专题11 导数的概念及其意义和导数的运算——备战2023年高考数学一轮复习讲义(Word版含答案)

资源下载
  1. 二一教育资源

专题11 导数的概念及其意义和导数的运算——备战2023年高考数学一轮复习讲义(Word版含答案)

资源简介

<备战2023年高考数学一轮复习方案>
专题11 导数的概念及其意义和导数的运算
1.(2022·全国乙卷)函数 在区间 的最小值、最大值分别为(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】 ,
由于 在区间 和 上 ,即 单调递增;
在区间 上 ,即 单调递减,
又 , , ,
所以 在区间 上的最小值为 ,最大值为 .
故选:D
2.(2022·全国甲卷)当 时,函数 取得最大值 ,则 (  )
A.-1 B. C. D.1
【答案】B
【解析】因为函数f(x)定义域为(0,+∞),所以依题可知,f(1)=-2 ,f'(1)=0,
又 ,
则,解得 ,
所以,
由f'(x)>0,得01,
因此函数f(x)在(0,1)上递增,在(1,+∞)上递减,
则当x=1时取最大值,满足题意,即有.
故选:B.
1.导数的概念
(1)函数y=f(x)在x=x0处的导数记作f′(x0)或.
f′(x0)= = .
(2)函数y=f(x)的导函数
f′(x)= .
2.导数的几何意义
函数y=f(x)在x=x0处的导数的几何意义就是曲线y=f(x)在点P(x0,f(x0))处的切线的斜率,相应的切线方程为y-f(x0)=f′(x0)(x-x0).
3.基本初等函数的导数公式
基本初等函数 导函数
f(x)=c(c为常数) f′(x)=0
f(x)=xα(α∈Q,且α≠0) f′(x)=αxα-1
f(x)=sin x f′(x)=cos_x
f(x)=cos x f′(x)=-sin_x
f(x)=ax(a>0,且a≠1) f′(x)=axln_a
f(x)=ex f′(x)=ex
f(x)=logax(a>0,且a≠1) f′(x)=
f(x)=ln x f′(x)=
4.导数的运算法则
若f′(x),g′(x)存在,则有
[f(x)±g(x)]′=f′(x)±g′(x);
[f(x)g(x)]′=f′(x)g(x)+f(x)g′(x);
′=(g(x)≠0);
[cf(x)]′=cf′(x).
5.复合函数的定义及其导数
复合函数y=f(g(x))的导数和函数y=f(u),u=g(x)的导数间的关系为y′x=y′u·u′x,即y对x的导数等于y对u的导数与u对x的导数的乘积.
【常用结论】
1.区分在点处的切线与过点处的切线
(1)在点处的切线,该点一定是切点,切线有且仅有一条.
(2)过点处的切线,该点不一定是切点,切线至少有一条.
2.′=(f(x)≠0).
6.函数的单调性与导数的关系
条件 恒有 结论
函数y=f(x)在区间(a,b)上可导 f′(x)>0 f(x)在区间(a,b)上单调递增
f′(x)<0 f(x)在区间(a,b)上单调递减
f′(x)=0 f(x)在区间(a,b)上是常数函数
2.利用导数判断函数单调性的步骤
第1步,确定函数的定义域;
第2步,求出导数f′(x)的零点;
第3步,用f′(x)的零点将f(x)的定义域划分为若干个区间,列表给出f′(x)在各区间上的正负,由此得出函数y=f(x)在定义域内的单调性.
【常用结论】
1.若函数f(x)在(a,b)上单调递增,则x∈(a,b)时,f′(x)≥0恒成立;若函数f(x)在(a,b)上单调递减,则x∈(a,b)时,f′(x)≤0恒成立.
2.若函数f(x)在(a,b)上存在单调递增区间,则x∈(a,b)时,f′(x)>0有解;若函数f(x)在(a,b)上存在单调递减区间,则x∈(a,b)时,f′(x)<0有解.
7.函数的极值
(1)函数的极小值
函数y=f(x)在点x=a的函数值f(a)比它在点x=a附近其他点的函数值都小,f′(a)=0;而且在点x=a附近的左侧f′(x)<0,右侧f′(x)>0,则a叫做函数y=f(x)的极小值点,f(a)叫做函数y=f(x)的极小值.
