3.导数及其应用。
一、选择题。
2014,11】已知函数=,若存在唯一的零点,且>0,则的取值范围为。
2012,12】设点p在曲线上,点q在曲线上,则的最小值为( )
abcd.
2011,9】由曲线,直线及轴所围成的图形的面积为( )
ab.4cd.6
二、填空题。
2017,16】如图,圆形纸片的圆心为o,半径为5 cm,该纸片上的等边三角形abc的中心为o.d、e、f为圆o上的点,△dbc,△eca,△fab分别是以bc,ca,ab为底边的等腰三角形.沿虚线剪开后,分别以bc, ca,ab为折痕折起△dbc,△eca,△fab,使得d,e,f重合,得到三棱锥.当△abc.的边长变化时,所得三棱锥体积(单位:cm3)的最大值为___
2013,16】若函数f(x)=(1-x2)(x2+ax+b)的图像关于直线x=-2对称,则f(x)的最大值为。
三、解答题。
2017,12】已知函数.
1)讨论的单调性;(2)若有两个零点,求的取值范围.
2016,12】已知函数有两个零点.
(ⅰ)求的取值范围;(ⅱ设是的两个零点,证明:.
2015,12】已知函数,.
ⅰ)当为何值时,轴为曲线的切线;
ⅱ)用表示中的最小值,设函数(),讨论零点的个数.
2014,21】设函数,曲线在点(1,处的切线为. (求; (证明:.
2013,21】设函数f(x)=x2+ax+b,g(x)=ex(cx+d).若曲线y=f(x)和曲线y=g(x)都过点p(0,2),且在点p处有相同的切线y=4x+2.
1)求a,b,c,d的值;(2)若x≥-2时,f(x)≤kg(x),求k的取值范围.
2012,21】已知函数满足.
1)求的解析式及单调区间;(2)若,求的最大值.
2011,21】已知函数,曲线在点处的切线方程为.
ⅰ)求、的值;(ⅱ如果当,且时,,求的取值范围.
2.导数及其应用(解析版)
一、选择题。
2015,12】设函数=,其中,若存在唯一的整数,使得,则的取值范围是( )
a. b. c. d.
解析:设=,,由题知存在唯一的整数,使得在直线的下方。因为,所以当时,<0,当时,>0,所以当时, =当时,,,直线恒过(1,0)斜率且,故,且,解得≤<1,故选d..
作为选择题,该题也可先找到满足的整数,由的唯一性列不等式组求解。由得。又是唯一使的整数,所以,解得,又,且时符合题意。故选d..
2014,11】已知函数=,若存在唯一的零点,且>0,则的取值范围为。
解析1】:由已知,,令,得或,当时,;
且,有小于零的零点,不符合题意.
当时, 要使有唯一的零点且>0,只需,即,.选b
解析2】:由已知, =有唯一的正零点,等价于。
有唯一的正零根,令,则问题又等价于有唯一的正零根,即与有唯一的交点且交点在在y轴右侧记,,由,要使有唯一的正零根,只需,选b
2012,10】已知函数,则的图像大致为( )
解析】的定义域为且,排除d;
因为,所以当时,,在(-1,0)上是减函数;
当时,,在上是增函数.排除a、c,故选择b.
2012,12】设点p在曲线上,点q在曲线上,则的最小值为( )
abcd.
解析】函数与函数互为反函数,图象关于直线对称.
问题转化为求曲线上点p到直线的距离的最小值,则的最小值为.
用切线法):
设直线与曲线相切于点,因为,所以根据导数的几何意义,得,所以切点,从而,所以。
因此曲线上点p到直线的距离的最小值为直线。
与直线的距离,从而,所以,故选择b.
2011,9】由曲线,直线及轴所围成的图形的面积为( )
ab.4cd.6
解析:用定积分求解,选c
二、填空题。
2017,16】如图,圆形纸片的圆心为o,半径为5 cm,该纸片上的等边三角形abc的中心为o.d、e、f为圆o上的点,△dbc,△eca,△fab分别是以bc,ca,ab为底边的等腰三角形.沿虚线剪开后,分别以bc, ca,ab为折痕折起△dbc,△eca,△fab,使得d,e,f重合,得到三棱锥.当△abc的边长变化时,所得三棱锥体积(单位:cm3)的最大值为___
解析】由题,连接,交与点,由题,即的长度与的长度或成正比,设,则,,三棱锥的高,则,令,,,令,即,,则,则,体积最大值为.
2013,16】若函数f(x)=(1-x2)(x2+ax+b)的图像关于直线x=-2对称,则f(x)的最大值为。
解析:∵函数f(x)的图像关于直线x=-2对称,∴f(x)满足f(0)=f(-4),f(-1)=f(-3),即解得∴f(x)=-x4-8x3-14x2+8x+15.
