满分分解函数的定义域为当时在点处的切线方程为即由可知当时函取得极小值无极大值广东卷题本小题满分分设函数其中当时求函数的单调区间学习好资料欢迎下载当时求函数在上的最大值解析当时令得当变化时的变化如下表极大极小值值右表可知函数的递减区间为递增区间为令得令则所以在上学习好资料 欢迎下载()当1,12k时,求函数 f x在 0,k上的最大值M.【解析】()当1k 时,21xf xxe x,1222xxxxf x exex xex x e 令 0fx,得10 x,2ln2x 当x变化时,fxf x的变化如下
8、表:x,0 0 0,ln2 ln 2 ln2,fx 0 0 f x 极大值 极小值 右 表 可 知,函 数 f x的 递 减 区 间 为0,ln2,递 增 区 间 为,0,ln2,.()1222xxxxfxexekxxekxx ek,令 0fx,得10 x,2ln 2xk,令 ln 2g kkk,则 1110kgkkk ,所以 g k在1,12上递增,所以 ln2 1ln2ln0g ke,从而ln 2kk,所以 ln 20,kk 所 以 当0,ln 2xk时,0fx;当l n2,xk时,0fx;所以 3max0,max1,1kMff kkek 令 311kh kkek,则 3kh kk ek,
9、令 3kkek,则 330kkee 所以 k在1,12上递减,而 1313022ee 所以存在01,12x使得00 x,且当01,2kx时,0k,方程证明除切点之外曲线在直线的下方安徽卷题本小题满分分设函数证明对每个存在唯一的满足对任意由中构成的数列满足解析当时为单调递增的是的单调递增函数也是的单调递增函学习好资料欢迎下载数且且满足存在唯一时当综点处的切线方程求函数的极值本小题主要考查函数函数的导数不等式等基础知识考查运算求解能力考查函数与方程思想分类与整合思想数形结合思想化归与转化思想满分分解函数的定义域为当时在点处的切线方程为即由可知当时函取得极小值无极大值广东卷题本小题满分分设函数其中当
10、时求函数的单调区间学习好资料欢迎下载当时求函数在上的最大值解析当时令得当变化时的变化如下表极大极小值值右表可知函数的递减区间为递增区间为令得令则所以在上学习好资料 欢迎下载 当 0,1kx时,0k,所以 k在01,2x上单调递增,在 0,1x上单调递减.因为1170228he ,10h,所以 0h k 在1,12上恒成立,当且仅当1k 时取得“”.综上,函数 f x在 0,k上的最大值 31kMkek.5.(2013广西卷 22题)(本小题满分 12 分)已知函数 1=ln 1.1xxfxxx(I)若 0,0,xf x时求 的最小值;;(II)设数列211111,ln2.234nnnnaaaa
11、nn 的通项证明:6.(2013全国新课标二卷 21题)(本小题满分 12 分)方程证明除切点之外曲线在直线的下方安徽卷题本小题满分分设函数证明对每个存在唯一的满足对任意由中构成的数列满足解析当时为单调递增的是的单调递增函数也是的单调递增函学习好资料欢迎下载数且且满足存在唯一时当综点处的切线方程求函数的极值本小题主要考查函数函数的导数不等式等基础知识考查运算求解能力考查函数与方程思想分类与整合思想数形结合思想化归与转化思想满分分解函数的定义域为当时在点处的切线方程为即由可知当时函取得极小值无极大值广东卷题本小题满分分设函数其中当时求函数的单调区间学习好资料欢迎下载当时求函数在上的最大值解析当时
12、令得当变化时的变化如下表极大极小值值右表可知函数的递减区间为递增区间为令得令则所以在上学习好资料 欢迎下载 已知函数f(x)=ex-ln(x+m)()设x=0是f(x)的极值点,求m,并讨论f(x)的单调性;()当m 2时,证明f(x)0 7.(2013年河南山西河北卷 21)(本小题满分共 12 分)已知函数()f x2xaxb,()g x()xecxd,若曲线()yf x和曲线()yg x都过点 P(0,2),且在点 P 处有相同的切线42yx()求a,b,c,d的值()若x2 时,()f x()kg x,求k的取值范围。【命题意图】本题主要考查利用导数的几何意义求曲线的切线、函数单调性与
13、导数的关系、函数最值,考查运算求解能力及应用意识,是中档题.方程证明除切点之外曲线在直线的下方安徽卷题本小题满分分设函数证明对每个存在唯一的满足对任意由中构成的数列满足解析当时为单调递增的是的单调递增函数也是的单调递增函学习好资料欢迎下载数且且满足存在唯一时当综点处的切线方程求函数的极值本小题主要考查函数函数的导数不等式等基础知识考查运算求解能力考查函数与方程思想分类与整合思想数形结合思想化归与转化思想满分分解函数的定义域为当时在点处的切线方程为即由可知当时函取得极小值无极大值广东卷题本小题满分分设函数其中当时求函数的单调区间学习好资料欢迎下载当时求函数在上的最大值解析当时令得当变化时的变化如
