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【江苏省各地区真题汇编】导数及其应用考前专题特训-2025年高考数学
一.选择题(共8小题)
1.(2025春 常州期中)曲线f(x)=(x+1)ex在点(0,1)处的切线的斜率为( )
A.﹣1 B. C.1 D.2
2.(2025 武进区校级一模)已知a>e,b>e,且a(1+lnb)=(1+eb)lna,其中e为自然对数的底数,则下列结论正确的是( )
A.lna﹣lnb<1 B.ae<b
C.ab<e3 D.2lna+2lnb>6
3.(2025春 江苏校级期中)已知函数f(x)=lnx﹣x,则f′(1)=( )
A.0 B.﹣1 C.1 D.﹣2
4.(2024 宿迁模拟)在同一平面直角坐标系内,函数y=f(x)及其导函数y=f′(x)的图像如图所示,已知两图像有且仅有一个公共点,其坐标为(0,1),则( )
A.函数y=f(x) ex的最大值为1
B.函数y=f(x) ex的最小值为1
C.函数的最大值为1
D.函数的最小值为1
5.(2025春 无锡校级月考)已知函数在区间(0,+∞)上单调递增,则a的最大值为( )
A. B.e2 C.e D.
6.(2025春 苏州校级月考)如图,直线y=kx+m与曲线y=f(x)相切于两点,则函数g(x)=f(x)﹣kx在(0,+∞)上的极大值点个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
7.(2025 江苏校级模拟)我们解不等式时,可以采用如下方法:等价于,即.根据以上思路求解:函数f(x)=xx,x∈(0,+∞)的最小值为( )
A.0 B.1 C. D.
8.(2025 江苏三模)已知函数y=f(x)在闭区间[a,b]上连续,在开区间(a,b)内可导,则(a,b)内至少存在一个点x0∈(a,b),使得f(b)﹣f(a)=f′(x0)(b﹣a),其中x=x0称为函数y=f(x)在闭区间[a,b]上的“中值点”.则函数f(x)=x3﹣2x在区间[﹣1,1]上的“中值点”的个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
二.多选题(共3小题)
(多选)9.(2025春 常州期中)已知函数f(x)=lnx﹣ax的两个零点分别为x1,x2,且x1<x2,则下列说法正确的是( )
A.
B.
C.存在实数a,使得
D.若,则
(多选)10.(2025春 江苏校级期中)如下图是y=f(x)的导函数f′(x)的图象,则下列说法正确的是( )
A.f(x)在区间[﹣2,﹣1]上单调递增
B.x=﹣1是f(x)的极小值点
C.f(x)在区间[﹣1,2]上单调递增,在区间[2,4]上单调递减
D.f(x)在x=1处取最大值
(多选)11.(2024秋 连云港期末)蜥蜴的体温与阳光照射的关系近似为,其中T(t)为蜥蜴的体温(单位:℃),t为太阳落山后的时间(单位:min).则( )
A.从t=0到t=5,蜥蜴体温下降了12℃
B.从t=0到t=5,蜥蜴体温的平均变化率为﹣2.4℃/min
C.当t=5时,蜥蜴体温的瞬时变化率是﹣1.2℃/min
D.蜥蜴体温的瞬时变化率为﹣3℃/min时的时刻
三.填空题(共3小题)
12.(2025春 常州期中)设函数f(x)=sinx+ex﹣e﹣x﹣x+3,则满足f(x)+f(3﹣2x)<6的x的取值范围是 .
13.(2024秋 邳州市月考)设函数f(x),a,b均为正整数,若f(x)的极小值点为2,则f(x)的极大值点为 .
14.(2025春 高邮市期中)设f′(x)是函数y=f(x)的导函数,f″(x)是函数y=f′(x)的导函数,若方程f″(x)=0有实数解x=x0,则称(x0,f(x0))为函数y=f(x)的“拐点”.经研究发现所有的三次函数f(x)=ax3+bx2+cx+d(a≠0)都有“拐点”,且该“拐点”也是函数y=f(x)图象的对称中心.若函数,则 .
四.解答题(共5小题)
15.(2025春 南京期中)已知函数f(x)=x﹣2lnx,g(x)3lnx+3.
