專題05一元函數(shù)的導(dǎo)數(shù)及其應(yīng)用(基礎(chǔ)9種題型+能力提升題)-【好題匯編】備戰(zhàn)2023-2024學(xué)年高二數(shù)學(xué)上學(xué)期期末真題分類匯編(新高考專用)含解析_第1頁
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專題05一元函數(shù)的導(dǎo)數(shù)及其應(yīng)用(基礎(chǔ)9種題型+能力提升題)-【好題匯編】備戰(zhàn)2023-2024學(xué)年高二數(shù)學(xué)上學(xué)期期末真題分類匯編(新高考專用)專題05一元函數(shù)的導(dǎo)數(shù)及其應(yīng)用一.變化的快慢與變化率(共3小題)1.(2022秋?河?xùn)|區(qū)校級期末)已知函數(shù)f(x)=x2+2,則該函數(shù)在區(qū)間[1,3]上的平均變化率為()A.4 B.3 C.2 D.12.(2022秋?晉城期末)有一機(jī)器人的運(yùn)動方程為s(t)=t2+6t,(t是時間,s是位移),則該機(jī)器人在時刻t=2時的瞬時速度為()A.5 B.7 C.10 D.133.(2022秋?武漢期末)2022年2月,第24屆冬季奧林匹克運(yùn)動會在北京隆重舉行,中國代表團(tuán)獲得了9金4銀2銅的優(yōu)異成績,彰顯了我國體育強(qiáng)國的底蘊(yùn)和綜合國力.設(shè)某高山滑雪運(yùn)動員在一次滑雪訓(xùn)練中滑行的路程l(單位:m)與時間t(單位:s)之間的關(guān)系為,則當(dāng)t=3s時,該運(yùn)動員的滑雪瞬時速度為(m/s).二.導(dǎo)數(shù)及其幾何意義(共2小題)4.(2022秋?東城區(qū)校級期末)函數(shù)y=f(x)在點(diǎn)(x0,y0)處的切線方程y=2x+1,則等于()A.﹣4 B.﹣2 C.2 D.45.(2021秋?南昌期末)曲線y=f(x)在x=1處的切線如圖所示,則f′(1)=()A.1 B. C. D.﹣1三.導(dǎo)數(shù)的運(yùn)算(共7小題)6.(2022秋?玄武區(qū)校級期末)下列求導(dǎo)結(jié)果正確的是()A.[(1﹣2x)2]′=2﹣4x B.(cos)′=﹣sin C. D.(x?cosx)'=cosx﹣xsinx7.(2022秋?香坊區(qū)校級期末)已知函數(shù)f(x)的導(dǎo)函數(shù)為f'(x),且,則=()A. B. C. D.8.(2022秋?咸陽期末)已知函數(shù)f(x)的圖象如圖所示,則導(dǎo)函數(shù)f′(x)的圖象可能是()A. B. C. D.9.(2022秋?咸陽期末)已知函數(shù)可導(dǎo),且f'(x0)=3,=()A.﹣3 B.0 C.3 D.610.(2022秋?南平期末)函數(shù),則f'(x)=()A.﹣2sin(2x) B.﹣﹣sin(2x) C.+sin(2x) D.﹣﹣2sin(2x)11.(2022秋?河?xùn)|區(qū)校級期末)下列求導(dǎo)運(yùn)算正確的個數(shù)是()個①若f(x)=x2e2x﹣1,則f'(x)=2xe2x﹣1(x+1);②若,則③若f(x)=(2x﹣3)sin(2x+5),則f'(x)=2sin(2x+5)+(2x﹣3)cos(2x+5).④若f(x)=log2(3x﹣2),則.A.1個 B.2個 C.3個 D.4個12.(2022秋?安丘市期末)已知f(x)=x2+2f'(1)x,則f'(1)=.四.簡單復(fù)合函數(shù)的導(dǎo)數(shù)(共2小題)13.(2021秋?讓胡路區(qū)校級期末)已知函數(shù)f(x)的導(dǎo)函數(shù)為f′(x),若,則=.14.(2021秋?合作市校級期末)求下列函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)(1)y=x2sinx;(2)y=.五.利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性(共13小題)15.(2022秋?未央?yún)^(qū)期末)設(shè)f′(x)是函數(shù)f(x)的導(dǎo)函數(shù),y=f′(x)的圖象如圖所示,則y=f(x)的圖象最有可能是圖中的()A. B. C. D.16.(2023春?房山區(qū)期末)定義在區(qū)間上的函數(shù)f(x)的導(dǎo)函數(shù)f'(x)的圖象如圖所示,則下列結(jié)論正確的是()A.函數(shù)f(x)在區(qū)間(1,4)上單調(diào)遞增 B.函數(shù)f(x)在區(qū)間(1,3)上單調(diào)遞減 C.函數(shù)f(x)在x=1處取得極大值 D.函數(shù)f(x)在x=0處取得極大值17.(2021秋?烏蘭察布期末)已知定義在R上的函數(shù)f(x)滿足f(x)+f′(x)>0,且有f(3)=3,則f(x)>3e3﹣x的解集為()A.(3,+∞) B.(1,+∞) C.(﹣∞,3) D.(﹣∞,1)18.(2021秋?鄭州期末)已知函數(shù)在上是增函數(shù),則實數(shù)a的取值范圍是()A.[e﹣2,+∞) B.(e﹣2,+∞) C. D.19.(2022春?賀蘭縣校級期末)已知函數(shù)f(x)的導(dǎo)函數(shù)f′(x)的圖象如圖所示,則下列結(jié)論正確的是()A.函數(shù)y=f(x)在(﹣∞,﹣1)上是增函數(shù) B.f(﹣1)<f(3) C.f'(3)<f'(5) D.x=3是函數(shù)y=f(x)的極小值點(diǎn)20.(2022秋?長安區(qū)校級期末)已知函數(shù)f(x)的定義域為(﹣,),其導(dǎo)函數(shù)是f′(x),且滿足f′(x)cosx+f(x)sinx<0,則關(guān)于x的不等式f(x)<2f()cosx的解集為()A.(,) B.(﹣,) C.(﹣,) D.(﹣,)(多選)21.(2022秋?連云港期末)函數(shù)f(x)的導(dǎo)函數(shù)f'(x)的圖像如圖所示,則()A.為函數(shù)f(x)的零點(diǎn) B.x=2為函數(shù)f(x)的極小值點(diǎn) C.函數(shù)f(x)在上單調(diào)遞減 D.f(﹣2)是函數(shù)f(x)的最小值22.(2022秋?建鄴區(qū)校級期末)設(shè)a為實數(shù),若函數(shù)有且僅有一個零點(diǎn),則a的取值范圍是()A. B. C. D.23.(2022秋?秦淮區(qū)校級期末)已知函數(shù)在上是增函數(shù),則實數(shù)a的取值范圍是.24.(2022秋?榆林期末)已知函數(shù)F(x)=xex﹣(a>0).(1)若f(x)=F(x)﹣3ax,a=,求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間;(2)若g(x)=F(x)﹣ax3有三個極值點(diǎn),求實數(shù)a的取值范圍.25.(2022秋?建鄴區(qū)校級期末)設(shè)a為實數(shù),已知函數(shù)f(x)=+9.(1)討論f(x)的單調(diào)性;(2)若過點(diǎn)(0,10)有且只有兩條直線與曲線y=+ax+1相切,求a的值.26.(2022秋?漢中期末)已知函數(shù)f(x)=ax2﹣lnx﹣2.(1)當(dāng)a=1時,求曲線f(x)在點(diǎn)(1,f(1))處的切線方程;(2)討論函數(shù)f(x)的單調(diào)性.27.(2022秋?碑林區(qū)期末)已知函數(shù)f(x)=ax﹣lnx﹣1.(1)若函數(shù)f(x)在區(qū)間[1,+∞)上遞增,求實數(shù)a的取值范圍;(2)求證:.六.函數(shù)在某點(diǎn)取得極值的條件(共2小題)28.(2021秋?南昌期末)設(shè)f(x)是[a,b]上的連續(xù)函數(shù),且在(a,b)內(nèi)可導(dǎo),則下面的結(jié)論中正確的是()A.f(x)的極值點(diǎn)一定是最值點(diǎn) B.f(x)的最值點(diǎn)一定是極值點(diǎn) C.f(x)在此區(qū)間上可能沒有極值點(diǎn) D.f(x)在此區(qū)間上可能沒有最值點(diǎn)29.(2021秋?仙游縣校級期末)函數(shù)的最大值為()A. B.e2 C.e D.e﹣1七.利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的極值(共5小題)30.(2022秋?香坊區(qū)校級期末)對于函數(shù)f(x)=sinx+x﹣ex,x∈[0,π],下列說法正確的是()A.函數(shù)f(x)有唯一的極大值點(diǎn) B.函數(shù)f(x)有唯一的極小值點(diǎn) C.函數(shù)f(x)有最大值沒有最小值 D.函數(shù)f(x)有最小值沒有最大值31.(2022秋?興慶區(qū)校級期末)已知函數(shù)f(x)=x2﹣8x+6lnx+1,則f(x)的極大值為.32.(2022秋?大同期末)已知函數(shù)f(x)=x(x﹣m)2在x=2處取得極小值,則m=.33.(2022秋?大通縣期末)已知函數(shù)f(x)=x3+ax2+bx+c在及x=1處取得極值.(1)求a,b的值;(2)若方程f(x)=0有三個不同的實根,求c的取值范圍.34.(2022秋?江都區(qū)校級期末)設(shè)函數(shù)f(x)=x3+x2﹣x﹣2.(1)求f(x)在x=﹣2處的切線方程;(2)求f(x)的極值點(diǎn)和極值.八.利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的最值(共2小題)35.(2022秋?碑林區(qū)期末)已知對于恒成立,則實數(shù)a的取值范圍是()A.(﹣∞,1) B.(﹣∞,0] C.(﹣∞,1] D.(﹣∞,2)36.(2022秋?淮安期末)已知函數(shù)f(x)=.(1)若f(x)在(0,e2]上單調(diào)遞增,求實數(shù)a的取值范圍;(2)若f(x)≤xex+﹣1恒成立,求實數(shù)a的取值范圍.九.利用導(dǎo)數(shù)研究曲線上某點(diǎn)切線方程(共7小題)37.(2022秋?宿遷期末)若直線l:x+y+a=0是曲線C:y=x﹣2lnx的一條切線,則實數(shù)a的值為()A.﹣3 B.3 C.﹣2 D.238.