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导数压轴题

1.导数压轴题精选

https://wenku.baidu.com/view/4302e31da517866fb84ae45c3b3567ec102ddcc9.html?rec_flag=default&word=%E5%AF%BC%E6%95%B0%E5%8E%8B%E8%BD%B4%E9%A2%98&fr=pc_newview_relate-1001_1-1-wk_rec_doc2-1001_1-3-4302e31da517866fb84ae45c3b3567ec102ddcc9

2.浙江高考导数压轴100题

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https://wenku.baidu.com/view/70d8af104a2fb4daa58da0116c175f0e7cd119e4.html

 https://wenku.baidu.com/view/bf4bee43bcd5b9f3f90f76c66137ee06eff94ec5.html

\begin{problem}
(2005年高考全国1卷)
\begin{enumerate}
\item[(1)] 设函数f(x)=xlog2x+(1x)log2(1x)(0<x<1),求f(x)的最小值;

\item[(2)] 设正数p1,p2,p3,,p2n满足p1+p2+p3++p2n=1,证明:
p1log2p1+p2log2p2+p3log2p3++p2nlog2p2nn.

\item[(3)] (熵不等式)设 p1,p2,p3,,pnq1,q2,q3,,qn均为正数且k=1npk=k=1nqk.求证:
k=1npklnpkk=1npklnqk.
\end{enumerate}
\end{problem}
\begin{solution}
\begin{enumerate}
\item[(1)] 对函数f(x)求导数:
f(x)=(xlog2x)+[(1x)log2(1x)]=log2xlog2(1x)+1ln21ln2=log2xlog2(1x).
于是f(12)=0.

x<12时, f(x)=log2xlog2(1x)<0, f(x)在区间(0,frac12)是减函数;当x>12时, f(x)=log2xlog2(1x)>0, f(x)在区间(frac12,1)是增函数.

所以f(x)x=12时取得最小值, f(12)=1.

\item[(2)] \textbf{证法一:}用数学归纳法证明.

\begin{enumerate}
\item[(i)] 当n=1时,由(I)知命题成立.

\item[(ii)] 假定当n=k时命题成立,即若正数p1,p2,p3,,p2k满足p1+p2+p3++p2k=1,则
p1log2p1+p2log2p2+p3log2p3++p2klog2p2kk.

n=k+1时,若正数p1,p2,p3,,p2k+1满足p1+p2+p3++p2k+1=1,令
x=p1+p2++p2k,q1=p1x,q2=p2x,,q2k=p2kx.
q1,q2,q3,,q2k为正数,且q1+q2++q2k=1.

由归纳假定知q1log2q1+q2log2q2++q2klog2q2kk.
p1log2p1+p2log2p2++p2klog2p2k=x(q1log2q1+q2log2q2++q2klog2q2k+log2x)(1)x(k)+xlog2x,
同理,由p2k+1+p2k+2++p2k+1=1x,可得
(2)p2k+1log2k+1++p2k+1log2k+1(1x)(k)+(1x).log2(1x).
综合(1)、(2)两式
p1log2p1+p2log2p2++p2k+1log2p2k+1[x+(1x)](k)+xlog2x+(1x)log2(1x)(k+1).
即当n=k+1时命题也成立.
\end{enumerate}
根据(i)、(ii)可知对一切正整数n命题成立.

\textbf{证法二:}令函数g(x)=xlog2x+(cx)log2(cx) (常数c>0,x(0,c)),那么
g(x)=c[xclog2xc+(1xc)log2(1xc)+log2c],
利用(I)知,当xc=12 (即x=c2)时,函数g(x)取得最小值.

于是对任意x1>0,x2>0,都有
x1log2x1+x2log2x22x1+x22log2x1+x22(1)=(x1+x2)[log2(x1+x2)1].

下面用数学归纳法证明结论.

\begin{enumerate}
\item[(i)] 当n=1时,由(I)知命题成立.