(2)函数的极大值
函数y=f(x)在点x=b的函数值f(b)比它在点x=b附近其他点的函数值都大,f′(b)=0;而且在点x=b附近的左侧f′(x)>0,右侧f′(x)<0,则b叫做函数y=f(x)的极大值点,f(b)叫做函数y=f(x)的极大值.
(3)极小值点、极大值点统称为极值点,极小值和极大值统称为极值.
8.函数的最大(小)值
(1)函数f(x)在区间[a,b]上有最值的条件:
如果在区间[a,b]上函数y=f(x)的图象是一条连续不断的曲线,那么它必有最大值和最小值.
(2)求y=f(x)在区间[a,b]上的最大(小)值的步骤:
①求函数y=f(x)在区间(a,b)上的极值;
②将函数y=f(x)的各极值与端点处的函数值f(a),f(b)比较,其中最大的一个是最大值,最小的一个是最小值.
【常用结论】
对于可导函数f(x),“f′(x0)=0”是“函数f(x)在x=x0处有极值”的必要不充分条件.
考点一 导数的运算
(2022·济南模拟)已知函数f′(x)=exsin x+excos x,则f(2 021)-f(0)等于(  )
A.e2 021cos 2 021 B.e2 021sin 2 021
C. D.e
答案 B
解析 因为f′(x)=exsin x+excos x,
所以f(x)=exsin x+k(k为常数),
所以f(2 021)-f(0)=e2 021sin 2 021.
【思维升华】
(1)求函数的导数要准确地把函数拆分成基本初等函数的和、差、积、商,再利用运算法则求导.
(2)抽象函数求导,恰当赋值是关键,然后活用方程思想求解.
(3)复合函数求导,应由外到内逐层求导,必要时要进行换元.
考点二 导数的几何意义
2(2022·枣庄模拟)曲线在点处的切线与直线垂直,则的值为(  )
A.-1 B.0 C.1 D.2
【答案】C
【解析】设,则,直线的斜率为,
由题意可得,解得.
故答案为:C.
【思维升华】
(1)处理与切线有关的参数问题,关键是根据曲线、切线、切点的三个关系列出参数的方程:
①切点处的导数是切线的斜率;②切点在切线上;③切点在曲线上.
(2)注意区分“在点P处的切线”与“过点P处的切线”.
考点三 两曲线的公切线
3.(2022·邯郸模拟)已知函数f(x)=xln x,g(x)=x2+ax(a∈R),直线l与f(x)的图象相切于点A(1,0),若直线l与g(x)的图象也相切,则a等于(  )
A.0 B.-1 C.3 D.-1或3
答案 D
解析 由f(x)=xln x求导得f′(x)=1+ln x,
则f′(1)=1+ln 1=1,于是得函数f(x)在点A(1,0)处的切线l的方程为y=x-1,
因为直线l与g(x)的图象也相切,则方程组有唯一解,即关于x的一元二次方程x2+(a-1)x+1=0有两个相等的实数根,
因此Δ=(a-1)2-4=0,解得a=-1或a=3,
所以a=-1或a=3.
【思维升华】
公切线问题,应根据两个函数在切点处的斜率相等,且切点既在切线上又在曲线上,列出有关切点横坐标的方程组,通过解方程组求解.或者分别求出两函数的切线,利用两切线重合列方程组求解.
考点四 不含参数的函数的单调性
4.(2022·陕西模拟)已知函数为偶函数,且当时,,则不等式的解集为(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】当时,单调递增,,所以单调递增.
因为是偶函数,所以当时,单调递减.
,,

或.
即不等式的解集为.
故答案为:D
【思维升华】
确定不含参的函数的单调性,按照判断函数单调性的步骤即可,但应注意一是不能漏掉求函数的定义域,二是函数的单调区间不能用并集,要用“逗号”或“和”隔开.
考点五 含参数的函数的单调性
5.(2022·吉林模拟)若函数是R上的单调函数,则实数a的取值范围( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】恒成立,即,解得:.
故答案为:A
【思维升华】
(1)研究含参数的函数的单调性,要依据参数对不等式解集的影响进行分类讨论.
(2)划分函数的单调区间时,要在函数定义域内讨论,还要确定导数为零的点和函数的间断点.