(1)求f(x)的单调区间;
(2)若f(x)≥g(x)恒成立,求a的取值范围.
16.(2025 武进区校级一模)已知函数.
(1)当a=1时,求y=f(x)的单调减区间;
(2)若,,证明:f(x)<2;
(3)若x>1,恒有,求实数a的取值范围.
17.(2025春 江苏校级期中)已知函数f(x)=sinx﹣xcosx+ax,x∈(0,π).
(1)若a=0,求曲线y=f(x)在点处的切线方程;
(2)若f(x)>0恒成立,求实数a的取值范围;
(3)若a=﹣1,判断f(x)在(0,π)上的零点个数并说明理由.
18.(2025春 徐州校级月考)已知函数f(x)(a,b∈R).
(1)若f(x)的图象在点(1,f(1))处的切线方程为4x﹣2y﹣1=0,求a与b的值;
(2)若f(x)在x=1处有极值,求a与b的值.
19.(2024秋 常州期末)已知函数f(x)=xlnx.
(1)若f(x)在区间(a,+∞)上单调,求实数a的取值范围;
(2)若函数g(x)=f(x)﹣bx2有两个不同的零点.
(i)求实数b的取值范围;
(ii)若(xlnx﹣bx2)(x2﹣cx+d)≤0恒成立,求证:.
【江苏省各地区真题汇编】导数及其应用考前专题特训-2025年高考数学
参考答案与试题解析
一.选择题(共8小题)
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 D D A C C D D C
二.多选题(共3小题)
题号 9 10 11
答案 ACD BC ABC
一.选择题(共8小题)
1.(2025春 常州期中)曲线f(x)=(x+1)ex在点(0,1)处的切线的斜率为( )
A.﹣1 B. C.1 D.2
【解答】解:因为函数f(x)=(x+1)ex,
则f′(x)=ex+(x+1)ex=(x+2)ex,
所以曲线f(x)=(x+1)ex在点(0,1)处的切线的斜率k=f′(0)=(0+2)e0=2.
故选:D.
2.(2025 武进区校级一模)已知a>e,b>e,且a(1+lnb)=(1+eb)lna,其中e为自然对数的底数,则下列结论正确的是( )
A.lna﹣lnb<1 B.ae<b
C.ab<e3 D.2lna+2lnb>6
【解答】解:由于a>e,b>e,因此lna>1,lnb>1,
又由于a(1+lnb)=(1+eb)lna,因此,因此,
令函数,导函数,
当x>1时,f′(x)>0,因此f(x)在(1,+∞)上单调递增,
因此lna>1+lnb,即lna﹣lnb>1,所以选项A错误;
因此,根据对数函数的单调性得,即a>eb,因此ae>e2b>b,所以选项B错误;
由于b>e,结合a>eb,可得ab>eb2>e3,所以选项C错误;
由于a>eb>e2,所以,故D正确.
故选:D.
3.(2025春 江苏校级期中)已知函数f(x)=lnx﹣x,则f′(1)=( )
A.0 B.﹣1 C.1 D.﹣2
【解答】解:由已知可得,
所以.
故选:A.
4.(2024 宿迁模拟)在同一平面直角坐标系内,函数y=f(x)及其导函数y=f′(x)的图像如图所示,已知两图像有且仅有一个公共点,其坐标为(0,1),则( )
A.函数y=f(x) ex的最大值为1
B.函数y=f(x) ex的最小值为1
C.函数的最大值为1
D.函数的最小值为1
【解答】解:由题意可知,两个函数图像都在x轴上方,任何一个为导函数,则另外一个函数应该单调递增,判断可知,虚线部分为y=f′(x),实线部分为y=f(x),则A,B显然错误,
对于C,D而言,,由图像可知单调递增,x∈(0,+∞),单调递减,所以函数在x=0处取得最大值为1.
故选:C.
5.(2025春 无锡校级月考)已知函数在区间(0,+∞)上单调递增,则a的最大值为( )
A. B.e2 C.e D.
【解答】解:由已知可得f′(x)=ex﹣ax,
∵f(x)在(0,+∞)上单调递增,
∴f′(x)≥0即在(0,+∞)上恒成立,
设,则,
当x∈(0,1)时,h′(x)<0,当x∈(1,+∞)时,h′(x)>0,
h(x)在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,
∴h(x)≥h(1)=e,∴a≤e,
即a的最大值为e.