(2022秋?鄠邑區(qū)期末)若曲線y=x2+ax+b在點(diǎn)(0,b)處的切線方程為x﹣y+1=0,則a+b=()A.2 B.0 C.﹣1 D.﹣239.(2022秋?麗水期末)若曲線y=lnx+ax在x=1處的切線經(jīng)過點(diǎn)P(2,0),則實數(shù)a=.40.(2022秋?天心區(qū)校級期末)函數(shù)在其圖象上的點(diǎn)(1,e+1)處的切線方程為.41.(2022秋?長沙期末)曲線的曲率就是針對曲線上某個點(diǎn)的切線方向角對弧長的轉(zhuǎn)動率,表明曲線偏離直線的程度,曲率越大,表示曲線的彎曲程度越大,工程規(guī)劃中常需要計算曲率,如高鐵的彎道設(shè)計.曲線y=f(x)在點(diǎn)(x,f(x))曲率的計算公式是,其中y″是y'的導(dǎo)函數(shù).則曲線xy=1上點(diǎn)的曲率的最大值是.42.(2022秋?東城區(qū)校級期末)(Ⅰ)已知函數(shù),求f′(1);43.(2022秋?臨澧縣校級期末)已知曲線.(1)求曲線過點(diǎn)P(2,4)的切線方程;(2)求滿足斜率為1的曲線的切線方程.一.選擇題(共1小題)1.(2022秋?江都區(qū)校級期末)已知f'(x)是函數(shù)f(x)的導(dǎo)函數(shù),且對于任意實數(shù)x都有f'(x)=ex(2x﹣1)+f(x),f(0)=﹣1,則不等式f(x)>5ex的解集為()A.(﹣∞,﹣2)∪(3,+∞) B.(﹣∞,﹣3)∪(2,+∞) C.(﹣2,3) D.(﹣3,2)二.填空題(共1小題)2.(2022秋?天寧區(qū)校級期末)已知正實數(shù)x,y滿足lnx=y(tǒng)ex+lny,則y﹣e﹣x的最大值為.三.解答題(共13小題)3.(2022秋?玄武區(qū)校級期末)已知函數(shù)f(x)=xlnx,g(x)=ax2﹣x(a∈R).(1)求f(x)的單調(diào)區(qū)間和極值點(diǎn);(2)求使f(x)≤g(x)恒成立的實數(shù)a的取值范圍;(3)當(dāng)時,是否存在實數(shù)m,使得方程有三個不等實根?若存在,求出m的取值范圍;若不存在,請說明理由.4.(2022秋?城廂區(qū)校級期末)設(shè)函數(shù)f(x)=x+ax2+blnx,曲線y=f(x)過P(1,0),且在P處的切線斜率為2.(1)求a,b的值;(2)證明:f(x)≤2x﹣2.5.(2022秋?海淀區(qū)校級期末)已知函數(shù).(Ⅰ)求曲線y=f(x)在點(diǎn)(1,f(1))處的切線方程;(Ⅱ)求曲線y=f(x)與直線y=x﹣1的公共點(diǎn)個數(shù),并說明理由;(Ⅲ)若對于任意x∈(0,+∞),不等式f(x)<ax+2恒成立,直接寫出實數(shù)a的取值范圍.6.(2022秋?平江縣期末)已知函數(shù)f(x)=ex﹣ln(x+m).(1)已知點(diǎn)P(1,e)在函數(shù)f(x)的圖象上,求函數(shù)f(x)在點(diǎn)P處的切線方程.(2)當(dāng)m≤2時,求證f(x)>0.7.(2022秋?宿城區(qū)校級期末)已知函數(shù)f(x)=lnx﹣x+1,g(x)=(x﹣1)2,g(x)的導(dǎo)函數(shù)為g′(x).(1)若?x∈[e,e2],f(x)<g′(x),求實數(shù)a的取值范圍;(2)若函數(shù)F(x)=f(x)+g(x),討論F(x)的零點(diǎn)個數(shù).8.(2022秋?梁園區(qū)校級期末)已知函數(shù)f(x)=ex+m﹣lnx.(Ⅰ)若f(x)在[1,+∞)上單調(diào)遞增,求實數(shù)m的取值范圍;(Ⅱ)求證:m≥﹣2時,f(x)>0.9.(2022秋?水磨溝區(qū)校級期末)已知函數(shù)f(x)=x2+alnx.(Ⅰ)當(dāng)a=﹣2時,求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間;(Ⅱ)若g(x)=f(x)+在[1,+∞)上是單調(diào)函數(shù),求實數(shù)a的取值范圍.10.(2022秋?鼓樓區(qū)校級期末)已知函數(shù)f(x)=lnx﹣a(x﹣2)(a∈R).(1)試討論函數(shù)f(x)的單調(diào)性;(2)若函數(shù)f(x)有兩個零點(diǎn)x1,x2(x1<x2),求證:x1+3x2>﹣a+2.11.(2022秋?濱江區(qū)校級期末)設(shè)f(x)=aex(x+1),g(x)=x2+bx+2,已知f(x)和g(x)在處有相同的切線.(1)求f(x),g(x)的解析式;(2)求f(x)在[t,t+1](t>﹣3)上的最小值;(3)若對?x≥﹣2,kf(x)≥g(x)恒成立,求實數(shù)k的取值范圍.12.(2022秋?海淀區(qū)校級期末)已知函數(shù)f(x)=ex(2x﹣1)﹣ax+a.(1)若a<1且僅存在兩個的整數(shù),使得f(x)<0,求a的取值范圍;(2)討論f(x)零點(diǎn)的個數(shù);(3)證明,?t∈(0,1),有f(tx1+(1﹣t)x2)≤tf(x1)+(1﹣t)f(x2).13.(2022秋?六合區(qū)校級期末)已知函數(shù)f(x)=lnx+ax2﹣(a+1)x(a∈R).(1)當(dāng)a=2時,求函數(shù)y=f(x)的極值;(2)求當(dāng)a>0時,函數(shù)y=f(x)在區(qū)間[1,e]上的最小值Q(a);(3)若關(guān)于x的方程f(x)=ax2有兩個不同實根x1,x2,求實數(shù)a的取值范圍并證明:x1?x2>e2.14.(2022秋?長沙期末)設(shè)函數(shù)f(x)=ln(x+1)﹣ax,a∈R,曲線y=f(x)在原點(diǎn)處的切線為x軸.(1)求a的值;(2)求方程的解;(3)證明:.15.(2022秋?藍(lán)田縣期末)已知函數(shù)f(x)=x2﹣(a﹣2)x﹣alnx(a∈R).(Ⅰ)求函數(shù)y=f(x)的單調(diào)區(qū)間;(Ⅱ)當(dāng)a=1時,證明:對任意的x>0,f(x)+ex>x2+x+2.專題05一元函數(shù)的導(dǎo)數(shù)及其應(yīng)用一.變化的快慢與變化率(共3小題)1.(2022秋?河?xùn)|區(qū)校級期末)已知函數(shù)f(x)=x2+2,則該函數(shù)在區(qū)間[1,3]上的平均變化率為()A.4 B.3 C.2 D.1【分析】利用函數(shù)的解析式求出區(qū)間兩個端點(diǎn)的函數(shù)值;利用平均變化率公式求出該函數(shù)在區(qū)間[1,3]上的平均變化率.【解答】解:∵f(3)=11,f(1)=3∴該函數(shù)在區(qū)間[1,3]上的平均變化率為故選:A.【點(diǎn)評】本題考查函數(shù)在某區(qū)間上的平均變化率公式:平均變化率=2.(2022秋?晉城期末)有一機(jī)器人的運(yùn)動方程為s(t)=t2+6t,(t是時間,s是位移),則該機(jī)器人在時刻t=2時的瞬時速度為()A.5 B.7 C.10 D.13【分析】利用導(dǎo)數(shù)的計算公式,導(dǎo)數(shù)的定義,求解即可.【解答】解:∵s(t)=t2+6t,∴s′(t)=2t+6,∴s′(2)=2×2+6=10,故選:C.【點(diǎn)評】本題主要考查了導(dǎo)數(shù)的計算公式,導(dǎo)數(shù)的定義,屬于基礎(chǔ)題.3.(2022秋?武漢期末)2022年2月,第24屆冬季奧林匹克運(yùn)動會在北京隆重舉行,中國代表團(tuán)獲得了9金4銀2銅的優(yōu)異成績,彰顯了我國體育強(qiáng)國的底蘊(yùn)和綜合國力.設(shè)某高山滑雪運(yùn)動員在一次滑雪訓(xùn)練中滑行的路程l(單位:m)與時間t(單位:s)之間的關(guān)系為,則當(dāng)t=3s時,該運(yùn)動員的滑雪瞬時速度為13.5(m/s).【分析】先求導(dǎo),再利用導(dǎo)數(shù)的定義求解即可.【解答】解:∵,∴l(xiāng)′(t)=4t+,則當(dāng)t=3s時,該運(yùn)動員的滑雪瞬時速度為4×3+=13.5,故答案為:13.5.【點(diǎn)評】本題主要考查了導(dǎo)數(shù)的計算公式和定義,屬于基礎(chǔ)題.二.導(dǎo)數(shù)及其幾何意義(共2小題)4.(2022秋?東城區(qū)校級期末)函數(shù)y=f(x)在點(diǎn)(x0,y0)處的切線方程y=2x+1,則等于()A.﹣4 B.﹣2 C.2 D.4【分析】根據(jù)導(dǎo)數(shù)幾何意義得f′(x0)=2,由導(dǎo)數(shù)的定義知f′(x0)=,由此配出分母上的數(shù)字2能夠求出的值.【解答】解:∵f′(x0)=2,f′(x0)==2∴=2=4故選:D.【點(diǎn)評】本題考查導(dǎo)數(shù)的概念和極限的運(yùn)算,解題時要認(rèn)真審題,解題的關(guān)鍵是湊出符合導(dǎo)數(shù)定義的極限形式,屬于基礎(chǔ)題.5.(2021秋?南昌期末)曲線y=f(x)在x=1處的切線如圖所示,則f′(1)=()A.1 B. C. D.﹣1【分析】根據(jù)圖象可看出切線上的兩點(diǎn)坐標(biāo)分別為(2,0),(0,﹣1),然后即可求出切線的斜率,進(jìn)而根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義即可得出f′(1)的值.【解答】解:根據(jù)圖象,切線上的兩點(diǎn)坐標(biāo)分別為:(2,0),(0,﹣1),∴切線的斜率為:k=.故選:C.【點(diǎn)評】本題考查了根據(jù)直線上兩點(diǎn)的坐標(biāo)求直線斜率的計算公式,導(dǎo)數(shù)的幾何意義,考查了計算能力,屬于中檔題.三.導(dǎo)數(shù)的運(yùn)算(共7小題)6.(2022秋?玄武區(qū)校級期末)下列求導(dǎo)結(jié)果正確的是()A.[(1﹣2x)2]′=2﹣4x B.(cos)′=﹣sin C. D.(x?cosx)'=cosx﹣xsinx【分析】根據(jù)基本初等函數(shù)、復(fù)合函數(shù)和積的導(dǎo)數(shù)的求導(dǎo)公式進(jìn)行求導(dǎo)即可.【解答】解:[(1﹣2x)2]′=2(1﹣2x)?(﹣2)=8x﹣4,,,(x?cosx)′=cosx﹣xsinx,∴求導(dǎo)結(jié)果正確的是:D.故選:D.