2018年高考导数分类汇编.doc
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1、1 2018 年全国高考理科数学分类汇编 函数与导数 1.(北京) 能说明 “若 f( x) f( 0)对任意的 x ( 0, 2都成立,则 f( x)在 0, 2上是增函数 ”为假命题的一个函数是 f( x) =sinx 【解答】解:例如 f( x) =sinx,尽管 f( x) f( 0)对任意的 x ( 0, 2都成立, 当 x 0, )上为增函数,在( , 2为减函数,故答案为: f( x) =sinx 2. (北京) 设函数 f( x) =ax2( 4a+1) x+4a+3ex ( )若曲线 y=f( x)在点( 1, f( 1)处的切线与 x 轴平行,求 a; ( )若 f( x)
2、在 x=2 处取得极小值,求 a 的取值范围 【解答】解:( )函数 f( x) =ax2( 4a+1) x+4a+3ex 的导数为 f( x) =ax2( 2a+1) x+2ex由题意可得曲线 y=f( x)在点( 1, f( 1)处的切线斜率为 0, 可得( a 2a 1+2) e=0,解得 a=1; ( ) f( x)的导数为 f( x) =ax2( 2a+1) x+2ex=( x 2)( ax 1) ex, 若 a=0 则 x 2 时, f( x) 0, f( x)递增; x 2, f( x) 0, f( x)递减 x=2 处 f( x)取得极大值,不符题意; 若 a 0,且 a= ,
3、则 f( x) = ( x 2) 2ex 0, f( x)递增,无极值; 若 a ,则 2, f( x)在( , 2)递减;在( 2, + ),( , )递增, 可得 f( x)在 x=2 处取得极小值; 若 0 a ,则 2, f( x)在( 2, )递减;在( , + ),( , 2)递增, 可得 f( x)在 x=2 处取得极大值,不符题意; 若 a 0,则 2, f( x)在( , 2)递增;在( 2, + ),( , )递减, 可得 f( x)在 x=2 处取得极大值,不符题意 综上可得, a 的范围是( , + ) 3. (江苏) 函数 f( x) = 的定义域为 2, + ) 【
4、解答】解:由题意得: 1,解得: x 2, 函数 f( x)的定义域是 2, + ) 故答案为: 2, + ) 2 4. (江苏) 函数 f( x)满足 f( x+4) =f( x)( x R),且在区间( 2, 2上, f( x) = ,则 f( f( 15)的值为 【解答】解:由 f( x+4) =f( x)得函数是周期为 4 的周期函数,则 f( 15) =f( 16 1) =f(1) =| 1+ |= , f( ) =cos( ) =cos = ,即 f( f( 15) = , 故答案为: 5. (江苏) 若函数 f( x) =2x3 ax2+1( a R)在( 0, + )内有且只有
5、一个零点,则 f( x)在 1, 1上的最大值与最小值的和为 3 【解答】解: 函数 f( x) =2x3 ax2+1( a R)在( 0, + )内有且只有一个零点, f( x) =2x( 3x a), x ( 0, + ), 当 a 0 时, f( x) =2x( 3x a) 0, 函数 f( x)在( 0, + )上单调递增, f( 0) =1, f( x)在( 0, + )上没有零点,舍去; 当 a 0 时, f( x) =2x( 3x a) 0 的解为 x , f( x)在( 0, )上递减,在( ,+ )递增,又 f( x)只有一个零点, f( ) = +1=0,解得 a=3, f
6、( x) =2x3 3x2+1, f( x) =6x( x 1), x 1, 1, f( x) 0 的解集为( 1, 0), f( x)在( 1, 0)上递增,在( 0, 1)上递减 ; f( 1) = 4, f( 0) =1, f( 1) =0, f( x) min=f( 1) = 4, f( x) max=f( 0) =1, f( x)在 1, 1上的最大值与最小值的和为: f( x) max+f( x) min= 4+1= 3 6. (江苏) 记 f( x), g( x)分别为函数 f( x), g( x)的导函数若存在 x0 R,满足 f( x0)=g( x0)且 f( x0) =g(
