2019届高三一轮复习理科数学专题卷专题五 导数及其应用考点13:导数的概念及运算(1,2题)考点14:导数的应用(3-11题,13-15题,17-22题) 考点15:定积分的计算(12题,16题)考试时间:120分钟 满分:150分说明:请将选择题正确答案填写在答题卡上,主观题写在答题纸上第I 卷(选择题)一、选择题(本题共12小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的。
)1.【来源】2017-2018年河北武邑中学高二理周考 考点13 易 函数()2sin f x x =的导数是( )A.2sin xB.22sin xC.2cos xD.sin 2x 2.【来源】2017-2018年河北武邑中学高二理周考 考点13 易 已知()21cos 4f x x x =+,()'f x 为()f x 的导函数,则()'f x 的图像是( )3.【2017课标II ,理11】 考点14 易若2x =-是函数21()(1)x f x x ax e -=+-的极值点,则()f x 的极小值为( )A.1-B.32e --C.35e - D.1 4.【来源】2017届湖北孝感市高三理上学期第一次统考 考点14 中难 若曲线()ln y x a =+的一条切线为y ex b =+,其中,a b 为正实数,则2ea b ++的取值范围是( ) A.2,2e e ⎛⎫++∞⎪⎝⎭B.[),e +∞C.[)2,+∞D.[)2,e 5.【来源】2017届福建闽侯县三中高三上期中 考点14 难已知函数2x y =的图象在点),(200x x 处的切线为l ,若l 也与函数x y ln =,)1,0(∈x 的图象相切,则0x 必满足( )A .2100<<xB .1210<<x C .2220<<x D .320<<x 6.【来源】2017届河北磁县一中高三11月月考 考点14 易已知函数()f x 的导数为()f x ′,且()()()10x f x xf x ++>′对x R ∈恒成立,则下列函数在实数集内一定是增函数的为( )A.()f xB.()xf xC.()x e f xD.()x xe f x7.【来源】2017届江西抚州市七校高三上学期联考 考点14 易 已知函数()f x 与()'f x 的图象如图所示,则函数()()x f x g x e=的递减区间为( )A.()0,4B.()4,1,,43⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭C.40,3⎛⎫⎪⎝⎭D.()()0,1,4,+∞ 8.【来源】2017届山东省青州市高三10月段测 考点14中难定义在R 上的函数()f x 满足:'()1()f x f x >-,(0)6f =,'()f x 是()f x 的导函数,则不等式()5xxe f x e >+(其中e 为自然对数的底数)的解集为( ) A .(0,)+∞ B .(,0)(3,)-∞+∞C .(,0)(1,)-∞+∞ D .(3,)+∞9.【2017课标3,理11】考点14 难已知函数211()2()x x f x x x a e e --+=-++有唯一零点,则a =( )A .12-B .13C .12D .110.【来源】2017届河南中原名校高三理上质检三 考点14 难 已知函数()f x 的定义域为R ,()'fx 为函数()f x 的导函数,当[)0,x ∈+∞时,()'2sin cos 0x x f x ->且x R ∀∈,()()cos21f x f x x -++=.则下列说法一定正确的是( ) A.15324643f f ππ⎛⎫⎛⎫-->-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭B.15344643f f ππ⎛⎫⎛⎫-->-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭C3134324f f ππ⎛⎫⎛⎫->- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭D.1332443f f ππ⎛⎫⎛⎫-->- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭11.【来源】2017届辽宁沈阳二中高三理上学期期中 考点14 中难 已知函数 ()()()()2325ln ,26,2f x x ax a x a Rg x x x x g x =--∈=-++-在[]1,4上的最大值为 b ,当[)1,x ∈+∞时,()f x b ≥恒成立,则a 的取值范围是( ) A.2a ≤ B.1a ≤ C.1a ≤- D.0a ≤ 12.【来源】2017届辽宁盘锦高级中学高三11月月考 考点15 中难 已知0a >,0b >,'()f x 为()f x 的导函数,若()ln2xf x =,且31112'()12bb dx f a b x =+-⎰,则a b +的最小值为( )A .B ..92 D .92+第Ⅱ卷(非选择题)二.填空题(每题5分,共20分) 13.【来源】2017届广东省仲元中学高三9月月考 考点14易 已知函数ln 4()x f x x+=,求曲线)(x f 在点(1,(1))f 处的切线方程____________14.【来源】2017届广西陆川县中学高三8月月考 考点14 中难若函数2()xf x x e ax =--在R 上存在单调递增区间,则实数a 的取值范围是 . 15.【来源】2017届湖北襄阳四中高三七月周考二 考点14 中难若函数21()ln 12f x x x =-+在其定义域内的一个子区间(1,1)a a -+内存在极值,则实数a 的取值范围 . 16.【来源】2015-2016新疆哈密地区二中高二下期末考试 考点15易如图,阴影部分的面积是_________.三.