\item[(ii)] 假定当n=k时命题成立,即若正数p1,p2,p3,,p2k满足p1+p2+p3++p2k=1,有
p1log2p1+p2log2p2++p2klog2p2kk.

n=k+1时, p1,p2,p3,,p2k+1满足p1+p2+p3++p2k+1=1,令
H=p1log2p1+p2log2p2++p2k+11log2p2k+11+p2k+1log2p2k+1,
由(1)得到
H(p1+p2)[log2(p1+p2)1]++(p2k+11+p2k+1)[log2(p2k+11+p2k+1)1],
因为(p1+p2)++(p2k+11+p2k+1)=1,由归纳法假设
(p1+p2)log2(p1+p2)++(p2k+11+p2k+1)log2(p2k+11+p2k+1)k,
得到
Hk(p1+p2++p2k+11+p2k+1)=(k+1).
即当n=k+1时命题也成立.
\end{enumerate}
所以对一切正整数n命题成立.

\item[(3)] 利用不等式tlntt1,t>0.事实上,
k=1npklnpkk=1npklnqk=k=1npklnpkqk=k=1nqkpkqklnpkqkk=1nqk(pkqk1)=k=1n(pkqk)=0.
\end{enumerate}
\end{solution}

\begin{problem}
(2004年高考全国2卷)已知函数f(x)=ln(1+x)x,g(x)=xlnx.
\begin{enumerate}
\item[(1)] 求函数f(x)的最大值;

\item[(2)] 设0<a<b,证明: 0<g(a)+g(b)2g(a+b2)<(ba)ln2.
\end{enumerate}
\end{problem}
\begin{solution}
\begin{enumerate}
\item[(1)] 函数f(x)的定义域是(1,),f(x)=11+x1.令f(x)=0,解得x=0.当1<x<0时, f(x)>0;当x>0时, f(x)<0,又f(0)=0,故当且仅当x=0时, f(x)取得最大值,最大值是0.

\item[(2)] \textbf{证法一.}
g(a)+g(b)2g(a+b2)=alna+blnb(a+b)lna+b2=aln2aa+b+bln2ba+b.
由(1)的结论知ln(1+x)x<0 (x>1x0),由题设0<a<b,得ba2a>0,1<ab2b<0,因此
ln2aa+b=ln(1+ba2a)>ba2a,ln2ba+b=ln(1+ab2b)>ab2b.
所以
aln2aa+b+bln2ba+b>ba2ab2=0.

2aa+b<a+b2b,aln2aa+b+bln2ba+b<alna+b2b+bln2ba+b=(ba)ln2ba+b<(ba)ln2.
综上, 0<g(a)+g(b)2g(a+b2)<(ba)ln2.


\textbf{证法二.} g(x)=xlnx,g(x)=lnx+1,设F(x)=g(a)+g(x)2g(a+x2),则F(x)=g(x)2[g(a+x2)]=lnxlna+x2.当0<x<aF(x)<0,因此F(x)(0,a)内为减函数;当x>aF(x)>0,因此F(x)(a,+)上为增函数.从而,当x=a时, F(x)有极小值F(a).因为F(a)=0,b>a,所以F(b)>0,即0<g(a)+g(b)2g(a+b2).

G(x)=F(x)(xa)ln2,则G(x)=lnxlna+x2ln2=lnxln(a+x).当x>0G(x)<0,因此G(x)(0,+)上为减函数.因为G(a)=0,b>a,所以G(b)<0,即g(a)+g(b)2g(a+b2)<(ba)ln2.
\end{enumerate}
\end{solution}

 

\documentclass[a4paper]{ctexart}

\usepackage[margin=1in]{geometry}

\title{导数与圆锥曲线练习题}


%\author{高思一对一高端VIP部:曾熊\quad 老师}

\date{2020年9月24日}

\usepackage{amsmath,ntheorem,amssymb,amsfonts}

\theorembodyfont{\upshape}
\theoremseparator{.}
%\theoremstyle{break}
\newtheorem{problem}{问题}

\everymath{\displaystyle}%%公式都不缩小
\allowdisplaybreaks[4]%%公式跨页


\newenvironment{solution}{\par\noindent\textbf{{解:}}}

\begin{document}
\maketitle


\section{导数}

\begin{problem}
已知函数f(x)=exax2(aR).
\begin{enumerate}
\item[(I)] 若曲线y=f(x)(1,f(1))处的切线与x轴平行,求a;

\item[(II)] 已知f(x)[0,1]上的最大值不小于2,求a的取值范围;

\item[(III)] 写出f(x)所有可能的零点个数及相应的a的取值范围.
\end{enumerate}
\end{problem}
%\begin{solution}

%\end{solution}

 

 

 

\begin{problem}
设函数f(x)=ex1xax2.

