高考数学一轮复习专题:1 函数与导数的常见题型与解析
1.(2016·唐山模拟)直线y=a分别与直线y=2(x+1),曲线y=x+ln x交于点
A,B,则|AB|的最小值为( ) A.3 C.342
B.2 D. 23
解析:选D.解方程2(x+1)=a,得x=-1.设方程x+ln x=a的根为t(t>0),
2则t+ln t=a,则|AB|=|t-+1|=|t-
2
1
1
aat+ln t2ln ttln t+1|=|-+1|.设g(t)=-+
2222
t1(t>0),则g′(t)=-=(t>0),令g′(t)=0,得t=1.当t∈(0,1)时,g′(t)<0;
22t2t3
当t∈(1,+∞)时,g′(t)>0,所以g(t)min=g(1)=,所以|AB|≥,所以|AB|的最小
223
值为.
2
2.(2015·高考全国卷Ⅱ)设函数f′(x)是奇函数f(x)(x∈R)的导函数,f(-1)=0,当
3
t-1
x>0时,xf′(x)-f(x)<0,则使得f(x)>0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,+∞) 解析:选A.设y=g(x)=
f(x)x(x≠0),则g′(x)=
xf′(x)-f(x)
x2
,当x>0时,
xf′(x)-f(x)<0,所以g′(x)<0,所以g(x)在(0,+∞)上为减函数,且g(1)=f(1)=
1
-f(-1)=0.
因为 f(x)为奇函数,所以g(x)为偶函数, 所以g(x)的图像的示意图如图所示.
当x>0,g(x)>0时,f(x)>0,0<x<1, 当x<0,g(x)<0时,f(x)>0,x<-1,
所以使得f(x)>0成立的x的取值范围是(-∞,-1)∪(0,1),故选A. 3.已知函数f(x)=
1-x+ln x,若函数f(x)在[1,+∞)上为增函数,则正实数aax的取值范围为________. 解析:因为f(x)=
1-x+ln x,所以f′(x)=
ax-1ax2
ax(a>0).
因为函数f(x)在[1,+∞)上为增函数,所以f′(x)=所以ax-1≥0对x∈[1,+∞)恒成立, 1
即a≥对x∈[1,+∞)恒成立,所以a≥1.
ax-1ax2
≥0对x∈[1,+∞)恒成立,
x答案:[1,+∞)
4.若函数f(x)=2x3-9x2+12x-a恰好有两个不同的零点,则a的值为________. 解析:由题意得f′(x)=6x2-18x+12=6(x-1)(x-2),由f′(x)>0,得x<1或x>2,由f′ (x)<0,得1 2 恰好有两个不同的零点,则需使f(1)=0或f(2)=0,解得a=5或a=4. 答案:5或4 5.已知函数f(x)=x3-3ax-1,a≠0. (1)求f(x)的单调区间; (2)若f(x)在x=-1处取得极值,直线y=m与y=f(x)的图像有三个不同的交点,求m的取值范围. 解:(1)f′(x)=3x2-3a=3(x2-a), 当a<0时,对x∈R,有f′(x)>0,所以f(x)的递增区间为(-∞,+∞); 当a>0时,由f′(x)>0,解得x<- a或x>a,由f′(x)<0,解得-a 所以当a>0时,f(x)的递增区间为(-∞,-a],[a,+∞),f(x)的递减区间为[- a,a]. (2)因为f(x)在x=-1处取得极值,所以f′(-1)=3×(-1)2-3a=0,则a=1,所以f(x)=x3-3x-1,f′(x)=3x2-3. 由f′(x)=0解得x1=-1,x2=1. 由(1)中f(x)的单调性可知,f(x)在x=-1处取得极大值f(-1)=1, 在x=1处取得极小值f(1)=-3. 因为直线y=m与函数y=f(x)的图像有三个不同的交点,结合f(x)的单调性可知, m的取值范围是(-3,1). 6. (2015·高考全国卷Ⅰ)设函数f(x)=e2x-aln x. (1)讨论f(x)的导函数f′(x)零点的个数; (2)证明:当a>0时,f(x)≥2a+aln. 2 a 3