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專題04導(dǎo)數(shù)及其應(yīng)用目錄一覽2023真題展現(xiàn)考向一導(dǎo)數(shù)與單調(diào)性考向二利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的極值、最值真題考查解讀近年真題對比考向一導(dǎo)數(shù)的運算考向二利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的極值、最值考向三利用導(dǎo)數(shù)研究曲線上某點切線方程命題規(guī)律解密名校模擬探源易錯易混速記/二級結(jié)論速記考向一導(dǎo)數(shù)與單調(diào)性1.(2023?新高考Ⅱ?第6題)已知函數(shù)f(x)=aex﹣lnx在區(qū)間(1,2)上單調(diào)遞增,則a的最小值為()A.e2 B.e C.e﹣1 D.e﹣2考向二導(dǎo)數(shù)與極值、最值2.(2023?新高考Ⅱ?第11題)(多選)若函數(shù)f(x)=alnx+bx+A.bc>0 B.a(chǎn)b>0 C.b2+8ac>0 D.a(chǎn)c<0【命題意圖】考查原函數(shù)和導(dǎo)函數(shù)的關(guān)系,考查求導(dǎo)公式,導(dǎo)數(shù)幾何意義及導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用,利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性、極值最值、函數(shù)零點問題.體會數(shù)形結(jié)合思想,分類討論思想,化歸和轉(zhuǎn)化思想.【考查要點】函數(shù)與導(dǎo)數(shù)是高考必考知識點,考查運用函數(shù)的導(dǎo)數(shù)解決問題:求切線方程、單調(diào)區(qū)間、極值最值、零點等.【得分要點】1.利用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)單調(diào)性:設(shè)函數(shù)在某個區(qū)間內(nèi)可導(dǎo),①該區(qū)間內(nèi)為增函數(shù);②該區(qū)間內(nèi)為減函數(shù);注意:當在某個區(qū)間內(nèi)個別點處為零,在其余點處為正(或負)時,在這個區(qū)間上仍是遞增(或遞減)的。=3\*GB3③在該區(qū)間內(nèi)單調(diào)遞增在該區(qū)間內(nèi)恒成立;=4\*GB3④在該區(qū)間內(nèi)單調(diào)遞減在該區(qū)間內(nèi)恒成立;2.利用導(dǎo)數(shù)求極值:(1)定義:設(shè)函數(shù)在點附近有定義,如果對附近所有的點,都有,就說是函數(shù)的一個極大值。記作=,如果對附近所有的點,都有,就說是函數(shù)的一個極小值。記作=。極大值和極小值統(tǒng)稱為極值。(2)求函數(shù)在某個區(qū)間上的極值的步驟:(i)求導(dǎo)數(shù);(ii)求方程的根;(iii)檢查在方程的根的左右的符號:“左正右負”在處取極大值;“左負右正”在處取極小值。特別提醒:=1\*GB3①是極值點的充要條件是點兩側(cè)導(dǎo)數(shù)異號,而不僅是=0,=0是為極值點的必要而不充分條件。=2\*GB3②給出函數(shù)極大(小)值的條件,一定要既考慮,又要考慮檢驗“左正右負”(“左負右正”)的轉(zhuǎn)化,否則條件沒有用完,這一點一定要切記!3.利用導(dǎo)數(shù)求最值:比較端點值和極值(1)定義:函數(shù)在一閉區(qū)間上的最大值是此函數(shù)在此區(qū)間上的極大值與其端點值中的“最大值”;函數(shù)在一閉區(qū)間上的最小值是此函數(shù)在此區(qū)間上的極小值與其端點值中的“最小值”。(2)求函數(shù)在[]上的最大值與最小值的步驟:=1\*GB3①求函數(shù)在()內(nèi)的極值(極大值或極小值);=2\*GB3②將的各極值與,比較,其中最大的一個為最大值,最小的一個為最小值??枷蛞唬畬?dǎo)數(shù)的運算(多選)1.(2022?新高考Ⅰ)已知函數(shù)f(x)及其導(dǎo)函數(shù)f′(x)的定義域均為R,記g(x)=f′(x).若f(﹣2x),g(2+x)均為偶函數(shù),則()A.f(0)=0 B.g()=0 C.f(﹣1)=f(4) D.g(﹣1)=g(2)考向二利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的極值(多選)2.(2022?新高考Ⅰ)已知函數(shù)f(x)=x3﹣x+1,則()A.f(x)有兩個極值點 B.f(x)有三個零點 C.點(0,1)是曲線y=f(x)的對稱中心 D.直線y=2x是曲線y=f(x)的切線考向三.利用導(dǎo)數(shù)研究曲線上某點切線方程3.(2022?新高考Ⅰ)若曲線y=(x+a)ex有兩條過坐標原點的切線,則a的取值范圍是.4.(2022?新高考Ⅱ)曲線y=ln|x|過坐標原點的兩條切線的方程為,.5.(2021?新高考Ⅰ)若過點(a,b)可以作曲線y=ex的兩條切線,則()A.eb<a B.ea<b C.0<a<eb D.0<b<ea6.(2021?新高考Ⅱ)已知函數(shù)f(x)=|ex﹣1|,x1<0,x2>0,函數(shù)f(x)的圖象在點A(x1,f(x1))和點B(x2,f(x2))的兩條切線互相垂直,且分別交y軸于M,N兩點,則的取值范圍是.從近三年的新高考試題來看,多集中于考查利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性、極值與最值、不等式證明等問題,常結(jié)合函數(shù)的零點、最值等問題綜合考查,比如含函數(shù)單調(diào)性問題、恒成立問題等。復(fù)習(xí)時,重點把握導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用,加強導(dǎo)數(shù)與函數(shù)的單調(diào)性、導(dǎo)數(shù)與函數(shù)的極值,導(dǎo)數(shù)與函數(shù)的最值的認知,理解劃歸與轉(zhuǎn)化思想、分類討論思想、函數(shù)與方程思想的應(yīng)用。一.變化的快慢與變化率(共2小題)1.(2023?河南模擬)某海灣擁有世界上最大的海潮,其高低水位之差可達到15米.假設(shè)在該海灣某一固定點,大海水深d(單位:m)與午夜后的時間t(單位:h)之間的關(guān)系為d(t)=10+4cost,則下午5:00時刻該固定點的水位變化的速度為()A. B. C. D.2.(2023?奉賢區(qū)校級三模)函數(shù)y=x3在區(qū)間[0,2]的平均變化率與在x=x0(0≤x0≤2)處的瞬時變化率相同,則正數(shù)x0=.二.導(dǎo)數(shù)及其幾何意義(共2小題)3.(2023?平頂山模擬)曲線在點處的切線的斜率為0,則實數(shù)a=()A. B. C.﹣1 D.14.(2023?定西模擬)已知函數(shù)f(x)=x2lnx的圖象在(1,f(1))處的切線與直線x+ay﹣1=0垂直,則實數(shù)a=.三.導(dǎo)數(shù)的運算(共3小題)5.(2023?大埔縣三模)設(shè)函數(shù)f(x)在R上可導(dǎo),且f(lnx)=x+lnx,則f′(0)=()A.0 B.1 C.2 D.36.(2023?湖北模擬)函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)為()A. B. C. D.7.(2023?南關(guān)區(qū)校級模擬)已知函數(shù),其導(dǎo)函數(shù)記為f'(x),則f(389)+f'(389)+f(﹣389)﹣f'(﹣389)=()A.2 B.﹣2 C.3 D.﹣3四.利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性(共14小題)8.(2023?東莞市校級三模)已知,則a,b,c的大小關(guān)系為()A.a(chǎn)>c>b B.c>b>a C.b>a>c D.a(chǎn)>b>c9.(2023?湖南模擬)函數(shù)f(x)的定義域為D,導(dǎo)函數(shù)為f′(x),若對任意x∈D,f′(x)<f(x)成立,則稱f(x)為“導(dǎo)減函數(shù)”.