高考數(shù)學(xué)大二輪復(fù)習(xí) 第二編 專(zhuān)題整合突破 專(zhuān)題二 函數(shù)與導(dǎo)數(shù) 第四講 導(dǎo)數(shù)的綜合應(yīng)用適考素能特訓(xùn) 文

專(zhuān)題二 函數(shù)與導(dǎo)數(shù) 第四講 導(dǎo)數(shù)的綜合應(yīng)用適考素能特訓(xùn) 文一、選擇題12015陜西高考設(shè)f(x)xsinx，則f(x)()A既是奇函數(shù)又是減函數(shù)B既是奇函數(shù)又是增函數(shù)C是有零點(diǎn)的減函數(shù)D是沒(méi)有零點(diǎn)的奇函數(shù)答案B解析f(x)xsin(x)(xsinx)f(x)，f(x)為奇函數(shù)又f(x)1cosx0，f(x)單調(diào)遞增，選B.22016河南洛陽(yáng)質(zhì)檢對(duì)于R上可導(dǎo)的任意函數(shù)f(x)，若滿(mǎn)足0，則必有()Af(0)f(2)>2f(1) Bf(0)f(2)2f(1)Cf(0)f(2)<2f(1) Df(0)f(2)2f(1)答案A解析當(dāng)x<1時(shí)，f(x)<0，此時(shí)函數(shù)f(x)遞減；當(dāng)x>1時(shí)，f(x)>0，此時(shí)函數(shù)f(x)遞增，即當(dāng)x1時(shí)，函數(shù)f(x)取得極小值同時(shí)也取得最小值f(1)，所以f(0)>f(1)，f(2)>f(1)，則f(0)f(2)>2f(1)，故選A.32016河北石家莊模擬若不等式2xln xx2ax3對(duì)x(0，)恒成立，則實(shí)數(shù)a的取值范圍是()A(，0) B(，4C(0，) D4，)答案B解析2xln xx2ax3，則a2ln xx.設(shè)h(x)2ln xx(x>0)，則h(x).當(dāng)x(0,1)時(shí)，h(x)<0，函數(shù)h(x)單調(diào)遞減；當(dāng)x(1，)時(shí)，h(x)>0，函數(shù)h(x)單調(diào)遞增，所以h(x)minh(1)4，所以ah(x)min4，故a的取值范圍是(，442016河北衡水中學(xué)調(diào)研已知函數(shù)f(x)的兩個(gè)極值點(diǎn)分別為x1，x2，且x1(0,1)，x2(1，)，點(diǎn)P(m，n)表示的平面區(qū)域?yàn)镈，若函數(shù)yloga(x4)(a>1)的圖象上存在區(qū)域D內(nèi)的點(diǎn)，則實(shí)數(shù)a的取值范圍是()A(1,3) B(1,3C(3，) D3，)答案A解析f(x)x2mx0的兩根為x1，x2，且x1(0,1)，x2(1，)，則即作出區(qū)域D，如圖陰影部分，可得loga(14)>1，所以1<a<3.52016江西八校聯(lián)考已知函數(shù)f(x)x(ln xax)有兩個(gè)極值點(diǎn)，則實(shí)數(shù)a的取值范圍是()A(，0) B.C(0,1) D(0，)答案B解析f(x)x(ln xax)，f(x)ln x2ax1，故f(x)在(0，)上有兩個(gè)不同的零點(diǎn)，令f(x)0，則2a，設(shè)g(x)，則g(x)，g(x)在(0,1)上單調(diào)遞增，在(1，)上單調(diào)遞減，又當(dāng)x0時(shí)，g(x)，當(dāng)x時(shí)，g(x)0，而g(x)maxg(1)1，只需0<2a<10<a<.62015河北秦皇島二模已知函數(shù)yf(x)是R上的可導(dǎo)函數(shù)，當(dāng)x0時(shí)，有f(x)>0，則函數(shù)F(x)xf(x)的零點(diǎn)個(gè)數(shù)是()A0 B1C2 D3答案B解析x0時(shí)，f(x)>0，>0，即>0.當(dāng)x>0時(shí)，由式知(xf(x)>0，U(x)xf(x)在(0，)上為增函數(shù)，且U(0)0f(0)0，U(x)xf(x)>0在(0，)上恒成立又>0，F(xiàn)(x)>0在(0，)上恒成立，F(xiàn)(x)在(0，)上無(wú)零點(diǎn)當(dāng)x<0時(shí)，(xf(x)<0，U(x)xf(x)在(，0)上為減函數(shù)，且U(0)0f(0)0，U(x)xf(x)>0在(，0)上恒成立，F(xiàn)(x)xf(x)在(，0)上為減函數(shù)當(dāng)x0時(shí)，xf(x)0，F(xiàn)(x)<0，當(dāng)x時(shí)，0，F(xiàn)(x)xf(x)>0，F(xiàn)(x)在(，0)上有唯一零點(diǎn)綜上所述，F(xiàn)(x)在(，0)(0，)上有唯一零點(diǎn)，故選B.