7、 x0),则称 x0 为函数 f( x)与 g( x)的一个 “S 点 ” ( 1)证明:函数 f( x) =x 与 g( x) =x2+2x 2 不存在 “S 点 ”; ( 2)若函数 f( x) =ax2 1 与 g( x) =lnx 存在 “S 点 ”,求实数 a 的值; ( 3) 已知函数 f( x) = x2+a, g( x) = 对任意 a 0,判断是否存在 b 0,使函数 f( x)与 g( x)在区间( 0, + )内存在 “S 点 ”,并说明理由 【解答】解:( 1)证明: f( x) =1, g( x) =2x+2, 则由定义得 ,得方程无解,则 f( x) =x 与 g(
8、 x) =x2+2x 2 不存在 “S 点 ”; 3 ( 2) f( x) =2ax, g( x) = , x 0,由 f( x) =g( x)得 =2ax,得 x= , f( ) = =g( ) = lna2,得 a= ; ( 3) f( x) = 2x, g( x) = ,( x 0), 由 f( x0) =g( x0),得 b = 0,得 0 x0 1, 由 f( x0) =g( x0),得 x02+a= = ,得 a=x02 , 令 h( x) =x2 a= ,( a 0, 0 x 1), 设 m( x) = x3+3x2+ax a,( a 0, 0 x 1), 则 m( 0) = a
9、 0, m( 1) =2 0,得 m( 0) m( 1) 0, 又 m( x)的图象在( 0, 1)上连续不断,则 m( x)在( 0, 1)上有零点,则 h( x)在( 0,1)上有零点,则 f( x)与 g( x)在区间( 0, + )内存在 “S”点 7. (全国 1 卷) 设函数 f( x) =x3+( a 1) x2+ax若 f( x)为奇函数,则曲线 y=f( x)在点( 0, 0)处的切线方程为( ) D A y= 2x B y= x C y=2x D y=x 【解答】解:函数 f( x) =x3+( a 1) x2+ax,若 f( x)为奇函数,可得 a=1,所以函数 f( x
10、)=x3+x,可得 f( x) =3x2+1,曲线 y=f( x)在点( 0, 0)处的切线的斜率为: 1,则曲线 y=f( x)在点( 0, 0)处的切线方程为: y=x故选: D 8. (全国 1 卷) 已知函数 f( x) = , g( x) =f( x) +x+a若 g( x)存在 2 个零点,则 a 的取值范围是( ) C A 1, 0) B 0, + ) C 1, + ) D 1, + ) 【解答】解:由 g( x) =0 得 f( x) = x a,作出函数 f( x)和 y= x a 的图象如图: 当直线 y= x a 的截距 a 1,即 a 1 时,两个函数的图象都有 2 个
11、交点, 即函数 g( x)存在 2 个零点,故实数 a 的取值范围是 1, + ),故选: C 4 9. (全国 1 卷) 已知函数 f( x) =2sinx+sin2x,则 f( x)的最小值是 【解答】解:由题意可得 T=2 是 f( x) =2sinx+sin2x 的一个周期, 故只需考虑 f( x) =2sinx+sin2x 在 0, 2)上的值域,先来求该函数在 0, 2)上的极值点, 求导数可得 f( x) =2cosx+2cos2x=2cosx+2( 2cos2x 1) =2( 2cosx 1)( cosx+1), 令 f( x) =0 可解得 cosx= 或 cosx= 1,可
12、得此时 x= , 或 ; y=2sinx+sin2x 的最小值只能在点 x= , 或 和边界点 x=0 中取到, 计算可得 f( ) = , f( ) =0, f( ) = , f( 0) =0, 函数的最小值为 , 故答案为: 10. (全国 1 卷) 已知函数 f( x) = x+alnx ( 1)讨论 f( x)的单调性; ( 2)若 f( x)存在两个极值点 x1, x2,证明: a 2 【解答】解:( 1)函数的定义域为( 0, + ), 函数的导数 f( x) = 1+ = , 设 g( x) =x2 ax+1, 当 a 0 时, g( x) 0 恒成立,即 f( x) 0 恒成立
13、,此时函数 f( x)在( 0, + )上是减函数, 当 a 0 时,判别式 =a2 4, 当 0 a 4 时, 0,即 g( x) 0,即 f( x) 0 恒成立,此时函数 f( x)在( 0, + )5 上是减函数, 当 a 2 时, x, f( x), f( x)的变化如下表: x ( 0,) ( ,) ( ,+ ) f( x) 0 + 0 f( x) 递减 递增 递减 综上当 a 2 时, f( x)在( 0, + )上是减函数, 当 a 2 时,在( 0, ),和( , + )上是减函数, 则( , )上是增函数 ( 2)由( 1)知 a 2, 0 x1 1 x2, x1x2=1,
