【二轮复习】高考数学 05 导数常考经典压轴小题全归类(重难点练习)(新高考专用).zip
展开TOC \ "1-3" \h \u
\l "_Tc16514" 【题型1 函数切线问题】 PAGEREF _Tc16514 \h 3
\l "_Tc17043" 【题型2 导数中函数的单调性问题】 PAGEREF _Tc17043 \h 3
\l "_Tc888" 【题型3 导数中函数的极值问题】 PAGEREF _Tc888 \h 4
\l "_Tc13298" 【题型4 导数中函数的最值问题】 PAGEREF _Tc13298 \h 5
\l "_Tc12212" 【题型5 函数零点(方程根)个数问题】 PAGEREF _Tc12212 \h 5
\l "_Tc8392" 【题型6 利用导数解不等式】 PAGEREF _Tc8392 \h 6
\l "_Tc15537" 【题型7 导数中的不等式恒成立问题】 PAGEREF _Tc15537 \h 6
\l "_Tc1787" 【题型8 任意存在性问题】 PAGEREF _Tc1787 \h 6
\l "_Tc19393" 【题型9 函数零点嵌套问题】 PAGEREF _Tc19393 \h 7
\l "_Tc22896" 【题型10 双变量问题】 PAGEREF _Tc22896 \h 8
导数是高考数学的必考内容,是高考常考的热点内容,主要涉及导数的运算及几何意义,利用导数研究函数的单调性,函数的极值和最值问题等,考查分类讨论、数形结合、转化与化归等思想.
从近三年的高考情况来看,导数的计算和几何意义是高考命题的热点,多以选择题、填空题形式考查,难度较小;利用导数研究函数的单调性、极值、最值多在选择题、填空题靠后的位置考查,难度中等偏上,属综合性问题,解题时要灵活求解.
【知识点1 切线方程的求法】
1.求曲线“在”某点的切线方程的解题策略:
①求出函数y=f(x)在x=x0处的导数,即曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处切线的斜率;
②在已知切点坐标和切线斜率的条件下,求得切线方程为y=y0+f'(x0)(x-x0).
2.求曲线“过”某点的切线方程的解题通法:
①设出切点坐标T(x0,f(x0))(不出现y0);
②利用切点坐标写出切线方程:y=f(x0)+f'(x0)(x-x0);
③将已知条件代入②中的切线方程求解.
【知识点2 导数中函数单调性问题的解题策略】
1.确定函数单调区间的步骤;
(1)确定函数f(x)的定义域;
(2)求f'(x);
(3)解不等式f'(x)>0,解集在定义域内的部分为单调递增区间;
(4)解不等式f'(x)<0,解集在定义域内的部分为单调递减区间.
2.含参函数的单调性的解题策略:
(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)若导函数为二次函数式,首先看能否因式分解,再讨论二次项系数的正负及两根的大小;若不能因式分解,则需讨论判别式△的正负,二次项系数的正负,两根的大小及根是否在定义域内.
3.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.
【知识点3 函数的极值与最值问题的解题思路】
1.运用导数求函数f(x)极值的一般步骤:
(1)确定函数f(x)的定义域;
(2)求导数f'(x);
(3)解方程f'(x)=0,求出函数定义域内的所有根;
(4)列表检验f'(x)在f'(x)=0的根x0左右两侧值的符号;
(5)求出极值.
2.根据函数极值求参数的一般思路:
已知函数极值,确定函数解析式中的参数时,要注意:根据极值点的导数为0和极值这两个条件列方
程组,利用待定系数法求解.
3.利用导数求函数最值的解题策略:
(1)利用导数求函数f(x)在[a,b]上的最值的一般步骤:
①求函数在(a,b)内的极值;
②求函数在区间端点处的函数值f(a),f(b);
③将函数f(x)的各极值与f(a),f(b)比较,其中最大的一个为最大值,最小的一个为最小值.
(2)求函数在无穷区间(或开区间)上的最值的一般步骤:
求函数在无穷区间(或开区间)上的最值,不仅要研究其极值情况,还要研究其单调性,并通过单调性和
极值情况,画出函数的大致图象,然后借助图象观察得到函数的最值.
【知识点4 导数的综合应用】
1.导数中函数的零点(方程的根)的求解策略
(1)利用导数研究方程根(函数零点)的技巧
①研究方程根的情况,可以通过导数研究函数的单调性、最大值、最小值、变化趋势等.
②根据题目要求,画出函数图象的走势规律,标明函数极(最)值的位置.
