1、江苏省2017年高考一轮复习专题突破训练导数及其应用一、填空题1、(无锡市2016届高三上期末)过曲线上一点处的切线分别与x轴,y轴交于点A、B,是坐标原点,若的面积为,则 2、(2014年江苏高考)在平面直角坐标系xOy中,若曲线过点,且该曲线在点处的切线与直线平行,则的值是 3、(2013年江苏高考)抛物线在处的切线与两坐标轴围成三角形区域为(包含三角形内部与边界)。若点是区域内的任意一点,则的取值范围是 。4、(南通市2016届高三一模)在平面直角坐标系中,直线与曲线和均相切,切点分别为和,则的值是 5、函数f(x) =xex在点A(0,f(0)处的切线斜率为6、已知函数,若函数在区间上
2、单调递增,则实数的取值范围是7、过曲线C:y=上点(1,)处的切线方程为 。8、设函数在点(1,f (1)的切线与直线x + 2y3 = 0垂直,则实数a等于9、(苏锡常镇四市2015届高三教情况调研(一)若曲线与曲线在处的两条切线互相垂直,则实数的值为 10、(2015届江苏苏州高三9月调研)函数的图象经过四个象限的充要条件是 11、(常州市2015届高三上期末)曲线在点处的切线方程为 12、(常州市武进区2015届高三上期期中考试)函数是定义在上的偶函数,且时,则不等式的解集是 二、解答题1、(2016年江苏高考)已知函数.(1) 设a=2,b=. 求方程=2的根;若对任意,不等式恒成立,
3、求实数m的最大值;(2)若,函数有且只有1个零点,求ab的值.2、(2015年江苏高考)已知函数, (1)试讨论的单调性, (2)若(实数是与无关的常数),当函数有3个不同的零点时,的取值范围恰好是,求的值。3、(2014年江苏高考)已知函数+ ,其中e是自然对数的底数。(1)证明:是R上的偶函数;(2)若关于x 的不等式m+m1在(0,+)上恒成立,求实数m的取值范围;(3)已知正数a满足:存在x0 1,+),使得(x0 3 +3x0)成立,试比较 与的大小,并证明你的结论。4、(南京市2016届高三三模)设函数f(x)x3mx2m(m0) (1)当m1时,求函数f(x)的单调减区间; (2
4、)设g(x)|f(x)|,求函数g(x)在区间0,m上的最大值;(3)若存在t0,使得函数f(x)图象上有且仅有两个不同的点,且函数f(x)的图象在这两点处的两条切线都经过点(2,t),试求m的取值范围 5、(南通市2016届高三一模)已知函数(1)求函数的单调区间;(2)试求函数的零点个数,并证明你的结论。6、(苏锡常镇四市市2016届高三二模)已知函数(,是自然对数的底数),其导函数为 (1)设,若函数在上是单调减函数,求的取值范围;(2)设,若函数在上有且只有一个零点,求的取值范围;(3)设,且,点(,)是曲线上的一个定点,是否存在实数(),使得成立?证明你的结论7、(镇江市2016届高
5、三一模)已知函数f(x)ax2(2a1)x2a1ex.(1) 求函数f(x)的单调区间;(2) 设x0,2a3,m1,f(x)b2a1恒成立,求正数b的范围8、(淮安、宿迁、连云港、徐州苏北四市2016届高三上期末)已知函数,其中,为自然对数的底数(1)若函数的图像在处的切线与直线垂直,求的值(2)关于的不等式在上恒成立,求的取值范围(3)讨论极值点的个数9、(南京、盐城市2016届高三上期末)已知函数在处的切线方程为.(1)求的值;(2)若对任意的,都有成立,求的取值范围;(3)若函数的两个零点为,试判断的正负,并说明理由.10、(苏州市2016届高三上期末)已知函数(aR),为自然对数的底
6、数(1) 当a1时,求函数的单调区间;(2) 若存在实数,满足,求实数的取值范围;若有且只有唯一整数,满足,求实数的取值范围11、(泰州市2016届高三第一次模拟)已知函数,(1) 若,求证:()在的单调减区间上也单调递减;()在上恰有两个零点;若,记的两个零点为,求证:12、(扬州中2016届高三4月质检)已知函数,(其中a为常数).(1)如果函数和有相同的极值点,求a的值;(2)设a0,问是否存在,使得,若存在,请求出实数a的取值范围;若不存在,请说明理由;(3)记函数,若函数有5个不同的零点,求实数的取值范围.参考答案一、填空题1、2、【答案】【提示】根据点在曲线上,曲线在点处的导函数值
7、等于切线斜率,将带入得,解得,则3、解:本题主要考察导数的几何意义及线性规划等基础知识。 切线方程为与轴交点为,与轴交点为,当直线过点时当直线过点时的取值范围是yxOy2x1yx4、【答案】【命题立意】本题旨在考查导数的概念,函数的切线方程考查运算能力,推理论证能力及灵活运用数知识能力,难度中等.【解析】由题设函数yx2在A(x1,y1)处的切线方程为:y2x1 xx12,函数yx3在B(x2,y2)处的切线方程为y3 x22 x2x23所以,解之得:x1,x2所以 5、16、1,7、8、19、10、 11、12、二、解答题1、解:(1)因为,所以.方程,即,亦即,所以,于是,解得.由条件知.
