新高考数学二轮复习 专题6 第3讲 导数的简单应用(练) 【新教材·新高考】
展开高考数学一轮靠老师勤奋、学生努力;高考数学二轮主要看老师的把握水平(课标、考纲),研究水平(选题、集体备课),辅导水平(课堂辅导,课后个辅)。
二、高考数学二轮复习要注意明确两个做法:抓审题,抓个辅
抓审题:让学生说出来,让思维呈现出来。充分调动学生审题、变题能力;
抓个辅:教师要有个辅学生问题清单,让辅导有针对性;个辅全程性,个辅不只在课后,课堂个辅也是关键。
三、高考数学二轮复习要注意坚持三个过关:必须记忆过关;必须限时过关;必须心理过关
1、高考数学每节课必须花5分钟过关记忆性知识。
2、学生训练最大的状态就是能限时过关,应试能力也是数学解题能力,极大限度地减少题海战术。
3、学生最大的障碍就是就是心理问题。
四、高三数学二轮复习要注意避免四个重复:
重复一轮复习老路;重复成套试题训练;重复迷信名校资料;重复个人喜好方向。
第3讲 导数的简单应用(练·教师版)
一、单选题
1.(2021·福建龙岩市高三三模)若直线是曲线的切线,也是曲线的切线,则( )
A.B.C.D.
【答案】D
【解析】设曲线上的点,,;
曲线上的点,,;
,
,,
.故选D.
2.已知a为实数,f(x)=ax3+3x+2,若f′(-1)=-3,则函数f(x)的单调递增区间为( )
A.(-eq \r(2),eq \r(2)) B.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(\r(2),2),\f(\r(2),2)))
C.(0,eq \r(2)) D.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\r(2),\f(\r(2),2)))
【答案】B
【解析】因为f(x)=ax3+3x+2,则f′(x)=3ax2+3.又f′(-1)=3a+3=-3,解得a=-2,故f′(x)=-6x2+3.由f′(x)>0得-eq \f(\r(2),2)<x<eq \f(\r(2),2),则函数f(x)的单调递增区间为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(\r(2),2),\f(\r(2),2))).故选B.
3.(2021·河南商丘市高三月考(文))已知,则的大小关系为( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【解析】构造函数,则.
当时,,所以在上单调递减,
所以,所以,,
所以,.
因为在上单调递增,所以,
同理,
所以.故选B.
4.(2020·陕西西安五校联考) 已知函数f(x)=eq \f(x2,2)+(m+1)ex+2(m∈R)有两个不同的极值点,则实数m的取值范围为( )
A.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-1-\f(1,e),-1)) B.eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(1,e),0))
C.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-∞,-\f(1,e))) D.(0,+∞)
【答案】A
【解析】函数f(x)的定义域为R,f′(x)=x+(m+1)ex.
因为函数f(x)有两个不同的极值点,所以f′(x)=x+(m+1)ex有两个不同的零点,故关于x的方程-m-1=eq \f(x,ex)有两个不同的解.
令g(x)=eq \f(x,ex),则g(x)=eq \f(x,ex)的图象与y=-m-1的图象有两个不同的交点.
g′(x)=eq \f(1-x,ex),当x∈(-∞,1)时,g′(x)>0;
当x∈(1,+∞)时,g′(x)<0.
所以函数g(x)=eq \f(x,ex)在区间(-∞,1)上单调递增,在区间(1,+∞)上单调递减.故g(x)在x=1处取得最大值.
又当x→-∞时,g(x)→-∞;当x→+∞时,g(x)→0,且g(1)=eq \f(1,e),
所以0<-m-1<eq \f(1,e),所以-1-eq \f(1,e)<m<-1.故选A.
5.若对∀x1,x2∈(m,+∞),且x1
A.eq \f(1,e) B.e C.1 D.eq \f(3,e)
【答案】C
【解析】由题意,当0≤m
所以f(x)在(m,+∞)上单调递减,
又由f′(x)=eq \f(-ln x,x2),令f′(x)<0,解得x>1,
故f(x)在(1,+∞)上单调递减,故m≥1.
6.(2021·陕西高三三模(理))已知函数是定义在上的单调递增函数,,当时,恒成立,则的取值范围是( )
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】令,则,所以在上递增,
因为函数是定义在上的单调递增函数,
所以,解得.
又当时,恒成立,
即,即,
当时,,显然成立;
当时,化简可得.
令,则,当 时,,当时,,所以当时,取得最小值0,所以,即,
所以,当且仅当,
即时等号成立,所以.
综上可知.故选C.
二、多选题
7.已知函数f(x)=ln x,g(x)=x2+mx(m∈R),若函数f(x)的图象在点(1,f(1))处的切线与函数g(x)的图象相切,则m的值为( )
A.1 B.-1 C.3 D.-3
【答案】BC
【解析】易知f(1)=0,f′(x)=eq \f(1,x),
从而得到f′(1)=1,函数f(x)的图象在点(1,f(1))处的切线方程为y=x-1.
设直线y=x-1与g(x)=x2+mx(m∈R)的图象相切于点P(x0,y0),
从而可得g′(x0)=1,g(x0)=x0-1.又g′(x)=2x+m,因此有eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(g′x0=2x0+m=1,x\\al(2,0)+mx0=x0-1)),
得xeq \\al(2,0)=1,解得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x0=1,m=-1))或eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x0=-1,m=3)).故选BC.
