20143-20154学年度南昌市新课标高三第一轮复习训练题数学(四)(导数及其应用)命题人:刘婷 学校:江西师大附中 审题人:朱涤非 学校:江西师大附中一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.30(),()6f x x f x '==,则0x =BC .D .1±2.设P 为曲线2:23C y x x =++上的点,且曲线C 在点P 处切线倾斜角的取值范围为[0,]4π,则点P 横坐标的取值范围为A .1[1,]2--B .[-1,0]C .[0,1] D.1[,1]23.函数321()5(0)3f x ax x a =-+>在(0,2)上不单调,则a 的取值范围是A .01a <<B .102a << C.112a << D .1a >4.(理)⎰-1021dx x 的值是A .8πB .4πC .2πD .π(文) 若c bx ax x f ++=24)(满足2)1(='f ,则=-')1(fA .4-B .2-C .2D .45.已知向量,a b 满足||2||0a b =≠,且关于x 的函数3211()||()32f x x a x a b x =++⋅在R 上单调递增,则,a b 的夹角的取值范围是 A.[0,)3πB.[0,]3πC.(,]3ππD.2(,]33ππ6.(理)由直线1,2,2x x ==曲线1y x=-及x 轴所围图形的面积为 A .2ln 2 B .2ln 2- C .1ln 22 D .154(文)设函数()142cos 3sin 323-++=x x x x f θθ,其中⎥⎦⎤⎢⎣⎡π∈θ650,,则导数()1-'f 的取值范围A .[]63,B .[]343+,C .[]634,-D .[]3434+-,7.已知函数))((R x x f ∈满足1)1(=f ,且)(x f 的导函数21)('<x f ,则212)(+<x x f 的解集为A. {|11}x x -<<B. {|1}x x <-C. {|1x x <-或1}x >D. {}1>x x8.设函数()f x 在R 上可导,其导函数为()f x ',且函数(2)()y x f x '=-的图像如图所示,则下列结论中一定成立的是A .函数()f x 有极大值(2)f 和极小值(1)fB .函数()f x 有极大值(1)f 和极小值(2)fC .函数()f x 有极大值(1)f 和极小值(1)f -D .函数()f x 有极大值(1)f -和极小值(2)f9.若函数321(02)3x y x x =-+<<图象上任意点处切线的斜率为k ,则k 的最小值是 A .1 B .12C .0D .1-10.已知βα,是三次函数bx ax x x f 22131)(23++=的两个极值点,且)2,1(),1,0(∈∈βα,则2-b 的取值范围是号1 2 3 4 5 6 7 8 9 10答案二、填空题:本大题共5小题;每小题5分,共25分,把答案填在题中的横线上。
11.函数x x f ln )(=的图像在点1=x 处的切线方程是 . 12.若θ为曲线3232y x x ax =+++的切线的倾斜角,且所有θ组成的集合为[,)42ππ,则实数a 的值为______.13.已知函数11()sin 24f x x x x =-的图象在点00(,())A x f x 处的切线斜率为12,则0tan 2x 的值为________.14.函数x e x x f )3()(-=的单调递增区间是15.设56)1()1()(x x x f -+=,则函数()f x '中3x 的系数是 .三、解答题:本大题共6小题,共75分,解答应写出文字说明,证明过程或推演步骤。
16.已知函数3211()(,)32a f x x x bx a ab +=-++∈R ,且其导函数()f x '的图像过原点. (1)当1a =时,求函数()f x 的图像在3x =处的切线方程; (2)若存在0x <,使得()9f x '=-,求a 的最大值.17.二次函数()f x 满足(0)(1)0f f ==,且最小值是14-. (1)求()f x 的解析式;(2)实数0a ≠,函数22()()(1)g x xf x a x a x =++-,若()g x 在区间(3,2)-上单调递减,求实数a 的取值范围.18.已知函数2()(33)xf x x x e =-+⋅定义域为[]t ,2-(2t >-).(1)试确定t 的取值范围,使得函数)(x f 在[]t ,2-上为单调函数; (2)当14t <<时,求满足()()201320-='t ex f x 的0x 的个数.19.设函数2()ln (1)(0,2a f x x x a x a a =+-+>为常数). (1)讨论()f x 的单调性;(2)若1a =,证明:当1x >时,212()21x f x x x <--+20.