内容正文:
假期必刷11 导数的应用
1.函数的单调性与导数的关系
条件 恒有 结论
函数y=f(x)
在 区 间 (a,
b)上可导
f′(x)>0
f(x)在(a,b)上
f′(x)<0
f(x)在(a,b)上
f′(x)=0
f(x)在(a,b)上
是
2.函数的极值
(1)函数的极小值
函数y=f(x)在点x=a的函数值f(a)比
它在点x=a 附近其他点的函数值都小,
f′(a)=0;而 且 在 点 x=a 附 近 的 左 侧
,右侧 .则a 叫做函数
y=f(x)的 极 小 值 点,f(a)叫 做 函 数
y=f(x)的极小值.
(2)函数的极大值
函数y=f(x)在点x=b的函数值f(b)比
它在点x=b附近其他点的函数值都大,
f′(b)=0;而且在点x=b附近的左侧
,右侧 .则b叫做函数y=
f(x)的极大值点,f(b)叫做函数y=f(x)
的极大值.
(3)极小值点、极大值点统称为 ,极小
值和极大值统称为 .
3.函数的最大(小)值
(1)函数f(x)在区间[a,b]上有最值的条件
如果在区间[a,b]上函数y=f(x)的图象
是一条连续不断的曲线,那么它必有最大
值和最小值.
(2)求y=f(x)在区间[a,b]上的最大(小)值
的步骤
①求函数y=f(x)在区间(a,b)上的
;
②将函数y=f(x)的各极值与端点处的函
数值 比较,其中最大的一个
是最大值,最小的一个是最小值.
1.如图是f(x)的导函数f′(x)的图象,则
f(x)的极小值点的个数为 ( )
A.1 B.2 C.3 D.4
2.函数y=f(x)的导函数y=f′(x)
的图象如图所示,则函数y=f(x)
的图象可能是 ( )
3.已知函数f(x)=aex-lnx在区间(1,2)上
单调递增,则a的最小值为 ( )
A.e2 B.e C.e-1 D.e-2
22
4.若函数 f(x)=x-13sin2x+asinx
在
(-∞,+∞)上单调递增,则a 的取值范
围是 ( )
A.[-1,1] B.-1,13
é
ë
êê
ù
û
úú
C.-13
,1
3
é
ë
êê
ù
û
úú D.-1,-
1
3
é
ë
êê
ù
û
úú
5.当x=2时,函数f(x)=x3+bx2-12x
取得极值,则f(x)在区间[-4,4]上的
最大值为 ( )
A.8 B.12 C.16 D.32
6.(多选)(2024新课标Ⅱ卷)设函数f(x)=
2x3-3ax2+1,则 ( )
A.当a>1时,f(x)有三个零点
B.当a<0时,x=0是f(x)的极大值点
C.存在a,b,使得x=b为曲线f(x)的对
称轴
D.存在a,使得点(1,f(1))为曲线y=f(x)
的对称中心
7.(多选)(2025江西模拟)设函数f(x)=
ln(1-ax)(a≠0)在(-1,f(-1))处的切线
与直线ax+2y-3=0平行,则 ( )
A.a=1
B.函数f(x)存在极大值,不存在极小值
C.当x∈(-∞,0)时,f(x)>-12x
2-x
D.函数g(x)=|f(x)|+12
(x-1)有三个
零点
8.函数f(x)=lnx-x2 的单调递增区间
为 .
9.函数f(x)=x3-ax2+2x-1有极值,则实
数a的取值范围是 .
10.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 .
11.(2024新课标Ⅱ卷)已知函数f(x)=ex
-ax-a3.
(1)当a=1时,求曲线y=f(x)在点(1,f(1))
处的切线方程;
(2)若f(x)有极小值,且极小值小于0,求
a的取值范围.
12.(2025南通高二模拟)已知函数f(x)=
ex
x-mlnx+2x
,m∈R.
(1)若曲线y=f(x)在x=1处的切线与直
线y=2x相互垂直,求m 的值;
(2)若m=2,求函数f(x)的极值.