下列函數(shù)中,是“導(dǎo)減函數(shù)”的為()A.y=x2 B.y=cosx C.y=logπx D.y=2x10.(2023?遼陽二模)現(xiàn)代建筑講究線條感,曲線之美讓人稱奇.衡量曲線彎曲程度的重要指標是曲率,曲線的曲率定義如下:若f'(x)是f(x)的導(dǎo)函數(shù),f″(x)是f'(x)的導(dǎo)函數(shù),則曲線y=f(x)在點(x,f(x))處的曲率.函數(shù)f(x)=3lnx的圖象在(1,f(1))處的曲率為()A. B. C. D.11.(2023?射洪市校級模擬)設(shè)函數(shù)f(x),g(x)在R的導(dǎo)函數(shù)存在,且f′(x)<g′(x),則當x∈(a,b)時()A.f(x)<g(x) B.f(x)>g(x) C.f(x)+g(a)<g(x)+f(a) D.f(x)+g(b)<g(x)+f(b)12.(2023?江寧區(qū)校級二模)若函數(shù)f(x)=lnx與g(x)=ax﹣1(a>0)的圖像有且僅有一個交點,則關(guān)于x的不等式f(x﹣3)<a﹣3x﹣4的解集為()A.(﹣∞,4) B.(4,+∞) C.(3,4) D.(3,5)13.(2023?浙江模擬)已知a,b,c∈(﹣1,0),且滿足,則()A.c<b<a B.b<a<c C.a(chǎn)<c<b D.a(chǎn)<b<c14.(2023?華龍區(qū)校級模擬)函數(shù)f(x)=ln2x的圖象與函數(shù)的圖象交點的橫坐標為x0,則=()A.﹣ln2 B.﹣ C. D.ln215.(2023?揚州三模)已知函數(shù)f(x)的導(dǎo)函數(shù)為g(x),f(x)和g(x)的定義域均為R,g(x)為偶函數(shù),f(x)﹣ex﹣sinx也為偶函數(shù),則下列不等式一定成立的是()A.f(0)=0 B.g(0)=0 C.f(x)<f(ex) D.g(x)<g(ex)16.(2023?九江模擬)設(shè)函數(shù)f(x)的定義域為R,其導(dǎo)函數(shù)為f′(x),且滿足f(x)>f′(x)+1,f(0)=2023,則不等式e﹣xf(x)>e﹣x+2022(其中e為自然對數(shù)的底數(shù))的解集是()A.(2022,+∞) B.(﹣∞,2023) C.(0,2022) D.(﹣∞,0)17.(2023?邵陽三模)定義在R上的可導(dǎo)函數(shù)f(x)滿足f(x)﹣f(﹣x)=x(ex+e﹣x),且在(0,+∞)上有,若實數(shù)a滿足f(2a)﹣f(a+2)﹣2ae﹣2a+ae﹣a﹣2+2e﹣a﹣2≥0,則a的取值范圍為()A. B.a(chǎn)≥2 C.或a≥2 D.a(chǎn)≤218.(2023?安徽模擬)設(shè)5a+1=5ln5,b+e﹣3=3,,則()A.b<c<a B.a(chǎn)<b<c C.c<a<b D.c<b<a19.(2023?駐馬店三模)設(shè),則()A.a(chǎn)>b>c B.c>b>a C.a(chǎn)>c>b D.c>a>b20.(2023?海淀區(qū)校級三模)已知函數(shù)f(x)=x﹣asinx在R上不是單調(diào)函數(shù),且其圖象完全位于直線x﹣y﹣3=0與x﹣y+4=0之間(不含邊界),則a的一個取值為.21.(2023?呂梁三模)若a=e0.7,b=,則a,b,c的大小關(guān)系為()A.a(chǎn)>c>b B.b>a>c C.c>b>a D.b>c>a五.函數(shù)在某點取得極值的條件(共1小題)22.(2023?常德二模)已知函數(shù)f(x)=ax3+x2﹣ax(a∈R,且a≠0).如果存在實數(shù)a∈(﹣∞,﹣1],使函數(shù)g(x)=f(x)+f′(x),x∈[﹣1,b](b>﹣1)在x=﹣1處取得最小值,則實數(shù)b的最大值為.六.利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的極值(共10小題)23.(2023?禪城區(qū)模擬)已知函數(shù)f(x)=x2﹣4x﹣a(ex﹣2+e﹣x+2)有唯一零點,則a=()A.﹣ B.﹣2 C. D.224.(2023?金鳳區(qū)校級一模)已知函數(shù)的極值點為x1,函數(shù)的最大值為x2,則()A.x2>x1 B.x2≥x1 C.x1>x2 D.x1≥x225.(2023?阜新模擬)已知函數(shù),則f(x)的極大值為()A.﹣3 B.1 C.27 D.﹣526.(2023?石嘴山一模)若函數(shù)有兩個不同的極值點,則實數(shù)a的取值范圍是()A.(﹣∞,1) B.(0,1) C.(0,2) D.(2,+∞)27.(2023?翠屏區(qū)校級模擬)若函數(shù)f(x)=x(x+a)2在x=1處有極大值,則實數(shù)a的值為()A.1 B.﹣1或﹣3 C.﹣1 D.﹣328.(2023?煙臺模擬)若函數(shù)有兩個極值點x1,x2,且f(x1)+f(x2)≤﹣5,則()A. B. C. D.29.(2023?武威模擬)若函數(shù)f(x)=(x﹣1)2+alnx有兩個極值點x1,x2,且x1<x2,則f(x2)的取值范圍為()A. B. C. D.30.(2023?洪山區(qū)校級模擬)已知函數(shù)f(x)=axex﹣ax+a﹣ex(a>0),若有且僅有兩個整數(shù)xi(i=1,2),滿足f(xi)<0,則實數(shù)a的取值范圍為.31.(2023?鎮(zhèn)安縣校級模擬)函數(shù)在x=2處取得極小值,且極小值為.32.(2023?云南模擬)若函數(shù)f(x)=alnx+bx在x=1處取得極值3,則b﹣a=.七.利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的最值(共8小題)33.(2023?瀘縣校級模擬)若函數(shù)f(x)=2x3﹣ax2+1(a∈R)在(0,+∞)內(nèi)有且只有一個零點,則a的值為()A.2 B.1 C.3 D.534.(2023?松江區(qū)二模)已知函數(shù),a∈R,在區(qū)間(t﹣3,t+5)上有最大值,則實數(shù)t的取值范圍是()A.﹣6<t<0 B.﹣6<t≤0 C.﹣6<t<2 D.﹣6<t≤235.(2023?北流市模擬)已知x=1為函數(shù)的極值點,則f(x)在區(qū)間上的最大值為()(注:ln2≈0.69)A.3 B.7﹣ln2 C.5 D.36.(2023?河北模擬)已知a∈R,函數(shù).若存在t∈R,使得,則當a取最大值時f(x)的最小值為()A.0 B. C. D.37.(2023?四川模擬)若ex+e2x≥a(x2﹣xlnx)(a>0),則a的取值范圍為()A.(0,e2] B. C. D.38.(2023?安慶二模)已知函數(shù)f(x)=eax﹣ax,其中a>0,若不等式對任意x>1恒成立,則a的最小值為.39.(2023?三明三模)已知不等式x﹣alnx﹣a﹣2b≥3恒成立,其中a≠0,則的最大值為.40.(2023?江西模擬)當x≥1時,不等式ax﹣sin(x﹣1)≥lnx+a恒成立,則a的范圍為.八.利用導(dǎo)數(shù)研究曲線上某點切線方程(共15小題)41.(2023?湖南模擬)已知函數(shù)f(x)=alnx+x2在x=1處的切線與直線x+y﹣1=0垂直,則a的值為()A.﹣2 B.﹣1 C.1 D.242.(2023?瀘縣校級模擬)已知曲線y=axex+lnx在點(1,ae)處的切線方程為y=3x+b,則()A.a(chǎn)=e,b=﹣2 B.a(chǎn)=e,b=2 C.a(chǎn)=e﹣1,b=﹣2 D.a(chǎn)=e﹣1,b=243.(2023?錦江區(qū)校級模擬)已知曲線y=xlnx+ae﹣x在點x=1處的切線方程為2x﹣y+b=0,則b=()A.﹣1 B.﹣2 C.﹣3 D.044.(2023?梅河口市校級三模)若過點(a,b)可作曲線y=x2﹣2x的兩條切線,則點(a,b)可以是()A.(0,0) B.(1,1) C.(3,0) D.(3,4)45.(2023?湖北模擬)已知m>0,n>0,直線與曲線y=lnx﹣n+2相切,則的最小值是()A.16 B.12 C.8 D.446.(2023?河南三模)已知函數(shù)f(x)=x3﹣x+a的圖象關(guān)于原點對稱,則與曲線y=f(x)和均相切的直線l有()A.1條 B.2條 C.3條 D.4條47.