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2011年-2018年高考数学导数分类汇编(理)

2011-2018新课标(理科)导数压轴题分类汇编【2011新课标】21. 已知函数ln ()1a x bf x x x=++,曲线()y f x =在点(1,(1))f 处的切线方程为230x y +-=。

(1)求a 、b 的值;(2)如果当0x >,且1x ≠时,ln ()1x kf x x x>+-,求k 的取值范围。

【解析】(1)221(ln )'()(1)x x b x f x x xα+-=-+ 由于直线230x y +-=的斜率为12-,且过点(1,1), 故(1)1,1'(1),2f f =⎧⎪⎨=-⎪⎩ 即1,1,22b a b =⎧⎪⎨-=-⎪⎩解得1a =,1b =。

(2)由(1)知ln 11x x x++,所以22ln 1(1)(1)()()(2ln )11x k k x f x x x x x x---+=+--。

考虑函数()2ln h x x =+2(1)(1)k x x--(0)x >,则22(1)(1)2'()k x x h x x -++=。

(i)设0k ≤,由222(1)(1)'()k x x h x x +--=知,当1x ≠时,'()0h x <。

而(1)0h =,故 当(0,1)x ∈时,()0h x >,可得21()01h x x >-;当x ∈(1,+∞)时,h (x )<0,可得211x - h (x )>0 从而当x>0,且x ≠1时,f (x )-(1ln -x x +x k )>0,即f (x )>1ln -x x +x k.(ii )设0<k<1.由于当x ∈(1,k-11)时,(k-1)(x 2 +1)+2x>0,故h ’ (x )>0,而h (1)=0,故当x ∈(1,k -11)时,h (x )>0,可得211x-h (x )<0,与题设矛盾。

(iii )设k ≥1.此时h ’ (x )>0,而h (1)=0,故当x ∈(1,+∞)时,h (x )>0,可得211x -h (x )<0,与题设矛盾。

综合得,k 的取值范围为(-∞,0)【2012新课标】21. 已知函数()f x 满足满足121()(1)(0)2x f x f e f x x -'=-+; (1)求()f x 的解析式及单调区间; (2)若21()2f x x ax b ≥++,求(1)a b +的最大值。

【解析】(1)1211()(1)(0)()(1)(0)2x x f x f e f x x f x f e f x --'''=-+⇒=-+ 令1x =得:(0)1f = 1211()(1)(0)(1)1(1)2x f x f e x x f f e f e --'''=-+⇒==⇔=得:21()()()12x x f x e x x g x f x e x '=-+⇒==-+()10()x g x e y g x '=+>⇒=在x R ∈上单调递增 ()0(0)0,()0(0)0f x f x f x f x ''''>=⇔><=⇔<得:()f x 的解析式为21()2x f x e x x =-+且单调递增区间为(0,)+∞,单调递减区间为(,0)-∞(2)21()()(1)02x f x x ax b h x e a x b ≥++⇔=-+-≥得()(1)x h x e a '=-+ ①当10a +≤时,()0()h x y h x '>⇒=在x R ∈上单调递增 x →-∞时,()h x →-∞与()0h x ≥矛盾②当10a +>时,()0ln(1),()0ln(1)h x x a h x x a ''>⇔>+<⇔<+得:当ln(1)x a =+时,min ()(1)(1)ln(1)0h x a a a b =+-++-≥22(1)(1)(1)ln(1)(10)a b a a a a +≤+-+++>令22()ln (0)F x x x x x =->;则()(12ln )F x x x '=-()00()0F x x F x x ''>⇔<<<⇔>当x =max ()2e F x =;当1,a b ==(1)a b +的最大值为2e【2013新课标1】21. 已知函数f (x )=x 2+ax +b ,g (x )=e x (cx +d ),若曲线y =f (x )和曲线y =g (x )都过点P(0,2),且在点P 处有相同的切线y =4x +2 (1)求a ,b ,c ,d 的值(2)若x ≥-2时, ()()f x kg x ≤,求k 的取值范围。