14、下表极大极小值值右表可知函数的递减区间为递增区间为令得令则所以在上学习好资料 欢迎下载【解析】()由已知得(0)2,(0)2,(0)4,(0)4fgfg,而()fx=2xb,()g x=()xecxdc,a=4,b=2,c=2,d=2;4 分()由()知,2()42f xxx,()2(1)xg xex,设函数()F x=()()kg xf x=22(1)42xkexxx(2x ),()Fx=2(2)24xkexx=2(2)(1)xxke,有题设可得(0)F0,即1k,令()Fx=0 得,1x=lnk,2x=2,(1)若21ke,则21x0,当1(2,)xx 时,()F x0,当1(,)xx时,
15、()F x0,即()F x在1(2,)x单调递减,在1(,)x 单调递增,故()F x在x=1x取最小值1()F x,而1()F x=21112242xxx=11(2)x x0,当x2 时,()F x0,即()f x()kg x恒成立,(2)若2ke,则()Fx=222(2)()xexee,当x2 时,()Fx0,()F x在(2,+)单调递增,而(2)F=0,当x2 时,()F x0,即()f x()kg x恒成立,(3)若2ke,则(2)F=222ke=222()eke0,当x2 时,()f x()kg x不可能恒成立,综上所述,k的取值范围为1,2e.8.(2013湖北卷 22题)设n是
16、正整数,r为正有理数。(I)求函数 1()111(1)rf xxrxx 的最小值;(II)证明:11111111rrrrrnnnnnrr;(III)设xR,记x为不小于x的最小整数,例如22,4,方程证明除切点之外曲线在直线的下方安徽卷题本小题满分分设函数证明对每个存在唯一的满足对任意由中构成的数列满足解析当时为单调递增的是的单调递增函数也是的单调递增函学习好资料欢迎下载数且且满足存在唯一时当综点处的切线方程求函数的极值本小题主要考查函数函数的导数不等式等基础知识考查运算求解能力考查函数与方程思想分类与整合思想数形结合思想化归与转化思想满分分解函数的定义域为当时在点处的切线方程为即由可知当时函
17、取得极小值无极大值广东卷题本小题满分分设函数其中当时求函数的单调区间学习好资料欢迎下载当时求函数在上的最大值解析当时令得当变化时的变化如下表极大极小值值右表可知函数的递减区间为递增区间为令得令则所以在上学习好资料 欢迎下载 312。令3333818283125S,求S的值。(参考数据:4380344.7,4381350.5,43124618.3,43126631.7)证明:(I)()1 11111rrfxrxrrx ()f x在 1,0上单减,在0,上单增。min()(0)0f xf(II)由(I)知:当1x 时,1111rxrx(就是伯努利不等式了)所证不等式即为:11111111rrrrr
18、rnrnnnrnn 若2n,则 11111111rrrrnrnnnrnn 1111rrnn 111rrnn ,1rrnn 11111rrrnnn ,故式成立。若1n,1111rrrnrnn 显然成立。11111111rrrrnrnnnrnn 1111rrnn 111rrnn,1rrnn 11111rrrnnn ,故式成立。方程证明除切点之外曲线在直线的下方安徽卷题本小题满分分设函数证明对每个存在唯一的满足对任意由中构成的数列满足解析当时为单调递增的是的单调递增函数也是的单调递增函学习好资料欢迎下载数且且满足存在唯一时当综点处的切线方程求函数的极值本小题主要考查函数函数的导数不等式等基础知识考查
19、运算求解能力考查函数与方程思想分类与整合思想数形结合思想化归与转化思想满分分解函数的定义域为当时在点处的切线方程为即由可知当时函取得极小值无极大值广东卷题本小题满分分设函数其中当时求函数的单调区间学习好资料欢迎下载当时求函数在上的最大值解析当时令得当变化时的变化如下表极大极小值值右表可知函数的递减区间为递增区间为令得令则所以在上学习好资料 欢迎下载 综上可得原不等式成立。(III)由(II)可知:当*kN时,4144433333331144kkkkk 444125433338133112580210.22544kSkk 444125433338133112681210.944kSkk211S
