新版高三數(shù)學(xué) 第25練 高考大題突破練導(dǎo)數(shù)

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1、 1

2、 1 第25練 高考大題突破練——導(dǎo)數(shù) 訓(xùn)練目標(biāo) (1)導(dǎo)數(shù)的綜合應(yīng)用；(2)壓軸大題突破． 訓(xùn)練題型 (1)導(dǎo)數(shù)與不等式的綜合；(2)利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)零點(diǎn)；(3)利用導(dǎo)數(shù)求參數(shù)范圍． 解題策略 (1)不等式恒成立(或有解)可轉(zhuǎn)化為函數(shù)的最值問(wèn)題，函數(shù)零點(diǎn)可以和函數(shù)圖象相結(jié)合；(2)求參數(shù)范圍可用分離參數(shù)法. 1.(20xx·課標(biāo)全國(guó)Ⅱ)設(shè)函數(shù)f(x)＝emx＋x2－

3、mx. (1)證明：f(x)在(－∞，0)上單調(diào)遞減，在(0，＋∞)上單調(diào)遞增； (2)若對(duì)于任意x1，x2∈[－1,1]，都有|f(x1)－f(x2)|≤e－1，求m的取值范圍． 2．(20xx·課標(biāo)全國(guó)Ⅰ)已知函數(shù)f(x)＝x3＋ax＋，g(x)＝－lnx. (1)當(dāng)a為何值時(shí)，x軸為曲線y＝f(x)的切線； (2)用min{m，n}表示m，n中的最小值，設(shè)函數(shù)h(x)＝min{f(x)，g(x)}(x>0)，討論h(x)零點(diǎn)的個(gè)數(shù)． 3．已知函數(shù)f(x)＝(x＋1)e－x(e為自然對(duì)數(shù)的底數(shù))． (1)求函數(shù)f(x)的

4、單調(diào)區(qū)間； (2)設(shè)函數(shù)φ(x)＝xf(x)＋tf′(x)＋e－x，存在實(shí)數(shù)x1，x2∈[0,1]，使得2φ(x1)<φ(x2)成立，求實(shí)數(shù)t的取值范圍． 4.(20xx·山東)已知f(x)＝a(x－lnx)＋，a∈R. (1)討論f(x)的單調(diào)性； (2)當(dāng)a＝1時(shí)，證明f(x)>f′(x)＋對(duì)于任意的x∈[1,2]成立． 5．已知函數(shù)f(x)＝xlnx和g(x)＝m(x2－1)(m∈R)． (1)m＝1時(shí)，求方程f(x)＝g(x)的實(shí)根； (2)若對(duì)任意的x∈(1，＋∞)，函數(shù)y＝g(x)的圖象總在函數(shù)y＝f(x)圖象的上方，求m的取值

5、范圍； (3)求證：＋＋…＋>ln(2n＋1) (n∈N*)． 答案精析 1．(1)證明　f′(x)＝m(emx－1)＋2x. 若m≥0，則當(dāng)x∈(－∞，0)時(shí)，emx－1≤0，f′(x)<0； 當(dāng)x∈(0，＋∞)時(shí)，emx－1≥0，f′(x)>0. 若m<0，則當(dāng)x∈(－∞，0)時(shí)，emx－1>0，f′(x)<0； 當(dāng)x∈(0，＋∞)時(shí)，emx－1<0，f′(x)>0. 所以函數(shù)f(x)在(－∞，0)上單調(diào)遞減， 在(0，＋∞)上單調(diào)遞增． (2)解　由(1)知，對(duì)任意的m，f(x)在[－1，0]上單調(diào)遞減，在[0,1]上單調(diào)遞增，故f(x