8、因为对于恒成立,且,所以对于恒成立.而,且,所以,故实数的最大值为4.(2)因为函数只有1个零点,而,所以0是函数的唯一零点.因为,又由知,所以有唯一解.令,则,从而对任意,所以是上的单调增函数,于是当,;当时,.因而函数在上是单调减函数,在上是单调增函数.下证.若,则,于是,又,且函数在以和为端点的闭区间上的图象不间断,所以在和之间存在的零点,记为. 因为,所以,又,所以与“0是函数的唯一零点”矛盾.若,同理可得,在和之间存在的非0的零点,矛盾.因此,.于是,故,所以.2、解:(1)令得到, 当时,恒成立,在定义域内单调递增; 当时,时,时,; 当时,时,时, ,。 (2)有3个不同的实根,
9、显然时不符。下面讨论的情况: 当时,应有,即(a) 当时,应有,即 (b) 对于(a):的取值范围应在内,根据题意,有,符合题意;对于(b):,而时,故,所以 符合题意。综上,符合题意的。3、(1)x=+=,是R上的偶函数(2)+2=21 ,m()1,m= ,令= ,= ,x时单调减,x时单调增,min= ,若关于x 的不等式m+m1在(0,+)上恒成立,则只要mmin恒成立 ,m 。m (。(3)由题正数a满足:存在x0 1,+),使得(x0 3 +3x0)成立。即+(x0 3 +3x0)令=+(x 3 +3x),即min0。-= +3a ,当x 1,+)时,0 ,min =e+ -2a0
10、,a + 。要比较与的大小,两边同时取以e为底的对数。只要比较a-1与(e-1)lna的大小。令 = a-1-( e-1)lna ,= 1- ,a + + e-1,a( + )时y单调减,a()时y单调增,又 + ,当a=1时,y=0,当a= + 时,y0,当a=e时,y=0。a=e-1时,y0。当 + 时,y0,此时a-1(e-1)lna ,即。当a=e时y0,此时a-1(e-1)lna ,即。当ae时y0,此时a-1(e-1)lna ,即4、解:(1)当m1时,f(x)x3x21f (x)3x22xx(3x2)由f (x)0,解得x0或x所以函数f(x)的减区间是(,0)和(,) 2分(2
11、)依题意m0因为f(x)x3mx2m,所以f (x)3x22mxx(3x2m)由f (x)0,得x或x0 当0x时,f (x)0,所以f(x)在(0,)上为增函数;当xm时,f (x)0,所以f(x)在(,m)上为减函数;所以,f(x)极大值f()m3m 4分当m3mm,即m,ymaxm3m6分当m3mm,即0m时,ymaxm综上,ymax 8分(3)设两切点的横坐标分别是x1,x2则函数f(x)在这两点的切线的方程分别为y(x13mx12m)(3x122mx1)(xx1),y(x23mx22m)(3x222mx2)(xx2) 10分将(2,t)代入两条切线方程,得t(x13mx12m)(3x
12、122mx1)(2x1),t(x23mx22m)(3x222mx2)(2x2)因为函数f(x)图象上有且仅有两个不同的切点,所以方程t(x3mx2m)(3x22mx)(2x)有且仅有不相等的两个实根12分整理得t2x3(6m)x24mxm设h(x)2x3(6m)x24mxm,h (x)6x22(6m)x4m2(3xm)(x2)当m6时,h (x)6(x2)20,所以h(x)单调递增,显然不成立当m6时, h (x)0,解得x2或x列表可判断单调性,可得当x2或x,h(x)取得极值分别为h(2)3m8,或h()m3m2m 要使得关于x的方程t2x3(6m)x24mxm有且仅有两个不相等的实根,则