③利用数形结合的思想去分析问题,可以使问题的求解有一个清晰、直观的整体展现.
(2)已知函数零点个数求参数的常用方法
①分离参数法:首先分离出参数,然后利用求导的方法求出构造的新函数的最值,根据题设条件构建关于参数的不等式,再通过解不等式确定参数范围.
②分类讨论法:结合单调性,先确定参数分类的标准,在每个小范围内研究零点的个数是否符合题意,将满足题意的参数的各小范围并在一起,即为所求参数范围.
2.导数中恒成立、存在性问题的求解策略
恒成立(或存在性)问题常常运用分离参数法,转化为求具体函数的最值问题.
如果无法分离参数,可以考虑对参数或自变量进行分类讨论,利用函数性质求解,常见的是利用函数单调性求解函数的最大、最小值;当不能用分离参数法或借助于分类讨论解决问题时,还可以考虑利用函数图象来求解,即利用数形结合思想解决恒成立(或存在性)问题,此时应先构造函数,结合函数图象,利用导数来求解.
【题型1 函数切线问题】
【例1】(2023·全国·模拟预测)若曲线y=1-xex有两条过点Aa,0的切线,则a的取值范围是( )
A.-∞,-1∪3,+∞B.-3,1
C.-∞,-3D.-∞,-3∪1,+∞
【变式1-1】(2023·陕西咸阳·校考模拟预测)已知函数fx=1ex-1,则曲线y=fx在点-1,f-1处的切线方程为( )
A.ex+y+1=0B.ex-y+1=0
C.ex+y-1=0D.ex-y-1=0
【变式1-2】(2023·四川雅安·统考一模)若直线y=kx与曲线y=lnx相切,则k=( )
A.1e2B.2e2C.1eD.2e
【变式1-3】(2023·四川凉山·统考一模)函数fx=12x2+alnx在区间1,2的图象上存在两条相互垂直的切线,则a的取值范围为( )
A.-2,1B.-2,-1C.-2,0D.-3,-2
【题型2 导数中函数的单调性问题】
【例2】(2023·吉林长春·长春吉大附中实验学校校考模拟预测)下列函数中,既是偶函数,又在区间0,+∞上单调递增的是( )
A.y=1x2B.y=e-2xC.y=-x2+1D.y=lgx
【变式2-1】(2023·陕西商洛·统考一模)已知函数fx=2x-1ex-x2-ax在R上单调递增,则a的最大值是( )
A.0B.1eC.eD.3
【变式2-2】(2023·全国·模拟预测)已知x=ln56,y=2425ln45,z=-16,则( )
A.y
A.0,+∞B.-∞,-4
C.-∞,-4∪0,+∞D.-4,0
【题型3 导数中函数的极值问题】
【例3】(2023·四川成都·校考模拟预测)已知函数fx=x3-2ax2+a2x+1在x=1处有极小值,则a的值为( )
A.1B.3C.1或3D.-1或3
【变式3-1】(2023·全国·模拟预测)函数f(x)=2x-tanx-π在区间-π2,π2的极大值、极小值分别为( )
A.π2+1,-π2+1B.-π2+1,-3π2+1
C.3π2-1,-π2+1D.-π2-1,-3π2+1
【变式3-2】(2023·甘肃兰州·校考一模)已知函数fx=ex+x22-lnx的极值点为x1,函数hx=lnx2x的最大值为x2,则( )
A.x1>x2B.x2>x1C.x1≥x2D.x2≥x1
【变式3-3】(2023·广东广州·广州校考模拟预测)设函数fx=sinωx+π5(ω>0),已知fx在0,2π有且仅有5个零点,下述四个结论错误的是( )
A.ω的取值范围是125,2910
B.fx在0,π10单调递增
C.若x=3π25是fx在0,2π上的第一个极值点,则ω=165;
D.若x=3π25是fx在0,2π上的第一个极值点,y=-52x+4π5是fx的切线
【题型4 导数中函数的最值问题】
【例4】(2023·陕西宝鸡·统考二模)函数fx=x2+a-1x-3lnx在1,2内有最小值,则实数a的取值范围为( )
