2019届高考数学(北师大版文)复习讲义:第三章 导数及其应用+高考专题突破一+Word版含答案.doc
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高考专题突破一 高考中的导数应用问题
【考点自测】
1.若函数f(x)=2sin x(x∈[0,π])的图像在点P处的切线平行于函数g(x)=2的图像在点Q处的切线,则直线PQ的斜率为( )
A. B.2
C. D.
答案 A
解析 f′(x)=2cos x∈[-2,2],
g′(x)=+≥2(当且仅当x=1时取等号).
当两函数的切线平行时,xp=0,xQ=1.
即P(0,0),Q,∴直线PQ的斜率为.
2.(2017·全国Ⅱ)若x=-2是函数f(x)=(x2+ax-1)·ex-1的极值点,则f(x)的极小值为( )
A.-1 B.-2e-3 C.5e-3 D.1
答案 A
解析 函数f(x)=(x2+ax-1)ex-1,
则f′(x)=(2x+a)ex-1+(x2+ax-1)ex-1
=ex-1·[x2+(a+2)x+a-1].
由x=-2是函数f(x)的极值点,得
f′(-2)=e-3·(4-2a-4+a-1)=(-a-1)e-3=0,
所以a=-1.
所以f(x)=(x2-x-1)ex-1,f′(x)=ex-1·(x2+x-2).
由ex-1>0恒成立,得当x=-2或x=1时,f′(x)=0,且当x<-2时,f′(x)>0;当-2<x<1时,f′(x)<0;
当x>1时,f′(x)>0.
所以x=1是函数f(x)的极小值点.
所以函数f(x)的极小值为f(1)=-1.
故选A.
3.设f(x),g(x)在[a,b]上可导,且f′(x)g′(x),则当axb时,有( )
A.f(x)g(x)
B.f(x)g(x)
C.f(x)+g(a)g(x)+f(a)
D.f(x)+g(b)g(x)+f(b)
答案 C
解析 ∵f′(x)-g′(x)0,∴(f(x)-g(x))′0,
∴f(x)-g(x)在[a,b]上是增函数,
∴当axb时f(x)-g(x)f(a)-g(a),
∴f(x)+g(a)g(x)+f(a).
4.若函数f(x)=2x3-3mx2+6x在区间(2,+∞)上是增加的,则实数m的取值范围为____________.
答案
解析 ∵f′(x)=6x2-6mx+6,
当x∈(2,+∞)时,f′(x)≥0恒成立,
即x2-mx+1≥0恒成立,∴m≤x+恒成立.
令g(x)=x+,g′(x)=1-,
∴当x2时,g′(x)0,即g(x)在(2,+∞)上是增加的,∴m≤2+=.
5.(2017·江苏)已知函数f(x)=x3-2x+ex-,其中e是自然对数的底数,若f(a-1)+f(2a2)≤0,则实数a的取值范围是________.
答案
解析 因为f(-x)=(-x)3-2(-x)+e-x-
=-x3+2x-ex+=-f(x),
所以f(x)=x3-2x+ex-是奇函数.
因为f(a-1)+f(2a2)≤0,
所以f(2a2)≤-f(a-1),即f(2a2)≤f(1-a).
因为f′(x)=3x2-2+ex+e-x≥3x2-2+2
=3x2≥0,当且仅当x=0时“=”成立,
所以f(x)在R上是增加的,
所以2a2≤1-a,即2a2+a-1≤0,所以-1≤a≤.
题型一 利用导数研究函数性质
例1 (2018·沈阳质检)设f(x)=xln x-ax2+(2a-1)x,a∈R.
(1)令g(x)=f′(x),求g(x)的单调区间;
(2)已知f(x)在x=1处取得极大值,求实数a的取值范围.
解 (1)由f′(x)=ln x-2ax+2a,
可得g(x)=ln x-2ax+2a,x∈(0,+∞),
所以g′(x)=-2a=.
当a≤0,x∈(0,+∞)时,g′(x)>0,函数g(x)是增加的;
当a>0,x∈时,g′(x)>0,函数g(x)是增加的,x∈时,g′(x)<0,函数g(x)是减少的.
所以当a≤0时,函数g(x)的递增区间为(0,+∞);
当a>0时,函数g(x)的递增区间为,
递减区间为.
(2)由(1)知,f′(1)=0.
①当a≤0时,f′(x)是增加的,
所以当x∈(0,1)时,f′(x)<0,f(x)是减少的,
当x∈(1,+∞)时,f′(x)>0,f(x)是增加的,
所以f(x)在x=1处取得极小值,不符合题意;
②当0<a<,即>1时,由(1)知f′(x)在是增加的.
可得当x∈(0,1)时,f′(x)<0,
当x∈时,f′(x)>0.
所以f(x)在(0,1)上是减少的,在上是增加的.
所以f(x)在x=1处取得极小值,不符合题意;
③当a=,即=1时,f′(x)在(0,1)上是增加的,
在(1,+∞)上是减少的,
所以当x∈(0,+∞)时,f′(x)≤0,f(x)是减少的,不符合题意;
④当a>,即0<<1时,
当x∈时,f′(x)>0,f(x)是增加的,
当x∈(1,+∞)
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