13、t3m8,或tm3m2m 14分因为t0,所以3m80,(*),或m3m2m0(*)解(*),得m,解(*),得m93或m93因为m0,所以m的范围为(0,93,) 16分5、【答案】(1)函数的单调增区间为,单调减区间为;(2)当时,的零点个数为0;当时,或时,的零点个数为1;当时,的零点个数为2【命题立意】本题旨在考查函数的基本性质、导数的应用等基础知识,考查综合运用数思想方法分析与解决问题的能力难度较大(1)由函数f(x)a+lnx(aR),得f (x) 2分 令f (x)0,得 xe-2列表如下:x(0,e-2)e-2(e-2,+)f (x)0f(x)极小值 因此,函数f(x)的单调增
14、区间为(e-2,+),单调减区间为(0,e-2)5分 (2)由(1)可知,fmin(x)f(e-2)a2e-1 6分 (i)当a2e-1时,由f(x)f(e-2)a2e-10,得函数f(x)的零点个数为0 8分 (ii)当a2e-1时,因f(x)在(e-2,+)上是单调增,在(0,e-2)上单调减, 故x(0,e-2)(e-2,+)时,f(x)f(e-2)0 此时,函数f(x)的零点个数为1 10分 (iii)当a2e-1时,fmin(x)f(e-2)a2e-10 a0时, 因为当x(0,e-2时,f(x)alnxa0, 所以,函数f(x)在区间(0,e-2上无零点; 另一方面,因为f(x)在
15、e-2,+)单调递增,且f(e-2)a2e-10, 又e-2a(e-2,+),且f(e-2a)a(12e-a)0, 此时,函数f(x)在(e-2,+)上有且只有一个零点 所以,当a0时,函数f(x)零点个数为113分 0a2e-1时, 因为f(x)在e-2,+)上单调递增,且f(1)a0,f(e-2)a2e-10, 所以,函数f(x)在区间(e-2,+)有且只有1个零点; 另一方面,因为f(x)在(0,e-2上是单调递减,且f(e-2)a2e-10 又(0,e-2),且f()aa0,(当时,成立) 此时,函数f(x)在(0,e-2)上有且只有1个零点 所以,当0a2e-1时,函数f(x)零点个
16、数为2 综上所述,当a2e-1时,f(x)的零点个数为0;当a2e-1,或a0时,f(x)的零点个数为1; 当0a2e-1时,f(x)的零点个数为2 16分6、解:(1)当时,由题意对恒成立 1分由,得,令,则,令,得当时,单调递增,当时,单调递减,从而当时,有最大值,所以 3分(2)当时,由题意只有一解 由,得,令,则,令,得或 5分当时,单调递减,的取值范围为,当时,单调递增,的取值范围为,当时,单调递减,的取值范围为,由题意,得或,从而或,所以当或时,函数只有一个零点 8分(3),假设存在,则有,即,(*) 10分,不妨设,则两边同除以,得,即, 12分令,则,令,则,在上单调递增, 又
17、,对恒成立, 14分即对恒成立, 在上单调递增,又,对恒成立,即(*)式不成立, 15分不存在实数(),使得成立 16分7、【答案】(1)当a0时,函数f(x)的增区间是(,0),减区间是(0,);当a0时,函数f(x)的增区间是(,0),减区间是;(2)当2m4时,04时,00,则x0;令f(x)0;若a0,得x0;由f(x)x或00,由f(x)0,得0x0,得x或x0;综上可得:当a0时,函数f(x)的增区间是(,0),减区间是(0,);(3分)当a0时,函数f(x)的增区间是(,0),减区间是(7分)(2) 因为2a3,m1,由(1)x(0,)上函数f(x)的最小值是f.因为f(x)b2
18、a1恒成立,所以fb2a1恒成立,(8分)所以(2a1)b2a1恒成立,即2a1b2a1恒成立(9分)由2a3,m1,令2a1t2,m,则tbt,所以lnbg(t),(10分)由g(t),可知函数g(t)在(0,e)上递增;(e,)上递减,且g(2)g(4)(11分)当2m4时,g(t)ming(2),从而lnb,解得04时,g(t)ming(m),从而lnb,解得0bm,(15分)故:当2m4时,04时,0bm(16分)8、 (1) 由题意, 2分因为的图象在处的切线与直线垂直,所以,解得. 4分 (2) 法一:由,得,即对任意恒成立,6分即对任意恒成立,因为,所以, 8分记,因为在上单调递
