最新高考数学专题复习word版课件高考一.docx
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最新高考数学专题复习word版课件高考一
1.(2015·课标全国Ⅱ)设函数f′(x)是奇函数f(x)(x∈R)的导函数,f(-1)=0,当x>0时,xf′(x)-f(x)<0,则使得f(x)>0成立的x的取值范围是( )
A.(-∞,-1)∪(0,1)
B.(-1,0)∪(1,+∞)
C.(-∞,-1)∪(-1,0)
D.(0,1)∪(1,+∞)
答案 A
解析 因为f(x)(x∈R)为奇函数,f(-1)=0,所以f
(1)=-f(-1)=0.当x≠0时,令g(x)=,则g(x)为偶函数,且g
(1)=g(-1)=0.则当x>0时,g′(x)=′=<0,故g(x)在(0,+∞)上为减函数,在(-∞,0)上为增函数.所以在(0,+∞)上,当0<x<1时,g(x)>g
(1)=0⇔>0⇔f(x)>0;在(-∞,0)上,当x<-1时,g(x)<g(-1)=0⇔<0⇔f(x)>0.综上,使得f(x)>0成立的x的取值范围是(-∞,-1)∪(0,1),选A.
2.若函数f(x)=kx-lnx在区间(1,+∞)上单调递增,则k的取值范围是( )
A.(-∞,-2]B.(-∞,-1]
C.[2,+∞)D.[1,+∞)
答案 D
解析 由于f′(x)=k-,f(x)=kx-lnx在区间(1,+∞)上单调递增⇔f′(x)=k-≥0在(1,+∞)上恒成立.
由于k≥,而0<<1,所以k≥1.
即k的取值范围为[1,+∞).
3.函数f(x)=3x2+lnx-2x的极值点的个数是( )
A.0B.1C.2D.无数个
答案 A
解析 函数定义域为(0,+∞),
且f′(x)=6x+-2=,
由于x>0,g(x)=6x2-2x+1中Δ=-20<0,
所以g(x)>0恒成立,故f′(x)>0恒成立,
即f(x)在定义域上单调递增,无极值点.
4.(2015·课标全国Ⅰ)已知函数f(x)=ax3+x+1的图象在点(1,f
(1))处的切线过点(2,7),则a=________.
答案 1
解析 f′(x)=3ax2+1,f′
(1)=1+3a,f
(1)=a+2.
(1,f
(1))处的切线方程为y-(a+2)=(1+3a)(x-1).
将(2,7)代入切线方程,得7-(a+2)=1+3a,
解得a=1.
5.设函数f(x)=,g(x)=,对任意x1,x2∈(0,+∞),不等式≤恒成立,则正数k的取值范围是________.
答案 [1,+∞)
解析 因为对任意x1,x2∈(0,+∞),
不等式≤恒成立,所以≥.
因为g(x)=,
所以g′(x)=e2-x(1-x).
当00;当x>1时,g′(x)<0,
所以g(x)在(0,1]上单调递增,在[1,+∞)上单调递减.
所以当x=1时,g(x)取到最大值,即g(x)max=g
(1)=e.
又f(x)=e2x+≥2e(x>0).
当且仅当e2x=,即x=时取等号,故f(x)min=2e.
所以==,应有≥,
又k>0,所以k≥1.
题型一 利用导数研究函数性质
例1 (2015·课标全国Ⅱ)已知函数f(x)=lnx+a(1-x).
(1)讨论f(x)的单调性;
(2)当f(x)有最大值,且最大值大于2a-2时,求a的取值范围.
解
(1)f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=-a.
若a≤0,则f′(x)>0,所以f(x)在(0,+∞)上单调递增.
若a>0,则当x∈时,f′(x)>0;当x∈时,f′(x)<0.所以f(x)在上单调递增,在上单调递减.
(2)由
(1)知,当a≤0时,f(x)在(0,+∞)无最大值;
当a>0时,f(x)在x=取得最大值,最大值为f=ln+a=-lna+a-1.
因此f>2a-2等价于lna+a-1<0.
