《高考數(shù)學二輪復習 專題跟蹤檢測(三)導數(shù)的簡單應用 理(重點生含解析)-人教版高三數(shù)學試題》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《高考數(shù)學二輪復習 專題跟蹤檢測(三)導數(shù)的簡單應用 理(重點生含解析)-人教版高三數(shù)學試題(10頁珍藏版)》請在裝配圖網上搜索。
1、專題跟蹤檢測(三) 導數(shù)的簡單應用
一、全練保分考法——保大分
1.函數(shù)f(x)=excos x的圖象在點(0,f(0))處的切線方程是( )
A.x+y+1=0 B.x+y-1=0
C.x-y+1=0 D.x-y-1=0
解析:選C 依題意,f(0)=e0cos 0=1,因為f′(x)=excos x-exsin x,所以f′(0)=1,所以切線方程為y-1=x-0,即x-y+1=0,故選C.
2.已知函數(shù)f(x)=x2-5x+2ln x,則函數(shù)f(x)的單調遞增區(qū)間是( )
A.和(1,+∞) B.(0,1)和(2,+∞)
C.和(2,+∞)
2、 D.(1,2)
解析:選C 函數(shù)f(x)=x2-5x+2ln x的定義域是(0,+∞),且f′(x)=2x-5+==.由f′(x)>0,解得02,故函數(shù)f(x)的單調遞增區(qū)間是和(2,+∞).
3.(2018·石家莊模擬)已知f(x)=,其中e為自然對數(shù)的底數(shù),則( )
A.f(2)>f(e)>f(3) B.f(3)>f(e)>f(2)
C.f(e)>f(2)>f(3) D.f(e)>f(3)>f(2)
解析:選D 由f(x)=,得f′(x)=,令f′(x)=0,解得x=e,當x∈(0,e)時,f′(x)>0,函數(shù)f(x)單調遞增,當x∈(e,+∞)時,f′(
3、x)<0,函數(shù)f(x)單調遞減,故f(x)在x=e處取得最大值f(e),f(2)-f(3)=-==<0,
∴f(2)f(3)>f(2),故選 D.
4.(2019屆高三·廣州調研)已知直線y=kx-2與曲線y=xln x相切,則實數(shù)k的值為( )
A.ln 2 B.1
C.1-ln 2 D.1+ln 2
解析:選D 由y=xln x知y′=ln x+1,設切點為(x0,x0ln x0),則切線方程為y-x0ln x0=(ln x0+1)(x-x0),因為切線y=kx-2過定點(0,-2),所以-2-x0ln x0=(ln x0+1)(0-x0),解得
4、x0=2,故k=1+ln 2,選D.
5.已知定義在R上的可導函數(shù)f(x)的導函數(shù)為f′(x),滿足f′(x)>f(x),且f(x+3)為偶函數(shù),f(6)=1,則不等式f(x)>ex的解集為( )
A.(-2,+∞) B.(0,+∞)
C.(1,+∞) D.(4,+∞)
解析:選B 因為f(x+3)為偶函數(shù),
所以f(3-x)=f(x+3),
因此f(0)=f(6)=1.
設h(x)=,則原不等式即h(x)>h(0).
又h′(x)==,
依題意f′(x)>f(x),故h′(x)>0,
因此函數(shù)h(x)在R上是增函數(shù),
所以由h(x)>h(0),得x>0.故選B
5、.
6.已知定義在R上的函數(shù)y=f(x)滿足f(-x)=-f(x),當x∈(0,2]時,f(x)=ln x-ax,當x∈[-2,0)時,f(x)的最小值為3,則a的值等于( )
A.e2 B.e
C.2 D.1
解析:選A 因為定義在R上的函數(shù)y=f(x)滿足f(-x)=-f(x),
所以y=f(x)為奇函數(shù),其圖象關于原點對稱,
因為當x∈[-2,0)時,f(x)的最小值為3,
所以當x∈(0,2]時,f(x)=ln x-ax的最大值為-3.