考点六 函数单调性的应用
已知函数f(x)=xsin x,x∈R,则f ,f(1),f 的大小关系为(  )
A.f >f(1)>f
B.f(1)>f >f
C.f >f(1)>f
D.f >f >f(1)
答案 A
解析 因为f(x)=xsin x,所以f(-x)=(-x)·sin(-x)=xsin x=f(x),所以函数f(x)是偶函数,所以f =f .又当x∈时,f′(x)=sin x+xcos x>0,所以函数f(x)在上单调递增,所以f f(1)>f .
【思维升华】
根据函数单调性求参数的一般思路
(1)利用集合间的包含关系处理:y=f(x)在(a,b)上单调,则区间(a,b)是相应单调区间的子集.
(2)f(x)为增(减)函数的充要条件是对任意的x∈(a,b)都有f′(x)≥0(f′(x)≤0),且在(a,b)内的任一非空子区间上,f′(x)不恒为零,应注意此时式子中的等号不能省略,否则会漏解.
(3)函数在某个区间上存在单调区间可转化为不等式有解问题.
考点七 利用导数求函数的极值问题
(2022·广州模拟)设函数f(x)在R上可导,其导函数为f′(x),且函数y=(x-1)f′(x)的图象如图所示,则下列结论中正确的是(  )
A.函数f(x)有极大值f(-3)和f(3)
B.函数f(x)有极小值f(-3)和f(3)
C.函数f(x)有极小值f(3)和极大值f(-3)
D.函数f(x)有极小值f(-3)和极大值f(3)
答案 D
解析 由题图知,当x∈(-∞,-3)时,
y>0,x-1<0 f′(x)<0,f(x)单调递减;
当x∈(-3,1)时,y<0,x-1<0 f′(x)>0,f(x)单调递增;
当x∈(1,3)时,y>0,x-1>0 f′(x)>0,f(x)单调递增;
当x∈(3,+∞)时,y<0,x-1>0 f′(x)<0,f(x)单调递减.
所以函数有极小值f(-3)和极大值f(3).
【思维升华】
根据函数的极值(点)求参数的两个要领
(1)列式:根据极值点处导数为0和极值这两个条件列方程组,利用待定系数法求解;
(2)验证:求解后验证根的合理性.
考点八 利用导数求函数最值
8.(2022·四川模拟)对任意,存在,使得,则的最小值为(  )
A. B. C.1 D.e
【答案】C
【解析】由题,令,则所以,令
,则,令,
则,则即在时单调递增,
又,则时时,
所以时取得极小值也即为最小值,最小值,即的最小值为1.
故答案为:C.
【思维升华】
(1)求函数f(x)在闭区间[a,b]上的最值时,在得到极值的基础上,结合区间端点的函数值f(a),f(b)与f(x)的各极值进行比较得到函数的最值.
(2)若所给的闭区间[a,b]含参数,则需对函数f(x)求导,通过对参数分类讨论,判断函数的单调性,从而得到函数f(x)的最值.
一、单选题
1.(2022·湖北模拟)已知函数,不等式的解集为(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】解:因为,所以,所以在上单调递减,
则等价于,解得,即原不等式的解集为.
故答案为:B.
2.(2022·长安模拟)函数的定义域为,其导函数的图像如图所示,则函数极值点的个数为(  )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】C
【解析】如图所示,设导函数的图象与轴的交点分别为,
根据函数的极值的定义可知在该点处的左右两侧的导数符号相反,
可得为函数的极大值点,为函数的极小值点,
所以函数极值点的个数为4个.
故答案为:C.
3.(2022·成都模拟)若曲线在点(1,2)处的切线与直线平行,则实数a的值为(  )
A.-4 B.-3 C.4 D.3
【答案】B
【解析】 ,
所以 。
故答案为:B
4.(2022·贵州模拟)曲线在点处的切线方程为(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为,所以曲线在点处的切线的斜率为,当x=1时,y=0,切点坐标为(1,0).故所求切线方程为.
故答案为:B
5.(2022·安徽模拟)已知不等式对恒成立,则实数a的最小值为(  )
A. B. C. D.1
【答案】C
【解析】解:由题意得:
不等式对恒成立等价于不等式对恒成立
设,,则
当时,,则在上单调递减
与题意矛盾
.令,则
在上单调递增
,当,即时,,则在上单调递增
,符合题意;
当,即时,由,得存在,使,当时,,即,则在上单调递减,则,不符合题意,因此实数a的最小值为.
故答案为:C.