(2023?青羊區(qū)校級模擬)若過原點與曲線f(x)=x2ex+ax2﹣2x相切的直線,切點均與原點不重合的有2條,則a的取值范圍是()A.(e﹣2,+∞) B.(﹣∞,e﹣2) C.(0,e﹣2) D.(0,e﹣2]48.(2023?博白縣模擬)若曲線有三條過點(0,a)的切線,則實數(shù)a的取值范圍為()A. B. C. D.49.(2023?新疆模擬)已知函數(shù)f(x)=x2+alnx有兩條與直線y=2x平行的切線,且切點坐標分別為P(x1,f(x1)),Q(x2,f(x2)),則的取值范圍是.50.(2023?佛山模擬)已知函數(shù)f(x)=(x﹣3)ex,若經(jīng)過點(0,a)且與曲線y=f(x)相切的直線有三條,則()A.﹣3<a<﹣e B.a(chǎn)>﹣e C.a(chǎn)<﹣3 D.a(chǎn)<﹣3或a>﹣e51.(2023?湖南一模)已知函數(shù)f(x)=2+lnx,,若總存在兩條不同的直線與函數(shù)y=f(x),y=g(x)圖象均相切,則實數(shù)a的取值范圍為()A.(0,1) B.(0,2) C.(1,2) D.(1,e)52.(2023?重慶二模)已知f(x)=ax2(a>0)的圖象在x=1處的切線與函數(shù)g(x)=ex的圖象也相切,則該切線的斜率k=.53.(2023?鯉城區(qū)校級模擬)已知函數(shù)過點A(2,0)作曲線y=f(x)的切線,則切線的條數(shù)為.54.(2023?安徽模擬)若過點P(1,m)(m∈R)有3條直線與函數(shù)f(x)=xex的圖象相切,則m的取值范圍是.55.(2023?禹王臺區(qū)校級模擬)已知函數(shù)f(x)=ax2+(x2﹣2x+3)ex,無論a取何值,曲線y=f(x)均存在一條固定的切線,則該切線方程為.九.不等式恒成立的問題(共5小題)56.(2023?黃州區(qū)校級三模)隨著科技的不斷發(fā)展,人民消費水平的提升,手機購物逐漸成為消費的主流,當我們打開購物平臺時,會發(fā)現(xiàn)其首頁上經(jīng)常出現(xiàn)我們喜歡的商品,這是電商平臺推送的結(jié)果.假設(shè)電商平臺第一次給某人推送某商品,此人購買此商品的概率為,從第二次推送起,若前一次不購買此商品,則此次購買的概率為;若前一次購買了此商品,則此次仍購買的概率為.記第n次推送時不購買此商品的概率為Pn,當n≥2時,Pn≤M恒成立,則M的最小值為()A. B. C. D.57.(2023?湖北二模)已知不等式在上恒成立,則實數(shù)a的最小值為.58.(2023?青羊區(qū)校級模擬)若關(guān)于x的不等式xex﹣ax﹣alnx≥0對任意x∈(0,+∞)恒成立,則實數(shù)a的最大值是.59.(2023?大慶三模)已知函數(shù),則f(x)+f(﹣x)=3;若?x∈(0,+∞),不等式f(4﹣ax)+f(x2)≥3恒成立,則實數(shù)a的取值范圍是.60.(2023?廣西模擬)若不等式ax2>x2﹣x﹣1對x∈(﹣∞,0)恒成立,則a的取值范圍是.一.常見函數(shù)的導(dǎo)數(shù)公式:①;②;③;④;⑤;⑥;⑦;⑧。二.導(dǎo)數(shù)的四則運算和復(fù)合函數(shù)的求導(dǎo)法則:(1)(2)(3)(4)
專題04導(dǎo)數(shù)及其應(yīng)用目錄一覽2023真題展現(xiàn)考向一導(dǎo)數(shù)與單調(diào)性考向二利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的極值、最值真題考查解讀近年真題對比考向一導(dǎo)數(shù)的運算考向二利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的極值、最值考向三利用導(dǎo)數(shù)研究曲線上某點切線方程命題規(guī)律解密名校模擬探源易錯易混速記/二級結(jié)論速記考向一導(dǎo)數(shù)與單調(diào)性1.(2023?新高考Ⅱ?第6題)已知函數(shù)f(x)=aex﹣lnx在區(qū)間(1,2)上單調(diào)遞增,則a的最小值為()A.e2 B.e C.e﹣1 D.e﹣2【答案】C解:對函數(shù)f(x)求導(dǎo)可得,f'(x)=a依題意,ae即a≥1設(shè)g(x)=1xe易知當x∈(1,2)時,g′(x)<0,則函數(shù)g(x)在(1,2)上單調(diào)遞減,則a≥g(x)故選:C.考向二導(dǎo)數(shù)與極值、最值2.(2023?新高考Ⅱ?第11題)(多選)若函數(shù)f(x)=alnx+bx+A.bc>0 B.a(chǎn)b>0 C.b2+8ac>0 D.a(chǎn)c<0【答案】BCD解:函數(shù)定義域為(0,+∞)且f′(x)=a由題意,方程f′(x)=0即ax2﹣bx﹣2c=0有兩個正根,設(shè)為x1,x2,則有x1+x2=ba>0,x1x2=?2ca>∴ab>0,ac<0,∴ab?ac=a2bc<0,即bc<0.故選:BCD.【命題意圖】考查原函數(shù)和導(dǎo)函數(shù)的關(guān)系,考查求導(dǎo)公式,導(dǎo)數(shù)幾何意義及導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用,利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性、極值最值、函數(shù)零點問題.體會數(shù)形結(jié)合思想,分類討論思想,化歸和轉(zhuǎn)化思想.【考查要點】函數(shù)與導(dǎo)數(shù)是高考必考知識點,考查運用函數(shù)的導(dǎo)數(shù)解決問題:求切線方程、單調(diào)區(qū)間、極值最值、零點等.【得分要點】1.利用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)單調(diào)性:設(shè)函數(shù)在某個區(qū)間內(nèi)可導(dǎo),①該區(qū)間內(nèi)為增函數(shù);②該區(qū)間內(nèi)為減函數(shù);注意:當在某個區(qū)間內(nèi)個別點處為零,在其余點處為正(或負)時,在這個區(qū)間上仍是遞增(或遞減)的。=3\*GB3③在該區(qū)間內(nèi)單調(diào)遞增在該區(qū)間內(nèi)恒成立;=4\*GB3④在該區(qū)間內(nèi)單調(diào)遞減在該區(qū)間內(nèi)恒成立;2.利用導(dǎo)數(shù)求極值:(1)定義:設(shè)函數(shù)在點附近有定義,如果對附近所有的點,都有,就說是函數(shù)的一個極大值。記作=,如果對附近所有的點,都有,就說是函數(shù)的一個極小值。記作=。極大值和極小值統(tǒng)稱為極值。(2)求函數(shù)在某個區(qū)間上的極值的步驟:(i)求導(dǎo)數(shù);(ii)求方程的根;(iii)檢查在方程的根的左右的符號:“左正右負”在處取極大值;“左負右正”在處取極小值。特別提醒:=1\*GB3①是極值點的充要條件是點兩側(cè)導(dǎo)數(shù)異號,而不僅是=0,=0是為極值點的必要而不充分條件。=2\*GB3②給出函數(shù)極大(小)值的條件,一定要既考慮,又要考慮檢驗“左正右負”(“左負右正”)的轉(zhuǎn)化,否則條件沒有用完,這一點一定要切記!3.利用導(dǎo)數(shù)求最值:比較端點值和極值(1)定義:函數(shù)在一閉區(qū)間上的最大值是此函數(shù)在此區(qū)間上的極大值與其端點值中的“最大值”;函數(shù)在一閉區(qū)間上的最小值是此函數(shù)在此區(qū)間上的極小值與其端點值中的“最小值”。(2)求函數(shù)在[]上的最大值與最小值的步驟:=1\*GB3①求函數(shù)在()內(nèi)的極值(極大值或極小值);=2\*GB3②將的各極值與,比較,其中最大的一個為最大值,最小的一個為最小值??枷蛞唬畬?dǎo)數(shù)的運算(多選)1.(2022?新高考Ⅰ)已知函數(shù)f(x)及其導(dǎo)函數(shù)f′(x)的定義域均為R,記g(x)=f′(x).