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押天津卷 20 题
导数综合
考点 2年考题 考情分析
导数作为高考的压轴大题,难度一直都是较大的,近两年高
考在导数的第一问考察求导的基本运算,以及切线方程,第
2023年天津卷第20题 一问的难度较小,大多考生可以解决,后面的问题大多是证
导数大题 明的形式来考察,整体难度较大,涉及参数范围,极值点,
2022年天津卷第20题 最值,零点问题的研究,不等式的证明,函数的构造等。难
度很大,考生需要对导数知识掌握透彻的同时了解一些高等
数学的内容这样处理导数难题会有些帮助。
题型一导数综合
20.(16分)(2023•天津)已知函数 .
(Ⅰ)求曲线 在 处的切线斜率;
(Ⅱ)当 时,求证: ;
(Ⅲ)证明: .
20.(15分)(2022•天津)已知 , ,函数 , .
(1)求函数 在 , 处的切线方程;
(2)若 和 有公共点.
(ⅰ)当 时,求 的取值范围;
(ⅱ)求证: .一、导数的应用
1.在点的切线方程
切线方程 的计算:函数 在点 处的切线方程为
,抓住关键 .
2.过点的切线方程
设切点为 ,则斜率 ,过切点的切线方程为: ,
又因为切线方程过点 ,所以 然后解出 的值.( 有几个值,就有几条切
线)
3.函数的极值
函数 在点 附近有定义,如果对 附近的所有点都有 ,则称 是函数的一个极大
值,记作 .如果对 附近的所有点都有 ,则称 是函数的一个极小值,记作
.极大值与极小值统称为极值,称 为极值点.
求可导函数 极值的一般步骤
(1)先确定函数 的定义域;
(2)求导数 ;
(3)求方程 的根;
(4)检验 在方程 的根的左右两侧的符号,如果在根的左侧附近为正,在右侧附近为负,那
么函数 在这个根处取得极大值;如果在根的左侧附近为负,在右侧附近为正,那么函数
在这个根处取得极小值.注①可导函数 在点 处取得极值的充要条件是: 是导函数的变号零点,即 ,且在 左侧
与右侧, 的符号导号.
② 是 为极值点的既不充分也不必要条件,如 , ,但 不是极值点.另
外,极值点也可以是不可导的,如函数 ,在极小值点 是不可导的,于是有如下结论: 为
可导函数 的极值点 ;但 为 的极值点.
4.函数的最值
函数 最大值为极大值与靠近极小值的端点之间的最大者;函数 最小值为极小值与靠近极大值
的端点之间的最小者.
一般地,设 是定义在 上的函数, 在 内有导数,求函数 在 上
的最大值与最小值可分为两步进行:
(1)求 在 内的极值(极大值或极小值);
(2)将 的各极值与 和 比较,其中最大的一个为最大值,最小的一个为最小值.
注:①函数的极值反映函数在一点附近情况,是局部函数值的比较,故极值不一定是最值;函数的最值是
对函数在整个区间上函数值比较而言的,故函数的最值可能是极值,也可能是区间端点处的函数值;
②函数的极值点必是开区间的点,不能是区间的端点;
③函数的最值必在极值点或区间端点处取得.
【常用结论】
(1)若函数 在区间D上存在最小值 和最大值 ,则
不等式 在区间D上恒成立 ;
不等式 在区间D上恒成立 ;
不等式 在区间D上恒成立 ;
不等式 在区间D上恒成立 ;
(2)若函数 在区间D上存在最小值 和最大值 ,即 ,则对不等式有
解问题有以下结论:
不等式 在区间D上有解 ;不等式 在区间D上有解 ;
不等式 在区间D上有解 ;
不等式 在区间D上有解 ;
(3)对于任意的 ,总存在 ,使得 ;
(4)对于任意的 ,总存在 ,使得 ;
(5)若存在 ,对于任意的 ,使得 ;
(6)若存在 ,对于任意的 ,使得 ;
(7)对于任意的 , 使得 ;
(8)对于任意的 , 使得 ;
(9)若存在 ,总存在 ,使得
(10)若存在 ,总存在 ,使得 .
三、导数中不等式的证明
证明不等式的过程中常使用构造法,利用函数单调性、极值、最值加以证明.常见的构造方法有:
(1)直接构造法:证明不等式f(x)>g(x)(f(x)<g(x))转化为证明f(x)-g(x)>0(f(x)-g(x)<0),进而构造辅
助函数h(x)=f(x)-g(x);
(2)适当放缩构造法:一是根据已知条件适当放缩,二是利用常见的放缩结论,如①对数形式:x≥1+ln
x(x>0),当且仅当x=1时,等号成立.
②指数形式:ex≥x+1(x∈R),当且仅当x=0时,等号成立.进一步可得到一组不等式链:ex>x+1>
x>1+ln x(x>0,且x≠1).
