(浙江專用)2020高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題一 集合、常用邏輯用語、函數(shù)與導(dǎo)數(shù)、不等式 第5講 導(dǎo)數(shù)的簡單應(yīng)用專題強(qiáng)化訓(xùn)練
《(浙江專用)2020高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題一 集合、常用邏輯用語、函數(shù)與導(dǎo)數(shù)、不等式 第5講 導(dǎo)數(shù)的簡單應(yīng)用專題強(qiáng)化訓(xùn)練》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(浙江專用)2020高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題一 集合、常用邏輯用語、函數(shù)與導(dǎo)數(shù)、不等式 第5講 導(dǎo)數(shù)的簡單應(yīng)用專題強(qiáng)化訓(xùn)練(10頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第5講 導(dǎo)數(shù)的簡單應(yīng)用
專題強(qiáng)化訓(xùn)練
1.函數(shù)f(x)=x2-ln x的最小值為( )
A. B.1
C.0 D.不存在
解析:選A.因?yàn)閒′(x)=x-=,且x>0.令f′(x)>0,得x>1;令f′(x)<0,得0 2、.
由f′(x)=3x2+4x>0,解得x<-或x>0,
即f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為,(0,+∞),故選C.
3.已知f(x)=x2+ax+3ln x在(1,+∞)上是增函數(shù),則實(shí)數(shù)a的取值范圍為( )
A.(-∞,-2] B.
C.[-2,+∞) D.[-5,+∞)
解析:選C.由題意得f′(x)=2x+a+=≥0在(1,+∞)上恒成立?g(x)=2x2+ax+3≥0在(1,+∞)上恒成立?Δ=a2-24≤0或?-2≤a≤2或a≥
-4?a≥-2.
4.(2019·臺(tái)州二模)已知函數(shù)f(x)=x2+bx+c(b,c∈R),F(xiàn)(x)=,若F(x)的圖象在x=0處的切線方程為y 3、=-2x+c,則函數(shù)f(x)的最小值是( )
A.2 B.1
C.0 D.-1
解析:選C.因?yàn)閒′(x)=2x+b,所以F(x)=,F(xiàn)′(x)=,又F(x)的圖象在x=0處的切線方程為y=-2x+c,
所以得所以f(x)=(x+2)2≥0,f(x)min=0.
5.(2019·溫州瑞安七校模擬)已知函數(shù)f(x)=(x-x1)·(x-x2)(x-x3)(其中x1<x2<x3),g(x)=ex-e-x,且函數(shù)f(x)的兩個(gè)極值點(diǎn)為α,β(α<β).設(shè)λ=,μ=,則( )
A.g(α)<g(λ)<g(β)<g(μ)
B.g(λ)<g(α)<g(β)<g(μ)
C.g(λ)<g( 4、α)<g(μ)<g(β)
D.g(α)<g(λ)<g(μ)<g(β)
解析:選D.由題意,f′(x)=(x-x1)(x-x2)+(x-x2)(x-x3)+(x-x1)(x-x3),
因?yàn)閒′()=-<0,
f′()=-<0,
因?yàn)閒(x)在(-∞,α),(β,+∞)上遞增,(α,β)上遞減,
所以α<λ<μ<β,
因?yàn)間(x)=ex-e-x單調(diào)遞增,
所以g(α)<g(λ)<g(μ)<g(β).
故選D.
6.(2019·寧波諾丁漢大學(xué)附中高三期中考試)已知函數(shù)f(x)=x++a,x∈[a,+∞),其中a>0,b∈R,記m(a,b)為f(x)的最小值,則當(dāng)m(a,b)=2時(shí) 5、,b的取值范圍為( )
A.b> B.b<
C.b> D.b<
解析:選D.函數(shù)f(x)=x++a,x∈[a,+∞),
導(dǎo)數(shù)f′(x)=1-,
當(dāng)b≤0時(shí),f′(x)>0,f(x)在x∈[a,+∞)遞增,可得f(a)取得最小值,
且為2a+,由題意可得2a+=2,a>0,b≤0方程有解;
當(dāng)b>0時(shí),由f′(x)=1-=0,可得x=(負(fù)的舍去),
當(dāng)a≥時(shí),f′(x)>0,f(x)在[a,+∞)遞增,可得f(a)為最小值,
且有2a+=2,a>0,b>0,方程有解;
當(dāng)a<時(shí),f(x)在[a,]遞減,在(,+∞)遞增,
可得f()為最小值,且有a+2=2,即a=2-2> 6、0,
解得0<b<.