若f(﹣2x),g(2+x)均為偶函數(shù),則()A.f(0)=0 B.g()=0 C.f(﹣1)=f(4) D.g(﹣1)=g(2)解:∵f(﹣2x)為偶函數(shù),∴可得f(﹣2x)=f(+2x),∴f(x)關(guān)于x=對稱,令x=,可得f(﹣2×)=f(+2×),即f(﹣1)=f(4),故C正確;∵g(2+x)為偶函數(shù),∴g(2+x)=g(2﹣x),g(x)關(guān)于x=2對稱,故D不正確;∵f(x)關(guān)于x=對稱,∴x=是函數(shù)f(x)的一個極值點,∴函數(shù)f(x)在(,t)處的導(dǎo)數(shù)為0,即g()=f′()=0,又∴g(x)的圖象關(guān)于x=2對稱,∴g()=g()=0,∴函數(shù)f(x)在(,t)的導(dǎo)數(shù)為0,∴x=是函數(shù)f(x)的極值點,又f(x)的圖象關(guān)于x=對稱,∴(,t)關(guān)于x=的對稱點為(,t),由x=是函數(shù)f(x)的極值點可得x=是函數(shù)f(x)的一個極值點,∴g()=f′()=0,進而可得g()=g()=0,故x=是函數(shù)f(x)的極值點,又f(x)的圖象關(guān)于x=對稱,∴(,t)關(guān)于x=的對稱點為(﹣,t),∴g(﹣)=f′(﹣)=0,故B正確;f(x)圖象位置不確定,可上下移動,即每一個自變量對應(yīng)的函數(shù)值不是確定值,故A錯誤.解法二:構(gòu)造函數(shù)法,令f(x)=1﹣sinπx,則f(﹣2x)=1+cos2πx,則g(x)=f′(x)=﹣πcosπx,g(x+2)=﹣πcos(2π+πx)=﹣πcosπx,滿足題設(shè)條件,可得只有選項BC正確,故選:BC.考向二利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的極值(多選)2.(2022?新高考Ⅰ)已知函數(shù)f(x)=x3﹣x+1,則()A.f(x)有兩個極值點 B.f(x)有三個零點 C.點(0,1)是曲線y=f(x)的對稱中心 D.直線y=2x是曲線y=f(x)的切線解:f′(x)=3x2﹣1,令f′(x)>0,解得或,令f′(x)<0,解得,∴f(x)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,且,∴f(x)有兩個極值點,有且僅有一個零點,故選項A正確,選項B錯誤;又f(x)+f(﹣x)=x3﹣x+1﹣x3+x+1=2,則f(x)關(guān)于點(0,1)對稱,故選項C正確;假設(shè)y=2x是曲線y=f(x)的切線,設(shè)切點為(a,b),則,解得或,顯然(1,2)和(﹣1,﹣2)均不在曲線y=f(x)上,故選項D錯誤.故選:AC.考向三.利用導(dǎo)數(shù)研究曲線上某點切線方程3.(2022?新高考Ⅰ)若曲線y=(x+a)ex有兩條過坐標原點的切線,則a的取值范圍是.解:y'=ex+(x+a)ex,設(shè)切點坐標為(x0,(x0+a)),∴切線的斜率k=,∴切線方程為y﹣(x0+a)=()(x﹣x0),又∵切線過原點,∴﹣(x0+a)=()(﹣x0),整理得:,∵切線存在兩條,∴方程有兩個不等實根,∴Δ=a2+4a>0,解得a<﹣4或a>0,即a的取值范圍是(﹣∞,﹣4)∪(0,+∞),故答案為:(﹣∞,﹣4)∪(0,+∞).4.(2022?新高考Ⅱ)曲線y=ln|x|過坐標原點的兩條切線的方程為,.解:當x>0時,y=lnx,設(shè)切點坐標為(x0,lnx0),∵y'=,∴切線的斜率k=,∴切線方程為y﹣lnx0=(x﹣x0),又∵切線過原點,∴﹣lnx0=﹣1,∴x0=e,∴切線方程為y﹣1=,即x﹣ey=0,當x<0時,y=ln(﹣x),與y=lnx的圖像關(guān)于y軸對稱,∴切線方程也關(guān)于y軸對稱,∴切線方程為x+ey=0,綜上所述,曲線y=ln|x|經(jīng)過坐標原點的兩條切線方程分別為x﹣ey=0,x+ey=0,故答案為:x﹣ey=0,x+ey=0.5.(2021?新高考Ⅰ)若過點(a,b)可以作曲線y=ex的兩條切線,則()A.eb<a B.ea<b C.0<a<eb D.0<b<ea解:法一:函數(shù)y=ex是增函數(shù),y′=ex>0恒成立,函數(shù)的圖象如圖,y>0,即切點坐標在x軸上方,如果(a,b)在x軸下方,連線的斜率小于0,不成立.點(a,b)在x軸或下方時,只有一條切線.如果(a,b)在曲線上,只有一條切線;(a,b)在曲線上側(cè),沒有切線;由圖象可知(a,b)在圖象的下方,并且在x軸上方時,有兩條切線,可知0<b<ea.故選:D.法二:設(shè)過點(a,b)的切線橫坐標為t,則切線方程為y=et(x﹣t)+et,可得b=et(a+1﹣t),設(shè)f(t)=et(a+1﹣t),可得f′(t)=et(a﹣t),t∈(﹣∞,a),f′(t)>0,f(t)是增函數(shù),t∈(a,+∞),f′(t)<0,f(t)是減函數(shù),因此當且僅當0<b<ea時,上述關(guān)于t的方程有兩個實數(shù)解,對應(yīng)兩條切線.故選:D.6.(2021?新高考Ⅱ)已知函數(shù)f(x)=|ex﹣1|,x1<0,x2>0,函數(shù)f(x)的圖象在點A(x1,f(x1))和點B(x2,f(x2))的兩條切線互相垂直,且分別交y軸于M,N兩點,則的取值范圍是.【解答】解:當x<0時,f(x)=1﹣ex,導(dǎo)數(shù)為f′(x)=﹣ex,可得在點A(x1,1﹣ex1)處的斜率為k1=﹣ex1,切線AM的方程為y﹣(1﹣ex1)=﹣ex1(x﹣x1),令x=0,可得y=1﹣ex1+x1ex1,即M(0,1﹣ex1+x1ex1),當x>0時,f(x)=ex﹣1,導(dǎo)數(shù)為f′(x)=ex,可得在點B(x2,ex2﹣1)處的斜率為k2=ex2,令x=0,可得y=ex2﹣1﹣x2ex2,即N(0,ex2﹣1﹣x2ex2),由f(x)的圖象在A,B處的切線相互垂直,可得k1k2=﹣ex1?ex2=﹣1,即為x1+x2=0,x1<0,x2>0,所以===∈(0,1).故答案為:(0,1).從近三年的新高考試題來看,多集中于考查利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性、極值與最值、不等式證明等問題,常結(jié)合函數(shù)的零點、最值等問題綜合考查,比如含函數(shù)單調(diào)性問題、恒成立問題等。復(fù)習(xí)時,重點把握導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用,加強導(dǎo)數(shù)與函數(shù)的單調(diào)性、導(dǎo)數(shù)與函數(shù)的極值,導(dǎo)數(shù)與函數(shù)的最值的認知,理解劃歸與轉(zhuǎn)化思想、分類討論思想、函數(shù)與方程思想的應(yīng)用。一.變化的快慢與變化率(共2小題)1.(2023?河南模擬)某海灣擁有世界上最大的海潮,其高低水位之差可達到15米.假設(shè)在該海灣某一固定點,大海水深d(單位:m)與午夜后的時間t(單位:h)之間的關(guān)系為d(t)=10+4cost,則下午5:00時刻該固定點的水位變化的速度為()A. B. C. D.【解答】解:由d(t)=10+4cost,知d'(t)=﹣sint,所以下午5:00時刻該固定點的水位變化的速度為d'(17)=﹣sin(?17)=﹣sin(5π+)=﹣×(﹣)=.故選:A.2.(2023?奉賢區(qū)校級三模)函數(shù)y=x3在區(qū)間[0,2]的平均變化率與在x=x0(0≤x0≤2)處的瞬時變化率相同,則正數(shù)x0=.【解答】解:函數(shù)y=x3在區(qū)間[0,2]的平均變化率為,y=x3,則y'=3x2,故函數(shù)y=x3在x=x0(0≤x0≤2)處的瞬時變化率為,由題意可知,,解得(負值舍去).故答案為:.二.導(dǎo)數(shù)及其幾何意義(共2小題)3.(2023?平頂山模擬)曲線在點處的切線的斜率為0,則實數(shù)a=()A. B. C.﹣1 D.1【解答】解:由題可得,則,所以a=1.故選:D.4.(2023?定西模擬)已知函數(shù)f(x)=x2lnx的圖象在(1,f(1))處的切線與直線x+ay﹣1=0垂直,則實數(shù)a=.【解答】解:由f(x)=x2lnx得f′(x)=2xlnx+x,所以f′(1)=1,由于f(x)在(1,f(1))處的切線與直線x+ay﹣1=0垂直,所以.故答案為:1.三.導(dǎo)數(shù)的運算(共3小題)5.(2023?