十年(2015-2024)高考真题分项汇编 数学 专题16 导数及其应用小题综合 Word版含解析

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【文档说明】十年(2015-2024)高考真题分项汇编 数学 专题16 导数及其应用小题综合 Word版含解析.docx,共(48)页,2.976 MB,由小赞的店铺上传

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以下为本文档部分文字说明:

专题16导数及其应用小题综合考点十年考情(2015-2024)命题趋势考点1导数的基本计算及其应用(10年4考)2020·全国卷、2018·天津卷2016·天津卷、2015·天津卷1.掌握基本函数的导数求解,会导数的基本计算,会求切线方程,会公切线的拓展,切线内容是新高

考的命题热点,要熟练掌握2.会利用导数判断函数的单调性及会求极值最值,会根据极值点拓展求参数及其他内容,极值点也是新高考的命题热点,要熟练掌握3.会用导数研究函数的零点和方程的根,会拓展函数零点的应用,会导数与函数性质的结合,该内容也是新高考的命题热点,要熟练掌握

4.会构建函数利用导数判断函数单调性比较函数值大小关系,该内容也是新高考的命题热点,要熟练掌握5.要会导数及其性质的综考点2求切线方程及其应用(10年10考)2024·全国甲卷、2023·全国甲卷、2022·全国新Ⅱ卷2

022·全国新Ⅰ卷、2021·全国甲卷、2021·全国新Ⅱ卷2021·全国新Ⅰ卷、2020·全国卷、2020·全国卷2020·全国卷、2019·江苏卷、2019·全国卷2019·天津卷、2019·全国卷、2019·全国卷2018·全国卷、2018·全国卷

、2018·全国卷2018·全国卷、2017·全国卷、2016·全国卷2016·全国卷、2015·全国卷、2015·陕西卷2015·陕西卷考点3公切线问题(10年3考)2024·全国新Ⅰ卷、2016·全国卷、2015·全国卷考点4利用导数判断函数单调性及其应用(10年6考

)2024·全国新Ⅰ卷、2023·全国新Ⅱ卷、2023·全国乙卷2019·北京卷、2017·山东卷、2016·全国卷2015·陕西卷、2015·福建卷、2015·全国卷考点5求极值与最值及其应用(10年5考)2024·上海卷、2023·全国新Ⅱ卷、2

022·全国乙卷2022·全国甲卷、2021·全国新Ⅰ卷、2018·全国卷2018·江苏卷考点6利用导数研究函数的极值点及其应用(10年5考)2022·全国新Ⅰ卷、2022·全国乙卷、2021·全国乙卷、2017·全国卷、2016·四川卷考点7导数与

函数的基本性质结合问题(10年6考)2024·全国新Ⅰ卷、2023·全国新Ⅰ卷、2022·全国新Ⅰ卷2021·全国新Ⅱ卷、2017·山东卷、2015·四川卷合应用,加强复习考点8利用导数研究函数的零点及其应用(10年6考)2024·全国新Ⅱ卷、2

023·全国乙卷、2021·北京卷、2018·江苏卷、2017·全国卷、2015·陕西卷考点9利用导数研究方程的根及其应用(10年3考)2024·全国甲卷、2021·北京卷、2015·安徽卷2015·全国

卷、2015·安徽卷考点10构建函数利用导数判断函数单调性比较函数值大小关系(10年3考)2022·全国甲卷、2022·全国新Ⅰ卷、2021·全国乙卷考点01导数的基本计算及其应用1.(2020·全国·高考真题)设函数e()xfxxa=

+.若(1)4ef=,则a=.【答案】1【分析】由题意首先求得导函数的解析式,然后得到关于实数a的方程,解方程即可确定实数a的值【详解】由函数的解析式可得:()()()()()221xxxexaeexafxxaxa+−+−==++,则:()()()()1

2211111eaaefaa+−==++,据此可得:()241aeea=+,整理可得:2210aa−+=,解得:1a=.故答案为:1.【点睛】本题主要考查导数的运算法则,导数的计算,方程的数学思想等知识,属于中等题.2.(2018·天津·高考真题)已

知函数f(x)=exlnx,()'fx为f(x)的导函数,则()'1f的值为.【答案】e【分析】首先求导函数,然后结合导函数的运算法则整理计算即可求得最终结果.【详解】由函数的解析式可得:11()lnlnxxxfxexeexxx=+=+,则11(1)ln11fee

=+=,即()'1f的值为e,故答案为e.点睛:本题主要考查导数的运算法则,基本初等函数的导数公式等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.3.(2016·天津·高考真题)已知函数()(2+1)e

,()xfxxfx=为()fx的导函数,则(0)f的值为.【答案】3【详解】试题分析:()(2+3),(0)3.xfxxef==【考点】导数【名师点睛】求函数的导数的方法:(1)连乘积的形式:先展开

化为多项式的形式,再求导;(2)根式形式:先化为分数指数幂,再求导;(3)复杂公式:通过分子上凑分母,化为简单分式的和、差,再求导;(4)复合函数:确定复合关系,由外向内逐层求导;(5)不能直接求导:适当恒等变形,转化为能求导的形式再求

导.4.(2015·天津·高考真题)已知函数()()ln,0,fxaxxx=+,其中a为实数,()fx为()fx的导函数,若()13f=,则a的值为.【答案】3【详解】试题分析:'()lnfxaxa=+,所以'(1)3fa==.考点:导数的运算.【名师点睛】(1)在解答过程中常见的

错误有:①商的求导中,符号判定错误.②不能正确运用求导公式和求导法则.(2)求函数的导数应注意:①求导之前利用代数或三角变换先进行化简,减少运算量.②根式形式,先化为分数指数幂,再求导.③复合函数求导先确定复合关系,由外

向内逐层求导,必要时可换元处理.考点02求切线方程及其应用1.(2024·全国甲卷·高考真题)设函数()2e2sin1xxfxx+=+,则曲线()yfx=在点()0,1处的切线与两坐标轴所围成的三角形的面积为()A.16B.13C.12D.23【答案】A【分析】借助导数的几何意

义计算可得其在点()0,1处的切线方程,即可得其与坐标轴的交点坐标,即可得其面积.【详解】()()()()()222e2cos1e2sin21xxxxxxfxx++−++=,则()()()()()002e2cos010e2sin000310f++−++==,即该切线方程为13yx−=,即

31yx=+,令0x=,则1y=,令0y=,则13x=-,故该切线与两坐标轴所围成的三角形面积1111236S=−=.故选:A.2.(2023·全国甲卷·高考真题)曲线e1xyx=+在点e1,2处的切线方程为()A.e4yx=B.e2yx=C.ee44yx=+D.

e3e24yx=+【答案】C【分析】先由切点设切线方程,再求函数的导数,把切点的横坐标代入导数得到切线的斜率,代入所设方程即可求解.【详解】设曲线e1xyx=+在点e1,2处的切线方程为()e12ykx−=−

,因为e1xyx=+,所以()()()22e1ee11xxxxxyxx=++−=+,所以1e|4xky===所以()ee124yx−=−所以曲线e1xyx=+在点e1,2处的切线方程为ee44yx=+.故选:C

3.(2022·全国新Ⅱ卷·高考真题)曲线ln||yx=过坐标原点的两条切线的方程为,.【答案】1eyx=1eyx=−【分析】分0x和0x两种情况,当0x时设切点为()00,lnxx,求出函数的导函数,即可求出切线的斜

率,从而表示出切线方程,再根据切线过坐标原点求出0x,即可求出切线方程,当0x时同理可得;【详解】[方法一]:化为分段函数,分段求分0x和0x两种情况,当0x时设切点为()00,lnxx,求出函数导函数,即可求出切线的斜率,从而表示出切线

方程,再根据切线过坐标原点求出0x,即可求出切线方程,当0x时同理可得;解:因为lnyx=,当0x时lnyx=,设切点为()00,lnxx,由1yx=,所以001|xxyx==,所以切线方程为()0001lnyxxxx−=−,又切线过坐标原点,所以()

0001lnxxx−=−,解得0ex=,所以切线方程为()11eeyx−=−,即1eyx=;当0x时()lnyx=−,设切点为()()11,lnxx−,由1yx=,所以111|xxyx==,所以切线方程为()()1111lnyxxxx−−=−,又切线过坐标原点,所以(

)()1111lnxxx−−=−,解得1ex=−,所以切线方程为()11eeyx−=+−,即1eyx=−;故答案为:1eyx=;1eyx=−[方法二]:根据函数的对称性,数形结合当0x时lnyx=,设切点为()00,lnxx,由1yx=,所以001|xxyx==,所以切

线方程为()0001lnyxxxx−=−,又切线过坐标原点,所以()0001lnxxx−=−,解得0ex=,所以切线方程为()11eeyx−=−,即1eyx=;因为lnyx=是偶函数,图象为:所以当0x时的切线,只需找到1eyx=关于y轴的对称直线1eyx=

−即可.[方法三]:因为lnyx=,当0x时lnyx=,设切点为()00,lnxx,由1yx=,所以001|xxyx==,所以切线方程为()0001lnyxxxx−=−,又切线过坐标原点,所以()0001

lnxxx−=−,解得0ex=,所以切线方程为()11eeyx−=−,即1eyx=;当0x时()lnyx=−,设切点为()()11,lnxx−,由1yx=,所以111|xxyx==,所以切线方程为(

)()1111lnyxxxx−−=−,又切线过坐标原点,所以()()1111lnxxx−−=−,解得1ex=−,所以切线方程为()11eeyx−=+−,即1eyx=−;故答案为:1eyx=;1eyx=−.4.(2022

·全国新Ⅰ卷·高考真题)若曲线()exyxa=+有两条过坐标原点的切线,则a的取值范围是.【答案】()(),40,−−+【分析】设出切点横坐标0x,利用导数的几何意义求得切线方程,根据切线经过原点得到关于0x的方程,根据此方程应有两个不同的实数根,求

得a的取值范围.【详解】∵()exyxa=+,∴(1)exyxa=++,设切点为()00,xy,则()000exyxa=+,切线斜率()001exkxa=++,切线方程为:()()()00000e1exxyxaxaxx−+=++−,

∵切线过原点,∴()()()00000e1exxxaxax−+=++−,整理得:2000xaxa+−=,∵切线有两条,∴240aa=+,解得4a<-或0a,∴a的取值范围是()(),40,−−

+,故答案为:()(),40,−−+5.(2021·全国甲卷·高考真题)曲线2x1yx2−=+在点()1,3−−处的切线方程为.【答案】520xy−+=【分析】先验证点在曲线上,再求导,代入切线方程公式即可.