綜上可得b的取值范圍是(-∞,).
故選D.
7.(2019·浙江“七彩陽光”聯(lián)盟模擬)函數(shù)f(x)=的大致圖象是( )
解析:選B.由f(x)的解析式知有兩個(gè)零點(diǎn)x=-與x=0,排除A,又f′(x)=,
由f′(x)=0知函數(shù)有兩個(gè)極值點(diǎn),排除C,D,故選B.
8.(2019·成都市第一次診斷性檢測)已知曲線C1:y2=tx(y>0,t>0)在點(diǎn)M處的切線與曲線C2:y=ex+1+1也相切,則t的值為( )
A.4e2 B.4e C. D.
解析:選A.由y=,得y′=,則切線斜率為k=,所以切線方程為y-2=,即y=x+ 7、1.設(shè)切線與曲線y=ex+1+1 的切點(diǎn)為(x0,y0).由y=ex+1+1,得y′=ex+1,則由ex0+1=,得切點(diǎn)坐標(biāo)為,故切線方程又可表示為y--1=,即y=x-ln ++1,所以由題意,得-ln ++1=1,即ln =2,解得t=4e2,故選A.
9.(2019·金華十校高考模擬)已知函數(shù)f(x)=x3-x2+ax-1,若曲線存在兩條斜率為3的切線,且切點(diǎn)的橫坐標(biāo)都大于0,則實(shí)數(shù)a的取值范圍為____________.
解析:由題意知,f(x)=x3-x2+ax-1的導(dǎo)數(shù)
f′(x)=2x2-2x+a.
2x2-2x+a=3有兩個(gè)不等正根,則,
得3<a<.
答案:
1 8、0.(2019·湖州市高三期末)定義在R上的函數(shù)f(x)滿足:f(1)=1,且對于任意的x∈R,都有f′(x)<,則不等式f(log2x)>的解集為________.
解析:設(shè)g(x)=f(x)-x,
因?yàn)閒′(x)<,
所以g′(x)=f′(x)-<0,
所以g(x)為減函數(shù),又f(1)=1,
所以f(log2x)>=log2x+,
即g(log2x)=f(log2x)-log2x>
=g(1)=f(1)-=g(log22),
所以log2x<log22,又y=log2x為底數(shù)是2的增函數(shù),
所以0<x<2,
則不等式f(log2x)>的解集為(0,2).
答案:(0, 9、2)
11.(2019·紹興、諸暨高考二模)已知函數(shù)f(x)=x3-3x,函數(shù)f(x)的圖象在x=0處的切線方程是________;函數(shù)f(x)在區(qū)間[0,2]內(nèi)的值域是________.
解析:函數(shù)f(x)=x3-3x,切點(diǎn)坐標(biāo)(0,0),導(dǎo)數(shù)為y′=3x2-3,切線的斜率為-3,
所以切線方程為y=-3x;
3x2-3=0,可得x=±1,x∈(-1,1),y′<0,函數(shù)是減函數(shù),x∈(1,+∞),y′>0函數(shù)是增函數(shù),f(0)=0,f(1)=-2,f(2)=8-6=2,
函數(shù)f(x)在區(qū)間[0,2]內(nèi)的值域是[-2,2].
答案:y=-3x [-2,2]
12.(2019·臺(tái) 10、州市高三期末考試)已知函數(shù)f(x)=x2-3x+ln x,則f(x)在區(qū)間[,2]上的最小值為________;當(dāng)f(x)取到最小值時(shí),x=________.
解析:f′(x)=2x-3+=(x>0),
令f′(x)=0,得x=,1,
當(dāng)x∈(,1)時(shí),f′(x)<0,x∈(1,2)時(shí),f′(x)>0,
所以f(x)在區(qū)間[,1]上單調(diào)遞減,在區(qū)間[1,2]上單調(diào)遞增,
所以當(dāng)x=1時(shí),f(x)在區(qū)間[,2]上的最小值為f(1)=-2.