6.(2022·雅安模拟)定义在R上的偶函数的导函数为,且当时,.则(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】令,因为是偶函数,所以为偶函数,
当时,,
所以在单调递减,在单调递增,
则,即,则,A不符合题意;
,即,B不符合题意;
,即,C不符合题意;
,即,则,D符合题意.
故答案为:D.
7.(2022·广州模拟)对于任意都有,则的取值范围为(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】,令,
则,所以在上单调递减,在上单调递减,
所以,所以,
所以转化为:,令,,
①当时,,所以在上单调递增,所以
,所以.
②当时,您,所以,
(i)当即时,
,所以在上单调递增,,所以.
(ii)当即时,
在上单调递减,在上单调递增,,
所以,所以.
综上,的取值范围为:.
故答案为:B.
8.(2022·新昌模拟)已知,则的最大值是(  )
A. B. C.4 D.6
【答案】C
【解析】,,

令,

令,解得:,,,
当时,;当时,;
在,上单调递增,在,上单调递减;

当时,,;
当时,,;
综上所述:的最大值为4.
故答案为:C.
9.(2022·新疆三模)若函数在处有极值10,则(  )
A.6 B.-15 C.-6或15 D.6或-15
【答案】B
【解析】,
又 时 有极值10
,解得 或
当 时,
此时 在 处无极值,不符合题意
经检验, 时满足题意
故答案为:B
10.(2022·昆明模拟)对于函数,有下列四个论断:
①是增函数②是奇函数③有且仅有一个极值点④的最小值为
若其中恰有两个论断正确,则(  )
A.-1 B.1 C. D.
【答案】C
【解析】函数的定义域为,故函数是非奇非偶,即无论为何值,②一定错误
对函数进行求导,
当时,恒大于零,原函数单调递增,
故原函数没有极值点和最小值,B、D排除.
当时,函数不是增函数,故只能有③④正确;
当时,函数,导函数,
令,,,在上单调递增,
由于,,
故,使得,即
,,在单调递减,
,,在单调递增
故函数有且仅有一个极值点,的最小值为
故只满足③,排除A
当时,,
令,,,在上单调递增,
, ,,在单调递减,
,,在单调递增
故的最小值为
故满足③④
故答案为:C.
二、填空题
11.(2022·新高考Ⅰ卷)若曲线 有两条过坐标原点的切线,则a的取值范围是   .
【答案】a>0或a<-4
【解析】解:易得曲线不过原点,设切点为(x0,(x0+a)ex0),则切线斜率为f(x0)=(x0+a+1)ex0 ,
可得切线方程为y-(x0+a)ex0=(x0+a+1)ex0(x-x0),又切线过原点,
可得-(x0+a)ex0=-x0(x0+a+1)ex0,化简得 (※),
又切线有两条, 即方程※有两不等实根,由判别式△=a2+4a>0,得a<-4或a>0.
故答案为:a<-4或a>0.
12.(2022·齐齐哈尔模拟)已知正实数x,y满足,则的最小值为   .
【答案】2
【解析】根据题意有,令,则,
令,则,
所以函数在R上单调递减,
又因为,所以,
所以,
当且仅当时等号成立,所以的最小值为2。
故答案为:2。
13.(2022·全国乙卷)已知 和 分别是函数 ( 且 )的极小值点和极大值点.若 ,则a的取值范围是   .
【答案】
【解析】解: ,
因为 分别是函数 的极小值点和极大值点,
所以函数 在 和 上递减,在 上递增,
所以当 时, ,当 时, ,
若 时,当 时, ,则此时 ,与前面矛盾,
故 不符合题意,
若 时,则方程 的两个根为 ,
即方程 的两个根为 ,即函数 与函数 的图象有两个不同的交点,令 ,则 ,
设过原点且与函数 的图象相切的直线的切点为 ,
则切线的斜率为 ,故切线方程为 ,
则有 ,解得 ,
则切线的斜率为 ,
因为函数 与函数 的图象有两个不同的交点,
所以 ,解得 ,
又 ,所以 ,
综上所述, 的范围为 .
14.(2022·浙江模拟)已知1是函数的一个极值点,其中,则其导函数有   个零点;函数的另外一个极值点的取值范围为   .
【答案】2;
【解析】,则,
因为,可知:
因为,所以由两个不相等的实数根,
故有两个零点,由两根之积可得:另一个零点为,
也是的另外一个极值点
则,即,
由.