【點(diǎn)評】本題考查了基本初等函數(shù)、復(fù)合函數(shù)和積的導(dǎo)數(shù)的求導(dǎo)公式,考查了計算能力,屬于基礎(chǔ)題.7.(2022秋?香坊區(qū)校級期末)已知函數(shù)f(x)的導(dǎo)函數(shù)為f'(x),且,則=()A. B. C. D.【分析】可求出,進(jìn)而可求出的值,從而得出f(x)的解析式,從而可求出的值.【解答】解:,∴,∴,∴f(x)=x+cosx,∴.故選:D.【點(diǎn)評】本題考查了基本初等函數(shù)的求導(dǎo)公式,已知函數(shù)求值的方法,考查了計算能力,屬于基礎(chǔ)題.8.(2022秋?咸陽期末)已知函數(shù)f(x)的圖象如圖所示,則導(dǎo)函數(shù)f′(x)的圖象可能是()A. B. C. D.【分析】根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性和函數(shù)導(dǎo)數(shù)符號的關(guān)系即可找出f′(x)可能的圖象.【解答】解:根據(jù)原函數(shù)為減函數(shù)時,f′(x)<0,增函數(shù)時,f′(x)>0,從而可判斷只有選項D的圖象符合.故選:D.【點(diǎn)評】本題考查了函數(shù)的單調(diào)性和函數(shù)導(dǎo)數(shù)符號的關(guān)系,考查了邏輯推理能力,屬于基礎(chǔ)題.9.(2022秋?咸陽期末)已知函數(shù)可導(dǎo),且f'(x0)=3,=()A.﹣3 B.0 C.3 D.6【分析】根據(jù)導(dǎo)數(shù)的定義即可得到結(jié)論.【解答】解:∵f'(x0)=3,∴=2=2f'(x0)=6,故選:D.【點(diǎn)評】本題主要考查導(dǎo)數(shù)的定義,比較基礎(chǔ).10.(2022秋?南平期末)函數(shù),則f'(x)=()A.﹣2sin(2x) B.﹣﹣sin(2x) C.+sin(2x) D.﹣﹣2sin(2x)【分析】根據(jù)導(dǎo)數(shù)的公式即可得到結(jié)論.【解答】解:∵,∴f'(x)=﹣2sin2x=﹣﹣2sin2x,故選:D.【點(diǎn)評】本題主要考查導(dǎo)數(shù)的基本運(yùn)算,比較基礎(chǔ).11.(2022秋?河?xùn)|區(qū)校級期末)下列求導(dǎo)運(yùn)算正確的個數(shù)是()個①若f(x)=x2e2x﹣1,則f'(x)=2xe2x﹣1(x+1);②若,則③若f(x)=(2x﹣3)sin(2x+5),則f'(x)=2sin(2x+5)+(2x﹣3)cos(2x+5).④若f(x)=log2(3x﹣2),則.A.1個 B.2個 C.3個 D.4個【分析】由基本初等函數(shù)的求導(dǎo)公式及導(dǎo)數(shù)的運(yùn)算法則逐一分析四個命題得答案.【解答】解:①若f(x)=x2e2x﹣1,則f'(x)=2xe2x﹣1+2x2e2x﹣1=2xe2x﹣1(x+1),故①正確;②若,則f′(x)==,故②正確;③若f(x)=(2x﹣3)sin(2x+5),則f'(x)=2sin(2x+5)+2(2x﹣3)cos(2x+5),故③錯誤;④若f(x)=log2(3x﹣2),則,故④正確.∴正確的個數(shù)是3個.故選:C.【點(diǎn)評】本題考查導(dǎo)數(shù)的運(yùn)算,考查運(yùn)算求解能力,是基礎(chǔ)題.12.(2022秋?安丘市期末)已知f(x)=x2+2f'(1)x,則f'(1)=﹣2.【分析】根據(jù)導(dǎo)數(shù)的公式即可得到結(jié)論.【解答】解:∵f(x)=x2+2f'(1)x,∴f′(x)=2x+2f'(1),∴f'(1)=2+2f'(1),∴f'(1)=﹣2,故答案為:﹣2.【點(diǎn)評】本題主要考查導(dǎo)數(shù)的基本運(yùn)算,比較基礎(chǔ).四.簡單復(fù)合函數(shù)的導(dǎo)數(shù)(共2小題)13.(2021秋?讓胡路區(qū)校級期末)已知函數(shù)f(x)的導(dǎo)函數(shù)為f′(x),若,則=.【分析】由題意可得f′(x)=?3cos3x﹣3sin3x,令x=可得=3cos﹣3sin=﹣3,由此解得的值.【解答】解:∵,∴f′(x)=?3cos3x﹣3sin3x,∴令x=可得=3cos﹣3sin=﹣3,解得=,故答案為.【點(diǎn)評】本題主要考查簡單符合三角函數(shù)的導(dǎo)數(shù),屬于基礎(chǔ)題.14.(2021秋?合作市校級期末)求下列函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)(1)y=x2sinx;(2)y=.【分析】根據(jù)復(fù)合函數(shù)的導(dǎo)數(shù)的求導(dǎo)法則及和、差、積、商的導(dǎo)數(shù)的求導(dǎo)進(jìn)行求解即可.【解答】解:(1)y′=(x2sinx)′=2xsinx+x2cosx(2)y′===【點(diǎn)評】本題主要考查了和、差、積、商的導(dǎo)數(shù)的求導(dǎo)公式:(f(x)g(x))′=f′(x)g(x)+f(x)g′(x),的應(yīng)用.五.利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性(共13小題)15.(2022秋?未央?yún)^(qū)期末)設(shè)f′(x)是函數(shù)f(x)的導(dǎo)函數(shù),y=f′(x)的圖象如圖所示,則y=f(x)的圖象最有可能是圖中的()A. B. C. D.【分析】先根據(jù)導(dǎo)函數(shù)的圖象確定導(dǎo)函數(shù)大于0的范圍和小于0的x的范圍,進(jìn)而根據(jù)當(dāng)導(dǎo)函數(shù)大于0時原函數(shù)單調(diào)遞增,當(dāng)導(dǎo)函數(shù)小于0時原函數(shù)單調(diào)遞減確定原函數(shù)的單調(diào)增減區(qū)間.【解答】解:由y=f'(x)的圖象易得當(dāng)x<0或x>2時,f'(x)>0,故函數(shù)y=f(x)在區(qū)間(﹣∞,0)和(2,+∞)上單調(diào)遞增;當(dāng)0<x<2時,f'(x)<0,故函數(shù)y=f(x)在區(qū)間(0,2)上單調(diào)遞減;故選:A.【點(diǎn)評】本題主要考查函數(shù)的單調(diào)性與其導(dǎo)函數(shù)的正負(fù)之間的關(guān)系,即當(dāng)導(dǎo)函數(shù)大于0時原函數(shù)單調(diào)遞增,當(dāng)導(dǎo)函數(shù)小于0時原函數(shù)單調(diào)遞減.16.(2023春?房山區(qū)期末)定義在區(qū)間上的函數(shù)f(x)的導(dǎo)函數(shù)f'(x)的圖象如圖所示,則下列結(jié)論正確的是()A.函數(shù)f(x)在區(qū)間(1,4)上單調(diào)遞增 B.函數(shù)f(x)在區(qū)間(1,3)上單調(diào)遞減 C.函數(shù)f(x)在x=1處取得極大值 D.函數(shù)f(x)在x=0處取得極大值【分析】根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性和導(dǎo)數(shù)值的正負(fù)的關(guān)系,可判斷A、B;根據(jù)函數(shù)的極值點(diǎn)和導(dǎo)數(shù)的關(guān)系可判斷C、D的結(jié)論.【解答】解:在區(qū)間(1,4)上f'(x)>0,故函數(shù)f(x)在區(qū)間(1,4)上單調(diào)遞增,故A正確;在區(qū)間(1,3)上f'(x)>0,故函數(shù)f(x)在區(qū)間(1,3)上單調(diào)遞增,故B錯誤;當(dāng)x∈(0,4)時,f'(x)>0,可知函數(shù)f(x)在(0,4)上單調(diào)遞增,故x=1不是函數(shù)f(x)的極值點(diǎn),故C錯誤;當(dāng)時,f'(x)<0,f(x)單調(diào)遞減;當(dāng)x∈(0,4)時,f'(x)>0,f(x)單調(diào)遞增,故函數(shù)f(x)在x=0處取得極小值,故D錯誤,故選:A.【點(diǎn)評】本題考查利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性和極值,考查運(yùn)算求解能力,屬于基礎(chǔ)題.17.(2021秋?烏蘭察布期末)已知定義在R上的函數(shù)f(x)滿足f(x)+f′(x)>0,且有f(3)=3,則f(x)>3e3﹣x的解集為()A.(3,+∞) B.(1,+∞) C.(﹣∞,3) D.(﹣∞,1)【分析】構(gòu)造函數(shù)F(x)=f(x)ex,應(yīng)用導(dǎo)數(shù)及已知條件判斷F(x)的單調(diào)性,將f(x)>3e3﹣x轉(zhuǎn)化為F(x)>F(3)即可得解.【解答】解:設(shè)F(x)=f(x)ex,則F′(x)=f′(x)ex+f(x)ex=ex[f(x)+f′(x)]>0,所以F(x)在R上單調(diào)遞增,又f(3)=3,則F(3)=f(3)?e3=3e3,所以f(x)>3e3﹣x等價于f(x)ex>3e3,即F(x)>F(3),所以x>3,即不等式的解集為(3,+∞).故選:A.【點(diǎn)評】本題主要考查利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,考查不等式的解法,考查轉(zhuǎn)化思想與運(yùn)算求解能力,屬于中檔題.18.(2021秋?鄭州期末)已知函數(shù)在上是增函數(shù),則實數(shù)a的取值范圍是()A.[e﹣2,+∞) B.(e﹣2,+∞) C. D.【分析】由f′(x)=x++a﹣e≥0(x>),分離參數(shù)a,可得﹣a+e≤,利用基本不等式求得=2,從而可得答案【解答】解:∵在上是增函數(shù),∴當(dāng)x>時,f′(x)=x++a﹣e≥0恒成立?﹣a+e≤,由基本不等式得:x+≥2(當(dāng)且僅當(dāng)x=,即x=1時取“=”),∴=2,∴﹣a+e≤2,解得a≥e﹣2,故選:A.【點(diǎn)評】本題考查利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,考查分離參數(shù)法的應(yīng)用,考查數(shù)學(xué)運(yùn)算能力,屬于中檔題.19.