A.-32,2B.-32,2
C.-43,2D.-43,1
【变式4-1】(2023·广西南宁·统考模拟预测)若函数f(x)=2x3-ax2+1(a∈R)在(0,+∞)内有且仅有一个零点,则f(x)在[-1,1]上的最大值与最小值的和为( )
A.1B.-4C.-3D.5
【变式4-2】(2023·广东湛江·校考模拟预测)已知函数f(x)=ex+x3+(a-3)x+1在区间(0,1)上有最小值,则实数a的取值范围是( )
A.(-e,2)B.(-e,1-e)C.(1,2)D.(-∞,1-e)
【变式4-3】(2023·浙江嘉兴·校考模拟预测)已知函数fx=xlnx,gx=xex,若存在t>0,使得fx1=gx2=t成立,则x1-2x2的最小值为( )
A.2-ln4B.2+ln4C.e-ln2D.e+ln2
【题型5 函数零点(方程根)个数问题】
【例5】(2023·辽宁大连·大连二十四中校考模拟预测)已知函数fx=x3+2x2+x,x≥0-2x,x<0,若函数gx=fx-kx2-4x,(k∈R)恰有4个零点,则k的取值范围( )
A.-∞,-1∪25,+∞B.-∞,-5∪0,2
C.-∞,0∪0,2+22D.-∞,0∪2+25,+∞
【变式5-1】(2023·海南省直辖县级单位·校联考二模)已知函数fx=ex,x≥0-3x,x<0, 若函数gx=f-x-fx,则函数gx的零点个数为( )
A.1B.3C.4D.5
【变式5-2】(2023·陕西商洛·陕西校考模拟预测)已知函数fx=xex,x<0-x2+2x,x≥0,若关于x的方程f2x-2+tfx+2t=0有3个不同的实数根,则实数t的取值范围为( )
A.-∞,-1eB.-1e,0C.-1e,1D.-e,2
【变式5-3】(2023·四川泸州·泸县五中校考模拟预测)已知函数fx=x2-2xex,若方程fx=a有3个不同的实根x1,x2,x3x1
【题型6 利用导数解不等式】
【例6】(2023·陕西榆林·校考模拟预测)已知定义在0,+∞上的函数fx满足f'x-fxx-1>0,且f1=1,则不等式fex-x+1ex>0的解集为( )
A.0,+∞B.1,+∞C.-∞,0D.-∞,1
【变式6-1】(2023·全国·模拟预测)若函数f(x)为偶函数,且当x≥0时,f(x)=x3+2x2+3.若f(-9)≥fa2-2a+1,则实数a的取值范围为( )
A.[-23,4]B.[-4,2]C.[-2,4]D.[-4,23]
【变式6-2】(2023·陕西西安·校联考模拟预测)设函数f'x是函数f(x)(x∈R)的导函数,f3=e3,且f'x-fx>0恒成立,则不等式fx-ex>0的解集为( )
A.0,3B.1,3C.-∞,3D.3,+∞
【变式6-3】(2023·四川达州·统考一模)已知fx=lnx-ax3,gx=xex-lnx-x-34,若不等式fxgx>0的解集中只含有两个正整数,则a的取值范围为( )
A.ln327,ln28B.ln327,ln28C.ln232,ln327D.ln232,ln327
【题型7 导数中的不等式恒成立问题】
【例7】(2023·全国·模拟预测)已知函数f(x)=lnx2+1+x+ex-e-x-2x+3,若faex+f(lna-lnx)>6对于x∈(0,+∞)恒成立,则实数a的取值范围是 .
【变式7-1】(2023·陕西咸阳·咸阳校考模拟预测)已知fx,gx分别是定义域为R的偶函数和奇函数,且f(x)+g(x)=ex,若关于x的不等式2fx-ag2x≥0在0,ln2上恒成立,则实数a的最大值是 .
【变式7-2】(2023·陕西咸阳·武功校考模拟预测)已知fx是定义在0,+∞上的可导函数,若xf'x-fx=xex,f1=-1e,且x≥1时,fxex≤fx+lnx-a恒成立,则a的取值范围是 .
