内容正文:
小题考法(三) 利用导数研究函数的性质
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目
录
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命题点(一)导数的几何意义
命题点(二)利用导数研究函数的单调性
命题点(三)利用导数研究函数的极值、最值
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课堂训练——精选好题·做一当十
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答案:C
2.函数f(x)=x3-x2+2x-1的图象在点(1,f(1))处的切线为l,则l在y轴上的截距为 ( )
A.-1 B.1
C.2 D.-2
答案:D
解析:f′(x)=3x2-2x+2,故f′(1)=3,又f(1)=1,所以曲线y=f(x)在(1,f(1))处的切线方程为y=3(x-1)+1=3x-2.令x=0,则y=-2,故切线的纵截距为-2.故选D.
3.已知函数f(x)为偶函数,当x>0时,f(x)=ln x-e1-x,则曲线y=f(x)在x=-1处的切线方程为 ( )
A.y-e2+1=0 B.y+1=0
C.(e2-1)x-y+e2-2=0 D.2x+y+3=0
答案:D
4.(2022·新课标Ⅰ卷)若曲线y=(x+a)ex有两条过坐标原点的切线,则a的取值范围是_________________________________________
__________________________________________________________.
答案:(-∞,-4)∪(0,+∞)
[提分技巧]
(1)利用导数的几何意义解题,主要是利用导数、切点坐标、切线斜率之间的关系来进行转化,其中关键是确定切点的坐标.
(2)求曲线的切线要注意“过点P的切线”与“在点P处的切线”的不同.
[讲评提能]
角度1 利用函数的单调性求参数
[例1] (2023·全国乙卷)设a∈(0,1),若函数f(x)=ax+(1+a)x在(0,+∞)上单调递增,则a的取值范围是________.
[解题微“点”]
切入点 由f(x)是定义在R上的奇函数,得g(x)为奇函数,又当x>0时,xf′(x)>2f(-x)=-2f(x),得g(x)为R上的增函数,再由g(log3(x2-1))+g(-1)<0得g(log3(x2-1))<g(1),利用单调性可得答案
隐藏点 解题时注意利用函数的奇偶性进行转化,然后利用单调性脱去“f”号后解不等式
[答案] D
[解析] 因为f(x)是定义在R上的奇函数,所以f(-x)=-f(x),所以当x∈R时,有g(-x)=x2f(-x)=-x2f(x)=-g(x).
所以g(x)为奇函数,且对于任意正实数x,有xf′(x)>2f(-x)=-2f(x),即xf′(x)+2f(x)>0,
所以x>0时,g′(x)=2xf(x)+x2f′(x)=x[2f(x)+xf′(x)]>0.
所以x>0时,g(x)=x2f(x)是增函数.又因为g(x)为奇函数,所以g(x)为R上的增函数.
由g(log3(x2-1))+g(-1)<0得g(log3(x2-1))<-g(-1)=g(1),
所以log3(x2-1)<1,即0<x2-1<3,解得-2<x<-1或1<x<2.
[提分技巧]
利用函数的单调性求参数的取值范围的思路
(1)由函数在区间[a,b]上单调递增(或递减)可知f′(x)≥0(或f′(x)≤0)在区间[a,b]上恒成立;
(2)利用分离参数法或函数的性质求解恒成立问题;
(3)对等号单独检验,检验参数的取值能否使f′(x)在整个区间恒等于0,若f′(x)恒等于0,则参数的这个值应舍去;若只有在个别处有f′(x)=0,则参数可取这个值.
[过关训练]
1.函数f(x)是定义在(0,+∞)上的可导函数,f′(x)为其导函数,若xf′(x)+f(x)=ex(x-2)且f(3)=0,则不等式f(x)<0的解集为( )
A.(0,2) B.(0,3)
C.(2,3) D.(3,+∞)
答案:B
解析:令φ(x)=xf(x),则φ′(x)=xf′(x)+f(x)=ex(x-2),可知当x∈(0,2)时,φ(x)是减函数,且0·f′(0)+f(0)=e0(0-2)=-2<0,即f(0)<0;当x∈(2,+∞)时,φ(x)是增函数,又f(3)=0,则φ(3)=3f(3)=0.∵不等式f(x)<0的解集就是xf(x)<0的解集,∴不等式的解集为(0,3).
2.若函数f(x)=(x+a)ex在区间(0,+∞)上不单调,则实数a的取值范围是 ( )
A.(-∞,-1) B.(-∞,0)
C.(-1,0) D.[-1,+∞)
答案:A
解析: f′(x)=ex(x+a+1),由题意,知方程ex(x+a+1)=0在(0,+∞)上至少有一个实数根,即x=-a-1>0,解得a<-1.
又g(1)=1-ln 1-1=0,故g(x)<0(x≥e)