(2022春?賀蘭縣校級期末)已知函數(shù)f(x)的導(dǎo)函數(shù)f′(x)的圖象如圖所示,則下列結(jié)論正確的是()A.函數(shù)y=f(x)在(﹣∞,﹣1)上是增函數(shù) B.f(﹣1)<f(3) C.f'(3)<f'(5) D.x=3是函數(shù)y=f(x)的極小值點(diǎn)【分析】根據(jù)導(dǎo)數(shù)圖象,逐項分析即可求得結(jié)論.【解答】解:對于A,由f′(x)圖象知,當(dāng)x<﹣1時,f′(x)<0,此時函數(shù)f(x)為減函數(shù),故A錯誤;對于B,當(dāng)﹣1<x<3時,f′(x)>0,函數(shù)為增函數(shù),則f(﹣1)<f(3)成立,故B正確;對于C,由圖象可知f′(3)=f′(5),故C錯誤;對于D,當(dāng)﹣1<x<3時,f′(x)>0,函數(shù)為增函數(shù),當(dāng)3<x<5時,f′(x)<0,函數(shù)為減函數(shù),則x=3是函數(shù)的極大值點(diǎn),故D錯誤,故選:B.【點(diǎn)評】本題主要考查函數(shù)圖象的識別和判斷,結(jié)合函數(shù)單調(diào)性與導(dǎo)數(shù)之間的關(guān)系是解決本題的關(guān)鍵,是中檔題.20.(2022秋?長安區(qū)校級期末)已知函數(shù)f(x)的定義域為(﹣,),其導(dǎo)函數(shù)是f′(x),且滿足f′(x)cosx+f(x)sinx<0,則關(guān)于x的不等式f(x)<2f()cosx的解集為()A.(,) B.(﹣,) C.(﹣,) D.(﹣,)【分析】令g(x)=,結(jié)合題意求導(dǎo)可得函數(shù)g(x)(﹣,)上單調(diào)遞減,進(jìn)而將不等式f(x)<2f()cosx轉(zhuǎn)化為g(x)<g(),結(jié)合函數(shù)的定義域、單調(diào)性即可求得答案.【解答】解:令g(x)=,x∈(﹣,),則g′(x)=,因為f′(x)cosx+f(x)sinx<0,所以g′(x)<0,所以g(x)在(﹣,)上單調(diào)遞減,所以f(x)<2f()cosx等價于<,即g(x)<g(),所以<x<,即不等式的解集為(,).故選:A.【點(diǎn)評】本題考查利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,構(gòu)造函數(shù)g(x)=是解題的關(guān)鍵,屬于中檔題.(多選)21.(2022秋?連云港期末)函數(shù)f(x)的導(dǎo)函數(shù)f'(x)的圖像如圖所示,則()A.為函數(shù)f(x)的零點(diǎn) B.x=2為函數(shù)f(x)的極小值點(diǎn) C.函數(shù)f(x)在上單調(diào)遞減 D.f(﹣2)是函數(shù)f(x)的最小值【分析】由f'(x)的圖像可知,在(﹣∞,﹣2),(,2)單調(diào)遞減,在(﹣2,)單調(diào)遞增,從而可得答案.【解答】解:由f(x)的導(dǎo)函數(shù)f'(x)的圖像可知,在(﹣∞,﹣2),(,2)單調(diào)遞減,在(﹣2,)單調(diào)遞增,故當(dāng)x=﹣2或x=2時,f(x)取得極小值,但f(﹣2)與f(2)的大小關(guān)系不確定,故BC正確,AD錯誤,故選:BC.【點(diǎn)評】本題考查利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,考查識圖能力與邏輯思維能力,屬于中檔題.22.(2022秋?建鄴區(qū)校級期末)設(shè)a為實數(shù),若函數(shù)有且僅有一個零點(diǎn),則a的取值范圍是()A. B. C. D.【分析】利用函數(shù)的導(dǎo)數(shù),判斷x<0時,函數(shù)的單調(diào)性,判斷函數(shù)的零點(diǎn);然后利用函數(shù)的導(dǎo)數(shù)求解x>0時,函數(shù)沒有零點(diǎn),推出a的范圍即可.【解答】解:當(dāng)x<0時,f(x)=x﹣ex+2,f′(x)=1﹣ex>0,函數(shù)f(x)是增函數(shù),f(0)>0,f(﹣2)<0,所以函數(shù)f(x)=x﹣ex+2,在x≤0時,只有一個零點(diǎn);由題意可知x>0時,函數(shù)沒有零點(diǎn),x>0時,f(x)=無零點(diǎn),f′(x)=x2﹣4=(x﹣2)(x+2),f′(x)=0,可得x=2,x∈(0,2)時,f′(x)<0,函數(shù)是減函數(shù),x∈(2,+∞)時,f′(x)>0,函數(shù)是增函數(shù),可得fmin(x)=f(2)=,解得a>.故選:C.【點(diǎn)評】本題考查函數(shù)的導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用,函數(shù)的單調(diào)性以及函數(shù)的最值的求法,函數(shù)與方程的應(yīng)用,是中檔題.23.(2022秋?秦淮區(qū)校級期末)已知函數(shù)在上是增函數(shù),則實數(shù)a的取值范圍是[e﹣2,+∞).【分析】由f′(x)=x++a﹣e≥0(x>),分離參數(shù)a,可得﹣a+e≤,利用基本不等式求得=2,從而可得答案.【解答】解:∵在上是增函數(shù),∴f′(x)=x++a﹣e≥0(x>),∴﹣a+e≤,由基本不等式得:x+≥2(當(dāng)且僅當(dāng)x=,即x=1時取“=”),∴=2,∴﹣a+e≤2,解得a≥e﹣2,故答案為:[e﹣2,+∞),【點(diǎn)評】本題考查利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,考查分離參數(shù)法的應(yīng)用,考查數(shù)學(xué)運(yùn)算能力,屬于中檔題.24.(2022秋?榆林期末)已知函數(shù)F(x)=xex﹣(a>0).(1)若f(x)=F(x)﹣3ax,a=,求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間;(2)若g(x)=F(x)﹣ax3有三個極值點(diǎn),求實數(shù)a的取值范圍.【分析】(1)先求出導(dǎo)數(shù),再解不等式即可.(2)先得到h(x)=ex﹣3ax有兩個不同的零點(diǎn),求出h(x)的最小值,再令h(x)的最小值小于0,即可求解.【解答】解:(1)當(dāng)a=時,則f(x)=F(x)﹣3ax=xex﹣x2﹣x,∴f′(x)=ex+xex﹣x﹣1=(x+1)(ex﹣1),令f′(x)<0,則﹣1<x<0,令f′(x)>0,則x<﹣1或x>0,則函數(shù)f(x)的單減區(qū)間為(﹣1,0),單增區(qū)間為(﹣∞,﹣1),(0,+∞);(2)∵g(x)=F(x)﹣ax3=xex﹣ax2﹣ax3,∴g′(x)=ex+xex﹣3ax﹣3ax2=(x+1)(ex﹣3ax),若g(x)有三個極值點(diǎn),則h(x)=ex﹣3ax有兩個不同的零點(diǎn),且零點(diǎn)不為﹣1,∵h(yuǎn)(﹣1)=+3a>0,∴﹣1不為h(x)的零點(diǎn),h′(x)=ex﹣3a,令h′(x)>0,則x>ln(3a),h(x)單調(diào)遞增,令h′(x)<0,則x<ln(3a),h(x)單調(diào)遞減,∴當(dāng)x=ln(3a)時,函數(shù)h(x)取得極小值也為最小值為3a﹣3aln(3a)<0,∴a>,又∵x→﹣∞,h(x)→+∞,x→+∞,h(x)→+∞,∴當(dāng)a>時,h(x)=ex﹣3ax有兩個不同的零點(diǎn),∴實數(shù)a的取值范圍為(,+∞).【點(diǎn)評】本題考查了導(dǎo)數(shù)的綜合應(yīng)用,屬于中檔題.25.(2022秋?建鄴區(qū)校級期末)設(shè)a為實數(shù),已知函數(shù)f(x)=+9.(1)討論f(x)的單調(diào)性;(2)若過點(diǎn)(0,10)有且只有兩條直線與曲線y=+ax+1相切,求a的值.【分析】(1)先求導(dǎo),再分a=﹣1,a>﹣1及a<﹣1,討論導(dǎo)函數(shù)與0的關(guān)系,即可得出單調(diào)性情況;(2)先設(shè)切點(diǎn),再求出切線的方程,得到f(t)=t3﹣(a+1)t2+9=0有兩個不等的實根,再利用函數(shù)的單調(diào)性求解即可.【解答】解:(1)∵f(x)=+9,∴f′(x)=2x2﹣(a+1)x,令f′(x)=0,則x=0或x=,①當(dāng)=0,即a=﹣1時,f′(x)≥0,∴函數(shù)f(x)的單增區(qū)間為(﹣∞,+∞);②當(dāng)<0,即a<﹣1時,由f′(x)<0,則<x<0,由f′(x)>0,則x<或x>0,∴函數(shù)f(x)的單增區(qū)間為(﹣∞,),(0,+∞),單減區(qū)間為(,0);②當(dāng)>0,即a>﹣1時,由f′(x)<0,則0<x<,由f′(x)>0,則x>或x<0,∴函數(shù)f(x)的單增區(qū)間為(,+∞),(﹣∞,0),單減區(qū)間為(0,).綜上,當(dāng)a=﹣1時,函數(shù)f(x)的單增區(qū)間為(﹣∞,+∞),當(dāng)a<﹣1時,函數(shù)f(x)的單增區(qū)間為(﹣∞,),(0,+∞),單減區(qū)間為(,0),當(dāng)a>﹣1時,函數(shù)f(x)的單增區(qū)間為(﹣∞,0),(,+∞),單減區(qū)間為(0,).(2)設(shè)切點(diǎn)為(t,t3﹣(a+1)t2+at+1),∵y=+ax+1,∴y′=x2﹣(a+1)x+a,∴切線方程為y﹣[t3﹣(a+1)t2+at+1)]=[t2﹣(a+1)t+a](x﹣t),將(0,10)代入整理得,t3﹣(a+1)t2+9=0,則f(t)=t3﹣(a+1)t2+9=0有兩個不等的實根,①當(dāng)a=﹣1時,函數(shù)f(x)的單增區(qū)間為(﹣∞,+∞),則f(t)=0最多只有一個實根,不合題意,②當(dāng)a<﹣1時,函數(shù)f(x)的極小值為f(0)=9>0,則f(t)=0最多只有一個實根,不合題意,③當(dāng)a>﹣1時,函數(shù)f(x)的極大值為f(0)=9>0,f(x)的極小值為f()=9﹣=0,∴a=5.綜上,a=5.