大埔縣三模)設(shè)函數(shù)f(x)在R上可導(dǎo),且f(lnx)=x+lnx,則f′(0)=()A.0 B.1 C.2 D.3【解答】解:令t=lnx,則t∈R,x=et,所以f(t)=et+t,所以f′(t)=et+1,所以f′(0)=e0+1=2.故選:C.6.(2023?湖北模擬)函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)為()A. B. C. D.【解答】解:,則.故選:D.7.(2023?南關(guān)區(qū)校級模擬)已知函數(shù),其導(dǎo)函數(shù)記為f'(x),則f(389)+f'(389)+f(﹣389)﹣f'(﹣389)=()A.2 B.﹣2 C.3 D.﹣3【解答】解:=,,∵f′(﹣x)=f′(x),∴f′(389)﹣f′(﹣389)=0,又,∴f(389)+f(﹣389)=2,∴f(389)+f'(389)+f(﹣389)﹣f'(﹣389)=2.故選:A.四.利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性(共14小題)8.(2023?東莞市校級三模)已知,則a,b,c的大小關(guān)系為()A.a(chǎn)>c>b B.c>b>a C.b>a>c D.a(chǎn)>b>c【解答】解:a=e0.9+1,b==2+0.9,c=ln(0.9e3)=ln0.9+3,b﹣a=2+0.9﹣(e0.9+1)=1+0.9﹣e0.9,設(shè)f(x)=1+x﹣ex,x>0f′(x)=1﹣ex<0,所以f(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞減,因為0.9>0,所以f(0.9)<f(0)=0,所以b<a,c﹣b=3+ln0.9﹣(2+0.9)=1+ln0.9﹣0.9,令g(x)=1+lnx﹣x,x∈(0,1),g′(x)=﹣1=>0,所以g(x)在(0,1)上單調(diào)遞增,又0<0.9<1,所以g(0.9)<g(1)=0,所以c<b,所以a>b>c,故選:D.9.(2023?湖南模擬)函數(shù)f(x)的定義域為D,導(dǎo)函數(shù)為f′(x),若對任意x∈D,f′(x)<f(x)成立,則稱f(x)為“導(dǎo)減函數(shù)”.下列函數(shù)中,是“導(dǎo)減函數(shù)”的為()A.y=x2 B.y=cosx C.y=logπx D.y=2x【解答】解:若函數(shù)的定義域為D,若對任意x∈D,y=x2,y'=2x,當x=1時,y'=2>y=1,則y=x2不符合導(dǎo)減函數(shù)的定義;y=cosx,y′=﹣sinx,當x=π時,y'=0>y=﹣1,則y=cosx不符合導(dǎo)減函數(shù)的定義;y=logπx,,當時,,則y=logπx不符合導(dǎo)減函數(shù)的定義;y=2x,y'=2xln2<2x,則y=2x符合導(dǎo)減函數(shù)的定義.故選:D.10.(2023?遼陽二模)現(xiàn)代建筑講究線條感,曲線之美讓人稱奇.衡量曲線彎曲程度的重要指標是曲率,曲線的曲率定義如下:若f'(x)是f(x)的導(dǎo)函數(shù),f″(x)是f'(x)的導(dǎo)函數(shù),則曲線y=f(x)在點(x,f(x))處的曲率.函數(shù)f(x)=3lnx的圖象在(1,f(1))處的曲率為()A. B. C. D.【解答】解:因為f(x)=3lnx,所以,,所以f′(1)=3,f″(1)=﹣3,所以K===.故選:D.11.(2023?射洪市校級模擬)設(shè)函數(shù)f(x),g(x)在R的導(dǎo)函數(shù)存在,且f′(x)<g′(x),則當x∈(a,b)時()A.f(x)<g(x) B.f(x)>g(x) C.f(x)+g(a)<g(x)+f(a) D.f(x)+g(b)<g(x)+f(b)【解答】解:設(shè)h(x)=f(x)﹣g(x),則h'(x)=f'(x)﹣g'(x)<0,所以h(x)在R上單調(diào)遞減,因為a<x<b,所以h(a)>h(x)>h(b),即f(a)﹣g(a)>f(x)﹣g(x)>f(b)﹣g(b),所以f(x)+g(a)<g(x)+f(a),f(x)+g(b)>g(x)+f(b),即選項C正確,D錯誤,而選項A和B無法判斷.故選:C.12.(2023?江寧區(qū)校級二模)若函數(shù)f(x)=lnx與g(x)=ax﹣1(a>0)的圖像有且僅有一個交點,則關(guān)于x的不等式f(x﹣3)<a﹣3x﹣4的解集為()A.(﹣∞,4) B.(4,+∞) C.(3,4) D.(3,5)【解答】解:f(x)與g(x)只有1個交點等價于函數(shù)h(x)=lnx﹣ax+1只有1個零點,即只有1個解,令,則,p'(1)=0,當0<x<1時,p'(x)>0,p(x)單調(diào)遞增,當x>1時,p'(x)<0,p(x)單調(diào)遞減,并且p(x)>0,所以p(x)max=p(1)=1,p(e﹣2)<0,函數(shù)p(x)的大致圖像如下圖:∵a>0,∴a=1,原不等式為:ln(x﹣3)<1﹣3x﹣4,即ln(x﹣3)+3x﹣4﹣1<0,令k(x)=ln(x﹣3)+3x﹣4﹣1,顯然k(x)在x>3時是增函數(shù),又k(4)=0,∴k(x)<0的解集是(3,4)故選:C.13.(2023?浙江模擬)已知a,b,c∈(﹣1,0),且滿足,則()A.c<b<a B.b<a<c C.a(chǎn)<c<b D.a(chǎn)<b<c【解答】解:已知a,b,c∈(﹣1,0),且滿足,易得a=ln(a+1)﹣ln3+2,b=3+ln(b+1)﹣ln4,ln(c+1)=c+ln2﹣1,整理得a﹣ln(a+1)=2﹣ln3,b﹣ln(b+1)=3﹣ln4,c﹣ln(c+1)=1﹣ln2,不妨設(shè)f(x)=x﹣ln(x+1),函數(shù)定義域為(﹣1,+∞),可得f′(x)=1﹣=,當﹣1<x<0時,f′(x)<0,f(x)單調(diào)遞減;當x>0時,f′(x)>0,f(x)單調(diào)遞增,所以f(c)<f(a)<f(b),a,b,c<0,解得b<a<c.故選:B.14.(2023?華龍區(qū)校級模擬)函數(shù)f(x)=ln2x的圖象與函數(shù)的圖象交點的橫坐標為x0,則=()A.﹣ln2 B.﹣ C. D.ln2【解答】解:令f(x)=g(x),則ln2x=ex﹣e﹣x+x﹣(x>0),所以ex﹣e﹣x﹣x=ln2x﹣2x+=e﹣ln2x﹣eln2x+ln2x,設(shè)h(x)=ex﹣e﹣x﹣x(x>0),則h'(x)=ex+e﹣x﹣1>1+0﹣1=0,所以h(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞增,所以x0=﹣ln2x0,即,所以=?(﹣x0)=﹣.故選:B.15.(2023?揚州三模)已知函數(shù)f(x)的導(dǎo)函數(shù)為g(x),f(x)和g(x)的定義域均為R,g(x)為偶函數(shù),f(x)﹣ex﹣sinx也為偶函數(shù),則下列不等式一定成立的是()A.f(0)=0 B.g(0)=0 C.f(x)<f(ex) D.g(x)<g(ex)【解答】解:根據(jù)題意,設(shè)h(x)=f(x)﹣ex﹣sinx,由于h(x)為偶函數(shù),則h(﹣x)=h(x),即f(﹣x)﹣e﹣x+sinx=f(x)﹣ex﹣sinx,等號兩邊同時求導(dǎo)可得:﹣f′(﹣x)+e﹣x+cosx=f′(x)﹣ex﹣cosx,即﹣g(﹣x)+e﹣x+cosx=g(x)﹣ex﹣cosx,又由g(x)為偶函數(shù),變形可得g(x)=(ex+e﹣x)+cosx,故f(x)=(ex﹣e﹣x)+sinx+C(C為常數(shù)),由此分析選項:對于A,由于C不確定,f(0)=0不一定成立,A錯誤;對于B,g(0)=(1+1)+1=2,B錯誤;對于C,設(shè)F(x)=ex﹣x,有F′(x)=ex﹣1,當x∈(0,+∞)時,F(xiàn)′(x)=ex﹣1>0,F(xiàn)(x)為增函數(shù),當x∈(﹣∞,0)時,F(xiàn)′(x)=ex﹣1<0,F(xiàn)(x)為減函數(shù),則有F(x)≥F(0)=1,故ex>x在R上恒成立,又由g(x)=(ex+e﹣x)+cosx≥1+cosx≥0,f(x)為R上的增函數(shù),則有f(x)<f(ex),C正確;對于D,g(x)為偶函數(shù),其圖象關(guān)于y軸對稱,不能保證g(x)<g(ex)成立,D錯誤.故選:C.16.(2023?