第四章 导数及其应用、积分
【亮点扫描 规律探析】
亮点1注重导数基本应用(切线、单调性、极值、最值)的考查
亮点2注重函数与导数的综合运用(构造新函数)
亮点3注重函数与数列的综合运用(数学归纳法)
亮点4注重参数讨论
亮点5定积分的灵活考查
【热点试题 分类精选】
基础过关
1.(2014全国课标)曲线y=xex-1在点(1,1)处切线的斜率等于().
A.2e
B.e
C.2
D.1
2.(2014山东)直线y=4x与曲线y=x2在第一象限内围成的封闭图形的面积为().
A.
B.
C.2
D.4
3.(2014陕西)定积分 的值为().
A.e+2
B.e+1
C.e
D.e-1
4.(2014江西)若,则=().
A.-1
B.
C.
5.(2015陕西)对二次函数f(x)=ax 2+bx+c(a为非零常数),四位同学分别给出下列结论,其中有且仅有一个结论是错误的,则错误的结论是().
D.1
A.-1是f(x)的零点
B.1是f(x)的极值点
C.3是f(x)的极值
D.点(2,8)在曲线y=f(x)上
6.(2015安徽)函数f(x)=ax 3+bx 2+cx+d的图像如图所示,则下列结论成立的是().
第6题图
A.a>0,b<0,c>0,d>0
B.a>0,b<0,c<0,d>0
C.a<0,b<0,c<0,d>0
D.a>0,b>0,c>0,d<0
7.(2015湖南)=.
8.(2014福建)如图,在边长为e(e为自然对数的底数)的正方形中随机撒一粒黄豆,则它落到阴影部分的概率为______.
第8题图
9.(2014广东)曲线y=e-5x +2在点(0,3)处的切线方程为______.
10.(2014江西)若曲线y=e-x上点P处的切线平行于直线2x+y+1=0,则点P的坐标是______.
11.(2015陕西)设曲线y=ex 在点(0,1)处的切线与曲线y=(x>0)上点p处的切线垂直,则p的坐标为 .
12.(2015陕西)如图,一横截面为等腰梯形的水渠,因泥沙沉积,导致水渠截面边界呈抛物线型(图中虚线表示),则原始的最大流量与当前最大流量的比值为______.
第12题图
13.(2014安徽)设函数f(x)=1+(1+a)x-x2-x3,其中a>0.
(1)讨论f(x)在其定义域上的单调性;
(2)当x∈[0,1]时,求f(x)取得最大值和最小值时的x的值.
中档提升
14.(2015新课标2)设函数f′(x)是奇函数f(x)(x∈R)的导函数,f(-1)=0,当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,+∞)
15.(2015北京模拟)某地区在六年内第x年的生产总值y(单位:亿元)与x之间的关系如图所示,则下列四个时段中,生产总值的年平均增长率最高的是().
第15题图
A.第一年到第三年
B.第二年到第四年
C.第三年到第五年
D.第四年到第六年
16.(2015福建)若定义在R上的函数f(x)满足f(0)=-1,其导函数f′(x)满足f′(x)>k>1,则下列结论中一定错误的是().
A.
B.
C.
D.
17.(2015新课标1)设函数f(x)=e x(2 x-1)-ax+a,其中a<1,若存在唯一的整数x0,使得f(x0)<0,则a的取值范围是().
A.
B.
C.
D.
18.(2014湖南)已知函数(x<0)与g(x)=x2+ln(x+a)的图像上存在关于y轴对称的点,则a的取值范围是().
A.
B.
C.
D.
19.(2014全国课标)已知函数f(x)=ax 3-3 x 2+1,若f(x)存在唯一的零点x 0,且x0>0,则a的取值范围为().
A.(2,+∞)
B.(1,+∞)
C.(-∞,-2)
D.(-∞,-1)
20.(2015北京)已知函数.
(1)求曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程;
(2)求证:当x∈(0,1)时,;
(3)设实数k使得对x∈(0,1)恒成立,求k的最大值.
21.(2014北京)已知函数f(x)=xcosx-sinx,,
(1)求证:f(x)≤0;
(2)若在上恒成立,求a的最大值与b的最小值.
22.(2014江西)已知函数(b∈R).
(1)当b=4时,求f(x)的极值;
(2)若f(x)在区间上单调递增,求b的取值范围.
23.(2015四川)已知函数f(x)=-2(x+a)ln x+x 2-2ax-2a 2+a,其中a>0.
(1)设g(x)是f(x)的导函数,讨论g(x)的单调性;
(2)证明:存在a∈(0,1),使得f(x)≥0在区间(1,+∞)内恒成立,且f(x)=0在(1,+∞)内有唯一解.
24.(2014全国课标)设函数,曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为y=e(x-1)+2.
(1)求a,b;
(2)证明:f(x)>1.
25.(2015天津)已知函数f(x)=nx-x n,x∈R,其中n∈N∗,n≥2.
(1)讨论f(x)的单调性;
(2)设曲线y=f(x)与x轴正半轴的交点为P,曲线在点P处的切线方程为y=g(x),求证:对于任意的正实数x,都有f(x)≤g(x);
(3)若关于x的方程f(x)=a(a为实数)有两个正实根x1,x2,求证:
26.(2014山东)设函数(k为常数,e=2.71828…是自然对数的底数).