【详解】由题,当=1x−时,=3y−,故点在曲线上.求导得:()()()()222221522xxyxx+−−==++,所以1|5xy=−=.故切线方程为520xy−+=.故答案为:520xy−+=.6.(2021·全国新Ⅱ卷·高考真题)已知函数12()1,0,0xfxexx=

−,函数()fx的图象在点()()11,Axfx和点()()22,Bxfx的两条切线互相垂直,且分别交y轴于M,N两点,则||||AMBN取值范围是.【答案】()0,1【分析】结合导数的几何意义可得120xx+=,结合直线方程及两点间距离公式可得1211xeAxM=+,2221xeBxN

=+,化简即可得解.【详解】由题意,()1011,0,xxxexfxeex=−−−=,则()0,,0xxxfxeex−=,所以点()11,1xAxe−和点()22,1xBxe−,12,xxAMBNkeke=−=,所以12121,0xxeexx−=−+=,

所以()()111111,0:,11xxxxeexxeAMeyMx−+=−−−+,所以()112221111xxxexexAM+=+=,同理2221xeBxN=+,所以()1111212222122221110,1111xxxxxxxexeeee

eeNxAMB−===++++++=.故答案为:()0,1【点睛】关键点点睛:解决本题的关键是利用导数的几何意义转化条件120xx+=,消去一个变量后,运算即可得解.7.(2021·全国新Ⅰ卷·高考真题)若过点(),ab

可以作曲线exy=的两条切线,则()A.ebaB.eabC.0ebaD.0eab【答案】D【分析】解法一:根据导数几何意义求得切线方程,再构造函数,利用导数研究函数图象,结合图形确定结果;

解法二:画出曲线xye=的图象,根据直观即可判定点(),ab在曲线下方和x轴上方时才可以作出两条切线.【详解】在曲线xye=上任取一点(),tPte,对函数xye=求导得exy=,所以,曲线xye=在点P处的切线方程为()ttyeext−=−,即()1ttyexte=+−,由题意可知,

点(),ab在直线()1ttyexte=+−上,可得()()11tttbaeteate=+−=+−,令()()1tftate=+−,则()()tftate=−.当ta时,()0ft,此时函数()ft单调递增,当ta时,()0ft,此时函数()ft单调递减,所以,()()maxaft

fae==,由题意可知,直线yb=与曲线()yft=的图象有两个交点,则()maxabfte=,当1ta+时,()0ft,当1ta+时,()0ft,作出函数()ft的图象如下图所示:由图可知,当0abe

时,直线yb=与曲线()yft=的图象有两个交点.故选:D.解法二:画出函数曲线xye=的图象如图所示,根据直观即可判定点(),ab在曲线下方和x轴上方时才可以作出两条切线.由此可知0abe.故选:D.【点睛】解法一是严格的证明求解方法,其中的极限处理在中

学知识范围内需要用到指数函数的增长特性进行估计,解法二是根据基于对指数函数的图象的清晰的理解与认识的基础上,直观解决问题的有效方法.8.(2020·全国·高考真题)若直线l与曲线y=x和x2+y2=15都

相切,则l的方程为()A.y=2x+1B.y=2x+12C.y=12x+1D.y=12x+12【答案】D【分析】根据导数的几何意义设出直线l的方程,再由直线与圆相切的性质,即可得出答案.【详解】设直线l在曲线yx=上的切点为()

00,xx,则00x,函数yx=的导数为12yx=,则直线l的斜率012kx=,设直线l的方程为()00012yxxxx−=−,即0020xxyx−+=,由于直线l与圆2215xy+=相切,则001145xx=+,两边平方并整理得2005410xx−−=,解得01x=,015

x=−(舍),则直线l的方程为210xy−+=,即1122yx=+.故选:D.【点睛】本题主要考查了导数的几何意义的应用以及直线与圆的位置的应用,属于中档题.9.(2020·全国·高考真题)函数43()2fxxx=−的图像在点(1(1))f,处的切线方程为()A.21

yx=−−B.21yx=−+C.23yx=−D.21yx=+【答案】B【分析】求得函数()yfx=的导数()fx,计算出()1f和()1f的值,可得出所求切线的点斜式方程,化简即可.【详解】()432fxxx=−,()3246fxx

x=−,()11f=−,()12f=−,因此,所求切线的方程为()121yx+=−−,即21yx=−+.故选:B.【点睛】本题考查利用导数求解函图象的切线方程,考查计算能力,属于基础题10.(2020·全国·高考真题)曲线ln1yxx=++的一条切线的斜率为2,则该切线的方程

为.【答案】2yx=【分析】设切线的切点坐标为00(,)xy,对函数求导,利用0|2xy=,求出0x,代入曲线方程求出0y,得到切线的点斜式方程,化简即可.【详解】设切线的切点坐标为001(,),ln1,1xyyxxyx=++=+,0000

1|12,1,2xxyxyx==+===,所以切点坐标为(1,2),所求的切线方程为22(1)yx−=−,即2yx=.故答案为:2yx=.【点睛】本题考查导数的几何意义,属于基础题.11.(2019·江苏·

高考真题)在平面直角坐标系xOy中,点A在曲线y=lnx上,且该曲线在点A处的切线经过点(-e,-1)(e为自然对数的底数),则点A的坐标是.【答案】(e,1).【分析】设出切点坐标,得到切线方程,然后求解方程得到横坐标的值可得切点坐标.【详解】设点()00,A

xy,则00lnyx=.又1yx=,当0xx=时,01yx=,点A在曲线lnyx=上的切线为0001()yyxxx−=−,即00ln1xyxx−=−,代入点(),1e−−,得001ln1exx−−−=−,即00ln

xxe=,考查函数()lnHxxx=,当()0,1x时,()0Hx,当()1,x+时,()0Hx,且()'ln1Hxx=+,当1x时,()()'0,HxHx单调递增,注意到()Hee=,故00lnxxe=

存在唯一的实数根0xe=,此时01y=,故点A的坐标为(),1Ae.【点睛】导数运算及切线的理解应注意的问题:一是利用公式求导时要特别注意除法公式中分子的符号,防止与乘法公式混淆.二是直线与曲线公共点的个数不是切线的本质,直线与曲线只有一个公共点,直线不一定是曲线的切线,同样,直线是

曲线的切线,则直线与曲线可能有两个或两个以上的公共点.12.(2019·全国·高考真题)已知曲线elnxyaxx=+在点()1,ae处的切线方程为2yxb=+,则A.,1aeb==−B.,1aeb==C.1,1aeb−==D.1,1aeb−==−【答案】

D【解析】通过求导数,确定得到切线斜率的表达式,求得a,将点的坐标代入直线方程,求得b.【详解】详解:ln1,xyaex=++1|12xkyae===+=,1ae−=将(1,1)代入2yxb=+得

21,1bb+==−,故选D.【点睛】本题关键得到含有a,b的等式,利用导数几何意义和点在曲线上得到方程关系.13.(2019·天津·高考真题)曲线cos2xyx=−在点()0,1处的切线方程为.【答案】220xy+−=【分析】利用导数值

确定切线斜率,再用点斜式写出切线方程.【详解】1'sin2yx=−−,当0x=时其值为12−,故所求的切线方程为112yx−=−,即220xy+−=.【点睛】曲线切线方程的求法:(1)以曲线上的点(x0,f(x0))为切点的切线方程的求解步骤:①求出函数f(x)的导数f′(

x);②求切线的斜率f′(x0);③写出切线方程y-f(x0)=f′(x0)(x-x0),并化简.(2)如果已知点(x1,y1)不在曲线上,则设出切点(x0,y0),解方程组0010010()'()yfxyyfxxx=−=−得切点(x0,y

0),进而确定切线方程.14.(2019·全国·高考真题)曲线23()exyxx=+在点(0,0)处的切线方程为.【答案】30xy−=.【分析】本题根据导数的几何意义,通过求导数,确定得到切线的斜率,利用直线方程的点斜式求得切线方程【详解】详解:/223(21

)3()3(31),xxxyxexxexxe=+++=++所以,/0|3xky===所以,曲线23()exyxx=+在点(0,0)处的切线方程为3yx=,即30xy−=.【点睛】准确求导数是进一步计算的基础,本题易因为导数的运算法则掌握不熟,二导致计算错误.求导要“慢

”,计算要准,是解答此类问题的基本要求.15.(2019·全国·高考真题)曲线y=2sinx+cosx在点(π,–1)处的切线方程为A.10xy−−−=B.2210xy−−−=C.2210xy+−

+=D.10xy+−+=【答案】C【分析】先判定点(,1)−是否为切点,再利用导数的几何意义求解.【详解】当x=时,2sincos1y=+=−,即点(,1)−在曲线2sincosyxx=+上.2cossi

n,yxx=−2cossin2,xy==−=−则2sincosyxx=+在点(,1)−处的切线方程为(1)2()yx−−=−−,即2210xy+−+=.故选C.【点睛】本题考查利用导数工具研究曲线

的切线方程,渗透了直观想象、逻辑推理和数学运算素养.采取导数法,利用函数与方程思想解题.学生易在非切点处直接求导数而出错,首先证明已知点是否为切点,若是切点,可以直接利用导数求解;若不是切点,设出切点,再求导,然后列出

切线方程.16.(2018·全国·高考真题)设函数()()321fxxaxax=+−+.若()fx为奇函数,则曲线()yfx=在点()00,处的切线方程为()A.2yx=−B.yx=−C.2yx=D.yx=

【答案】D【详解】分析:利用奇函数偶次项系数为零求得1a=,进而得到()fx的解析式,再对()fx求导得出切线的斜率k,进而求得切线方程.详解:因为函数()fx是奇函数,所以10a−=,解得1a=,所以3()fxxx=+,2()31xf'x=+,所以'(0)1,(

0)0ff==,所以曲线()yfx=在点(0,0)处的切线方程为(0)'(0)yffx−=,化简可得yx=,故选D.点睛:该题考查的是有关曲线()yfx=在某个点00(,())xfx处的切线方程的问题,在求解的过程中,首先需要确定函数解析式,此时利用到结论多项式函数中,奇函数不

存在偶次项,偶函数不存在奇次项,从而求得相应的参数值,之后利用求导公式求得'()fx,借助于导数的几何意义,结合直线方程的点斜式求得结果.17.(2018·全国·高考真题)曲线()1exyax=+在点()01,处的切线的斜率为2−,则=a.【答案】3−【分析】求导,利用导数的几何

意义计算即可.【详解】解:()y1xxaeaxe=++则()f012a=+=−所以3a=−故答案为-3.【点睛】本题主要考查导数的计算和导数的几何意义,属于基础题.18.(2018·全国·高考真题)曲线2lnyx=在点()1

,0处的切线方程为.【答案】22yx=−【分析】求导2()fxx=,可得斜率(1)2kf==,进而得出切线的点斜式方程.【详解】由()2lnyfxx==,得2()fxx=,则曲线2lnyx=在点(1,0)处的切线的斜率为(1)2kf==,则所求切线方程为02

(1)yx−=−,即22yx=−.【点睛】求曲线在某点处的切线方程的步骤:①求出函数在该点处的导数值即为切线斜率;②写出切线的点斜式方程;③化简整理.19.(2018·全国·高考真题)曲线2ln(1)yx=

+在点(0,0)处的切线方程为.【答案】2yx=【分析】先求导数,再根据导数几何意义得切线斜率,最后根据点斜式求切线方程.【详解】2222101ykyxx====++【点睛】求曲线的切线要注意“过点P的切线”与“

