第12講 函數(shù)的單調(diào)性與最值(教師版) 備戰(zhàn)2025年高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)考點(diǎn)幫(天津?qū)S茫第1頁(yè)
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PAGE1第12講函數(shù)的單調(diào)性與最值(6類核心考點(diǎn)精講精練)1.5年真題考點(diǎn)分布5年考情考題示例考點(diǎn)分析2024年天津卷,第20題,16分利用導(dǎo)數(shù)證明不等式利用導(dǎo)數(shù)研究不等式恒成立問(wèn)題由導(dǎo)數(shù)求求在曲線上一點(diǎn)處的切線方程(斜率)函數(shù)的最值(含參)2023年天津卷,第20題,16分求在曲線上一點(diǎn)處的切線方程(斜率)利用導(dǎo)數(shù)證明不等式利用導(dǎo)數(shù)研究不等式恒成立問(wèn)題2022年天津卷,第20題,16分求在曲線上一點(diǎn)處的切線方程(斜率)利用導(dǎo)數(shù)研究不等式恒成立問(wèn)題利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的零2021年天津卷,第20題,16分求在曲線上一點(diǎn)處的切線方程(斜率)利用導(dǎo)數(shù)研究能成立問(wèn)題函數(shù)極值點(diǎn)的辨析2020年天津卷,第20題,16分利用導(dǎo)數(shù)證明不等式2.命題規(guī)律及備考策略【命題規(guī)律】本節(jié)內(nèi)容是天津高考卷的必考內(nèi)容,設(shè)題穩(wěn)定,難度較高,分值為16分【備考策略】1.理解、掌握函數(shù)的單調(diào)性與導(dǎo)數(shù)的關(guān)系,能夠判斷通過(guò)導(dǎo)數(shù)的正負(fù)判斷函數(shù)的單調(diào)性2.能掌握集合函數(shù)最值與導(dǎo)數(shù)的關(guān)系3.具備數(shù)形結(jié)合的思想意識(shí),會(huì)借助函數(shù)圖像求解函數(shù)的最值4.會(huì)通過(guò)函數(shù)的單調(diào)性解抽象不等式.【命題預(yù)測(cè)】本節(jié)內(nèi)容是天津高考卷的必考內(nèi)容,一般給定函數(shù),判斷函數(shù)的單調(diào)性求解函數(shù)的最值。知識(shí)講解知識(shí)點(diǎn)一.函數(shù)的單調(diào)性1.函數(shù)的單調(diào)性與導(dǎo)數(shù)的關(guān)系條件結(jié)論函數(shù)y=f(x)在區(qū)間(a,b)上可導(dǎo)f′(x)>0f(x)在(a,b)內(nèi)單調(diào)遞增f′(x)<0f(x)在(a,b)內(nèi)單調(diào)遞減f′(x)=0f(x)在(a,b)內(nèi)是常數(shù)函數(shù)2.常用結(jié)論(1)在某區(qū)間內(nèi)f′(x)>0(f′(x)<0)是函數(shù)f(x)在此區(qū)間上為增(減)函數(shù)的充分不必要條件.(2)可導(dǎo)函數(shù)f(x)在(a,b)上是增(減)函數(shù)的充要條件是對(duì)?x∈(a,b),都有f′(x)≥0(f′(x)≤0)且f′(x)在(a,b)上的任何子區(qū)間內(nèi)都不恒為零.知識(shí)點(diǎn)二.函數(shù)的最值與導(dǎo)數(shù)1.函數(shù)f(x)在[a,b]上有最值的條件如果在區(qū)間[a,b]上函數(shù)y=f(x)的圖象是一條連續(xù)不斷的曲線,那么它必有最大值和最小值.2.求y=f(x)在[a,b]上的最大(小)值的步驟(1)求函數(shù)y=f(x)在(a,b)內(nèi)的極值;(2)將函數(shù)y=f(x)的各極值與端點(diǎn)處的函數(shù)值f(a),f(b)比較,其中最大的一個(gè)是最大值,最小的一個(gè)是最小值.3.常用結(jié)論.(1)若函數(shù)f(x)的圖象連續(xù)不斷,則f(x)在[a,b]上一定有最值.(2)若函數(shù)f(x)在[a,b]上是單調(diào)函數(shù),則f(x)一定在區(qū)間端點(diǎn)處取得最值.(3)若函數(shù)f(x)在區(qū)間(a,b)內(nèi)只有一個(gè)極值點(diǎn),則相應(yīng)的極值點(diǎn)一定是函數(shù)的最值點(diǎn).考點(diǎn)一、不含參函數(shù)的單調(diào)性與單調(diào)區(qū)間1.(廣東·高考真題)設(shè)函數(shù)fx=xlnx,則【答案】1【分析】根據(jù)f'x>0,則fx單調(diào)遞增,求解【詳解】fx=x令f'x∴fx的單調(diào)遞增區(qū)間為故答案為:1e2.(重慶·高考真題)設(shè)函數(shù)f(x)=x3+ax2(Ⅰ)a的值;(Ⅱ)函數(shù)y=fx【答案】(1)a=?3;(2)單調(diào)增區(qū)間是?∞,?1和3,+∞,減區(qū)間是?1,3.【分析】(1)求出f'xmin=?9?a23,利用?9?a23=?12,解方程可得結(jié)果;(2)求出f'x,在定義域內(nèi),分別令【詳解】(1)fxf所以f'由條件得?9?a23=?12,解得所以a=?3(2)因?yàn)閍=?3,所以fxf'x=3x所以當(dāng)x<?1或x>3時(shí),f當(dāng)?1<x<3時(shí),f'所以fx=x3?3x2【點(diǎn)睛】利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義可求出函數(shù)在某一點(diǎn)出的切線斜率,求增區(qū)間需解不等,f'x1.(2005·北京·高考真題)已知函數(shù)f(1)求fx(2)若fx在區(qū)間?2,2【答案】(1)?∞,?1,(2)?7.【分析】(1)根據(jù)導(dǎo)數(shù)與單調(diào)性的關(guān)系即得;(2)根據(jù)導(dǎo)數(shù)與函數(shù)的最值的關(guān)系可得函數(shù)的最大值,可得a=?2,結(jié)合條件進(jìn)而即得.【詳解】(1)由fx=?x由f'x=?3x?3x+1所以函數(shù)fx的單調(diào)減區(qū)間為?∞,?1(2)因?yàn)閒'令f'x=0,解得xx?2?2,?1?1?1,22f?0+f2+a↘?5+a↗22+a則f2,f?1分別是fx所以f2=22+a=20,解得從而得函數(shù)fx在?2,2上的最小值為f2.(2024·黑龍江·模擬預(yù)測(cè))已知f(x)=ax+bcosx在點(diǎn)π2(1)求a,b的值;(2)求fx在區(qū)間[0,【答案】(1)a=(2)單調(diào)遞增區(qū)間為0,π6和5π6,π【分析】(1)由題意可得π2+2fπ(2)由導(dǎo)數(shù)的正負(fù)可求出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,從而可求出極值.【詳解】(1)由f(x)=ax+bcosx,得因?yàn)閒(x)=ax+bcosx在點(diǎn)π2所以π2所以π2+2π解得a=1(2)f(x)=12x+因?yàn)閤∈[0,π],所以x1當(dāng)x∈0,π6當(dāng)x∈π6,當(dāng)x∈5π6所以f(x)極大值為fπ6=綜上所述,f(x)在區(qū)間[0,π]上的單調(diào)遞增區(qū)間為0,π6和極大值為π12+33.