故选:C.
6.(2025春 苏州校级月考)如图,直线y=kx+m与曲线y=f(x)相切于两点,则函数g(x)=f(x)﹣kx在(0,+∞)上的极大值点个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【解答】解:由题,g(x)=f(x)﹣kx,则g′(x)=f′(x)﹣k,
作出与直线y=kx+m平行的函数f(x)的所有切线,如图,
各切线与函数f(x)的切点的横坐标依次为a,b,c,d,e,
则f(x)在a,b,c,d,e,处的导数都等于k,
所以在(0,a),(b,c),(d,e)上,f′(x)>k,g′(x)>0,g(x)单调递增,
在(a,b),(c,d),(e,+∞)上,f'(x)<k,g′(x)<0,g(x)单调递减,
因此函数g(x)=f(x)﹣kx有三个极大值点,有两个极小值点.
故选:D.
7.(2025 江苏校级模拟)我们解不等式时,可以采用如下方法:等价于,即.根据以上思路求解:函数f(x)=xx,x∈(0,+∞)的最小值为( )
A.0 B.1 C. D.
【解答】解:因为函数f(x)=xx>0在x∈(0,+∞)上恒成立,
所以令g(x)=lnf(x)=xlnx,x∈(0,+∞),
则g′(x)=lnx+1,令g′(x)=0,可得x=e﹣1,
当x∈(0,e﹣1)时,g′(x)<0,g(x)单调递减;
当x∈(e﹣1,+∞)时,g′(x)>0,g(x)单调递增,
所以g(x)min=g(e﹣1)=e﹣1lne﹣1=﹣e﹣1,
即lnf(x)的最小值为﹣e﹣1,因为y=lnx为增函数,
所以g(x)min=ln[f(x)min]=﹣e﹣1,
所以f(x)min.
故选:D.
8.(2025 江苏三模)已知函数y=f(x)在闭区间[a,b]上连续,在开区间(a,b)内可导,则(a,b)内至少存在一个点x0∈(a,b),使得f(b)﹣f(a)=f′(x0)(b﹣a),其中x=x0称为函数y=f(x)在闭区间[a,b]上的“中值点”.则函数f(x)=x3﹣2x在区间[﹣1,1]上的“中值点”的个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【解答】解:由于函数f(x)=x3﹣2x,那么导函数f′(x)=3x2﹣2,且f(﹣1)=1,f(1)=﹣1,
根据题意可得2f′(x0)=f(1)﹣f(﹣1)=﹣2,那么,解得,
所以f(x)=x3﹣2x在区间[﹣1,1]上的“中值点”的个数为2.
故选:C.
二.多选题(共3小题)
(多选)9.(2025春 常州期中)已知函数f(x)=lnx﹣ax的两个零点分别为x1,x2,且x1<x2,则下列说法正确的是( )
A.
B.
C.存在实数a,使得
D.若,则
【解答】解:对于A,f(x)=lnx﹣ax=0,即lnx=ax,
设y=lnx,y=ax相切时切点为(x0,y0),
则对y=lnx求导有,又切点到原点的斜率与该点处的导数值相等,则,解得y0=1,
故切点(e,1),此时.
故当函数f(x)=lnx﹣ax有两个零点时,,故A正确;
对于B,由图象可得,0<x1<e,故B错误;
对于C,先证明:当0<x1<x2时,.
构造函数,则,
故在(1,+∞)上单调递增,
又,
故,即,
化简可得,即.
又lnx1﹣ax1=lnx2﹣ax2=0,故,
所以,故a(x1+x2)>2.
则lnx1+lnx2>2,即.故C正确;
对D,由题意,lnx﹣ax=0即有两根x1,x2且x1<e<x2,
令t=lnx2>1,则,
又,
故t=x3=lnx2,.故D正确.
故选:ACD.