解答题(共70分) 17.(本题满分10分)【来源】2017届四川遂宁等四市高三一诊联考 考点14 易已知函数()()x f x ae x a R =-∈,其中e 为自然对数的底数, 2.71828e =…. (Ⅰ)判断函数()f x 的单调性,并说明理由;(Ⅱ)若[]1,2x ∈,不等式()x f x e -≥恒成立,求a 的取值范围. 18.(本题满分12分)【来源】2017届河南百校联盟高三文11月质监 考点14 中难 已知函数()xf x e ax =-,(0a >).(Ⅰ)记()f x 的极小值为()g a ,求()g a 的最大值;(Ⅱ)若对任意实数x 恒有()0f x ≥,求()f a 的取值范围. 19.(本题满分12分)【来源】2017届河北唐山市高三理上学期期末 考点14中难 已知函数()()ln ,ln 12x ax f x g x x x x ⎛⎫==-- ⎪⎝⎭. (1)求()y f x =的最大值;(2)当10,a e ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,函数()(](),0,y g x x e =∈有最小值. 记()g x 的最小值为()h a ,求函数()h a 的值域.20.(本题满分12分)【来源】2017-2018学年江苏南通海安县实验中学高二上学期期中 考点14中难 已知函数22()()xf x x x cec R -=-+∈.(1)若()f x 是在定义域内的增函数,求c 的取值范围;(2)若函数5()()'()2F x f x f x =+-(其中'()f x 为()f x 的导函数)存在三个零点,求c 的取值范围. 21.(本题满分12分)【来源】2017届四川自贡市高三一诊考试 考点14中难已知函数()()()()()121'10'2x f x f e f x x f x -=-+是()f x 的导数,e 为自然对数的底数),()()212g x x ax b a R b R =++∈∈,.(Ⅰ)求()f x 的解析式及极值;(Ⅱ)若()()f x g x ≥,求()12b a +的最大值.22.(本题满分12分)【2017课标1,理21】已知函数2()(2)x xf x ae a e x =+--.(1)讨论()f x 的单调性;(2)若()f x有两个零点,求a的取值范围.参考答案1.D 【解析】由题意得,函数的导数为()2(sin )2sin (sin )2sin cos sin 2f x x x x x x x '''==⋅==.2.A【解析】由题意得,()1sin 2f x xx '=-, 所以()11()sin()[sin ]()22f x x x x x f x ''-=---=--=-,所以函数()f x '为奇函数,即函数的图象关于原点对称,当2x π=时,1()1024f ππ'=-<,当2x >时,()0f x '>恒成立,故选A.3.【答案】A 【解析】4.C【解析】设切点为),(00y x ,则有2)ln(1000-=⇒⎪⎩⎪⎨⎧+=+=+ae b bex a x e e x ,e a b 2,0>∴> ,212≥+=++aa b e a ,故选C. 5.D【解析】函数2y x =的导数y'2x =,2y x =在点200(,)x x 处的切线斜率为02k x =,切线方程为()20002y x x x x -=-,设切线与ln y x =相交的切点为(),ln m m ,(01m <<),由ln y x =的导数为1'y x =可得012x m =,切线方程为()1ln y m x m m-=-,令0x =,可得20ln 1y m x =-=-,由01m <<可得012x >,且201x >,解得01x >由012m x =,可得()200,ln 210x x --=,令()()2ln 21,f x x x =--()()11,'20,x f x x f x x>=->在1x >递增,且2ln 10,3ln 10ff =-<=->,则有()200ln 210x x --=的根x ∈,故选D.6.D 【解析】设()()x F x xe f x =,则()()()()()()()11x x x F x x e f x xe f x e x f x xf x =++=++⎡⎤⎣⎦′′′. ()()()10x f x xf x ++>′对R x ∈恒成立,且0x e >.()()0,F x F x >∴′∴在R 上递增. 7.D【解析】()()()()()()xx xx ex f x f e e x f e x f x g -'=-'='2,令()0<'x g 即()()0<-'x f x f ,由图可得()()+∞∈,41,0 x ,故函数单调减区间为()()0,1,4,+∞,故选D. 8.A【解析】设x xg x e f x e x R =-∈()(),(),[]1'1x x x x g x e f x e f x e e f x f x f x f x '=+'-=+'--()()()()(),()>(),100f x f x g x y g x ∴+'-∴'∴=()()>,()>,()在定义域上单调递增, 55x x e f x e g x +∴()>,()>,又000061500g e f e g x g x =-=-=∴∴()(),()>(),>,∴不等式的解集为0+∞(,). 9.【答案】C【解析】函数的零点满足()2112x x xx a e e --+-=-+,设()11x x gx ee--+=+,则()()211111111x x x x x x e g x eeee e---+----'=-=-=, 当()0g x '=时,1x =,当1x <时,()0g x '<,函数()g x 单调递减,当1x >时,()0g x '>,函数()g x 单调递增,当1x =时,函数取得最小值()12g=,设()22h x x x =- ,当1x =时,函数取得最小值1- ,10.B【解析】令()()2sin F x x f x =-,则()()''sin 2F x x f x =-.