2021年高考数学真题和模拟题分类汇编:专题04 导数与定积分(含解析).docx
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1、20212021 年高考真题和模拟题分类汇编年高考真题和模拟题分类汇编 数数学学 专题专题 0404 导数与定积分导数与定积分 一、选择题部分 1.(2021新高考全国卷T7)若过点, a b可以作曲线exy 的两条切线,则() A.eb a B.ea b C.0 eba D.0 eab 【答案】D 【解析】在曲线 x ye上任取一点, t P t e,对函数 x ye求导得exy , 所以,曲线 x ye在点P处的切线方程为 tt yeext,即1 tt ye xt e, 由题意可知,点, a b在直线1 tt ye xt e上,可得11 ttt baet eat e , 令 1 t f t
2、at e ,则 t ftat e. 当ta时, 0ft ,此时函数 f t单调递增, 当ta时, 0ft ,此时函数 f t单调递减, 所以, max a f tf ae, 由题意可知,直线yb与曲线 yf t的图象有两个交点,则 max a bf te, 当1ta时, 0f t ,当1ta时, 0f t ,作出函数 f t的图象如下图所示: 由图可知,当0 a be 时,直线yb与曲线 yf t的图象有两个交点. 故选 D. 解法二:画出函数曲线 x ye的图象如图所示,根据直观即可判定点, a b在曲线下方和x 轴上方时才可以作出两条切线.由此可知0 a be . 故选 D. 2.(202
3、1高考全国乙卷文 T12)设0a ,若xa为函数 2 fxa xaxb的极大 值点,则() A.abB.abC. 2 aba D. 2 aba 【答案】D 【解析】若ab,则 3 f xa xa为单调函数,无极值点,不符合题意,故ab. 依题意,xa为函数 2 fxa xaxb的极大值点, 当0a 时,由xb, 0fx ,画出 fx的图象如下图所示: 由图可知ba,0a ,故 2 aba . 当0a 时,由xb时, 0fx ,画出 fx的图象如下图所示: 由图可知ba,0a ,故 2 aba . 综上所述, 2 aba 成立. 故选 D 3.(2021浙江卷T7)已知函数 2 1 ( ), (
4、 )sin 4 f xxg xx, 则图象为如图的函数可能是 () A. 1 ( )( ) 4 yf xg xB. 1 ( )( ) 4 yf xg x C.( ) ( )yf x g xD. ( ) ( ) g x y f x 【答案】D 【解析】对于 A, 2 1 sin 4 yf xg xxx,该函数为非奇非偶函数,与函数图 象不符,排除 A; 对于 B, 2 1 sin 4 yf xg xxx,该函数为非奇非偶函数,与函数图象不符,排 除 B; 对于 C, 2 1 sin 4 yf x g xxx ,则 2 1 2 sincos 4 yxxxx , 当 4 x 时, 2 212 0 2
5、21642 y ,与图象不符,排除 C. 故选 D. 4.(2021江苏盐城三模T6)韦达是法国杰出的数学家, 其贡献之是发现了多项式方程根与 系数的关系,如:设一元三次方程的 3 个实数根为 x1,x2,x3,则, 已知函数,直线 l 与 f(x) 的图象相切于点,且交 f(x)的图象于另一点,则 A2x1x20B2x1x210 C2x1x210D2x1x20 【答案】D 【考点】新情景问题下的导数的几何意义的应用 【解析】由题意可知,f(x)6x21,所以直线 l 的斜率 kf(x1)6x121,且 kf(x2)f(x1) x2x1 2x2 3x21(2x13x11) x2x1 (x2x1
6、)(2x1 22x1x22x221) x2x1 2x122x1x22x221,即 2x12 2x1x22x2216x121,化简得(2x1x2)(x1x2)0,因为 x1x20,所以 2x1x20, 故答案选 D 5.(2021河南郑州三模理 T3)若直线 yx+b 是函数 f(x)图象的一条切线,则函数 f(x) 不可能是() Af(x)exBf(x)x4Cf(x)sinxDf(x) 【答案】D 【解析】直线 yx+b 的斜率为 k, 由 f(x)ex的导数为 f(x)ex,而 ex,解得 xln2,故 A 满足题意; 由 f(x)x4的导数为 f(x)4x3,而 4x3,解得 x,故 B
7、满足题意; 由 f(x)sinx 的导数为 f(x)cosx,而 cosx有解,故 C 满足题意; 由 f(x)的导数为 f(x),即有切线的斜率小于 0,故 D 不满足题意 6.(2021河南郑州三模理 T6)已知函数 f(x)exe x,af(30.2),bf(0.30.2),c f(log0.23),则 a,b,c 的大小关系为() AcbaBbacCbcaDcab 【答案】A 【解析】根据题意,函数 f(x)exe x,其导数为 f(x)ex+ex, 则有 f(x)0 恒成立,则 f(x)在 R 上为增函数, 又由 log0.230.30.230.2,则有 cba 7.(2021河北张
