2024年高中數(shù)學(xué)專題5-6重難點(diǎn)題型培優(yōu)檢測(cè)導(dǎo)數(shù)在研究函數(shù)中的應(yīng)用教師版新人教A版選擇性必修第二冊(cè)

專題5.6導(dǎo)數(shù)在探討函數(shù)中的應(yīng)用一．選擇題（共8小題，滿分24分，每小題3分）1．（3分）（2024·全國(guó)·高三專題練習(xí)）函數(shù)fx=x-3A．-∞,2 B．2,+∞ C．【解題思路】求出給定函數(shù)的導(dǎo)數(shù)，解導(dǎo)數(shù)大于0的不等式作答.【解答過程】函數(shù)fx的定義域?yàn)镽，求導(dǎo)得：f'x=x所以fx的單調(diào)增區(qū)間是2,+故選：B.2．（3分）（2024·山東高三階段練習(xí)）已知f(x)=x2-2xA．12 B．43 C．【解題思路】對(duì)fx求導(dǎo)得f【解答過程】f(x)=f'x=1-x-2∵x∈12,1，f所以f(x)在12,1上單調(diào)遞減，在[1,3]到上單調(diào)遞增，又f12故選：B.3．（3分）（2024·吉林·高三階段練習(xí)（理））若函數(shù)fx=lnx+axA．0,12 B．12,+【解題思路】求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù)f'x=2ax2-2【解答過程】由題意fx=ln令g(x)=2當(dāng)a=0時(shí)，g(x)=-2x當(dāng)x>12時(shí)，f'x<0，當(dāng)a>0時(shí)，g(x此時(shí)要使函數(shù)fx=lnx+即2a-1<0,此時(shí)x=12a>1，g(x則當(dāng)0<x<x0時(shí)，f'x>0，fx遞增，當(dāng)x0當(dāng)a<0時(shí)，g(x此時(shí)要使函數(shù)fx=lnx+即2a-1<0,綜合上述，可知a的取值范圍為-∞故選：D.4．（3分）（2024·河南·模擬預(yù)料（文））已知a=e-12sin1A．c>b>a B．a(chǎn)【解題思路】構(gòu)造函數(shù)f(x)=exsin-【解答過程】令f(x)=當(dāng)-π4<x<0時(shí)，sinx+π4>0，因?yàn)?<12<所以f-即e-12sin1所以c>故選：A.5．（3分）（2024·吉林·模擬預(yù)料）設(shè)f'x是函數(shù)fx的導(dǎo)函數(shù)，且f'x>3fA．0,13 B．13,+【解題思路】構(gòu)造函數(shù)gx=fxe3x，由已知可得函數(shù)g【解答過程】令gx=f因?yàn)閒'所以g'所以函數(shù)gx在R不等式flnx<又glnx=所以不等式flnx<即lnx<1所以不等式flnx<故選：C.6．（3分）（2024·安徽·高三階段練習(xí)）函數(shù)f(x)=x2-axA．(2,+∞) B．2,103【解題思路】將題意轉(zhuǎn)化成a=x+1x在區(qū)間1【解答過程】解：由題意得x2-ax+1=0在區(qū)間12設(shè)gx=令g'x=0所以當(dāng)x∈12,1，g'x<0，g所以gxmin所以gx所以實(shí)數(shù)a的取值范圍是2,10故選：B.7．（3分）（2024·遼寧高三階段練習(xí)）若關(guān)于x的不等式x2+xlna-aA．-∞,1e B．0,【解題思路】由題設(shè)有l(wèi)naexaex>lnx【解答過程】由x2+x即lnaexaex>所以f'(x)=1-lnxx所以f(x)在0,e上遞增，在在0,1上f(x)<0，(1,+∞)所以，必需且只需aex>x在令g(x)=xex，則故a≥故a的取值范圍為1e故選：D.8．（3分）（2024·全國(guó)·高二課時(shí)練習(xí)）某蓮藕種植塘每年的固定成本是2萬(wàn)元，每年最大規(guī)模的種植量是10萬(wàn)千克，每種植1萬(wàn)千克蓮藕，成本增加1萬(wàn)元銷售額y（單位：萬(wàn)元）與蓮藕種植量x（單位：萬(wàn)千克）滿足y=-16x3+A．