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(x)+x+1>
0,求k的最大值
(1)的定义域为,,
若,则,所以在单调递增.
若,则当时,;
当时,,所以在单调递减,在单调递增.
(2)由于,所以.
故当时,等价于.
令,则.
由
(1)知,函数在单调递增,而,,
所以,在存在唯一的零,故在存在唯一的零点.
设此零点为,则.
当时,;
当时,.
所以在的最小值为.又由,可得,所以.由于①式等价于,故整数的最大值为2
【2013新课标1】20.已知函数f(x)=ex(ax+b)-x2-4x,曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程为y=4x+4.
(1)求a,b的值;
(2)讨论f(x)的单调性,并求f(x)的极大值.
(1)f′(x)=ex(ax+a+b)-2x-4.由已知得f(0)=4,f′(0)=4.
故b=4,a+b=8.从而a=4,b=4.
(2)由
(1)知,f(x)=4ex(x+1)-x2-4x,
f′(x)=4ex(x+2)-2x-4=4(x+2)·
.
令f′(x)=0得,x=-ln2或x=-2.
从而当x∈(-∞,-2)∪(-ln2,+∞)时,f′(x)>0;
当x∈(-2,-ln2)时,f′(x)<0.
故f(x)在(-∞,-2),(-ln2,+∞)上单调递增,在(-2,-ln2)上单调递减.
当x=-2时,函数f(x)取得极大值,极大值为f(-2)=4(1-e-2).
【2013新课标2】21.已知函数f(x)=x2e-x.
(1)求f(x)的极小值和极大值;
(2)当曲线y=f(x)的切线l的斜率为负数时,求l在x轴上截距的取值范围.
(1)f(x)的定义域为(-∞,+∞),f′(x)=-e-xx(x-2).①
当x∈(-∞,0)或x∈(2,+∞)时,f′(x)<0;
当x∈(0,2)时,f′(x)>0.
所以f(x)在(-∞,0),(2,+∞)单调递减,在(0,2)单调递增.
故当x=0时,f(x)取得极小值,极小值为f(0)=0;
当x=2时,f(x)取得极大值,极大值为f
(2)=4e-2.
(2)设切点为(t,f(t)),则l的方程为y=f′(t)(x-t)+f(t).
所以l在x轴上的截距为m(t)=.
由已知和①得t∈(-∞,0)∪(2,+∞).
令h(x)=(x≠0),则当x∈(0,+∞)时,h(x)的取值范围为[,+∞);
当x∈(-∞,-2)时,h(x)的取值范围是(-∞,-3).
所以当t∈(-∞,0)∪(2,+∞)时,m(t)的取值范围是(-∞,0)∪[,+∞].
综上,l在x轴上的截距的取值范围是(-∞,0)∪[,+∞].
【2014新课标1】21.设函数,曲线处的切线斜率为0
(1)求b;
(2)若存在使得,求a的取值范围。
(1),由题设知,解得b=1
(2)f(x)的定义域为(0,+∞),由
(1)知,,
(i)若,则,故当x∈(1,+∞)时,f'
(x)>
0,f(x)在(1,+∞)上单调递增.
所以,存在≥1,使得的充要条件为,即
所以--1<
a<
-1;
(ii)若,则,故当x∈(1,)时,f'
(x)<
0,x∈()时,
,f(x)在(1,)上单调递减,f(x)在单调递增.
所以,存在≥1,,使得的充要条件为,
而,所以不符合题意.
(ⅲ)若,则。
综上,a的取值范围为:
【2014新课标2】21.已知函数,曲线在点(0,2)处的切线与轴交点的横坐标为-2.
(1)求a;
当时,曲线与直线只有一个交点。
(1),
曲线在点(0,2)处的切线方程为,由题设得,所以
(2)由
(1)知,
设
由题设知
当时,,单调递增,,
所以在有唯一实根。
当时,令,则
在单调递减,在单调递增,所以
所以在没有实根
综上在R由唯一实根,即曲线与直线只有一个交点。
【2015新课标1】21.设函数。
(1)讨论的导函数零点的个数;
当时,。
【2015新课标2】21.已知.
(1)讨论的单调性;
(2)当有最大值,且最大值大于时,求a的取值范围.
【解析】已知.
(2)由
(1)知,当
【2016新课标1】21.已知函数fx=x-2ex+a(x-1)2.
(I)讨论f(x)的单调性;
(II)若f(x)有两个零点,求的取值范围.
(I)
(i)设,则当时,;
当时,.