已知函数)()(b ax e x f x+=,曲线)(x f y =经过点)2 , 0(P ,且在点P 处的切线为l :24+=x y .(1)求证:曲线)(x f y =和直线 l 只有一个公共点;(2)是否存在常数k ,使得]1 , 2[--∈x ,)24()(+≥x k x f 恒成立?若存在,求常数k 的取值范围;若不存在,说明理由.21.设函数1()ln ()f x x a x a R x=--∈. (1)讨论()f x 的单调性;(2)若()f x 有两个极值点1x 和2x ,假设过点1122(,()),(,())A x f x B x f x 的直线的斜率 为k .问:是否存在a ,使得2k a =-?若存在,求出a 的值;若不存在,请说明理由.2014-2015学年度南昌市新课标高三第一轮复习训练题数学(四)参考答案一.选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分题号 1 2 3 45 67 8 9 10答案CADBBADCDA二.填空题:本大题共5小题;每小题5分,共25分11.1-=x y ; 12.4a =; 13 14.()+∞,2; 15.40. 三.解答题:本大题共6小题,共75分16.解:3211()32a f x x x bx a +=-++,2()(1)f x x a x b '=-++ 由(0)0f '=得 0b =,()(1)f x x x a '=--.(1) 当1a =时, 321()13f x x x =-+,()(2)f x x x '=-,(3)1f =,(3)3f '=所以函数()f x 的图像在3x =处的切线方程为13(3)y x -=-,即380x y --= (2) 存在0x <,使得()(1)9f x x x a '=--=-,991()()6a x x x x --=--=-+-≥=,7a ≤-, 当且仅当3x =-时,7.a =-所以a 的最大值为.17.解:(1)由二次函数()f x 满足(0)(1)0f f ==.设()(1)(0)f x mx x m =-≠,则221()()24m f x mx mx m x =-=--. 又()f x 的最小值是14-,故144m -=-.解得1m =.∴2()f x x x =-; (2)2232222322()()(1)g x xf x a x a x x x ax x a x x ax a x =++-=-++-=+-.∴22()32(3)()g x x ax a x a x a '=+-=-+.由'()0g x =,得3a x =,或x a =-,又0a ≠,故3aa ≠-. 当3a a >-,即0a >时,由'()0g x <,得3a a x -<<. ∴()g x 的减区间是(,)3aa -,又()g x 在区间(3,2)-上单调递减,∴323a a -≤-⎧⎪⎨≥⎪⎩,解得36a a ≥⎧⎨≥⎩,故6a ≥(满足0a >);当3a a <-,即0a <时,由'()0g x <,得3ax a <<-. ∴()g x 的减区间是(,)3aa -,又()g x 在区间(3,2)-上单调递减,∴332aa ⎧≤-⎪⎨⎪-≥⎩,解得92a a ≤-⎧⎨≤-⎩,故9a ≤-(满足0a <).综上所述得9a ≤-,或6a ≥.∴实数a 的取值范围为(,9][6,)-∞-+∞. 另解:22()32g x x ax a '=+-,∵0a ≠,∴ 2(0)0g a '=-< ∵()g x 在区间(3,2)-上单调递减,∴22(3)02760(2)01240g a a g a a '-≤⎧--≤⎧⇒⎨⎨'≤+-≤⎩⎩,解得9a ≤-,或6a ≥. ∴实数a 的取值范围为(,9][6,)-∞-+∞.18.解:(1)解:因为2()(33)(23)(1)x x xf x x x e x e x x e '=-+⋅+-⋅=-⋅ 由()010f x x x '>⇒><或;由()001f x x '<⇒<<, 所以()f x 在(,0),(1,)-∞+∞上递增,在(0,1)上递减, 欲)(x f 在[]t ,2-上为单调函数,则20t -<≤(2)因为02000()x f x x x e '=-,所以020()2(1)3x f x t e '=-即为22002(1)3x x t -=-, 令222()(1)3g x x x t =---,从而问题转化为求方程222()(1)3g x x x t =---=0在(2,)t -上的解的个数,因为222(2)6(1)(2)(4)33g t t t -=--=-+-,221()(1)(1)(2)(1)33g t t t t t t =---=+-,所以当14t <<时,(2)0()0g g t ->>且,但由于22(0)(1)03g t =--<,所以()0g x =在(2,)t -上有两解.