8、家口三模T8)已知 a,b(0,3),且 4lnaaln4,clog0.30.06,则() AcbaBacbCbacDbca 【答案】C 【解析】由 4lnaaln43aln2, 得 令,则, 所以当 x(3,e)时,f(x)单调递增; 当 x(e,+)时,f(x)单调递减 又 f(a)f(4),f(b)f(16) 又 clog0.33.06log0.3(5.20.2)log0.35.2+1, log7.30.8+1log0.40.3+42,所以 ca, 所以 bac 8.(2021四川内江三模理 T12)x(0,1),记 a,b()2,则 a、b、c 的大小关系为() AacbBbcaCba
9、cDabc 【答案】C 【解析】设 f(x),f(x), 令 g(x)xcosxsinx,g(x)cosxxsinxcosxxsinx, 因为 x(0,3),g(x)单调递减, 所以 g(x)g(0)0, 所以 f(x)0,所以 f(x)在(4, 因为 0 x2x2, 所以 f(x2)f(x),即 ,所以 ba, 令 h(x)xsinx,则 h(x)1cosx0,5)上单调递增, 所以 h(x)h(0)0,所以 xsinx, 所以,即, 所以 ac, 综上可得,bac 9.(2021重庆名校联盟三模T8)若 ex alnx+a 对一切正实数 x 恒成立,则实数 a 的取值 范围是() AB(,
10、1C(,2D(,e 【答案】B 【解析】设 f(x)ex alnxa(x0),则 f(x)0 对一切正实数 x 恒成立,即 f(x) min0,由,令,则恒成立, 所以 h(x)在(0,+)上为增函数, 当 x0 时,h(x),当 x+时,h(x)+, 则在(0,+)上,存在 x0使得 h(x0)0, 当 0 xx0时,h(x)0,当 xx0时,h(x)0, 故函数 f(x)在(0,x0)上单调递减,在(x0,+)上单调递增, 所以函数 f(x)在 xx0处取得最小值为 f(x0), 因为,即 x0alnx0, 所以恒成立,即, 又,当且仅当 x0,即 x01 时取等号, 故 2a2,所以 a
11、1 10.(2021贵州毕节三模文 T12)已知定义在 R 上的函数 f(x)满足:对任意 xR,都有 f (x+1)f(1x),且当 x(,1)时,(x1)f(x)0(其中 f(x)为 f(x) 的导函数)设 af(log23),bf(log32),cf(21.5),则 a,b,c 的大小关系是 () AabcBcabCbacDacb 【答案】C 【解析】对任意 xR,都有 f(x+1)f(1x), f(x)关于直线 x1 对称, 又当 x(,1)时,(x1)f(x)0, 函数 f(x)在(,1)上单调递减,则在(1,+)上单调递增, 而,且 ,f(21.5)f(log23)f(log32)
12、,即 cab 11.(2021贵州毕节三模文 T8)已知定义在a,b上的函数 yf(x)的导函数 yf(x) 的图象如图所示,给出下列命题: 函数 yf(x)在区间x2,x4上单调递减; 若 x4mnx5,则; 函数 yf(x)在a,b上有 3 个极值点; 若 x2pqx3,则f(p)f(q)f(p)f(q)0 其中正确命题的序号是() ABCD 【答案】B 【解析】对于:f(x)在x2,x3上大于 0,x3,x4上小于 0, 所以 f(x)在x2,x3上单调递增,在x3,x4上单调递减,故错误; 对于:由图像可知,f(x)是向下凹的, 所以 x4mnx5时,f( ),故正确; 对于:f(x)
13、在(a,x3)上大于等于 0,(x3,x5)上小于 0,(x5,b)上大于 0, 所以 f(x)在(a,x3)上单调递增,(x3,x5)上单调递减,(x5,b)上单调递增, 所以 f(x)在a,b上只有两个极值点,故错误; 对于:由的结论,可得 f(p)f(q)0, 又因为 f(x)在(x2,x3)上单调递增, 所以 f(p)f(q)0, 所以f(p)f(q)f(p)f(q)0,故正确 12.(2021贵州毕节三模文 T6)若曲线 ylnx+1 上到直线 yx+m 的距离为 2 的点恰有 3 个,则实数 m 的值是() AB2 C2D 【答案】A 【解析】由曲线 ylnx+1 上到直线 yx+
14、m 的距离为 2 的点恰有 3 个, 可得直线 yx+m 与曲线 ylnx+1 相交, 且与直线 yx+m 平行距离为 2 的两条直线中的一条与 ylnx+1 相切, 设切点为(x0,lnx0+1), 由 ylnx+1 的导数 y,可得1,即 x01,切点为(1,1), 由点(1,1)到直线 yx+m 的距离为 2,且切点在直线 yx+m 的上方, 可得 2,解得 m2 13.(2021安徽宿州三模理 T12)已知函数 f(x)|x|ex,若函数 g(x)f2(x)(m+3) f(x)+3m 恰有四个不同的零点,则 m 的取值范 围为() A(2,+)B(,+)C(,1) D(0,) 【答案】