在点P处的切线”的差异,过点P的切线中,点P不一定是切点,点P也不一定在已知曲线上,而在点P处的切线,必以点P为切点.20.(2017·全国·高考真题)曲线21yxx=+在点(1,2)处的切线方程为.【答案】1yx=+【详

解】设()yfx=,则21()2fxxx=−,所以(1)211f=−=,所以曲线21yxx=+在点(1,2)处的切线方程为21(1)yx−=−,即1yx=+.点睛:求曲线的切线方程是导数的重要应用之一,用导数求切线方程的关键在于求出斜率,其求法为:设00(,)Pxy是曲线()yfx=上的一点

,则以P为切点的切线方程是000()()yyfxxx−=−.若曲线()yfx=在点00(,())Pxfx处的切线平行于y轴(即导数不存在)时,由切线定义知,切线方程为0xx=.21.(2016·全国·高考真题)已知()fx为偶函

数,当0x时,1()exfxx−−=−,则曲线()yfx=在点(1,2)处的切线方程是.【答案】2yx=【详解】试题分析:当0x时,0x−,则1()exfxx−−=+.又因为()fx为偶函数,所以1()()exfxfxx−=−=+,所以1()e1xfx

−=+,则(1)2f=,所以切线方程为22(1)yx−=−,即2yx=.【考点】函数的奇偶性、解析式及导数的几何意义【知识拓展】本题题型可归纳为“已知当0x时,函数()yfx=,则当0x时,求函数的解析式”.有如下结论:若函数()fx

为偶函数,则当0x时,函数的解析式为()yfx=−;若()fx为奇函数,则函数的解析式为()yfx=−−.22.(2016·全国·高考真题)已知()fx为偶函数,当0x时,()ln()3fxxx=−+,则曲线()yfx=在点(1,3)−处的切线方程是.【答案】21yx=−−【详解

】试题分析:当0x时,0x−,则()ln3fxxx−=−.又因为()fx为偶函数,所以()()ln3fxfxxx=−=−,所以1()3fxx=−,则切线斜率为(1)2f=−,所以切线方程为32(1)yx+=−−,即21yx=−−.【考点】函数的奇偶性与解析式,导数的几何意义.【知

识拓展】本题题型可归纳为“已知当0x时,函数()yfx=,则当0x时,求函数的解析式”.有如下结论:若函数()fx为偶函数,则当0x时,函数的解析式为()yfx=−;若()fx为奇函数,则函数的解析式为()yfx=−−.23.(2015·全国·高考真题)已知函数

()31fxaxx=++的图像在点()()1,1f的处的切线过点()2,7,则=a.【答案】1【详解】试题分析:()()2'31'131,(1)2:(2)(31)(1)7(2)fxaxfafalyaaxa=+=+=+−+=+−−+(31)(21)1aa=+−=.考点:1、导

数的几何意义;2、直线方程.【方法点晴】本题考查导数的几何意义、直线方程,涉及分特殊与一般思想、数形结合思想和转化化归思想,考查逻辑思维能力、等价转化能力、运算求解能力,综合性较强,属于较难题型.首先求导可得()()2'31'131,(1)2:(2)(31

)(1)7(2)fxaxfafalyaaxa=+=+=+−+=+−−+(31)a=+•(21)1a−=.24.(2015·陕西·高考真题)设曲线xye=在点(0,1)处的切线与曲线1(0)yxx=上点处的切线垂直,则的坐标为.【答案】【详解】设00(,)Pxy.对

y=ex求导得y′=ex,令x=0,得曲线y=ex在点(0,1)处的切线斜率为1,故曲线1(0)yxx=上点P处的切线斜率为-1,由02011xxyx==−=−,得01x=,则01y=,所以P的坐标为(1,

1).考点:导数的几何意义.25.(2015·陕西·高考真题)函数xyxe=在其极值点处的切线方程为.【答案】1ye=−【详解】()()(1)xxyfxxefxxe===+,令()01fxx==−,此时1(1)fe−=−函数xyxe=在其极值点处的切线方程为1ye=−考点::导

数的几何意义.考点03公切线问题1.(2024·全国新Ⅰ卷·高考真题)若曲线exyx=+在点()0,1处的切线也是曲线ln(1)yxa=++的切线,则=a.【答案】ln2【分析】先求出曲线exyx=+在()0,

1的切线方程,再设曲线()ln1yxa=++的切点为()()00,ln1xxa++,求出y,利用公切线斜率相等求出0x,表示出切线方程,结合两切线方程相同即可求解.【详解】由exyx=+得e1xy=+,00|e12xy==+=,故曲线exyx=+在()0,1处的切

线方程为21yx=+;由()ln1yxa=++得11yx=+,设切线与曲线()ln1yxa=++相切的切点为()()00,ln1xxa++,由两曲线有公切线得0121yx==+,解得012x=−,则切点为11,ln22a

−+,切线方程为112ln21ln222yxaxa=+++=++−,根据两切线重合,所以ln20a−=,解得ln2a=.故答案为:ln22.(2016·全国·高考真题)若直线ykxb=+是曲线ln2yx=+的切线,也是曲线ln(1)yx=+的切线,则b=.【

答案】1ln2−【详解】试题分析:对函数ln2yx=+求导得1yx=,对ln(1)yx=+求导得11yx=+,设直线ykxb=+与曲线ln2yx=+相切于点111(,)Pxy,与曲线ln(1)yx=

+相切于点222(,)Pxy,则1122ln2,ln(1)yxyx=+=+,由点111(,)Pxy在切线上得()1111ln2()yxxxx−+=−,由点222(,)Pxy在切线上得2221ln(1)()1yxxxx−+=−+,这两条直线表示同一条

直线,所以,解得11111,2,ln211ln22xkbxx====+−=−.【考点】导数的几何意义【名师点睛】函数f(x)在点x0处的导数f′(x0)的几何意义是曲线y=f(x)在点P(x0,y0)处的切线的斜率.相应地,切线

方程为y−y0=f′(x0)(x−x0).注意:求曲线切线时,要分清在点P处的切线与过点P的切线的不同.3.(2015·全国·高考真题)已知曲线lnyxx=+在点()1,1处的切线与曲线()221yaxax=+++相切,则a=.【答案】8【详解】试题分析:函数lnyxx=+在(1

,1)处的导数为111|1|2xxyx===+=,所以切线方程为;曲线2(2)1yaxax=+++的导函数的为,因与该曲线相切,可令,当时,曲线为直线,与直线平行,不符合题意;当时,代入曲线方程可求得切点,代入切线方程即可求得.考点:导函数的运用.【方法点睛

】求曲线在某一点的切线,可先求得曲线在该点的导函数值,也即该点切线的斜率值,再由点斜式得到切线的方程,当已知切线方程而求函数中的参数时,可先求得函数的导函数,令导函数的值等于切线的斜率,这样便能确定切点的横坐标,再将横坐标代入曲线(切线)得到纵坐标得到

切点坐标,并代入切线(曲线)方程便可求得参数.考点04利用导数判断函数单调性及其应用1.(2024·全国新Ⅰ卷·高考真题)(多选)设函数2()(1)(4)fxxx=−−,则()A.3x=是()fx的极小值点B.当01x时,()2

()fxfxC.当12x时,4(21)0fx−−D.当10x−时,(2)()fxfx−【答案】ACD【分析】求出函数()fx的导数,得到极值点,即可判断A;利用函数的单调性可判断B;根据函数()fx在()1,3上的值域即可判断C;直接作差可判断D.【详解】对A

,因为函数()fx的定义域为R,而()()()()()()22141313fxxxxxx=−−+−=−−,易知当()1,3x时,()0fx,当(),1x−或()3,x+时,()0fx函数()fx在(),1−上单调递增

,在()1,3上单调递减,在()3,+上单调递增,故3x=是函数()fx的极小值点,正确;对B,当01x时,()210xxxx−=−,所以210xx,而由上可知,函数()fx在()0,1上单调递增,所以()()2fxfx,错误;对C,当12x时,1213x−,而由上

可知,函数()fx在()1,3上单调递减,所以()()()1213ffxf−,即()4210fx−−,正确;对D,当10x−时,()()()()()()222(2)()12141220fx

fxxxxxxx−−=−−−−−−=−−,所以(2)()fxfx−,正确;故选:ACD.2.(2023·全国新Ⅱ卷·高考真题)已知函数()elnxfxax=−在区间()1,2上单调递增,则a的最小值为().A.2eB.eC.1e−D.2e−【答案】C【分析】根据()1e0xfxax=−在(

)1,2上恒成立,再根据分参求最值即可求出.【详解】依题可知,()1e0xfxax=−在()1,2上恒成立,显然0a,所以1exxa,设()()e,1,2xgxxx=,所以()()1e0xgxx=+,所以()gx在()1,2上单调

递增,()()1egxg=,故1ea,即11eea−=,即a的最小值为1e−.故选:C.3.(2023·全国乙卷·高考真题)设()0,1a,若函数()()1xxfxaa=++在()0,+上单调递增,则a的取值范围是.【答案】51,1

2−【分析】原问题等价于()()()ln1ln10xxfxaaaa=+++恒成立,据此将所得的不等式进行恒等变形,可得()1lnln1xaaaa+−+,由右侧函数的单调性可得实数a的二次不等式,求解二次不等式后可确定

实数a的取值范围.【详解】由函数的解析式可得()()()ln1ln10xxfxaaaa=+++在区间()0,+上恒成立,则()()1ln1lnxxaaaa++−,即()1lnln1xaaaa+−+在区间()0,+

上恒成立,故()01ln1ln1aaaa+=−+,而()11,2a+,故()ln10a+,故()ln1ln01aaa+−即()1101aaa+,故5112a−,结合题意可得

实数a的取值范围是51,12−.故答案为:51,12−.4.(2019·北京·高考真题)设函数f(x)=ex+ae−x(a为常数).若f(x)为奇函数,则a=;若f(x)是R上的增函数,则a的取值范围是.【答案】-1;(

,0−.【分析】首先由奇函数的定义得到关于a的恒等式,据此可得a的值,然后利用导函数的解析式可得a的取值范围.【详解】若函数()xxfxeae−=+为奇函数,则()()(),xxxxfxfxeaeeae−−−=−+=−+,()()10xxaee−++=对任意的x恒成立.若函数()xxfxea

e−=+是R上的增函数,则()'0xxfxeae−=−恒成立,2,0xaea.即实数a的取值范围是(,0−【点睛】本题考查函数的奇偶性、单调性、利用单调性确定参数的范围.解答过程中,需利用转化与化归思想,转化成恒成立问题.注重重点知识、基础知识、基本运算能力的考查.5.(2017

·山东·高考真题)若函数()exfx(e=2.71828L,是自然对数的底数)在()fx的定义域上单调递增,则称函数()fx具有M性质,下列函数中具有M性质的是A.()2xfx−=B.()2fxx=C.()-3xfx=D.()co

sfxx=【答案】A【详解】对于A,令()e2xxgx−=,11()e(22ln)e2(1ln)022xxxxxgx−−−=+=+,则()gx在R上单调递增,故()fx具有M性质,故选A.【名师点睛】(1)确定函数单调区间的

