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文档简介
专题17导数与函数的极值、最值-2025年高考数学一轮复习讲义(新高考专用)考试要求:1.借助函数图象,了解函数在某点取得极值的必要和充分条件.2.会用导数求函数的极大值、极小值.3.会求闭区间上函数的最大值、最小值.1.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f′(x)<0,右侧f′(x)>0.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f′(x)>0,右侧f′(x)<0.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、极大值点统称为极值点,极小值和极大值统称为极值.2.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)上的极值;②将函数y=f(x)的各极值与端点处的函数值f(a),f(b)比较,其中最大的一个是最大值,最小的一个是最小值.1.求最值时,应注意极值点和所给区间的关系,关系不确定时,需要分类讨论,不可想当然认为极值就是最值.2.函数最值是“整体”概念,而函数极值是“局部”概念,极大值与极小值之间没有必然的大小关系.一、单选题1.函数f(x)=cosx+(x+1)sinA.−π2,C.−π2,2.当x=1时,函数f(x)=alnA.−1 B.−12 C.13.已知正四棱锥的侧棱长为l,其各顶点都在同一球面上.若该球的体积为36π,且3≤l≤33A.[18,814] B.[274二、多选题4.若函数fxA.bc>0 B.ab>0 C.b2+8ac>0 5.已知函数f(x)=xA.f(x)有两个极值点B.f(x)有三个零点C.点(0,1)是曲线y=f(x)的对称中心D.直线y=2x是曲线y=f(x)的切线三、填空题6.已知x=x1和x=x2分别是函数f(x)=2ax−ex2【考点1】根据函数图象判断极值四、单选题7.已知函数f(x)=(ax+1)e其中,可以作为函数f(x)的大致图象的个数为()A.1 B.2 C.3 D.48.已知函数f(x)=a(sinx+cosx)A.(0,22eC.(0,eπ五、多选题9.设函数f(x)的定义域为R,x0(xA.∀x∈R,f(x)≥f(x0) B.−C.−x0是−f(x)的极小值点 D.−x10.已知函数f(x)的导函数为fA.fB.fC.f(D.与f(六、填空题11.已知函数f(x)=ax3+bx2①当x=3②f(x)有两个极值点;③当x=2时函数取得极小值;④当x=1时函数取得极大值.12.已知函数f(x)的定义域为[−1,x−10245f(x)312.513f(x)的导函数f'①f(x)在区间[−1,②f(x)有2个极大值点;③f(x)的值域为[1,④如果x∈[t,5]时,f(x)的最小值是1,那么其中,所有正确结论的序号是.反思提升:由图象判断函数y=f(x)的极值,要抓住两点:(1)由y=f′(x)的图象与x轴的交点,可得函数y=f(x)的可能极值点;(2)由导函数y=f′(x)的图象可以看出y=f′(x)的值的正负,从而可得函数y=f(x)的单调性.两者结合可得极值点.【考点2】求已知函数的极值七、单选题13.已知x表示不超过x的最大整数,若x=t为函数f(x)=x−1exA.2ee−1 B.3e2e2−114.设函数f(x)=x−2x−3lnx,记f(x)的极小值点为x1,极大值点为A.2 B.2ln2 C.3ln2 D.−3ln2八、多选题15.若函数fxA.fx的图象关于0,0对称 B.fx在C.fx的极小值点为22 D.16.已知函数f(x)A.当a=1时,f(x)在B.若f(x)有3个零点,则C.当a=e2时,x=1是D.