(2025·甘肅張掖·模擬預(yù)測(cè))已知函數(shù)fx=ex?a(1)求實(shí)數(shù)a的值;(2)求fx【答案】(1)a=1(2)答案見(jiàn)解析【分析】(1)利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義求出切線方程,將點(diǎn)2,1代入求解a;(2)利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)單調(diào)性和極值.【詳解】(1)由已知得f'則f'0=所以fx的圖象在點(diǎn)0,f0處的切線方程為將點(diǎn)2,1代入得1=21?a+1,解得(2)所以fx=e所以f'令g(x)=x+1ex易得g'(x)>0在(?1,+∞)上恒成立,所以又g(0)=0,所以當(dāng)?1<x<0時(shí),g(x)<0,即f'(x)<0,fx當(dāng)x>0時(shí),g(x)>0,即f'(x)>0,fx所以fx的單調(diào)遞減區(qū)間為(?1,0),單調(diào)遞增區(qū)間為(0,+∞),極小值為f考點(diǎn)二、含參函數(shù)的單調(diào)性與單調(diào)區(qū)間1.(·北京·高考真題)已知函數(shù)f(x)=2x?b(x?1)2,求導(dǎo)函數(shù)f【答案】導(dǎo)函數(shù)為f'當(dāng)b<2時(shí),函數(shù)f(x)的增區(qū)間為(b?1,1),減區(qū)間為(?∞,b?1)和當(dāng)b>2時(shí),函數(shù)f(x)的增區(qū)間為(1,b?1),減區(qū)間為(?∞,1)和當(dāng)b=2時(shí),函數(shù)f(x)的減區(qū)間為(?∞,1)和【分析】根據(jù)函數(shù)的求導(dǎo)法則進(jìn)行求導(dǎo),然后由導(dǎo)數(shù)大于0時(shí)原函數(shù)單調(diào)遞增,導(dǎo)數(shù)小于0時(shí)原函數(shù)單調(diào)遞減可得答案.【詳解】解:f'令f'(x)=0,得當(dāng)b?1<1,即b<2時(shí),f'x(?b?1(b?1,1)(1,+f'(x)?0+?當(dāng)b?1>1,即b>2時(shí),f'x(?(1,b?1)b?1(b?1,+f'(x)?+0?所以,當(dāng)b<2時(shí),函數(shù)f(x)在(?∞,b?1)上單調(diào)遞減,在在(1,+∞當(dāng)b>2時(shí),函數(shù)f(x)在(?∞,1)上單調(diào)遞減,在(1,b?1)上單調(diào)遞增,在當(dāng)b?1=1,即b=2時(shí),f'(x)=?2(x?1)2<0,所以函數(shù)f(x)在綜上:導(dǎo)函數(shù)為f'當(dāng)b<2時(shí),函數(shù)f(x)的增區(qū)間為(b?1,1),減區(qū)間為(?∞,b?1)和當(dāng)b>2時(shí),函數(shù)f(x)的增區(qū)間為(1,b?1),減區(qū)間為(?∞,1)和當(dāng)b=2時(shí),函數(shù)f(x)的減區(qū)間為(?∞,1)和2.(全國(guó)·高考真題)已知a∈R,求函數(shù)【答案】見(jiàn)解析.【分析】f'(x)=2xeax+ax2【詳解】f'①當(dāng)a=0時(shí),若x<0,則f'(x)<0,若x>0,則所以a=0時(shí),函數(shù)f(x)在區(qū)間?∞,0內(nèi)為減函數(shù),在區(qū)間②當(dāng)a>0時(shí),由2x+ax2>0,解得x<?2a或x>0所以當(dāng)a>0時(shí),函數(shù)f(x)在區(qū)間?∞,?2a內(nèi)為增函數(shù),在區(qū)間③當(dāng)a<0時(shí),由2x+ax2由2x+ax2<0,得x<0所以當(dāng)a<0時(shí),函數(shù)f(x)在區(qū)間?∞,0內(nèi)為減函數(shù),在區(qū)間01.(2025高三·全國(guó)·專題練習(xí))已知函數(shù)f(x)=ax?1x?(a+1)【答案】答案見(jiàn)解析.【分析】對(duì)函數(shù)求導(dǎo),然后對(duì)參數(shù)a分類討論,注意討論正負(fù)以及與1a,1的關(guān)系,然后根據(jù)導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)【詳解】函數(shù)f(x)=ax?1x?(a+1)求導(dǎo)得f'當(dāng)a<0時(shí),ax?1<0,由f'(x)>0,得0<x<1;由f'因此函數(shù)f(x)在(0,1)上單調(diào)遞增,在(1,+∞當(dāng)a>0時(shí),若1a>1,即0<a<1,則由f'(x)>0,得0<x<1或x>1因此函數(shù)f(x)在(0,1),(1a,+若1a=1,即a=1,則f'(x)≥0恒成立,因此函數(shù)若1a<1,即a>1,則由f'(x)>0,得0<x<1a或因此函數(shù)f(x)在(0,1a),(1,+所以當(dāng)a<0時(shí),函數(shù)f(x)的遞增區(qū)間是(0,1),遞減區(qū)間是(1,+∞當(dāng)0<a<1時(shí),函數(shù)f(x)的遞增區(qū)間是(0,1),(1a,+當(dāng)a=1時(shí),函數(shù)f(x)的遞增區(qū)間是(0,+∞當(dāng)a>1時(shí),函數(shù)f(x)的遞增區(qū)間是(0,1a),(1,+2.(23-24高三下·北京·階段練習(xí))已知函數(shù)fx=2ax?ln(1)若a=1,求函數(shù)fx(2)試討論函數(shù)fx【答案】(1)極小值為3,無(wú)極大值(2)答案見(jiàn)解析【分析】(1)當(dāng)a=1,求出f'x,令(2)求出f'x,分兩種情況討論【詳解】(1)若a=1,fx=2x?ln則f'令f'x=0由f'x>0,可得x>1,所以f由f'x<0,可得0<x<1,所以f所以fx在x=1處取得極小值,極小值為f(2)fx的定義域?yàn)?,+f'x=2a?當(dāng)a<0時(shí),f'x<0,則f當(dāng)a>0時(shí),令f'x=0,可得x=因?yàn)??1+8a4a<0所以當(dāng)0<x<1+1+8a4a則fx在0,當(dāng)x>1+1+8a4a則fx在1+綜上,當(dāng)a<0時(shí),fx在0,+當(dāng)a>0時(shí),fx在0,1+1+8a3.(北京·高考真題)已知函數(shù)f(x)=x3+a(Ⅰ)求a,c的值;(Ⅱ)求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間.【答案】(Ⅰ)a=0,c=2(Ⅱ)見(jiàn)解析【詳解】(Ⅰ)因?yàn)楹瘮?shù)g(x)=f(x)?2為奇函數(shù),所以,對(duì)任意的x∈R,g(?x)=?g(x),即f(?x)?2=?f(x)+2.又f(x)=x3+a所以{a=?a,c?2=?c+2.解得(Ⅱ)由(Ⅰ)得f(x)=x3+3bx+2當(dāng)b<0時(shí),由f'(x)=0得x=±?b.xx(?∞,??