2020高考90天补习资料数学全国卷文科专用 第26练 导数的概念及简单应用(小题)(35张PPT课件+学案)

文档属性

名称 2020高考90天补习资料数学全国卷文科专用 第26练 导数的概念及简单应用(小题)(35张PPT课件+学案)
格式 zip
文件大小 1.6MB
资源类型 教案
版本资源 通用版
科目 数学
更新时间 2019-11-23 20:25:07

文档简介

(共35张PPT)
第三篇 
[小题提速练]
第26练
导数的概念及简单应用
[明晰考情]
本内容是高考命题的热点内容.在选择、填空题中,若考查导数的几何意义,难度较小;若考查应用导数研究函数的单调性、极值、最值,一般在选择题、填空题最后的位置,难度较大.
题组对点练
栏目索引
易错易混练
押题冲刺练
题组一 导数的几何意义
要点重组 (1)函数f(x)在x0处的导数是曲线f(x)在点P(x0,f(x0))处的切线的斜率,曲线f(x)在点P处的切线的斜率k=f′(x0),相应的切线方程为y-f(x0)=f′(x0)(x-x0).
(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.
题组对点练
1.已知f(x)为奇函数,且当x<0时,f(x)=ln(-x)+x,则曲线y=f(x)在x=1处的切线的斜率为
解析 当x>0时,-x<0,则f(-x)=ln[-(-x)]-x=ln
x-x,
又f(x)为奇函数,所以当x>0时,f(x)=-f(-x)=x-ln
x.

即曲线y=f(x)在x=1处的切线的斜率为0.
2.(2019·合肥质检)已知直线2x-y+1=0与曲线y=aex+x相切,则实数a的值是
解析 由题意知y′=aex+1=2,则a>0,x=-ln
a,代入y=aex+x,得y=1-ln
a,
所以切线方程为y-(1-ln
a)=2(x+ln
a),
即y=2x+ln
a+1=2x+1,
所以a=1.

3.(2019·全国Ⅰ)曲线y=3(x2+x)ex在点(0,0)处的切线方程为________.
解析 因为y′=3(2x+1)ex+3(x2+x)ex=3(x2+3x+1)ex,
所以曲线在点(0,0)处的切线的斜率k=y′|x=0=3,
所以所求的切线方程为y=3x.
y=3x
4.设函数f(x)=g(x)+x2,若曲线y=g(x)在点(1,g(1))处的切线方程为y=2x+1,则曲线y=f(x)在点(1,f(x))处的切线斜率为________.
4
解析 因为曲线y=g(x)在点(1,g(1))处的切线方程为y=2x+1,
所以g′(1)=2,又f′(1)=g′(1)+2×1=4,
所以曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线斜率为4.
题组二 导数与函数的单调性
要点重组 (1)求单调区间(或证明单调性),只要在函数定义域内解(或证明)不等式f′(x)>0或f′(x)<0即可.
(2)若已知函数的单调性,则转化为不等式f′(x)≥0或f′(x)≤0在单调区间上恒成立问题来求解.
A.(0,1]
B.[0,1]
C.(0,+∞)
D.(1,+∞)
解析 由题意知,函数f(x)的定义域为(0,+∞),

由f′(x)>0,得x<-1或x>1,
又x>0,所以x>1,
所以函数f(x)的单调递增区间为(1,+∞).
A.cB.cC.bD.a
∴f(x)在(0,+∞)上为减函数.
∵3<π<5,∴f(3)>f(π)>f(5),
∴a>b>c.
A.(-∞,-1)∪(1,+∞)
B.[-1,0)∪(0,1]
C.(-1,1)
D.(-1,0)∪(0,1)