19、增,且,所以,即的取值范围是 10分法二:由,得,即在上恒成立,6分因为等价于,当时,恒成立,所以原不等式的解集为,满足题意 8分当时,记,有,所以方程必有两个根,且,原不等式等价于,解集为,与题设矛盾,所以不符合题意综合可知,所求的取值范围是10分(3) 因为由题意,可得,所以只有一个极值点或有三个极值点. 11分令,若有且只有一个极值点,所以函数的图象必穿过x轴且只穿过一次,即为单调递增函数或者极值同号 )当为单调递增函数时,在上恒成立,得12分)当极值同号时,设为极值点,则,由有解,得,且,所以,所以 ,同理, 所以,化简得,所以,即,所以所以,当时,有且仅有一个极值点; 14分若有三个
20、极值点,所以函数的图象必穿过x轴且穿过三次,同理可得;综上,当时,有且仅有一个极值点,当时,有三个极值点 16分9、解:(1)由题意得,因函数在处的切线方程为,所以,得. 4分(2)由(1)知对任意都成立,所以,即对任意都成立,从而. 6分又不等式整理可得,令,所以,得, 8分当时,函数在上单调递增,同理,函数在上单调递减,所以,综上所述,实数的取值范围是. 10分(3)结论是. 11分证明:由题意知函数,所以,易得函数在单调递增,在上单调递减,所以只需证明即可. 12分因为是函数的两个零点,所以,相减得,不妨令,则,则,所以,即证,即证, 14分因为,所以在上单调递增,所以,综上所述,函数总
21、满足成立. 16分10、解:(1)当a1时, 1分由于, 当时,当时, 所以在区间上单调递减,在区间上单调递增. 4分(2)由得当时,不等式显然不成立;当时,;当时,. 6分记=, 在区间和上为增函数,和上为减函数 当时,当时, 8分综上所述,所有a的取值范围为 9分由知时,由,得,又在区间上单调递增,在上单调递减,且,即,. 12分当时,由,得,又在区间上单调递减,在上单调递增,且,解得. 15分 综上所述,所有a的取值范围为 16分11、证:(1)因为,所以,由得的递减区间为, 2 分当时,所以在的递减区间上也递减 4 分(2)解1:,因为,由得,令,则,因为,且,所以必有两个异号的零点,
22、记正零点为,则时,单调递减;时,单调递增,若在上恰有两个零点,则, 7 分由得,所以,又因为对称轴为所以,所以,所以,又,设中的较大数为,则, 故在上恰有两个零点 10 分解2:,因为,由得,令,若在上恰有两个零点,则在上恰有两个零点,当时, 由得,此时在上只有一个零点,不合题意;当时,由得, 7 分令,则,当时,单调递增,且由值域知值域为;当时,单调递增,且,由值域知值域为;因为,所以,而与有两个交点,所以在上恰有两个零点 10 分(3)解1:由(2)知,对于在上恰有两个零点,不妨设,又因为,所以,12 分又因为,所以,所以 16 分解2:由(2)知,因为时,单调递增,所以,12 分当时,单
23、调递增,所以,所以 16 分12、解:(1),则,令,得或,而在处有极大值,或;综上:或.(2)假设存在,即存在,使得,当时,又,故,则存在,使得, 当即时,得,;当即时,得,无解;综上:. (3)据题意有有3个不同的实根, 有2个不同的实根,且这5个实根两两不相等.()有2个不同的实根,只需满足;()有3个不同的实根,当即时,在处取得极大值,而,不符合题意,舍;当即时,不符合题意,舍;当即时,在处取得极大值,;所以;因为()()要同时满足,故;(注:也对)下证:这5个实根两两不相等,即证:不存在使得和同时成立;若存在使得,由,即,得,当时,不符合,舍去;当时,既有 ;又由,即 ;联立式,可得;而当时,没有5个不同的零点,故舍去,所以这5个实根两两不相等.综上,当时,函数有5个不同的零点.