(??b(f+0?0+所以,當(dāng)b<0時(shí),函數(shù)f(x)在(?∞,??b)上單調(diào)遞增,在在(?b當(dāng)b>0時(shí),f'(x)>0,所以函數(shù)f(x)在考點(diǎn)三、已知函數(shù)的單調(diào)性求參數(shù)1.(2023·全國(guó)·高考真題)已知函數(shù)fx=aeA.e2 B.e C.e?1 【答案】C【分析】根據(jù)f'x=a【詳解】依題可知,f'x=aex?1設(shè)gx=xex,x∈1,2,所以gx>g1=e,故e故選:C.2.(2023·全國(guó)·高考真題)設(shè)a∈0,1,若函數(shù)fx=ax【答案】5【分析】原問(wèn)題等價(jià)于f'x=axlna+【詳解】由函數(shù)的解析式可得f'x=則1+axln1+a≥?a故1+aa0=1≥?lna故lna+1≥?lna0<a<1結(jié)合題意可得實(shí)數(shù)a的取值范圍是5?1故答案為:5?11.(2019·北京·高考真題)設(shè)函數(shù)f(x)=ex+ae?x(a為常數(shù)).若f(x)為奇函數(shù),則a=;若f(x)是R上的增函數(shù),則a的取值范圍是.【答案】-1;?∞,0.【分析】首先由奇函數(shù)的定義得到關(guān)于a的恒等式,據(jù)此可得a的值,然后利用導(dǎo)函數(shù)的解析式可得a的取值范圍.【詳解】若函數(shù)fx=ea+1ex+若函數(shù)fx=ex+ae?x即實(shí)數(shù)a的取值范圍是?∞,0【點(diǎn)睛】本題考查函數(shù)的奇偶性?單調(diào)性?利用單調(diào)性確定參數(shù)的范圍.解答過(guò)程中,需利用轉(zhuǎn)化與化歸思想,轉(zhuǎn)化成恒成立問(wèn)題.注重重點(diǎn)知識(shí)?基礎(chǔ)知識(shí)?基本運(yùn)算能力的考查.2.(2016·全國(guó)·高考真題)若函數(shù)fx=x?13sinA.?1,1 B.?1,13 C.?1【答案】C【詳解】試題分析:f'(x)=1?2故1?23(2即?43t2+at+53?0對(duì)t∈[?1,1]恒成立,構(gòu)造【考點(diǎn)】三角變換及導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用【名師點(diǎn)睛】本題把導(dǎo)數(shù)與三角函數(shù)結(jié)合在一起進(jìn)行考查,有所創(chuàng)新,求解的關(guān)鍵是把函數(shù)單調(diào)性轉(zhuǎn)化為不等式恒成立,再進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為二次函數(shù)在閉區(qū)間上的最值問(wèn)題,注意與三角函數(shù)值域或最值有關(guān)的問(wèn)題,即注意正、余弦函數(shù)的有界性3.(上?!じ呖颊骖})已知函數(shù)f(x)=x2+ax(1)討論函數(shù)fx(2)若函數(shù)fx在[2,+∞)上為增函數(shù),求a【答案】(1)a=0時(shí),f(x)為偶函數(shù),a≠0時(shí),f(x)既不是奇函數(shù)也不是偶函數(shù);(2)a≤16.【解析】(1)根據(jù)奇偶性的定義判斷;(2)求出導(dǎo)函數(shù)f'(x),由f'(x)≥0在【詳解】(1)函數(shù)定義域是{x|x≠0},關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,a=0時(shí),f(x)=x2,則f(?x)=(?x)a≠0時(shí),f(?x)=x2?ax,f(?x)+f(x)=2(2)f'(x)=2x?ax2∴x∈[2,+∞)時(shí),2x3?a≥0,即a≤2x3,此時(shí)【點(diǎn)睛】本題考查函數(shù)的奇偶性,考查用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,掌握單調(diào)性與導(dǎo)數(shù)的關(guān)系是解題關(guān)鍵.4.(23-24高三上·海南??凇るA段練習(xí))已知函數(shù)fx=2?xexA.?∞,5e B.5e,+∞ 【答案】D【分析】由題意可得f'x≤0在0,5上恒成立,即a≥1?xex在【詳解】因?yàn)楹瘮?shù)fx=2?x所以f'x=?所以a≥1?xex在0,5所以g'所以gx在0,5上單調(diào)遞減,所以?4故a≥1,所以a的取值范圍是1,+∞故選:D.5.(2023·寧夏銀川·三模)若函數(shù)f(x)=x22A.0<m<23 C.23≤m≤1【答案】B【詳解】首先求出f(x)的定義域和極值點(diǎn),由題意得極值點(diǎn)在區(qū)間(m,m+13)內(nèi),且m>0【分析】函數(shù)f(x)=x22且f'令f'(x)=0,得因?yàn)閒(x)在區(qū)間(m,m+1所以m>0m<1<m+1故選:B.考點(diǎn)四、已知函數(shù)存在單調(diào)性求參數(shù)1.(23-24高三上·福建泉州·階段練習(xí))若函數(shù)?x=lnx?1A.?1,+∞ B.?1,+∞ C.?∞【答案】D【分析】根據(jù)條件得出存在x∈1,4,使?'x=1x?ax?2>0成立,即存在x∈1,4,使【詳解】因?yàn)楹瘮?shù)?x=ln所以存在x∈1,4,使?'x=1令Gx=1x2?2x,所以當(dāng)1x=14,即x=4時(shí),故選:D.2.(2024·內(nèi)蒙古呼和浩特·一模)在區(qū)間(0,π)上,函數(shù)y=a?A.(?∞,1) C.(?∞,π【答案】C【分析】根據(jù)給定條件,利用導(dǎo)數(shù)結(jié)合函數(shù)單調(diào)性建立不等式,再構(gòu)造函數(shù)求出函數(shù)最大值即得.【詳解】函數(shù)y=a?cosx依題意,不等式xsinx?a+cosx>0在(0,π令f(x)=xsinx+cosx,當(dāng)x∈(0,π2)時(shí),f'(x)>0,函數(shù)f(x)單調(diào)遞增,當(dāng)x∈(當(dāng)x=π2時(shí),f(x)所以實(shí)數(shù)a的取值范圍是(?∞故選:C1.(22-23高三上·陜西·期中)若函數(shù)f(x)=x3+bx2A.?5,+∞ B.?3,+∞ C.?∞【答案】A【分析】由題意可推得f'x=3x2+2bx+3>0在13【詳解】由題可知f'x=3即3x+1x設(shè)g(x)=3(x+1當(dāng)13<x<1時(shí),g'(x)<0,g(x)遞減,當(dāng)1<x<2時(shí),故g(x)min=g(1)=6所以?2b<10,解得b>?5,所以b的取值范圍是?5,+∞故選:A2.(21-22高三上·江蘇蘇州·期中)若函數(shù)fx=lnx+axA.?2,+∞ B.?18,+∞ 【答案】D【分析】求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù),問(wèn)題轉(zhuǎn)化為a>?12x2在12【詳解】∵f(x)=ln∴f'若fx在區(qū)間12,2故a>?1令g(x)=?12x2,則∴g(x)>g1故a>?2.故選:D.3.(2024·全國(guó)·模擬預(yù)測(cè))已知函數(shù)fx=14xA.?∞,2C.?