当a=12时,f(x九、填空题17.f(x)=x2e18.f(x)=cosxcos2x在反思提升:运用导数求函数f(x)极值的一般步骤:(1)确定函数f(x)的定义域;(2)求导数f′(x);(3)解方程f′(x)=0,求出函数定义域内的所有根;(4)列表检验f′(x)在f′(x)=0的根x0左右两侧值的符号;(5)求出极值.【考点3】由函数的极值求参数十、单选题19.已知函数f(x)=eA.(−∞,e2] B.(−∞,e20.已知函数f(x)=sin(ωx−π6)(ω≠0)在x=π6A.4 B.10 C.−2 D.−8十一、多选题21.已知x=π4为函数A.a=bB.f(πC.f(x)D.f(x)22.已知函数f(x)=(x−a)A.f(x)恰有2个异号极值点 B.若a>0,则b∈(0,C.f(x)恰有2个异号零点 D.若a<0,则b∈(十二、填空题23.如果函数f(x)在区间[a,b]上为增函数,则记为f(x)[a,b],函数f(x)在区间[a,b]上为减函数,则记为f(x24.若函数fx=ax2+反思提升:1.已知函数极值,确定函数解析式中的参数时,要注意:根据极值点的导数为0和极值这两个条件列方程组,利用待定系数法求解.【考点4】利用导数求函数的最值十三、单选题25.已知数列{an}满足点(n,an)在直线y=23A.−47 B.−48 C.−49 D.−5026.已知函数f(x)=ax2+(a−2)x−lnx,a>0A.(1,+∞) B.(2,+∞) C.十四、多选题27.已知函数f(x)=xA.若曲线y=f(x)在(1,f(1))处的切线方程为y=2x−2B.若a=1,则函数f(x)的单调递增区间为(1C.若a>0,则函数f(x)在区间[1,+∞)D.若x∈[1,+∞),f(x)≥028.已知函数f(x)=x(eA.函数f(x)在R上单调递增B.若对任意x>0,不等式f(ax)≥f(lnx2)恒成立,则实数C.函数g(x)在(0,D.若f(x1)=g(x十五、填空题29.若x>0,关于x的不等式xae2x≥2alnx−4x+1恒成立,则正实数30.已知函数f(x)=xex−me2x,若f(x)存在最小值,且最小值为2反思提升:1.利用导数求函数f(x)在[a,b]上的最值的一般步骤:(1)求函数在(a,b)内的极值.(2)求函数在区间端点处的函数值f(a),f(b).(3)将函数f(x)的各极值与f(a),f(b)比较,其中最大的一个为最大值,最小的一个为最小值.2.求函数在无穷区间(或开区间)上的最值,不仅要研究其极值情况,还要研究其单调性,并通过单调性和极值情况,画出函数的大致图象,然后借助图象观察得到函数的最值.【基础篇】十六、单选题31.设a为实数,若函数f(x)=13x3−aA.1 B.12 C.0 D.32.若函数f(x)A.a>−2 B.a>−12 C.a<−2 33.若函数f(x)=x2−x+aA.(0,18] B.(0,134.已知函数f(x)=xeA.f(x)的导函数为fB.f(x)在(−1,C.f(x)的最小值为−D.f(x)的图象在x=0处的切线方程为y=2x十七、多选题35.已知函数f(x)=sin(2x+φ)(0<φ<π)的图像关于点(πA.f(x)在区间(πB.f(x)在区间(−πC.直线x=5π6是曲线D.直线y=x+32是曲线y=f(x)在36.设函数f(x)=(x+1)ln(x+1)(x>0),若f(x)>(k−1)x−1A.1 B.2 C.3 D.437.设函数f(x)=xA.f(x)有1个极大值点 B.f(x)有2个极小值点C.x=−1是f(x)的极大值点 D.x=3是f(x)十八、填空题38.已知函数f(x)=(x−1)sinx+(x+1)cosx,当[0,39.已知函数f(x)=x3+ax2+bx+a40.若方程xlnx+ex+1−ax=0十九、解答题41.已知函数f(x)=(x−1)ex−ax2+b,曲线(1)求实数a,b的值;(2)求f(x)的单调区间和极值.42.已知函数f(x)=x2−ax+a(1)当a=0时,求曲线y=f(x)在(1,f(1))处的切线方程;(2)当a>0时,若f(x)在区间[0,a]上的最小值为1e【能力篇】二十、单选题43.