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2016高考数学函数与导数解答题专题训练(含解析)

2015-12-01

聪明出于勤奋,天才在于积累。我们要振作精神,下苦功学习。查字典数学网编辑函数与导数解答题专题训练,以备借鉴。

1.(2014皖南八校联考)已知函数f(x)=ex(ax2-2x+2),其中a0.

(1)若曲线y=f(x)在x=2处的切线与直线x+e2y-1=0垂直,求实数a的值;

(2)讨论f(x)的单调性.

解 f(x)=ex[ax2+ (2a-2)x](a0).

(1)由题意得f(2)-1e2=-1,解得a=58.

(2)令f(x)=0,得x1=0,x2=2-2aa.

①当0

②当a=1时,f(x)在(-,+)内单调递增;

③当a1时,f(x)的增区间为-,2-2aa,(0,+),减区间为2-2aa,0.

2.(2014云南二模)已知f(x)=ex(x3+mx2-2x+2).

(1)假设m=-2,求f(x)的极大值与极小值;

(2)是否存在实数m,使f(x)在[-2,-1]上单调递增?如果存在,求实数m的取值范围;如果不存在,请说明理由.

解 (1 )当m=-2时,f(x)=ex(x3-2x2-2x+2)的定义域为(-,+).

∵f(x)=ex(x3-2x2-2x+2)+ex(3x2-4x-2)

=xex(x2+x-6)=(x+3)x(x-2)ex,

当x(-,-3)或x(0,2)时,f(x)

当x(-3,0)或x(2,+)时,f(x)

f(-3)=f(0)=f(2)=0,

f(x)在(-,-3)上单调递减,在(-3,0)上单调递增,在(0,2)上单调递减,在(2,+)上单调递增,

当x=-3或x=2时,f(x)取得极小值;

当x=0时,f (x)取得极大值,

f(x)极小值=f(-3)=-37e-3,f(x)极小值=f(2)=-2e2,f(x)极大值=f(0)=2.

(2)f(x)=ex(x3+mx2-2x+ 2)+ex(3x2+2mx-2)=xex[x2+(m+3)x+2m-2].

∵f(x)在[-2,-1]上单调递增,

当x[-2,-1]时,f(x)0.

又当x[-2,-1]时,xex0,

当x[-2,-1]时,x2+(m+3)x+2m-20,

-22-2m+3+2m-20,-12-m+3+2m-20,

解得m4,

当m(-,4]时,f(x)在[-2,-1]上单调递增.

3.(文)(2014山西四校联考)已知函数f(x)=ax2+x-xlnx.

(1)若a=0,求函数f(x)的单调区间;

(2)若f(1)=2,且在定义域内f(x)bx2+2x恒成立,求实数b的取值范围.

解 (1)当a=0时,f(x)=x-xlnx,函数定义域为(0,+).

f(x)=-lnx,由-lnx=0,

得x=1.

当x(0,1)时,f(x)0,f(x)在(0,1)上是增函数;

当x(1,+)时,f(x)0,f(x)在(1,+)上是减函数.

(2)由f(1)=2,得a+1=2,

a=1,

f(x)=x2+x-xlnx,

由f(x)bx2+2x,

得(1-b)x-1lnx.

∵x0,

b1-1x-lnxx恒成立.

令g(x)=1-1x-lnxx,可得g(x)=lnxx2,

g(x)在(0,1)上单调递减,在(1,+)上单调递增,

g(x)min=g(1)=0,

b的取值范围是(- ,0].

3.(理)(文)4.

(2014广州调研)已知f(x)是二次函数,不等式f(x)0的解集是(0,5),且f(x)在点(1,f(1))处的切线与直线6x+y+1 =0平行.

(1)求f(x)的解析式;

(2)是否存在tN*,使得方程f(x)+37x=0在区间(t, t+1)内有两个不相等的实数根?若存在,求出t的值;若不存在,说明理由.

解 ( 1)∵f(x)是二次函数,

不等式f(x)0的解集是(0,5),

可设f(x)=ax(x-5),a0.

f(x)=2ax-5a.