令g(a)=lna+a-1,则g(a)在(0,+∞)上单调递增,
g
(1)=0.
于是,当0<a<1时,g(a)<0;当a>1时,g(a)>0.
因此,a的取值范围是(0,1).
思维升华 利用导数主要研究函数的单调性、极值、最值.已知f(x)的单调性,可转化为不等式f′(x)≥0或f′(x)≤0在单调区间上恒成立问题;含参函数的最值问题是高考的热点题型,解此类题的关键是极值点与给定区间位置关系的讨论,此时要注意结合导函数图象的性质进行分析.
已知a∈R,函数f(x)=(-x2+ax)ex(x∈R,e为自然对数的底数).
(1)当a=2时,求函数f(x)的单调递增区间;
(2)若函数f(x)在(-1,1)上单调递增,求a的取值范围.
解
(1)当a=2时,f(x)=(-x2+2x)ex,
所以f′(x)=(-2x+2)ex+(-x2+2x)ex
=(-x2+2)ex.
令f′(x)>0,即(-x2+2)ex>0,因为ex>0,
所以-x2+2>0,解得-所以函数f(x)的单调递增区间是(-,).
(2)因为函数f(x)在(-1,1)上单调递增,
所以f′(x)≥0对x∈(-1,1)都成立.
因为f′(x)=(-2x+a)ex+(-x2+ax)ex
=[-x2+(a-2)x+a]ex,
所以[-x2+(a-2)x+a]ex≥0对x∈(-1,1)都成立.
因为ex>0,所以-x2+(a-2)x+a≥0对x∈(-1,1)都成立,
即a≥=
=(x+1)-对x∈(-1,1)都成立.
令y=(x+1)-,则y′=1+>0.
所以y=(x+1)-在(-1,1)上单调递增,
所以y<(1+1)-=.即a≥.
因此a的取值范围为a≥.
题型二 利用导数研究不等式问题
例2 已知f(x)=xlnx,g(x)=-x2+ax-3.
(1)对一切x∈(0,+∞),2f(x)≥g(x)恒成立,求实数a的取值范围;
(2)证明:
对一切x∈(0,+∞),都有lnx>-成立.
(1)解 ∀x∈(0,+∞),有
2xlnx≥-x2+ax-3,则a≤2lnx+x+,
设h(x)=2lnx+x+(x>0),
则h′(x)=,
①当x∈(0,1)时,h′(x)<0,h(x)单调递减,
②当x∈(1,+∞)时,h′(x)>0,h(x)单调递增,
所以h(x)min=h
(1)=4.
因为对一切x∈(0,+∞),
2f(x)≥g(x)恒成立,
所以a≤h(x)min=4.
(2)证明 问题等价于证明
xlnx>-(x∈(0,+∞)).
f(x)=xlnx(x∈(0,+∞))的最小值是-,
当且仅当x=时取到,设m(x)=-(x∈(0,+∞)),则m′(x)=,易知m(x)max=m
(1)=-,
当且仅当x=1时取到.
从而对一切x∈(0,+∞),都有lnx>-成立.
思维升华
(1)恒成立问题可以转化为我们较为熟悉的求最值的问题进行求解,若不能分离参数,可以将参数看成常数直接求解.
(2)证明不等式,可以转化为求函数的最值问题.
已知函数f(x)=+,曲线y=f(x)在点(1,f
(1)处的切线方程为x+2y-3=0.
(1)求a,b的值;
(2)证明:
当x>0,且x≠1时,f(x)>.
(1)解 f′(x)=-.
由于直线x+2y-3=0的斜率为-,且过点(1,1),
故即
解得a=1,b=1.
(2)证明 由
(1)知f(x)=+,
所以f(x)-=.
考虑函数h(x)=2lnx-(x>0),
则h′(x)=-=-.
所以当x≠1时,h′(x)<0.而h
(1)=0,故当x∈(0,1)时,h(x)>0,可得h(x)>0;
当x∈(1,+∞)时,h(x)<0,可得h(x)>0.
