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文件名称:【高考数学】2026版53高考总复习A版 数学3 3 导数的综合应用含答案.docx
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更新时间:2025-06-18
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【高考数学】2026版53高考总复习A版数学33导数的综合应用3.3导数的综合应用

五年高考

考点1利用导数证明不等式

1.(2023天津,20节选,中)已知函数f(x)=1x+12ln(

(1)求曲线y=f(x)在x=2处切线的斜率;

(2)当x0时,证明:f(x)1.

解析(1)f(x)=x+22x(x+1)?1x2ln(x+1),故曲线y=f(x)在x

(2)指数找朋友法.

证明:当x0时,f(x)1?ln(x+1)-2xx+20,令g(x)=ln(x+1)-2xx+2,x0,g(x)=x2(x+1)(x+2)20,故g(x)在(0,+∞)上单调递增,

2.(2021全国乙理,20,12分,中)设函数f(x)=ln(a-x),已知x=0是函数y=xf(x)的极值点.

(1)求a;

(2)设函数g(x)=x+f(x)xf(x)

解析(1)由题意得y=xf(x)=xln(a-x),x∈(-∞,a),

∴y=ln(a-x)+x·1a?x·(-1)=ln(a-x)

∵x=0是函数y=xf(x)的极值点,

∴ln(a-0)-0a?0=0,可得a

经检验,a=1时x=0是函数y=xf(x)的极值点.∴a=1.

(2)由(1)知a=1,∴f(x)=ln(1-x),x∈(-∞,1),

当x∈(0,1)时,f(x)=ln(1-x)0,

∴xf(x)0,

当x∈(-∞,0)时,f(x)=ln(1-x)0,

∴xf(x)0,

∴要证g(x)=x+f(x)xf(x)1,只需证x+f

只需证x+ln(1-x)xln(1-x),

只需证x+(1-x)ln(1-x)0,

令h(x)=x+(1-x)ln(1-x),

则h(x)=1-ln(1-x)-1=-ln(1-x),

∴当x∈(0,1)时,h(x)0,h(x)单调递增,

当x∈(-∞,0)时,h(x)0,h(x)单调递减,

∴当x∈(-∞,0)∪(0,1)时,h(x)h(0)=0,

∴x+(1-x)ln(1-x)0在(-∞,0)∪(0,1)上恒成立.

∴g(x)1.

3.(2022北京,20,15分,中)已知函数f(x)=ex·ln(1+x).

(1)求曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程;

(2)设g(x)=f(x),讨论函数g(x)在[0,+∞)上的单调性;

(3)证明:对任意的s,t∈(0,+∞),有f(s+t)f(s)+f(t).

解析(1)∵f(x)=exln(1+x)+ex1+x=exln(1+x)+1

∴f(0)=e0ln(1+0)+11+0=1,

又f(0)=e0ln1=0,

∴曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程为y=x.

(2)g(x)=f(x)=exln(1+x)+11+x,

∴g(x)=exln(1+x)+11+x

=exln(1+x)+11+x+

∵x∈[0,+∞),∴ln(1+x)≥0,11+x0,x

又ex0,∴g(x)0在[0,+∞)上恒成立.

∴g(x)在[0,+∞)上单调递增.

(3)证明:由(2)知g(x)=f(x)在[0,+∞)上单调递增,

∴f(x)≥f(0)=10,∴f(x)在(0,+∞)上单调递增,

不妨设s≥t,令h(x)=f(x)-f(x+s)(s0),

则h(x)=f(x)-f(x+s)0.

因此h(x)在(0,+∞)上单调递减,

∴h(0)h(t),∴f(0)-f(s)f(t)-f(t+s),

又f(0)=0,∴f(s+t)f(s)+f(t).

4.(2024全国甲文,20,12分,中)已知函数f(x)=a(x-1)-lnx+1.

(1)讨论f(x)的单调性;

(2)设a≤2,证明:当x1时,f(x)ex-1.

解析(1)f(x)的定义域为(0,+∞),f(x)=a-1x

若a≤0,则f(x)0,故f(x)在(0,+∞)上单调递减.

若a0,则由f(x)=0得x=1a

当0x1a时,f(x)0;当x1a时,f(x)

故f(x)在0,1a上单调递减,在1

(2)要证明f(x)ex-1,等价于证明a(x-1)-lnx+1-ex-10.

设g(x)=a(x-1)-lnx+1-ex-1(x1),

则g(x)=a-1x-ex-1

设h(x)=g(x)=a-1x-ex-1,则h(x)=1x2-e

当x1时,1x21,ex-11,故h(x)0,所以h(x)=g(x)在(1,+∞)

而g(1)=a-2,又因为a≤2,所以g(1)≤0.

故当x1时,g(x)0,即g(x)在(1,+∞)上单调递减.

由于g(1)=0,所以当x1时,g(x)0,

即当x1时,f(x)ex-1.

5.(2021新高考Ⅰ,22,12分,难)已知函数f(x)=x(1-lnx).

(1)讨