(1)若a=0,求f(x)的单调区间;

(2)若当x0f(x)0,求a的取值范围.
\end{problem}

拓展:函数不等式: exx+1(xR),ln(x+1)x(x>1)sinxxtanx(0<x<π2).

泰勒公式:
ex=1+x+x22!+x33!++xnn!+


\begin{problem}
%(2020年全国I卷理数)
己知函数f(x)=ex+ax2x.

(1)当a=1时,讨论f(x)的单调性;

(2)当x0时, f(x)12x3+1,求a的取值范围.
\end{problem}

 

 


\begin{problem}
%(2017年全国III卷)
已知函数f(x)=x1alnx.

(1)若f(x)0,求a的值;

(2)设m为整数,且对于任意正整数n, (1+12)(1+122)(1+12n)<m,求m最小值.
\end{problem}

\begin{problem}
已知函数f(x)=xlnx.

(1)求函数f(x)的最小值;

(2)若对一切x(0,+),都有f(x)x2ax+2恒成立,求实数a的取值范围;

(3)试判断函数y=lnxg(x)=1ex2ex的图象是否有公共点?若有,求出公共点的个数;若无,请说明理由.
\end{problem}

 

\begin{problem}
%(2016年全国I卷理数)
已知函数f(x)=(x2)ex+a(x1)2有两个零点.

(I)求a的取值范围;

(II)设x1,x2f(x)的两个零点,求证: x1+x2<2.
\end{problem}

\begin{problem}
%(2017年北京理数)
已知函数f(x)=excosxx.

(I)求曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程;

(II)求函数f(x)在区间[0,π2]上的最大值和最小值.
\end{problem}

\begin{problem}
%(2014年北京理数)
已知函数f(x)=xcosxsinx,x[0,π2].

(1)求证: f(x)0;

(2)若a<sinxx<b(0,π2)上恒成立,求a的最大值与b的最小值.
\end{problem}

 

\begin{problem}
%(2010年湖北理数)
已知函数f(x)=ax+bx+c(a>0)的图象在点(1,f(1))处的切线方程为y=x1.

(1)用a表示出bc;

(2)若不等式f(x)>lnxx(1,+)上恒成立,求实数a的取值范围;

(3)证明不等式: 1+12+13++1n>ln(n+1)+n2(n+1)(nN).
\end{problem}


\begin{problem}
设函数f(x)=1xax+lnx[1,+)上是增函数.

(1)求正实数a的取值范围;

(2)设b>0,a>1,求证: 1a+b<lna+bb<a+bb.
\end{problem}


\begin{problem}
已知函数f(x)=2lnx+1xmx(mR).

(I)当m=1时,求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;

(II)若f(x)(0,+)上为单调递减,求m的取值范围;

(III)设0<a<b,求证: 2a+b<lnblnaba<1ab.
\end{problem}

拓展: (对数平均值不等式)设0<a<b,则
a<21a+1b<ab<balnblna<a+b2<a2+b22.

%https://www.sohu.com/a/279335998_120009991


\begin{problem}
%(2004年高考全国2卷)
已知函数f(x)=ln(1+x)x,g(x)=xlnx.
\begin{enumerate}
\item[(1)] 求函数f(x)的最大值;

\item[(2)] 设0<a<b,证明: 0<g(a)+g(b)2g(a+b2)<(ba)ln2.
\end{enumerate}
\end{problem}

%2015年广东

 

\begin{problem}
%(2019年全国II卷理数)
已知函数f(x)=lnxx+1x1.

(1)讨论f(x)的单调性,并证明f(x)有且仅有两个零点;

(2)设x0f(x)的一个零点,证明曲线y=lnx在点A(x0,lnx0)处的切线也是曲线y=ex的切线.
\end{problem}

\begin{problem}
%(2005年湖南理数)
已知函数f(x)=lnx,g(x)=12ax2+bx,a0.