∞,2【答案】D【分析】根據(jù)題意,轉(zhuǎn)化為f'x<0在1e,2上有解,得到a<【詳解】因?yàn)楹瘮?shù)fx=1因?yàn)楹瘮?shù)fx在1可得f'x=即a<1+lnx令gx=1+lnx當(dāng)1e≤x<1時(shí),?ln當(dāng)1<x≤2時(shí),?lnxx所以gx在1e,1上單調(diào)遞增,在1,2上單調(diào)遞減,故g故選:D.4.(23-24高三上·陜西漢中·期末)若函數(shù)fx=lnx+ax2?2【答案】?8,+【分析】利用導(dǎo)數(shù)轉(zhuǎn)化為恒成立問(wèn)題,分離參數(shù)法求解即可.【詳解】定義域?yàn)閤∈0,+∞,而f'x=1x+2ax,由已知得函數(shù)fx=lnx+ax2?2在區(qū)間14,1故答案為:?8,+5.(24-25高三·上海·隨堂練習(xí))設(shè)函數(shù)y=fx,其中f(1)求f'(2)若y=fx在[1,+(3)若y=fx在[2,4]【答案】(1)f'(2)[2,+∞(3)0,2【分析】(1)利用導(dǎo)數(shù)的求導(dǎo)法則直接計(jì)算即可;(2)由題意得f'(x)≥0在(3)由題意得f'(x)<0在[2,4]上有解,轉(zhuǎn)化為a<2【詳解】(1)由fx得f'所以f'(2)由題意得,f'(x)≥0在即a≥2x在因?yàn)閥=2x在[1,+∞)上遞減,所以所以a≥2,即實(shí)數(shù)a的取值范圍為[2,+∞(3)由題意得,f'(x)<0在[2,4]上有解,即a<2因?yàn)閥=2x在所以1≤2所以0<a<2即實(shí)數(shù)a的取值范圍為0,2考點(diǎn)五、求已知函數(shù)的最值1.(2021·全國(guó)·高考真題)函數(shù)f(x)=|2x?1|?2lnx【答案】1【分析】由解析式知f(x)定義域?yàn)?0,+∞),討論0<x≤12、12<x≤1、【詳解】由題設(shè)知:f(x)=|2x?1|?2lnx定義域?yàn)椤喈?dāng)0<x≤12時(shí),f(x)=1?2x?2ln當(dāng)12<x≤1時(shí),f(x)=2x?1?2lnx,有當(dāng)x>1時(shí),f(x)=2x?1?2lnx,有f'又f(x)在各分段的界點(diǎn)處連續(xù),∴綜上有:0<x≤1時(shí),f(x)單調(diào)遞減,x>1時(shí),f(x)單調(diào)遞增;∴f(x)≥f(1)=1故答案為:1.2.(2018·全國(guó)·高考真題)已知函數(shù)fx=2sinx+sin【答案】?【分析】方法一:由f'【詳解】[方法一]:【通性通法】導(dǎo)數(shù)法f=2(cos令f'(x)>0,得cosx>12令f'(x)<0,得cosx<12則[f(x)]min故答案為:?3[方法二]:三元基本不等式的應(yīng)用因?yàn)閒(x)=2sin所以f=≤4當(dāng)且僅當(dāng)3?3cosx=1+cos根據(jù)f(?x)=?f(x)可知,f(x)是奇函數(shù),于是f(x)∈?33故答案為:?3[方法三]:升冪公式+多元基本不等式f(x)=sinf≤64當(dāng)且僅當(dāng)3sin2x2=1?根據(jù)f(?x)=?f(x)可知,f(x)是奇函數(shù),于是f(x)∈?故答案為:?3[方法四]:化同角+多元基本不等式+放縮f(x)==8tanx故答案為:?3[方法五]:萬(wàn)能公式+換元+導(dǎo)數(shù)求最值設(shè)tanθ2=t,則f(x)當(dāng)t=0時(shí),g(t)=0;當(dāng)t≠0時(shí),g(t)=8當(dāng)t=?33時(shí),g(t)有最小值故答案為:?3[方法六]:配方法f(x)=2==3當(dāng)且僅當(dāng)3cosx+sinx=0,sinx+3故答案為:?3[方法七]:【最優(yōu)解】周期性應(yīng)用+導(dǎo)數(shù)法因?yàn)閒x=2sin即函數(shù)fx的一個(gè)周期為2π,因此x∈0,2當(dāng)x∈0,π時(shí),當(dāng)x∈π,2=2(cosx+1)?(2cosx?1),令f'x=0,解得x=π或x=53π故答案為:?3【整體點(diǎn)評(píng)】方法一:直接利用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)的單調(diào)性,得出極值點(diǎn),從而求出最小值,是求最值的通性通法;方法二:通過(guò)對(duì)函數(shù)平方,創(chuàng)造三元基本不等式的使用條件,從而解出;方法三:基本原理同方法三,通過(guò)化同角利用多元基本不等式求解,難度較高;方法四:通過(guò)化同角以及化同名函數(shù),放縮,再結(jié)合多元基本不等式求解,難度較高;方法五:通過(guò)萬(wàn)能公式化簡(jiǎn)換元,再利用導(dǎo)數(shù)求出最值,該法也較為常規(guī);方法六:通過(guò)配方,將函數(shù)轉(zhuǎn)化成平方和的形式,構(gòu)思巧妙;方法七:利用函數(shù)的周期性,縮小函數(shù)的研究范圍,再利用閉區(qū)間上的最值求法解出,解法常規(guī),是該題的最優(yōu)解.1.(2021·北京·高考真題)已知函數(shù)fx(1)若a=0,求曲線y=fx在點(diǎn)1,f(2)若fx在x=?1處取得極值,求f【答案】(1)4x+y?5=0;(2)函數(shù)fx的增區(qū)間為?∞,?1、4,+∞,單調(diào)遞減區(qū)間為?1,4,最大值為1,最小值為?【分析】(1)求出f1、f(2)由f'?1=0可求得實(shí)數(shù)a【詳解】(1)當(dāng)a=0時(shí),fx=3?2xx2,則f此時(shí),曲線y=fx在點(diǎn)1,f1處的切線方程為y?1=?4x?1(2)因?yàn)閒x=3?2x由題意可得f'?1=故fx=3?2xx?∞,?1?1?1,444,+∞f+0?0+f增極大值減極小值增所以,函數(shù)fx的增區(qū)間為?∞,?1、4,+∞,單調(diào)遞減區(qū)間為?1,4當(dāng)x<32時(shí),fx>0;當(dāng)所以,fxmax=f2.(2020·北京·高考真題)已知函數(shù)f(x)=12?x(Ⅰ)求曲線y=f(x)的斜率等于?2的切線方程;(Ⅱ)設(shè)曲線y=f(x)在點(diǎn)(t,f(t))處的切線與坐標(biāo)軸圍成的三角形的面積為S(t),求S(t)的最小值.【答案】(Ⅰ)2x+y?13=0,(Ⅱ)32.【分析】(Ⅰ)根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義可得切點(diǎn)的坐標(biāo),然后由點(diǎn)斜式可得結(jié)果;(Ⅱ)根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義求出切線方程,再得到切線在坐標(biāo)軸上的截距,進(jìn)一步得到三角形的面積,最后利用導(dǎo)數(shù)可求得最值.【詳解】(Ⅰ)因?yàn)閒x=12?x設(shè)切點(diǎn)為x0,12?x02,則?2由點(diǎn)斜式可得切線方程為:y?11=?2x?1,即2x+y?13=0(Ⅱ)[方法一]:導(dǎo)數(shù)法顯然t≠0,因?yàn)閥=fx在點(diǎn)t,12?t2令x=0,得y=t2+12,令y=0所以St=不妨設(shè)t>0(t<0時(shí),結(jié)果一樣),則St所以S't=3(由S't>0,得t>2,由S所以St在0,2上遞減,在2,+所以t=2時(shí),St也是最小值為S2[方法二]【最優(yōu)解】:換元加導(dǎo)數(shù)法

