由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费
北京市部分区2017届高三上学期考试数学文试题分类汇编
导数及其应用
1、(昌平区2017届高三上学期期末)已知函数.
(I) 若,求曲线在点处的切线方程;
(II)求函数的最大值,并求使>成立的取值范围.
2、(朝阳区2017届高三上学期期末) 设函数.
(Ⅰ)当时,求曲线在点处的切线方程;
(Ⅱ)若函数有两个零点,试求的取值范围;
(III)设函数当时,证明.
3、(朝阳区2017届高三上学期期中)已知函数,.
(Ⅰ)若曲线在点处切线斜率为,求函数的最小值;
(Ⅱ)若函数在区间上无极值,求的取值范围.
4、(东城区2017届高三上学期期末)设函数,.
(Ⅰ)当时,求曲线在点处的切线方程;
(Ⅱ)求函数在上的最小值;
(Ⅲ)若,求证:是函数在时单调递增的充分不必要条件.
5、(丰台区2017届高三上学期期末) 已知函数.
(Ⅰ)求曲线在点处的切线方程;
(Ⅱ)若函数在区间上仅有一个极值点,求实数的取值范围;
由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费
由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费
(Ⅲ)若,且方程在区间上有两个不相等的实数根,求实数的最小值.
6、(海淀区2017届高三上学期期末)已知函数.
(Ⅰ)求曲线在函数零点处的切线方程;
(Ⅱ)求函数的单调区间;
(Ⅲ)若关于的方程恰有两个不同的实根,且,求证:.
7、(海淀区2017届高三上学期期中)已知函数,.
(Ⅰ)若曲线与曲线在它们的交点处具有公共切线,求的值;
(Ⅱ)若存在实数使不等式的解集为,求实数的取值范围;
(Ⅲ)若方程有三个不同的解,且它们可以构成等差数列,写出实数的值. (只需写出结果)
8、(石景山区2017届高三上学期期末)已知函数.
(Ⅰ)若在点处的切线方程为,求的值;
(Ⅱ)求的单调区间;
(Ⅲ)当时,设在处取到极值,记.
,,,判断直线、、与函数的图象各有几个交点(只需写出结论).
9、(通州区2017届高三上学期期末)已知函数,.
(Ⅰ)求函数的极值;
(Ⅱ)若对任意的,都有,求实数a的取值范围;
由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费
由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费
(Ⅲ)函数的图象是否为中心对称图形,如果是,请写出对称中心;
如果不是,请说明理由.
10、(西城区2017届高三上学期期末)对于函数,若存在实数满足,则称为函数的一个不动点.
已知函数,其中.
(Ⅰ)当时,
(ⅰ)求的极值点;
(ⅱ)若存在既是的极值点,又是的不动点,求的值;
(Ⅱ)若有两个相异的极值点,,试问:是否存在,,使得, 均为的不动点?证明你的结论.
11、(北京市第四中学2017届高三上学期期中)已知:函数的导函数的两个零点为和0.
(Ⅰ)求的单调区间;
(Ⅱ)若的极小值为,求的极大值.
12、(朝阳区2017届高三上学期期中)已知函数.
(I)若,求函数的单调区间;
(Ⅱ)若,且在区间上恒成立,求的取值范围;
(III)若,判断函数的零点的个数.
参考答案
1、解:(I)若,则.
由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费
由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费
所以.
所以,.
所以曲线在点处的切线方程为. ……………5分
(II) 因为,
当时, ;时,.
所以在上单调递增;在上单调递减.
所以的最大值.
>,即..
设.
因为,
所以在上单调递减.
又因为
所以当时,.
所以取值范围为. ……………13分
2、解:(Ⅰ)当时,函数,
因为,所以.又
则所求的切线方程为.
化简得:.……………………………………………………………3分
(Ⅱ)因为
①当时,函数只有一个零点;
②当,函数当时,;
函数当时,.
所以在上单调递减,在上单调递增.
由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费
由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费
又,,
因为,所以,所以,所以
取,显然且
所以,.
由零点存在性定理及函数的单调性知,函数有两个零点.
③当时,由,得,或.
若,则.
故当时,,所以函数在在单调递增,所以函数在至多有一个零点.
又当时,,所以函数在上没有零点.
所以函数不存在两个零点.
若,则.
当时,,所以函数在上单调递增,所以函数在至多有一个零点.
当时,;当时,;
所以函数在上单增,上单调递减,所以函数在
上的最大值为,所以函数在上没有零点.
所以不存在两个零点.
综上,的取值范围是 ……………………………………………………9分 (III)证明:当时,.
设,其定义域为,则证明即可.
因为,所以,.
由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费
由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费
又因为,所以函数在上单调递增.
所以有唯一的实根,且.
当时,;当时,.
所以函数的最小值为.
所以
.
所以. …………………………………………………………14分
3、解:(Ⅰ)因为,所以.
依题意,,解得.
所以,.
当时,,函数为增函数;
当时,,函数为减函数;
所以函数的最小值是. …………………………6分
(Ⅱ)因为,所以.
(1) 若,则.此时在上单调递减,满足条件.
(2) 若,令得.
(ⅰ)若,即,则在上恒成立.
此时在上单调递减,满足条件.
(ⅱ)若,即时,由得;
由得.
此时在上为增函数,在上为减,不满足条件.
由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费
由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费
(ⅲ)若即.则在上恒成立.
此时在上单调递减,满足条件.
综上,. …………………………………………………13分
4、解:(Ⅰ)由得.
当时,,,,
求得切线方程为
……………………4分
(Ⅱ)令得.