∵函数f(x)在点(1,f(1))处的切线与直线6x+y+1=0平行,

f(1)=-6.2a-5a=-6,解得a=2.

f(x)=2x(x-5)=2x2-10x.

(2)由(1)知,方程f(x)+37x=0等价于方程2x3-10x2+37=0.

设h(x)=2x3-10x2+37,

则h(x)=6x2-20x=2x(3x-10).

当x0,103时,h(x)0,函数h(x)在0,103上单调递减;

当x103,+时,h(x)0,函数h(x)在103,+上单调递增.

∵h(3)=10,h103=-1270,h(4)=50,

方程h(x)=0在区间3,103,103,4内各有一个实数根,在区间(0,3),( 4,+)内没有实数根.

存在唯一的正整数t=3,使得方程f(x)+37x=0在区间(t,t+1)内有且只有两个不相等的实数根.

4.(理)(文)5 .

(2014辽宁五校联考)已知函数f(x)=xlnx.

(1)求函数f(x)的单调区间;

(2)证明:对任意的t0,存在唯一的实数m使t=f(m);

(3)设(2)中所确定的m关于t的函数为m=g(t),证明:当te时,有710

解 (1)∵f(x)=xlnx,f(x)=lnx+1(x0),

令f(x)=0,得x=1e.

当x0,1e时,f(x)0,此时f(x)在0,1e上单调递减;

当x1e,+时,f(x)0,f(x)在1e,+上单调递增.

(2)当0

又t0,

令h(x)=f(x)-t,x[1,+),

由(1)知h(x)在区间[1,+)上为增函数,h(1)=-t0,

h(et)=t(et-1)0,

存在唯一的实数m,使t=f(m)成立.

(3)∵m=g(t)且由(2)知t=f(m),t0,

当te时,若m=g(t)e,

则由f(m)的单调性有t=f(m)f(e)=e,矛盾,

me.

又lngtlnt=lnmlnfm=lnmlnmlnm=lnmlnm+lnlnm=uu+lnu,其中u=lnm,u1,

要使710

只需0

令F(u)=lnu-37u,u1,F(u)=1u-37,

当1

当u73时,F(u)0,F(u)单调递减.

对u1,F(u)0,

即lnu37u成立.

综上,当te时,710

5.(理)(2014浙江 考试院抽测)已知a为给定的正实数,m为实数,函数f(x)=ax3-3(m+a)x2+12mx+1.

(1)若f(x)在(0,3)上无极值点,求m的值;

(2)若存在x0(0,3),使得f(x0)是f(x)在[0,3]上的最值,求实数m的取值范围.

解 (1)由题意得f(x)=3ax2-6(m+a)x+12m=3(x-2)(ax-2m),

由 于f(x)在(0,3)上无极值点,

故2ma=2,所以m=a.

(2)由于f(x)=3(x-2)(ax-2m),故

①当2ma0或2ma3,

即 m0或m32a时,

取x0=2即满足题意.

此时m0或m32a.

②当02,即0

x00,2ma

2ma

2ma,2

2(2,3)3

f(x)+0-0+

f(x)1单调递增极大值单调递减极小值单调递增9m+1

故f(2)f(0)或f2maf(3),

即-4a+12m+11或-4m3+12m2aa2+19m+1,

即3ma或-m2m-3a2a20,

即ma3或m0或m=3a2.

此时0

③当2 3,即a

x0(0,2)22,2ma

2ma

2ma,3

3

f(x)+0-0+

f(x)1单调递增极大值单调递减极小值单调递增9m+1

故f2maf(0)或f(2)f(3),

即-4m3+12m2aa2+11或-4a+12m+19m+1,

即-4m2m-3aa20或3m4a,

即m=0或m3a或m4a3.

此时4a33a2.

综上所述,实数m的取值范围是ma3或m4a3.

函数与导数解答题专题训练的内容分享到这里,希望考生可以好好利用。

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