【點(diǎn)評】本題考查利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,極值及方程根的個數(shù)問題,考查分類討論思想及轉(zhuǎn)化思想,屬于中檔題.26.(2022秋?漢中期末)已知函數(shù)f(x)=ax2﹣lnx﹣2.(1)當(dāng)a=1時,求曲線f(x)在點(diǎn)(1,f(1))處的切線方程;(2)討論函數(shù)f(x)的單調(diào)性.【分析】(1)求導(dǎo)數(shù),利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義求曲線f(x)在點(diǎn)(1,f(1))處的切線方程;(2)先求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù),通過討論a的取值范圍求出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間.【解答】解:(1)當(dāng)a=1時,f(x)=x2﹣lnx﹣2,f′(x)=x﹣,∴f′(1)=0,f(1)=﹣,∴曲線f(x)在點(diǎn)(1,f(1))處的切線方程為y=﹣;(2)∵f′(x)=(x>0),a≤0時,f′(x)<0,f(x)的單調(diào)遞減區(qū)間為:(0,+∞),a>0時,f(x)在(0,)遞減,在(,+∞)遞增.【點(diǎn)評】本題考查利用導(dǎo)數(shù)研究切線方程、函數(shù)的單調(diào)性,考查學(xué)生分析解決問題的能力,是一道基礎(chǔ)題.27.(2022秋?碑林區(qū)期末)已知函數(shù)f(x)=ax﹣lnx﹣1.(1)若函數(shù)f(x)在區(qū)間[1,+∞)上遞增,求實數(shù)a的取值范圍;(2)求證:.【分析】(1)由題意可得在區(qū)間[1,+∞)上恒成立,所以a≥()max,由單調(diào)性可得最大值,即可得到a的范圍;(2)取a=1,由(1)有f(x)在區(qū)間[1,+∞)上遞增,可得當(dāng)x>1時,f(x)>f(1)=0即lnx<x﹣1,因為,所以,即,運(yùn)用累加法,以及對數(shù)的運(yùn)算性質(zhì)即可得證.【解答】解:函數(shù)f(x)的定義域為(0,+∞).(1)由題意可得在區(qū)間[1,+∞)上恒成立,所以a≥()max,又y=在區(qū)間[1,+∞)上遞減,所以()max=1,即實數(shù)a的取值范圍為[1,+∞).(2)證明:取a=1,由(1)有f(x)在區(qū)間[1,+∞)上遞增,所以,當(dāng)x>1時,f(x)>f(1)=0即lnx<x﹣1,因為,所以,即,所以:,,ln<,…,,ln<,所以:,ln2﹣ln1+ln3﹣ln2+…+ln(n+1)﹣lnn+ln(n+2)﹣ln(n+1)<1+++…+,即,得證.【點(diǎn)評】本題考查導(dǎo)數(shù)的運(yùn)用:求單調(diào)性,注意運(yùn)用轉(zhuǎn)化思想,以及參數(shù)分離,考查不等式的證明,注意運(yùn)用已知不等式,以及累加法和對數(shù)的運(yùn)算性質(zhì),考查運(yùn)算能力,屬于中檔題.六.函數(shù)在某點(diǎn)取得極值的條件(共2小題)28.(2021秋?南昌期末)設(shè)f(x)是[a,b]上的連續(xù)函數(shù),且在(a,b)內(nèi)可導(dǎo),則下面的結(jié)論中正確的是()A.f(x)的極值點(diǎn)一定是最值點(diǎn) B.f(x)的最值點(diǎn)一定是極值點(diǎn) C.f(x)在此區(qū)間上可能沒有極值點(diǎn) D.f(x)在此區(qū)間上可能沒有最值點(diǎn)【分析】導(dǎo)數(shù)為0時,若方程無解,或方程有解時,在導(dǎo)數(shù)為0的左右附近,導(dǎo)數(shù)符號不改變,則函數(shù)無極值點(diǎn);若方程有解時,在導(dǎo)數(shù)為0的左右附近,導(dǎo)數(shù)符號改變,則函數(shù)有極值點(diǎn),與端點(diǎn)函數(shù)值比較,可知是否為最值點(diǎn);從而可以判斷.【解答】解:設(shè)f(x)是[a,b]上的連續(xù)函數(shù),且在(a,b)內(nèi)可導(dǎo),則導(dǎo)數(shù)為0時,若方程無解,或方程有解時,在導(dǎo)數(shù)為0的左右附近,導(dǎo)數(shù)符號不改變,則函數(shù)無極值點(diǎn);若方程有解時,在導(dǎo)數(shù)為0的左右附近,導(dǎo)數(shù)符號改變,則函數(shù)有極值點(diǎn),與端點(diǎn)函數(shù)值比較,可知是否為最值點(diǎn);故選:C.【點(diǎn)評】本題考查的重點(diǎn)是函數(shù)的極值與最值,解題的關(guān)鍵是利用極值的判斷方法,容易誤認(rèn)為導(dǎo)數(shù)為0的點(diǎn)是函數(shù)的極值點(diǎn).29.(2021秋?仙游縣校級期末)函數(shù)的最大值為()A. B.e2 C.e D.e﹣1【分析】利用導(dǎo)數(shù)進(jìn)行求解,注意函數(shù)的定義域,極大值在本題中也是最大值;【解答】解:∵函數(shù),(x>0)∴y′=,令y′=0,得x=e,當(dāng)x>e時,y′<0,f(x)為減函數(shù),當(dāng)0<x<e時,y′>0,f(x)為增函數(shù),∴f(x)在x=e處取極大值,也是最大值,∴y最大值為f(e)==e﹣1,故選:D.【點(diǎn)評】此題主要考查函數(shù)在某點(diǎn)取極值的條件,利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的最值問題,是一道基礎(chǔ)題;七.利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的極值(共5小題)30.(2022秋?香坊區(qū)校級期末)對于函數(shù)f(x)=sinx+x﹣ex,x∈[0,π],下列說法正確的是()A.函數(shù)f(x)有唯一的極大值點(diǎn) B.函數(shù)f(x)有唯一的極小值點(diǎn) C.函數(shù)f(x)有最大值沒有最小值 D.函數(shù)f(x)有最小值沒有最大值【分析】通過對原函數(shù)兩次求導(dǎo),考查原函數(shù)的單調(diào)性,進(jìn)一步分析四個選項得答案.【解答】解:∵f(x)=sinx+x﹣ex,x∈[0,π],∴f′(x)=cosx+1﹣ex,x∈[0,π],f″(x)=﹣sinx﹣ex<0在[0,π]上恒成立,則f′(x)=cosx+1﹣ex在x∈[0,π]上單調(diào)遞減,而f′(0)=1>0,f′(π)=﹣eπ<0,∴存在x0∈(0,π),使得x∈(0,x0)時,f′(x)>0,f(x)單調(diào)遞增,x∈(x0,π)時,f′(x)<0,f(x)單調(diào)遞減,又f(0)=﹣1,f(π)π﹣eπ<﹣1,則函數(shù)f(x)有唯一的極大值點(diǎn),且函數(shù)f(x)有最大值和最小值.故A正確,BCD錯誤.故選:A.【點(diǎn)評】本題考查利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的極值與最值,考查運(yùn)算求解能力,是中檔題.31.(2022秋?興慶區(qū)校級期末)已知函數(shù)f(x)=x2﹣8x+6lnx+1,則f(x)的極大值為﹣6.【分析】函數(shù)f(x)=x2﹣8x+6lnx+1,x∈(0,+∞),利用導(dǎo)數(shù)的運(yùn)算法則可得f′(x),令f′(x)=0,解得x,通過研究函數(shù)f(x)的單調(diào)性即可得出極值.【解答】解:函數(shù)f(x)=x2﹣8x+6lnx+1,x∈(0,+∞),f′(x)=2x﹣8+=,令f′(x)=0,解得x=1或3,x∈(0,1)時,f′(x)>0,函數(shù)f(x)單調(diào)遞增;x∈(1,3)時,f′(x)<0,函數(shù)f(x)單調(diào)遞減;x∈(3,+∞)時,f′(x)>0,函數(shù)f(x)單調(diào)遞增.∴x=1時,函數(shù)f(x)取得極大值,f(1)=﹣6.故答案為:﹣6.【點(diǎn)評】本題考查了利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性與極值、方程與不等式的解法,考查了推理能力與計算能力,屬于中檔題.32.(2022秋?大同期末)已知函數(shù)f(x)=x(x﹣m)2在x=2處取得極小值,則m=2.【分析】通過對函數(shù)f(x)求導(dǎo),根據(jù)函數(shù)在x=2處有極值,可知f'(2)=0,解得m的值,再驗證可得結(jié)論.【解答】解:由f(x)=x(x﹣m)2,得f′(x)=(x﹣m)2+2x(x﹣m),∵在x=2處取得的極小值,∴f′(2)=(2﹣m)2+4(2﹣m)=0,解得m=2或6,當(dāng)m=2時,f′(x)=(3x﹣2)(x﹣2),當(dāng)x∈(﹣∞,)∪(2,+∞)時,f′(x)>0,當(dāng)x∈()時,f′(x)<0,∴f(x)的增區(qū)間為(﹣∞,),(2,+∞),減區(qū)間為(),在x=2處,取得極小值,m=2符合題意;當(dāng)m=6時,f′(x)=3(x﹣2)(x﹣6),當(dāng)x∈(﹣∞,2)∪(6,+∞)時,f′(x)>0,當(dāng)x∈(2,6)時,f′(x)<0,∴f(x)的增區(qū)間為(﹣∞,2),(6,+∞),減區(qū)間為(2,6),在x=2處,取得極大值,m=6不符合題意.綜上所述m=2.故答案為:2.【點(diǎn)評】本題考查利用導(dǎo)數(shù)求極值,考查運(yùn)算求解能力,是中檔題.33.(2022秋?大通縣期末)已知函數(shù)f(x)=x3+ax2+bx+c在及x=1處取得極值.(1)求a,b的值;(2)若方程f(x)=0有三個不同的實根,求c的取值范圍.【分析】(1)由極值的性質(zhì)可知是f′(x)=0的兩個根,再根據(jù)韋達(dá)定理求出a,b;(2)求出兩個極值,利用極大值大于零,極小值小于零列出c的不等式組求解.【解答】解:∵f(x)=x3+ax2+bx+c,∴f′(x)=3x2+2ax+b,(1)由已知得,1是3x2+2ax+b=0的兩個根,故,解得a=﹣2,b=1;(2)由(1)得f(x)=x3﹣2x2+x+c,f′(x)=3x2﹣4x+1,結(jié)合(1)可知,該函數(shù)的零點(diǎn)為,f′(x)<0?,f′(x)>0?