则f′(x)=ax2+2x+a有2个不同零点,
则有Δ=4-4a2>0,且a≠0,可得-1即实数a的取值范围是(-1,0)∪(0,1).
8.(2019·烟台诊断性测试)若定义域为R的函数f(x)满足f′(x)>f(x),则不等式ef(ln
x)-xf(1)<0的解集为________.(结果用区间表示)
(0,e)
所以g(x)在R上为增函数,
由ef(ln
x)-xf(1)<0得,
所以ln
x<1,即x∈(0,e).
题组三 导数与函数的极值、最值
要点重组 (1)求函数f(x)的极值,需先求方程f′(x)=0的根,再检查f′(x)在方程根的左右函数值的符号.
(2)若已知极值大小或存在情况,则转化为已知方程f′(x)=0根的大小或存在情况来求解.
(3)求函数f(x)在闭区间[a,b]上的最值时,在得到极值的基础上,结合区间端点的函数值f(a),f(b)与f(x)的各极值进行比较,得到函数的最值.
9.设函数f(x)在R上可导,其导函数为f′(x),且函数y=(1-x)f′(x)的图象如图所示,则下列结论一定成立的是
A.x=1为f(x)的极大值点
B.x=1为f(x)的极小值点
C.x=-1为f(x)的极大值点
D.x=-1为f(x)的极小值点

解析 绘制表格考查函数的性质如下:
区间
(-∞,-1)
(-1,1)
(1,+∞)
1-x



y=(1-x)f′(x)



f′(x)



f(x)的单调性
单调递减
单调递增
单调递增
据此可得,函数f(x)在x=-1处取得极小值,在x=1处无极值.

所以111.已知函数f(x)=ln
x+2ex2,g(x)=x3+kx(k∈R),若函数y=f(x)-g(x)只有1个零点,则函数g(x)在[0,e]上的最大值为

解析 由题意可知方程ln
x+2ex2=x3+kx只有1个实数根,
令h′(x)=0,解得x=e,
故当x∈(0,e)时,h′(x)>0,当x∈(e,+∞)时,h′(x)<0,
所以函数h(x)的图象与直线y=k只有1个交点,
故函数g(x)在[0,e]上是增函数,
g(x)max=g(e)=2e3+1.
12.(2018·江苏)若函数f(x)=2x3-ax2+1(a∈R)在(0,+∞)内有且只有一个零点,则f(x)在[-1,1]上的最大值与最小值的和为________.
-3
解析 f′(x)=6x2-2ax=2x(3x-a)(x>0).
①当a≤0时,f′(x)>0,f(x)在(0,+∞)上单调递增,
又f(0)=1,∴f(x)在(0,+∞)上无零点,不合题意.
此时f(x)=2x3-3x2+1,f′(x)=6x(x-1),
当x∈[-1,1]时,f(x)在[-1,0]上单调递增,在(0,1]上单调递减.
又f(1)=0,f(-1)=-4,f(0)=1,
∴f(x)max+f(x)min=f(0)+f(-1)=1-4=-3.
易错易混练
解析 由题意知f′(x)=3x2+2ax+b,f′(1)=0,f(1)=10,

易错提醒 本题容易出错在解出a,b的值后,不去验证,错选了C.
2.若函数f(x)=x2-ex-ax在R上存在单调递增区间,则实数a的取值范围是_________________.
解析 因为函数f(x)=x2-ex-ax,所以f′(x)=2x-ex-a.
因为函数f(x)=x2-ex-ax在R上存在单调递增区间,
所以f′(x)=2x-ex-a>0有解,即a<2x-ex有解.
令g(x)=2x-ex,则g′(x)=2-ex,
由g′(x)=2-ex=0,得x=ln
2,
由g′(x)=2-ex>0,得x2,
由g′(x)=2-ex<0,得x>ln
2,
所以当x=ln
2时,g(x)max=2ln
2-2.所以a<2ln
2-2.
故实数a的取值范围是(-∞,2ln
2-2).
(-∞,2ln
2-2)
易错提醒 已知函数存在单调区间求参数的取值范围问题是存在性问题,其转化方法为:若f(x)存在单调递减区间,则f′(x)<0在给定区间上有解;若f(x)存在单调递增区间,则f′(x)>0在给定区间上有解.注意将其与“函数的单调区间”“函数在区间上单调”的转化方法区别开来.
押题冲刺练
1.函数f(x)=excos
x的图象在点(0,f(0))处的切线方程是
A.x+y+1=0
B.x+y-1=0
C.x-y+1=0
D.x-y-1=0
解析 f(0)=e0cos
0=1,
因为f′(x)=excos
x-exsin
x,
所以f′(0)=1,所以切线方程为y-1=x-0,
即x-y+1=0.