S(t)=1因?yàn)镾(t)為偶函數(shù),不妨設(shè)t>0,S(t)=1令a=t,則t=令g(a)=a4+12a,則面積為g'(a)=4因?yàn)閍>0,所以令g'(a)=0,得隨著a的變化,g'a0,22g?0+g減極小值增所以[g(a)]min所以當(dāng)a=2,即t=2時(shí),[S(t)]因?yàn)閇S(t)]為偶函數(shù),當(dāng)t<0時(shí),[S(t)]min綜上,當(dāng)t=±2時(shí),S(t)的最小值為32.[方法三]:多元均值不等式法同方法二,只需求出g(a)=a令g(a)=a當(dāng)且僅當(dāng)a3=4所以當(dāng)a=2,即t=2時(shí),[S(t)]因?yàn)镾(t)為偶函數(shù),當(dāng)t<0時(shí),[S(t)]min綜上,當(dāng)t=±2時(shí),S(t)的最小值為32.[方法四]:兩次使用基本不等式法同方法一得到S(t)=,下同方法一.【整體點(diǎn)評(píng)】(Ⅱ)的方法一直接對(duì)面積函數(shù)求導(dǎo)數(shù),方法二利用換元方法,簡(jiǎn)化了運(yùn)算,確定為最優(yōu)解;方法三在方法二換元的基礎(chǔ)上,利用多元均值不等式求得最小值,運(yùn)算較為簡(jiǎn)潔;方法四兩次使用基本不等式,所有知識(shí)最少,配湊巧妙,技巧性較高.3.(2017·北京·高考真題)已知函數(shù)f(x)=e(Ⅰ)求曲線y=f(x)在點(diǎn)(0,f(0))處的切線方程;(Ⅱ)求函數(shù)f(x)在區(qū)間[0,π【答案】(Ⅰ)y=1;(Ⅱ)最大值1;最小值?π【詳解】試題分析:(Ⅰ)根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義,先求斜率,再代入切線方程公式y(tǒng)?f0=f'0x?0中即可;(Ⅱ)設(shè)?x=f'x,求?試題解析:(Ⅰ)因?yàn)閒(x)=excos又因?yàn)閒(0)=1,所以曲線y=f(x)在點(diǎn)(0,f(0))處的切線方程為y=1.(Ⅱ)設(shè)?(x)=ex(當(dāng)x∈(0,π2)所以?(x)在區(qū)間[0,π所以對(duì)任意x∈(0,π2]有?(x)<?(0)=0所以函數(shù)f(x)在區(qū)間[0,π因此f(x)在區(qū)間[0,π2]上的最大值為f(0)=1【名師點(diǎn)睛】這道導(dǎo)數(shù)題并不難,比一般意義上的壓軸題要簡(jiǎn)單很多,第二問(wèn)比較有特點(diǎn)的是需要兩次求導(dǎo)數(shù),因?yàn)橥ㄟ^(guò)f'x不能直接判斷函數(shù)的單調(diào)性,所以需要再求一次導(dǎo)數(shù),設(shè)?x=f'x,再求?'x,一般這時(shí)就可求得函數(shù)?4.(24-25高三·上海·隨堂練習(xí))函數(shù)y=32xA.(5,9) B.(-5,【答案】D【分析】對(duì)函數(shù)求導(dǎo),結(jié)合題中條件得f'1?【詳解】因?yàn)閒'因?yàn)楹瘮?shù)y=3x+a+4,y=?2x在所以題中問(wèn)題等價(jià)于f'1?f'故選:D.5.(24-25高三·上?!るS堂練習(xí))函數(shù)y=x3?3x?a在區(qū)間0,3上的最大值、最小值分別為M,NA.14 B.16 C.18 D.20【答案】D【分析】對(duì)函數(shù)進(jìn)行求導(dǎo),利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)區(qū)間和最值,進(jìn)而求得答案.【詳解】因?yàn)閒'x=3x2?3,函數(shù)而f0=?a,f1=?2?a,f3所以M?N=20,故選:D.考點(diǎn)六、利用單調(diào)性解抽象不等式1.(2007·陜西·高考真題)fx是定義在(0,+∞)上的非負(fù)可導(dǎo)函數(shù),且滿足xf'A.a(chǎn)fb≤bfaC.a(chǎn)fa≤fb【答案】A【分析】構(gòu)造函數(shù)g(x)=xf(x)【詳解】解:令g(x)=xf(x),g所以g(x)在(0,+1°若g(x)在(0,+∞即afa>bfb≥0①②兩式相乘得:所以fa2°若g(x)在(0,+∞)上為常函數(shù),且即afa=bfb=0③③④兩式相乘得:所以fa綜上所述,bf故選:A2.(2004·湖南·高考真題)設(shè)f(x)、g(x)分別是定義在R上的奇函數(shù)和偶函數(shù),當(dāng)x<0時(shí),f'(x)g(x)+f(x)g'(x)>0A.(?3,0)∪(3,+∞) C.(?∞,?3)∪(3,+∞【答案】D【分析】構(gòu)造函數(shù)?(x)=f(x)g(x),利用已知可判斷出其奇偶性和單調(diào)性,進(jìn)而即可得出不等式的解集.【詳解】令?(x)=f(x)g(x),則?(?x)=f(?x)g(?x)=?f(x)g(x)=??(x),因此函數(shù)?(x)在R上是奇函數(shù).①∵當(dāng)x<0時(shí),?'(x)=f'(x)g(x)+f(x)故函數(shù)?(x)在R上單調(diào)遞增.∵?(?3)=f(?3)g(?3)=0,∴?(x)=f(x)g(x)<0=?(?3),∴x<?3.②當(dāng)x>0時(shí),函數(shù)?(x)在R上是奇函數(shù),可知:?(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞增,且?(3)∴?(x)<0,的解集為(0,3).③當(dāng)x=0時(shí),?0∴不等式f(x)g(x)<0的解集是(?∞,?3)∪(0,3)故選:D1.(江西·高考真題)對(duì)于R上可導(dǎo)的任意函數(shù)fx,若滿足x?1A.f0+f2C.f0+f2【答案】C【分析】先由題意得到函數(shù)的單調(diào)性,然后跟根據(jù)單調(diào)性進(jìn)行判斷可得結(jié)論.【詳解】∵若f'x=0,則f若f'∴當(dāng)x>1時(shí),f'x≥0,fx遞增,當(dāng)x<1時(shí),f'∴f(0)>f(1),f(2)>f(1),∴f(0)+f(2)>2f(1).故選:C.【點(diǎn)睛】本題考查函數(shù)最值和單調(diào)性的關(guān)系,考查對(duì)基本概念的理解,解題時(shí)可根據(jù)導(dǎo)函數(shù)的符號(hào)得到函數(shù)的單調(diào)性,進(jìn)而得到函數(shù)的最值情況,屬于中檔題.2.(2024·山東濰坊·三模)已知函數(shù)fx的導(dǎo)函數(shù)為f'x,且f1=e,當(dāng)A.0,1 B.0,+∞ C.1,+∞ 【答案】A【分析】由不等式化簡(jiǎn)構(gòu)造新函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)求得新函數(shù)的單調(diào)性,即可求解原不等式.【詳解】不等式fx?lnxe構(gòu)造函數(shù)g(x)=f(x)?ex+因?yàn)閤>0時(shí),f'x<1x所以g(x)在(0,+∞又因?yàn)間(1)=f(1)?e所以不等式f(x)?ex+lnx>0即fx?ln故選:A.3.