所以在单调递减,在单调递增.
(ii)设,由得x=1或x=ln(-2a).
①若,则,所以在单调递增.
②若,则ln(-2a)<
1,故当时,;
当时,,所以在单调递增,在单调递减.
③若,则,故当时,,当时,。
所以在单调递增,在单调递减.
(II)
(i)设,则由(I)知,在单调递减,在单调递增.
又,取b满足b<
0且,
则,所以有两个零点.
(ii)设a=0,则所以有一个零点.
(iii)设a<
0,若,则由(I)知,在单调递增.
又当时,<
0,故不存在两个零点;
若,则由(I)知,在单调递减,在单调递增.又当时<
0,故不存在两个零点.
综上,a的取值范围为.
【2016新课标2】20.已知函数.
(1)当时,求曲线在处的切线方程;
(2)若当时,,求的取值范围.
(1)当时,,,切点坐标.对求导,得,从而切线斜率,所以切线方程为,
即
(2)对求导,得,再求导,得.
当时,,函数在区间内单调递增,所以.
(ⅰ)若,则当时,,函数在区间内单调递增,所以.
(ⅱ)若,则结合函数在区间内单调递增,可知方程存在唯一零点,设为,则.
当时,,函数在区间内单调递减,所以,不成立.
综上,的取值范围是.
【2016新课标3】21.设函数.
(2)证明当时,;
(3)设,证明当时,.
(1)由题设,的定义域为,,令,解得.
当时,,单调递增;
当时,,单调递减.
(2)由
(1)知,在处取得最大值,最大值为.
所以当时,.
故当时,,,即.
(3)由题设,设,则,
令,解得.
由
(2)知,,故,又,故当时,.
所以当时,.
【2017新课标1】21.已知函数=ex(ex﹣a)﹣a2x.
(2)若,求a的取值范围。
(1)函数的定义域为,,
①若,则,在单调递增.
②若,则由得.
当时,;
当时,,所以在单调递减,在单调递增.
③若,则由得.
当时,,故在单调递减,在单调递增.
(2)①若,则,所以.
②若,则由
(1)得,当时,取得最小值,最小值为.从而当且仅当,即时,.
③若,则由
(1)得,当时,取得最小值,最小值为.从而当且仅当,即时.
综上,的取值范围为.
【2017新课标2】21.设函数f(x)=(1-x2)ex.
(1)讨论f(x)的单调性;
(2)当x0时,f(x)ax+1,求a的取值范围。
(1)∵f(x)=(1﹣x2)ex,x∈R,∴f′(x)=(1﹣2x﹣x2)ex,
令f′(x)=0可知x=﹣1±
,
当x<﹣1﹣或x>﹣1+时,f′(x)<0,当﹣1﹣<x<﹣1+时f′(x)>0,
∴f(x)在(﹣∞,﹣1﹣),(﹣1+,+∞)上单调递减,在(﹣1﹣,﹣1+)上单调递增;
(2)由题可知f(x)=(1﹣x)(1+x)ex.下面对a的范围进行讨论:
①当a≥1时,设函数h(x)=(1﹣x)ex,则h′(x)=﹣xex<0(x>0),
因此h(x)在[0,+∞)上单调递减,又因为h(0)=1,所以h(x)≤1,
所以f(x)=(1﹣x)h(x)≤x+1≤ax+1;
②当0<a<1时,设函数g(x)=ex﹣x﹣1,则g′(x)=ex﹣1>0(x>0),
所以g(x)在[0,+∞)上单调递增,又g(0)=1﹣0﹣1=0,所以ex≥x+1.
因为当0<x<1时f(x)>(1﹣x)(1+x)2,
所以(1﹣x)(1+x)2﹣ax﹣1=x(1﹣a﹣x﹣x2),
取x0=∈(0,1),则(1﹣x0)(1+x0)2﹣ax0﹣1=0,
所以f(x0)>ax0+1,矛盾;
③当a≤0时,取x0=∈(0,1),则f(x0)>(1﹣x0)(1+x0)2=1≥ax0+1,矛盾;
综上所述,a的取值范围是[1,+∞].
【2017新课标3】21.设函数.
(2)当时,证明.
(1)由有
①当时,单增
②当时,令,即,
③解得,设
ⅰ.当时,开口向上,,,即,单增
ⅱ.当时,开口向上,,
此时,在上,,即,单减
在上,,即,单增
(2)由
(1)可得:
故要证,即证
即证,即证
令,则,令,得
,故原命题得证.
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