2020届高考文科数学二轮复习专项训练:专题4 导数(含解析) 下载本文

g(ln2)?eln2?2ln2?2?4?2ln2;而g(0)?e3203332?2?3,g()?e?1?3,?4?2ln2?g(t)?e2?1, 2即4?2ln2?n?m?e?1.故选:C 11.设函数

f?x??x?ex,则( )

11?f?x?f?x?A.有极大值e B.有极小值e

C.

f?x?有极大值e D.

f?x?有极小值?e ,定义域为R,

【答案】B【解析】当x??1时,

Qf?x??x?ex?f??x???x?1?ex.所以,函数

,令

f??x??0,可得x??1.

f??x??0;当x??1时,

f??x??0f?x??x?ex在x??1处取得极小值

f??1???1e,故选:B.

1f(x)?ax3?ax2?x?1312.已知函数在R上为增函数,则实数a的取值范围是( )

A.

?0,??? B.(0,1)

C.

?0,1?

D.

?0,1?

2f?(x)?ax?2ax?1…0恒成立, 【答案】C【解析】解:由题意可得,

?a?0?2??4a?4a?0, a?0a?0?当时,显然满足题意,当时,则根据二次函数的性质可得,a1.故选:C. 解可得,0?a?1,综上可得,0剟二、填空题

13.已知函数f(x)?(2x+1)ex,f?(x)为f(x)的导函数,则f?(0)的值为____. 3【解析】Qf?(x)?(2x+3)ex,?f?(0)?3.

x14.已知函数f(x)?2,g(x)?x?ax(其中a?R).对于不相等的实数x1,x2,设m=

2f(x1)?f(x2),

x1?x2n=

g(x1)?g(x2).现有如下命题:

x1?x2①对于任意不相等的实数x1,x2,都有m?0;

②对于任意的a及任意不相等的实数x1,x2,都有n>0; ③对于任意的a,存在不相等的实数x1,x2,使得m?n; ④对于任意的a,存在不相等的实数x1,x2,使得m??n. 其中真命题有___________(写出所有真命题的序号).

2x1?2x2①④【解析】因为f(x)?2在R上是单调递增的,所以对于不相等的实数x1,x2,m??0恒成

x1?x2x2x12?ax1?(x2?ax2)立,①正确;因为g(x)?x?ax,所以n?

x1?x22=x1?x2?a,正负不定,②错误;由m?n,整理得f(x1)?g(x1)?f(x2)?g(x2). 令函数p(x)?f(x)?g(x)?2?x?ax,则p?(x)?2ln2?2x?a, 令t(x)?p?(x),则t?(x)?2(ln2)?2,又t?(1)?2(ln2)?2?0,

x22x2xt?(3)?8(ln2)2?2?0,从而存在x0?(1,3),使得t?(x0)?2x0(ln2)2?2?0,

x于是p?(x)有极小值p?(x0)?20ln2?2x0?a?22?2log2?a,所以存 ln2(ln2)2在a??2log222?,使得p(x)??0,此时p(x)在R上单调递增,故不存在不相等的实数2(ln2)ln2x1,x2,使得f(x1)?g(x1)?f(x2)?g(x2),不满足题意,③错误;由m??n得f?(x)??g?(x),即?a?2xln2?2x,设h(x)?2xln2?2x,

则h?(x)?2(ln2)?2?0,所以h(x)在R上单调递增的,且当x???时,

x2h(x)???,当x???时,h(x)???,所以对于任意的a,y??a与y?h(x)的图象一定有交

点,④正确.