(1)当k≤0时,求函数f(x)的单调区间;
(2)若函数f(x)在(0,2)内存在两个极值点,求k的取值范围.
27.(2015重庆)设函数(a∈R)
(1)若f(x)在x=0处取得极值,确定a的值,并求此时曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;
(2)若f(x)在[3,+∞)上为减函数,求a的取值范围.
28.(2014重庆)已知函数f(x)=a e 2 x-b e-2 x-cx(a,b,c∈R)的导函数f′(x)为偶函数,且曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线的斜率为4-c.
(1)确定a,b的值;
(2)若c=3,判断f(x)的单调性;
(3)若f(x)有极值,求c的取值范围.
29.(2015北京模拟)设n∈N∗,函数,函数 ,x∈(0,+∞).
(1)当n=1时,写出函数y=f(x)-1的零点个数,并说明理由;
(2)若曲线y=f(x)与曲线y=g(x)分别位于直线l:y=1的两侧,求n的所有可能取值.
30.(2015北京模拟)已知函数(a≠0).
(1)求函数f(x)的单调区间;
(2)若{x|f(x)≤0}=[b,c](其中b<c),求a的取值范围,并说明[b,c]⊆(0,1).
31.(2015北京模拟)已知函数f(x)=acosx+xsinx,.
(1)判断函数f(x)的奇偶性,并证明你的结论;
(2)求集合A={x|f(x)=0}中元素的个数;
(3)当1<a<2时,函数f(x)有多少个极值点?(只需写出结论)
压轴突破
32.(2015江苏)某山区外围有两条相互垂直的直线型公路,为进一步改善山区的交通现状,计划修建一条连接两条公路的山区边界的直线型公路,记两条相互垂直的公路为l1,l2,山区边界曲线为C,计划修建的公路为l,如图所示,M,N为C的两个端点,测得点M到l1,l2的距离分别为5千米和40千米,点N到l1,l2的距离分别为20千米和2.5千米,以l1,l2所在的直线分别为x,y轴,建立平面直角坐标系xOy,假设曲线C符合函数(其中a,b为常数)模型.
第32题图
(1)求a,b的值.
(2)设公路l与曲线C相切于P点,P的横坐标为t.
① 请写出公路l长度的函数解析式f(t),并写出其定义域;
② 当t为何值时,公路l的长度最短?求出最短长度.
33.(2014福建)已知函数f(x)=e x-ax(a为常数)的图像与y轴交于点A,曲线y=f(x)在点A处的切线斜率为-1.
(1)求a的值及函数f(x)的极值;
(2)证明:当x>0时,x2<ex;
(3)证明:对任意给定的正数c,总存在x0,使得当x∈(x0,+∞)时,恒有x2<cex.
34.(2015新课标1)已知函数,g(x)=-lnx.
(1)当a为何值时,x轴为曲线y=f(x)的切线;
(2)用min{m,n}表示m,n中的最小值,设函数h(x)=min{f(x),g(x)}(x>0),讨论h(x)零点的个数.
35.(2014湖南)已知常数a>0,函数.
(1)讨论f(x)在区间(0,+∞)上的单调性;
(2)若f(x)存在两个极值点x1,x2,且f(x1)+f(x2)>0,求a的取值范围.
36.(2014湖北)π为圆周率,e=2.71828…为自然对数的底数,
(1)求函数的单调区间;
(2)求e3,3e,eπ,πe,3π,π3这6个数中的最大数与最小数;
(3)将e3,3e,eπ,πe,3π,π3这6个数按从小到大的顺序排列,并证明你的结论.
37.(2014江苏)已知函数f(x)=ex+e-x,其中e是自然对数的底数.
(1)证明:f(x)是R上的偶函数;
(2)若关于x的不等式mf(x)≤e-x+m-1在(0,+∞)上恒成立,求实数m的取值范围;
(3)已知正数a满足:存在x0∈[1,+∞),使得f(x0)<a(-x30+3x0)成立.试比较ea-1与ae-1的大小,并证明你的结论.
38.(2014全国课标)函数(a>1).
(1)讨论f(x)的单调性;
(2)设a 1=1,an+1=ln(an+1),证明:.
39.(2014四川)已知函数f(x)=e x-ax 2-bx-1,其中a,b∈R,e=2.71828…为自然对数的底数.
(1)设g(x)是函数f(x)的导函数,求函数g(x)在区间[0,1]上的最小值;
(2)若f(1)=0,函数f(x)在区间(0,1)内有零点,求a的取值范围.
40.(2014天津)已知函数(a>0),x∈R.
(1)求f(x)的单调区间和极值;
(2)若对于任意的x1∈(2,+∞),都存在x2∈(1,+∞),使得f(x1)·f(x2)=1,求a的取值范围.
41.(2014天津)已知函数f(x)=x-aex,a∈R,x∈R.已知函数y=f(x)有两个零点x1,x2,且x1<x2.
(1)求a的取值范围;
(2)证明::随着a的减小而增大;
(3)证明:x1+x2随着a的减小而增大.
42.(2014浙江)已知函数f(x)=x3+3|x-a|(a∈R).
(1)若f(x)在[-1,1]上的最大值和最小值分别记为M(a),m(a),求M(a)-m(a);
(2)设b∈R,若[f(x)+b]2≤4对x∈[-1,1]恒成立,求3a+b的取值范围.