32
三0022
高二数学)
10.BC[由f(x)=x3-3.x十1,得了(x)=3.x2-3,设切点
坐标为(t,3-31+1),则(t)=312一3,则过切点的切
(2)周为fx)=号2-lh,这画载的定义城为0,十∞),
线方程为y=(3r2-3)(.x-1)十13-31+1,把点(1,-1)
f(.x)=x
1=x2-1
代入,可得-1=(32-3)(1-t)+3-31+1,整理得
令了(x)=0,可得x=1,列表如下:
4-1D2(2+10=0,即11或1=-2,当1=-2时,切
(0,1)
1
(1,+0)
线方程为9x十4y一5=0;当1=1时,切线方程
(r)
0
+
为y=-1.]
1降折:由了)三,可释了=司
f(x)
减函数极小值
增函数
ea
(1+a)只
所以,函数f(x)的递减区间为(0,1),递增区间为(1,十∞),
=号脚ao解释a=1
1
画八)的教小值为1)=号-n1=之无权大值。
答案:1
假期必刷11
12.解析:由题知y=(e十x)'=er+1,当x=0时,切线斜
率k=2,
思维整合室
则切线方程为y=2x十1=[ln(x+1)+a'=中有
1.单调递增单调递减常数函数
2.(1)f(x)<0f'(x)>0(2)f(.x)>0f(.x)<0
2,得x=-y=2X(-号)+1=0,故y=lax+D
(3)极值点极值
3.(2)①极值②f(a),f(b)
+u与直钱的切点为(一号0小
技能提升台
1.A[由题意知在x=一1处f(一1)=0,且其两侧导数值
即0=ln(-号+1)十a,故a=lh2
特号为左负右正.]
答案:ln2
2.D[f(x)>0的解集对应y=f(x)的增区间,f(x)<0
13.解析:易得切点为(-e,一e).
的解集对应y-f(x)的减区间,验证只有D符合.]
f(.x)=ln(-x)+1,则f(-e)=2,
所以切线方程为y一(-e)=2(r十e)
3C[由题意可知了飞)=a心->0在区间1,2)上恒成
即2x-y+e=0.
主,即a≥
(记)设g)=e,到在2上有
答案:2x-y十e=0
14.解:f(.x)=3x2+2(1-a)x-a(a+2.
e=6+1e>0,所以g=gD=e则()
1)由题意得/0)=b=0,
{f(0)=-a(a+2)=-3,
=1,即a≥e1.]
e
解得b=0,a=-3或a=1.
1
(2)因为曲线y=f(.x)存在两条垂直于y轴的切线,所
4.C [f()=x-3 sin 2x+asin x.
以关于x的方程f'(.x)=3.x2+2(1-a)x一a(a+2)=0
所以f)=1-号0s2x+acos=
.
3 cos'r+acos
有两个不相等的实数根,
所以△=4(1-a)2+12a(u+2)>0,
即r+u+1D>0,所以u≠-安
由f(x)在R上单调递增,则子(x)≥0在R上恒成立
令t=cos x.t∈[-1,1].
所以a的取值范国为(m,一号)U(合+∞
15.解:(1)因为f(x)=a.x2+bnx,该函数的定义域为
则-+a+>0,
在t∈[-1.1门上恒成立.
(0,+o∞).f(x)=2ar+b,
∴.4t2-3at-5≤0在t∈[-1,1]上恒成立.
令g(1)=4r2-3at-5,
则
r(1)=2a+b=0,6=-1,
则g1)=-3a-1≤0.
(g(-1)=3a-1≤0.