已知函数y=f(x)的定义域为(0,2),则下列条件中,能推出1一定不是A.存在无穷多个x0∈(0B.对任意有理数x0∈(0C.函数y=f(x)在区间(0,1)上为严格减函数,在区间D.函数y=f(x)在区间(0,1)上为严格增函数,在区间二十一、多选题44.已知函数fxA.fx在区间−2,+∞上单调递增 B.fC.方程fx=2的解有2个 D.导函数f二十二、填空题45.已知函数f(x)=sin(ωx−π3)(ω>0)的最小正周期为T,其图象关于点二十三、解答题46.已知函数f((1)求f((2)若对于任意[1e,e],都有【培优篇】二十四、单选题47.已知函数f(x)=axA.函数f(x)的定义域为RB.若函数f(x)在P(0,f(0))处的切线与坐标轴围成的三角形的面积为eC.当a=1时,f(x)=m可能有三个零点D.当a=1时,函数的极小值大于极大值二十五、多选题48.已知2aA.a+2a=b+2−b B.a+b=2二十六、填空题49.已知a∈N∗,函数f(x)=e3x−
答案解析部分1.【答案】D【解析】【解答】f'由于f(x)在区间(0,π2)和(3π2在区间(π2,3π2又f(0)=f(2π)=2,f(π2)=所以f(x)在区间[0,2π]上的最小值为−3π2,最大值为故选:D【分析】利用导数求得f(x)的单调区间,从而判断出f(x)在区间[0,2π]上的最小值和最大值.2.【答案】B【解析】【解答】解:因为函数f(x)定义域为(0,+∞),依题可知,f(1)=−2,f'(1)=0,
而f'(x)=ax−bx2,所以b=−2,a−b=0,即a=−2,b=−2,故答案为:B.【分析】利用已知条件和求导的方法判断函数的单调性,从而得出函数的最大值,进而得出a,b的值,则得出函数的解析式,从而得出导函数的解析式,再由代入法得出导函数的值.3.【答案】C【解析】【解答】解:记正四棱锥高与侧棱夹角为θ,高为h,底面中心到各顶点的距离为m,
则cosθ=32+l2-322×3×l=l6∈12,32,
则l=6cosθ,m=l·sinθ=6sinθcosθ,h=mtanθ=6sinθcosθsinθcosθ=6cos2θ,S底=12×2m×2m=2m2,
则正四棱锥的体积V=4.【答案】B,C,D【解析】【解答】解:函数f(x)=alnx+bx+cx因为函数f(x)既有极大值也有极小值,
则函数f'(x)在(0,+∞因此方程ax2−bx−2c=0于是Δ=b2+8ac>0x1+x2=ba>0x1x故答案为:BCD.【分析】求出函数f(x)的导函数f'(x),由已知条件结合导数求极值的方法,从而可得函数f'5.【答案】A,C【解析】【解答】解:令f'(x)=3x2-1=0,得x=-33或x=33,
当x<-33或x>33时,f'(x)>0,当-33<x<33时,f'(x)<0,
所以f(x)在-∞,-33,33,+∞上单调递增,在-36.【答案】(【解析】【解答】解:f'因为x1,x所以函数f(x)在(−∞,x1)和(所以当x∈(−∞,x1)∪(x2,+∞)时,若a>1时,当x<0时,2lna⋅a故a>1不符合题意,若0<a<1时,则方程2lna⋅a即方程lna⋅ax=ex的两个根为x1,x设过原点且与函数y=g(x)的图象相切的直线的切点为(x则切线的斜率为g'(x则有−lna⋅a则切线的斜率为ln2因为函数y=lna⋅a所以eln2a<又0<a<1,所以1e综上所述,a的范围为(1【分析】由x1,x2分别是函数f(x)=2ax−ex2的极小值点和极大值点,可得x∈(−∞,x1)∪(x2,+∞)时,f'(x)<0,7.【答案】D【解析】【解答】解:函数f(x)=(ax+1)ex的定义域为当a=0时,函数f(x)=ex,易知函数f(x)单调递增,对应当a>0时,函数f(x)=(ax+1)ex,求导可得f'(x)=(ax+a+1)ex,
令f'(x)=0,解得x=−a+1a<0,则当x∈(−∞,−a+1a)时,当a<0时,求导可得f'(x)=(ax+a+1)ex,当f'(x)=0时,解得x=−a+1a,