1
2
3
4
5
6
2.设a∈R,若函数y=ex+ax,x∈R有大于零的极值点,则
解析 ∵y=ex+ax,∴y′=ex+a.
∵函数y=ex+ax有大于零的极值点,
则方程y′=ex+a=0有大于零的解.
∵当x>0时,-ex<-1,∴a=-ex<-1.

1
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5
6
A.4≤m≤5
B.2≤m≤4
C.m≤2
D.m≤4

可得x2-mx+4≥0在区间[1,2]上恒成立,
当且仅当x=2时取等号,可得m≤4.
1
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3
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4.已知函数f(x)=ax+x2-xln
a,若对任意x1,x2∈[0,1],不等式|f(x1)-f(x2)|≤a-2恒成立,则实数a的取值范围是
A.[e2,+∞)
B.[e,+∞)
C.[2,e]
D.[e,e2]
解析 依题意可知,当x∈[0,1]时,f(x)max-f(x)min≤a-2且a>2,
因为f′(x)=(ax-1)ln
a+2x,
所以当x>0时,f′(x)>0,
函数f(x)在[0,1]上单调递增,
则f(x)max=f(1)=a+1-ln
a,f(x)min=f(0)=1,
所以f(x)max-f(x)min=a-ln
a,
所以a-ln
a≤a-2,得a≥e2.

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6
5.设函数f(x)=ex(2x-1)-ax+a,其中a<1,若存在唯一的整数x0使得f(x0)<0,则a的取值范围是

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2
3
4
5
6
解析 设g(x)=ex(2x-1),y=ax-a,
由题意知存在唯一的整数x0使得g(x0)在直线y=ax-a的下方,
∵g′(x)=ex(2x-1)+2ex=ex(2x+1),
当x=0时,g(0)=-1,当x=1时,g(1)=e>0,
直线y=ax-a恒过定点(1,0)且斜率为a,
故-a>g(0)=-1且g(-1)=-3e-1≥-a-a,
A.既有极大值,也有极小值
B.有极大值,没有极小值
C.没有极大值,有极小值
D.既没有极大值,也没有极小值