(多选)10.(2025春 江苏校级期中)如下图是y=f(x)的导函数f′(x)的图象,则下列说法正确的是( )
A.f(x)在区间[﹣2,﹣1]上单调递增
B.x=﹣1是f(x)的极小值点
C.f(x)在区间[﹣1,2]上单调递增,在区间[2,4]上单调递减
D.f(x)在x=1处取最大值
【解答】解:根据f′(x)的图象可知,当﹣2<x<﹣1时,导函数f′(x)<0,
当﹣1<x<2时,导函数f′(x)>0,当2<x<4时,导函数f′(x)<0,
当4<x<5时,导函数f′(x)>0,
因此函数f(x)在区间[﹣2,﹣1]上单调递减,所以选项A错误;
函数f(x)在区间[﹣1,2]上单调递增,在区间[2,4]上单调递减,[4,5]上单调递增,
在x=﹣1和x=4处取得极小值,因此选项B、C正确;
由于函数f(x)在区间[﹣1,2]上单调递增,x=2处取得极大值,
在x=1处的函数值小于在x=2处的函数值,所以选项D错误.
故选:BC.
(多选)11.(2024秋 连云港期末)蜥蜴的体温与阳光照射的关系近似为,其中T(t)为蜥蜴的体温(单位:℃),t为太阳落山后的时间(单位:min).则( )
A.从t=0到t=5,蜥蜴体温下降了12℃
B.从t=0到t=5,蜥蜴体温的平均变化率为﹣2.4℃/min
C.当t=5时,蜥蜴体温的瞬时变化率是﹣1.2℃/min
D.蜥蜴体温的瞬时变化率为﹣3℃/min时的时刻
【解答】解:根据题意,,其导数,
依次分析选项:
对于A,当t=0时,,当t=5时,,
所以从t=0到t=5,蜥蜴的体温下降了39﹣27=12,故A正确;
对于B,从t=0到t=5,蜥蜴体温的平均变化率为,故B正确;
对于C,,当t=5时,,所以当t=5时,蜥蜴体温的瞬时变化率为﹣1.2℃/min,故C正确;
对于D,令,解得,故D错误.
故选:ABC.
三.填空题(共3小题)
12.(2025春 常州期中)设函数f(x)=sinx+ex﹣e﹣x﹣x+3,则满足f(x)+f(3﹣2x)<6的x的取值范围是 (3,+∞) .
【解答】解:f(x)=sinx+ex﹣e﹣x﹣x+3,
由题目条件知:可设h(x)=f(x)﹣3=sinx+ex﹣e﹣x﹣x,
可以得到h(﹣x)=﹣h(x),
所以h(x)为R上的奇函数,
h'(x)=cosx+ex+e﹣x﹣1≥cosx+2﹣1=1+cosx≥0,
所以h(x)在R上单调递增,
又因为f(x)+f(3﹣2x)<6,
所以[f(x)﹣3]+[f(3﹣2x)﹣3]<0,
所以h(x)+h(3﹣2x)<0,
所以h(x)<﹣h(3﹣2x),
又因为h(x)为R上的奇函数,
所以h(x)<h(2x﹣3),
又因为h(x)在R上单调递增,∴x<2x﹣3,有x>3,
故x的取值范围是(3,+∞).
故答案为:(3,+∞)
13.(2024秋 邳州市月考)设函数f(x),a,b均为正整数,若f(x)的极小值点为2,则f(x)的极大值点为 3 .
【解答】解:由f(x),
得f′(x).
∵f(x)的极小值点为2,∴x=2是方程﹣ax2+(2a+3)x﹣b﹣3=0的一个根,
则﹣4a+4a+6﹣b﹣3=0,得b=3.
由f′(x)=0,得﹣ax2+(2a+3)x﹣6=0,解得x=2或x,
由a为正整数,且2,可得a=1,则,
∵f(x)的极小值点为2,
∴f(x)在(﹣∞,2)上单调递减,在(2,3)上单调递增,在(3,+∞)上单调递减,
∴f(x)的极大值点为3.
故答案为:3.
14.(2025春 高邮市期中)设f′(x)是函数y=f(x)的导函数,f″(x)是函数y=f′(x)的导函数,若方程f″(x)=0有实数解x=x0,则称(x0,f(x0))为函数y=f(x)的“拐点”.经研究发现所有的三次函数f(x)=ax3+bx2+cx+d(a≠0)都有“拐点”,且该“拐点”也是函数y=f(x)图象的对称中心.若函数,则 .