6、)在x＝0處取得最小值．所以對(duì)于任意x1，x2∈[－1,1]，|f(x1)－f(x2)|≤e－1的充要條件是 即① 設(shè)函數(shù)g(t)＝et－t－e＋1， 則g′(t)＝et－1. 當(dāng)t<0時(shí)，g′(t)<0；當(dāng)t>0時(shí)，g′(t)>0. 故g(t)在(－∞，0)上單調(diào)遞減，在(0，＋∞)上單調(diào)遞增． 又g(1)＝0，g(－1)＝e－1＋2－e<0，故當(dāng)t∈[－1,1]時(shí)，g(t)≤0. 當(dāng)m∈[－1,1]時(shí)，g(m)≤0，g(－m)≤0，即①式成立； 當(dāng)m>1時(shí)，g(m)>0，即em－m>e－1； 當(dāng)m<－1時(shí)，g(－m)>0，即e－m＋m>e－1. 綜上，m的取值范圍是

7、[－1,1]． 2．解　(1)設(shè)曲線y＝f(x)與x軸相切于點(diǎn)(x0,0)，則f(x0)＝0，f′(x0)＝0， 即解得x0＝，a＝－. 因此，當(dāng)a＝－時(shí)，x軸為曲線y＝f(x)的切線． (2)當(dāng)x∈(1，＋∞)時(shí)，g(x)＝－lnx<0，從而h(x)＝min{f(x)，g(x)}≤g(x)<0， 故h(x)在(1，＋∞)上無(wú)零點(diǎn)． 當(dāng)x＝1時(shí)，若a≥－，則f(1)＝a＋≥0，h(1)＝min{f(1)，g(1)}＝g(1)＝0， 故1是h(x)的一個(gè)零點(diǎn)；若a<－，則f(1)<0，h(1)＝min{f(1)，g(1)}＝f(1)<0， 故1不是h(x)的零點(diǎn)． 當(dāng)x∈(0,

8、1)時(shí)，g(x)＝－lnx>0.所以只需考慮f(x)在(0,1)上的零點(diǎn)個(gè)數(shù)． (ⅰ)若a≤－3或a≥0，則f′(x)＝3x2＋a在(0,1)上無(wú)零點(diǎn)，故f(x)在(0,1)上單調(diào)．而f(0)＝，f(1)＝a＋，所以當(dāng)a≤－3時(shí)，f(x)在(0,1)上有一個(gè)零點(diǎn)；當(dāng)a≥0時(shí)，f(x)在(0,1)上沒(méi)有零點(diǎn)． (ⅱ)若－30，即－

9、； ③若f( )<0，即－3－或a<－時(shí)，h(x)有一個(gè)零點(diǎn)；當(dāng)a＝－或a＝－時(shí)，h(x)有兩個(gè)零點(diǎn)；當(dāng)－0； 當(dāng)x>0時(shí)，f′(x)<0， ∴f(x)在(－∞，0)上單調(diào)遞增， 在(0，＋∞)上單調(diào)遞減． (2)假設(shè)存在x1，x2∈[0,1]，使得2φ(x1)<φ(x2)成立， 則2[φ(x)]m

10、in<[φ(x)]max. ∵φ(x)＝xf(x)＋tf′(x)＋e－x＝， ∴φ′(x)＝＝－. 對(duì)于x∈[0,1]， ①當(dāng)t≥1時(shí)，φ′(x)≤0，φ(x)在[0,1]上單調(diào)遞減， ∴2φ(1)<φ(0)，即t>3－>1. ②當(dāng)t≤0時(shí)，φ′(x)>0，φ(x)在[0,1]上單調(diào)遞增， ∴2φ(0)<φ(1)，即t<3－2e<0. ③當(dāng)00，φ(x)在(t,1]上單調(diào)遞增， ∴2φ(t)

11、)知，g(t)＝2·在[0,1]上單調(diào)遞減， 故≤2·≤2，而≤≤， ∴不等式(*)無(wú)解． 綜上所述，t的取值范圍為 (－∞，3－2e)∪. 4．(1)解　f(x)的定義域?yàn)?0，＋∞)， f′(x)＝a－－＋＝. 當(dāng)a≤0時(shí)，x∈(0,1)時(shí)，f′(x)>0，f(x)單調(diào)遞增， x∈(1，＋∞)時(shí)，f′(x)<0，f(x)單調(diào)遞減． 當(dāng)a>0時(shí)，f′(x)＝. ①當(dāng)01， 當(dāng)x∈(0,1)或x∈時(shí)，f′(x)>0，f(x)單調(diào)遞增， 當(dāng)x∈時(shí)，f′(x)<0，f(x)單調(diào)遞減． ②當(dāng)a＝2時(shí)，＝1，在x∈(0，＋∞)內(nèi)，f′(x)≥0，f(x)單調(diào)遞增