【变式7-3】(2023·宁夏石嘴山·平罗中学校考模拟预测)已知函数fx=ex+ax-2,其中a∈R,若对于任意的x1,x2∈2,+∞,且x1
【例8】(2023·四川乐山·统考二模)若存在x0∈-1,2,使不等式x0+e2-1lna≥2aex0+e2x0-2成立,则a的取值范围是( )
A.12e,e2B.1e2,e2C.1e2,e4D.1e,e4
【变式8-1】(2023·四川南充·统考三模)已知函数f(x)=13x3,g(x)=ex-12x2-x,∃x1,x2∈[1,2]使gx1-gx2>kfx1-fx2(k为常数)成立,则常数k的取值范围为( )
A.(-∞,e-2]B.(-∞,e-2)C.-∞,e2-34D.-∞,e2-34
【变式8-2】(2023·四川成都·石室中学校考模拟预测)已知函数fx=x2ex,x>0.若存在实数a∈0,1,使得f2-1m≤a3-12a2-2a+e-1成立,则正实数m的取值范围为( )
A.12,1B.12,1C.0,1D.0,1
【变式8-3】(2023·贵州·校联考二模)已知函数fx=xex+2a,gx=elnxx,对任意x1∈1,2,∃x2∈1,3,都有不等式fx1≥gx2成立,则a的取值范围是( )
A.-e2,+∞B.1-e2,+∞
C.-e2,+∞D.12-e2,+∞
【题型9 函数零点嵌套问题】
【例9】(2023·四川成都·石室中学校考一模)已知函数fx=lnx2-a2xlnx+aex2有三个零点x1、x2、x3且x1
【变式9-1】(2023·四川成都·四川校考模拟预测)已知a>1,x1,x2,x3为函数f(x)=ax-x2的零点,x1
C.x3x2>2lnaD.x3x2与2lna大小关系不确定
【变式9-2】(2023·河南郑州·统考模拟预测)已知函数fx=ex-1x+xex-1+x+a,若fx=0有3个不同的解x1,x2,x3且x1
C.-8e,+∞D.e,2e
【变式9-3】(2023·江西南昌·统考二模)已知正实数a使得函数f(x)=ex-ax(x-alnx)有且只有三个不同零点x1,x2,x3,若x1
C.x1x3=a2x22D.x1x3=x22
【题型10 双变量问题】
【例10】(2023下·福建福州·高二校考期中)已知函数fx=x-2ex,若fx1=fx2,且x1≠x2,x1⋅x2>0,则( )
A.x1>12B.x2<32C.x1x2>1D.x1+x2<2
【变式10-1】(2023·广西河池·校联考模拟预测)若实数x,y满足4lnx+2ln(2y)≥x2+8y-4,则( )
A.xy=24B.x+y=2
C.x+2y=1+2D.x2y=1
【变式10-2】(2023下·河南信阳·高二淮滨高中校考阶段练习)设函数fx=exx-aex (其中e为自然对数的底数)恰有两个极值点x1,x2x1
【变式10-3】(2023·全国·高三专题练习)已知a>b>0,blna=alnb,有如下四个结论:
①b
则正确结论的序号是( )
A.①③B.②③C.①④D.②④
1.(2023·全国·统考高考真题)曲线y=exx+1在点1,e2处的切线方程为( )
A.y=e4xB.y=e2xC.y=e4x+e4D.y=e2x+3e4
2.(2023·全国·统考高考真题)已知函数fx=aex-lnx在区间1,2上单调递增,则a的最小值为( ).
A.e2B.eC.e-1D.e-2
3.(2023·全国·统考高考真题)函数fx=x3+ax+2存在3个零点,则a的取值范围是( )
A.-∞,-2B.-∞,-3C.-4,-1D.-3,0
4.(2022·全国·统考高考真题)当x=1时,函数f(x)=alnx+bx取得最大值-2,则f'(2)=( )
A.-1B.-12C.12D.1
5.(2022·全国·统考高考真题)已知a=3132,b=cs14,c=4sin14,则( )
A.c>b>aB.b>a>cC.a>b>cD.a>c>b
6.(2022·全国·统考高考真题)已知正四棱锥的侧棱长为l,其各顶点都在同一球面上.若该球的体积为36π,且3≤l≤33,则该正四棱锥体积的取值范围是( )
A.18,814B.274,814C.274,643D.[18,27]
7.(2021·全国·统考高考真题)若过点a,b可以作曲线y=ex的两条切线,则( )
A.eb
A.f0=0B.f1=0
C.fx是偶函数D.x=0为fx的极小值点
9.(2023·全国·统考高考真题)若函数fx=alnx+bx+cx2a≠0既有极大值也有极小值,则( ).
A.bc>0B.ab>0C.b2+8ac>0D.ac<0
10.(2022·全国·统考高考真题)已知函数f(x)=x3-x+1,则( )
A.f(x)有两个极值点B.f(x)有三个零点
C.点(0,1)是曲线y=f(x)的对称中心D.直线y=2x是曲线y=f(x)的切线
11.(2023·全国·统考高考真题)设a∈0,1,若函数fx=ax+1+ax在0,+∞上单调递增,则a的取值范围是 .
12.(2022·全国·统考高考真题)已知x=x1和x=x2分别是函数f(x)=2ax-ex2(a>0且a≠1)的极小值点和极大值点.若x1
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