步骤:①确定函数f(x)的定义域;②求f′(x);③解不等式f′(x)>0,解集在定义域内的部分为单调递增区间;④解不等式f′(x)<0,解集在定义域内的部分为单调递减区间.(2)根据函数单调性确定参数范围的方法:①利用集合间的包含关系处理:y=f(x

)在(a,b)上单调,则区间(a,b)是相应单调区间的子集.②转化为不等式的恒成立问题,即转化为“若函数单调递增,则f′(x)≥0;若函数单调递减,则f′(x)≤0”来求解.6.(2016·全国·高考真题)若函数()1sin2sin3fxxxax=−+在R上单调递增,则a的取值

范围是A.1,1−B.11,3−C.11,33−D.11,3−−【答案】C【详解】试题分析:()21cos2cos03fxxax=−+…对xR恒成立,故()

2212cos1cos03xax−−+…,即245coscos033axx−+…恒成立,即245033tat−++…对1,1t−恒成立,构造()24533fttat=−++,开口向下的二次函数()ft的最小值的可能值为端点值,故只需保证()()1103{1

103fafa−=−=+……,解得1133a−剟.故选C.【考点】三角变换及导数的应用【名师点睛】本题把导数与三角函数结合在一起进行考查,有所创新,求解的关键是把函数单调性转化为不等式恒成立,再进一步转化为二次函数在闭区间上的最值问题,注意与三角函数值域或最值有关的问题,即注意正、

余弦函数的有界性.7.(2015·陕西·高考真题)设()sinfxxx=−,则()fx=A.既是奇函数又是减函数B.既是奇函数又是增函数C.是有零点的减函数D.是没有零点的奇函数【答案】B【详解】试题分析:函数的定义域为,关于原点对称,,因此函数是奇函数,不恒等于0,函数是

增函数,故答案为B.考点:函数的奇偶性和单调性.8.(2015·福建·高考真题)若定义在R上的函数()fx满足()01f=−,其导函数()fx满足()1fxk,则下列结论中一定错误的是()A.11fkkB.111fkk−C.1

111fkk−−D.111kfkk−−【答案】C【详解】试题分析:令()g()xfxkx=−,则()'()0gxfxk=−,因此1111g()(0)(0)1111111kkgfffkkkkkk−−=−−−−−−,所以选C.考点:利

用导数研究不等式【方法点睛】利用导数解抽象函数不等式,实质是利用导数研究对应函数单调性,而对应函数需要构造.构造辅助函数常根据导数法则进行:如()()fxfx构造()()xfxgxe=,()()0fxfx+构造()()xgxefx=,()()xfxfx构造()()fxgxx

=,()()0xfxfx+构造()()gxxfx=等9.(2015·全国·高考真题)设函数'()fx是奇函数()fx(xR)的导函数,(1)0f−=,当0x时,'()()0xfxfx−,则使得()0fx成立的x的取值范围是A.(,1)(0,1)−−B.(1,

0)(1,)-??C.(,1)(1,0)−−−D.(0,1)(1,)+【答案】A【详解】构造新函数()()fxgxx=,()()()2'xfxfxgxx−=,当0x时()'0gx.所以在()0,+上()()fxgxx=单减,又

()10f=,即()10g=.所以()()0fxgxx=可得01x,此时()0fx,又()fx为奇函数,所以()0fx在()(),00,−+上的解集为:()(),10,1−−.故选A.点睛:本题主要考

查利用导数研究函数的单调性,需要构造函数,例如()()xfxfx−,想到构造()()fxgxx=.一般:(1)条件含有()()fxfx+,就构造()()xgxefx=,(2)若()()fxfx−,就构造()()

xfxgxe=,(3)()()2fxfx+,就构造()()2xgxefx=,(4)()()2fxfx−就构造()()2xfxgxe=,等便于给出导数时联想构造函数.考点05求极值与最值及其应用1.(2024·上海·高考真题)已知函数()fx的定义域为R,定义集合()()()

0000,,,Mxxxxfxfx=−R,在使得1,1M=−的所有()fx中,下列成立的是()A.存在()fx是偶函数B.存在()fx在2x=处取最大值C.存在()fx是严格增函数D.存在()fx在=1x−处取到极小值【答案】B【分析】对于ACD利用反证法并结合函数奇偶性、单调性以

及极小值的概念即可判断,对于B,构造函数()2,1,111,1xfxxxx−−=−即可判断.【详解】对于A,若存在()yfx=是偶函数,取01[1,1]x=−,则对于任意(,1),()(1)xfxf−,而(1)(1)ff−=,矛盾,故A错误;对于B,可构造函数

()2,1,,11,1,1,xfxxxx−−=−满足集合1,1M=−,当1x−时,则()2fx=−,当11x−时,()1,1fx−,当1x时,()1fx=,则该函数()fx的最大值是()2f,则

B正确;对C,假设存在()fx,使得()fx严格递增,则M=R,与已知1,1M=−矛盾,则C错误;对D,假设存在()fx,使得()fx在=1x−处取极小值,则在1−的左侧附近存在n,使得()()1fnf−,这与已知集合M的

定义矛盾,故D错误;故选:B.2.(2023·全国新Ⅱ卷·高考真题)若函数()()2ln0bcfxaxaxx=++既有极大值也有极小值,则().A.0bcB.0abC.280bac+D.0ac【答案】BCD【分析】求出函数()fx的导数()fx,由已知可

得()fx在(0,)+上有两个变号零点,转化为一元二次方程有两个不等的正根判断作答.【详解】函数2()lnbcfxaxxx=++的定义域为(0,)+,求导得223322()abcaxbxcfxxxxx−−=−−=,因为函数()fx

既有极大值也有极小值,则函数()fx在(0,)+上有两个变号零点,而0a,因此方程220axbxc−−=有两个不等的正根12,xx,于是21212Δ80020bacbxxacxxa=++==−,即有280bac+,0

ab,0ac,显然20abc,即0bc,A错误,BCD正确.故选:BCD3.(2022·全国乙卷·高考真题)函数()()cos1sin1fxxxx=+++在区间0,2π的最小值、最大值分别为()A.ππ22−,B.3ππ22

−,C.ππ222−+,D.3ππ222−+,【答案】D【分析】利用导数求得()fx的单调区间,从而判断出()fx在区间0,2π上的最小值和最大值.【详解】()()()sinsin1cos1cosfxxxxxxx

=−+++=+,所以()fx在区间π0,2和3π,2π2上()0fx¢>,即()fx单调递增;在区间π3π,22上()0fx,即()fx单调递减,又()()02π2ff==,ππ222f=

+,3π3π3π11222f=−++=−,所以()fx在区间0,2π上的最小值为3π2−,最大值为π22+.故选:D4.(2022·全国甲卷·高考真题)当1x=时,函数()lnbfxaxx=+取得

最大值2−,则(2)f=()A.1−B.12−C.12D.1【答案】B【分析】根据题意可知()12f=−,()10f=即可解得,ab,再根据()fx即可解出.【详解】因为函数()fx定义域为()0,+,所以依题可知,()12f=−,()10f

=,而()2abfxxx−=,所以2,0bab=−−=,即2,2ab=−=−,所以()222fxxx=−+,因此函数()fx在()0,1上递增,在()1,+上递减,1x=时取最大值,满足题意,即有(

)112122f=−+=−.故选:B.5.(2021·全国新Ⅰ卷·高考真题)函数()212lnfxxx=−−的最小值为.【答案】1【分析】由解析式知()fx定义域为(0,)+,讨论102x、112x

、1x,并结合导数研究的单调性,即可求()fx最小值.【详解】由题设知:()|21|2lnfxxx=−−定义域为(0,)+,∴当102x时,()122lnfxxx=−−,此时()fx单调递减;当112x时

,()212lnfxxx=−−,有2()20fxx=−,此时()fx单调递减;当1x时,()212lnfxxx=−−,有2()20fxx=−,此时()fx单调递增;又()fx在各分段的界点处连续,∴综上有:01x时,()fx单调递减,1x时,()fx单调递增;∴()(1)1

fxf=故答案为:1.6.(2018·全国·高考真题)已知函数()2sinsin2fxxx=+,则()fx的最小值是.【答案】332−【分析】方法一:由()()14cos1cos2fxxx=+−,确定出函数的单调区间,减区间,从而确定出函数的最小值点,代入求得函数

的最小值.【详解】[方法一]:【通性通法】导数法()22()2cos2cos22cos22cos14cos2cos2fxxxxxxx=+=+−=+−2(cos1)(2cos1)xx=+−.令()0fx,得1cos2x,

即()fx在区间ππ2π,2π()33kkk−+Z内单调递增;令()0fx,得1cos2x,即()fx在区间π5π2π,2π()33kkk++Z内单调递减.则minπ33[()]2π32fxfk−=−=.故答案为:332−.[方法二]:三元基本不等式的

应用因为()2sin2sincos2sin(1cos)fxxxxxx=+=+,所以2223()4sin(1cos)4(1cos)(1cos)fxxxxx=+=−+4(33cos)(1cos)(1cos)(1cos)3xxxx=−+++444(33cos)

(1cos)(1cos)(1cos)432734324xxxx−++++++==.当且仅当33cos1cosxx−=+,即1cos2x=时,取等号.根据()()fxfx−=−可知,()fx是奇函数,于是min

333333(),,[()]222fxfx−=−,此时31sin,cos22xx=−=.故答案为:332−.[方法三]:升幂公式+多元基本不等式2()sinsin22sin(1cos)4sincos2cos222xxxfxxxxx=+=+=,322622()64sincos6

4sin1sin2222xxxxfx==−422223sin1sin1sin1sin64272222344xxxx+−+−+−=,当且仅当223sin1sin22

xx=−,即1sin22x=时,2max27()4fx=.根据()()fxfx−=−可知,()fx是奇函数,于是min333333(),,[()]222fxfx−=−.故答案为:332−.[方法四]:化同角+多元基本不等式+放缩2()sinsin22sin(

1cos)4sincos2cos222xxxfxxxxx=+=+=2221224238tan8tan8tan3322221111tantan14tan2333232xxxxxx=−−=−++++,当且仅当213tan,tan23

23xx==−时等号成立.故答案为:332−.[方法五]:万能公式+换元+导数求最值设tan2t=,则()fx可化为2222242218()2211112ttttgtttttt−=+=+++++,当0=t时,()0gt=;当0t时,38()12gtttt=++,对分母求导后易知,当3t3

=−时,()gt有最小值332−.故答案为:332−.[方法六]:配方法()22()2sin2sincos2sin2sincos3sincos1fxxxxxxxxx=+=+++−2223233333cos2sinc

ossinsin2sin3322xxxxxx=+++++−2232333333(3cossin)sin33222xxx=+++−−,当且仅当3cossin0,3sin0,2xxx+=+=即π2π,3xkk=−Z时

,()fx取最小值332−.故答案为:332−.[方法七]:【最优解】周期性应用+导数法因为()2sinsin2fxxx=+,所以()()()()+2π2sin+2πsin2+2π=2sinsin2fxxxxxfx=++

=,即函数()fx的一个周期为2π,因此0,2πx时,()fx的最小值即为函数的最小值.当0,πx时,()()2sinsin22sin1cos0fxxxxx=+=+,当π,2πx时,因为()22()2cos2cos22cos22c

os14cos2cos2fxxxxxxx=+=+−=+−2(cos1)(2cos1)xx=+−,令()0fx=,解得πx=或5π3x=,由()π0f=,()2π0f=,533π32f=−,所以()fx的最小值为332−.