九江模擬)設(shè)函數(shù)f(x)的定義域為R,其導(dǎo)函數(shù)為f′(x),且滿足f(x)>f′(x)+1,f(0)=2023,則不等式e﹣xf(x)>e﹣x+2022(其中e為自然對數(shù)的底數(shù))的解集是()A.(2022,+∞) B.(﹣∞,2023) C.(0,2022) D.(﹣∞,0)【解答】解:設(shè)g(x)=,∵f(x)>f′(x)+1,即f′(x)﹣f(x)+1<0,∴g′(x)=<0,∴g(x)在R上單調(diào)遞減,又f(0)=2023,∴不等式e﹣xf(x)>e﹣x+2022?>2022=f(0)﹣1=,即g(x)>g(0),∴x<0,∴原不等式的解集為(﹣∞,0).故選:D.17.(2023?邵陽三模)定義在R上的可導(dǎo)函數(shù)f(x)滿足f(x)﹣f(﹣x)=x(ex+e﹣x),且在(0,+∞)上有,若實數(shù)a滿足f(2a)﹣f(a+2)﹣2ae﹣2a+ae﹣a﹣2+2e﹣a﹣2≥0,則a的取值范圍為()A. B.a(chǎn)≥2 C.或a≥2 D.a(chǎn)≤2【解答】解:設(shè)g(x)=f(x)﹣xe﹣x,則g'(x)=f'(x)+,因為在(0,+∞)上有,所以當x>0時,g'(x)<0,即g(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞減,又g(x)﹣g(﹣x)=f(x)﹣xe﹣x﹣f(﹣x)﹣xex=x(ex+e﹣x)﹣xe﹣x﹣xex=0,所以g(x)=g(﹣x),即g(x)為偶函數(shù),所以g(x)在(﹣∞,0)上單調(diào)遞增,由f(2a)﹣f(a+2)﹣2ae﹣2a+ae﹣a﹣2+2e﹣a﹣2≥0,得f(2a)﹣2ae﹣2a≥f(a+2)﹣(a+2)e﹣(a+2),即g(2a)≥g(a+2),所以|2a|≤|a+2|,解得﹣≤a≤2.故選:A.18.(2023?安徽模擬)設(shè)5a+1=5ln5,b+e﹣3=3,,則()A.b<c<a B.a(chǎn)<b<c C.c<a<b D.c<b<a【解答】解:易知,.令,,則f(x)在(0,+∞)單調(diào)遞增,又e3>5,所以,所以a<b.又,則,即b<c.綜上,a<b<c.故選:B.19.(2023?駐馬店三模)設(shè),則()A.a(chǎn)>b>c B.c>b>a C.a(chǎn)>c>b D.c>a>b【解答】解:設(shè)f(x)=,x>1,則f′(x)=,當x>e時,f′(x)>0,即f(x)在(e,+∞)上單調(diào)遞增,當1<x<e時,f′(x)<0,即f(x)在(1,e)上單調(diào)遞減,a==,b==,c=2=,∵e2<8,∴,,即b<a.∵<2<e,∴f()>f(2),即c>a,綜上,c>a>b.故選:D.20.(2023?海淀區(qū)校級三模)已知函數(shù)f(x)=x﹣asinx在R上不是單調(diào)函數(shù),且其圖象完全位于直線x﹣y﹣3=0與x﹣y+4=0之間(不含邊界),則a的一個取值為.【解答】解:由題意得f′(x)=1﹣acosx,∵f′(x)的最大最小值必在1﹣a,1+a中取得,且f(x)=x﹣asinx在R上不是單調(diào)函數(shù),∴必有(1﹣a)(1+a)<0,解得|a|>1,又f(x)圖象完全位于直線x﹣y﹣3=0與x﹣y+4=0之間,∴x+4﹣(x﹣asinx)>0且x﹣asinx﹣(x﹣3)>0,即恒成立,則|a|<3,綜上所述,1<|a|<3.故答案為:2(答案不唯一)21.(2023?呂梁三模)若a=e0.7,b=,則a,b,c的大小關(guān)系為()A.a(chǎn)>c>b B.b>a>c C.c>b>a D.b>c>a【解答】解:令,則,當x∈(1,+∞)時,f'(x)<0,函數(shù)f(x)在(1,+∞)上單調(diào)遞減,故f(3.5)<f(1)=0,即,即b<c;令,則g'(x)=ex﹣x﹣1,g″(x)=ex﹣1,當0<x<1時,g'′(x)>0,g′(x)單調(diào)遞增且g′(0)=0,故g′(x)>0,故函數(shù)g(x)在(0,1)上單調(diào)遞增,故g(0.7)>g(0)=0,即,故a>c,則a>c>b,故選:A.五.函數(shù)在某點取得極值的條件(共1小題)22.(2023?常德二模)已知函數(shù)f(x)=ax3+x2﹣ax(a∈R,且a≠0).如果存在實數(shù)a∈(﹣∞,﹣1],使函數(shù)g(x)=f(x)+f′(x),x∈[﹣1,b](b>﹣1)在x=﹣1處取得最小值,則實數(shù)b的最大值為.【解答】解:由題意,g(x)=ax3+(3a+1)x2+(2﹣a)x﹣a,據(jù)題知,g(x)≥g(﹣1)在區(qū)間[﹣1,b]上恒成立,即:(x+1)[ax2+(2a+1)x+(1﹣3a)]≥0…①當x=﹣1時,不等式①成立;當﹣1<x≤b時,不等式①可化為ax2+(2a+1)x+(1﹣3a)≥0…②令?(x)=ax2+(2a+1)x+(1﹣3a),由a∈(﹣∞,﹣1]知其圖象是開口向下的拋物線,故它在閉區(qū)間的最小值必在區(qū)間端點處取得.又?(﹣1)=﹣4a>0,故不等式②成立的充要條件是?(b)≥0,整理得:≤﹣在a∈(﹣∞,﹣1]上有解,∴≤1,∴﹣1<b≤,∴實數(shù)b的最大值為,故答案為:.六.利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的極值(共10小題)23.(2023?禪城區(qū)模擬)已知函數(shù)f(x)=x2﹣4x﹣a(ex﹣2+e﹣x+2)有唯一零點,則a=()A.﹣ B.﹣2 C. D.2【解答】解:f(x)=x2﹣4x﹣a(ex﹣2+e﹣x+2)=(x﹣2)2﹣a(ex﹣2+e﹣x+2)﹣4,令t=x﹣2,則f(t)=t2﹣a(et+e﹣t)﹣4為偶函數(shù),圖象關(guān)于t=0對稱,若f(t)=0有唯一零點,則根據(jù)偶函數(shù)的性質(zhì)可知f(0)=﹣4﹣2a=0,所以a=﹣2.故選:B.24.(2023?金鳳區(qū)校級一模)已知函數(shù)的極值點為x1,函數(shù)的最大值為x2,則()A.x2>x1 B.x2≥x1 C.x1>x2 D.x1≥x2【解答】解:在(0,+∞)上單調(diào)遞增,且,,所以,.由,當x∈(0,e)時,h′(x)>0,h(x)單調(diào)遞增,當x∈(e,+∞)時,h′(x)<0,h(x)單調(diào)遞減,所以,即,所以x1>x2.故選:C.25.(2023?阜新模擬)已知函數(shù),則f(x)的極大值為()A.﹣3 B.1 C.27 D.﹣5【解答】解:∵,∴,∴,解得f′(2)=15,∴f(x)=x3+3x2﹣9x,f′(x)=3x2+6x﹣9=3(x+3)(x﹣1),∴當x<﹣3或x>1時,f′(x)>0;當﹣3<x<1時,f′(x)<0,∴f(x)在(﹣∞,﹣3)和(1,+∞)上單調(diào)遞增,在(﹣3,1)上單調(diào)遞減,∴當x=﹣3時,f(x)取得極大值27.故選:C.26.(2023?石嘴山一模)若函數(shù)有兩個不同的極值點,則實數(shù)a的取值范圍是()A.(﹣∞,1) B.(0,1) C.(0,2) D.(2,+∞)【解答】解:因為有兩個不同的極值點,所以在(0,+∞)上有2個不同的零點,且零點兩側(cè)異號,所以x2﹣4x+2a=0在(0,+∞)有2個不同的實數(shù)根x1,x2,且根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)可知這兩根的兩側(cè)函數(shù)值異號,所以,解得0<a<2.故選:C.27.(2023?翠屏區(qū)校級模擬)若函數(shù)f(x)=x(x+a)2在x=1處有極大值,則實數(shù)a的值為()A.1 B.﹣1或﹣3 C.﹣1 D.﹣3【解答】解:函數(shù)f(x)=x(x+a)2,f'(x)=(x+a)2+2x(x+a)=(x+a)(3x+a),函數(shù)f(x)=x(x+a)2在x=1處有極大值,可得f'(1)=(1+a)(3+a)=0,解得a=﹣1或a=﹣3,當a=﹣1時,f'(x)=(x﹣1)(3x﹣1),時,f'(x)<0,x∈(1,+∞)時,f'(x)>0,故f(x)在上單調(diào)遞減,在(1,+∞)上單調(diào)遞增,f(x)在x=1處有極小值,不合題意.當a=﹣3時,f'(x)=(x﹣3)(3x﹣3),x∈(﹣∞,1)時f'(x)>0,x∈(1,3)時f'(x)<0,f(x)在(﹣∞,1)上單調(diào)遞增,在(1,3)上單調(diào)遞減,f(x)在x=1處有極大值,符合題意.