故答案为:2,
三、解答题
15.已知函数f(x)=x2-2aln x+(a-2)x.
(1)当a=-1时,求函数f(x)的单调区间;
(2)若函数g(x)=f(x)-ax在(0,+∞)上单调递增,求实数a的取值范围.
解 (1)当a=-1时,
f(x)=x2+2ln x-3x,
则f′(x)=x+-3=
=(x>0).
当02时,
f′(x)>0,f(x)单调递增;
当1所以f(x)的单调递增区间为(0,1)和(2,+∞),单调递减区间为(1,2).
(2)g(x)=f(x)-ax在(0,+∞)上单调递增,
则g′(x)=f′(x)-a=x--2≥0在x∈(0,+∞)上恒成立.
即≥0在x∈(0,+∞)上恒成立.
所以x2-2x-2a≥0在x∈(0,+∞)上恒成立,
所以a≤(x2-2x)=(x-1)2-恒成立.
令φ(x)=(x-1)2-,x∈(0,+∞),
则其最小值为-,故a≤-.
所以实数a的取值范围是.
16.已知函数f(x)=x-1+(a∈R,e为自然对数的底数).
(1)若曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线平行于x轴,求a的值;
(2)求函数f(x)的极值.
解 (1)因为f(x)=x-1+,
所以f′(x)=1-,
又因为曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线平行于x轴,所以f′(1)=0,
即1-=0,所以a=e.
(2)由(1)知f′(x)=1-,
当a≤0时,f′(x)>0,
所以f(x)在(-∞,+∞)上单调递增,
因此f(x)无极大值与极小值;
当a>0时,令f′(x)>0,则x>ln a,
所以f(x)在(ln a,+∞)上单调递增,
令f′(x)<0,则x所以f(x)在(-∞,ln a)上单调递减,
故f(x)在x=ln a处取得极小值,
且f(ln a)=ln a,但是无极大值,
综上,当a≤0时,f(x)无极大值与极小值;
当a>0时,f(x)在x=ln a处取得极小值ln a,但是无极大值.<备战2023年高考数学一轮复习方案>
专题11 导数的概念及其意义和导数的运算
1.(2022·全国乙卷)函数 在区间 的最小值、最大值分别为(  )
A. B.
C. D.
2.(2022·全国甲卷)当 时,函数 取得最大值 ,则 (  )
A.-1 B. C. D.1
1.导数的概念
(1)函数y=f(x)在x=x0处的导数记作f′(x0)或.
f′(x0)= = .
(2)函数y=f(x)的导函数
f′(x)= .
2.导数的几何意义
函数y=f(x)在x=x0处的导数的几何意义就是曲线y=f(x)在点P(x0,f(x0))处的切线的斜率,相应的切线方程为y-f(x0)=f′(x0)(x-x0).
3.基本初等函数的导数公式
基本初等函数 导函数
f(x)=c(c为常数) f′(x)=0
f(x)=xα(α∈Q,且α≠0) f′(x)=αxα-1
f(x)=sin x f′(x)=cos_x
f(x)=cos x f′(x)=-sin_x
f(x)=ax(a>0,且a≠1) f′(x)=axln_a
f(x)=ex f′(x)=ex
f(x)=logax(a>0,且a≠1) f′(x)=
f(x)=ln x f′(x)=
4.导数的运算法则
若f′(x),g′(x)存在,则有
[f(x)±g(x)]′=f′(x)±g′(x);
[f(x)g(x)]′=f′(x)g(x)+f(x)g′(x);
′=(g(x)≠0);
[cf(x)]′=cf′(x).
5.复合函数的定义及其导数
复合函数y=f(g(x))的导数和函数y=f(u),u=g(x)的导数间的关系为y′x=y′u·u′x,即y对x的导数等于y对u的导数与u对x的导数的乘积.
【常用结论】
1.区分在点处的切线与过点处的切线
(1)在点处的切线,该点一定是切点,切线有且仅有一条.
(2)过点处的切线,该点不一定是切点,切线至少有一条.
2.′=(f(x)≠0).
6.函数的单调性与导数的关系
条件 恒有 结论
函数y=f(x)在区间(a,b)上可导 f′(x)>0 f(x)在区间(a,b)上单调递增
f′(x)<0 f(x)在区间(a,b)上单调递减
f′(x)=0 f(x)在区间(a,b)上是常数函数
2.利用导数判断函数单调性的步骤
第1步,确定函数的定义域;
第2步,求出导数f′(x)的零点;
第3步,用f′(x)的零点将f(x)的定义域划分为若干个区间,列表给出f′(x)在各区间上的正负,由此得出函数y=f(x)在定义域内的单调性.