故答案为:332−.【整体点评】方法一:直接利用导数判断函数的单调性,得出极值点,从而求出最小值,是求最值的通性通法;方法二:通过对函数平方,创造三元基本不等式的使用条件,从而解出;方法三:基本原理同方法三,通过化同角利用多元基本不等式求解,难度较高;方法四:通过化同角以及化同名函数,

放缩,再结合多元基本不等式求解,难度较高;方法五:通过万能公式化简换元,再利用导数求出最值,该法也较为常规;方法六:通过配方,将函数转化成平方和的形式,构思巧妙;方法七:利用函数的周期性,缩小函数的研究范围,再利用闭区间上的最值求法解出,解法常规,是该题的最优解.7.(201

8·江苏·高考真题)若函数()()3221fxxaxaR=−+在()0,+内有且只有一个零点,则()fx在1,1−上的最大值与最小值的和为.【答案】3−【分析】方法一:利用导数判断函数()fx在(0,)+上的单调性,确定零点位置,求出参数a,再根据函数()fx在1,1

−上的单调性确定函数最值,即可解出.【详解】[方法一]:【通性通法】单调性法求导得2()62fxxax=−,当0a时,函数()fx在区间(0,)+内单调递增,且()(0)1fxf=,所以函数()fx在(0,)+内无零点;当0a时,函数()fx

在区间0,3a内单调递减,在区间,3a+内单调递增.当0x=时,(0)1f=;当x→+时,()fx→+.要使函数()fx在区间(0,)+内有且仅有一个零点,只需03af=

,解得3a=.于是函数()fx在区间[1,0]−上单调递增,在区间(0,1]上单调递减,maxmin[()](0)1,[()](1)4fxffxf===−=−,所以最大值与最小值之和为3−.故答案为:3−.[方

法二]:等价转化由条件知3221xax+=有唯一的正实根,于是3222112xaxxx+==+.令21()2,0gxxxx=+,则()333212()2xgxxx=−=−,所以()gx在区间(0,1)内单调递减,在区间(1,)+内单调递增,且(1)3g=,当0x→时,()g

x→+;当x→+时,()gx→+.只需直线ya=与()gx的图像有一个交点,故3a=,下同方法一.[方法三]:【最优解】三元基本不等式同方法二得,3222111233axxxxxxxx=+=++=,当且仅当1x=时取等号,要满足条件只需3a=,下同方法一.[方法四]

:等价转化由条件知3221xax+=有唯一的正实根,即方程212xax+=有唯一的正实根,整理得()2120xaxx=−+,即函数()21gxx=与直线2yxa=−+在第一象限内有唯一的交点.于是平移直线2yxa=−+与曲线21()gxx=相切时,满足题意,如图.设切点0201,xx

,因为32()gxx=−,于是3022x−=−,解得01,3xa==,下同方法一.【整体点评】方法一:利用导数得出函数在(0,)+上的单调性,确定零点位置,求出参数,进而问题转化为闭区间上的最值问题,从而解出,是该类型题的通性通法;方法二:利用等价转化思想,函数在(0,)+上有唯一零点转化

为两函数图象有唯一交点,从而求出参数,使问题得解;方法三:通过三元基本不等式确定取最值条件,从而求出参数,使问题得解,是该题的最优解;方法四:将函数在(0,)+上有唯一零点转化为直线与曲线相切,从而求出参数,使问题得解.考点06利用导数研究

函数的极值点及其应用1.(2022·全国新Ⅰ卷·高考真题)(多选)已知函数3()1fxxx=−+,则()A.()fx有两个极值点B.()fx有三个零点C.点(0,1)是曲线()yfx=的对称中心D.直线2yx=是曲线()yfx=的切线【答案】A

C【分析】利用极值点的定义可判断A,结合()fx的单调性、极值可判断B,利用平移可判断C;利用导数的几何意义判断D.【详解】由题,()231fxx=−,令()0fx¢>得33x或33x−,令()0fx得3333x−,所以()fx在

3(,)3−−,3(,)3+上单调递增,33(,)33−上单调递减,所以33x=是极值点,故A正确;因323()1039f−=+,323()1039f=−,()250f−=−,所以,函数()fx在3,3−−上有一个零点,当33x时,()303fxf

,即函数()fx在33,+上无零点,综上所述,函数()fx有一个零点,故B错误;令3()hxxx=−,该函数的定义域为R,()()()()33hxxxxxhx−=−−−=−+=−,则()hx是奇函数,(0,0)是()hx的对称中心,将()hx

的图象向上移动一个单位得到()fx的图象,所以点(0,1)是曲线()yfx=的对称中心,故C正确;令()2312fxx=−=,可得1x=,又()(1)11ff=−=,当切点为(1,1)时,切线方程为21yx=−,当切点为(1,1)−时,切线方程为23yx=+,故D错误.故选:AC.2.(2

022·全国乙卷·高考真题)已知1xx=和2xx=分别是函数2()2exfxax=−(0a且1a)的极小值点和极大值点.若12xx,则a的取值范围是.【答案】1,1e【分析】法一:依题可知,方程2ln2e0xaax−=的

两个根为12,xx,即函数lnxyaa=与函数eyx=的图象有两个不同的交点,构造函数()lnxgxaa=,利用指数函数的图象和图象变换得到()gx的图象,利用导数的几何意义求得过原点的切线的斜率,根据几何意义可得出答案.【详解】[方法一]:【最优解】转化法,

零点的问题转为函数图象的交点因为()2ln2exfxaax−=,所以方程2ln2e0xaax−=的两个根为12,xx,即方程lnexaax=的两个根为12,xx,即函数lnxyaa=与函数eyx=的图象有两个不同的交点,因为12,xx分别是函数()22exfxax=−的极小值点和

极大值点,所以函数()fx在()1,x−和()2,x+上递减,在()12,xx上递增,所以当时()1,x−()2,x+,()0fx,即eyx=图象在lnxyaa=上方当()12,xxx时,()0fx,即eyx=图象在lnxyaa=下方1a,图象

显然不符合题意,所以01a.令()lnxgxaa=,则()2ln,01xgxaaa=,设过原点且与函数()ygx=的图象相切的直线的切点为()00,lnxxaa,则切线的斜率为()020lnxgxaa=,

故切线方程为()0020lnlnxxyaaaaxx−=−,则有0020lnlnxxaaxaa−=−,解得01lnxa=,则切线的斜率为122lnlnelnaaaa=,因为函数lnxyaa=与函数eyx=的图象有两个不同的

交点,所以2elnea,解得1eea,又01a,所以11ea,综上所述,a的取值范围为1,1e.[方法二]:【通性通法】构造新函数,二次求导()2ln2exfxaax−==0的两个根为12,xx因为12,xx分别是函数()22exfxax=−的极小值点和极大值点,所以

函数()fx在()1,x−和()2,x+上递减,在()12,xx上递增,设函数()()()g2lnxxfxaaex==−,则()()22ln2xxaae=−,若1a,则()x在R上单调递增,此时若()00fx=,则()fx在()0,

x−上单调递减,在()0,x+上单调递增,此时若有1xx=和2xx=分别是函数()22(0xfxaexa=−且1)a的极小值点和极大值点,则12xx,不符合题意;若01a,则()x在R上单调递减,此时若()00x

=,则()fx在()0,x−上单调递增,在()0,x+上单调递减,令()00x=,则02(ln)xeaa=,此时若有1xx=和2xx=分别是函数()22(0xfxaexa=−且1)a的极小值点和极大值点,且

12xx,则需满足()00fx,()()00002ln20lnxefxaaexexa=−=−,即001ln1lnxxaa,故()002lnlnln1lnxeaxaa==,所以11ea.【整体点

评】法一:利用函数的零点与两函数图象交点的关系,由数形结合解出,突出“小题小做”,是该题的最优解;法二:通过构造新函数,多次求导判断单调性,根据极值点的大小关系得出不等式,解出即可,该法属于通性通法.3.(2021·全国乙卷·高考真题)设0a,若a为函数()()()2fxaxaxb=−−的极大

值点,则()A.abB.abC.2abaD.2aba【答案】D【分析】先考虑函数的零点情况,注意零点左右附近函数值是否变号,结合极大值点的性质,对进行分类讨论,画出图象,即可得到,ab所满足的关系,由此确定正确选项.【详解】若ab=,则()()3fxaxa=−为

单调函数,无极值点,不符合题意,故ab¹.()fx有a和b两个不同零点,且在xa=左右附近是不变号,在xb=左右附近是变号的.依题意,a为函数的极大值点,在xa=左右附近都是小于零的.当a<0时,由xb,()0fx,画出()fx的图象如下图所示:由图可知b

a,a<0,故2aba.当0a时,由xb时,()0fx,画出()fx的图象如下图所示:由图可知ba,0a,故2aba.综上所述,2aba成立.故选:D【点睛】本小题主要考查三次函数的图象与性质,利用数形

结合的数学思想方法可以快速解答.4.(2017·全国·高考真题)若2x=−是函数21()(1)exfxxax−=+−的极值点,则()fx的极小值为.A.1−B.32e−−C.35e−D.1【答案】A【详解】由题可得()()()()1212121

21xxxfxxaexaxexaxae−−−=+++−=+++−,因为()20f−=,所以1a=−,()()211xfxxxe−=−−,故()()212xfxxxe−−=+,令()0fx,解得2x−或1x,所以()fx在()(),2,

1,−−+上单调递增,在()2,1−上单调递减,所以()fx的极小值为()()1111111fe−=−−=−,故选A.【名师点睛】(1)可导函数y=f(x)在点x0处取得极值的充要条件是f′(x0)=0,且在x0左侧与右侧f′(x)的符号不同;(2)若f(x)在

(a,b)内有极值,那么f(x)在(a,b)内绝不是单调函数,即在某区间上单调增或减的函数没有极值.5.(2016·四川·高考真题)已知a为函数f(x)=x3–12x的极小值点,则a=A.–4B.–2C.4D.2【答案】D【详解】试题分析:()()()2

312322fxxxx==+−−,令()0fx=得2x=−或2x=,易得()fx在()2,2−上单调递减,在()2,+上单调递增,故()fx的极小值点为2,即2a=,故选D.【考点】函数的导数与极值点【名师点

睛】本题考查函数的极值点.在可导函数中,函数的极值点0x是方程'()0fx=的解,但0x是极大值点还是极小值点,需要通过这个点两边的导数的正负性来判断,在0x附近,如果0xx时,'()0fx,0xx时'()0fx

,则0x是极小值点,如果0xx时,'()0fx,0xx时,'()0fx,则0x是极大值点.考点07导数与函数的基本性质结合问题1.(2024·全国新Ⅰ卷·高考真题)(多选)设函数2()(1)(4)fxxx=−−,则()A.3x=是()fx的极小值点B.当01x时,()