綜上可得,a=﹣3.故選:D.28.(2023?煙臺模擬)若函數(shù)有兩個極值點x1,x2,且f(x1)+f(x2)≤﹣5,則()A. B. C. D.【解答】解:由函數(shù),可得f′(x)=x+a+=,因為函數(shù)f(x)存在兩個極值點x1,x2,所以x1,x2是方程f′(x)=0的兩個正根,即x2+ax+1=0的兩個正根為x1,x2.所以,即,所以f(x1)+f(x2)=lnx1++ax1+lnx2++ax2=(+)+ln(x1x2)+a(x1+x2)=﹣1﹣,f(x1)+f(x2)≤﹣5,所以﹣1﹣≤﹣5,可得a2≥8,因為a<﹣2,所以a.故選:C.29.(2023?武威模擬)若函數(shù)f(x)=(x﹣1)2+alnx有兩個極值點x1,x2,且x1<x2,則f(x2)的取值范圍為()A. B. C. D.【解答】解:因為f(x)=(x﹣1)2+alnx,所以,若函數(shù)f(x)=(x﹣1)2+alnx有兩個極值點x1,x2,則,所以,且,所以,令函數(shù),則g′(x)=(2﹣4x)lnx>0在上恒成立,故g(x)在上單調(diào)遞增,則,即f(x2)的取值范圍為,故選:A.30.(2023?洪山區(qū)校級模擬)已知函數(shù)f(x)=axex﹣ax+a﹣ex(a>0),若有且僅有兩個整數(shù)xi(i=1,2),滿足f(xi)<0,則實數(shù)a的取值范圍為.【解答】解:若f(x)<0,則a(xex﹣x+1)<ex,所以<,所以>x﹣,令g(x)=x﹣,則g′(x)=1﹣=,令r(x)=ex﹣2+x,則r(x)在R上單調(diào)遞增,且r(0)=﹣1<0,r(1)=e﹣1>0,所以存在x0∈(0,1),當x∈(﹣∞,x0),則r(x)<0,g′(x)<0,g(x)單調(diào)遞減,當x∈(x0,+∞)時,r(x)>0,g′(x)>0,g(x)單調(diào)遞增,因為g(0)=g(1),所以只需>1且≤g(﹣1)且≤g(2),所以,解得≤a<1,所以a的取值范圍為[,1).故答案為:[,1).31.(2023?鎮(zhèn)安縣校級模擬)函數(shù)在x=2處取得極小值,且極小值為.【解答】解:f(x)的定義域為(0,+∞),又=,∴當0<x<2時,f′(x)<0,即f(x)在(0,2)上單調(diào)遞減,當x>2時,f′(x)>0,即f(x)在(2,+∞)上單調(diào)遞增,故函數(shù)f(x)在x=2處取得極小值,且極小值為1+ln2.故答案為:2;1+ln232.(2023?云南模擬)若函數(shù)f(x)=alnx+bx在x=1處取得極值3,則b﹣a=.【解答】解:∵f(x)=alnx+bx,∴,又函數(shù)f(x)在x=1處取得極值3,則f'(1)=a+b=0,且f(1)=b=3,∴a=﹣3,b=3,b﹣a=6.故答案為:6.七.利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的最值(共8小題)33.(2023?瀘縣校級模擬)若函數(shù)f(x)=2x3﹣ax2+1(a∈R)在(0,+∞)內(nèi)有且只有一個零點,則a的值為()A.2 B.1 C.3 D.5【解答】解:因為函數(shù)f(x)=2x3﹣ax2+1(a∈R)在(0,+∞)內(nèi)有且只有一個零點,所以f′(x)=2x(3x﹣a),x∈(0,+∞),①當a≤0時,f′(x)=2x(3x﹣a)>0,函數(shù)f(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞增,f(0)=1,所以f(x)沒有零點,舍去,②當a>0時,f′(x)=2x(3x﹣a)>0的解為x>a,所以f(x)在(0,a)上遞減,在(a,+∞)上遞增,又f(x)只有一個零點,所以f(a)=﹣+1=0,解得a=3,故選:C.34.(2023?松江區(qū)二模)已知函數(shù),a∈R,在區(qū)間(t﹣3,t+5)上有最大值,則實數(shù)t的取值范圍是()A.﹣6<t<0 B.﹣6<t≤0 C.﹣6<t<2 D.﹣6<t≤2【解答】解:y′=x2﹣2x﹣3=(x﹣3)(x+1),易知當x<﹣1或x>3時,y′>0,則函數(shù)在(﹣∞,﹣1),(3,+∞)上單調(diào)遞增,當﹣1<x<3時,y′<0,則函數(shù)在(﹣1,3)上單調(diào)遞減,則函數(shù)在x=﹣1處取得極大值,且極大值為,令,即x3﹣3x2﹣9x﹣5=0,即(x+1)2(x﹣5)=0,解得x=﹣1或x=5,又函數(shù)在區(qū)間(t﹣3,t+5)上有最大值,則t﹣3<﹣1<t+5≤5,解得﹣6<t≤0.故選:B.35.(2023?北流市模擬)已知x=1為函數(shù)的極值點,則f(x)在區(qū)間上的最大值為()(注:ln2≈0.69)A.3 B.7﹣ln2 C.5 D.【解答】解:,由于x=1是f(x)的極值點,所以f'(1)=1+2﹣a=3﹣a=0,a=3,此時,所以f(x)在區(qū)間(0,1),f'(x)<0,f(x)單調(diào)遞減;在區(qū)間(1,+∞),f'(x)>0,f(x)單調(diào)遞增,所以x=1是f(x)極小值點,a=3符合題意,,,由于,所以f(x)在區(qū)間上的最大值為7﹣ln2.故選:B.36.(2023?河北模擬)已知a∈R,函數(shù).若存在t∈R,使得,則當a取最大值時f(x)的最小值為()A.0 B. C. D.【解答】解:因為,所以f′(x)=ax3﹣x,依題意f′(t+2)﹣f′(t)=[a(t+2)3﹣(t+2)]﹣(at3﹣t)=2a(3t2+6t+4)﹣2,因為存在t∈R,使得,所以,即有解,因為t∈R,則3t2+6t+4=3(t+1)2+1≥1,所以有解,所以,因為3t2+6t+4≥1,所以,所以,所以a的最大值為.此時,當且僅當時,取等號,所以f(x)的最小值為,故選:C.37.(2023?四川模擬)若ex+e2x≥a(x2﹣xlnx)(a>0),則a的取值范圍為()A.(0,e2] B. C. D.【解答】解:不等式ex+e2x≥a(x2﹣xlnx)化為,即,所以.設(shè),則,令t′=0,則,解得x=1,當0<x<1時,t′(x)<0,t(x)單調(diào)遞減;當x>1時,t′(x)>0,t(x)單調(diào)遞增;所以.令f(t)=t﹣alnt+e2(t≥e),則.當0<a≤e時,f′(t)≥0,f(t)單調(diào)遞增;所以f(t)≥f(e)=e﹣a+e2≥0,解得a≤e+e2,故0<a≤e滿足條件;當a>e時,當e<t<a時,f′(t)<0,當t>a時,f′(t)>0,f(t)在(e,a)上單調(diào)遞減;f(t)在(a,+∞)上單調(diào)遞增;所以,設(shè)g(a)=a﹣alna+e2(a>e),則g′(a)=﹣lna<0,所以g(a)在(e,+∞)上單調(diào)遞減,又g(e2)=e2﹣e2lne2+e2=0,所以g(a)≥g(e2),所以e<a≤e2,綜上所述,a的取值范圍為(0,e2].故選:A.38.(2023?安慶二模)已知函數(shù)f(x)=eax﹣ax,其中a>0,若不等式對任意x>1恒成立,則a的最小值為.【解答】解:因為f(x)=eax﹣ax,所以f'(x)=aeax﹣a,所以不等式即為ax(eax﹣1)≥3(x3﹣1)lnx,即,構(gòu)造函數(shù)g(x)=x(ex﹣1),x∈(0,+∞),則g'(x)=(ex﹣1)+xex,則即為g(ax)≥g(lnx3),因為x∈(0,+∞),所以ex>1,所以ex﹣1>0,xex>0,所以g'(x)=(ex﹣1)+xex>0,所以g(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞增,而ax∈(0,+∞),lnx3∈(0,+∞),因此由g(ax)≥g(lnx3)等價于ax≥lnx3,所以,令,x∈(1,+∞),則,所以當1<x<e時h'(x)>0,當x>e時h'(x)<0,所以h(x)在(1,e)上單調(diào)遞增,在(e,+∞)上單調(diào)遞減,所以,所以,故正實數(shù)a的最小值為.故答案為:.39.(2023?三明三模)已知不等式x﹣alnx﹣a﹣2b≥3恒成立,其中a≠0,則的最大值為.