或x>1,∴f(x)的極小值為f(1)=c,極大值為f()=,若方程f(x)=0有三個不同的實根,只需,解得,∴a的范圍是().【點(diǎn)評】本題考查函數(shù)極值點(diǎn)處的性質(zhì),以及利用利用導(dǎo)數(shù)研究三次函數(shù)零點(diǎn)的方法,屬于中檔題.34.(2022秋?江都區(qū)校級期末)設(shè)函數(shù)f(x)=x3+x2﹣x﹣2.(1)求f(x)在x=﹣2處的切線方程;(2)求f(x)的極值點(diǎn)和極值.【分析】(1)利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義求解即可,(2)令f'(x)=0,求得x1=,x2=﹣1,然后通過判斷函數(shù)的單調(diào)性可求出f(x)的極值點(diǎn)和極值.【解答】解:函數(shù)f(x)=x3+x2﹣x﹣2,函數(shù)的導(dǎo)數(shù)為f′(x)=3x2+2x﹣1,(1)f'(﹣2)=12﹣4﹣1=7,f(﹣2)=﹣8+4+2﹣2=﹣4,f(x)在x=﹣2處的切線方程:y+4=7(x+2),即7x﹣y+10=0;(2)令f'(x)=0,3x2+2x﹣1=0,解得,x2=﹣1,當(dāng)時,可得f'(x)<0,即f(x)的單調(diào)遞減區(qū)間,x<﹣1或,可得f'(x)>0,所以函數(shù)單調(diào)遞增區(qū)間(﹣∞,﹣1),,所以f(x)的極大值點(diǎn)x=﹣1,極小值點(diǎn),因為f(﹣1)=(﹣1)3+(﹣1)2﹣(﹣1)﹣2=﹣1,,所以極大值是﹣1,極小值是.【點(diǎn)評】本題考查導(dǎo)數(shù)的幾何意義,函數(shù)極值的判斷和計算,屬于中檔題.八.利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的最值(共2小題)35.(2022秋?碑林區(qū)期末)已知對于恒成立,則實數(shù)a的取值范圍是()A.(﹣∞,1) B.(﹣∞,0] C.(﹣∞,1] D.(﹣∞,2)【分析】研究函數(shù)f(x)=,的最小值,即可解決問題.【解答】解:令f(x)=,,f′(x)==,,x時,f′(x)<0,f(x)單調(diào)遞減,x∈[1,2],f′(x)>0,f(x)是單調(diào)遞增,f(x)min=f(1)=0,所以要使原式成立,只需a≤f(x)min=0,故選:B.【點(diǎn)評】本題考查不等式恒成立問題的解題思路以及導(dǎo)數(shù)在研究函數(shù)單調(diào)性中的應(yīng)用,屬于中檔題.36.(2022秋?淮安期末)已知函數(shù)f(x)=.(1)若f(x)在(0,e2]上單調(diào)遞增,求實數(shù)a的取值范圍;(2)若f(x)≤xex+﹣1恒成立,求實數(shù)a的取值范圍.【分析】(1)先將問題轉(zhuǎn)化為f′(x)=≥0在(0,e2]恒成立,再分離參數(shù)a,構(gòu)造函數(shù)研究其最值即可;(2)先分離參數(shù)a,然后結(jié)合隱零點(diǎn)問題的處理方法,求出分離參數(shù)后,對應(yīng)函數(shù)的最值解決問題.【解答】解:(1)f(x)在(0,e2]上單調(diào)遞增,即f′(x)=≥0在(0,e2]恒成立,即a≤2﹣2lnx,顯然函數(shù)y=2﹣2lnx在(0,e2]上是減函數(shù),故ymin=y(tǒng)=﹣2,故a≤﹣2即為所求,即a的取值范圍是(﹣∞,﹣2];(2)f(x)≤xex+﹣1恒成立,顯然x>0,故原式可化為a≤x2ex﹣2lnx﹣x+1恒成立,令g(x)=x2ex﹣2lnx﹣x+1,則g′(x)=(x+2)(xex),(x>0),令h(x)=x2ex﹣1,x>0,可得h′(x)=(2x+x2)ex>0,即有h(x)在(0,+∞)遞增,且h(1)=e﹣1>0,h()=﹣1<0,故存在x0>0,使得h(x0)=0,即ex0=1,x∈(0,x0)時,h(x)<0,即g′(x)<0,x∈(x0,+∞)時,h(x)>0,即g′(x)>0,故x0是g(x)的極小值點(diǎn),也是最小值點(diǎn),g(x0)=ex0+1﹣2lnx0﹣x0=2﹣ln(ex0)=2﹣ln1=2,故a≤2即為所求,所以a的取值范圍是(﹣∞,2].【點(diǎn)評】本題考查利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,以及結(jié)合隱零點(diǎn)問題的處理方法解決不等式恒成立問題的思路,屬于中檔題.九.利用導(dǎo)數(shù)研究曲線上某點(diǎn)切線方程(共7小題)37.(2022秋?宿遷期末)若直線l:x+y+a=0是曲線C:y=x﹣2lnx的一條切線,則實數(shù)a的值為()A.﹣3 B.3 C.﹣2 D.2【分析】設(shè)切點(diǎn)坐標(biāo),求出y=x﹣2lnx的導(dǎo)函數(shù),由導(dǎo)函數(shù)值為﹣1求解切點(diǎn)坐標(biāo),把切點(diǎn)坐標(biāo)代入切線方程求得a值.【解答】解:設(shè)直線與曲線的切點(diǎn)P(m,n),直線x+y+a=0斜率為﹣1,由題意可得,,得m=1,∴n=1﹣2ln1=1,則切點(diǎn)為(1,1),切線方程為y=﹣(x﹣1)+1,即x+y﹣2=0.∴a=﹣2.故選:C.【點(diǎn)評】本題考查已知切線方程求參數(shù),是基礎(chǔ)題.38.(2022秋?鄠邑區(qū)期末)若曲線y=x2+ax+b在點(diǎn)(0,b)處的切線方程為x﹣y+1=0,則a+b=()A.2 B.0 C.﹣1 D.﹣2【分析】求出原函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),得到函數(shù)在x=0處的導(dǎo)數(shù)值,結(jié)合已知切線方程列式求解a與b的值,則答案可求.【解答】解:由y=x2+ax+b,得y′=2x+a,由題意,y′|x=0=a=1,且0﹣b+1=0,即b=1.∴a+b=2.故選:A.【點(diǎn)評】本題考查利用導(dǎo)數(shù)研究過曲線上某點(diǎn)處的切線方程,是基礎(chǔ)題.39.(2022秋?麗水期末)若曲線y=lnx+ax在x=1處的切線經(jīng)過點(diǎn)P(2,0),則實數(shù)a=﹣.【分析】利用導(dǎo)數(shù)求得曲線y=lnx+ax在x=1處的切線方程,代入P點(diǎn)坐標(biāo)即可得到實數(shù)a的值.【解答】解:由y=lnx+ax,得y′=+a,∴y′|x=1=1+a,又x=1時,y=a,∴曲線y=lnx+ax在x=1處的切線方程為y=(1+a)(x﹣1)+a,把點(diǎn)P(2,0)代入,可得0=1+2a,即a=﹣.故答案為:﹣.【點(diǎn)評】本題考查利用導(dǎo)數(shù)研究過曲線上某點(diǎn)處的切線方程,熟記基本初等函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)是關(guān)鍵,是基礎(chǔ)題.40.(2022秋?天心區(qū)校級期末)函數(shù)在其圖象上的點(diǎn)(1,e+1)處的切線方程為y=(e﹣1)x+2.【分析】求出原函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),得到函數(shù)在x=1處的導(dǎo)數(shù)值,再由直線方程的點(diǎn)斜式得答案.【解答】解:由,得f′(x)=,∴f′(1)=e﹣1,則函數(shù)在其圖象上的點(diǎn)(1,e+1)處的切線方程為y=(e﹣1)(x﹣1)+e+1,即y=(e﹣1)x+2.故答案為:y=(e﹣1)x+2.【點(diǎn)評】本題考查利用導(dǎo)數(shù)研究過曲線上某點(diǎn)處的切線方程,熟記基本初等函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)是關(guān)鍵,是基礎(chǔ)題.41.(2022秋?長沙期末)曲線的曲率就是針對曲線上某個點(diǎn)的切線方向角對弧長的轉(zhuǎn)動率,表明曲線偏離直線的程度,曲率越大,表示曲線的彎曲程度越大,工程規(guī)劃中常需要計算曲率,如高鐵的彎道設(shè)計.曲線y=f(x)在點(diǎn)(x,f(x))曲率的計算公式是,其中y″是y'的導(dǎo)函數(shù).則曲線xy=1上點(diǎn)的曲率的最大值是.【分析】由題意求得k的表達(dá)式,再由基本不等式求最值即可.【解答】解:由xy=1,得y=,y′=,可得y″=,∴===,當(dāng)且僅當(dāng)|x|=1時等號成立.故答案為:.【點(diǎn)評】本題考查導(dǎo)數(shù)的概念及其幾何意義,訓(xùn)練了利用基本不等式求最值,考查運(yùn)算求解能力,是中檔題.42.(2022秋?東城區(qū)校級期末)(Ⅰ)已知函數(shù),求f′(1);(Ⅱ)已知函數(shù)g(x)=x3+ax,若曲線g(x)在x=0處的切線也與曲線h(x)=﹣lnx相切,求a的值.【分析】(Ⅰ)求出原函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),即可求得f′(1);(Ⅱ)求出切線方程,設(shè)出切點(diǎn)坐標(biāo),得到關(guān)于a的方程組,解出即可.【解答】解:(Ⅰ)∵,∴f′(x)==,則f′(1)=0;(Ⅱ)由f(x)=x3+ax,得f′(x)=3x2+a,f′(0)=a,又f(0)=0,∴曲線y=f(x)在x=0處的切線方程是:y=ax,設(shè)直線y=ax與曲線g(x)=﹣lnx相切于點(diǎn)(x0,﹣lnx0),g′(x)=﹣,故,解得:x0=e,a=﹣.【點(diǎn)評】本題考查導(dǎo)數(shù)的運(yùn)算,考查利用導(dǎo)數(shù)研究過曲線上某點(diǎn)處的切線方程,考查運(yùn)算求解能力,是中檔題.43.(2022秋?臨澧縣校級期末)已知曲線.(1)求曲線過點(diǎn)P(2,4)的切線方程;(2)求滿足斜率為1的曲線的切線方程.【分析】(1)設(shè)切點(diǎn)為(m,n),求出導(dǎo)數(shù),求得切線的斜率,切線的方程,代入點(diǎn)P坐標(biāo),解方程可得切點(diǎn)的橫坐標(biāo),進(jìn)而得到切線的方程;(2)設(shè)出切點(diǎn),可得切線的斜率,求得切點(diǎn)的橫坐標(biāo),由點(diǎn)斜式方程即可得到所求切線的方程.