当x∈(−∞,当a<−1时,x=−a+1a<0,且此时0<−当−1<a<0时,x=−a+1a>0,此时−故答案为:D.【分析】先求函数的定义域,再分a=0,a>0和a<0讨论,利用导数判断函数的单调性分析判断函数的大致图象即可.8.【答案】D【解析】【解答】解:函数f(x)=a(sinx+cosx)ex+x,求导可得f'(x)=−2a令f'(x)=−2asinx则直线y=a与函数y=g(x),x∈(0,g'当x∈(π4,π)时,g'(x)>0当x∈(0,π4)时,g'又g(π4)=22eπ4,当作出g(x)的图象,如图所示:
数形结合可知a>22eπ4,即实数故答案为:D.【分析】由题意,将问题转化为导函数在(0,π)上有两个变号零点,求导令9.【答案】B,D【解析】【解答】解:A、x0(xB、f(−x)相当于f(x)关于y轴的对称图象,故−x0应是C、−f(x)相当于f(x)关于x轴的对称图象,故x0应是−f(x)的极小值点,跟−D、−f(−x)相当于f(x)先关于y轴的对称,再关于x轴的对称图象,故D正确.故答案为:BD.【分析】根据极值的定义、极值的性质和图象变换逐项判断即可.10.【答案】A,D【解析】【解答】解:A、函数f(x)=13x3−x2B、由A可得f(x)C、f'(x)=x2−23x,令f'(x)=0,解得x=0或23,当x<0时,f'(x)>0,函数fD、令f'(x)=x2故答案为:AD.【分析】由题意,先求导,再令x=1,即可求得f'(1)的值即可判断A;由A选项令x=1即可求11.【答案】①【解析】【解答】解:由图象可知,当x∈(−∞,1)时,f'(x)>0,函数f(x)单调递增;
当x∈(1,2)时,f'(x)<0即函数f(x)有两个极值点1和2,且当x=2时函数取得极小值,当x=1时,函数取得极大值.故答案为:①.【分析】由导函数得图象判断函数f(x)的单调性,从而得极值情况,判断对错即可.12.【答案】③④【解析】【解答】解:由题意,可得函数f(x)的大致图象,如图所示:①、函数f(x)在区间[−1,0]上单调递减,故②、函数f(x)有1个极大值点,2个极小值点,故②错误;③、根据图象可知:函数f(x)的值域为[1,3],故④、如果x∈[t,5]时,f(x)的最小值是1,那么t的最大值为4,故综上所述,所有正确结论的序号是③④.故答案为:③④.【分析】由题意,作出函数f(x)的大致图象,数形结合判断即可.13.【答案】B【解析】【解答】解:由题意可得f'令gx则g−1=3e所以存在−2<x0<−1,使得g当−2<x<x0时,f'x<0,fx单调递减;
当所以x=x0为函数所以t=所以ft故答案为:B.【分析】利用导数的运算法则得出导函数,构造gx=−xex+214.【答案】D【解析】【解答】解:易知函数f(x)的定义域为(0,+∞),
求导可得当x∈(0,1)∪(2,+∞)时,f'(x)>0,函数f(x)单调递增;
当x∈(1,2)时,f'则f(x故答案为:D.【分析】先求函数的定义域,再求导利用导数判断函数的单调性,并求极值点,最后代入计算即可.15.【答案】A,C【解析】【解答】解:对于函数fx=ln1+x−ln1−x+2所以函数的定义域为−1,0∪又因为f−x所以fx为奇函数,函数图象关于0,0因为f=−2当x∈0,22时,f'x当x∈22,1时,f'x根据奇函数的对称性可知f(x)在−1,−22上单调递增,在所以fx的极小值点为22,极大值点为又因为f(x)当x趋近于1时,f(x)趋近于无穷大;当x趋近于0时,f(x)趋近于无穷大,所以fx在0,1上无零点,根据对称性可知fx在故f(x)无零点,故D错误.故答案为:AC.【分析】利用奇函数的图象的对称性,则判断出选项A;利用求导的方法判断函数的单调性,则判断出选项B;利用奇函数的图象的对称性和函数的单调性,从而得出函数的极值点,则判断出选项C;利用函数的极小值和函数求极限的方法以及零点存在性定理,则判断出选项D,从而找出正确的选项.16.