当,即时,时恒成立,单调递增,
此时.
当,即时,时恒成立,单调递减,
此时.
当,即时,时,单减;
时,单增,此时.
……………………9分
(Ⅲ).
当时,时,,恒成立,
函数在时单调递增,充分条件成立;
又当时,代入.
设,,则恒成立
当时,单调递增.
又,当时,恒成立.
而,
当时,恒成立,函数单调递增.
必要条件不成立
综上,是函数在时单调递增的充分不必要条件. ……………………14分
由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费
由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费
5、解:(Ⅰ)因为,所以,
因为, 所以曲线在点,处的切线方程为. ……4分
(Ⅱ)因为,所以,
当时,在上恒成立,
所以在上单调递增,没有极值点,不符合题意;…………………5分
当时,令得,
当变化时,与的变化情况如下表所示:
……………………7分
因为函数在区间,仅有一个极值点,
所以所以. ……………………9分
(Ⅲ) 令,
方程在上恰有两个实数根等价于函数在上恰有两个零点.
,
因为,令,得, ……………………10分
由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费
由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费
所以所以 ,
所以 ……………………12分
因为,所以恒成立.
所以,所以实数的最小值为2. ……………………14分
恒成立,证明如下:
令,
所以,
令,,
当时,,
所以在上单调递增,
所以.
6、解:(Ⅰ)令,得.
所以,函数零点为.
由得,
由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费
由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费
所以,
所以曲线在函数零点处的切线方程为,
即.
(Ⅱ)由函数得定义域为.
令,得.
所以,在区间上,;在区间上,.
故函数的单调递增区间是,单调递减区间是.
(Ⅲ)由(Ⅰ)可知在上,在上.
由(Ⅱ)结论可知,函数在处取得极大值,
所以,方程有两个不同的实根时,必有,且,
法1:所以,
由在上单调递减可知,
所以.
法2:由可得,两个方程同解.
设,则,
当时,由得,
所以在区间上的情况如下:
0
极小
所以,,
所以.
7、
由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费
由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费
8、解:(Ⅰ)由题意, ……………1分
由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费
由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费
因为在点处切线方程为,
所以,解得,
经检验时满足条件. ……………3分
(Ⅱ)由(I)
令,则或,……………4分
① 当时,,
令,解得或;
令,解得.
所以函数的单调增区间为和,
单调减区间为. ……………6分
② 当时,,此时,恒成立,
且仅在处,
故函数的单调增区间为.……………7分
③ 当时,,
同理可得函数的单调增区间为和,
单调减区间为.……………9分
(Ⅲ)直线与的图象的交点个数是个;…………10分
直线与的图象的交点个数是个;……………11分
直线与的图象的交点个数是个.……………13分
9、解:(Ⅰ),……………….1分
由,
可得………………2分
由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费
由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费
+
0
-
0
+
增
极大值
减
极小值
增
所以,当时,有极大值0,
当时,有极小值……………….5分
(Ⅱ)令,则,
法一:,由,可得
① 当,即时,在上恒成立,
所以,此时为最小值,所以恒成立,即
………………7分
②当,即时,
0
-
0
+
减
增
所以,当时,取得最小值,若要满足,则
由,得,所以……………….10分
由①②可得的取值范围是……………….11分
由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费
由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费
法二:由,得,令
,由,得,当时,,
当时,,所以,当时,在上取得最小值,即
因为,所以
(Ⅲ)函数的图象是中心对称图形,
其对称中心是……………….13分
10、解:(Ⅰ)的定义域为,且.[1分]
当时,.
(ⅰ)① 当时,显然在上单调递增,无极值点.[2分]
② 当时,令,解得.[3分]
和的变化情况如下表:
↗
↘
↗
所以,是的极大值点;是的极小值点.[5分]
(ⅱ)若是的极值点,则有;
若是的不动点,则有.
从上述两式中消去,
整理得.[6分]
设.
所以,在上单调递增.
又,所以函数有且仅有一个零点,
由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费
由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费
即方程的根为,
所以 .[8分]
(Ⅱ)因为有两个相异的极值点,,
所以方程有两个不等实根,,
所以,即.[9分]
假设存在实数,,使得,均为的不动点,则,是方程
的两个实根,显然,.
对于实根,有.①
又因为.②
①②,得 .
同理可得.
所以,方程也有两个不等实根,.[11分]
所以.
对于方程,有 ,
所以, 即,
这与相矛盾!
所以,不存在,,使得,均为的不动点.[13分]
11、解:(Ⅰ),定义域:
.
令,则和,由,,则
0
0
0
由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费
由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费
↗
极大值
↘
极小值
↗
则的单调增区间是,,单调减区间是, ………7分
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,,和0是的根,
则,解得,所以,
又由(Ⅰ)知, ………13分
12、解:(Ⅰ)若,则,
由得,;由得,.
所以函数的单调增区间为;单调减区间为. ………………3分
(Ⅱ)依题意,在区间上.
.
令得,或.
若,则由得,;由得,.
所以,满足条件;
由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费
由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费
若,则由得,或;由得,.
,
依题意 ,即,所以.
若,则.
所以在区间上单调递增,
,不满足条件;
综上,. ……………………………………9分
(III),.
所以.设,
.
令 得 .
当时,;当时,.
所以在上单调递减,在上单调递增.
所以的最小值为.
因为,所以.
所以的最小值.
从而,在区间上单调递增.
又,
设.
则.令得.由,得;
由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费
由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费
由,得.所以在上单调递减,在上单调递增.
所以.
所以恒成立.所以,.
所以.
又,所以当时,函数恰有1个零点. …………14分
由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费