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专题六 函数与导数(大题第一问)
【基础诊断】
1.(2022·宁夏·银川一中一模(理))已知函数.若函数的图象在点处的切线方程为,求函数的极小值.
【答案】
【解析】
利用求得,然后结合的单调性求得的极小值.
因为的定义域为,
所以.
由函数f(x)的图象在点(1,f(1))处的切线方程为y=-2,
得,解得a=1.
此时.
当和时,;
当时,.
所以函数f(x)在和上单调递增,在上单调递减,
所以当x=1时,函数f(x)取得极小值.
2.(2022·山西·二模(文))已知函数.讨论的单调性;
【答案】见解析
【解析】求出导函数,再讨论与的大小,再根据导数的符号,即可得出答案;
解:,
令,则或,
若,,
所以函数在上为增函数;
若,
当或时,,当时,,
所以函数在和上递增,在上递减;
若,
当或时,,当时,,
所以函数在和上递增,在上递减;
综上所述,当时,函数在上为增函数;
当时,函数在和上递增,在上递减;
当时,函数在和上递增,在上递减.
3.(2022·吉林·延边州教育学院一模(文))已知函数.讨论函数的极值点个数;
【答案】见解析.
【解析】
求出函数的导数,讨论和,确定导数的正负,确定函数极值点的个数;
,
①当时,,所以在上单调递增,无极值.
②当时,令,得,
当时,;当时,,
即函数在上单调递减,在上单调递增,
此时只有一个极值点,
综上所述,当时,在上无极值点;
当时,函数在上只有一个极值点.
4.(2022·广东·信宜市第二中学高二阶段练习)设函数,其中.
若是的一个极值点,求;
【答案)
【解析】根据极值点处导数为0即可求解;
,
若是的一个极值点,则,
得,
解得.
当时,,有增有减有极值,显然符合题意,
.
5.(2022·广东·珠海市第一中学高二阶段练习)函数.若恒成立,求a的值;
【答案】
【解析】
(1)依题意由,要使恒成立,需使得为函数的最小值点,求出函数的导函数,即可得到函数的单调区间,从而求出函数的最小值,即可得解;
解:函数,则,
要使恒成立,需使得为函数的最小值点,
由
①当时,,此时在R上单调递减,不符合题意;
②当时,令得,令得
∴在单调递减,在单调递增,
∴时取最小即
∴
6.(2022·四川绵阳·三模(理))函数.若函数有2个零点,求实数a的取值范围;
【答案】
【解析】
【分析】利用导数求出函数的单调性和最小值,结合函数图象,由最小值小于即可解得结果;
的定义域为,
,
当时,,当时,,
所以在上为减函数,在上为增函数,
所以当时,取得最小值,为,
因为当趋近于时,趋近于,当趋近于正无穷时,也趋近于正无穷,
所以要使函数有2个零点,则,解得.
【范例导航】
【考向一】导数几何意义
1.(2022·北京房山·一模)已知函数.
当时,求曲线在处的切线方程.
【答案】
【解析】
当时,,
则,
所以,,
所以曲线在处的切线方程为
2.(2022·天津三中二模)已知函数,
若函数在处的切线也是函数图象的一条切线,求实数a的值.
【答案】
【解析】
,在处切线斜率,,
所以切线,
又,设与相切时的切点为,
则斜率,
则切线的方程又可表示为,
由,解之得.
【真题演练】
1.[2020·山东卷-T21]已知函数.
当时,求曲线在点,处的切线与两坐标轴围成的三角形的面积;
【解答】解:(1)当时,,,,,
曲线在点,处的切线方程为,
当时,,当时,,
曲线在点,处的切线与两坐标轴围成的三角形的面积.
2.[2015·全国新课标Ⅰ卷(理)-T21]已知函数,当为何值时,轴为曲线的切线;
解:(1).设曲线与轴相切于点,,则,,
,解得,.因此当时,轴为曲线的切线.
3.(2021全国乙卷文科21) 已知函数.求曲线过坐标原点的切线与曲线的公共点的坐标.
【答案】 和.
【解析】
(2)由题意可得:,,
则切线方程为:,
切线过坐标原点,则:
整理可得:,即:,
解得:,则,
切线方程为:,
与联立得,
化简得,由于切点的横坐标1必然是该方程的一个根,是的一个因式,∴该方程可以分解因式为
解得,
,
综上,曲线过坐标原点的切线与曲线的公共点的坐标为和.
【考向二】单调性
1.(2022·广东茂名·二模)已知函数在点处的切线方程为.
求函数在上的单调区间;
【答案】在,上单调递增,在,上单调递减
【解析】
【分析】根据切线方程,结合导数的几何意义,求出的值,再由导数得出单调区间.
由题意知,即,得,
因为,
所以,得,所以,
当时,令,得,令,得,
当时,令,得,令,得,
所以在,上单调递增,在,上单调递减.
2.(2022·江苏南通·模拟预测)已知函数.
求函数的单调区间
【答案】的减区间为,增区间为
【解析】
(1)求出函数的定义域,对函