【解答】解:(1)設(shè)切點(diǎn)為(m,n),函數(shù)的導(dǎo)數(shù)為y′=x2,可得切線的斜率為k=m2,切線的方程為y﹣n=m2(x﹣m),即為y﹣m3﹣=m2(x﹣m),代入點(diǎn)P,可得4﹣m3﹣=m2(2﹣m),化簡為m3﹣3m2+4=0,解得m=﹣1或2,即有切線的斜率為1或4,可得切線的方程為y=4x﹣4或y=x+2:(2)設(shè)切點(diǎn)為(x0,y0),可得切線的斜率為k=x02=1,解得x0=±1,切點(diǎn)為(1,),(﹣1,1),所求切線的方程為y﹣=x﹣1或y﹣1=x+1,即有3x﹣3y+2=0或x﹣y+2=0.【點(diǎn)評】本題考查導(dǎo)數(shù)的運(yùn)用:求切線的方程,考查導(dǎo)數(shù)的幾何意義:函數(shù)在某點(diǎn)處的導(dǎo)數(shù)即為曲線在該點(diǎn)處的切線的斜率,考查運(yùn)算能力,屬于中檔題.一.選擇題(共1小題)1.(2022秋?江都區(qū)校級期末)已知f'(x)是函數(shù)f(x)的導(dǎo)函數(shù),且對于任意實數(shù)x都有f'(x)=ex(2x﹣1)+f(x),f(0)=﹣1,則不等式f(x)>5ex的解集為()A.(﹣∞,﹣2)∪(3,+∞) B.(﹣∞,﹣3)∪(2,+∞) C.(﹣2,3) D.(﹣3,2)【分析】構(gòu)造函數(shù)g(x)=,依題意可得g′(x)=2x﹣1?g(x)=x2﹣x+c=,再利用f(0)=﹣1,可求得c=﹣1,從而可求得不等式f(x)>5ex的解集.【解答】解:令g(x)=,①則g′(x)=,∵f'(x)=ex(2x﹣1)+f(x),∴=2x﹣1,即g′(x)=2x﹣1,∴g(x)=x2﹣x+c,②由①②知,=x2﹣x+c,∴f(x)=ex(x2﹣x+c),又f(0)=﹣1,∴e0?c=﹣1,即c=﹣1,∴=x2﹣x﹣1,∴不等式f(x)>5ex?=x2﹣x﹣1>5,∴x<﹣2或x>3,即不等式f(x)>5ex的解集為(﹣∞,﹣2)∪(3,+∞),故選:A.【點(diǎn)評】本題考查利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,考查等價轉(zhuǎn)化思想與構(gòu)造法的綜合運(yùn)用,考查邏輯推理與數(shù)學(xué)運(yùn)算的核心素養(yǎng),屬于難題.二.填空題(共1小題)2.(2022秋?天寧區(qū)校級期末)已知正實數(shù)x,y滿足lnx=y(tǒng)ex+lny,則y﹣e﹣x的最大值為.【分析】由正實數(shù)x,y滿足lnx=y(tǒng)ex+lny,變形為ln=xex,ln=xex,令f(x)=xex,x∈(0,+∞),利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性可得ln=x,y=,可得y﹣e﹣x=,令g(x)=,x∈(0,+∞),利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性與極值即可得出結(jié)論.【解答】解:由正實數(shù)x,y滿足lnx=y(tǒng)ex+lny,變形為ln=xex,∴l(xiāng)n=xex,令f(x)=xex,x∈(0,+∞),f′(x)=(x+1)ex>0,∴函數(shù)f(x)在x∈(0,+∞)上單調(diào)遞增.∴l(xiāng)n=x,∴y=,∴y﹣e﹣x=,令g(x)=,x∈(0,+∞),g′(x)=,∴x∈(0,2)時,g′(x)>0,此時函數(shù)g(x)單調(diào)遞增;x∈(2,+∞)時,g′(x)<0,此時函數(shù)g(x)單調(diào)遞減.∴x=2時,函數(shù)g(x)取得極大值即最大值,g(2)=.即y﹣e﹣x的最大值為.故答案為:.【點(diǎn)評】本題考查了利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性與極值、構(gòu)造法,考查了變形的重要性,考查了推理能力與計算能力,屬于難題.三.解答題(共13小題)3.(2022秋?玄武區(qū)校級期末)已知函數(shù)f(x)=xlnx,g(x)=ax2﹣x(a∈R).(1)求f(x)的單調(diào)區(qū)間和極值點(diǎn);(2)求使f(x)≤g(x)恒成立的實數(shù)a的取值范圍;(3)當(dāng)時,是否存在實數(shù)m,使得方程有三個不等實根?若存在,求出m的取值范圍;若不存在,請說明理由.【分析】(1)求導(dǎo)數(shù),利用導(dǎo)數(shù)的正負(fù),可得f(x)的單調(diào)區(qū)間,從而可得極值點(diǎn);(2)由f(x)≤g(x)得xlnx≤ax2﹣x(x>0),所以ax≥lnx+1,即a≥對任意x>0恒成立,求出右邊的最大值,即可求使f(x)≤g(x)恒成立的實數(shù)a的取值范圍;(3)假設(shè)存在實數(shù)m,使得方程有三個不等實根,即方程6lnx+8m+x2﹣8x=0有三個不等實根,令φ(x)=6lnx+8m+x2﹣8x,結(jié)合函數(shù)的圖象,即可求出m的取值范圍.【解答】解:(1)f′(x)=lnx+1,由f′(x)>0得,f′(x)<0得0<x<,∴f(x)在(0,)單調(diào)遞減,在(,+∞)單調(diào)遞增,f(x)的極小值點(diǎn)為x=.(注:極值點(diǎn)未正確指出扣1分)(3分)(2)由f(x)≤g(x)得xlnx≤ax2﹣x(x>0),∴ax≥lnx+1,即a≥對任意x>0恒成立,令h(x)=,則h′(x)=,由h′(x)>0得0<x<1,h′(x)<0得x>1,∴h(x)在(0,1)單調(diào)遞增,在(1,+∞)單調(diào)遞減,∴h(x)max=h(1)=1,∴a≥1,∴當(dāng)a≥1時f(x)≤g(x)恒成立.(3)假設(shè)存在實數(shù)m,使得方程有三個不等實根,即方程6lnx+8m+x2﹣8x=0有三個不等實根,令φ(x)=6lnx+8m+x2﹣8x,,由φ′(x)>0得0<x<1或x>3,由φ′(x)<0得1<x<3,∴φ(x)在(0,1)上單調(diào)遞增,(1,3)上單調(diào)遞減,(3,+∞)上單調(diào)遞增,∴φ(x)的極大值為φ(1)=﹣7+8m,φ(x)的極小值為φ(3)=﹣15+6ln3+8m.(11分)要使方程6lnx+8m+x2﹣8x=0有三個不等實根,則函數(shù)φ(x)的圖象與x軸要有三個交點(diǎn),根據(jù)φ(x)的圖象可知必須滿足,解得,(13分)∴存在實數(shù)m,使得方程有三個不等實根,實數(shù)m的取值范圍是.(14分)【點(diǎn)評】本題主要考查函數(shù)的單調(diào)性、極值點(diǎn)與其導(dǎo)函數(shù)之間的關(guān)系.屬中檔題.4.(2022秋?城廂區(qū)校級期末)設(shè)函數(shù)f(x)=x+ax2+blnx,曲線y=f(x)過P(1,0),且在P處的切線斜率為2.(1)求a,b的值;(2)證明:f(x)≤2x﹣2.【分析】(1)由f(x)=x+ax2+blnx,知f′(x)=1+2ax+,由y=f(x)過P(1,0),且在P點(diǎn)處的切線斜率為2,知,由此能求出a,b.(2)f(x)的定義域為(0,+∞),由(I)知f(x)=x﹣x2+3lnx,設(shè)g(x)=f(x)﹣(2x﹣2)=2﹣x﹣x2+3lnx,則g′(x)=﹣,由此能證明f(x)≤2x﹣2.【解答】解:(1)∵f(x)=x+ax2+blnx,∴f′(x)=1+2ax+,∵y=f(x)過P(1,0),且在P點(diǎn)處的切線斜率為2,∴,解得a=﹣1,b=3.(2)f(x)的定義域為(0,+∞),由(1)知f(x)=x﹣x2+3lnx,設(shè)g(x)=f(x)﹣(2x﹣2)=2﹣x﹣x2+3lnx,則g′(x)=﹣,當(dāng)0<x<1時,g(x)′>0;當(dāng)x>1時,g′(x)<0.∴g(x)在(0,1)單調(diào)增加,在(1,+∞)單調(diào)減少.∴g(x)max=g(1)=0.∴g(x)=f(x)﹣(2x﹣2)≤0,∴f(x)≤2x﹣2.【點(diǎn)評】本題考查滿足條件的實數(shù)值的求法,考查不等式的證明.解題要認(rèn)真審題,注意導(dǎo)數(shù)性質(zhì)和構(gòu)造法的合理運(yùn)用.5.(2022秋?海淀區(qū)校級期末)已知函數(shù).(Ⅰ)求曲線y=f(x)在點(diǎn)(1,f(1))處的切線方程;(Ⅱ)求曲線y=f(x)與直線y=x﹣1的公共點(diǎn)個數(shù),并說明理由;(Ⅲ)若對于任意x∈(0,+∞),不等式f(x)<ax+2恒成立,直接寫出實數(shù)a的取值范圍.【分析】(Ⅰ)求出x=1時的函數(shù)值,導(dǎo)數(shù)值,再利用點(diǎn)斜式求出切線;(Ⅱ)轉(zhuǎn)化為lnx=x2﹣x根的個數(shù),構(gòu)造函數(shù)g(x)=lnx﹣2+x,x>0,研究其單調(diào)性、極值情況即可;(Ⅲ)分離參數(shù)a,然后研究函數(shù)的最值即可.【解答】解:x>0,,(Ⅰ)f(1)=0,f′(1)=1,故切線為y=x﹣1;(Ⅱ)只有一個公共點(diǎn),理由:由題意得,即lnx﹣x2+x=0,令g(x)=lnx﹣x2+x,x>0,g′(x)=﹣(x﹣1)(2x+1),0<x<1時,g′(x)>0,x>1時,g′(x)<0,故g(x)在(0,1)上遞增,在(1,+∞)上遞減,故g(x)max=g(1)=0,所以g(x)只有一個零點(diǎn)1,即曲線y=f(x)與直線y=x﹣1只有一個公共點(diǎn);(Ⅲ)x∈(0,+∞),不等式f(x)<ax+2恒成立,可化為ax>,即a>,令g(x)=,x>0,g′(x)=,再令φ(x)=2x﹣2lnx+1,x>0,,0<x<1時,φ′(x)<0,x>1時,φ′(x)>0,故φ(1)=3是φ(x)的極小值,也是最小值,故g′(x)>0恒成立,即g(x)在(0,+∞)上是增函數(shù),而=﹣0=0﹣0=0,故a≥0即為所求,所以a的取值范圍是[0,+∞).【點(diǎn)評】本題考查導(dǎo)數(shù)的幾何意義,利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性、極值與最值,進(jìn)而解決不等式恒成立問題、函數(shù)的零點(diǎn)問題等,屬于較難的題目.6.