8.已知函数f(x)=x2-5x+2ln x,则函数f(x)的单调递增区间有( )
A.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(1,2))) B.(0,1) C.(2,+∞) D.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2),2))
【答案】AC
【解析】函数f(x)=x2-5x+2ln x,其定义域{x|x>0},
则f′(x)=2x-5+2×eq \f(1,x)=eq \f(2x2-5x+2,x),
令f′(x)=0,可得x1=eq \f(1,2),x2=2,
f′(x)>0可得x>2或0
A.当时,在单调递增
B.当时,在处的切线为x轴
C.当时,在上无零点
D.当时,在存在唯一极小值点
【答案】ACD
【解析】当时,,则.
因为当时,,所以恒成立,所以函数在单调递增,故A选项正确;
,,所以在处的切线方程为,故B选项错误;
当时,,所以.
令,则,
所以在上单调递增,
即在上单调递增,
所以,所以在上无零点,故C选项正确;
当时,在单调递增,
又,
而,
由零点存在定理得,存在唯一,使得.
当时,,所以函数在上单调递减;
当时,,所以函数在上单调递增,
从而在存在唯一极小值点,故D选项正确.故选ACD.
10.(2021·山东淄博市高三二模)已知是自然对数的底数,则下列不等关系中不正确的是( ).
A.B.C.D.
【答案】ACD
【解析】令,则,
当时,当时,
所以在上单调递增,在上单调递减,
故,
则得,故A错;
得,故B正确;
得,故C错;
对D项,令,则,
当时,当时
所以在上单调递增,在上单调递减,
则,得,化为,故D错.故选ACD.
三、填空题
11.(2020·广东省七校联考) 已知曲线y=eq \f(1,x)+eq \f(ln x,a)在x=1处的切线l与直线2x+3y=0垂直,则实数a的值为________.
【答案】eq \f(2,5)
【解析】因为直线2x+3y=0的斜率为-eq \f(2,3),所以曲线y=eq \f(1,x)+eq \f(ln x,a)在x=1处的切线的斜率为eq \f(3,2),y′=-x-2+eq \f(1,xa),因为当x=1时,y′=eq \f(3,2),所以-1+eq \f(1,a)=eq \f(3,2),可得a=eq \f(2,5).
12.(2021·陕西宝鸡市高三月考(文))若函数在区间是增函数,则的取值范围是_________.
【答案】
【解析】由知,,
时,是增函数,,
又,∴在上恒成立,
而,,即的取值范围是为.
13.(2021·陕西西安市高三二模(理))已知是定义域为的函数的导函数,若对任意实数都有,且有,则不等式的解集为__________.
【答案】
【解析】构造函数,
,所以在上递增.,
,
所以不等式的解集.
14.(2021·山东聊城一中高三一模)若对于恒成立,当时,的最小值为_____;当时,的最小值是_______________.
【答案】1
【解析】时,.
令,则,
令,解得,
且当时,单调递增;
当时,单调递减,
∴,
∴,故的最小值为,
的图象如下所示:
当时,令,可得,
故取得最小值,直线在轴的截距最大.
又,
结合图象可知:令,
可得,则,故.
四、解答题
15.已知函数f(x)=ax2-(a+2)x+ln x.
(1)若函数g(x)=f(x)-ax2+1,在其定义域上g(x)≤0恒成立,求实数a的最小值;
(2)若当a>0时,f(x)在区间[1,e]上的最小值为-2,求实数a的取值范围.
[解] (1)由题意得g(x)=ln x-(a+2)x+1≤0在(0,+∞)上恒成立,
因为x>0,所以a+2≥eq \f(ln x+1,x)在(0,+∞)上恒成立.
设h(x)=eq \f(ln x+1,x)(x>0),则h′(x)=eq \f(\f(1,x)·x-(ln x+1)·1,x2)=eq \f(-ln x,x2),
令h′(x)=0,得x=1.
当0<x<1时,h′(x)>0,函数h(x)单调递增;当x>1时,h′(x)<0,函数h(x)单调递减.
因此h(x)max=h(1)=1,所以a+2≥1,即a≥-1.
于是所求实数a的最小值为-1.
(2)对f(x)求导,得f′(x)=2ax-(a+2)+eq \f(1,x)=eq \f((ax-1)(2x-1),x)(x>0,a>0),
令f′(x)=0,求得x1=eq \f(1,2),x2=eq \f(1,a).
①当0<eq \f(1,a)≤1,即a≥1时,当x∈[1,e]时,f′(x)≥0,f(x)单调递增,
所以f(x)min=f(1)=-2,符合题意;
②当1<eq \f(1,a)<e,即eq \f(1,e)<a<1时,因为x∈[1,e],所以当x∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(1,\f(1,a)))时,f′(x)<0,f(x)单调递减,
当x∈eq \b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(1,a),e))时,f′(x)>0,f(x)单调递增,
所以f(x)min=feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,a)))<f(1)=-2,不符合题意,舍去;
③当eq \f(1,a)≥e,即0<a≤eq \f(1,e)时,当x∈[1,e]时,f′(x)≤0,f(x)单调递减,所以f(x)min=f(e)<f(1)=-2,不符合题意,舍去.
综上可知,实数a的取值范围为[1,+∞).
16.(2021•全国高考乙卷文科)已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)求曲线过坐标原点的切线与曲线的公共点的坐标.
【解析】(1)由函数的解析式可得,
导函数的判别式,
当时,R上单调递增,
当时,的解为:,
当时,单调递增;
当时,单调递减;
当时,单调递增;
综上可得当时,在R上单调递增,
当时,在,上
单调递增,在上单调递减.
(2)由题意可得,,
则切线方程为,
切线过坐标原点,则,
整理可得,即,
解得,则,
切线方程为,
与联立得,
化简得,由于切点的横坐标1必然是该方程的一个根,是的一个因式,∴该方程可以分解因式为
解得,
.
综上,曲线过坐标原点的切线与曲线的公共点的坐标为和.
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