【解答】解:因为函数,
则f'(x)=3x2﹣3x,f''(x)=6x﹣3,
令f''(x)=0,解得,且,
由题意可知,f(x)的拐点为,
故f(x)的对称中心为,
所以f(1﹣x)+f(x),
所以f()+f()+f()+ +f()+f()=()f(1).
又,
所以f()+f()+f()+ +f()+f()=﹣506.
故答案为:.
四.解答题(共5小题)
15.(2025春 南京期中)已知函数f(x)=x﹣2lnx,g(x)3lnx+3.
(1)求f(x)的单调区间;
(2)若f(x)≥g(x)恒成立,求a的取值范围.
【解答】解:(1)函数f(x)定义域为(0,+∞),f'(x)=1,
令f'(x)>0得x>2,令f'(x)<0得0<x<2,
所以f(x)的增区间为(2,+∞),减区间为(0,2).
(2)因为x﹣2lnx3lnx+3(x>0),所以lnx+x﹣3,
即a≤x lnx+x2﹣3x.
令h(x)=x lnx+x2﹣3x,那么h'(x)=lnx+2x﹣2,
因为h'(x)在(0,+∞)单调递增且h'(1)=0.
所以当0<x<1时,h'(x)<0,h(x)在(0,1)单调递减;
当x>1时,h'(x)>0,h(x)在(1,+∞)单调递增;
故当x=1时,h(x)min=h(1)=﹣2.
所以a∈(﹣∞,﹣2].
16.(2025 武进区校级一模)已知函数.
(1)当a=1时,求y=f(x)的单调减区间;
(2)若,,证明:f(x)<2;
(3)若x>1,恒有,求实数a的取值范围.
【解答】解:(1)令,得定义域为,
a=1时,函数,
导函数,
令f′(x)<0,得,因此函数y=f(x)单调减区间为和;
(2)证明:导函数,时,
函数是递增函数,
所以y∈[1,3],,又因为,因此f′(x)≤0,函数f(x)在上单调递减,
,
由于,因此,
从而函数;
(3)导函数,x>1,
当a≤0时,导函数f′(x)<0,函数f(x)在(1,+∞)上是减函数,
当x→+∞时,,所以函数不可能恒成立,
a>0时,根据f′(x)=0,可得,
记函数,,
那么g(x)=0有两个实根,一根大于1,一根小于1,
大于1的根为,易知它是关于a的减函数,
又因为y=(2x﹣1)(x﹣1)=2x2﹣3x+1在(1,+∞)上是增函数,且y>0,
即x>x0时,,1<x<x0时,,
因此x>x0时,f′(x)>0,f(x)单调递增,
1<x<x0时,f′(x)<0,f(x)单调递减,
因此f(x)min=f(x0),
a=1时,,此时函数,
记函数,h(x)在上单调递增,在上单调递减,
且,
所以当0<a<1时,,,
当a>1时,,,
综上所述,a≥1时,恒成立,所以a的取值范围是[1,+∞).
17.(2025春 江苏校级期中)已知函数f(x)=sinx﹣xcosx+ax,x∈(0,π).
(1)若a=0,求曲线y=f(x)在点处的切线方程;
(2)若f(x)>0恒成立,求实数a的取值范围;
(3)若a=﹣1,判断f(x)在(0,π)上的零点个数并说明理由.
【解答】解:(1)当a=0时,函数f(x)=sinx﹣xcosx,那么导函数f′(x)=xsinx,,
因此在点处的切线方程为,即.
(2)由于x∈(0,π),且f(0)=0,根据函数f(x)=sinx﹣xcosx+ax,得导函数f′(x)=xsinx+a,
当a≥0时,导函数f′(x)=xsinx+a≥0在(0,π)上恒成立,
因此函数f(x)在(0,π)单调递增,f(x)>f(0)=0恒成立,
当a<0时,f′(0)=a<0,
又由于0<sinx≤1,因此导函数f′(x)=xsinx+a≤x+a,
那么当x∈(0,﹣a)时,导函数f′(x)=xsinx+a≤x+a<0,
记I=(0,﹣a)∩(0,π),那么x∈I时,f′(x)<0,函数f(x)单调递减,
f(x)<f(0)=0,与f(x)>0恒成立不符,
综上所述,f(x)>0恒成立,a∈[0,+∞).