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2
3
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5
6
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2
3
4
5
6
由已知得g′(x)=x-a<0,当x∈(-1,2)时恒成立,
故a≥2,
又已知a≤2,故a=2,
所以函数f(x)在(-1,2)上有极大值,没有极小值.
第三篇 
本课结束第26练 导数的概念及简单应用[小题提速练]
[明晰考情] 本内容是高考命题的热点内容.在选择、填空题中,若考查导数的几何意义,难度较小;若考查应用导数研究函数的单调性、极值、最值,一般在选择题、填空题最后的位置,难度较大.
题组一 导数的几何意义
要点重组 (1)函数f(x)在x0处的导数是曲线f(x)在点P(x0,f(x0))处的切线的斜率,曲线f(x)在点P处的切线的斜率k=f′(x0),相应的切线方程为y-f(x0)=f′(x0)(x-x0).
(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.
1.已知f(x)为奇函数,且当x<0时,f(x)=ln(-x)+x,则曲线y=f(x)在x=1处的切线的斜率为(  )
A.1
B.-1
C.0
D.-
答案 C
解析 当x>0时,-x<0,则f(-x)=ln[-(-x)]-x=ln
x-x,又f(x)为奇函数,
所以当x>0时,f(x)=-f(-x)=x-ln
x.
当x>0时,f′(x)=1-,
所以f′(1)=0,
即曲线y=f(x)在x=1处的切线的斜率为0.
2.(2019·合肥质检)已知直线2x-y+1=0与曲线y=aex+x相切,则实数a的值是(  )
A.
B.1
C.2
D.e
答案 B
解析 由题意知y′=aex+1=2,则a>0,x=-ln
a,代入y=aex+x,得y=1-ln
a,
所以切线方程为y-(1-ln
a)=2(x+ln
a),
即y=2x+ln
a+1=2x+1,所以a=1.
3.(2019·全国Ⅰ)曲线y=3(x2+x)ex在点(0,0)处的切线方程为________.
答案 y=3x
解析 因为y′=3(2x+1)ex+3(x2+x)ex=3(x2+3x+1)ex,所以曲线在点(0,0)处的切线的斜率k=y′|x=0=3,所以所求的切线方程为y=3x.
4.设函数f(x)=g(x)+x2,若曲线y=g(x)在点(1,g(1))处的切线方程为y=2x+1,则曲线y=f(x)在点(1,f(x))处的切线斜率为________.
答案 4
解析 因为曲线y=g(x)在点(1,g(1))处的切线方程为y=2x+1,所以g′(1)=2,又f′(1)=g′(1)+2×1=4,所以曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线斜率为4.
题组二 导数与函数的单调性
要点重组 (1)求单调区间(或证明单调性),只要在函数定义域内解(或证明)不等式f′(x)>0或f′(x)<0即可.
(2)若已知函数的单调性,则转化为不等式f′(x)≥0或f′(x)≤0在单调区间上恒成立问题来求解.
5.已知函数f(x)=-ln
x+x2+5,则其单调递增区间为(  )
A.(0,1]
B.[0,1]
C.(0,+∞)
D.(1,+∞)
答案 D
解析 由题意知,函数f(x)的定义域为(0,+∞),
因为f(x)=-ln
x+x2+5,
所以f′(x)=-+x=,
由f′(x)>0,得x<-1或x>1,
又x>0,所以x>1,
所以函数f(x)的单调递增区间为(1,+∞).
6.已知函数f(x)=ln
x-x+,若a=-f ,b=f(π),c=f(5),则(  )
A.cB.cC.bD.a答案 A
解析 ∵f′(x)=-1-=-<0恒成立,∴f(x)在(0,+∞)上为减函数.
a=-f =-
=ln
3-3+=f(3).
∵3<π<5,∴f(3)>f(π)>f(5),
∴a>b>c.
7.已知定义在R上的函数f(x)=ax3+x2+ax+1有三个不同的单调区间,则实数a的取值范围是(  )
A.(-∞,-1)∪(1,+∞)
B.[-1,0)∪(0,1]
C.(-1,1)
D.(-1,0)∪(0,1)
答案 D
解析 根据题意,函数f(x)=ax3+x2+ax+1,其导函数f′(x)=ax2+2x+a.若函数f(x)=ax3+x2+ax+1有三个不同的单调区间,则f′(x)=ax2+2x+a有2个不同零点,则有Δ=4-4a2>0,且a≠0,可得-18.(2019·烟台诊断性测试)若定义域为R的函数f(x)满足f′(x)>f(x),则不等式ef(ln
x)-xf(1)<0的解集为________.(结果用区间表示)
答案 (0,e)
解析 令g(x)=,
则g′(x)==>0,
所以g(x)在R上为增函数,
由ef(ln
x)-xf(1)<0得,
<,即g(ln
x)所以ln
x<1,即x∈(0,e).
题组三 导数与函数的极值、最值
要点重组 (1)求函数f(x)的极值,需先求方程f′(x)=0的根,再检查f′(x)在方程根的左右函数值的符号.
(2)若已知极值大小或存在情况,则转化为已知方程f′(x)=0根的大小或存在情况来求解.
(3)求函数f(x)在闭区间[a,b]上的最值时,在得到极值的基础上,结合区间端点的函数值f(a),f(b)与f(x)的各极值进行比较,得到函数的最值.
9.设函数f(x)在R上可导,其导函数为f′(x),且函数y=(1-x)f′(x)的图象如图所示,则下列结论一定成立的是(  )
A.x=1为f(x)的极大值点
B.x=1为f(x)的极小值点
C.x=-1为f(x)的极大值点
D.x=-1为f(x)的极小值点
答案 D
解析 绘制表格考查函数的性质如下:
区间
(-∞,-1)
(-1,1)
(1,+∞)
1-x



