1、专题一高考中的导数应用问题1.已知函数f(x)(k为常数,e2.718 28是自然对数的底数),曲线yf(x)在点(1,f(1)处的切线与x轴平行(1)求k的值;(2)求f(x)的单调区间分析由f (1)0求出k的值;(2)求出函数的定义域,利用导数求单调区间解析(1)由f(x),得f (x),x(0,),由于曲线yf(x)在(1,f(1)处的切线与x轴平行所以f (1)0,因此k1.(2)由(1)得f (x)(1xxlnx),x(0,),令h(x)1xxlnx,x(0,),当x(0,1)时,h(x)0;当x(1,)时,h(x)0,所以x(0,1)时,f (x)0;x(1,)时,f (x)0.
2、因此f(x)的单调递增区间为(0,1),单调递减区间为(1,)2设f(x)x3x22ax.(1)若f(x)在(,)上存在单调递增区间,求a的取值范围(2)当0a0,得a所以,当a时,f(x)在(,)上存在单调递增区间即f(x)在(,)上存在单调递增区间时,a的取值范围是(,)(2)令f (x)0,得两根x1,x2.所以f(x)在(,x1),(x2,)上单调递减,在(x1,x2)上单调递增当0a2时,有x11x24,所以f(x)在1,4上的最大值为f(x2),又f(4)f(1)6a0,即f(4)0,又由h0可得r0,故V(r)在(0,5)上为增函数;当r(5,5)时,V(r)0且g(1)0,即3
3、t1时,因为g(1)t70,所以g(x)分别在区间1,0),0,1)和1,2)上恰有1个零点由于g(x)在区间(,0)和(1,)上单调,所以g(x)分别在区间(,0)和1,)上恰有1个零点综上可知,当过点P(1,t)存在3条直线与曲线yf(x)相切时,t的取值范围是(3,1)(理)(2014新课标)已知函数f(x)exex2x.(1)讨论f(x)的单调性;(2)设g(x)f(2x)4bf(x),当x0时,g(x)0,求b的最大值;(3)已知1.41420,g(x)0.当b2时,若x满足2exex2b2,即0xln(b1)时,g(x)0.而g(0)0,因此当0xln(b1)时,g(x)0,ln2
4、0.6928;当b1时,ln(b1)ln,g(ln)2(32)ln20,ln20.(1)求f(x)的单调区间;(2)求实数a的值,使e1f(x)ex对x1,e恒成立注:e为自然对数的底数解析(1)因为f(x)a2lnxx2ax,其中x0,所以f(x)2xa.由于a0,所以f(x)的增区间为(0,a),减区间为(a,)(2)由题意得f(1)a1e1,即ae.由(1)知f(x)在1,e内单调递增,要使e1f(x)e2对x1,e恒成立只要解得ae.2已知函数f(x)x2(a1)xa(1lnx)(1)求曲线yf(x)在点(2,f(2)处与直线yx1垂直的切线方程;(2)当a0时,求函数f(x)的极值解
5、析(1)函数f(x)的定义域为(0,),f(x)x(a1),根据题意知曲线yf(x)在点(2,f(2)处切线的斜率为1,所以f(2)1,即2(a1)1,所以a0,f(x)x2x,此时f(2)220,故曲线yf(x)在(2,f(2)处与直线yx1垂直的切线方程为yx2.(2)f(x)x(a1).当0a0,函数f(x)单调递增;当x(a,1)时,f(x)0,函数f(x)单调递增此时xa是f(x)的极大值点,x1是f(x)的极小值点,所以函数f(x)的极大值是f(a)a2alna,极小值是f(1);当a1时,当x(0,1)时,f(x)0,当x1时,f(x)0,当x(1,)时,f(x)0,所以函数f(
6、x)在定义域内单调递增,此时f(x)没有极值点,故极值不存在当a1时,当x(0,1)时,f(x)0,函数f(x)单调递增;当x(1,a)时,f(x)0,函数f(x)单调递增,此时x1是f(x)的极大值点,xa是f(x)的极小值点,所以函数f(x)的极大值是f(1),极小值是f(a)a2alnA综上,当0a1时,函数f(x)的极大值是,极小值是a2alnA3(文)(2015威海模拟)已知函数f(x)axxlnx的图像在点xe(e为自然对数的底数)处的切线斜率为3.(1)求实数a的值;(2)若kZ,且k1恒成立,求k的最大值解析(1)因为f(x)axxlnx,所以f(x)alnx1.因为函数f(x
7、)axxlnx的图像在点xe处的切线斜率为3,所以f(e)3,即alne13,所以a1.(2)由(1)知,f(x)xxlnx,又k1恒成立,即k1恒成立令g(x),则g(x),令h(x)xlnx2(x1),则h(x)10,所以函数h(x)在(1,)上单调递增因为h(3)1ln30,所以方程h(x)0在(1,)上存在唯一实根x0,且满足x0(3,4)当1xx0时,h(x)0,即g(x)x0时,h(x)0,即g(x)0,所以函数g(x)在(1,x0)上单调递减,在(x0,)上单调递增,所以g(x)ming(x0)x0(3,4),所以k0时,x2ex;(3)证明:对任意给定的正数c,总存在x0,使得
8、当x(x0,)时,恒有x2cex.解析(1)由f(x)exax,得f(x)exA又f(0)1a1,得a2.所以f(x)ex2x,f(x)ex2.令f(x)0,得xln2.当xln2时,f(x)ln2时,f(x)0,f(x)单调递增;所以当xln2时,f(x)有极小值且极小值为f(ln2)eln22ln22ln4,f(x)无极大值(2)令g(x)exx2,则g(x)ex2x.由(1)得,g(x)f(x)f(ln2)2ln40,即g(x)0.所以g(x)在R上单调递增,又g(0)10,所以当x0时,g(x)g(0)0,即x20时x20时,x2ce2,取x00当x(x0,)时恒有x2cex若0c1,要使不等式x2kx2成立,而要使exkx2成立,则只要xln(kx2),只要x2lnxlnk成立,令h(x)x2lnxlnk,则h(x)1,所以当x2时,h(x)0,h(x)在(2,)内单调递增取x016k16,所以h(x)在(x0,)内单调递增又h(x0)16k2ln(16k)lnk8(kln2)3(klnk)5k易知klnk,kln2,5k0,所以h(x0)0.即存在x0,当x(x0,)时,恒有x2cex.综上,对任意给定的正数c,总存在x0,当x(x0,)时,恒有x2cex.