高考高考大题规X解答系列(一)——函数与导数1.(2021·新高考八省联考)已知函数f(x)=ex-sinx-cosx,g(x)=ex+sinx+cosx.(1)证明:当x>-时,f(x)≥0;(2)若g(x)≥2+ax,求a.[解析](1)当x∈时,f(x)=ex-sin≥ex>0;当x∈时,f′(x)=ex-cos为增函数且f′(0)=0,f(x)在减,在上增,因此f(x)≥f(0)=0,恒有f(x)≥0;当x∈时,f′(x)=ex-cos,∵ex≥e>,∴f′(x)>0,∴f(x)在上为增函数,∴f(x)≥f=e-sin>0;综上所述:当x>-时,f(x)≥0成立.(2)由已知得ex+sinx+cosx-2-ax≥0,设h(x)=ex+sinx+cosx-2-ax且h(0)=0.∵h(x)≥h(0),∴0是h(x)的一个最小值点,也是一个极小值点,∴h′(0)=0,即e0+cos0-sin0-a=0,∴a=2.2.(2020·某某省某某师X大学附属中学高三上学期开学考试)设函数f(x)=(a∈R).(1)若f(x)在x=0处取得极值,某某数a的值,并求此时曲线y=f(x)在点(1,f8/8
高考(1))处的切线方程;(2)若f(x)在[3,+∞)上为减函数,某某数a的取值X围.[解析](1)对f(x)求导得f′(x)==.因为f(x)在x=0处取得极值,所以f′(0)=0,即a=0.当a=0时,f(x)=,f′(x)=,由f′(x)>0,01,∴2ax+1>0,ax-1>0,∴f′(x)0,∴x=-舍去.当01时,f′(x)ln2-1,x>0)成立,想到证明ex-x2+2ax-1>0成立给什么用什么通过对第(1)问的研究,求得f(x)=ex-2x+2a的单调性与极值,仔细观察,可发现(ex-x2+2ax-1)′=ex-2x+2a缺什么找什么需要研究函数g(x)=ex-x2+2ax-1的单调性或最值,利用导数研究即可[解析](理)本题考查导数的几何意义和利用导函数讨论函数单调性、零点等问题.8/8
高考(1)解:∵f′(x)=ex,∴f′(0)=3.又∵f(0)=1,∴曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程为y-1=3x,即3x-y+1=0.(2)证明:由f(x)+g(x)=0存在两个正实数根,整理得方程ex=a(x-1)(x≠1)存在两个正实数根.记这两个正实数根为x1,x2(x10,知x2>x1>1,令h(x)=ex-ax+a,则h(x)在(1,+∞)上有两个零点,令h′(x)=ex-a=0,则x=lna.当1≥lna,即00,∴2a-alnaln2-1且x>0时,ex>x2-2ax+1,即证当a>ln2-1且x>0时,ex-x2+2ax-1>0.设g(x)=ex-x2+2ax-1(x≥0).则g′(x)=ex-2x+2a,由(1)知g′(x)min=g′(ln2)=2-2ln2+2a.又a>ln2-1,则g′(x)min>0.于是对∀x∈R,都有g′(x)>0,所以g(x)在R上单调递增.于是对∀x>0,都有g(x)>g(0)=0.即ex-x2+2ax-1>0,故ex>x2-2ax+1.8/8
高考7.(2020·全国Ⅲ,20)已知函数f(x)=x3-kx+k2.(1)讨论f(x)的单调性;(2)若f(x)有三个零点,求k的取值X围.[解析]本题考查利用导数研究函数的单调性及函数的零点个数问题.(1)f′(x)=3x2-k.当k=0时,f(x)=x3,故f(x)在(-∞,+∞)单调递增;当k0,故f(x)在(-∞,+∞)单调递增.当k>0时,令f′(x)=0,得x=±.当x∈时,f′(x)>0;当x∈时,f′(x)0.故f(x)在,单调递增,在单调递减.(2)由(1)知,当k≤0时,f(x)在(-∞,+∞)单调递增,f(x)不可能有三个零点.当k>0时,x=-为f(x)的极大值点,x=为f(x)的极小值点.此时,-k-1