答案:-2 1
13.(2019·唐山二模)已知函數(shù)f(x)=ln x-nx(n>0)的最大值為g(n),則使g(n)-n+2>0成立的n的取值 11、范圍為________.
解析:易知f(x)的定義域?yàn)?0,+∞).
因?yàn)閒′(x)=-n(x>0,n>0),
當(dāng)x∈時(shí),f′(x)>0,
當(dāng)x∈時(shí),f′(x)<0,
所以f(x)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,
所以f(x)的最大值
g(n)=f=-ln n-1.設(shè)h(n)=g(n)-n+2=-ln n-n+1.
因?yàn)閔′(n)=--1<0,
所以h(n)在(0,+∞)上單調(diào)遞減.又h(1)=0,
所以當(dāng)0 12、ex(2x-1)-ax+a,其中a<1,若存在唯一的整數(shù)x0,使得f(x0)<0,則a的取值范圍是________.
解析:設(shè)g(x)=ex(2x-1),y=ax-a,由題意存在唯一的整數(shù)x0,使得g(x0)在直線y=ax-a的下方,
因?yàn)間′(x)=ex(2x+1),
所以當(dāng)x<-時(shí),g′(x)<0,當(dāng)x>-時(shí),g′(x)>0,
所以當(dāng)x=-時(shí),g(x)min=-2e,當(dāng)x=0時(shí),g(0)=-1,g(1)=e>0,直線y=ax-a恒過(1,0),斜率為a,故-a>g(0)=-1,且
g(-1)=-3e-1≥-a-a,解得≤a<1.
答案:≤a<1
15.設(shè)函數(shù)f(x)=x3 13、-x2+bx+c,曲線y=f(x)在點(diǎn)(0,f(0))處的切線方程為y=1.
(1)求b,c的值;
(2)若a>0,求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間;
(3)設(shè)函數(shù)g(x)=f(x)+2x,且g(x)在區(qū)間(-2,-1)內(nèi)存在單調(diào)遞減區(qū)間,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.
解:(1)f′(x)=x2-ax+b,
由題意得即
(2)由(1)得,f′(x)=x2-ax=x(x-a)(a>0),
當(dāng)x∈(-∞,0)時(shí),f′(x)>0;
當(dāng)x∈(0,a)時(shí),f′(x)<0;
當(dāng)x∈(a,+∞)時(shí),f′(x)>0.
所以函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為(-∞,0),(a,+∞),單調(diào)遞減區(qū)間為(0,a).
14、
(3)g′(x)=x2-ax+2,依題意,存在x∈(-2,-1),
使不等式g′(x)=x2-ax+2<0成立,
即x∈(-2,-1)時(shí),a<=-2,
當(dāng)且僅當(dāng)x=即x=-時(shí)等號(hào)成立.
所以滿足要求的a的取值范圍是(-∞,-2).
16.(2019·浙江金華十校第二學(xué)期調(diào)研)設(shè)函數(shù)f(x)=ex-x,h(x)=-kx3+kx2-x+1.
(1)求f(x)的最小值;
(2)設(shè)h(x)≤f(x)對任意x∈[0,1]恒成立時(shí)k的最大值為λ,證明:4<λ<6.
解:(1)因?yàn)閒(x)=ex-x,所以f′(x)=ex-1,
當(dāng)x∈(-∞,0)時(shí),f′(x)<0,f(x)單調(diào)遞減,
15、
當(dāng)x∈(0,+∞)時(shí),f′(x)>0,f(x)單調(diào)遞增,
所以f(x)min=f(0)=1.
(2)證明:由h(x)≤f(x),化簡可得k(x2-x3)≤ex-1,
當(dāng)x=0,1時(shí),k∈R,
當(dāng)x∈(0,1)時(shí),k≤,
要證:4<λ<6,則需證以下兩個(gè)問題;
①>4對任意x∈(0,1)恒成立;
②存在x0∈(0,1),使得<6成立.