12、． ③當(dāng)a>2時(shí)，0<<1，當(dāng)x∈或x∈(1，＋∞)時(shí)，f′(x)>0，f(x)單調(diào)遞增， 當(dāng)x∈時(shí)，f′(x)<0，f(x)單調(diào)遞減． 綜上所述，當(dāng)a≤0時(shí)，f(x)在(0,1)內(nèi)單調(diào)遞增，在(1，＋∞)內(nèi)單調(diào)遞減； 當(dāng)02時(shí)，f(x)在內(nèi)單調(diào)遞增，在內(nèi)單調(diào)遞減，在(1，＋∞)內(nèi)單調(diào)遞增． (2)證明　由(1)知，a＝1時(shí)， f(x)－f′(x)＝x－lnx＋－ ＝x－lnx＋＋－－1，x∈[1,2]． 設(shè)g(x)＝x－lnx，h(x)＝＋－

13、－1，x∈[1,2]，則f(x)－f′(x)＝g(x)＋h(x)． 由g′(x)＝≥0， 可得g(x)≥g(1)＝1，當(dāng)且僅當(dāng)x＝1時(shí)取得等號(hào)．又h′(x)＝， 設(shè)φ(x)＝－3x2－2x＋6，則φ(x)在x∈[1,2]上單調(diào)遞減． 因?yàn)棣?1)＝1，φ(2)＝－10， 所以?x0∈(1,2)，使得x∈(1，x0)時(shí)，φ(x)>0，x∈(x0,2)時(shí)，φ(x)<0. 所以h(x)在(1，x0)內(nèi)單調(diào)遞增， 在(x0,2)內(nèi)單調(diào)遞減． 由h(1)＝1，h(2)＝，可得h(x)≥h(2)＝， 當(dāng)且僅當(dāng)x＝2時(shí)取得等號(hào)． 所以f(x)－f′(x)>g(1)＋h(2)＝， 即f(

14、x)>f′(x)＋對(duì)于任意的x∈[1,2]成立． 5．(1)解　m＝1時(shí)，f(x)＝g(x)，即xlnx＝x2－1， 而x>0，所以方程即為lnx－x＋＝0. 令h(x)＝lnx－x＋， 則h′(x)＝－1－＝ ＝<0， 而h(1)＝0，故方程f(x)＝g(x)有唯一的實(shí)根x＝1. (2)解　對(duì)于任意的x∈(1，＋∞)，函數(shù)y＝g(x)的圖象總在函數(shù)y＝f(x)圖象的上方， 即?x∈(1，＋∞)，f(x)0，F(xiàn)(

15、x)>F(1)＝0，這與題設(shè)F(x)<0矛盾． ②若m>0，方程－mx2＋x－m＝0的判別式Δ＝1－4m2， 當(dāng)Δ≤0，即m≥時(shí)，F(xiàn)′(x)≤0， ∴F(x)在(1，＋∞)上單調(diào)遞減， ∴F(x)0，即00，F(xiàn)(x)單調(diào)遞增，F(xiàn)(x)>F(1)＝0與題設(shè)矛盾． 綜上所述，實(shí)數(shù)m的取值范圍是. (3)證明　由(2)知，當(dāng)x>1時(shí)，m＝時(shí)，lnx<(x－)成立． 不妨令x＝>1(k∈N*)， ∴l(xiāng)n<＝， ln(2k＋1)－ln(2k－1)<(k∈N*)， 累加可得＋＋…＋>ln(2n＋1)(n∈N*)．