6萬(wàn)千克 B．8萬(wàn)千克 C．7萬(wàn)千克 D．9萬(wàn)千克【解題思路】由已知求參數(shù)a，再利用導(dǎo)數(shù)探討函數(shù)的單調(diào)性，進(jìn)而確定銷售利潤(rùn)最大時(shí)每年需種植蓮藕量.【解答過程】設(shè)當(dāng)蓮藕種植量為x萬(wàn)千克時(shí)，銷售利潤(rùn)為g(x)萬(wàn)元，則g∵g(3)=∴a=2，即g(x當(dāng)x∈(0,8)時(shí)，g'(x∴g(x)在(0,8)上單調(diào)遞增，在(8,10)上單調(diào)遞減，故當(dāng)x故要使銷售利潤(rùn)最大，每年需種植蓮藕8萬(wàn)千克．故選：B.二．多選題（共4小題，滿分16分，每小題4分）9．（4分）（2024·北京市高二期中）函數(shù)fx=1A．（e，+∞） B．1e,+∞ C．（0，【解題思路】利用導(dǎo)數(shù)求得fx【解答過程】fx的定義域?yàn)?,1f'所以fx在區(qū)間1e,1,1,+所以AD選項(xiàng)符合題意.故選：AD.10．（4分）（2024·云南·高三階段練習(xí)）已知函數(shù)fx=xA．x=1是fx的微小值點(diǎn) B．C．fx的微小值為1 D．fx在0,2【解題思路】利用導(dǎo)數(shù)分析函數(shù)fx【解答過程】因?yàn)閒x=x當(dāng)x∈-∞,-43故fx的單調(diào)遞增區(qū)間為-∞,-4則fx且當(dāng)x=1時(shí)，f且微小值為f1又f0=0，f2=2，所以fx故選：ABD.11．（4分）已知f(x)=2x3-9A．a(chǎn)=2 B．C．f(x)的微小值為【解題思路】依據(jù)極大值點(diǎn)可求解a=12，可推斷A,進(jìn)而可得fx的單調(diào)性，可推斷C,依據(jù)三個(gè)零點(diǎn)得【解答過程】因?yàn)閒'(x)=6x因?yàn)閒(當(dāng)1<x<2時(shí)，f'x<0，當(dāng)x所以f(x)在x微小值為f(2)=4+b，極大值為若f(x)有三個(gè)零點(diǎn)，所以4+因?yàn)?5<b<-4，所以4<-b故選：BCD.12．（4分）（2024·全國(guó)·高三階段練習(xí)）已知函數(shù)fx=eA．gex在B．?x>1，不等式fax≥C．若fx=t有兩個(gè)零點(diǎn)D．若fx1=gx2【解題思路】A選項(xiàng)中，令t=ex>1，利用導(dǎo)數(shù)可求得gt單調(diào)性，依據(jù)復(fù)合函數(shù)單調(diào)性的基本原則可知A正確；B選項(xiàng)中，利用導(dǎo)數(shù)可求得fx在0,+∞上單調(diào)遞增，由此可將恒成立的不等式化為a≥2lnxx，令hx=2lnxxx>1，利用導(dǎo)數(shù)可求得hxmax，由a≥hxmax可知B正確；C選項(xiàng)中，利用導(dǎo)數(shù)可求得fx的單調(diào)性，由此確定x1【解答過程】對(duì)于A，當(dāng)x>0時(shí)，ex>1，令t=e∵g't=1-1t=t-1∵t=e∴依據(jù)復(fù)合函數(shù)單調(diào)性可知：gex在對(duì)于B，當(dāng)x>1時(shí)，lnx2>ln∵f'x=ex-1，∴當(dāng)則由fax≥flnx令hx=2∴當(dāng)x∈1,e時(shí)，h'x∴hx在1,e上單調(diào)遞增，在e∴a≥2e，則正實(shí)數(shù)對(duì)于C，∵f'x=ex-1，∴當(dāng)∴fx在-∞,0上單調(diào)遞減，在0,+∞不妨設(shè)x1<x若x1+x2>0又fx2=令Fx=f∵x<0，∴0<ex<1，∴Fx在-∞,0上單調(diào)遞增，∴fx1對(duì)于D，由fx1=gx2=由C知：fx在-∞,0f1=e-1<2，∴∴x1=lnx令φt=ln∴當(dāng)t∈2,e時(shí)，φ't∴φt在2,e上單調(diào)遞增，在e即lntx2故選：ABD.三．填空題（共4小題，滿分16分，每小題4分）13．