【答案】A,B,D【解析】【解答】解:A、当a=1时,函数f(x)=e2x−x2B、若函数f(x)=e当x≠0时,转化为g(x)又由g'令g'(x)>0,解得x<0或x>1所以函数g(x)在(所以当x=1时,函数g(x)又由x→0时,g(x)→+∞,当x→−∞时,g(x)→0且g(x)>0,如图所示:所以a>e2,即实数a的取值范围为C、当a=e2时,f(令g(x)=e2x−e2且g'(0)=2−e2⟨0所以在(−∞,x0)上在(x0,+∞)上g'所以在(x0,1)上g(x)<0,即在(1,+∞)上g(x)>0,即f'所以x=1是f(x)D、当a=12时,设h(x)当x<ln12时,h'(x)<0,h(所以当x=ln12时,h所以f'(x)>0,所以函数f(又因为f(−1)所以f(x)有唯一零点x故答案为:ABD.【分析】根据导数的几何意义即可判断A;根据题意,转化为g(x)=e2xx2与y=a的图象有3个交点,利用导数求得函数g(x)的单调性与极值即可判断B;当a=e2时,得到f'(x)=2(e2x17.【答案】4【解析】【解答】解:由f(x)=x2e−x,得f'x=2xe-x-x2e-x令f'x=0,则x=0或x=2,
当x<0或x>2时,f'18.【答案】2【解析】【解答】解:函数f(x)=cos求导可得f'令f'(x)=0,解得sinx=0显然当x∈[0,π]时,sinx≥0,则sin满足sinx=0的根为x=0或x=π满足sinx=56根据正弦函数的性质可知x∈(0,x1)∪(x2,即f(x)在(0,x1所以f(x)=cosxcos故答案为:2.【分析】求导,利用导数判断函数的单调性、极值点,结合三角函数的性质计算判断即可.19.【答案】D【解析】【解答】解:函数f(x)=e因为函数f(x)=e当x>0时,a≤ex2x,设g(x)=当0<x<1时,得g'(x)<0,当x>1时,得则g(x)在(0,1)上单调递减,在从而g'(x)≥g当x<0时,ex2x<0综上,0≤a≤e故答案为:D.【分析】原问题转化为f'(x20.【答案】C【解析】【解答】解:因为函数f(x)=sin(ωx−π6)(ω≠0)在x=π6处取最值,
所以π6(ω−1)=kπ+π2,k∈Z,解得ω=6k+4由题意,得3π2<ωπ−π6≤当ω<0时,由x∈(0,π),得ωx−π6∈(ωπ−π6,−故答案为:C.【分析】根据题意求出ω,k的关系式,再根据x的范围求出ωx−π6的范围,分ω>0,21.【答案】A,B,C【解析】【解答】解:A、因为x=π4为函数所以f'(x)=aB、由于f(则f(πC、f(5π则函数f(x)D、由于a的正负未知,则函数f(x)故答案为:ABC.【分析】根据x=π4是函数f(x)22.【答案】B,D【解析】【解答】解:函数f(x)=(x−a)3+b的定义域为R,求导可得f'(x)=3设过原点的函数的切线的切点为(x0,切线方程为y−y0=3因为过原点(0,0化简得2x令g(x)当a>0时,x<0或x>a时,g'(x)>0所以g(x)在(所以g(x)极大值g所以y=b与y=g(x)同理,当a<0时,可知g(x)极大值g可得a3<b<0时,y=b与故答案为:BD.【分析】求导,利用导函数的符号即可判断AC;设切点,利用导数求出切线方程,代入原点方程由三解,转化为利用导数研究函数的极值,数形结合求解即可判断BD.23.【答案】4;1【解析】【解答】解:由题意x+4x因为x≠0,所以0<m<8,令t=x,则f由对勾函数性质得当x>0时,f(t)即t实数的最小值为2,m实数的最小值为4;函数f(x)由题意在[1,2]上单调递减,在所以f'(2)=4−6a+2经检验a=2不满足题意,a=1符合题意,所以a=1.故答案为:4;1.【分析】令t=x,根据对勾函数的性质可得函数f(t)=t+4t24.【答案】0,【解析】【解答】解:fx的定义域为0,+f'令f'x=0令gx=lnx−1令g'x0=0,则3lnx当0<x<x0时,g'x>0,g∴g(x)又当x趋近于0时,gx趋近于−∞;当x趋近于+∞作出gx由图可知,当0<a<16e4时,方程a=lnx−12x3有两个正根,从而函数fx有两个极值点.