由f′(x)=-4x3-24x2-28x+8=0,得x1=-2-,x2=-2,x3=-2+.
易知,f(x)在(-∞2-)上为增函数,在(-2-,-2)上为减函数,在(-2,-2+)上为增函数,在(-2+,+上为减函数.
f(-2-)=1-(-2-)2][(2-)2+8(-2-)+15]=(8-)(8-)=80-64=16.
f(-2)=[1-(-2)2][(2)2+8×(-2)+15]=-3(4-16+15)=-9.
f(-2+)=1-(-2+)2][(2+)2+8(-2+)+15]
故f(x)的最大值为16.
三、解答题。
2017,12】已知函数.
1)讨论的单调性;(2)若有两个零点,求的取值范围.
解析】(1)由于,故,当时,,.从而恒成立.在上单调递减;当时,令,从而,得.
综上,当时,在上单调递减;
当时,在上单调递减,在上单调递增。
2)由(1)知,当时,在上单调减,故在上至多一个零点,不满足条件.
当时,.令.
令,则.从而在上单调增,而.
故当时,.当时.当时,若,则,故恒成立,从而无零点,不满足条件.
若,则,故仅有一个实根,不满足条件.
若,则,注意到..
故在上有一个实根,而又.且.
故在上有一个实根.
又在上单调减,在单调增,故在上至多两个实根.
又在及上均至少有一个实数根,故在上恰有两个实根.综上,.
法二】令,则.再令,则,而有两个零点,则有两解,即直线与曲线有两个交点;
令,则,令,则,注意到,所以在上单调递增,在上单调递减,即;
而,所以当时,;当时,所以,当有两解时,的取值范围为.
2016,12】已知函数有两个零点.
(ⅰ)求的取值范围;(ⅱ设是的两个零点,证明:.
解析】: 由已知得:
若,那么,只有唯一的零点,不合题意;
若,那么,所以当时,,单调递增;当时,,单调递减;
即:故在上至多一个零点,在上至多一个零点。
由于,,则,根据零点存在性定理,在上有且仅有一个零点.
而当时,故。
则的两根,,,因为,故当或时,
因此,当且时,
又,根据零点存在性定理,在有且只有一个零点.
此时,在上有且只有两个零点,满足题意.
若,则,当时,即,单调递增;
当时,,,即,单调递减;
当时,,,即,单调递增.
即:而极大值。
故当时,在处取到最大值,那么恒成立,即无解。
而当时,单调递增,至多一个零点。
此时在上至多一个零点,不合题意.
若,那么。
当时,,,即,单调递增。
当时,,,即,单调递增。
又在处有意义,故在上单调递增,此时至多一个零点,不合题意.
若,则。当时,,,即,单调递增。
当时,,,即,单调递减。
当时,,,即,单调递增。
即:故当时,在处取到最大值,那么恒成立,即无解。
当时,单调递增,至多一个零点,此时在上至多一个零点,不合题意.
综上所述,当且仅当时符合题意,即的取值范围为.
由已知得:,不难发现,故可整理得:,,则。
当时,,单调递减;当时,,单调递增.
设,构造代数式:
设,,则,故单调递增,有.
因此,对于任意的,.
由可知、不可能在的同一个单调区间上,不妨设,则必有。
令,则有。而,,在上单调递增,因此:
整理得:.2015,12】已知函数,.
ⅰ)当为何值时,轴为曲线的切线;
ⅱ)用表示中的最小值,设函数(),讨论零点的个数。
解:(ⅰ若轴为曲线的切线,则切点满足,也就是且,解得,,因此,当时,轴为曲线的切线;
ⅱ)当时,,函数没有零点;
当时,若,则,,故是的零点;
当时,,以下讨论在区间上的零点的个数。
对于,因为,所以令可得,那么。
)当或时,没有零点(或),在区间上是单调函数,且,所以当时,在区间上有一个零点;当时,在区间上没有零点;
)当时,()且(),所以为最小值点,且。
显然,若,即时,在区间上没有零点;
若,即时,在区间上有1个零点;
若,即时,因为,所以若,在区间上有2个零点;若,在区间上有1个零点。
综上,当或时,有1个零点;当或时,有2个零点;当时,有3个零点。
2014,21】设函数,曲线在点(1,处的切线为。 (求; (证明:.
解析】(ⅰ函数的定义域为,
由题意可得,故 ……6分。
ⅱ)由(ⅰ)知, ,从而等价于。
设函数,则,所以当时,,当时,,故在单调递减,在单调递增,从而在的最小值为。
设函数,则,所以当时,,当时,,故在单调递增,在单调递减,从而在的最小值。
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