15.(2018全国卷Ⅱ)曲线y?2lnx在点(1,0)处的切线方程为__________.

y?2x?2【解析】由题意知,y??2,所以曲线在点(1,0)处的切线斜率k?y?xx?1?2,故所求切线方程

为y?0?2(x?1),即y?2x?2.

xf(x)?elnx,f?(x)为f(x)的导函数,则f?(1)的值为__. 16.(2018天津)已知函数

1e【解析】 由题意得f?(x)?exlnx?ex?,则f?(1)?e.

x17.曲线y?x2?1在点(1,2)处的切线方程为____________. x1,又y??1,所以切线方程为y?2?1?(x?1),即y?x?1. x2x?1y?x?1【解析】∵y??2x?18.已知a?R,设函数f(x)?ax?lnx的图象在点(1,f(1))处的切线为l,则l在y轴上的截距为 . 1【解析】∵f(1)?a,切点为(1,a),f?(x)?a?1,则切线的斜率为f?(1)?a?1,切线方程为:xy?a?(a?1)(x?1),令x?0得出y?1,l在y轴的截距为1

三、解答题

19.(2018全国卷Ⅰ)已知函数f(x)?aex?lnx?1.

(1)设x?2是f(x)的极值点.求a,并求f(x)的单调区间; 1(2)证明:当a≥时,f(x)≥0.

e11??),f?(x)?aex?.由题设知,f?(2)?0,所以a?2. 【解析】(1)f(x)的定义域为(0,x2e从而f(x)?1x1x1?e?lnx?1f(x)?e?.当0?x?2时,f?(x)?0;当x?2时,f?(x)?0. ,

2e22e2x所以f(x)在(0,2)单调递减,在(2,??)单调递增.

1exexex1f(x)≥(2)当a≥时, ?lnx?1.设g(x)??lnx?1,则g?(x)??.eeexe当0?x?1时,g?(x)?0;当x?1时,g?(x)?0.所以x?1是g(x)的最小值点. 1故当x?0时,g(x)≥g(1)?0.因此,当a≥时,f(x)≥0.

e20.(2018浙江)已知函数f(x)?x?lnx.

(1)若f(x)在x?x1,x2(x1?x2)处导数相等,证明:f(x1)?f(x2)?8?8ln2;

(2)若a≤3?4ln2,证明:对于任意k?0,直线y?kx?a与曲线y?f(x)有唯一公共点. 【解析】(1)函数f(x)的导函数f?(x)?11111?,由f?(x1)?f?(x2)得???, 2xx2x1x12x2x21因为x1?x2,所以1111x1x2?x1?x2≥24x1x2. ??.由基本不等式得2x1x22

因为x1?x2,所以x1x2?256. 由题意得f(x1)?f(x2)?则g?(x)?x1?lnx1?x2?lnx2?11x1x2?ln(x1x2).设g(x)?x?lnx, 221(x?4),所以 4xx g?(x) (0,16) 16 0 (16,??) + ? ] g(x) 2?4ln2 Z 所以g(x)在[256,??)上单调递增,故g(x1x2)?g(256)?8?8ln2,即f(x1)?f(x2)?8?8ln2. (2)令m?e?(|a|?k),n?(|a|?12)?1,则f(m)?km?a?|a|?k?k?a≥0, kf(n)?kn?a?n(1a|a|?1??k)≤n(?k)?0所以,存在x0?(m,n)使f(x0)?kx0?a, nnn所以,对于任意的a?R及k?(0,??),直线y?kx?a与曲线y?f(x)有公共点.

由f(x)?kx?a得k?x?lnx?a.设h(x)?xx?lnx?a,

xlnx?则h?(x)?x?1?a?g(x)?1?ax2?g(x)??lnx. ,其中222xx由(1)可知g(x)≥g(16),又a≤3?4ln2,故?g(x)?1?a≤?g(16)?1?a??3?4ln2?a, 所以h?(x)≤0,即函数h(x)在(0,??)上单调递减,因此方程f(x)?kx?a?0至多1个实根. 综上,当a≤3?4ln2时,对于任意k?0,直线y?kx?a与曲线y?f(x)有唯一公共点. 21.(2018全国卷Ⅱ)已知函数f(x)?13x?a(x2?x?1). 3(1)若a?3,求f(x)的单调区间; (2)证明:f(x)只有一个零点. 【解析】(1)当a?3时,f(x)?13x?3x2?3x?3,f?(x)?x2?6x?3. 3令f?(x)?0解得x?3?23或x?3?23.