因为当[)0,x ∈+∞时,()'2sin cos 0x x f x ->,即()'sin 2x f x >,所以()()''sin 20F x x f x =->,所以()()2sin F x x f x =-在[)0,x ∈+∞上单调递增.又x R ∀∈,()()cos21f x f x x -++=,所以()()22sin f x f x x -+=, 所以,,故()()2sin F x x f x =-为奇函数,所以()()2sin F x x f x =-在R 上单调递增,所以5463F F ππ⎛⎫⎛⎫->- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.即15344643f f ππ⎛⎫⎛⎫-->-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故选B. 11.B【解析】)13)(2(253)(2'+--=++-=x x x x x g ,所以)(x g 在]2,1[上是增函数,]4,2[上是减函数0)(,0)2()(≥==x f g x g 在),1[+∞∈x 上恒成立, 由),1[+∞∈x 知,0ln >+x x ,所以0)(≥x f 恒成立等价于xx x a ln 2+≤在),1[+∞∈x ,时恒成立,令),1[,ln )(2+∞∈+=x x x x x h ,有0)ln (ln 2)1()(2'>++-=x x xx x x h ,所以)(x h 在),1[+∞上是增函数,有1)1()(=≥h x h ,所以1≤a . 12.C【解析】∵()x x f 1=',∴()a a f 1=',∵2212111213b b x b dx x b bb +-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎰,()1212113-+'=⎰b a f dx x b b,∴1212221-+=+-b a b b ,∴1212=+ba ,∵0a >,0b >,∴()()29222252225212=⋅+≥++=⎪⎭⎫ ⎝⎛++=+a b b a a b b a b a b a b a ,当a b b a 22=且1212=+b a ,即23,3==b a 时等号成立,故选C. 13.370x y +-= 【解析】()23ln xx xf +-=',所以(1)3,(1)4k f f '==-=,切线方程为43(1),y x -=--即370x y +-=14.2ln 22a ≤-【解析】因为函数2()xf x x e ax =--,所以()2xf x x e a '=--,因为2()xf x x e ax =--在R 上存在单调递增区间,所以()20xf x x e a '=-->,即2x a x e <-有解,令()2x g x x e =-,则()2x g x e '=-,则()20ln 2x g x e x '=-=⇒=,所以当ln 2x <时,()20x g x e '=->;当ln 2x >时,()20x g x e '=-<,当ln 2x =时,()max 2ln 22g x =-,所以2ln 22a <-. 15.)23,1[【解析】函数的定义域为),0(+∞,令0214212)(2=-=-='x x x x x f ,解得21=x 或21-=x (不在定义域内舍),所以要使函数在子区间)1,1(+-a a 内存在极值等价于),0()1,1(21+∞⊂+-∈a a ,即⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧>+<-≥-21121101a a a ,解得231<≤a ,答案为)23,1[.16.323【解析】由题意得,直线2y x =与抛物线23y x =-,解得交点分别为(3,6)--和(1,2),抛物线23y x =-与x 轴负半轴交点(,设阴影部分的面积为S ,则10220(32))S x x dx x dx =--+-⎰⎰2332)xdx x dx ---+-⎰532933=+-=. 17.(Ⅰ)理由见解析;(Ⅱ)⎪⎪⎭⎫⎢⎣⎡+∞+,112e e【解析】(Ⅰ)由题可知,()x f x ae x =-,则()1x f x ae '=-, (i )当0a ≤时,()0f x '<,函数()x f x ae x =-为R 上的减函数, (ii )当0a >时,令10x ae -=,得ln x a =-,② (),ln x a ∈-∞-,则()0f x '<,此时函数()f x 为单调递减函数;②若()ln ,x a ∈-+∞,则()0f x '>,此时函数()f x 为单调递增函数.………………(4分) (Ⅱ)由题意,问题等价于[]1,2x ∈,不等式x x ae x e --≥恒成立, 即[]1,2x ∈,21xx xe a e+≥恒成立,令()21xx xe g x e+=,则问题等价于a 不小于函数()g x 在[]1,2上的最大值.………………(6分)由()()()()221214212x xx xxe exe e x e xxx e g x e '+-+--'==,当[]1,2x ∈时,()0g x '<,所以函数()g x 在[]1,2上单调递减,……………………………(8分)所以函数()g x 在[]1,2x ∈的最大值为()2111g e e=+, 故[]1,2x ∈,不等式()x f x e -≥恒成立,实数a 的取值范围为⎪⎪⎭⎫⎢⎣⎡+∞+,112e e.…………(10分)18.(Ⅰ)()max 1g a =(Ⅱ)()f a 的取值范围是(21,e e e ⎤-⎦.【解析】(Ⅰ)函数()f x 的定义域是(),-∞+∞,()'xf x e a =-.在定义域上单调递增。