【解析】(1)由已知得(0)2,(0)2,(0)4,(0)4f g f g ''====,而()f x '=2x b +,()g x '=()x e cx d c ++,∴a =4,b =2,c =2,d =2; (2)由(1)知,2()42f x x x =++,()2(1)x g x e x =+, 设函数()F x =()()kg x f x -=22(1)42x ke x x x +---(2x ≥-),()F x '=2(2)24x ke x x +--=2(2)(1)x x ke +-,有题设可得(0)F ≥0,即1k ≥, 令()F x '=0得,1x =ln k -,2x =-2,①若21k e ≤<,则-2<1x ≤0,∴当1(2,)x x ∈-时,()F x <0,当1(,)x x ∈+∞时,()F x >0,即()F x 在1(2,)x -单调递减,在1(,)x +∞单调递增,故()F x 在x =1x 取最小值1()F x , 而1()F x =21112242x x x +---=11(2)x x -+≥0, ∴当x ≥-2时,()F x ≥0,即()f x ≤()kg x 恒成立, ②若2k e =,则()F x '=222(2)()x e x e e +-,∴当x ≥-2时,()F x '≥0,∴()F x 在(-2,+∞)单调递增,而(2)F -=0, ∴当x ≥-2时,()F x ≥0,即()f x ≤()kg x 恒成立, ③若2k e >,则(2)F -=222ke --+=222()e k e ---<0, ∴当x ≥-2时,()f x ≤()kg x 不可能恒成立,综上所述,k 的取值范围为[1,2e ]【2013新课标2】21.已知函数f (x )=e x -ln(x +m ). (1)设x =0是f (x )的极值点,求m ,并讨论f (x )的单调性; (2)当m ≤2时,证明f (x )>0. 【解析】(1)f ′(x )=1e x x m-+. 由x =0是f (x )的极值点得f ′(0)=0,所以m =1. 于是f (x )=e x -ln(x +1),定义域为(-1,+∞),f ′(x )=1e 1x x -+.函数f ′(x )=1e 1x x -+在(-1,+∞)单调递增,且f ′(0)=0.因此当x ∈(-1,0)时,f ′(x )<0; 当x ∈(0,+∞)时,f ′(x )>0. 所以f (x )在(-1,0)单调递减,在(0,+∞)单调递增.(2)当m ≤2,x ∈(-m ,+∞)时,ln(x +m )≤ln(x +2),故只需证明当m =2时,f (x )>0. 当m =2时,函数f ′(x )=1e 2x x -+在(-2,+∞)单调递增. 又f ′(-1)<0,f ′(0)>0,故f ′(x )=0在(-2,+∞)有唯一实根x 0,且x 0∈(-1,0). 当x ∈(-2,x 0)时,f ′(x )<0;当x ∈(x 0,+∞)时,f ′(x )>0,从而当x =x 0时,f (x )取得最小值. 由f ′(x 0)=0得0e x=012x +,ln(x 0+2)=-x 0, 故f (x )≥f (x 0)=012x ++x 0=20012x x (+)+>0. 综上,当m ≤2时,f (x )>0.【2014新课标1】21.设函数f (x )=ae x lnx+,曲线y=f (x )在点(1,f (1))处得切线方程为y=e (x ﹣1)+2.( 1)求a 、b ;( 2)证明:f (x )>1. 【解析】(1)函数f (x )的定义域为(0,+∞), f ′(x )=+,由题意可得f (1)=2,f ′(1)=e , 故a=1,b=2; (2)由(1)知,f (x )=e x lnx+,从而f (x )>1等价于xlnx >xe ﹣x ﹣,设函数g (x )=xlnx ,则g ′(x )=1+lnx , ∴当x ∈(0,)时,g ′(x )<0;当x ∈(,+∞)时,g ′(x )>0. 故g (x )在(0,)上单调递减,在(,+∞)上单调递增, 从而g (x )在(0,+∞)上的最小值为g ()=﹣. 设函数h (x )=,则h ′(x )=e ﹣x (1﹣x ).