【解答】解:已知不等式x﹣alnx﹣a﹣2b≥3恒成立,所以已知不等式x﹣alnx≥a+2b+3恒成立,不妨設(shè)f(x)=x﹣alnx,函數(shù)定義域為(0,+∞),可得f′(x)=1﹣=,因為a≠0,當a<0時,f′(x)>0,f(x)單調(diào)遞增,函數(shù)f(x)無最小值,不滿足條件;當a>0時,當0<x<a時,f′(x)<0,f(x)單調(diào)遞減;x>a時,f′(x)>0,f(x)單調(diào)遞增,所以f(x)min=f(a)=a﹣alna,滿足a﹣alna≥a+2b+3,即﹣alna≥2b+3,整理得﹣lna≥+,所以≤﹣lna﹣,不妨設(shè)g(a)=﹣lna﹣,函數(shù)定義域為(0,+∞),可得g′(a)=﹣+=,當0<a<3時,g′(a)>0,g(a)單調(diào)遞增;當a>3時,g′(a)<0,g(a)單調(diào)遞減,所以g(a)max=g(3)=﹣ln3﹣,則的最大值為﹣ln3﹣,故答案為:﹣ln3﹣.40.(2023?江西模擬)當x≥1時,不等式ax﹣sin(x﹣1)≥lnx+a恒成立,則a的范圍為.【解答】解:構(gòu)造f(x)=ax﹣sin(x﹣1)﹣lnx﹣a,x≥1,且f(1)=0,因為,且f'(1)=a﹣2,當a≥2時,,∴f(x)在[1,+∞)上單調(diào)遞增,f(x)≥f(1)=0成立;當a<2時,f'(1)=a﹣2<0,又f(x)在[1,+∞)上為連續(xù)函數(shù),∴存在x0∈[1,+∞),使x∈(1,x0)時,f'(x)<0,即f(x)在(1,x0)上單調(diào)遞減,此時f(x)<f(1)=0,不成立,舍去;則a的范圍為a≥2,故答案為:{a|a≥2}.八.利用導(dǎo)數(shù)研究曲線上某點切線方程(共15小題)41.(2023?湖南模擬)已知函數(shù)f(x)=alnx+x2在x=1處的切線與直線x+y﹣1=0垂直,則a的值為()A.﹣2 B.﹣1 C.1 D.2【解答】解:因x+y﹣1=0的斜率為﹣1,則f'(1)=1?f'(1)=a+2=1?a=﹣1.故選:B.42.(2023?瀘縣校級模擬)已知曲線y=axex+lnx在點(1,ae)處的切線方程為y=3x+b,則()A.a(chǎn)=e,b=﹣2 B.a(chǎn)=e,b=2 C.a(chǎn)=e﹣1,b=﹣2 D.a(chǎn)=e﹣1,b=2【解答】解:由y=axex+lnx,得y′=aex+axex+,由題意,,解得a=e﹣1,b=﹣2.故選:C.43.(2023?錦江區(qū)校級模擬)已知曲線y=xlnx+ae﹣x在點x=1處的切線方程為2x﹣y+b=0,則b=()A.﹣1 B.﹣2 C.﹣3 D.0【解答】解:因為y'=lnx+x?﹣ae﹣x,所以函數(shù)在x=1處的導(dǎo)數(shù)y'|x=1=1﹣,即函數(shù)在x=1處切線的斜率k=1﹣,且y|x=1=,所以函數(shù)在x=1處的切線方程為:y﹣=(1﹣)(x﹣1),即(1﹣)x﹣y﹣1+2?=0,由題意可得,解得b=﹣3,故選:C.44.(2023?梅河口市校級三模)若過點(a,b)可作曲線y=x2﹣2x的兩條切線,則點(a,b)可以是()A.(0,0) B.(1,1) C.(3,0) D.(3,4)【解答】解:由y=x2﹣2x,得y′=2x﹣2,設(shè)切點坐標為(t,t2﹣2t),則過切點的切線方程為y=(2t﹣2)(x﹣t)+t2﹣2t,把點(a,b)代入,可得b=(2t﹣2)(a﹣t)+t2﹣2t,整理得:t2﹣2at+2a+b=0,∵過點(a,b)可作曲線y=x2﹣2x的兩條切線,則方程t2﹣2at+2a+b=0有兩不等實數(shù)根,∴Δ=4a2﹣4(2a+b)>0,即a2﹣2a﹣b>0.分別把(0,0),(1,1),(3,0),(3,4)代入驗證,可得只有(3,0)滿足.故點(a,b)可以是(3,0).故選:C.45.(2023?湖北模擬)已知m>0,n>0,直線與曲線y=lnx﹣n+2相切,則的最小值是()A.16 B.12 C.8 D.4【解答】解:對y=lnx﹣n+2求導(dǎo)得,由得x=e,則,即m+n=1,所以,當且僅當時取等號.故選:D.46.(2023?河南三模)已知函數(shù)f(x)=x3﹣x+a的圖象關(guān)于原點對稱,則與曲線y=f(x)和均相切的直線l有()A.1條 B.2條 C.3條 D.4條【解答】解:∵函數(shù)f(x)=x3﹣x+a的圖象關(guān)于原點對稱,∴f(0)=a=0,即f(x)=x3﹣x,f′(x)=3x2﹣1,設(shè)直線l與y=f(x)切于(t,t3﹣t),則過切點的切線方程為y=(3t2﹣1)(x﹣t)+t3﹣t,代入,可得(3t2﹣1)(x﹣t)+t3﹣t=,整理可得:.由Δ=,解得t=0或t=或t=.∴與曲線y=f(x)和均相切的直線l有3條.故選:C.47.(2023?青羊區(qū)校級模擬)若過原點與曲線f(x)=x2ex+ax2﹣2x相切的直線,切點均與原點不重合的有2條,則a的取值范圍是()A.(e﹣2,+∞) B.(﹣∞,e﹣2) C.(0,e﹣2) D.(0,e﹣2]【解答】解:因為f(x)=x2ex+ax2﹣2x,所以f′(x)=(2x+x2)ex+2ax﹣2,設(shè)過原點的切線與曲線f(x)在x=t(t≠0)處相切,所以切線的斜率,整理得a=﹣(t+1)et,設(shè)g(t)=﹣(t+1)et,則g′(t)=﹣(t+2)et,所以當t<﹣2時,g′(t)>0,當t>﹣2時,g′(t)<0,所以g(t)在(﹣∞,﹣2)上單調(diào)遞增,在(﹣2,+∞)上單調(diào)遞減,所以,且當t→﹣∞時,g(t)→0,當t→+∞時,g(t)→﹣∞,所以當0<a<e﹣2時,過原點與曲線f(x)=x2ex+ax2﹣2x相切的直線有2條.故選:C.48.(2023?博白縣模擬)若曲線有三條過點(0,a)的切線,則實數(shù)a的取值范圍為()A. B. C. D.【解答】解:設(shè)該切線的切點為,則切線的斜率為,所以切線方程為,又切線過點(0,a),則,整理得.要使過點(0,a)的切線有3條,需方程有3個不同的解,即函數(shù)圖象與直線y=a在R上有3個交點,設(shè),則,令g'(x)>0?0<x<2,令g'(x)<0?x<0或x>2,所以函數(shù)g(x)在(0,2)上單調(diào)遞增,在(﹣∞,0)和(2,+∞)上單調(diào)遞減,且極小值、極大值分別為,如圖,由圖可知,當時,函數(shù)圖象與直線y=a在R上有3個交點,即過點(0,a)的切線有3條.所以實數(shù)a的取值范圍為.故選:B.49.(2023?新疆模擬)已知函數(shù)f(x)=x2+alnx有兩條與直線y=2x平行的切線,且切點坐標分別為P(x1,f(x1)),Q(x2,f(x2)),則的取值范圍是.【解答】解:由題意可知f(x)=x2+alnx的定義域為(0,+∞),∴x1,x2∈(0,+∞),f′(x)=2x+,由導(dǎo)數(shù)的幾何意義可得切點為P(x1,f(x1))時,切線斜率為,Q點處切線斜率為.又∵兩條切線與直線y=2x平行,可得=2,=2,即,,∴x1,x2是關(guān)于方程2x2﹣2x+a=0的兩根,由Δ=(﹣2)2﹣4×2a>0,得a<,又x1+x2=1,>0,可得0<a<,∴=∈(0,).故答案為:(0,).50.(2023?佛山模擬)已知函數(shù)f(x)=(x﹣3)ex,若經(jīng)過點(0,a)且與曲線y=f(x)相切的直線有三條,則()A.﹣3<a<﹣e B.a(chǎn)>﹣e C.a(chǎn)<﹣3 D.a(chǎn)<﹣3或a>﹣e【解答】解:設(shè)切點為(t,(t﹣3)et),由f(x)=(x﹣3)ex,得f′(x)=ex+(x﹣3)ex=(x﹣2)ex,則過切點的切線方程為y﹣(t﹣3)et=(t﹣2)et(x﹣t),把(0,a)代入,可得a﹣(t﹣3)et=(t﹣2)et(0﹣t),即﹣a=et(t2﹣3t+3),令g(x)=ex(x2﹣3x+3),則g′(x)=ex(x2﹣x),可得當x∈(﹣∞,0)∪(1,+∞)時,g′(x)>0,當x∈(0,1)時,g′(x)<0,∴g(x)的增區(qū)間為(﹣∞,0),(1,+∞),減區(qū)間為(0,1),又g(0)=3,g(1)=e,且當x→﹣∞時,g(x)→0,當x→+∞時,g(x)→+∞,∴若經(jīng)過點(0,a)且與曲線y=f(x)相切的直線有三條,則e<﹣a<3,可得﹣3<a<﹣e.故選:A.51.(2023?湖南一模)已知函數(shù)f(x)=2+lnx,,若總存在兩條不同的直線與函數(shù)y=f(x),y=g(x)圖象均相切,則實數(shù)a的取值范圍為()A.(0,1) B.(0,2)
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