2()fxfxC.当12x时,4(21)0fx−−D.当10x−时,(2)()fxfx−【答案】ACD【分析】求出函数()fx的导数,得到极值点,即可判断A;利用函数的单调性可判断B;根据

函数()fx在()1,3上的值域即可判断C;直接作差可判断D.【详解】对A,因为函数()fx的定义域为R,而()()()()()()22141313fxxxxxx=−−+−=−−,易知当()1,3x时,()0fx,当(),1x−或()3,x+时,()0

fx函数()fx在(),1−上单调递增,在()1,3上单调递减,在()3,+上单调递增,故3x=是函数()fx的极小值点,正确;对B,当01x时,()210xxxx−=−,所以210xx

,而由上可知,函数()fx在()0,1上单调递增,所以()()2fxfx,错误;对C,当12x时,1213x−,而由上可知,函数()fx在()1,3上单调递减,所以()()()1213ffxf

−,即()4210fx−−,正确;对D,当10x−时,()()()()()()222(2)()12141220fxfxxxxxxx−−=−−−−−−=−−,所以(2)()fxfx−,正确;故选:ACD.2.(2023·全国新Ⅰ卷·高考真题)(多选)

已知函数()fx的定义域为R,()()()22fxyyfxxfy=+,则().A.()00f=B.()10f=C.()fx是偶函数D.0x=为()fx的极小值点【答案】ABC【分析】方法一:利用赋值法,结合函数奇偶性的判断方法可判断选项ABC,举反例()0fx=即

可排除选项D.方法二:选项ABC的判断与方法一同,对于D,可构造特殊函数2ln,0()0,0xxxfxx==进行判断即可.【详解】方法一:因为22()()()fxyyfxxfy=+,对于A,令0xy==,(0)0(0)0(0)0fff=+=,故A正确

.对于B,令1xy==,(1)1(1)1(1)fff=+,则(1)0f=,故B正确.对于C,令1xy==−,(1)(1)(1)2(1)ffff=−+−=−,则(1)0f−=,令21,()()(1)()yfxfxxffx=−−=+−=,又函数()fx的定义域为

R,所以()fx为偶函数,故C正确,对于D,不妨令()0fx=,显然符合题设条件,此时()fx无极值,故D错误.方法二:因为22()()()fxyyfxxfy=+,对于A,令0xy==,(0)0(0)0(0

)0fff=+=,故A正确.对于B,令1xy==,(1)1(1)1(1)fff=+,则(1)0f=,故B正确.对于C,令1xy==−,(1)(1)(1)2(1)ffff=−+−=−,则(1)0f−=,令21,()()(1)()yfxfxxffx=−−=+−=,又函数

()fx的定义域为R,所以()fx为偶函数,故C正确,对于D,当220xy时,对22()()()fxyyfxxfy=+两边同时除以22xy,得到2222()()()fxyfxfyxyxy=+,故可以设2()ln(0)f

xxxx=,则2ln,0()0,0xxxfxx==,当0x肘,2()lnfxxx=,则()212ln(2ln1)xxxxxfxx=+=+,令()0fx,得120ex−;令()0fx¢>,得12ex−;故()f

x在120,e−上单调递减,在12e,−+上单调递增,因为()fx为偶函数,所以()fx在12,0e−−上单调递增,在12,e−−上单调递减,显然,此时0x=是()fx的极大值,故D错误.故选:ABC.3.

(2022·全国新Ⅰ卷·高考真题)(多选)已知函数()fx及其导函数()fx的定义域均为R,记()()gxfx=,若322fx−,(2)gx+均为偶函数,则()A.(0)0f=B.102g−=C.(1)(4)ff−=D.(1)(2)gg−=【答案】BC【分析】方法一

:转化题设条件为函数的对称性,结合原函数与导函数图象的关系,根据函数的性质逐项判断即可得解.【详解】[方法一]:对称性和周期性的关系研究对于()fx,因为322fx−为偶函数,所以332222fxfx−=+即3322fxfx−=

+①,所以()()3fxfx−=,所以()fx关于32x=对称,则(1)(4)ff−=,故C正确;对于()gx,因为(2)gx+为偶函数,(2)(2)gxgx+=−,(4)()gxgx−=

,所以()gx关于2x=对称,由①求导,和()()gxfx=,得333333222222fxfxfxfxgxgx−=+−−=+−−=+,所以()()3

0gxgx−+=,所以()gx关于3(,0)2对称,因为其定义域为R,所以302g=,结合()gx关于2x=对称,从而周期34222T=−=,所以13022gg−==,()()()112ggg−==−,故B正确,D错误;若函数

()fx满足题设条件,则函数()fxC+(C为常数)也满足题设条件,所以无法确定()fx的函数值,故A错误.故选:BC.[方法二]:【最优解】特殊值,构造函数法.由方法一知()gx周期为2,关于2x=对称,故可设()()cosπgxx=,则()()1sinπ

πfxxc=+,显然A,D错误,选BC.故选:BC.[方法三]:因为322fx−,(2)gx+均为偶函数,所以332222fxfx−=+即3322fxfx−=+,(2)(2)gxgx+=−,所以()()

3fxfx−=,(4)()gxgx−=,则(1)(4)ff−=,故C正确;函数()fx,()gx的图象分别关于直线3,22xx==对称,又()()gxfx=,且函数()fx可导,所以()()30,32ggxgx

=−=−,所以()(4)()3gxgxgx−==−−,所以()(2)(1)gxgxgx+=−+=,所以13022gg−==,()()()112ggg−==−,故B正确,D错误;若函数()fx满足题设条件,则函数()fxC+(C为常数)也满足题设条件,所以

无法确定()fx的函数值,故A错误.故选:BC.【点评】方法一:根据题意赋值变换得到函数的性质,即可判断各选项的真假,转化难度较高,是该题的通性通法;方法二:根据题意得出的性质构造特殊函数,再验证选项,简单明了,是该题的最优解.

4.(2021·全国新Ⅱ卷·高考真题)写出一个同时具有下列性质①②③的函数():fx.①()()()1212fxxfxfx=;②当(0,)x+时,()0fx;③()fx是奇函数.【答案】()4fxx=(答案不唯一,()()2*n

xNfnx=均满足)【分析】根据幂函数的性质可得所求的()fx.【详解】取()4fxx=,则()()()()44421121122xfxfxxxxfxx===,满足①,()34fxx=,0x时有()0fx¢>,满足②,()3

4fxx=的定义域为R,又()()34fxxfx−=−=−,故()fx是奇函数,满足③.故答案为:()4fxx=(答案不唯一,()()2*nxNfnx=均满足)5.(2017·山东·高考真题)若函数

()xyefx=2.71828...e=(是自然对数的底数)在()fx的定义域上单调递增,则称函数()fx具有M性质,下列函数中所有具有M性质的函数的序号为①=2xfx−()②=3xfx−()③3=fxx()④2=2fxx+()【答案】①④【详解】①()22xxxx

eefxe−==在R上单调递增,故()2xfx−=具有性质;②()33xxxxeefxe−==在R上单调递减,故()xfx−=不具有性质;③()3xxefxex=,令()3xgxex=,则()()32232xx

xgxexexxex=+=+,当2x−时,()0gx,当<2x−时,()0gx,()3xxefxex=在(),2−−上单调递减,在()2,−+上单调递增,故()3fxx=不具有性质;④()()2

2xxefxex=+,令()()22xgxex=+,则()()()2222110xxxgxexexex=++=++,()()22xxefxex=+在R上单调递增,故()22fxx=+具有性质

.【名师点睛】1.本题考查新定义问题,属于创新题,符合新高考的走向.它考查学生的阅读理解能力,接受新思维的能力,考查学生分析问题与解决问题的能力,新定义的概念实质上只是一个载体,解决新问题时,只要通过这个载体把问题转化为我们已经熟悉的知识即可.2.求可导函数

单调区间的一般步骤(1)确定函数f(x)的定义域(定义域优先);(2)求导函数f′(x);(3)在函数f(x)的定义域内求不等式f′(x)>0或f′(x)<0的解集.(4)由f′(x)>0(f′(x)<0)的解集确定函数f(x)的单调增(减)区间.若遇不等式中带有参数

时,可分类讨论求得单调区间.3.由函数f(x)在(a,b)上的单调性,求参数范围问题,可转化为f′(x)≥0(或f′(x)≤0)恒成立问题,要注意“=”是否可以取到.6.(2015·四川·高考真题)已知函数f(x)=2x,g(x)=x2+ax(其中a∈R).对于不

相等的实数x1,x2,设m=1212()()fxfxxx−−,n=1212()()gxgxxx−−,现有如下命题:①对于任意不相等的实数x1,x2,都有m>0;②对于任意的a及任意不相等的实数x1,x2,都有n>0;③对于任意的a

,存在不相等的实数x1,x2,使得m=n;④对于任意的a,存在不相等的实数x1,x2,使得m=-n.其中真命题有(写出所有真命题的序号).【答案】①④【详解】对于①,因为f'(x)=2xln2>0恒成立,故①正确对于②,取a=-8,即g'(x)=2x-8,当x1,x2<

4时n<0,②错误对于③,令f'(x)=g'(x),即2xln2=2x+a记h(x)=2xln2-2x,则h'(x)=2x(ln2)2-2存在x0∈(0,1),使得h(x0)=0,可知函数h(x)先减后增,有最小值.因此,对任意的a,

m=n不一定成立.③错误对于④,由f'(x)=-g'(x),即2xln2=-2x-a令h(x)=2xln2+2x,则h'(x)=2x(ln2)2+2>0恒成立,即h(x)是单调递增函数,当x→+∞时,h(x)→+∞当x→-∞时

,h(x)→-∞因此对任意的a,存在y=a与函数h(x)有交点.④正确考点:本题主要考查函数的性质、函数的单调性、导数的运算等基础知识,考查函数与方程的思想和数形结合的思想,考查分析问题和解决能提的能力.考点08利用导数研究函数的零点及其应用1.(2024·全国新Ⅱ卷·高考

真题)(多选)设函数32()231fxxax=−+,则()A.当1a时,()fx有三个零点B.当0a时,0x=是()fx的极大值点C.存在a,b,使得xb=为曲线()yfx=的对称轴D.存在a,使得

点()()1,1f为曲线()yfx=的对称中心【答案】AD【分析】A选项,先分析出函数的极值点为0,xxa==,根据零点存在定理和极值的符号判断出()fx在(1,0),(0,),(,2)aaa−上各有一个零点;B选项,根据极值和导函数符号的关系进行分析;C

选项,假设存在这样的,ab,使得xb=为()fx的对称轴,则()(2)fxfbx=−为恒等式,据此计算判断;D选项,若存在这样的a,使得(1,33)a−为()fx的对称中心,则()(2)66fxfxa+−=−,据此进行计算判断,

亦可利用拐点结论直接求解.【详解】A选项,2()666()fxxaxxxa=−=−,由于1a,故()(),0,xa−+时()0fx,故()fx在()(),0,,a−+上单调递增,(0,)xa时

