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专题19 导数综合
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2023真题展现
考向一 利用导数研究函数的极值
考向二 利用导数研究函数的单调性
真题考查解读
近年真题对比
考向一 利用导数研究函数的单调性
考向二 利用导数研究函数的最值
命题规律解密
名校模拟探源
易错易混速记/二级结论速记
考向一 利用导数研究函数的极值
1.(2023•新高考Ⅱ•第22题)(1)证明:当0<x<1时,x﹣x2<sinx<x;
(2)已知函数f(x)=cosax﹣ln(1﹣x2),若x=0为f(x)的极大值点,求a的取值范围.
考向二 利用导数研究函数的单调性
2.(2023•新高考Ⅰ•第19题)已知函数f(x)=a(ex+a)﹣x.
(1)讨论f(x)的单调性;
(2)证明:当a>0时,f(x)>2lna.
【命题意图】
考查导数的应用.考查求导公式,导数几何意义,利用导数研究函数的单调性、极值、最值,函数零点等问题.体会数形结合思想,分类讨论思想,化归和转化思想.
【考查要点】
导数是必考内容,难度、广度和深度较大.常规基础考查求导公式与几何意义.中等难度考查求单调区间、极值、最值等.压轴题考查零点、不等式证明、恒成立或者存在问题、分类讨论求参数等,和数列、不等式、函数等知识结合.
【得分要点】
1、导数和函数的单调性的关系
(1)若f′(x)>0在(a,b)上恒成立,则f(x)在(a,b)上是增函数,f′(x)>0的解集与定义域的交集的对应区间为增区间.
(2)若f′(x)<0在(a,b)上恒成立,则f(x)在(a,b)上是减函数,f′(x)<0的解集与定义域的交集的对应区间为减区间.
2.求函数f(x)的极值的步骤
(1)确定函数的定义区间,求导数f′(x).
(2)求方程f′(x)=0的根.
(3)用函数的导数为0的点,顺次将函数的定义区间分成若干小开区间,并列成表格,检查f′(x)在方程根左右的值的符号,如果左正右负,那么f(x)在这个根处取得极大值;如果左负右正,那么f(x)在这个根处取得极小值;如果左右不改变符号即都为正或都为负,则f(x)在这个根处无极值.
3.用导数求函数的最值步骤:
设函数f(x)在[a,b]上连续,在(a,b)内可导,则求f(x)在[a,b]上的最大值与最小值的步骤如下:
(1)求f(x)在(a,b)内的极值.
(2)将f(x)的各极值与f(a)、f(b)比较得出f(x)在[a,b]上的最值.
4.利用导数研究曲线上某点切线方程
(1)确定切点.
(2)求斜率,即求曲线上该点的导数.
(3)利用点斜式求出直线方程.
5.函数恒成立问题
恒成立问题最后都转化为求最值问题,常用的方法是分离参变量和求导.
考向一 利用导数研究函数的单调性
3.(2022•新高考Ⅱ)已知函数f(x)=xeax﹣ex.
(1)当a=1时,讨论f(x)的单调性;
(2)当x>0时,f(x)<﹣1,求a的取值范围;
(3)设n∈N*,证明:++…+>ln(n+1).
4.(2021•新高考Ⅰ)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<+<e.
5.(2021•新高考Ⅱ)已知函数f(x)=(x﹣1)ex﹣ax2+b.
(Ⅰ)讨论f(x)的单调性;
(Ⅱ)从下面两个条件中选一个,证明:f(x)恰有一个零点.
①<a≤,b>2a;
②0<a<,b≤2a.
考向二 利用导数研究函数的最值
6.(2022•新高考Ⅰ)已知函数f(x)=ex﹣ax和g(x)=ax﹣lnx有相同的最小值.
(1)求a;
(2)证明:存在直线y=b,其与两条曲线y=f(x)和y=g(x)共有三个不同的交点,并且从左到右的三个交点的横坐标成等差数列.
导数是必考内容,难度、广度和深度较大.常规基础考查求导公式与几何意义.中等难度考查求单调区间、极值、最值等.压轴题考查零点、不等式证明、恒成立或者存在问题、分类讨论求参数等,和数列、不等式、函数等知识结合.
一.利用导数研究函数的单调性(共17小题)
1.(2023•沙坪坝区校级模拟)已知函数f(x)=xex+ax2+ax﹣1.
(1)若函数f(x)在R上单调递增,求实数a的值;
(2)若函数F(x)=2f(x)﹣ax2﹣(4a+1)x﹣2lnx恰有两个不同的零点,求实数a的取值范围.
2.(2023•沈河区校级模拟)已知函数f(x)=xlnx.
(1)求f(x)的单调区间;
(2)若x1<x2,且f(x1)=f(x2)=a,证明:ae+1<x2﹣x1<a+1.
3.(2023•天津一模)已知函数f(x)=x•lnx.
(Ⅰ)求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;
(Ⅱ)求f(x)的单调区间;
(Ⅲ)若对于任意,都有f(x)≤ax﹣1