又f′(x)=(00;
當
6、ln x-ax在區(qū)間上單調遞增,在區(qū)間上單調遞減,
故f(x)max=f =ln-a×=-3,解得a=e2.
7.若函數(shù)f(x)=ln x-ax2-2x存在單調遞減區(qū)間,則實數(shù)a的取值范圍是________.
解析:f′(x)=-ax-2=,由題意知f′(x)<0有實數(shù)解,∵x>0,∴ax2+2x-1>0有實數(shù)解.當a≥0時,顯然滿足;當a<0時,只需Δ=4+4a>0,∴-1-1.
答案:(-1,+∞)
8.已知函數(shù)f(x)=ex-mx+1的圖象為曲線C,若曲線C存在與直線y=ex垂直的切線,則實數(shù)m的取值范圍是________.
解析:函數(shù)f(x)的導數(shù)f′(
7、x)=ex-m,設切點為(x0,ex0-mx0+1),即切線斜率k=
e x0-m,若曲線C存在與直線y=ex垂直的切線,則滿足(e x0-m)e=-1,
即e x0-m=-有解,
即m=e x0+有解,
∵e x0+>,∴m>.
答案:
9.已知x0為函數(shù)f(x)=(ea)x+3x的極值點,若x0∈(e為自然對數(shù)的底數(shù)),則實數(shù)a的取值范圍是________.
解析:f′(x)=aeax+3,則f′(x0)=3+aeax0=0,由于eax0>0,則a<0,此時x0=ln.令t=-,t>0,則x0=-ln t,構造函數(shù)g(t)=-ln t(t>0),g′(t)=-ln t-=-(
8、ln t+1),當00,g(t)為增函數(shù),且g(t)>0恒成立,當t>時,g′(t)<0,g(t)為減函數(shù),g(t)max=g=,且g(e)=-,因此當x0∈時,0
9、)=3ax2+2bx-3.
根據題意,得
即
解得所以f(x)=x3-3x.
(2)設切點為(x0,y0)(x0≠2),則y0=x-3x0.
因為f′(x0)=3x-3,
所以切線的斜率為3x-3,
則3x-3=,
即2x-6x+6+m=0.
因為過點M(2,m)(m≠2)可作曲線y=f(x)的三條切線,
所以方程2x-6x+6+m=0有三個不同的實根,
設函數(shù)g(x)=2x3-6x2+6+m,則函數(shù)g(x)有三個零點,且g′(x)=6x2-12x,
令g′(x)=0,得x=0或x=2.
g′(x),g(x)隨x的變化而變化的情況如下表:
x
(-∞,0)
10、0
(0,2)
2
(2,+∞)
g′(x)
+
0
-
0
+
g(x)
極大值
極小值
若函數(shù)g(x)有三個零點,
則需即解得-6
11、,
f′(1)=2,f(1)=,
∴切線l的方程為y-=2(x-1),即4x-2y-3=0.
(2)函數(shù)g(x)=aln x+x-+a,定義域為(0,+∞),
則g′(x)=1++=,令g′(x)=0,得x2+ax+1=0,其兩根為x1,x2,
且x1+x2=-a,x1x2=1,
故x2=,a=-.
g(x1)-g(x2)=g(x1)-g=aln x1+x1-+a-=2+2aln x1=2-2ln x1,
令h(x)=2-2ln x.
則[g(x1)-g(x2)]min=h(x)min,
又h′(x)=,
當x∈(0,1]時,h′(x)≤0,
當x∈(1,e]時,h′(
12、x)<0,
即當x∈(0,e]時,h(x)單調遞減,
∴h(x)min=h(e)=-,
故[g(x1)-g(x2)]min=-.
12.(2018·鄭州模擬)已知函數(shù)f(x)=ln x-x,g(x)=mx3-mx(m≠0).