（4分）（2024·廣東·高三期中）己知函數(shù)fx=x2+5【解題思路】利用導(dǎo)數(shù)法求單調(diào)區(qū)間即可【解答過程】函數(shù)fx=x則f'x=2所以函數(shù)fx的單調(diào)遞增區(qū)間是0,+故答案為：0,+∞14．（4分）（2024·江蘇省高三階段練習(xí)）已知函數(shù)f(x)=axex-【解題思路】先利用同構(gòu)得到2aex+2lnx-2lnx+x【解答過程】由題意得axe即ax變形為2ax2令2lnx+其中令hx=2lnh'x=2x得到2ln故2a令gt=tet當(dāng)t>1時(shí)，g't<0，當(dāng)故gt=tet且當(dāng)t>0時(shí)，gt>0，當(dāng)t畫出gt故2a∈0,解得：a∈故答案為：(0,115．（4分）（2024·湖南·模擬預(yù)料）f(x)=aex+lnx【解題思路】由已知函數(shù)求導(dǎo)，令f'(x)=0,則可得ax=ex【解答過程】由函數(shù)f(x)=aex+lnx+bex1=ax1①，ex2=ax2②，得ex設(shè)g(x)=設(shè)h(h'(x)=1-3x+2x2=(x-1)(x-2)x2<0，故答案為：4ln16．（4分）（2024·遼寧省高三階段練習(xí)）已知函數(shù)f(x)=12x+1+x【解題思路】由條件可得f(x)圖像關(guān)于點(diǎn)(0,52)對(duì)稱且f(x)【解答過程】因?yàn)閒(所以f(x)又f'所以f(x)f(m?即f(所以m?4x令2x-1=t而tt2+2所以m≥2-12，即實(shí)數(shù)故答案為：2-1四．解答題（共6小題，滿分44分）17．（6分）（2024·山東·高二階段練習(xí)）已知函數(shù)fx(1)若m=0，求函數(shù)f(2)若函數(shù)fx在0,+∞上是減函數(shù)，求實(shí)數(shù)【解題思路】(1)先對(duì)函數(shù)f((2)已知函數(shù)fx在0,+∞上是減函數(shù)，可知知f'【解答過程】（1）當(dāng)m=0時(shí)，fff'x所以fx的單調(diào)遞減區(qū)間是0,1，單調(diào)遞增區(qū)間是（2）由函數(shù)fx在0,+∞上是減函數(shù)，知fx由f'x≤0恒成立可知設(shè)φx=ln由φ'x>0?函數(shù)φx在0,e上遞增，在∴φxmax=φ18．（6分）（2024·上海市高二期末）求函數(shù)f((1)求函數(shù)f((2)求f(x)【解題思路】（1）求導(dǎo)，計(jì)算導(dǎo)數(shù)大于0的解為原函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間，導(dǎo)數(shù)小于0為單調(diào)遞減區(qū)間，遞增遞減的轉(zhuǎn)折點(diǎn)為極大值點(diǎn)，遞減遞增的轉(zhuǎn)折點(diǎn)為微小值點(diǎn)；（2）由第一小問的單調(diào)性，寫出[-2,2]上的極值點(diǎn)和端點(diǎn)函數(shù)值，比較其大小可得最值.【解答過程】（1）f(令f'(x)>0，得x<-1或x所以f(x)在(-∞,-1]和[1,+∞)（2）由（1）得f(x)在[-2,-1]和[1,2]又f(-2)=43所以最大值為83，最小值為419．（8分）（2024·福建省高二階段練習(xí)）茶起源于中國(guó)，盛行于世界，是承載歷史文化的中國(guó)名片．武夷山，素有茶葉種類王國(guó)之稱，茶文化歷史久遠(yuǎn)，茶產(chǎn)業(yè)生氣勃勃．2024年3月22日下午，習(xí)近平總書記來到福建武夷山星村鎮(zhèn)燕子窠生態(tài)茶園考察．總書記強(qiáng)調(diào)，過去茶產(chǎn)業(yè)是你們這里脫貧攻堅(jiān)的支柱產(chǎn)業(yè)，今后要成為鄉(xiāng)村振興的支柱產(chǎn)業(yè)．3月25日，人民論壇網(wǎng)調(diào)研組一行循著習(xí)總書記此次來閩考察的蹤跡，走訪了福建武夷山．