(2024·吉林·二模)已知函數(shù)fx的定義域?yàn)?∞,0,其導(dǎo)函數(shù)f'xA.?2025,?2024 B.?2024,0C.?∞,?2024 【答案】A【分析】令gx=fxx2,求導(dǎo)可得gx【詳解】由題意知,當(dāng)x∈?∞,0令gx=f所以gx在?不等式fx+2024?(x+2024)即為gx+2024<g?1,所以x+2024>?1故選:A.4.(2024·寧夏銀川·三模)已知定義在R上的奇函數(shù)f(x)的圖象是一條連續(xù)不斷的曲線,f'(x)是f(x)的導(dǎo)函數(shù),當(dāng)x>0時(shí),3f(x)+xf'(x)>0A.(1,+∞) C.(?∞,1) 【答案】D【分析】根據(jù)(x+1)3fx+1>16構(gòu)造函數(shù),通過(guò)求導(dǎo)發(fā)現(xiàn)利用已知條件可知恒為正數(shù),所以可知gx【詳解】令gx=x因?yàn)楫?dāng)x>0時(shí),3fx+xf'x又fx為奇函數(shù),且圖象連續(xù)不斷,所以g由x+13fx+1>23故選:D.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:構(gòu)造函數(shù)是基本的解題思路,因此觀察題目所給的數(shù)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),以及函數(shù)與導(dǎo)數(shù)之間的內(nèi)在聯(lián)系,合理構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)判斷單調(diào)性是解題的關(guān)鍵.5.(2024·江西南昌·三模)已知函數(shù)f(x)的定義域?yàn)镽,且f2=?1,對(duì)任意x∈R,f(x)+xfA.?∞,1 B.?∞,2 C.【答案】A【分析】設(shè)gx=xfx,由g'(x)=f(x)+xf'(x)<0恒成立,【詳解】設(shè)gx=xfx∵對(duì)任意x∈R,f(x)+xf'(x)<0,∴g'由x+1fx+1>?2可得g(x+1)>g(2故選:A1.(2020高三·山東·專題練習(xí))若函數(shù)y=x3+x2A.?∞,13 B.13,+∞ C.【答案】B【分析】利用基本初等函數(shù)的導(dǎo)數(shù)以及導(dǎo)數(shù)的運(yùn)算法則,求出此函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),由單調(diào)性得出需Δ≤0即可求解得選項(xiàng).【詳解】若函數(shù)y=x3+x2+mx+1是即Δ=4?12m≤0,∴m≥13.故m的取值范圍為故選:B.【點(diǎn)睛】本題考查根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性求參數(shù)的范圍,關(guān)鍵在于運(yùn)用其導(dǎo)函數(shù)的符號(hào)與函數(shù)的單調(diào)性的關(guān)系,屬于基礎(chǔ)題.2.(23-24高三上·天津東麗·期中)函數(shù)f(x)=12xA.(0,e) B.(e,+∞)【答案】D【分析】利用導(dǎo)數(shù)和偶函數(shù)性質(zhì)得到f(x)的單調(diào)性,則得到不等式,解出即可.【詳解】f(?x)=12?x2+當(dāng)x≥0時(shí),f'(x)=x?sinx,設(shè)則?x在0,+∞上單調(diào)遞增,則?x≥?0則f(x)在0,+∞又因?yàn)閒(x)為偶函數(shù),則f(x)在?∞則由f(lnx)>f(1),得到lnx>1,即lnx>1故選:D.3.(22-23高三上·上海浦東新·期中)已知fx=2x2?ax+lnx【答案】?∞【分析】求導(dǎo)后得到4x2?ax+1≥0在x∈1,+∞上恒成立,參變分離后得到a≤4x+1x【詳解】f'x=4x?a+故只需4x2?ax+1≥0則a≤4x+1x在其中y'=4?1故4x+1x>5故答案為:?∞4.(23-24高三上·天津河?xùn)|·階段練習(xí))若函數(shù)fx=x3?3ax2【答案】a≥【分析】fx在0,1內(nèi)單調(diào)遞減等價(jià)于f'x【詳解】f'∵fx在0,1∴f'x≤0在0,1內(nèi)恒成立,即3即6a≥3x?2x在∵gx=3x?2x在0,1∴6a≥1,∴a≥1故答案為:a≥5.(20-21高三下·天津靜?!るA段練習(xí))已知函數(shù)f(x)=1(1)當(dāng)a=?1時(shí),求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間;(2)是否存在實(shí)數(shù)a,使函數(shù)g(x)=f(x)?ax在(0,+∞)上單調(diào)遞增?若存在,求出a的取值范圍;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.【答案】(1)增區(qū)間為(0,1),(2,+∞),減區(qū)間為(1,2);(2)存在,a∈?∞,?【分析】(1)將a=?1代入,求出函數(shù)的定義域以及導(dǎo)函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)與函數(shù)的單調(diào)性之間的即可求解.(2)由題意可得g'(x)=f'(x)?a=x?2ax【詳解】解:(1)當(dāng)a=?1時(shí),f(x)=1則f'當(dāng)0<x<1或x>2時(shí),f'(x)>0,當(dāng)1<x<2時(shí),f'(x)<0,f(x)單調(diào)遞減.∴f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為(0,1),(2,+∞),單調(diào)遞減區(qū)間為(1,2).(2)假設(shè)存在實(shí)數(shù)a,使g(x)=f(x)?ax在(0,+∞)上是增函數(shù),則g'即x2?2x?2ax∴x2?2x?2a≥0∴a≤1又φ(x)=1x∈(0,+∞)的最小值為?1∴當(dāng)a≤?12時(shí),又當(dāng)a=?12時(shí),當(dāng)且僅當(dāng)x=1時(shí),g'故當(dāng)a∈?∞,?g(x)=f(x)?ax在(0,+∞)上單調(diào)遞增.6.(20-21高三上·天津·期中)設(shè)函數(shù)fx=x3+mx+1,曲線y=f(1)求實(shí)數(shù)m;(2)求fx【答案】(1)m=?3;(2)?1,1.【解析】(1)先求解出f'x,然后根據(jù)切線與x軸平行得到f'(2)先將f'x因式分解,然后根據(jù)f'【詳解】解:(1)因?yàn)閒x=x又因?yàn)榍€y=fx在點(diǎn)1,f1處的切線與所以f'1=0即m=?3.(2)由(1)可知fx=當(dāng)x∈?1,1時(shí),f當(dāng)x∈?∞,?1,1,+∞時(shí),f所以fx的單調(diào)遞增區(qū)間為?∞,?1和1,+∞,單調(diào)遞減區(qū)間為?1,17.