即,满足020()2(1)3x f x t e '=-的0x 的个数为2 19.解:(1)()f x 的定义域为(0,)+∞,21(1)1(1)(1)()(1)ax a x ax x f x ax a x x x-++--'=+-+==.当01a <<时,由()0f x '>解得01x <<或1x a >,由()0f x '<解得11x a<<,所以函数()f x 在(0,1),1(,)a +∞上单调递增,在1(1)a,上单调递减.当1a =时,()0f x '≥对0x >恒成立,所以函数()f x 在(0,)+∞上单调递增.当1a >时,由()0f x '>解得1x >或10x a <<,由()0f x '<解得11x a<<.所以函数()f x 在1(0)a ,,(1,)+∞上单调递增,在1(,1)a上单调递减.(2)证明:当1a =时,原不等式等价于2ln 201xx x x -+<+. 因为1x >12x +=,因此221ln 2ln 2112x x x x x x x x x +-+-++++. 令21()ln 212x x g x x x x +=-+++,则322352122()(1)x x x g x x x --++'=+. 令3235()2122h x x x x =--++,当1x >时,295()4022h x x x '=--+<,所以()h x 在(1,)+∞上单调递减,从而()(1)0h x h <=,即()0g x '<, 所以()g x 在(1,)+∞上单调递减,则()(1)0g x g <=,所以当1x >时,212()21xf x x x <-+20.解:(1)()()x f x e ax a b '=++依题意,⎩⎨⎧==4)0(2)0(/f f 即⎪⎩⎪⎨⎧=++⨯=+⨯4)0(2)0(00b a a e b a e ,解得2==b a记)12(2)1(2)24()()(+-+=+-+=x x e x b ax e x g x x ,则()2(2)4x g x e x '=+- 当0=x 时,()0g x '=;当0>x 时,()0g x '>;当0<x 时,()0g x '<, 所以0)0()(=≥g x g ,等号当且仅当0=x 时成立,即24)(+≥x x f , 等号当且仅当0=x 时成立,曲线)(x f y =和直线 l 只有一个公共点 (2)]1 , 2[--∈x 时,024<+x ,所以)24()(+≥x k x f 恒成立当且仅当12)1(24)(++=+≥x x e x x f k x记12)1()(++=x x e x h x ,]1 , 2[--∈x ,22(23)()(21)x e x x h x x +'=+,由()0h x '=得0=x (舍去),23-=x当232-<≤-x 时,()0h x '>;当123-≤<-x 时,()0h x '< ,所以12)1()(++=x x e x h x 在区间]1 , 2[--上的最大值为2341)23(-=-e h ,常数k 的取值范围为321[,)4e -+∞ .21.解:(1)()f x 的定义域为(0,)+∞,2211()1a x ax f x x x x-+'=+-=.令2()1g x x ax =-+,其判别式24a ∆=-.①当||2a ≤时,0∆≤,()0f x '≥.故()f x 在(0,)+∞上单调递增.②当2a <-时,0∆>,()0g x =的两根都小于0.在(0,)+∞上,()0f x '>. 故()f x 在(0,)+∞上单调递增.③当2a >时,0∆>,()0g x =的两根为12x x ==. 当10x x <<时,()0f x '>;当12x x x <<时,()0f x '<;当2x x >时,()0f x '>. 故()f x 分别在1(0,)x ,2(,)x +∞上单调递增,在12(,)x x 上单调递减. (2)由(1)知,2a >.因为1212121212()()()(ln ln )x x f x f x x x a x x x x --=-+--,所以1212121212()()ln ln 11f x f x x x k a x x x x x x --==+-⋅--. 又由(1)知,121x x =,于是1212ln ln 2x x k a x x -=-⋅-.若存在a ,使得2k a =-,则1212ln ln 1x x x x -=-.即1212ln ln x x x x -=-.亦即222212ln 0(1).(*)x x x x --=>再由(1)知,函数1()2ln h t t t t=--在(0,)+∞上单调递增,而21x >,所以222112ln 12ln101x x x -->--=.这与(*)式矛盾.故不存在a ,使得2k a =-.。