(3)构造“形似”函数:稍作变形再构造,对原不等式同解变形,如移项、通分、取对数,把不等式转
化为左、右两边是相同结构的式子的形式,根据“相同结构”构造辅助函数;
(4)构造双函数:若直接构造函数求导难以判断符号,导函数零点也不易求得,因此函数单调性与极值
点都不易获得,则可构造函数f(x)和g(x),利用其最值求解.在证明过程中,等价转化是关键,此处
f(x) >g(x) 恒成立.从而f(x)>g(x),但此处f(x)与g(x)取到最值的条件不是同一个“x的值”.
min max
【常用结论】
1.破解含双参不等式证明题的3个关键点
(1)转化,即由已知条件入手,寻找双参所满足的关系式,并把含双参的不等式转化为含单参的不
等式.
(2)巧构造函数,再借用导数,判断函数的单调性,从而求其最值.
(3)回归双参的不等式的证明,把所求的最值应用到双参不等式,即可证得结果.总结:双变量相关问题,解题策略是减少变量,方式为一个变量用另一个变量表示,或将两变量的整体换
元,如下列形式 等常见形式
2.常见不等式(大题使用需要证明)
① , , ,
② , ; ;
③ ; ;
④ ;
⑤ ;
⑥ ; ; ,
一.解答题(共20小题)
1.已知函数 .
(1)求 的单调区间;
(2)证明: ;
(3)若 , ,且 ,求证: (a) (b) .
2.已知函数 的图象在 , (1) 处的切线经过点 .
(1)求 的值及函数 的单调区间;(2)若关于 的不等式 在区间 上恒成立,求正实数 的取值范围.
3.已知 , 为函数 的极值点,直线 过点 , , , (a)
,
(Ⅰ)求 的解析式及单调区间;
(Ⅱ)证明:直线 与曲线 交于另一点 ;
(Ⅲ)若 ,求 .
(参考数据:
4.已知函数 , , , 为自然对数的底数).
(Ⅰ)求函数 的单调区间;
(Ⅱ)设 在 处的切线方程为 ,求证:当 时, ;
(Ⅲ)若 存在 ,使得 ,且 ,求证:当
时, .
5.已知函数 , .
(1)若 ,求 的取值范围;
(2)求证: 存在唯一极大值点 ,且知 ;
(3)求证: .
6.已知函数 .(1)求函数 在点 , (1) 处的切线方程;
(2)求函数 的最小值;
(3)函数 , (1) ,证明: , , .
7.设函数 .
(Ⅰ)求曲线 在点 , (1) 处的切线方程;
(Ⅱ)设函数 ,
当 时, 取得极值,求 的单调区间;
若 存在两个极值点 , ,证明: .
8.已知函数 是自然对数的底数).
(1)当 时,求函数 在点 , (1) 处的切线方程;
(2)当 时,
求证:函数 存在唯一的极值点 ;
是 的零点, ,求证 .
9.已知函数 , 且 .
(1)当 时,求曲线 在 处的切线方程;
(2)若 ,且 存在三个零点 , , .
求实数 的取值范围;
设 ,求证: .10. , ,已知 的图象在 , 处的切线与 轴平行或重合.
(1)求 的值;
(2)若对 , 恒成立,求 的取值范围;
(3)利用如表数据证明: .
1.010 0.990 2.182 0.458 2.204 0.454
12.已知函数 , .
(1)讨论 的单调区间;
(2)当 时,令 .
①证明:当 时, ;
②若数列 满足 , ,证明: .
13.已知函数 .
(Ⅰ)求曲线 在点 , (1) 处的切线方程;
(Ⅱ)求 的单调区间;
(Ⅲ)若对于任意 ,都有 ,求实数 的取值范围.
14.已知 , ,函数 .
(1)当 , 时,求 的单调区间;
(2)当 时,设 的导函数为 ,若 恒成立,求证:存在 ,使得 ;
(3)设 , ,若存在 , ,使得 ,
证明: .
15.已知函数 , ,其中 ,
(1)若 ;
当 时,求 的单调区间;
曲线 与直线 有且仅有两个交点,求 的取值范围.
(2)证明:当 时,存在直线 ,使直线 是曲线 的切线,也是曲线 的切线.
16.已知 .
(Ⅰ)求曲线 在 , 处的切线方程;
(Ⅱ)判断函数 的零点个数;
(Ⅲ)证明:当 时, .
17.已知函数 .
(1)当 时,求曲线 在点 , (1) 处的切线方程;
(2)若函数 有极大值,试确定 的取值范围;
(3)若存在 使得 成立,求 的值.
f(x)xlnxx1 g(x)mlnxex(mR)
18.已知函数 , .f(x)
(1)求 的最小值;
1a
(2)若0a1,且be a 1,求证: log a b1 ;
g(x) x x |g(x )g(x )|1
(3)若 有两个极值点 1, 2,证明: 1 2 .
19.已知函数 f(x)ex ax , g(x)ln(x2)a ,其中e为自然对数的底数,aR.
(1)当a0时,函数 f(x) 有极小值 f (1),求a;
f(x)g(x)
(2)证明: 恒成立;
3 4 n1 e
ln2(ln )2 (ln )3 (ln )n
(3)证明: 2 3 n e1.
1
f(x) ax2 xlnx(aR)
20.已知函数 2 .
f(x)
(1)讨论 的单调性;
(2)当 x�1 时, | f(x)|�2 ,求a的取值范围;
n 1 1
1
lnk n
(3)证明:k2 .