25.【答案】C【解析】【解答】解:因为点(n,an)在直线因为an所以数列{an}是首项为−3所以Sn=(−3)n+n(n−1)设f(x)=x2(x−10)当x∈(0,203)时,f'所以f(x)在(0,203又n∈N∗,所以f(n)min=−49,即n故答案为:C.【分析】将点(n,an)代入直线方程求得数列{an}是等差数列,根据等差数列的求和公式求出S26.【答案】A【解析】【解答】解:函数f(x)=ax2+(a−2)x−lnx的定义域为(0当x∈(0,1a)时,f'(x)<0,函数f(x)单调递减;
当则当x=1a时,函数f(x)取得最小值若a>1,则f(x)≥f(1a)=若0<a≤1,由于f(1a)=故由零点存在定理可知f(x)在(1所以a的取值范围是(1,故答案为:A.【分析】根据已知条件,利用导数求出函数f(x)的最小值,再对最小值的符合分类讨论即可.27.【答案】B,D【解析】【解答】解:A、函数f(x)=x2−2alnx−1定义域为0,+∞则f'(1)=2−2a,即2−2a=2,解得B、若a=1,则f'当x∈(1,+∞)时,可得f'(x)>0,则C、若a>0,则f'令f'(x)=0,解得x1当a≤1,即0<a≤1时,在[1,+∞)上,可得f'(x)≥0所以函数f(x)在[1,+∞)上的最小值为当a>1,即a>1时,当x∈(1,a)时,当x∈(a,+∞)时,f所以函数f(x)在[1,+∞)上的最小值为D、因为x≥1,当a≤0时,f'(x)≥0,所以函数f(x)在则f(x)≥f(1)=0,所以a≤0成立;当a>0时,由C项知:当0<a≤1时,f(x)≥f(1)=0,则0<a≤1成立;当a>1时,f(a)<f(1)=0,即在区间[1,+∞)上存在x0综上,实数a的取值范围为(−∞,故答案为:BD.【分析】先求函数f(x)的定义域,再求导由f'(1)=2求解即可判断A;当a=1时,求导利用导数判断函数的单调性,求单调区间即可判断B;当a>0,利用导数求函数的单调性,求得f(x)在区间[1,+∞)的最小值f(a)即可判断C;根据题意,分a≤0,28.【答案】A,B,D【解析】【解答】解:A、函数f(x)=x(ex+2),g(x)=(x+2)lnx的定义域为R,
求导可得f'(x)=(x+1)ex+2,令m(x)=f'(x),则m当x∈(−2,+∞)时,m'(x)>0,m(x)即f'(x)≥f'(−2)=−B、由A知f(x)在R上单调递增,由f(ax)≥f(lnx2),可得ax≥lnx2,
则当x>0时,a≥lnx2x=2lnxx,令h(x)=2lnxx,则h'(x)=2(1−lnx)x2,
当x∈(0,e)时,h'(x)>0C、g(x)的定义域为(0,+∞),则n'(x)=1x−2x2=x−2x2,当x∈(0,2)时,g'(x)≥g'(2)=ln2+2>0D、若f(x1)=g(x2)=t(t>0),则x1(由x1(ex1+2)=(x2+2)lnx2,可得x1(当t∈(e,+∞)时,p'(t)<0,p(t)在则p(t)max=p(e)=故答案为:ABD.【分析】求导,利用导数判断函数的单调性求单调区间即可判断A;构造函数,研究函数的最值即可判断BCD.29.【答案】2e【解析】【解答】解:xae2x令f(x)=alnx−2x,则ef(x)设g(t)=et−2t−1则g'(t)=et−2所以当t<ln2时,g'当t>ln2时,g'所以g(t)所以存在t0∈(ln2,所以若g(t)≥0,则t≤0或t≥t0,即f(x)≤0或当x→+∞,f(x)→+∞,故f'所以在(0,a2在(a2,所以f(x)即a(lna2−1)≤0,又a>0,解得0<a≤2e,所以正实数a故答案为:2e.【分析】先将不等式同构变形为ealnx−2x≥2alnx−4x+1,构造函数g(t)=et−2t−1,求导利用导数判断函数的单调性,将问题转化为不等式f(x)≤30.【答案】−【解析】【解答】解:函数f(x)=xex−m令f'(x)=0,则2m=x+1ex当x<0时,可得g'(x)>0,函数当x>0时,可得g'(x)<0,函数所以函数g(x)的极大值为g(0)=1,当且仅当x>−1时,g(x)>0,所以2m<1,可得m<12,如图所示:当m∈(0,12当x∈(x1,x2)所以f(x)在x=x当m<0时,m=x+12e当x∈(−∞,x0)时,所以f(x)在x=x综上可得,f(x)在x∈(−∞,0)所以f(x0)=2m解得x0=−3或x0故答案为:−e【分析】求导可得f'(x)=ex(x+1−2mex),令f'(x)=0,得2m=x+1e31.