,()0fx,()fx单调递减,则()fx在0x=处取到极大值,在xa=处取到极小值,由(0)10=f,3()10faa=−,则(0)()0ffa,根据零点存在定理()fx在(0,)a上有一个零点,又(1)130fa−=−−,3(2)410faa=+,则(1

)(0)0,()(2)0fffafa−,则()fx在(1,0),(,2)aa−上各有一个零点,于是1a时,()fx有三个零点,A选项正确;B选项,()6()fxxxa=−,a<0时,(,0),()

0xafx,()fx单调递减,,()0x+时()0fx,()fx单调递增,此时()fx在0x=处取到极小值,B选项错误;C选项,假设存在这样的,ab,使得xb=为()fx的对称轴,即存在这样的,ab使得()(2)fxfbx=−,即32322312(2)3(2)1xaxb

xabx−+=−−−+,根据二项式定理,等式右边3(2)bx−展开式含有3x的项为303332C(2)()2bxx−=−,于是等式左右两边3x的系数都不相等,原等式不可能恒成立,于是不存在这样的,ab,使得xb=为

()fx的对称轴,C选项错误;D选项,方法一:利用对称中心的表达式化简(1)33fa=−,若存在这样的a,使得(1,33)a−为()fx的对称中心,则()(2)66fxfxa+−=−,事实上,32322()(2)2312(

2)3(2)1(126)(1224)1812fxfxxaxxaxaxaxa+−=−++−−−+=−+−+−,于是266(126)(1224)1812aaxaxa−=−+−+−即126012240181266aaaa−=−=−=−,解得2a=,即存在2

a=使得(1,(1))f是()fx的对称中心,D选项正确.方法二:直接利用拐点结论任何三次函数都有对称中心,对称中心的横坐标是二阶导数的零点,32()231fxxax=−+,2()66fxxax=−,()126fxxa=−,由()02afxx==,于是该三次函数

的对称中心为,22aaf,由题意(1,(1))f也是对称中心,故122aa==,即存在2a=使得(1,(1))f是()fx的对称中心,D选项正确.故选:AD【点睛】结论点睛:(1)()fx

的对称轴为()(2)xbfxfbx==−;(2)()fx关于(,)ab对称()(2)2fxfaxb+−=;(3)任何三次函数32()fxaxbxcxd=+++都有对称中心,对称中心是三次函数的拐点,对称中心的横坐标是()0fx=的解,即,

33bbfaa−−是三次函数的对称中心2.(2023·全国乙卷·高考真题)函数()32fxxax=++存在3个零点,则a的取值范围是()A.(),2−−B.(),3−−C.()4,1−−D.()3,0−【答案】B

【分析】写出2()3fxxa=+,并求出极值点,转化为极大值大于0且极小值小于0即可.【详解】3()2fxxax=++,则2()3fxxa=+,若()fx要存在3个零点,则()fx要存在极大值和极

小值,则a<0,令2()30fxxa=+=,解得3ax−=−或3a−,且当,,33aax−−−−+时,()0fx,当,33aax−−−,()0

fx,故()fx的极大值为3fa−−,极小值为3fa−,若()fx要存在3个零点,则0303afaf−−−,即2033320333aaaaaaaa

−−−+−−−++,解得3a−,故选:B.3.(2021·北京·高考真题)已知函数()lg2fxxkx=−−,给出下列四个结论:①若0k=,()fx恰有2个零点;②存在负数k,使得()fx恰有1个零点;③存在负数k,使得(

)fx恰有3个零点;④存在正数k,使得()fx恰有3个零点.其中所有正确结论的序号是.【答案】①②④【分析】由()0fx=可得出lg2xkx=+,考查直线2ykx=+与曲线()lggxx=的左、右支分别相切的情形,利用方程思想以及数形结合可判断各选项的正误.【详解】对于①,当0k=时

,由()lg20fxx=−=,可得1100x=或100x=,①正确;对于②,考查直线2ykx=+与曲线()lg01yxx=−相切于点(),lgPtt−,对函数lgyx=−求导得1ln10yx=−,由题意可得2lg1ln10kttkt+=−=−

,解得100100lgetkee==−,所以,存在100lg0kee=−,使得()fx只有一个零点,②正确;对于③,当直线2ykx=+过点()1,0时,20k+=,解得2k=−,所以,当100l

g2eke−−时,直线2ykx=+与曲线()lg01yxx=−有两个交点,若函数()fx有三个零点,则直线2ykx=+与曲线()lg01yxx=−有两个交点,直线2ykx=+与曲线()lg1yx

x=有一个交点,所以,100lg220ekek−−+,此不等式无解,因此,不存在0k,使得函数()fx有三个零点,③错误;对于④,考查直线2ykx=+与曲线()lg1yxx=相切于点(),lgP

tt,对函数lgyx=求导得1ln10yx=,由题意可得2lg1ln10kttkt+==,解得100lg100teeke==,所以,当lg0100eke时,函数()fx有三个零点,④正确.故答案为:①②④.

【点睛】思路点睛:已知函数的零点或方程的根的情况,求解参数的取值范围问题的本质都是研究函数的零点问题,求解此类问题的一般步骤:(1)转化,即通过构造函数,把问题转化成所构造函数的零点问题;(2)列式,即根据函数的零点存在定理或结

合函数的图象列出关系式;(3)得解,即由列出的式子求出参数的取值范围.4.(2018·江苏·高考真题)若函数()()3221fxxaxaR=−+在()0,+内有且只有一个零点,则()fx在1,1−上的最大值与最小值的和为.【答案】3−【分析】方法一:

利用导数判断函数()fx在(0,)+上的单调性,确定零点位置,求出参数a,再根据函数()fx在1,1−上的单调性确定函数最值,即可解出.【详解】[方法一]:【通性通法】单调性法求导得2()62f

xxax=−,当0a时,函数()fx在区间(0,)+内单调递增,且()(0)1fxf=,所以函数()fx在(0,)+内无零点;当0a时,函数()fx在区间0,3a内单调递减,在区间,3a+内单调递增.当0x=时,(0)1

f=;当x→+时,()fx→+.要使函数()fx在区间(0,)+内有且仅有一个零点,只需03af=,解得3a=.于是函数()fx在区间[1,0]−上单调递增,在区间(0,1]上单调递减,maxmin[()](0)1,[()](1)4fxffxf

===−=−,所以最大值与最小值之和为3−.故答案为:3−.[方法二]:等价转化由条件知3221xax+=有唯一的正实根,于是3222112xaxxx+==+.令21()2,0gxxxx=+,则()333212()2xgxxx=−=−,所以()gx在区间(0,1)内单调递减,

在区间(1,)+内单调递增,且(1)3g=,当0x→时,()gx→+;当x→+时,()gx→+.只需直线ya=与()gx的图像有一个交点,故3a=,下同方法一.[方法三]:【最优解】三元基本不等式同方法二得,3222111233axxxxxxxx=+=++=,当且仅当1x=

时取等号,要满足条件只需3a=,下同方法一.[方法四]:等价转化由条件知3221xax+=有唯一的正实根,即方程212xax+=有唯一的正实根,整理得()2120xaxx=−+,即函数()21gxx=与直线2yxa

=−+在第一象限内有唯一的交点.于是平移直线2yxa=−+与曲线21()gxx=相切时,满足题意,如图.设切点0201,xx,因为32()gxx=−,于是3022x−=−,解得01,3xa==,下同方法一.【整体点评】方法一:利用导数得出函数在(0,)+上

的单调性,确定零点位置,求出参数,进而问题转化为闭区间上的最值问题,从而解出,是该类型题的通性通法;方法二:利用等价转化思想,函数在(0,)+上有唯一零点转化为两函数图象有唯一交点,从而求出参数,使问题得解;方法三:通过三元基本不等式确定取最值条件,从而求出参数,使问题得解,是该题的最优

解;方法四:将函数在(0,)+上有唯一零点转化为直线与曲线相切,从而求出参数,使问题得解.5.(2017·全国·高考真题)已知函数211()2()xxfxxxaee−−+=−++有唯一零点,则=aA.12−B.13C.12D.1【答案】

C【详解】因为()221111()2()1()1xxxxfxxxaeexaee−−+−−+=−++=−++−,设1tx=−,则()()()21ttfxgttaee−==++−,因为()()gtgt=−,所以函数()gt为偶函数,若函数()fx有

唯一零点,则函数()gt有唯一零点,根据偶函数的性质可知,只有当0=t时,()0gt=才满足题意,即1x=是函数()fx的唯一零点,所以210a−=,解得12a=.故选:C.【点睛】利用函数零点的情况求参数的值或取值范围的方法:(1)利用零点存

在性定理构建不等式求解.(2)分离参数后转化为函数的值域(最值)问题求解.(3)转化为两个熟悉的函数图像的上、下关系问题,从而构建不等式求解.6.(2015·陕西·高考真题)对二次函数2()fxaxbxc=+

+(a为非零整数),四位同学分别给出下列结论,其中有且仅有一个结论是错误的,则错误的结论是A.1−是()fx的零点B.1是()fx的极值点C.3是()fx的极值D.点(2,8)在曲线()yfx=上【答案】A【详解】若选项A错误时,选项

B、C、D正确,()2fxaxb=+,因为1是()fx的极值点,3是()fx的极值,所以()()10{13ff==,即203ababc+=++=,解得:2{3baca=−=+,因为点()2,8在

曲线()yfx=上,所以,即()42238aaa+−++=,解得:5a=,所以10b=−,8c=,所以()25108fxxx=−+,因为()()()21511018230f−=−−−+=,所以1−不是

()fx的零点,所以选项A错误,选项B、C、D正确,故选A.【考点定位】1、函数的零点;2、利用导数研究函数的极值.考点09利用导数研究方程的根及其应用1.(2024·全国甲卷·高考真题)曲线33yxx=−与()21yxa=−−+在()0,+上有两

个不同的交点,则a的取值范围为.【答案】()2,1−【分析】将函数转化为方程,令()2331xxxa−=−−+,分离参数a,构造新函数()3251,gxxxx=+−+结合导数求得()gx单调区间,画出大致图形数形结合即可求解.【详解】令()2331xxxa−=−−+,即3251

axxx=+−+,令()()32510,gxxxxx=+−+则()()()2325351gxxxxx=+−=+−,令()()00gxx=得1x=,当()0,1x时,()0gx,()gx单调递减,当()1,x+时,()0gx

,()gx单调递增,()()01,12gg==−,因为曲线33yxx=−与()21yxa=−−+在()0,+上有两个不同的交点,所以等价于ya=与()gx有两个交点,所以()2,1a−.故答案为:()2,1−2

.(2021·北京·高考真题)已知函数()lg2fxxkx=−−,给出下列四个结论:①若0k=,()fx恰有2个零点;②存在负数k,使得()fx恰有1个零点;③存在负数k,使得()fx恰有3个零点;④存在正