二、填空題72015山西四校聯(lián)考函數(shù)f(x)若方程f(x)mx恰有四個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根，則實(shí)數(shù)m的取值范圍是_答案解析在平面直角坐標(biāo)系中作出函數(shù)yf(x)的圖象，如圖，而函數(shù)ymx恒過(guò)定點(diǎn)，設(shè)過(guò)點(diǎn)與函數(shù)yln x的圖象相切的直線(xiàn)為l1，切點(diǎn)坐標(biāo)為(x0，ln x0)因?yàn)閥ln x的導(dǎo)函數(shù)y，所以圖中yln x的切線(xiàn)l1的斜率為k，則，解得x0，所以k.又圖中l(wèi)2的斜率為，故當(dāng)方程f(x)mx恰有四個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根時(shí)，實(shí)數(shù)m的取值范圍是.82015河南鄭州質(zhì)檢三設(shè)函數(shù)f(x)是定義在(，0)上的可導(dǎo)函數(shù)，其導(dǎo)函數(shù)為f(x)，且有2f(x)xf(x)>x2，則不等式(x2014)2f(x2014)4f(2)>0的解集為_(kāi)答案(，2016)解析由2f(x)xf(x)>x2，x<0得2xf(x)x2f(x)<x3，x2f(x)<x3<0.令F(x)x2f(x)(x<0)，則F(x)<0(x<0)，即F(x)在(，0)上是減函數(shù)，因?yàn)镕(x2014)(x2014)2f(x2014)，F(xiàn)(2)4f(2)，所以不等式(x2014)2f(x2014)4f(2)>0即為F(x2014)F(2)>0，即F(x2014)>F(2)，又因?yàn)镕(x)在(，0)上是減函數(shù)，所以x2014<2，x<2016.9已知偶函數(shù)yf(x)對(duì)于任意的x滿(mǎn)足f(x)cosxf(x)sinx>0(其中f(x)是函數(shù)f(x)的導(dǎo)函數(shù))，則下列不等式中成立的有_(1)f<f(2)f>f(3)f(0)<f(4)f<f答案(2)(3)(4)解析因?yàn)榕己瘮?shù)yf(x)對(duì)于任意的x滿(mǎn)足f(x)cosxf(x)sinx>0，且f(x)cosxf(x)sinxf(x)cosxf(x)(cosx)，所以可構(gòu)造函數(shù)g(x)，則g(x)>0，所以g(x)為偶函數(shù)且在上單調(diào)遞增，所以有g(shù)g2f，ggf，gf.由函數(shù)單調(diào)性可知g<g<g，即f<f<2f，所以(2)(4)正確，(1)錯(cuò)對(duì)于(3)，ggf>g(0)f(0)，所以(3)正確三、解答題102016珠海模擬某造船公司年最大造船量是20艘，已知造船x艘的產(chǎn)值函數(shù)為R(x)3700x45x210x3(單位：萬(wàn)元)，成本函數(shù)為C(x)460x5000(單位：萬(wàn)元)，又在經(jīng)濟(jì)學(xué)中，函數(shù)f(x)的邊際函數(shù)Mf(x)定義為Mf(x)f(x1)f(x)(1)求利潤(rùn)函數(shù)P(x)及邊際利潤(rùn)函數(shù)MP(x)；(提示：利潤(rùn)產(chǎn)值成本)(2)問(wèn)年造船量安排多少艘時(shí)，可使公司造船的年利潤(rùn)最大？(3)求邊際利潤(rùn)函數(shù)MP(x)的單調(diào)遞減區(qū)間，并說(shuō)明單調(diào)遞減在本題中的實(shí)際意義是什么？解(1)P(x)R(x)C(x)10x345x23240x5000(xN*，且1x20)；MP(x)P(x1)P(x)30x260x3275(xN*，且1x19)(2)P(x)30x290x324030(x12)(x9)，因?yàn)閤>0，所以P(x)0時(shí)，x12，當(dāng)0<x<12時(shí)，P(x)>0，當(dāng)x>12時(shí)，P(x)<0，所以x12時(shí)，P(x)有極大值，也是最大值即年造船量安排12艘時(shí)，可使公司造船的年利潤(rùn)最大(3)MP(x)30x260x327530(x1)23305.所以，當(dāng)x1時(shí)，MP(x)單調(diào)遞減，所以單調(diào)減區(qū)間為1,19，且xN*.MP(x)是減函數(shù)的實(shí)際意義是：隨著產(chǎn)量的增加，每艘利潤(rùn)與前一艘比較，利潤(rùn)在減少11已知函數(shù)f(x)xaln x1.