(23-24高三上·天津河?xùn)|·階段練習(xí))設(shè)函數(shù)fx(1)當(dāng)m=2時(shí),求fx在1,f(2)討論fx(3)若fx【答案】(1)x+y?3=0(2)答案見(jiàn)解析(3)m≥2【分析】(1)利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義計(jì)算即可;(2)利用導(dǎo)數(shù)含參討論函數(shù)的單調(diào)性即可;(3)分離參數(shù),利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的最值即可.【詳解】(1)當(dāng)m=2時(shí),fx則fx在1,f1處的切線方程為:(2)由fx若m≤0,則f'x>0恒成立,即f若m>0,則x>m時(shí),有f'x>0,即fm>x>0時(shí),有f'x<0,即f綜上:若m≤0時(shí),fx在0,+∞上單調(diào)遞增;若m>0時(shí),fx(3)不等式fx設(shè)gx易知g'x在又g'1=0,所以x>1時(shí)有g(shù)'x即gx在0,1上單調(diào)遞減,在1,+所以gx故m的取值范圍2,+∞1.(23-24高三下·天津·階段練習(xí))已知函數(shù)fx(1)當(dāng)a=0時(shí),求fx在點(diǎn)π(2)當(dāng)a=8時(shí),討論函數(shù)fx(3)若fx<sin【答案】(1)y=?8x+2(2)f(x)在0,π4上單調(diào)遞增,在(3)(?【分析】(1)求出函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義求出切線的斜率,再由點(diǎn)斜式計(jì)算可得;(2)求出導(dǎo)函數(shù),然后令t=cos(3)構(gòu)造g(x)=f(x)?sin2x,計(jì)算g'(x)的最大值,然后與0比較大小,得出【詳解】(1)當(dāng)a=0時(shí)fx=?sin又f'所以f'所以fx在點(diǎn)π4,fπ4(2)因?yàn)閒=a?令cos2x=t,又x∈0,令?(t)=a?3?2tt2當(dāng)a=8時(shí)f'則?(t)=8t2當(dāng)t∈0,12,?(t)<0,即當(dāng)x∈當(dāng)t∈12,1,?(t)>0,即當(dāng)x∈所以f(x)在0,π4上單調(diào)遞增,在(3)設(shè)g(x)=f(x)?sin則g=a?=a令cos2x=t,又x∈0,令φ(t)=at2則φ'所以φ(t)<φ(1)=a?3.1°若a∈(?∞,3],則φ(t)<a?3≤0即g(x)在0,π2上單調(diào)遞減,所以所以當(dāng)a∈(?∞,3]時(shí)2°若a∈(3,+∞),當(dāng)t→0,2又φ(1)=a?3>0.所以?t0∈(0,1),使得φt0當(dāng)t∈t0,1,φ(t)>0所以當(dāng)x∈0,綜上可得a的取值范圍為(?∞【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題采取了換元,注意復(fù)合函數(shù)的單調(diào)性t=cosx在定義域內(nèi)是減函數(shù),若t0=cos2.(2023·天津河北·一模)已知函數(shù)fx(1)求fx(2)證明:fx(3)若a>0,b>0,且ab>1,求證:f【答案】(1)單調(diào)減區(qū)間為(0,+∞),無(wú)增區(qū)間;(2)證明見(jiàn)解析;(3)證明見(jiàn)解析.【分析】(1)根據(jù)二次求導(dǎo),確定f'(x)<0,即可求得(2)將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為證明xlnx?x2+x<e?x(3)根據(jù)(2)中所得可知fx≤?x,結(jié)合f(x)的單調(diào)性可得【詳解】(1)fx=xlnx?x2,f'x=lnx+1?2x故當(dāng)x∈(0,12)時(shí),m'(x)>0,f'(x)單調(diào)遞增,當(dāng)x∈(故f'(x)≤f'(12)=?(2)要證fx=xln∵xlnx?x2+x=x故當(dāng)x∈(0,1),g'(x)>0,g(x)單調(diào)遞增;當(dāng)x∈(1,+∞),g'故gx≤g1=0,則當(dāng)令?x=e?x?1+x,?'x=1?e而?0=0,∴當(dāng)x>0時(shí),e?x(3)已知a>0,b>0,且ab>1,∴b>1由(1)可知,函數(shù)y=fx在0,+∞上單調(diào)遞減,由(2)可知,當(dāng)x>0時(shí),xlnx?x2+x≤0∴fa+fb【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:解決本題第二問(wèn)的關(guān)鍵是能夠?qū)?wèn)題轉(zhuǎn)化為證明xln3.(23-24高三上·天津·期末)已知函數(shù)fx=ln(1)求曲線y=fx在點(diǎn)0,f(2)證明:gx(3)當(dāng)x≥0時(shí),ax?fx≤gx【答案】(1)y=x(2)答案見(jiàn)解析(3)?【分析】(1)分別求得f'(2)構(gòu)造函數(shù)px=gx?fx?1=e(3)構(gòu)造函數(shù)mx=ax?fx【詳解】(1)fx所以f'所以切線方程為y=x.(2)設(shè)pxp'令qx所以qx在?1,+又因?yàn)閝0所以當(dāng)x>0時(shí),qx=p'x所以px在?1,0上單調(diào)遞減,在0,+所以px≥p0(3)令mx則m'x=a令?x=m因?yàn)閥=1x+1,y=令dx=1x+1+1x+1情形一:當(dāng)2a?1≤0,即a≤12時(shí),因?yàn)閯tdx∈0,2則?x在0,+∞上是減函數(shù),可得?x所以mx在0,+∞上是減函數(shù),則即ax?fx情形二:當(dāng)2a?1>0,即a>12時(shí),?'且?'0=2a?1>0,當(dāng)x→+則存在x0∈0,+當(dāng)x∈0,x0時(shí),?'x>0,所以當(dāng)x∈0,x0時(shí),m'x所以mx>m0綜上所述,實(shí)數(shù)a的取值范圍是?∞【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)睛:第三問(wèn)的關(guān)鍵是構(gòu)造函數(shù)并連續(xù)求導(dǎo)來(lái)判斷單調(diào)性,結(jié)合2a?1與0的大小關(guān)系來(lái)進(jìn)行分類討論,從而順利得解.4.(23-24高三上·天津河北·期末)已知函數(shù)fx(1)當(dāng)a=1時(shí),求曲線y=fx在點(diǎn)0,f(2)當(dāng)a>0時(shí),求函數(shù)y=fx(3)在(2)的條件下,當(dāng)x∈1,3時(shí),12≤f【答案】(1)y=2x?1(2)單調(diào)遞減區(qū)間是?∞,?(3)e【分析】(1)當(dāng)a=1時(shí),分別求出f(2)對(duì)函數(shù)fx求導(dǎo),令f'x=?4ax+1x?2e(3)由題意只需12≤fx【詳解】(1)a=1時(shí),fx∴y+1=2x?0,整理得y=2x?1∴曲線y=fx在點(diǎn)0,f0處的切線方程為(2)fxf'令f'∵a>0,解得x=2或x=?14a,且滿足當(dāng)x變化時(shí),f'x???22,+f-0+0-f↘極小值↗極大值↘∴函數(shù)y=fx單調(diào)遞減區(qū)間是?∞,?