内容正文:
专题集训(七) 导数的综合应用
[A组高考真题]
利用导数研究函数的零点(方程的根)
1.(2020全国Ⅰ卷(文),20)已知函数f(x)=ex-
a(x+2).
(1)当a=1时,讨论f(x)的单调性;
(2)若f(x)有两个零点,求a的取值范围.
2.(2020全国Ⅲ卷,21)设函数f(x)=x3+bx+c,曲
线y=f(x)在点 12
,f 12
æ
è
ç
ö
ø
÷
æ
è
ç
ö
ø
÷处的切线与y轴垂直.
(1)求b;
(2)若f(x)有一个绝对值不大于1的零点,证明:
f(x)所有零点的绝对值都不大于1.
利用导数研究不等式
3.(2021新高考Ⅰ卷,22)已知函数f(x)=x(1-lnx).
(1)讨论f(x)的单调性;
(2)设a,b为两个不相等的正数,且blna-alnb=
a-b,证明:2<1a+
1
b<e.
4.(2021新高考Ⅱ卷,22)已知函数f(x)=(x-1)ex
-ax2+b.
(1)讨论函数f(x)的单调性;
(2)从下面两个条件中选一个,证明:f(x)有一个
零点.
①12<a≤
e2
2
,b>2a;
②0<a<12
,b≤2a.
5.(2020全国Ⅱ卷,21(2)(3))已知函数f(x)=
sin2xsin2x.
(1)证明:|f(x)|≤3 38
;
(2)设 n∈N∗ ,证 明:sin2xsin22xsin24xsin22nx
≤3
n
4n
.
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[B组一年模拟]
1.(2022江苏省南京市宁海中学三二模)已知a>0
且a≠1,函数f(x)=logax+
1
2ax
2.
(1)若a=e,求函数f(x)在x=1处的切线方程;
(2)若函数f(x)有两个零点,求实数a取值范围.
2.(2022河北省唐山市高三二模)已知函数f(x)=
3x
x+3
,g(x)=bsinx,曲线y=f(x)和y=g(x)在原
点处有相同的切线l.
(1)求b的值以及l的方程;
(2)判断函数h(x)=f(x)-g(x)在(0,+∞)上零点
的个数,并说明理由.
3.(2022河北省衡水市高三二模)已知函数f(x)=
lnx+a
x
(a∈R)
(1)当a=1时,求函数f(x)的极值:
(2)若曲线y=f(x)-x 有x1,x2(x1<x2)两个
零点.
(ⅰ)求a的取值范围;
(ⅱ)证明:存在一组m,n(n>m>0),使得f(x)的定
义域和值域均为[m,n].
4.(2022黑龙江省哈尔滨市第三中学高三二模)已知
函数f(x)= (lnx-12 )x
2-6a(lnx-1)x,a为常
数,a∈R.
(1)当a=13
时,求f(x)在x=e处的切线方程;
(2)①讨论函数f(x)的单调性;
②∀x∈(e,+∞),不等式f(x)>2a2 恒成立,求a
的取值范围.
5.(2022辽宁省鞍山市高三第二次质检)已知函数
f(x)=alnx.
(1)记函数g(x)=x2-(a+2)x+f(x),当a>2时,
讨论函数g(x)的单调性;
(2)设h(x)=f(x)-x2,若h(x)存在两个不同的零点
x1,x2,证明:2e<a<x21+x22(e为自然对数的底数).
6.(2022广东省高三模拟测试)已知f(x)=lnx+ax
+1(a∈R),f′(x)为f(x)的导函数.
(1)若对任意x>0都有f(x)≤0,求a的取值范围;
(2)若0<x1<x2,证明:对任意常数a,存在唯一的
x0∈(x1,x2),使得f′(x0)=
f(x1)-f(x2)
x1-x2
成立.
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所以函 数h(x)在 [0,π2 ) 上 单 调 递 减,在
( π2 ,
3π
4 ] 上单调递增.
因为h(0)=0,h(3π4 ) =
3π
4 -1- 2<0
,
所以h(x)在 [0,3π4 ] 上的最大值为h(0)=
0.即f′(x)≤h(x)=x-1-sinx+cosx≤0
在 [0,3π4 ] 上恒成立.
所以a的取值范围为[1,+∞).
15.解 (1)当 m=2时,函数f(x)=x
2
2x
,f′(x)
=x
(2-xln2)
2x
,
令f′(x)>0,则0<x< 2ln2
,此时函数f(x)