解之得-<即a的取值
f=2-n
范国天[言]门
经检验,山=2b=一1合乎题意,
5.C[因为f(x)=x8+bx2-12x.所以(x)=3x2+
因此a=号6=-1
26x一12,又f(x)在x=2取极值,所以了(2)=12十4b
12=0,所以b=0,所以f(x)=x3-12.x,f(x)=3x2
93
飞堡快乐隧期
00-=
12,x∈[-4,4],令∫(.x)>0,得-4≤x<-2或2≤.x≤
10.解析:由函数的解析式可得f(x)=dlna十(1十an(1十a)
4:令f(x)<0,得-2<x<2:所以fx)在[-4,-2]和
≥0在区间(0,十∞)上恒成立,
[2,4]上单调递增,在[-2,2]上单调递减,故b=0满足题
则(1+a)rln(1+a)≥-alna
意,又f(-2)=-8十24=16,f(4)=64-48=16,故
f(x)mx=16.]
中(告)广≥-n。在区间0,十)上位成主.
6.AD[求导得f(x)=6x(x-a),于是:A正确,当a>1
时,极大值f(0)=1>0,极小值f(a)=1一a3<0,所以必
故(告)°=≥0而a+1ea,2
有三个零点:B错,a<0时x=0应为极小值,点:C错,任
故ln(1+a)>0,
何三次函数不存在对称轴:D正确,当a=2时f(x)=
n(a+l)≥-lna
a(a+1)≥1
2(.x-1)3-6(x-1)-3,关于(1,-3)中心对称.]
故
即
0<a<1
0<a<1
7.AC[对于Af)=0故f(-D=-受:
5<a<1…
解得a=1,故A正确:对于B,因为f(x)=n(1一x)(x<1)
f-<0
培合题套可得实数a的取值范国是[5,】
所以函数f(x)在x∈(一∞,1)上单调递减,不存在极值,
故B错误:
答案[
对于C.令FD=a0+2+x1-)计号z0.
11.解:(1)a=1,f(.x)=e-x-1,切点为(1,e-2),
2
f(.x)=er-1,k=f(1)=e-1
则F(x)=L
-1+r+1
yt y=lf(z)
所以要求的切线方程为y-(e一2)=(e一1)(x一1),
x-1)
,由x<0,故F'(x)<0
即y=(e-1).x-1.
(2)f(x)=e-a,当a≤0时,广(x)>0,f(x)在R上单
故F(x)在(一∞,0)上单调
调递增,此时无极值
递减,所以F(.x)>F(0)=0.
.a>0,令f(x)=0,x=lna
即当x∈(-∞,0)时,f(x)
2
f(.x)在(一o∞,lna)上单调递减,(lna,十o∞)上单调
一,故C正确:
递增,
对于D,因为f(x)=ln(1-x),当x<0时,f(x)>0,当0
∴f(x)极小值=f(lna)=a-alna一a3<0,
≤x<1时,f(x)≤0.
.1-lna-a2<0
又了(-1)=一之在同一坐标系中作出y=f(x)1与
◆sa)=-a2-na+l,g'a)=-2a-2<0
y=-红-1D的图象,
g(a)在(0,十∞)上单调递减,而g(1)=0,
知如图所示,函教g(x)=1+2(x-1)有且只有1个
g(a)<0=a>1
,a的取值范围(1,十∞).
零点,故D错误.门
8.解析:由题意可得函数的定义域为(0,十○),
12.解:1)画数f)-号-minx+2,求导得了)
f(r)=In z-x2.
(x-1D-m+2,则了1)=-m+2,
∴了(x0=1-2x=1-2x2
由f(x)>0,可得1-2.x2>0,
依题意.(一m+2)×2=-1,所以m-
解释0<号
(2)当m=2时,函数fx)=二-21nx+2r的定义城为
x
故画数的单调增区同为(。号》】
(0,十∞),
求导得f()=,D-2+2=e+2zx-D
答案:(0)
x
x
当0<x<1时,f(x)<0,当x>1时,f(x)>0,
9.解析:f广(x)=3z2-2a.x+2,由题意知f(x)有变号零点,
因此函数f(x)在(0,1)上单调递减,在(1,十∞)上单调
∴.△=(2a)2-4×3×2>0,解得a>6或a<-6.
递增,
答案:(-0∞,-√6)U(W6,十o∞)
所以函数f(x)在x=1处取得极小值e十2,无极大值.
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