調(diào)研組了解到某茶葉文化推廣企業(yè)研發(fā)出一種茶文化的衍生產(chǎn)品，特別的暢銷．據(jù)了解，該企業(yè)年固定成本為50萬(wàn)元，每生產(chǎn)百件產(chǎn)品需增加投入7萬(wàn)元．在2024年該企業(yè)年內(nèi)生產(chǎn)的產(chǎn)品為x百件，并能全部銷售完．據(jù)統(tǒng)計(jì)，每百件產(chǎn)品的銷售收入為G(x)（1）寫出該企業(yè)今年利潤(rùn)F(x)（2）今年產(chǎn)量為多少百件時(shí)，該企業(yè)在這種茶文化衍生產(chǎn)品中獲利最大？最大利潤(rùn)多少？【解題思路】（1）由題意得可得F(（2）由（1）得，F(xiàn)(x)=-2x【解答過程】解：（1）依題意得：F=-2（2）由（1）得，F(xiàn)(則F'令F'(x)=0，得當(dāng)x∈(0,1)時(shí)，F(xiàn)'(當(dāng)x∈(1,+∞)時(shí)，F(xiàn)'(所以當(dāng)x=1時(shí)，有答：當(dāng)年產(chǎn)量為1百件時(shí)，該企業(yè)在這種茶文化衍生產(chǎn)品中獲利最大且最大利潤(rùn)為25萬(wàn)元．20．（8分）（2024·四川·一模（文））設(shè)函數(shù)u(x)=(1)求u((2)若f(x)=u(x【解題思路】（1）由題知u'(x)=1（2）由題知lnx1=ax1-1lnx2=ax2-1，a【解答過程】（1）解：由已知u'當(dāng)a≤0時(shí)，u'(x)≥0在(0,+當(dāng)a>0時(shí)，由u'(若0<x<1a時(shí)，u'若x>1a時(shí)，u'(綜上，當(dāng)a≤0時(shí)，u(x當(dāng)a>0時(shí)，u(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為（2）解：由題：f(x)=因?yàn)閤1,x所以，lnx1-ax1要證2ln只需證明a2x1只需證2x1+3令x1x2=t，而x令函數(shù)g(t)=(2t+3)令函數(shù)h(t)=-5求導(dǎo)得h'則函數(shù)h(t)在0,因此g'(t)<0，函數(shù)所以g(t)>所以原不等式得證．21．（8分）（2024·江蘇蘇州·高三階段練習(xí)）已知函數(shù)fx(1)探討函數(shù)fx(2)當(dāng)a=-1,b<0時(shí)，hx=【解題思路】（1）由題意可得f'x=aeax-a=（2）由題意不等式可化為e-x-lne-x?xb-lnxb在x【解答過程】（1）由題意f'x=ae當(dāng)a>0若x>0，則ax>0,e若x<0，則ax<0，eax當(dāng)a<0若x>0，則ax<0,e若x<0，則ax>0，eax綜上fx在-∞,0（2）當(dāng)a=-1時(shí)，hx=e-x構(gòu)造函數(shù)Fx=x-lnF'x=1-1x，令F'x=0，得又x∈1,+∞時(shí)，e所以只須要e-x≤x兩邊取對(duì)數(shù)，有-x≤b又x>1時(shí)，lnx>0，所以b令GG'x=1-lnx(ln則Gx在1,e單調(diào)遞增，在Gx最大值為G所以b的最小值為-e22．（8分）（2024·北京市高三階段練習(xí)）已知函數(shù)fx=x+aex(1)求函數(shù)fx(2)當(dāng)x∈0,4時(shí)，求函數(shù)(3)當(dāng)a<1時(shí)，試確定函數(shù)g【解題思路】（1）先對(duì)函數(shù)求導(dǎo)，令導(dǎo)函數(shù)大于0得到遞增區(qū)間，令導(dǎo)函數(shù)小于0得到遞減區(qū)間；（2）依據(jù)（1）確定的函數(shù)單調(diào)性，探討-a-1與[0，4]的關(guān)系，得到函數(shù)f(x)在（3）由g(x)=f(x-a)-x2，得方程x【解答過程】（1）因?yàn)閒(x)=(令f'(當(dāng)x變更時(shí)，f(x)x(--(-f-0+f↘↗故f(x)的單調(diào)減區(qū)間為(-（2）由（