【常用结论】
1.若函数f(x)在(a,b)上单调递增,则x∈(a,b)时,f′(x)≥0恒成立;若函数f(x)在(a,b)上单调递减,则x∈(a,b)时,f′(x)≤0恒成立.
2.若函数f(x)在(a,b)上存在单调递增区间,则x∈(a,b)时,f′(x)>0有解;若函数f(x)在(a,b)上存在单调递减区间,则x∈(a,b)时,f′(x)<0有解.
7.函数的极值
(1)函数的极小值
函数y=f(x)在点x=a的函数值f(a)比它在点x=a附近其他点的函数值都小,f′(a)=0;而且在点x=a附近的左侧f′(x)<0,右侧f′(x)>0,则a叫做函数y=f(x)的极小值点,f(a)叫做函数y=f(x)的极小值.
(2)函数的极大值
函数y=f(x)在点x=b的函数值f(b)比它在点x=b附近其他点的函数值都大,f′(b)=0;而且在点x=b附近的左侧f′(x)>0,右侧f′(x)<0,则b叫做函数y=f(x)的极大值点,f(b)叫做函数y=f(x)的极大值.
(3)极小值点、极大值点统称为极值点,极小值和极大值统称为极值.
8.函数的最大(小)值
(1)函数f(x)在区间[a,b]上有最值的条件:
如果在区间[a,b]上函数y=f(x)的图象是一条连续不断的曲线,那么它必有最大值和最小值.
(2)求y=f(x)在区间[a,b]上的最大(小)值的步骤:
①求函数y=f(x)在区间(a,b)上的极值;
②将函数y=f(x)的各极值与端点处的函数值f(a),f(b)比较,其中最大的一个是最大值,最小的一个是最小值.
【常用结论】
对于可导函数f(x),“f′(x0)=0”是“函数f(x)在x=x0处有极值”的必要不充分条件.
考点一 导数的运算
(2022·济南模拟)已知函数f′(x)=exsin x+excos x,则f(2 021)-f(0)等于(  )
A.e2 021cos 2 021 B.e2 021sin 2 021
C. D.e
【思维升华】
(1)求函数的导数要准确地把函数拆分成基本初等函数的和、差、积、商,再利用运算法则求导.
(2)抽象函数求导,恰当赋值是关键,然后活用方程思想求解.
(3)复合函数求导,应由外到内逐层求导,必要时要进行换元.
考点二 导数的几何意义
2(2022·枣庄模拟)曲线在点处的切线与直线垂直,则的值为(  )
A.-1 B.0 C.1 D.2
【思维升华】
(1)处理与切线有关的参数问题,关键是根据曲线、切线、切点的三个关系列出参数的方程:
①切点处的导数是切线的斜率;②切点在切线上;③切点在曲线上.
(2)注意区分“在点P处的切线”与“过点P处的切线”.
考点三 两曲线的公切线
3.(2022·邯郸模拟)已知函数f(x)=xln x,g(x)=x2+ax(a∈R),直线l与f(x)的图象相切于点A(1,0),若直线l与g(x)的图象也相切,则a等于(  )
A.0 B.-1 C.3 D.-1或3
【思维升华】
公切线问题,应根据两个函数在切点处的斜率相等,且切点既在切线上又在曲线上,列出有关切点横坐标的方程组,通过解方程组求解.或者分别求出两函数的切线,利用两切线重合列方程组求解.
考点四 不含参数的函数的单调性
4.(2022·陕西模拟)已知函数为偶函数,且当时,,则不等式的解集为(  )
A. B.
C. D.
【思维升华】
确定不含参的函数的单调性,按照判断函数单调性的步骤即可,但应注意一是不能漏掉求函数的定义域,二是函数的单调区间不能用并集,要用“逗号”或“和”隔开.
考点五 含参数的函数的单调性
5.(2022·吉林模拟)若函数是R上的单调函数,则实数a的取值范围( )
A. B. C. D.
【思维升华】
(1)研究含参数的函数的单调性,要依据参数对不等式解集的影响进行分类讨论.