(1)求曲線y=f(x)在點(1,f(1))處的切線方程;
(2)若對任意的x1∈(1,2),總存在x2∈(1,2),使得f(x1)=g(x2),求實數(shù)m的取值范圍.
解:(1)易知切點為(1,-1),f′(x)=-1,切線的斜率k=f′(1)=0,故切線方程為y=-1.
(2)設f(x)在區(qū)間(1,2)上的值域為A,g(x)在區(qū)間(1,2)上的值域為B,
13、則由題意可得A?B.
∵f(x)=ln x-x,
∴f′(x)=-1=<0在(1,2)上恒成立,
∴函數(shù)f(x)在區(qū)間(1,2)上單調遞減,
∴值域A為(ln 2-2,-1).
又g′(x)=mx2-m=m(x+1)(x-1),
當m>0時,g′(x)>0在x∈(1,2)上恒成立,
則g(x)在(1,2)上是增函數(shù),此時g(x)在區(qū)間(1,2)上的值域B為,
則
解得m≥-(ln 2-2)=3-ln 2.
當m<0時,g′(x)<0在x∈(1,2)上恒成立,
則g(x)在(1,2)上是減函數(shù),此時g(x)在區(qū)間(1,2)上的值域B為,
則解得m≤(ln 2-2)=ln
14、2-3.
∴實數(shù)m的取值范圍是
∪.
二、強化壓軸考法——拉開分
1.已知函數(shù)f(x)=xsin x,x1,x2∈,且f(x1)<f(x2),那么( )
A.x1-x2>0 B.x1+x2>0
C.x-x>0 D.x-x<0
解析:選D 由f(x)=xsin x得f′(x)=sin x+xcos x=cos x(tan x+x),當x∈時,f′(x)>0,即f(x)在上為增函數(shù),又f(-x)=-xsin(-x)=xsin x,因而f(x)為偶函數(shù),∴當f(x1)<f(x2)時,有f(|x1|)<f(|x2|),∴|x1|<|x2|,x-x<0,故選 D.
2.
15、(2018·西安八校聯(lián)考)已知函數(shù)f(x)=ln x-ax2,若f(x)恰有兩個不同的零點,則a的取值范圍為( )
A. B.
C. D.
解析:選C 函數(shù)f(x)的定義域為(0,+∞),f′(x)=-2ax=.當a≤0時,f′(x)>0恒成立,函數(shù)f(x)在(0,+∞)上單調遞增,則函數(shù)f(x)不存在兩個不同的零點.當a>0時,由f′(x)=0,得x=,當00,函數(shù)f(x)單調遞增,當x>時,f′(x)<0,函數(shù)f(x)單調遞減,所以f(x)的最大值為f=ln-a2=-ln 2a-,于是要使函數(shù)f(x)恰有兩個不同的零點,則需滿足-ln 2a->0,即l
16、n 2a<-1,所以0<2a<,即00對任意的x>1恒成立,則m的最大值為( )
A.2 B.3
C.4 D.5
解析:選B 法一:因為f(x)=x+xln x,且f(x)-m(x-1)>0對任意的x>1恒成立,等價于m<在(1,+∞)上恒成立,
等價于m1).
令g(x)=(x>1),所以g′(x)=.易知g′(x)=0必有實根,設為x0,則x0-2-ln x0=0,且g(x)在(1,x0)上單調遞減,在(x0,+∞)上單調遞增,此時g(x)mi
17、n=g(x0)===x0,因此m0,又m∈Z,故m的最大值為3.故選B.
法二:f(x)>m(x-1)在(1,+∞)上恒成立,
而f′(x)=2+ln x,得f(x)在(0,e-2)上單調遞減,在(e-2,+∞)上單調遞增,
由圖象可知,過點(1,0)的直線y=m(x-1)必在f(x)的圖象下方,設過點(1,0)且與f(x)的圖象相切的直線的斜率為k,則m
18、g(e2)>0,所以e0,a∈R恒成立,則實數(shù)m的最大值為( )
A. B.2
C.e D.3
解析:選B [b-(a-2)]2+[ln b-(a-1)]2等價于點P(b,ln b)與點Q(a-2,a-1)距離的平方,易知點P,Q分別在曲線C:y=ln x及直線l:y=x+1上.