数k,使得()fx恰有3个零点.其中所有正确结论的序号是.【答案】①②④【分析】由()0fx=可得出lg2xkx=+,考查直线2ykx=+与曲线()lggxx=的左、右支分别相切的情形,利用方程思想以及数形结合可判断各选项的正误.【详解】对于①,当0k=时,

由()lg20fxx=−=,可得1100x=或100x=,①正确;对于②,考查直线2ykx=+与曲线()lg01yxx=−相切于点(),lgPtt−,对函数lgyx=−求导得1ln10yx=−,由题意可得2lg1ln10kttkt+=−=−,解得100100lget

kee==−,所以,存在100lg0kee=−,使得()fx只有一个零点,②正确;对于③,当直线2ykx=+过点()1,0时,20k+=,解得2k=−,所以,当100lg2eke−−时,直

线2ykx=+与曲线()lg01yxx=−有两个交点,若函数()fx有三个零点,则直线2ykx=+与曲线()lg01yxx=−有两个交点,直线2ykx=+与曲线()lg1yxx=有一个交点,所以,100lg220ekek−−+,此

不等式无解,因此,不存在0k,使得函数()fx有三个零点,③错误;对于④,考查直线2ykx=+与曲线()lg1yxx=相切于点(),lgPtt,对函数lgyx=求导得1ln10yx=,由题意可得2lg1ln10kttkt+=

=,解得100lg100teeke==,所以,当lg0100eke时,函数()fx有三个零点,④正确.故答案为:①②④.【点睛】思路点睛:已知函数的零点或方程的根的情况,求解参数的取值范围问题的本质都是研究函数的零点问题

,求解此类问题的一般步骤:(1)转化,即通过构造函数,把问题转化成所构造函数的零点问题;(2)列式,即根据函数的零点存在定理或结合函数的图象列出关系式;(3)得解,即由列出的式子求出参数的取值范围.3.

(2015·安徽·高考真题)函数()32fxaxbxcxd=+++的图象如图所示,则下列结论成立的是()A.0a,0b,0c,0dB.0a,0b,0c,0dC.0a,0b,0c,0dD.0a,

0b,0c,0d【答案】A【分析】根据图象,由()0f确定0d,求导后,确定()232fxaxbxc=++有两个不相等的正实数根12,xx,结合函数单调性,韦达定理即可求出答案.【详解】由图象可知()00f

d=,()232fxaxbxc=++有两个不相等的正实数根12,xx,且()fx在()()12,,xx−+,上单调递增,在()12,xx上单调递减,所以121220,0,033bcaxxxxaa+=−=,所以0,0bc,综上:0a,0b,0c

,0d.故选:A4.(2015·全国·高考真题)设函数()(21)xfxexaxa=−−+,其中1a,若存在唯一的整数0x,使得0()0fx,则a的取值范围是()A.3,12e−B.33,2e4−

C.33,2e4D.3,12e【答案】D【分析】设()()21xgxex=−,()1yax=−,问题转化为存在唯一的整数0x使得满足()()01gxax−,求导可得出函数()ygx=的极值,数形

结合可得()01ag−=−且()312gae−=−−,由此可得出实数a的取值范围.【详解】设()()21xgxex=−,()1yax=−,由题意知,函数()ygx=在直线yaxa=−下方的图象中只有一个点的横坐标为整数,()()21xgxex=+,当12x−时,()0gx;当12x

−时,()0gx.所以,函数()ygx=的最小值为12122ge−−=−.又()01g=−,()10ge=.直线yaxa=−恒过定点()1,0且斜率为a,故()01ag−=−且()31gaae−=−−−,解得31

2ae,故选D.【点睛】本题考查导数与极值,涉及数形结合思想转化,属于中等题.5.(2015·安徽·高考真题)设30xaxb++=,其中,ab均为实数,下列条件中,使得该三次方程仅有一个实根的是.(写出所有正确条件的编号)①3,3ab=−=−;②3,2ab=−=;③3,2

ab=−;④0,2ab==;⑤1,2ab==.【答案】1,3,4,5【详解】令3()fxxaxb=++,求导得2'()3fxxa=+,当0a时,'()0fx,所以()fx单调递增,且至少存在一个数使()0fx,至少存在一个数使()0fx,所以3()fxxaxb=++必有一个零点,

即方程30xaxb++=仅有一根,故④⑤正确;当a<0时,若3a=−,则2'()333(1)(1)fxxxx=−=+−,易知,()fx在(,1),(1,)−−+上单调递增,在[1,1]−上单调递减,所以()=(1)132fxfbb−=−++=+极大,()=(1)132fxfbb=−+=−极

小,要使方程仅有一根,则()=(1)1320fxfbb−=−++=+极大或者()=(1)1320fxfbb=−+=−极小,解得2b−或2b,故①③正确.所以使得三次方程仅有一个实根的是①③④⑤.考点:1函数零点与方程的根之间的

关系;2.函数的单调性及其极值.考点10构建函数利用导数判断函数单调性比较函数值大小关系1.(2022·全国甲卷·高考真题)已知3111,cos,4sin3244abc===,则()A.cbaB.bacC.abcD.acb

【答案】A【分析】由14tan4cb=结合三角函数的性质可得cb;构造函数()()21cos1,0,2fxxxx=+−+,利用导数可得ba,即可得解.【详解】[方法一]:构造函数因为当π0,,tan

2xxx故14tan14cb=,故1cb,所以cb;设21()cos1,(0,)2fxxxx=+−+,()sin0fxxx=−+,所以()fx在(0,)+单调递增,故1(0)=04

ff,所以131cos0432−,所以ba,所以cba,故选A[方法二]:不等式放缩因为当π0,,sin2xxx,取18x=得:2211131cos12sin1248832=−−=

,故ba1114sincos17sin444+=+,其中0,2,且14sin,cos1717==当114sincos1744+=时,142+=,及124=−此时14sincos417==,11cossin417==故11cos4

17=411sin4sin4417=,故bc所以ba,所以cba,故选A[方法三]:泰勒展开设0.25x=,则2310.251322a==−,2410.250.25cos1424!b=−+,241sin10.250.2544sin1143!5!4c

==−+,计算得cba,故选A.[方法四]:构造函数因为14tan4cb=,因为当π0,,sintan2xxxx,所以11tan44,即1cb,所以cb;设21()cos1,(0,)2fxxxx=+−+,()sin0fxxx=−+,所以()fx在(0,

)+单调递增,则1(0)=04ff,所以131cos0432−,所以ba,所以cba,故选:A.[方法五]:【最优解】不等式放缩因为14tan4cb=,因为当π0,,sintan2

xxxx,所以11tan44,即1cb,所以cb;因为当π0,,sin2xxx,取18x=得2211131cos12sin1248832=−−=,故ba,所以cba.故选:A.【整体点评】方法4:利用函数的单调性比较大小,是常见思路

,难点在于构造合适的函数,属于通性通法;方法5:利用二倍角公式以及不等式π0,,sintan2xxxx放缩,即可得出大小关系,属于最优解.2.(2022·全国新Ⅰ卷·高考真题)设0.110.1e,ln0.99abc==

=−,,则()A.abcB.cbaC.c<a<bD.acb【答案】C【分析】构造函数()ln(1)fxxx=+−,导数判断其单调性,由此确定,,abc的大小.【详解】方法一:构造法设()ln(1)(1)f

xxxx=+−−,因为1()111xfxxx=−=−++,当(1,0)x−时,()0fx,当,()0x+时()0fx,所以函数()ln(1)fxxx=+−在(0,)+单调递减,在(1,0)−上单调递增,所以1()(0)09ff=,所

以101ln099−,故110lnln0.999=−,即bc,所以1()(0)010ff−=,所以91ln+01010,故1109e10−,所以11011e109,故ab,设()eln(1)(01)xgxxxx=+−,则()()21e11()+1

e11xxxgxxxx−+=+=−−,令2()e(1)+1xhxx=−,2()e(21)xhxxx=+−,当021x−时,()0hx,函数2()e(1)+1xhxx=−单调递减,当211x−时,()0hx,函数2()e

(1)+1xhxx=−单调递增,又(0)0h=,所以当021x−时,()0hx,所以当021x−时,()0gx,函数()eln(1)xgxxx=+−单调递增,所以(0.1)(0)0gg=,即0.10.1eln0

.9−,所以ac故选:C.方法二:比较法解:0.10.1ae=,0.110.1b=−,ln(10.1)c=−−,①lnln0.1ln(10.1)ab−=+−,令()ln(1),(0,0.1],fxxxx=+−则1()1011xfxxx−=−=

−−,故()fx在(0,0.1]上单调递减,可得(0.1)(0)0ff=,即lnln0ab−,所以ab;②0.10.1ln(10.1)ace−=+−,令()ln(1),(0,0.1],xgxxexx=+−则()()()1111'11xxxxxegxxe

exx+−−=+−=−−,令()(1)(1)1xkxxxe=+−−,所以2()(12)0xkxxxe=−−,所以()kx在(0,0.1]上单调递增,可得()(0)0kxk,即()0gx,所以()gx在(0,0.1]上单调递增

,可得(0.1)(0)0gg=,即0ac−,所以.ac故.cab3.(2021·全国乙卷·高考真题)设2ln1.01a=,ln1.02b=,1.041c=−.则()A.abcB.b<c<aC.

bacD.c<a<b【答案】B【分析】利用对数的运算和对数函数的单调性不难对a,b的大小作出判定,对于a与c,b与c的大小关系,将0.01换成x,分别构造函数()()2ln1141fxxx=+−++,()()ln12141gxxx=+−++,利用导数分析其

在0的右侧包括0.01的较小范围内的单调性,结合f(0)=0,g(0)=0即可得出a与c,b与c的大小关系.【详解】[方法一]:2ln1.01a=2ln1.01=()2ln10.01=+()2ln120.01

0.01=++ln1.02b=,所以ba;下面比较c与,ab的大小关系.记()()2ln1141fxxx=+−++,则()00f=,()()()214122114114xxfxxxxx+−−=−+=+++,由于()()2214122xxxxxx+−+=−

=−所以当0<x<2时,()21410xx+−+,即()141xx++,()0fx¢>,所以()fx在0,2上单调递增,所以()()0.0100ff=,即2ln1.011.041−,即ac;令

()()ln12141gxxx=+−++,则()00g=,()()()21412221214114xxgxxxxx+−−=−=++++,由于()2214124xxx+−+=−,在x>0时,()214120xx+−+,所以()0gx,即函数()gx在[0,

+∞)上单调递减,所以()()0.0100gg=,即ln1.021.041−,即b<c;综上,b<c<a,故选:B.[方法二]:令()21ln1(1)2xfxxx+=−−()()221-01xfxx=+−,即函数()fx在(1,+∞)上单调递减()()10.0410

,ffbc+=令()232ln1(13)4xgxxx+=−+()()()21303xxgxx−−+=,即函数()gx在(1,3)上单调递增()()10.0410,ggac+=综上,b<c<a,故选:B.【点睛】本题考查比较大小问题,难度较大,

关键难点是将各个值中的共同的量用变量替换,构造函数,利用导数研究相应函数的单调性,进而比较大小,这样的问题,凭借近似估计计算往往是无法解决的.

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