(3)由(2)可知,函數(shù)y=fx在區(qū)間1,2單調(diào)遞增,在區(qū)間2,3∴f1解得a≥e∵e∴實(shí)數(shù)a的取值范圍為e8【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)睛:第二問(wèn)的關(guān)鍵是將極值點(diǎn)先求出來(lái),然后根據(jù)導(dǎo)數(shù)與單調(diào)性的關(guān)系即可得解,第三問(wèn)的關(guān)鍵是由125.(23-24高三上·廣東深圳·階段練習(xí))已知函數(shù)f(x)=(x?1)ex+a(1)討論f(x)的單調(diào)性;(2)當(dāng)a<?1時(shí),若f(x)的極小值點(diǎn)為x0,證明:f(x)存在唯一的零點(diǎn)x1,且【答案】(1)答案見(jiàn)解析(2)證明見(jiàn)解析【分析】(1)求得f'(x)=xex+2ax=x(ex+2a),分類討論a≥0,a<?1(2)由題意先表示出x1?x0=2lnx1?ln(2【詳解】(1)f'(x)=xe若a≥0,由ex+2a>0,則x∈(0,+∞)時(shí),x∈(?∞,0)時(shí),f'(x)<0,a<0時(shí),令f'(x)=0,得x=0或x=若a<?12,則x∈(?∞,0)或x∈(ln(?2a),+∞)時(shí),f'(x)>0,若a=?12,則f'(x)≥0在R上恒成立,f(x)在若?12<a<0,則x∈(?∞,ln(?2a))或x∈(0,+∞)時(shí),f'(x)>0綜上,當(dāng)a≥0時(shí),f(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞增,在當(dāng)a<?12時(shí),f(x)在(?∞,0),當(dāng)a=?12時(shí),f(x)在當(dāng)?12<a<0時(shí),f(x)在(?∞,(2)由(1)知,a<?1時(shí),f(x)在(?∞,0),在(0,ln(?2a))上單調(diào)遞減,則f(x)的極小值點(diǎn)為由極大值f(0)=?1<0,f(1)=a<0且當(dāng)x趨近正無(wú)窮時(shí),f(x)趨近正無(wú)窮,f(x)存在唯一的零點(diǎn)x1>1,滿足化簡(jiǎn)得,2(x∴l(xiāng)n(2x1∴x1設(shè)g(x)=2lnx?lng'(x)=2當(dāng)x∈(2,+∞)時(shí),g'(x)>0,x∈(1,2)時(shí),g'(x)<0,g(x)單調(diào)遞減,從而當(dāng)x=2時(shí),g(x)有最小值g(2)=ln綜上所述,f(x)存在唯一的零點(diǎn)x1,且x【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:利用導(dǎo)數(shù)解決函數(shù)零點(diǎn)問(wèn)題的方法:(1)直接法:先對(duì)函數(shù)求導(dǎo),根據(jù)導(dǎo)數(shù)的方法求出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間與極值,根據(jù)函數(shù)的基本性質(zhì)作出圖象,然后將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為函數(shù)圖象與x軸的交點(diǎn)問(wèn)題,突出導(dǎo)數(shù)的工具作用,體現(xiàn)了轉(zhuǎn)化與化歸思想、數(shù)形結(jié)合思想和分類討論思想的應(yīng)用;(2)構(gòu)造新函數(shù)法:將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為研究?jī)珊瘮?shù)圖象的交點(diǎn)問(wèn)題;(3)參變量分離法:由fx=0分離變量得出a=gx,將問(wèn)題等價(jià)轉(zhuǎn)化為直線y=a6.(23-24高三上·天津靜?!るA段練習(xí))已知函數(shù)fx=e(1)當(dāng)a=3時(shí),求曲線y=fx在點(diǎn)0,f(2)討論函數(shù)fx(3)當(dāng)a>1時(shí),證明:fx【答案】(1)3x?y=0(2)答案見(jiàn)解析(3)證明見(jiàn)解析【分析】(1)求出f'(2)求出導(dǎo)函數(shù),按照a≥1和a<1分類討論研究函數(shù)的單調(diào)性即可;(3)把原不等式作差變形得ex+ax+cosx【詳解】(1)當(dāng)a=3時(shí),fx=ex+2x?1又f0曲線y=fx在點(diǎn)0,f0處的切線方程為y?0=3x?0(2)因?yàn)閒x=e當(dāng)a≥1時(shí),f'x=ex當(dāng)a<1時(shí),由f'x=函數(shù)fx在區(qū)間ln由f'x=函數(shù)fx在區(qū)間?(3)要證fx即證ex即證ex設(shè)kx=x+故kx在0,+∞上單調(diào)遞增,又k0又因?yàn)閍>1,所以ax+所以ex①當(dāng)0<x≤1時(shí),因?yàn)閑x+cos②當(dāng)x>1時(shí),令gx=e設(shè)?x=g'x則m'x=ex所以mx即?'x所以?'x>?'所以?x>?1所以gx在1,+∞上單調(diào)遞增,即ex綜上可知,當(dāng)a>1時(shí),ex即fx【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:利用導(dǎo)數(shù)證明不等式的常見(jiàn)形式是f(x)>g(x),一般可構(gòu)造“左減右”的函數(shù),即先將不等式f(x)>g(x)移項(xiàng),構(gòu)造函數(shù)?(x)=f(x)?g(x),轉(zhuǎn)化為證不等式?(x)>0,進(jìn)而轉(zhuǎn)化為證明?(x)min>0,因此只需在所給區(qū)間內(nèi)判斷?'(x)7.(23-24高三上·天津·期中)已知函數(shù)fx=lnx+a+1(1)若曲線fx在點(diǎn)1,f1處的切線的斜率為3,求(2)當(dāng)x≥?2時(shí),函數(shù)y=gx(3)若?x∈0,+∞,不等式g'【答案】(1)1(2)?(3)?【分析】(1)由導(dǎo)數(shù)的幾何意義直接計(jì)算即可.(2)將原問(wèn)題等價(jià)轉(zhuǎn)換為方程gx=m?2有兩個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根,從而求導(dǎo)研究當(dāng)x≥?2時(shí),函數(shù)(3)將原問(wèn)題等價(jià)轉(zhuǎn)換為a≤?x=ex?ln【詳解】(1)因?yàn)閒所以f'1=1+a+1=3(2)由題意gx=xex,所以g'當(dāng)x>?1時(shí),g'x>0,所以g當(dāng)?2≤x<?1時(shí),g'x<0,所以ggxmin=g?1=?所以m?2∈?1e所以m的取值范圍為?1(3)因?yàn)間'x?f(x)≥所以x+1ex?即a≤ex?設(shè)?x=e所以a≤?x?'設(shè)ux=x2e所以,函數(shù)ux在0,+因?yàn)閡12=所以,存在x0∈1當(dāng)0<x<x0時(shí),?'x<0,函數(shù)?x單調(diào)遞減,

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