(1)當(dāng)aR時(shí)，求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間；(2)若f(x)0對(duì)于任意x1，)恒成立，求a的取值范圍解(1)由f(x)xaln x1，得f(x)1，當(dāng)a0時(shí)，f(x)>0，f(x)在(0，)上為增函數(shù)，當(dāng)a<0時(shí)，當(dāng)0<x<a時(shí)，f(x)<0，當(dāng)x>a時(shí)，f(x)>0，所以f(x)在(0，a)上為減函數(shù)，f(x)在(a，)上為增函數(shù)(2)由題意知xaln x10在x1，)恒成立，設(shè)g(x)xaln x1，x1，)，則g(x)1，x1，)，設(shè)h(x)2x22ax1ln x，則h(x)4x2a，當(dāng)a0時(shí)，4x為增函數(shù)，所以h(x)a>0，所以g(x)在1，)上單調(diào)遞增，g(x)g(1)0，當(dāng)a<0時(shí)，h(x)a0，所以g(x)在1，)上單調(diào)遞增，g(x)g(1)0，當(dāng)a<時(shí)，當(dāng)x時(shí)，2a1<2x，由(1)知，當(dāng)a1時(shí)，xln x10，ln xx1，ln x1，h(x)2x22axln x12x22ax2x22axx2x2(2a1)x<0，此時(shí)g(x)<0，所以g(x)在上單調(diào)遞減，在上，g(x)<g(1)0，不符合題意綜上所述a.122016濟(jì)寧模擬已知函數(shù)f(x)exaxa(其中aR，e是自然對(duì)數(shù)的底數(shù)，e2.71828)(1)當(dāng)ae時(shí)，求函數(shù)f(x)的極值；(2)當(dāng)0a1時(shí)，求證f(x)0；(3)求證：對(duì)任意正整數(shù)n，都有<e.解(1)當(dāng)ae時(shí)，f(x)exexe，f(x)exe，當(dāng)x<1時(shí)，f(x)<0；當(dāng)x>1時(shí)，f(x)>0.所以函數(shù)f(x)在(，1)上單調(diào)遞減，在(1，)上單調(diào)遞增，所以函數(shù)f(x)在x1處取得極小值f(1)e，函數(shù)f(x)無(wú)極大值(2)證明：由f(x)exaxa，得f(x)exa，當(dāng)a0時(shí)，f(x)ex>0恒成立，滿(mǎn)足條件當(dāng)0<a1時(shí)，由f(x)0，得xln a，則當(dāng)x(，ln a)時(shí)，f(x)<0；當(dāng)x(ln a，)時(shí)，f(x)>0，所以函數(shù)f(x)在(，ln a)上單調(diào)遞減，在(ln a，)上單調(diào)遞增，所以函數(shù)f(x)在xln a處取得極小值即為最小值f(x)minf(ln a)eln aaln aaaln a因?yàn)?<a1，所以ln a0，所以aln a0所以f(x)min0，所以當(dāng)0a1時(shí)，f(x)0；(3)證明：由(2)知，當(dāng)a1時(shí)，f(x)0恒成立，所以f(x)exx10恒成立，即exx1，所以ln (x1)x，令x(nN*)，得ln ，所以ln ln ln 1n<1.所以<e.典題例證2016全國(guó)卷設(shè)函數(shù)f(x)ln xx1.(1)討論f(x)的單調(diào)性；(2)證明當(dāng)x(1，)時(shí)，1<<x；(3)設(shè)c>1，證明當(dāng)x(0,1)時(shí)，1(c1)x>cx.審題過(guò)程求出導(dǎo)函數(shù)f(x)然后確定函數(shù)f(x)的單調(diào)性利用(1)的結(jié)論證明不等式；構(gòu)造新函數(shù)，通過(guò)研究新函數(shù)的單調(diào)性進(jìn)行證明.(1)由題設(shè)知，f(x)的定義域?yàn)?0，)，f(x)1，令f(x)0解得x1.當(dāng)0<x<1時(shí)，f(x)>0，f(x)單調(diào)遞增；當(dāng)x>1時(shí)，f(x)<0，f(x)單調(diào)遞減(2)證明：由(1)知f(x)在x1處取得最大值，最大值為f(1)0.所以當(dāng)x1時(shí)，ln x<x1.故當(dāng)x(1，)時(shí)，ln x<x1，ln <1，所以>1且xln x>x1，即1<<x.(3)證明：由題設(shè)c>1，設(shè)g(x)1(c1)xcx，則g(x)c1cxln c，令g(x)0，解得x0.當(dāng)x<x0時(shí)，g(x)>0，g(x)單調(diào)遞增；當(dāng)x>x0時(shí)，g(x)<0，g(x)單調(diào)遞減由(2)知1<<c，故0<x0<1.又g(0)g(1)0，故當(dāng)0<x<1時(shí)，g(x)>0.所以當(dāng)x(0,1)時(shí)，1(c1)x>cx.模型歸納利用導(dǎo)數(shù)證明不等式的模型示意圖如下：