y=(1-x)f′(x)



f′(x)



f(x)的单调性
单调递减
单调递增
单调递增
据此可得,函数f(x)在x=-1处取得极小值,在x=1处无极值.
10.若函数f(x)=-(1+2a)x+2ln
x(a>0)在区间内有极大值,则a的取值范围是(  )
A.
B.(1,+∞)
C.(1,2)
D.(2,+∞)
答案 C
解析 f′(x)=ax-(1+2a)+=
=(a>0,x>0).
令f′(x)=0,得x=或x=2,
若f(x)在上有极大值,则<<1,
所以111.已知函数f(x)=ln
x+2ex2,g(x)=x3+kx(k∈R),若函数y=f(x)-g(x)只有1个零点,则函数g(x)在[0,e]上的最大值为(  )
A.0
B.e3+1
C.2e3+
D.2e3+1
答案 D
解析 由题意可知方程ln
x+2ex2=x3+kx只有1个实数根,
因为x>0,所以+2ex-x2=k.
令h(x)=+2ex-x2,
则h′(x)=+2e-2x=+2(e-x),
令h′(x)=0,解得x=e,
故当x∈(0,e)时,h′(x)>0,当x∈(e,+∞)时,h′(x)<0,
所以h(x)max=h(e)=+e2,
又方程+2ex-x2=k只有1个实数根,
所以函数h(x)的图象与直线y=k只有1个交点,
所以+e2=k,
故g(x)=x3+x,
g′(x)=3x2++e2>0,
故函数g(x)在[0,e]上是增函数,
g(x)max=g(e)=2e3+1.
12.(2018·江苏)若函数f(x)=2x3-ax2+1(a∈R)在(0,+∞)内有且只有一个零点,则f(x)在[-1,1]上的最大值与最小值的和为________.
答案 -3
解析 f′(x)=6x2-2ax=2x(3x-a)(x>0).
①当a≤0时,f′(x)>0,f(x)在(0,+∞)上单调递增,
又f(0)=1,∴f(x)在(0,+∞)上无零点,不合题意.
②当a>0时,由f′(x)>0,解得x>,
由f′(x)<0,解得0<x<,
∴f(x)在上单调递减,在上单调递增.
又f(x)只有一个零点,∴f=-+1=0,∴a=3.
此时f(x)=2x3-3x2+1,f′(x)=6x(x-1),
当x∈[-1,1]时,f(x)在[-1,0]上单调递增,在(0,1]上单调递减.
又f(1)=0,f(-1)=-4,f(0)=1,
∴f(x)max+f(x)min=f(0)+f(-1)=1-4=-3.
1.已知函数f(x)=x3+ax2+bx-a2-7a在x=1处取得极大值10,则的值为(  )
A.-
B.-2
C.-2或-
D.2或-
答案 A
解析 由题意知f′(x)=3x2+2ax+b,f′(1)=0,f(1)=10,
即解得或
经检验满足题意,故=-.
易错提醒 本题容易出错在解出a,b的值后,不去验证,错选了C.
2.若函数f(x)=x2-ex-ax在R上存在单调递增区间,则实数a的取值范围是________.
答案 (-∞,2ln
2-2)
解析 因为函数f(x)=x2-ex-ax,
所以f′(x)=2x-ex-a.
因为函数f(x)=x2-ex-ax在R上存在单调递增区间,
所以f′(x)=2x-ex-a>0有解,
即a<2x-ex有解.
令g(x)=2x-ex,则g′(x)=2-ex,
由g′(x)=2-ex=0,得x=ln
2,
由g′(x)=2-ex>0,得x2,
由g′(x)=2-ex<0,得x>ln
2,
所以当x=ln
2时,g(x)max=2ln
2-2.
所以a<2ln
2-2.
故实数a的取值范围是(-∞,2ln
2-2).
易错提醒 已知函数存在单调区间求参数的取值范围问题是存在性问题,其转化方法为:若f(x)存在单调递减区间,则f′(x)<0在给定区间上有解;若f(x)存在单调递增区间,则f′(x)>0在给定区间上有解.注意将其与“函数的单调区间”“函数在区间上单调”的转化方法区别开来.
