2021年高考数学一轮复习《导数》解答题专项练习(含答案)
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这是一份2021年高考数学一轮复习《导数》解答题专项练习(含答案),共9页。试卷主要包含了又当a≥eq \f,等内容,欢迎下载使用。
2021年高考数学一轮复习《导数》解答题专项练习1.已知函数f(x)=ln x-x2+(a∈R,a为常数),函数g(x)=e1-x+x2-1.(1)讨论函数f(x)的极值点的个数;(2)若不等式f(x)≤g(x)对任意x∈[1,+∞)恒成立,求实数a的取值范围. 2.已知函数f(x)=ln(x+1)-ax,a∈R.(1)讨论f(x)的极值;(2)若对任意恒成立,求实数a的取值范围. 3.已知函数f(x)=1-x-axlnx.(1)求f(x)在[1,+∞)上的最值;(2)设,若当0<a≤1,且x>0时,g(x)≤m,求整数m的最小值. 4.已知函数f(x)=ex-ax-1.(1)讨论函数f(x)的单调性;(2)当f(x)有最小值,且最小值不小于2a2-a-1时,求a的取值范围. 5.已知函数f(x)=a(x-1)2+lnx,a∈R.(1)当a=2时,求函数y=f(x)在点P(1,f(1))处的切线方程;(2)当a=-1时,令函数g(x)=f(x)+lnx-2x+1+m,若函数g(x)在区间[e-1,e]上有两个零点,求实数m的取值范围. 6.已知函数f(x)=(x+1)ln x-ax+2.(1)当a=1时,求曲线f(x)在x=1处的切线方程;(2)若函数f(x)在定义域上具有单调性,求实数a的取值范围;(3)求证:+++…+<ln(n+1),n∈N*.
0.答案解析1.解:(1)f′(x)=-x-=(x>0),由f′(x)=0,得a=x-x3,记h(x)=x-x3,则h′(x)=1-3x2,由h′(x)=0,得x=,且0<x<时,h′(x)>0,当x>时,h′(x)<0,所以当x=时,h(x)取得最大值,又h(0)=0,当a≥时,f′(x)≤0恒成立,函数f(x)无极值点;当0<a<时,f′(x)=0有两个解x1,x2,且0<x<x1时,f′(x)<0,x1<x<x2时,f′(x)>0,x>x2时,f′(x)<0,所以函数f(x)有两个极值点;当a≤0时,方程f′(x)=0有一个解x0,且0<x<x0时f′(x)>0.x>x0时,f′(x)<0,所以函数f(x)有一个极值点.综上所述,当a≥时,函数f(x)无极值点,当0<a<时,函数f(x)有两个极值点;当a≤0时,函数f(x)有1个极值点.(2)记φ(x)=g(x)-f(x)=e1-x-ln x+ax2--1(x≥1),由φ(1)=e0-ln 1+a-a-1=0,φ′(x)=-e1-x-+2ax+,φ′(1)=-1-1+3a=3a-2,由φ′(1)≥0,得a≥.又当a≥,x≥1时,[φ′(x)]′=e1-x++2a-=e1-x++2a>0,φ′(x)≥φ′(1)≥0,φ(x)在区间[1,+∞)上单调递增,所以φ(x)≥φ(1)=0恒成立,即g(x)≥f(x)恒成立.综上所述,实数a的取值范围是. 2.解:(1)依题意,①当时,,在上单调递增,无极值;②当时,,当时,,在上单调递增;当时,,在上单调递减,所以,无极小值.综上可知,当时,无极值;当时,有极大值,无极小值.(2)原不等式可化为,记,只需,可得.①当时,,,所以,在上单调递增,所以当时,,不合题意,舍去.②当时,,(i)当时,因为,所以,所以,所以在上单调递减,故当时,,符合题意.(ii)当时,记,所以,在上单调递减.又,,所以存在唯一,使得.当时,,从而,即在上单调递增,所以当时,,不符合要求,舍去.综上可得,. 3.解:解法一:(1),,①当时,因为,所以在上单调递减,所以,无最小值.②当时,令,解得,在上单调递减;令,解得,在上单调递增;所以,无最大值.③当时,因为,等号仅在,时成立,所以在上单调递增,所以,无最大值.综上,当时,,无最小值;当时,,无最大值;当时,,无最大值.(2),当时,因为,由(1)知,所以(当时等号成立),所以.当时,因为,所以,所以,令,,已知化为在上恒成立,因为,令,,则,在上单调递减,又因为,,所以存在使得,当时,,,在上单调递增;当时,,,在上单调递减;所以,因为,所以,所以,所以的最小整数值为2.解法二:(1)同解法一.(2),①当时,因为,由(1)知,所以,所以,②当时,因为,,所以,令,,已知化为在上恒成立,因为在上,所以,下面证明,即证在上恒成立,令,,则,令,得,当时,,在区间上递减;当时,,在区间上递增,所以,且,所以当时,,即.由①②得当时,,所以m的最小整数值为2. 4.解:(1),当时,,所以函数在上单调递增;当时,令,解得,当时,,故函数在上单调递减;当时,,故函数在上单调递增.(2)由(1)知,当时,函数在上单调递增,没有最小值,故.,整理得,即.令,易知在上单调递增,且;所以的解集为,所以. 5.解:(1)当时,.当时,,所以点为,又,因此.因此所求切线方程为.(2)当时,,则.因为,所以当时,,且当时,;当时,;故在处取得极大值也即最大值.又,,,则,所以在区间上的最小值为,·故在区间上有两个零点的条件是,所以实数的取值范围是.6.解:(1)当a=1时,f(x)=(x+1)ln x-x+2(x>0),f′(x)=ln x+,f′(1)=1,f(1)=1,所以曲线f(x)在x=1处的切线方程为y=x.(2)f′(x)=ln x++1-a(x>0).(ⅰ)当函数f(x)在定义域上单调递减,即当a≥ln x+时,令g(x)=ln x+,则g′(x)=,当x>1时,g′(x)>0,a≥ln x+无法恒成立;(ⅱ)当函数f(x)在定义域上单调递增,即当a≤ln x+时,令g(x)=ln x+,则g′(x)=,x>0,则函数g(x)在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,又g(x)≥2,故a≤2.(3)证明:由(2),得当a=2时,f(x)在(1,+∞)上单调递增,由f(x)>f(1),x>1,得(x+1)ln x-2x+2>0,即ln x>在(1,+∞)上总成立.令x=,得ln >,化简,得ln (n+1)-ln n>,所以ln 2-ln 1>,ln 3-ln 2>,…,ln(n+1)-ln n>,累加,得ln(n+1)-ln 1>++…+,即+++…+<ln(n+1),n∈N*.
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