先證:①>4,即證ex-1>4(x2-x3),
由(1)可知,ex-x≥1恒成立,
所以ex-1≥x,又x≠0,所以ex-1>x,
即證x≥4(x2-x3)?1≥4(x-x2)?(2x-1)2≥0,
(2x-1)2≥0,顯然成立,
所以 16、>4對任意x∈(0,1)恒成立;
再證②存在x0∈(0,1),使得<6成立.
取x0=,=8(-1),因?yàn)椋迹?
所以8(-1)<8×=6,
所以存在x0∈(0,1),使得<6,
由①②可知,4<λ<6.
17.(2019·寧波市高考模擬)已知f(x)=x+,g(x)=x+ln x,其中a>0.若對任意的x1,x2∈[1,e]都有f(x1)≥g(x2)成立,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.
解:對任意的x1,x2∈[1,e]都有f(x1)≥g(x2)?當(dāng)x∈[1,e]有f(x)min≥g(x)max,
當(dāng)x∈[1,e]時(shí),g′(x)=1+>0,
所以g(x)在x∈[1,e]上單調(diào)遞增,
17、所以g(x)max=g(e)=e+1.
當(dāng)x∈[1,e]時(shí),f′(x)=1-=,
因?yàn)閍>0,
所以令f′(x)=0得x=a.
①當(dāng)0<a<1時(shí),f′(x)>0,所以f(x)在[1,e]上單調(diào)遞增,
所以f(x)min=f(1)=a2+1.
令a2+1≥e+1得a≥,這與0<a<1矛盾.
②當(dāng)1≤a≤e時(shí),若1≤x<a,則f′(x)<0,
若a<x≤e,則f′(x)>0,
所以f(x)在[1,a]上單調(diào)遞減,在[a,e]上單調(diào)遞增,
所以f(x)min=f(a)=2a,令2a≥e+1得a≥,
又1≤a≤e,
所以≤a≤e.
③當(dāng)a>e時(shí),f′(x)<0,所以f(x)在 18、[1,e]上單調(diào)遞減,
所以f(x)min=f(e)=e+.
令e+≥e+1得a≥,又a>e,
所以a>e.
綜合①②③得,所求實(shí)數(shù)a的取值范圍是.
18.(2019·寧波九校聯(lián)考)已知函數(shù)f(x)=e-x-.
(1)證明:當(dāng)x∈[0,3]時(shí),e-x≥;
(2)證明:當(dāng)x∈[2,3]時(shí),-<f(x)<0.
證明:(1)要證e-x≥,也即證ex≤1+9x.
令F(x)=ex-9x-1,則F′(x)=ex-9.
令F′(x)>0,則x>2ln 3.因此,當(dāng)0≤x<2ln 3時(shí),有F′(x)<0,故F(x)在[0,2ln 3)上單調(diào)遞減;當(dāng)2ln 3<x≤3時(shí),有F′(x)>0, 19、故F(x)在[2ln 3,3]上單調(diào)遞增.
所以,F(xiàn)(x)在[0,3]上的最大值為max{F(0),F(xiàn)(3)}.
又F(0)=0,F(xiàn)(3)=e3-28<0.故F(x)≤0,x∈[0,3]成立,
即ex≤1+9x,x∈[0,3]成立.原命題得證.
(2)由(1)得:當(dāng)x∈[2,3]時(shí),f(x)=e-x-≥-.
令t(x)=-,
則t′(x)=-(1+9x)-2·9+(1+x)-2=-==≥0,x∈[2,3].
所以,t(x)在[2,3]上單調(diào)遞增,即t(x)≥t(2)=->-=-,x∈[2,3],
所以f(x)>-得證.
下證f(x)<0.
即證ex>x+1
令h(x)=ex-(x+1)則h′(x)=ex-1>0,
所以h(x)在[2,3]上單調(diào)遞增,
所以,h(x)=ex-(x+1)≥e2-3>0,得證.
另證:要證->-,即證9x2-18x+1>0,
令m(x)=9x2-18x+1=9(x-1)2-8在[2,3]上遞增,所以m(x)≥m(2)=1>0得證.
- 10 -
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