(2)划分函数的单调区间时,要在函数定义域内讨论,还要确定导数为零的点和函数的间断点.
考点六 函数单调性的应用
已知函数f(x)=xsin x,x∈R,则f ,f(1),f 的大小关系为(  )
A.f >f(1)>f
B.f(1)>f >f
C.f >f(1)>f
D.f >f >f(1)
【思维升华】
根据函数单调性求参数的一般思路
(1)利用集合间的包含关系处理:y=f(x)在(a,b)上单调,则区间(a,b)是相应单调区间的子集.
(2)f(x)为增(减)函数的充要条件是对任意的x∈(a,b)都有f′(x)≥0(f′(x)≤0),且在(a,b)内的任一非空子区间上,f′(x)不恒为零,应注意此时式子中的等号不能省略,否则会漏解.
(3)函数在某个区间上存在单调区间可转化为不等式有解问题.
考点七 利用导数求函数的极值问题
(2022·广州模拟)设函数f(x)在R上可导,其导函数为f′(x),且函数y=(x-1)f′(x)的图象如图所示,则下列结论中正确的是(  )
A.函数f(x)有极大值f(-3)和f(3)
B.函数f(x)有极小值f(-3)和f(3)
C.函数f(x)有极小值f(3)和极大值f(-3)
D.函数f(x)有极小值f(-3)和极大值f(3)
【思维升华】
根据函数的极值(点)求参数的两个要领
(1)列式:根据极值点处导数为0和极值这两个条件列方程组,利用待定系数法求解;
(2)验证:求解后验证根的合理性.
考点八 利用导数求函数最值
8.(2022·四川模拟)对任意,存在,使得,则的最小值为(  )
A. B. C.1 D.e
【思维升华】
(1)求函数f(x)在闭区间[a,b]上的最值时,在得到极值的基础上,结合区间端点的函数值f(a),f(b)与f(x)的各极值进行比较得到函数的最值.
(2)若所给的闭区间[a,b]含参数,则需对函数f(x)求导,通过对参数分类讨论,判断函数的单调性,从而得到函数f(x)的最值.
一、单选题
1.(2022·湖北模拟)已知函数,不等式的解集为(  )
A. B.
C. D.
2.(2022·长安模拟)函数的定义域为,其导函数的图像如图所示,则函数极值点的个数为(  )
A.2 B.3 C.4 D.5
3.(2022·成都模拟)若曲线在点(1,2)处的切线与直线平行,则实数a的值为(  )
A.-4 B.-3 C.4 D.3
4.(2022·贵州模拟)曲线在点处的切线方程为(  )
A. B. C. D.
5.(2022·安徽模拟)已知不等式对恒成立,则实数a的最小值为(  )
A. B. C. D.1
6.(2022·雅安模拟)定义在R上的偶函数的导函数为,且当时,.则(  )
A. B.
C. D.
7.(2022·广州模拟)对于任意都有,则的取值范围为(  )
A. B.
C. D.
8.(2022·新昌模拟)已知,则的最大值是(  )
A. B. C.4 D.6
9.(2022·新疆三模)若函数在处有极值10,则(  )
A.6 B.-15 C.-6或15 D.6或-15
10.(2022·昆明模拟)对于函数,有下列四个论断:
①是增函数②是奇函数③有且仅有一个极值点④的最小值为
若其中恰有两个论断正确,则(  )
A.-1 B.1 C. D.
二、填空题
11.(2022·新高考Ⅰ卷)若曲线 有两条过坐标原点的切线,则a的取值范围是   .
12.(2022·齐齐哈尔模拟)已知正实数x,y满足,则的最小值为   .
13.(2022·全国乙卷)已知 和 分别是函数 ( 且 )的极小值点和极大值点.若 ,则a的取值范围是   .
14.(2022·浙江模拟)已知1是函数的一个极值点,其中,则其导函数有   个零点;函数的另外一个极值点的取值范围为   .
三、解答题
15.已知函数f(x)=x2-2aln x+(a-2)x.
(1)当a=-1时,求函数f(x)的单调区间;
(2)若函数g(x)=f(x)-ax在(0,+∞)上单调递增,求实数a的取值范围.
16.已知函数f(x)=x-1+(a∈R,e为自然对数的底数).
(1)若曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线平行于x轴,求a的值;
(2)求函数f(x)的极值.

展开更多......

收起↑

资源列表