【答案】B【解析】【解答】解:函数f(x)=13x3−a因为函数f(x)=13x3−ax2+3在x=1处取得极小值,所以当a=12时,f'(x)所以函数f(x)在(0,1)上单调递减,在故答案为:B.【分析】求函数f(x)的导函数,根据函数f(x)在x=1处函数取得极小值,可得f'32.【答案】C【解析】【解答】解:函数f(x)=e若a≥0,f'故a<0,令f'(x)=ae当x>1aln(−2a故x=1aln由于函数f(则1aln(故答案为:C.【分析】先求导函数,利用导数判断函数的单调性,求极值点,利用极值点大于0,求a的范围即可.33.【答案】C【解析】【解答】解:函数f(x)=x2−x+alnx因为函数f(x)有极值,所以f'(x)在即2x2−x+a=0因为二次函数y=2x2−x+a所以只需Δ=(−1)2−8a>0,解得a<18故答案为:C.【分析】求出函数的定义域与导函数,由题意可得f'(x)在(0,34.【答案】C【解析】【解答】解:A、f(x)=xeB、由上可知:f'(x)=ex+xexC、由上可知:f'(x)=(x+1)ex,当x>−1时,当x<−1时,f'(x)<0,函数f(x)单调递减,所以当x=−1时,函数f(x)的最小值为D、由上可知f'(x)=(x+1)e所以f(x)的图象在x=0处的切线方程为y=x,故D错误.故答案为:C.【分析】根据导数的运算性质,结合导数的性质、几何意义逐项求解判断即可.35.【答案】A,B,D【解析】【解答】解:由题意可得,sin(2π3+φ)=0,则2π3+φ=kπ,k∈Z,
A、令z=2x+π3,由x∈(π12,5π12),可得z∈B、令z=2x+π3,由x∈(−π6,C、当x=5π6时,z=2x+π3=2π,sinD、由f(x)=sin(2x+π3)求导得,f'(x)=2cos故曲线y=f(x)在x=0处的切线方程为y−32=x−0故答案为:ABD.【分析】根据已知条件求出φ=π3,得函数f(x)=sin(2x+π3)36.【答案】A,B,C【解析】【解答】解:若f(x)>(k−1)x−1恒成立,
则f(x)−(k−1)x+1=(x+1)ln(x+1)−(k−1)x+1>0恒成立,构造函数g(x)=(x+1)ln(x+1)−(k−1)x+1,则g'因为x>0,所以ln(x+1)>0,则当2−k≥0,即k≤2时,则g'(x)>0,当故g(x)在(0,+∞)上单调递增,则即k≤2符合题意,故满足条件的正整数k为1或2;当2−k<0,即k>2时,令g'(x)>0,则故g(x)在(0,ek−2−1)上单调递减,在(ek−2构造函数G(k)=k−ek−2,则G'故G(x)在(2,+∞)上单调递减,则因为G(3)=3−e>0,G(4)=4−e2<0综上所述:符合条件的整数k为1或2或3.故答案为:ABC.【分析】根据题意构造函数g(x)=(x+1)ln(x+1)−(k−1)x+1,求导,利用导数结合分类讨论解决恒成立问题即可.37.【答案】A,B,D【解析】【解答】解:易知函数f(x)=x44求导可得f'当x<−3或1<x<3时,f'当−3<x<1或x>3时,f则函数f(x)在x=−3处取得极小值,在x=1处取得极大值,在x=故答案为:ABD.【分析】先求函数的定义域,再求导,利用导数判断函数的单调性求极值即可.38.【答案】(【解析】【解答】解:函数f(x)=(x−1)sinx+(x+1)cosx定义域为R,当x∈(0,π4)时,f'(x)>0,函数f(x)单调递增;
当且f(x)max=f(π4)=故最大值与最小值的和为:(2故答案为:(2【分析】先求函数的定义域,再求导,利用导数判断函数的单调性并求最值即可.39.【答案】−4【解析】【解答】解:f'(x)=3x2+2ax+b,因为函数f(x)=x3+ax2+bx+a2在x=-1处有极值8,
所以f'(-1)=3-2a+b=0,且f(-1)=-1+a-b+a2=8,解得a=-2b=7或a=3b=3,