(I)若b=2,且函数h(x)=f(x)g(x)存在单调递减区间,求a的取值范围.

(II)设函数f(x)的图象C1与函数g(x)的图象C2交于点P,Q,过线段PQ的中点作x轴的垂线分别交C1,C2于点M,N.证明C1在点M处的切线与C2在点N处的切线不平行.
\end{problem}

\begin{problem}
%(云南师大附中2019-2020学年高三适应性)
已知f(x)=ex,g(x)=lnx,若点A为函数f(x)上的任意一点,点B为函数g(x)上的任意一点.

(1)求A,B两点之间距离的最小值;

(2)若A,B为函数f(x)与函数g(x)公切线的两个切点,求证:这样的点B有且仅有两个,且满足条件的两个点B的横坐标互为倒数.
\end{problem}


\section{圆锥曲线}

\begin{problem}
%(2011年北京)
已知椭圆G:x24+y2=1,过点(m,0)作圆x2+y2=1的切线l交椭圆GA,B两点.

(I)求椭圆G的焦点坐标和离心率;

(II)将|AB|表示为m的函数,并求|AB|的最大值.
\end{problem}


\begin{problem}
%(2009年北京)
已知双曲线C:x2a2y2b2=1(a>0,b>0)的离心率为3,右准线方程为x=33.

(I)求双曲线C的方程;

(II)设直线l是圆O:x2+y2=2上动点P(x0,y0)(x0y00)处的切线, l与双曲线C交于不同的两点A,B,证明AOB的大小为定值.
\end{problem}

\begin{problem}
%(2011年华约)
已知双曲线C:x2a2y2b2=1(a>0,b>0), F1,F2分别为C的左右焦点. PC右支上一点,且使F1PF2=π3,又F1PF2的面积为33a2.

(I)求C的离心率e;

(II)设AC的左顶点, Q为第一象限内C上的任意一点,问是否存在常数λ(λ>0),使得
QF2A=λQAF2恒成立.若存在,求出λ的值;若不存在,请说明理由.
\end{problem}

\begin{problem}
%(2020年全国I卷)
已知A,B分别为椭圆E:x2a2+y2=1(a>1)的左、右顶点, GE上顶点, AGGB=8. P为直线x=6上的动点, PAE的另一交点为C, PBE的另一交点为D.

(1)求E的方程;

(2)证明:直线CD过定点.
\end{problem}

\begin{problem}
%(2020年新高考I卷)
已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的离心率为22,且过点A(2,1).

(1)求C的方程.

(2)点M,NC上,且AMAN,ADMN, D为垂足,证明:存在定点Q,使得|DQ|为定值.
\end{problem}

 

\begin{problem}
%(2020年北京市海淀区高考数学一模试卷)
已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的离心率为32, A1(a,0),A2(a,0),B(0,b), A1BA2的面积为2.

(I)求椭圆C的方程;

(II)设M是椭圆C上一点,且不与顶点重合,若直线A1B与直线A2M交于点P,直线A1M与直线A2B交于点Q.求证: BPQ为等腰三角形.
\end{problem}


\begin{problem}
(2017年北京市东城区高三第一学期期末)
已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)经过点M(2,0),离心率为12. A,B是椭圆C上两点,且直线OA,OB的斜率之积为34, O为坐标原点.

(I)求椭圆C的方程;

(II)若射线OA上的点P满足|PO|=3|OA|,且PB与椭圆交于点Q,求|BP||BQ|的值.
\end{problem}
%https://wenku.baidu.com/view/ccabfd4c7275a417866fb84ae45c3b3567ecddaf.html


\begin{problem}
(2020年北京高考)
已知椭圆C:x2a2+y2b2=1过点A(2,1),且a=2b.

(I)求椭圆C的方程;

(II)过点B(4,0)的直线l交椭圆C于点M,N,直线MA,NA分别交直线x=4于点P,Q.求|PB||BQ|的值.
\end{problem}


%(2020年北京高考)已知α,βR,则"存在kZ使得a=kπ+(1)kβ"是"sinα=sinβ"的

%A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件 C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件

八皇后-高斯

骑士遍历-欧拉

 

\begin{problem}

\end{problem}

\end{document}

 

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