(2022秋?平江縣期末)已知函數(shù)f(x)=ex﹣ln(x+m).(1)已知點(diǎn)P(1,e)在函數(shù)f(x)的圖象上,求函數(shù)f(x)在點(diǎn)P處的切線方程.(2)當(dāng)m≤2時,求證f(x)>0.【分析】(1)先利用已知求出m的值,然后求出x=1時的函數(shù)值,導(dǎo)數(shù)值,最后利用點(diǎn)斜式求出切線方程;(2)利用導(dǎo)數(shù)求出f(x)的極小值,也是最小值,然后利用基本不等式證明最小值大于零即可.【解答】解:(1)由f(1)=e﹣ln(1+m)=e解得m=0,所以f(x)=ex﹣lnx,,所以f(1)=e,f′(1)=e﹣1,切線方程為y﹣e=(e﹣1)(x﹣1),即所求切線方程為(e﹣1)x﹣y+1=0;(2)證明:f(x)得定義域為(﹣m,+∞),f′(x)=ex,因為f″(x)=ex>0,故f′(x)是增函數(shù),當(dāng)x→﹣m時,f(x)→﹣∞,x→+∞時,f(x)→+∞,所以存在x0∈(﹣m,+∞),使得①,且x∈(﹣m,x0)時,f′(x)<0,f(x)單調(diào)遞減,x∈(x0,+∞)時,f′(x)>0,f(x)單調(diào)遞增,故f(x)min=f(x0)=﹣ln(x0+m)②,由①式得x0=﹣ln(x0+m)③,將①③兩式代入②式,結(jié)合m≤2得:f(x)min=+x0=+x0+m﹣m﹣m=2﹣m≥0,當(dāng)且僅當(dāng)x0=1﹣m時取等號,結(jié)合②式可知,此時f(x0)=>0,故f(x)>0恒成立.【點(diǎn)評】本題考查導(dǎo)數(shù)的幾何意義,以及利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性、極值與最值,進(jìn)而解決不等式恒成立的解題思路,屬于較難的題目.7.(2022秋?宿城區(qū)校級期末)已知函數(shù)f(x)=lnx﹣x+1,g(x)=(x﹣1)2,g(x)的導(dǎo)函數(shù)為g′(x).(1)若?x∈[e,e2],f(x)<g′(x),求實數(shù)a的取值范圍;(2)若函數(shù)F(x)=f(x)+g(x),討論F(x)的零點(diǎn)個數(shù).【分析】(1)由參變量分離法可得出a>﹣1,利用導(dǎo)數(shù)求出函數(shù)h(x)=﹣1在[e,e2]上的最大值,即可求得實數(shù)a的取值范圍;(2)對實數(shù)a的取值進(jìn)行分類討論,利用導(dǎo)數(shù)分析函數(shù)F(x)的單調(diào)性,結(jié)合零點(diǎn)存在定理可得出函數(shù)F(.x)的零點(diǎn)個數(shù).【解答】解:(1)因為g(x)=(x﹣1)2,則g(x)=a(x﹣1),對?x∈[e,e2],由f(x)<g(x)可得lnx﹣x+1<a(x﹣1),則a>﹣1,構(gòu)造函數(shù)h(x)=﹣1,其中x∈[e,e2],則h′(x)=,令t(x)=1﹣lnx﹣,其中x∈[e,e2],則t′(x)=﹣=<0.所以,函數(shù)f(x)在[e,e2]上為減函數(shù),則t(x)≤t(e)=﹣<0,故h′(x)<0.所以,函數(shù)h(x)在[e,e2]上為減函數(shù),h(x)max=h(e)=﹣1=,故a>,即實數(shù)a的取值范圍為(,+∞);(2)F(x)=f(x)+g(x)=lnx﹣x+1+(x﹣1)2,該函數(shù)的定義域為(0,+∞),且F(1)﹣0,F(xiàn)′(x)=﹣1+a(x﹣1)=(x﹣1)(a﹣),①當(dāng)a≤0時,若0<x<1時,F(xiàn)′(x)>0,此時函數(shù)F(x)單調(diào)遞增,若x>1時,F(xiàn)′(x)<0,此時函數(shù)F(x)單調(diào)遞減,所以,F(xiàn)(x)≤F(1)=0,即函數(shù)F(x)的零點(diǎn)個數(shù)為1;②當(dāng)a>0時,由F′(x)==0,可得x=1或x=,若=1時,即當(dāng)a=1時,對任意的x>0,F(xiàn)′(x)≥0且F′(x)不恒為零,則F(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞增,由于F(1)=0,此時函數(shù)F(x)的零點(diǎn)個數(shù)為1;若0<<1時,即當(dāng)a>1時,列表如下:所以,F(xiàn)()>F(1)=0,設(shè)p(x)=ex﹣x,其中x>0,則p′(x)=ex﹣1>0,所以p(x)在(0,+∞)上為增函數(shù),所以,p(a)=ea﹣a>p(0)>0,即ea>a,所以0<e﹣2﹣a<e﹣a<,所以F(e﹣2﹣a)=﹣2﹣a﹣e﹣2﹣a+1+(e﹣2﹣a﹣1)2<﹣1﹣a﹣e﹣2﹣a+<0,此時函數(shù)F(x)有且只有2個零點(diǎn),一個為1,另一個在區(qū)間(e﹣2﹣a,)內(nèi);若>1時,即當(dāng)0<a<1時,列表如下:所以,F(xiàn)()<F(1)=0,因為F(+1)=ln(+1)﹣+×()2=ln(+1)>0,此時函數(shù)F(x)有兩個零點(diǎn),一個為1,另一個在區(qū)間(,)內(nèi),綜上所述,當(dāng)a≤0或a=1時,函數(shù)F(x)的零點(diǎn)個數(shù)為1,當(dāng)a>1或0<a<1時,函數(shù)F(x)的零點(diǎn)個數(shù)為2.【點(diǎn)評】本題考查分離參數(shù)法處理不等式恒成立問題,考查利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)單調(diào)性和最值,考查數(shù)學(xué)運(yùn)算和數(shù)學(xué)抽象的核心素養(yǎng),屬于難題.8.(2022秋?梁園區(qū)校級期末)已知函數(shù)f(x)=ex+m﹣lnx.(Ⅰ)若f(x)在[1,+∞)上單調(diào)遞增,求實數(shù)m的取值范圍;(Ⅱ)求證:m≥﹣2時,f(x)>0.【分析】(Ⅰ)根據(jù)導(dǎo)函數(shù)大于等于0恒成立解之;(Ⅱ)根據(jù)指數(shù)函數(shù)的性質(zhì)若m≥﹣2,則ex+m≥ex﹣2,轉(zhuǎn)化要證不等式即可.【解答】解:(Ⅰ)∵函數(shù)f(x)在[1,+∞)上單調(diào)遞增,∴f′(x)≥0在[1,+∞)上恒成立,即ex+m﹣≥0在[1,+∞)上恒成立,令g(x)=ex+m﹣,x≥1,∴g′(x)=ex+m+>0,則g(x)在(1,+∞)上單調(diào)遞增,∴g(x)min=g(1)=e1+m﹣1≥0,∴m≥﹣1,∴m的取值范圍為[﹣1,+∞);(Ⅱ)要證m≥﹣2時,f(x)>0,只需證明ex﹣2﹣lnx>0,令h(x)=ex﹣2﹣lnx(x>0),則h′(x)=ex﹣2﹣=,令φ(x)=xex﹣2﹣1(x>0),∴φ′(x)=ex﹣2(1+x)>0,∴φ(x)在(0,+∞)上增函數(shù),且φ(1)=<0,φ(2)=2e﹣1>0,∴?x0∈(1,2)使得φ(x)=0,即當(dāng)x∈(0,x0)時,h′(x)<0,h(x)減函數(shù),當(dāng)x∈(x0,+∞)時,h′(x)>0,h(x)增函數(shù),∴h(x)min=h(x0)=e﹣lnx0①,而x0e﹣1=0,∴e=,x0﹣2=﹣lnx0,代入①得,h(x)min=≥0,∴m≥﹣2時,f(x)>0.【點(diǎn)評】本題考查了導(dǎo)數(shù)的運(yùn)用及轉(zhuǎn)化與化歸思想方法的運(yùn)用,是高檔題.9.(2022秋?水磨溝區(qū)校級期末)已知函數(shù)f(x)=x2+alnx.(Ⅰ)當(dāng)a=﹣2時,求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間;(Ⅱ)若g(x)=f(x)+在[1,+∞)上是單調(diào)函數(shù),求實數(shù)a的取值范圍.【分析】(Ⅰ)求導(dǎo)函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)的正負(fù),可得函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間與單調(diào)遞減區(qū)間;(Ⅱ)由題意得g'(x)=2x+﹣,分函數(shù)g(x)為[1,+∞)上的單調(diào)增函數(shù)與單調(diào)減函數(shù)討論,即可確定實數(shù)a的取值范圍.【解答】解:(Ⅰ)求導(dǎo)函數(shù)可得=(x>0)令f′(x)>0,則﹣1<x<0或x>1,∵x>0,∴x>1;令f′(x)<0,則x<﹣1或0<x<1,∵x>0,∴0<x<1;∴函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間是(1,+∞),單調(diào)遞減區(qū)間是(0,1).(Ⅱ)由題意得g'(x)=2x+﹣,①若函數(shù)g(x)為[1,+∞)上的單調(diào)增函數(shù),則2x+﹣≥0在[1,+∞)上恒成立,即a≥﹣2x2在[1,+∞)上恒成立,設(shè)Φ(x)=﹣2x2,∵Φ(x)在[1,+∞)上單調(diào)遞減,∴Φ(x)≤Φ(1)=0,∴a≥0②若函數(shù)g(x)為[1,+∞)上的單調(diào)減函數(shù),則g'(x)≤0在[1,+∞)上恒成立,不可能.∴實數(shù)a的取值范圍[0,+∞)【點(diǎn)評】本題考查導(dǎo)數(shù)知識的運(yùn)用,考查函數(shù)的單調(diào)性,考查恒成立問題,正確運(yùn)用分離參數(shù)法是關(guān)鍵.10.(2022秋?鼓樓區(qū)校級期末)已知函數(shù)f(x)=lnx﹣a(x﹣2)(a∈R).(1)試討論函數(shù)f(x)的單調(diào)性;(2)若函數(shù)f(x)有兩個零點(diǎn)x1,x2(x1<x2),求證:x1+3x2>﹣a+2.【分析】(1)函數(shù)f(x)=lnx﹣a(x﹣2)(a∈R),x∈(0,+∞).f′(x)=﹣a,對a分類討論,即可得出函數(shù)f(x)的單調(diào)性.(2)由(1)知,當(dāng)a≤0時,不滿足題意,可知當(dāng)a>0,要使得函數(shù)f(x)有兩個零點(diǎn)x1,x2,滿

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