当a=-2,b=-7时,f(x)=x3-2x2-7x+4,f'(x)=3x2-4x-7=3x-7x+1,
令f'(x)=0得x=73或-1,所以在(-∞,-1)上f'x>0,f(x)单调递增,
在(-1,73)上f'x<0,f(x)单调递减,在(73,+∞)上f'x>0,f(x)单调递增,
所以在x=-1处取得极大值,且f(-1)=8,符合题意,
当a=3,b=340.【答案】(e+1,+∞)【解析】【解答】解:方程化为lnx+exx+1x=a,
令gx=lnx+exx+1x,
则问题转化为gx的图像与直线y=a由2个交点,
因为g'x=1x+x-1exx2-1x2=x-1ex+141.【答案】(1)解:函数f(x)=(x−1)ex−ax2因为f'(1)=e−2a=e−2,所以又因为f(1)=−1+b=(e−2)×1+3−e=1,所以b=2;(2)解:由(1)可得f'令f'(x)>0,解得x>ln2或x<0,令则函数f(x)的单调递增区间是(−∞,0),(ln故f(x)的极大值为f(0)=1,极小值为f(ln【解析】【分析】(1)求导,根据导数的几何意义求解即可;
(2)由(1)可得f'42.【答案】(1)解:当a=0时,f(x)=x2ex,
则f(1)=1所以曲线y=f(x)在(1,f(1))处的切线方程为:y−1e=1e(2)解:因为f'(x)=−x2+(a+2)x−2aex=−当0<a<2时,x∈[0,a]时,f'(x)≤0,则f(x)在所以f(x)min=f(a)=ae当a<1时,g'(a)>0,g(a)单调递增;当a>1时,g'所以g(a)的极大值为g(1)=1e,所以由ae当a>2时,x∈[0,2]时,f'(x)≤0,则f(x)在当x∈(2,a]时,f'(x)>0,则f(x)在所以f(x)min=f(2)=当a=2时,x∈[0,2]时,f'(x)≤0,则f(x)在所以f(x)综上所述,a=1.【解析】【分析】(1)由a=0得出函数的解析式,由导数的几何意义得出切线的斜率,再根据代入法得出切点坐标,从而由点斜式方程得出曲线y=f(x)在(1,f(1))处的切线方程.(2)由导数运算法则得出f'(x),令f'(x)=0,解得x=2或x=a,再分类讨论a的取值范围,根据导数判断函数单调性的方法判断出函数f(x)的单调性,从而得出函数的最值,再由函数f(x)在区间(1)当a=0时,f(x)=x2ex,则f(1)=1所以曲线y=f(x)在(1,f(1))处的切线方程为:y−1e=(2)f'(x)=−x2+(a+2)x−2ae当0<a<2时,x∈[0,a]时,f'(x)≤0,则f(x)在所以f(x)min=f(a)=ae当a<1时,g'(a)>0,g(a)单调递增,当a>1时,g'所以g(a)的极大值为g(1)=1e,所以由ae当a>2时,x∈[0,2]时,f'(x)≤0,则f(x)在x∈(2,a]时,f'(x)>0,则f(x)在所以f(x)min=f(2)=当a=2时,x∈[0,2]时,f'(x)≤0,则f(x)在所以f(x)综上,a=1.43.【答案】B【解析】【解答】解:A、函数f(显然函数f(x)B、在x=1附近的任意区间内,总存在有理数,这些有理数的函数值小于f(1)C、函数f(x)=|x−1|,x∈(D、函数f(函数f(x)在(0,1)故答案为:B.【分析】由题意,利用极小值的意义即可判断A;举例即可判断BCD.44.【答案】A,B,D【解析】【解答】解:易知fx=x+1令f'x<0,x∈−∞故fx在−∞,−2故fx的最小值为f若讨论方程fx=2的解,即讨论易知g−2=−1e2故由零点存在性定理得到存在x0∈−2,1当x→−∞时,g(x)→−2,显然g(x)在−故g(x)=x+1ex令h(x)=f'x令h'(x)=0,解得x=−3,而h'故x=−3是h'(x)的变号零点,即x=−3是故得导函数f'x的极值点为故答案为:ABD.【分析】利用导数判断函数的单调性,从而得出函数的最值,则判断出选项A和选项B;将方程解的问题转化为函数零点问题,再由零点存在性定理和函数的极限,则判断出选项C;对函数求导后构造函数,再次对构造的函数h(
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