从而当x>0,且x≠1时,f(x)->0.
即f(x)>.
题型三 利用导数研究函数零点或图象交点问题
例3 设函数f(x)=lnx+,m∈R.
(1)当m=e(e为自然对数的底数)时,f(x)的极小值;
(2)讨论函数g(x)=f′(x)-零点的个数.
解
(1)由题设,当m=e时,f(x)=lnx+,
则f′(x)=,由f′(x)=0,得x=e.
∴当x∈(0,e),f′(x)<0,f(x)在(0,e)上单调递减,
当x∈(e,+∞),f′(x)>0,f(x)在(e,+∞)上单调递增,
∴当x=e时,f(x)取得极小值f(e)=lne+=2,
∴f(x)的极小值为2.
(2)由题设g(x)=f′(x)-=--(x>0),
令g(x)=0,得m=-x3+x(x>0).
设φ(x)=-x3+x(x≥0),
则φ′=-x2+1=-(x-1)(x+1),
当x∈(0,1)时,φ′(x)>0,φ(x)在(0,1)上单调递增;
当x∈(1,+∞)时,φ′(x)<0,φ(x)在(1,+∞)上单调递减.
∴x=1是φ(x)的唯一极值点,且是极大值点,因此x=1也是φ(x)的最大值点.
∴φ(x)的最大值为φ
(1)=.
又φ(0)=0,结合y=φ(x)的图象(如图),
可知
①当m>时,函数g(x)无零点;
②当m=时,函数g(x)有且只有一个零点;
③当0④当m≤0时,函数g(x)有且只有一个零点.
综上所述,当m>时,函数g(x)无零点;
当m=或m≤0时,函数g(x)有且只有一个零点;
当0思维升华 用导数研究函数的零点,一方面用导数判断函数的单调性,借助零点存在性定理判断;另一方面,也可将零点问题转化为函数图象的交点问题,利用数形结合思想画草图确定参数范围.
(2015·贵州省六校联盟第一次联考)已知函数f(x)=2lnx-x2+ax(a∈R).
(1)当a=2时,求f(x)的图象在x=1处的切线方程;
(2)若函数g(x)=f(x)-ax+m在[,e]上有两个零点,求实数m的取值范围.
解
(1)当a=2时,f(x)=2lnx-x2+2x,f′(x)=-2x+2,切点坐标为(1,1),切线的斜率k=f′
(1)=2,则切线方程为y-1=2(x-1),即2x-y-1=0.
(2)g(x)=2lnx-x2+m,
则g′(x)=-2x=.
∵x∈[,e],
∴当g′(x)=0时,x=1.
当0;
当1故g(x)在x=1处取得极大值g
(1)=m-1.
又g()=m-2-,g(e)=m+2-e2,
g(e)-g()=4-e2+<0,
则g(e)∴g(x)在[,e]上的最小值是g(e).
g(x)在[,e]上有两个零点的条件是
解得1∴实数m的取值范围是(1,2+].
(时间:
70分钟)
1.(2015·重庆)设函数f(x)=(a∈R).
(1)若f(x)在x=0处取得极值,确定a的值,并求此时曲线y=f(x)在点(1,f
(1))处的切线方程;
(2)若f(x)在[3,+∞)上为减函数,求a的取值范围.
解
(1)对f(x)求导得
f′(x)=
=,
因为f(x)在x=0处取得极值,所以f′(0)=0,即a=0.
当a=0时,f(x)=,f′(x)=,故f
(1)=,f′
(1)=,从而f(x)在点(1,f
(1))处的切线方程为y-=(x-1),化简得3x-ey=0.
(2)由
(1)知f′(x)=.
令g(x)=-3x2+(6-a)x+a,
由g(x)=0解得x1=,
x2=.
当x<x1时,g(x)<0,即f′(x)<0,故f(x)为减函数;
当x1<x<x2时,g(x)>0,即f′(x)>0,故f(x)为增函数;
当x>x2时,g(x)<0,即f′(x)<0,故f(x)为减函数.
由f(x)在[3,+∞)上为减函数,知x2