1.函数f(x)=excos
x的图象在点(0,f(0))处的切线方程是(  )
A.x+y+1=0
B.x+y-1=0
C.x-y+1=0
D.x-y-1=0
答案 C
解析 f(0)=e0cos
0=1,
因为f′(x)=excos
x-exsin
x,
所以f′(0)=1,所以切线方程为y-1=x-0,
即x-y+1=0.
2.设a∈R,若函数y=ex+ax,x∈R有大于零的极值点,则(  )
A.a<-1
B.a>-1
C.a>-
D.a<-
答案 A
解析 ∵y=ex+ax,∴y′=ex+a.
∵函数y=ex+ax有大于零的极值点,
则方程y′=ex+a=0有大于零的解.
∵当x>0时,-ex<-1,∴a=-ex<-1.
3.已知函数f(x)=x3-mx2+4x-3在区间[1,2]上是增函数,则实数m的取值范围为(  )
A.4≤m≤5
B.2≤m≤4
C.m≤2
D.m≤4
答案 D
解析 由函数f(x)=x3-mx2+4x-3,
可得f′(x)=x2-mx+4,
由函数f(x)=x3-mx2+4x-3在区间[1,2]上是增函数,可得x2-mx+4≥0在区间[1,2]上恒成立,
可得m≤x+在x∈[1,2]时恒成立,
又x+≥2=4,
当且仅当x=2时取等号,可得m≤4.
4.已知函数f(x)=ax+x2-xln
a,若对任意x1,x2∈[0,1],不等式|f(x1)-f(x2)|≤a-2恒成立,则实数a的取值范围是(  )
A.[e2,+∞)
B.[e,+∞)
C.[2,e]
D.[e,e2]
答案 A
解析 依题意可知,当x∈[0,1]时,f(x)max-f(x)min≤a-2且a>2,
因为f′(x)=(ax-1)ln
a+2x,
所以当x>0时,f′(x)>0,
函数f(x)在[0,1]上单调递增,
则f(x)max=f(1)=a+1-ln
a,f(x)min=f(0)=1,
所以f(x)max-f(x)min=a-ln
a,
所以a-ln
a≤a-2,得a≥e2.
5.设函数f(x)=ex(2x-1)-ax+a,其中a<1,若存在唯一的整数x0使得f(x0)<0,则a的取值范围是(  )
A.
B.
C.
D.
答案 D
解析 设g(x)=ex(2x-1),y=ax-a,
由题意知存在唯一的整数x0使得g(x0)在直线y=ax-a的下方,
∵g′(x)=ex(2x-1)+2ex=ex(2x+1),
∴当x<-时,g′(x)<0,当x>-时,g′(x)>0,
∴当x=-时,g(x)取最小值-2e-,
当x=0时,g(0)=-1,当x=1时,g(1)=e>0,
直线y=ax-a恒过定点(1,0)且斜率为a,
故-a>g(0)=-1且g(-1)=-3e-1≥-a-a,
解得≤a<1.
6.设函数f(x)在(m,n)上的导函数为g(x),x∈(m,n),若g(x)的导函数小于零恒成立,则称函数f(x)在(m,n)上为“凸函数”.已知当a≤2时,f(x)=x3-ax2+x在(-1,2)上为“凸函数”,则函数f(x)在(-1,2)上(  )
A.既有极大值,也有极小值
B.有极大值,没有极小值
C.没有极大值,有极小值
D.既没有极大值,也没有极小值
答案 B
解析 g(x)=f′(x)=x2-ax+1.
由已知得g′(x)=x-a<0,当x∈(-1,2)时恒成立,
故a≥2,
又已知a≤2,故a=2,
此时由f′(x)=0,得x1=2-,x2=2+ (-1,2),
当x∈(-1,2-)时,f′(x)>0;
当x∈(2-,2)时,f′(x)<0,
所以函数f(x)在(-1,2)上有极大值,没有极小值.
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