∴当x ∈(0,1)时,h ′(x )>0;当x ∈(1,+∞)时,h ′(x )<0, 故h (x )在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减, 从而h (x )在(0,+∞)上的最大值为h (1)=﹣. 综上,当x >0时,g (x )>h (x ),即f (x )>1.【2014新课标2】21. 已知函数()f x =2x x e e x ---zxxk (1)讨论()f x 的单调性;(2)设()()()24g x f x bf x =-,当0x >时,()0g x >,求b 的最大值; (3)已知1.41422 1.4143<<,估计ln2的近似值(精确到0.001) 【解析】 (1)+-2≥0,等号仅当x=0时成立,所以f (x )在(—∞,+∞)单调递增(2)g (x )=f(2x)-4bf(x)=--4b(-)+(8b-4)x(x)=2[++]=2(+)(+)①当b ≤2时,g ’(x) ≥0,等号仅当x=0时成立,所以g(x)在(-∞,+∞)单调递增,而g(0)=0,所以对任意x>0,g(x)>0;②当b>2时,若x 满足,2< x x e e -+<2b-2即22b b -时g ’(x)<0,而 g (0)=0,因此当0<X ≤22b b -时,g(x)<0综上,b 的最大值为2 (3)由(2)知,2)=322当b=2时,)=32+6ln2>0,ln2>312>0.6928当b=4+1时,)=32+2)ln2<0 In2<1828<0.693【2015新课标1】21. 已知函数f (x )=31,()ln 4x ax g x x ++=- (1)当a 为何值时,x 轴为曲线()y f x = 的切线;(2)用min {},m n 表示m,n 中最小值,设函数}{()min (),()(0)h x f x g x x => ,讨论h (x )零点的个数 【解析】(Ⅰ)设曲线()y f x =与 x 轴相切于点 (x 0,0),则 f (x 0)=0,¢f (x 0)=0,即 x 03+ax 0+14=03x 02+a =0ìíïîï,解得 x 0=12,a =34. 因此,当 a =34时, x 轴是曲线 y =f (x )的切线. (Ⅱ)当 x Î(1,+¥)时, g (x )=-ln x <0,从而 h (x )=min{f (x ),g (x )}£g (x )<0,∴h (x )在(1,+∞)无零点. 当 x =1时,若 a ³-54,则f (1)=a +54³0, h (1)=min{f (1),g (1)}=g (1)=0,故 x =1是h (x )的零点;若 a <-54,则 f (1)=a +54<0, h (1)=min{f (1),g (1)}=f (1)<0,故 x =1不是 h (x )的零点.当 x Î(0,1)时, g (x )=-ln x >0,所以只需考虑f (x )在(0,1)的零点个数. (ⅰ)若 a £-3或 a ³0,则¢f (x )=3x 2+a 在(0,1)无零点,故 f (x )在(0,1)单调,而f (0)=14, f (1)=a +54,所以当 a £-3时, f (x )在(0,1)有一个零点;当 a ³0时,f (x )在(0,1)无零点.(ⅱ)若 -3<a <0,则f (x )在(01)单调递增,故当 xf (x )取的最小值,最小值为f +14. ① 若f >0,即 -34< a <0, f (x )在(0,1)无零点.②若f=0,即a=-34,则f(x)在(0,1)有唯一零点;③若f<0,即-3<a<-34,由于f(0)=14,f(1)=a+54,所以当-54<a<-34时,f(x)在(0,1)有两个零点;当-3<a£-54时,f(x)在(0,1)有一个零点.综上,当a>-34或a<-54时,h(x)由一个零点;当a=-34或a=-54时,h(x)有两个零点;当-54<a<-34时,h(x)有三个零点.【2015新课标2】21. 设函数f(x)=e mx+x2-mx。

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