(3)当a=﹣1时,函数f(x)=sinx﹣xcosx﹣x,令函数F(x)=sinx﹣x,
那么F(0)=0,导函数F′(x)=cosx﹣1,
当时,F′(x)<0,F(x)单调递减,
因此在上,sinx﹣x<0,xcosx>0,易得f(x)<0,
因此在,f(x)没有零点.
令函数g(x)=f′(x)=xsinx﹣1,函数h(x)=g′(x)=sinx+xcosx,导函数h′(x)=2cosx﹣xsinx,
当时,导函数h′(x)=2cosx﹣xsinx<0,函数h(x)单调递减,
,h(π)=﹣π,因此存在,使得h(x1)=0,
当x∈(x1,π)时,函数h(x)<0,当时,函数h(x)>0,
所以函数g(x)在(x1,π)上单调递减,在上单调递增,
因此,g(π)=﹣1;
因此存在x2∈(x1,π),使得g(x2)=0,
因此当x∈(x2,π)时,g(x)<0,当时,g(x)>0,
因此函数f(x)在(x2,π)上单调递减,在上单调递增,
且,f(x2)>f(π)=0,
所以在区间,存在唯一的x0,使得f(x0)=0,在区间(x2,π)上没有零点,
综上,当a=﹣1时,函数f(x)在(0,π)上的零点个数为1.
18.(2025春 徐州校级月考)已知函数f(x)(a,b∈R).
(1)若f(x)的图象在点(1,f(1))处的切线方程为4x﹣2y﹣1=0,求a与b的值;
(2)若f(x)在x=1处有极值,求a与b的值.
【解答】解:(1),
则f′(1)=3﹣6a+b,
又,切线方程为4x﹣2y﹣1=0,
则,
解得,
∴a=0,b=﹣1或a=3,b=17.
(2)∵函数f(x)在x=1处有极值,
∴f′(1)=3﹣6a+b=0且,
解得a=1,b=3或a=2,b=9,
当a=2,b=9时,,此时1是极值点,满足题意;
当a=1,b=3时,恒成立,此时函数无极值点;
所以a=2,b=9.
19.(2024秋 常州期末)已知函数f(x)=xlnx.
(1)若f(x)在区间(a,+∞)上单调,求实数a的取值范围;
(2)若函数g(x)=f(x)﹣bx2有两个不同的零点.
(i)求实数b的取值范围;
(ii)若(xlnx﹣bx2)(x2﹣cx+d)≤0恒成立,求证:.
【解答】解:(1)由题设f'(x)=lnx+1,当时,f′(x)<0,当时,f′(x)>0,
所以f(x)在上单调递减,在上单调递增,
而f(x)在区间(a,+∞)上单调,
所以,
即实数a的取值范围是;
(2)(i)g(x)=xlnx﹣bx2=x(lnx﹣bx),且x∈(0,+∞),
令h(x)=lnx﹣bx,且x∈(0,+∞),
则,
若b≤0,h'(x)>0,即h(x)在定义域上递增,所以函数至多有1个零点,不符;
当b>0时,时h′(x)>0,时h′(x)<0,
h(x)在上单调递增,在上单调递减,
则,得,
又h(1)=﹣b<0,,
另且,
则,
所以s(b)在上单调递增,则,所以,
即g(x)在和各存在一个零点,满足题设,
所以,
即b的取值范围是;
(ii)证明:记两个零点为x1,x2(0<x1<x2),结合g(x)(x2﹣cx+d)≤0恒成立,
则x1,x2为x2﹣cx+d的两个零点,则x1+x2=c,x1x2=d,
且,
要证,即证,
即证,
令,即证,
令,
则,
所以φ(t)<φ(1)=0,得证;
要证,即证,
令,
则,
则,
所以n(m)>n(1)=0,得证.
综上,.
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