令f(x)=ln x,則f′(x)=,令f′(x)=1,得x=1,故與直線l平行且與曲線C相切的直線l′與曲線C的切
19、點為(1,0),所以|PQ|min==,所以m2-m≤2,解得-1≤m≤2,所以m的最大值為2.故選B.
5.設函數(shù)f(x)=ex+a+x,g(x)=ln(x+3)-4e-x-a,其中e為自然對數(shù)的底數(shù),若存在實數(shù)x0,使得f(x0)-g(x0)=2成立,則實數(shù)a的值為( )
A.-2+ln 2 B.1+ln 2
C.-1-ln 2 D.2+ln 2
解析:選D 由已知得f(x)-g(x)=ex+a+x-ln(x+3)+4e-x-a,
設h(x)=ex+a+4e-x-a,u(x)=x-ln(x+3),
所以h(x)=ex+a+4e-x-a≥2=4,當且僅當ex+a=2時等
20、號成立.
u′(x)=1-=(x>-3),
令u′(x)>0,得x>-2;
令u′(x)<0,得-30,若直線MN∥x軸,則M,N兩點間的距離的最小值為( )
A.1 B.2
C
21、.3 D.4
解析:選A 設h(x1)=|MN|,由題意知h(x1)=x2-x1,x1≥1,
由MN∥x軸可得g(x2)=f (x1),
即x2=e x1-1-(x1-1)2+1,
所以h(x1)=x2-x1=ex1-1-(x1-1)2-x1+1,h′(x1)=e x1-1-x1,h″(x1)=e x1-1-1,
因為h″(x1)≥h″(1)=0,
所以h′(x1)在[1,+∞)上是增函數(shù),
所以h′(x1)≥h′(1)=0,
因此h(x1)在[1,+∞)上是增函數(shù),所以h(x1)≥h(1)=1,故選A.
7.若對任意的x∈,e為自然對數(shù)的底數(shù),總存在唯一的y∈[-1,1
22、],使得ln x-x+1+a=y(tǒng)2ey成立,則實數(shù)a的取值范圍為( )
A. B.
C. D.
解析:選B 設f(x)=ln x-x+1+a,
則f′(x)=-1=.
因為x∈,所以f′(x)≥0,f(x)在上單調遞增,所以f(x)∈.
設g(y)=y(tǒng)2ey,y∈[-1,1],
則g′(y)=y(tǒng)(y+2)ey.
由g′(y)<0,得-1≤y<0;
由g′(y)>0,得0
23、價于f(x)的值域是g(y)的不含極值點的單值區(qū)間的子集,
故?,所以0時,f(-x)+f(x+3)=0;當x∈(0,3)時,f(x)=,其中e是自然對數(shù)的底數(shù),且e≈2.72,則方程6f(x)-x=0在[-9,9]上的解的個數(shù)為( )
A.4 B.5
C.6 D.7
解析:選D 依題意,當x∈(0,3)時,f′(x)=,令f′(x)=0得x=e,故函數(shù)f(x)在區(qū)間(0,e)上單調遞增,在區(qū)間(e,3)上單調遞減,故在區(qū)間(0,3)上,f(x)max=f(e)=1.又函數(shù)f(x)是定義在R上的奇函數(shù),且當x>0時,f(-x)+f(x+3)=0,即f(x+3)=f(x),f(0)=0.由6f(x)-x=0,得f(x)=.在同一坐標系內作出函數(shù)y=f(x)與y=在區(qū)間[-9,9] 上的圖象如圖所示.由圖可知,函數(shù)y=f(x)與y=的圖象有7個交點,即方程6f(x)-x=0的解的個數(shù)為7.故選D.