14、则 f( x1) f( x2) =( x2 x1)( 1+ ) +a( lnx1 lnx2) =2( x2 x1) +a( lnx1 lnx2), 则 = 2+ ,则问题转为证明 1 即可, 即证明 lnx1 lnx2 x1 x2,即证 2lnx1 x1 在( 0, 1)上恒成立, 设 h( x) =2lnx x+ ,( 0 x 1),其中 h( 1) =0, 求导得 h( x) = 1 = = 0,则 h( x)在( 0, 1)上单调递减, h( x) h( 1),即 2lnx x+ 0,故 2lnx x ,则 a 2 成立 11.(全国 2 卷) 函数 f( x) = 的图象大致为( )
15、B 6 A B C D 【解答】解:函数 f( x) = = = f( x),则函数 f( x)为奇函数,图象关于原点对称,排除 A,当 x=1 时, f( 1) =e 0,排除 D当 x+ 时, f( x) + ,排除 C, 故选: B 12.(全国 2 卷) 已知 f( x)是定义域为( , + )的奇函数,满足 f( 1 x) =f( 1+x),若f( 1) =2,则 f( 1) +f( 2) +f( 3) +f( 50) =( ) C A 50 B 0 C 2 D 50 【解答】解: f( x)是奇函数,且 f( 1 x) =f( 1+x), f( 1 x) =f( 1+x) = f(
16、 x 1), f( 0) =0, 则 f( x+2) = f( x),则 f( x+4) = f( x+2) =f( x), 即函数 f( x)是周期为 4 的周期函数, f( 1) =2, f( 2) =f( 0) =0, f( 3) =f( 1 2) =f( 1) = f( 1) = 2, f( 4) =f( 0) =0,则 f( 1) +f( 2) +f( 3) +f( 4) =2+0 2+0=0, 则 f( 1) +f( 2) +f( 3) +f( 50) =12f( 1) +f( 2) +f( 3) +f( 4) +f( 49) +f( 50) =f( 1) +f( 2) =2+0=
17、2,故选: C 13.(全国 2 卷) 曲线 y=2ln( x+1)在点( 0, 0)处的切线方 程为 y=2x 【解答】解: y=2ln( x+1), y= ,当 x=0 时, y=2, 曲线 y=2ln( x+1)在点( 0, 0)处的切线方程为 y=2x故答案为: y=2x 7 14.(全国 2 卷) 已知函数 f( x) =ex ax2 ( 1)若 a=1,证明:当 x 0 时, f( x) 1; ( 2)若 f( x)在( 0, + )只有一个零点,求 a 【解答】证明:( 1)当 a=1 时,函数 f( x) =ex x2则 f( x) =ex 2x, 令 g( x) =ex 2x
18、,则 g( x) =ex 2,令 g( x) =0,得 x=ln2 当 ( 0, ln2)时, h( x) 0,当 ( ln2, + )时, h( x) 0, h( x) h( ln2) =eln2 2ln2=2 2ln2 0, f( x)在 0, + )单调递增, f( x) f( 0) =1, 解:( 2), f( x)在( 0, + )只有一个零点 方程 ex ax2=0 在( 0, + )只有一个根, a= 在( 0, + )只有一个根,即函数 y=a 与 G( x) = 的图象在( 0, + )只有一个交点 G , 当 x ( 0, 2)时, G( x) 0,当 ( 2, + )时,
19、 G( x) 0, G( x)在( 0, 2)递增,在( 2, + )递增, 当 0 时, G( x) + ,当 + 时, G( x) + , f( x)在( 0, + )只有一个零点时, a=G( 2) = 15.(全国 3 卷) 函数 y= x4+x2+2 的图象大致为( ) D A B CD 8 【解答】解:函数过定点( 0, 2),排除 A, B函数的导数 f( x) = 4x3+2x= 2x( 2x2 1), 由 f( x) 0 得 2x( 2x2 1) 0,得 x 或 0 x ,此时函数单调递增,排除 C, 故选: D 16.(全国 3 卷) 设 a=log0.20.3, b=lo
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