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高考必考题突破讲座(一)
导数及其应用
[解密考纲]导数是研究函数的重要工具,因此,导数的应用是历年高考的重点与热点,常涉及的问题有:讨论函数的单调性(求函数的单调区间)、求极值、求最值、求切线方程、求函数的零点或方程的根、求参数的范围、证明不等式等,涉及的数学思想有:函数与方程、分类讨论、数形结合、转化与化归思想等,中、高档难度均有.
1.已知函数f(x)=xln x,g(x)=-x2+ax-2. (1)求函数f(x)在[t,t+2](t>0)上的最小值;
(2)设函数F(x)=f(x)-g(x),若函数F(x)的零点有且只有一个,求实数a的值. 解析 (1)∵f′(x)=ln x+1,
11
∴当0
ee11
0,?上单调递减,在?,+∞?上单调递增. ∴f(x)在??e??e?
111
t,?上单调递减,在?,t+2?上单调递增, ①当0 ∴f(x)在区间[t,t+2]上的最小值为f?=-; ?e?e1 ②当t≥时,函数f(x)在区间[t,t+2]上单调递增, e∴f(x)在区间[t,t+2]上的最小值为f(t)=tln t. 综上,f(x)min ?=?1 tln t,t≥.?e 11-,0 (2)F(x)=f(x)-g(x)=xln x+x2-ax+2, 2 由题意F(x)=0,即a=ln x+x+在(0,+∞)上有且只有一个根, x2 令h(x)=ln x+x+, x 12x2+x-2?x+2??x-1? 则h′(x)=+1-2==(x>0), xxx2x2∴h(x)在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增, ∴h(x)min=h(1)=3, 由题意可知,若使y=f(x)与y=g(x)的图象恰有一个公共点,则a=h(x)min=3. 综上,若函数F(x)的零点有且只有一个,则实数a=3. 1word版本可编辑.欢迎下载支持. 文档从网络中收集,已重新整理排版.word版本可编辑.欢迎下载支持. 2.已知函数f(x)=x·eax+ln x-e,(a∈R). (1)当a=1时,求函数y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程; 1 (2)设g(x)=ln x+-e,若函数h(x)=f(x)-g(x)在定义域内存在两个零点,求实数a的 x取值范围. 解析 (1)∵a=1, 1 ∴f(x)=xex+ln x-e,f′(x)=(x+1)ex+, x∴f(1)=0,f′(1)=2e+1. ∴f(x)在点(1,0)处的切线方程为y=(2e+1)(x-1). 1x2eax-1 (2)h(x)=f(x)-g(x)=xe-=在定义域(0,+∞)上存在两个零点,即x2eax-1 xx ax =0在(0,+∞)上有两个实数根. 令φ(x)=x2eax-1,则φ′(x)=ax2eax+2xeax=xeax(ax+2), ①当a≥0时,φ′(x)=xeax(ax+2)>0,∴y=φ(x)在(0,+∞)上单调递增,∴y=φ(x)在(0,+∞)至多一个零点,不合题意. 2 ②当a<0时,令φ′(x)=0,得x=-. a x φ′(x) φ(x) + 单调递增 2- a0 极大值 - 单调递减 ∵φ(0)=-1,当x→+∞,φ(x)→-1, ∴要使φ(x)=x2eax-1在(0,+∞)上有两个零点, 242