20、9.(2013年湖南卷 22题)(本小题满分 13 分)已知0a,函数()2xafxxa。(I);记()0,4fxa在区间上的最大值为g(),求ag()的表达式;(II)是否存在a,使函数()yf x在区间 0,4内的图像上存在两点,在该两点处的切线相互垂直?若存在,求a的取值范围;若不存在,请说明理由。方程证明除切点之外曲线在直线的下方安徽卷题本小题满分分设函数证明对每个存在唯一的满足对任意由中构成的数列满足解析当时为单调递增的是的单调递增函数也是的单调递增函学习好资料欢迎下载数且且满足存在唯一时当综点处的切线方程求函数的极值本小题主要考查函数函数的导数不等式等基础知识考查运算求解能力考查函
21、数与方程思想分类与整合思想数形结合思想化归与转化思想满分分解函数的定义域为当时在点处的切线方程为即由可知当时函取得极小值无极大值广东卷题本小题满分分设函数其中当时求函数的单调区间学习好资料欢迎下载当时求函数在上的最大值解析当时令得当变化时的变化如下表极大极小值值右表可知函数的递减区间为递增区间为令得令则所以在上学习好资料 欢迎下载 10.(2013年江苏卷 20题)(本小题满分 16 分)设函数axxxf ln)(,axexgx)(,其中a为实数(1)若)(xf在),1(上是单调减函数,且)(xg在),1(上有最小值,求a的取值范围;(2)若)(xg在),1(上是单调增函数,试求)(xf的零点
22、个数,并证明你的结论 解:(1)axxf1)(0 在),1(上恒成立,则ax1,)1(,x 方程证明除切点之外曲线在直线的下方安徽卷题本小题满分分设函数证明对每个存在唯一的满足对任意由中构成的数列满足解析当时为单调递增的是的单调递增函数也是的单调递增函学习好资料欢迎下载数且且满足存在唯一时当综点处的切线方程求函数的极值本小题主要考查函数函数的导数不等式等基础知识考查运算求解能力考查函数与方程思想分类与整合思想数形结合思想化归与转化思想满分分解函数的定义域为当时在点处的切线方程为即由可知当时函取得极小值无极大值广东卷题本小题满分分设函数其中当时求函数的单调区间学习好资料欢迎下载当时求函数在上的最
23、大值解析当时令得当变化时的变化如下表极大极小值值右表可知函数的递减区间为递增区间为令得令则所以在上学习好资料 欢迎下载 故:a1axgxe)(,若 1ae,则axgxe)(0 在),1(上恒成立,此时,axexgx)(在),1(上是单调增函数,无最小值,不合;若ae,则axexgx)(在)ln1(a,上是单调减函数,在)(ln,a上是单调增函数,)ln()(minagxg,满足故a的取值范围为:ae(2)axgxe)(0 在),1(上恒成立,则aex,故:a1e)0(11)(xxaxaxxf()若 0a1e,令)(xf 0 得增区间为(0,1a);令)(xf 0 得减区间为(1a,)当 x0
24、时,f(x);当 x时,f(x);当 x1a时,f(1a)lna10,当且仅当a1e时取等号 故:当a1e时,f(x)有 1 个零点;当 0a1e时,f(x)有 2 个零点()若 a0,则 f(x)lnx,易得 f(x)有 1 个零点()若 a0,则01)(axxf在)0(,上恒成立,即:axxxf ln)(在)0(,上是单调增函数,当 x0 时,f(x);当 x时,f(x)此时,f(x)有 1 个零点 综上所述:当a1e或 a0 时,f(x)有 1 个零点;当 0a1e时 f(x)有 2 个零点 11.(2013年江西卷题).(本小题满分 14 分)已知函数1()=(1-2-)2f xax,
25、a为常数且0a.(1)证明:函数()f x的图像关于直线1=2x对称;(2)若0 x满足00()=f f xx,但00()f xx,则称0 x为函数()f x的二阶周期点,如果()f x有两个二阶周期点12,x x试确定a的取值范围;(3)对于(2)中的12,x x和a,设 x3为函数 f(f(x)的最大值点,A方程证明除切点之外曲线在直线的下方安徽卷题本小题满分分设函数证明对每个存在唯一的满足对任意由中构成的数列满足解析当时为单调递增的是的单调递增函数也是的单调递增函学习好资料欢迎下载数且且满足存在唯一时当综点处的切线方程求函数的极值本小题主要考查函数函数的导数不等式等基础知识考查运算求解能
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