15、D 【解析】函数 f(x)|x|ex, x0,f(x)xex,f(x)(x+1)ex0,因此 x0 时,函数 f(x)单调递增 x0,f(x)xex,f(x)(x+1)ex,可得函数 f(x)在(,1)单调递 增;可得函数 f(x)在(1,0)单调递减 可得:f(x)在 x1 时,函数 f(x)取得极大值,f(1) 画出图象:可知:f(x)0 函数 g(x)f2(x)(m+3)f(x)+3m 恰有四个不同的零点, f(x)3 和 f(x)m 共有四个根, 因为 f(x)3 有 1 个根,故 f(x)m 有 3 个根, 由图可得:0m 14.(2021安徽宿州三模文 T12)已知函数 f(x)e
16、x 3+xlnxx2ax 满足 f(x)0 恒成 立,则实数 a 的取值范围是() A(,eB(,2C2,eD2,2 【答案】B 【解析】由 f(x)0,得 axex 3+xlnxx2,得 a +lnxx 恒成立, 设 g(x)+lnxx,则 g(x)ex 3lnx+lnxx(x3lnx+1)+lnxx2, 当且仅当 x3lnx0,即 x3+lnx 时取“”号, 故 a2,a 的取值范围是(,2 15.(2021辽宁朝阳三模T3)函数 f(x)cosx的图象的切线斜率可能为() AB2CD4 【答案】A 【解析】f(x)cosx的导数为 f(x)sinx+, 由于sinx1,1,0,可得sin
17、x+1, 则切线的斜率可能为 16.(2021河南济源平顶山许昌三模文 T9)已知 0a5 且 aln55lna,0b6 且 bln6 6lnb,0c7 且 cln77lnc,则 a,b,c 的大小关系为() AacbBabcCcabDcba 【答案】A 【解析】令 F(x),则,易得,当 0 xe 时,F(x)0, 函数单调递增,当 xe 时,F(x)0,函数单调递减, 因为 0a5,0b6,0c7,所以 cbae, 所以 f(c)f(b)f(a),则 abc 17.(2021河南济源平顶山许昌三模文 T5)已知曲线 yaex+xlnx 在点(1,ae)处的切线 方程为 y2x+b,则()
18、Aae 1,b1 Bae 1,b1 Cae,b1Dae,b1 【答案】B 【解析】yaex+xlnx,yaex+lnx+1, 由在点(1,ae)处的切线方程为 y2x+b, 可得 ae+1+02,解得 ae 1, 又切点为(1,1),可得 12+b,即 b1 18.(2021四川泸州三模理 T12)若 asinabsinbb2a21,则() AabBabC|a|b|D|a|b| 【答案】D 【解析】由于 asinabsinbb2a21,所以 asina+a2bsinb+b21, 设 f(x)xsinx+x2x(x+sinx),由于函数 f(x)满足 f(x)f(x), 故函数为偶函数,所以当
19、x0 时,f(x)(x+sinx)+x(1+cosx), 设 g(x)x+sinx,所以 g(x)1+cosx0, 而 g(0)0,所以 f(x)0, 所以 f(a)f(b)1,故 f(a)f(b), 由于函数为偶函数,故|a|b| 19.(2021江苏常数三模T8)若函数 g(x)在区间 D 上,对a,b,cD,g(a),g(b) , g(c)为一个三角形的三边长,则称函数 g(x)为“稳定函数”已知函数 在区间上是“稳定函数”,则实数 m 的取值范围为() A B C D 【答案】D 【解析】由于,则, 易知函数 f(x)在上单调递增,在(e,e2上单调递减, 而, 在上的最大值为,最小值
20、为 m2e2, 依题意,2f(x)minf(x)max,即,解得 20.(2021湖南三模T10)已知函数 f(x)2alnx+x2+b() A当 a1 时,f(x)的极小值点为(1,1+b) B若 f(x)在1,+)上单调递增,则 a1,+) C若 f(x)在定义域内不单调,则 a(,0) D若 a且曲线 yf(x)在点(1,f(1)处的切线与曲线 yex相切,则 b 2 【答案】BC 【解析】根据极值点定义可知,极小值是一个实数,A 错误; 由0 得 ax2,因为 x1,所以 a1,B 正确; 因为,当 a0 时,f(x)0 恒成立,当 a0 时,f(x) 0 不恒成立,函数不单调,C 正
21、确;a,f(x)+2x2, 所以 f(1)1,f(1)1+b,所以切线方程为 y(1+b)(x1),即 y x+b+2,设切点横坐标为 x0,则1,故 x00,切点(0,1),代入 y x+b+2 得 b3,D 错误 21.(2021福建宁德三模T8)已知函数 ? ? ? ? ?sin?,实数 a,b 满足不等式 ? ? ? ? ,则下列不等式成立的是? A.? ? ?B.? b ?C.? ? D.? b 【答案】A 【解析】 ? ? ? ? ? ? sin?, ? ? ? ? ? ? ? sin? ? ? ? ? ?sin? ? ?,即函数 ?关于?对称, ?怀? ? ? ? ? ?cos?
22、 ? ? ? ? ? ?cos? ? ? ? ? ?cos?, ? ? ? ? ? ?cos? ? ? ?,? ? ? ? ? ? ? ? ?cos? ? ? ? ? ?, ? ?怀? ? 恒成立,则 ?是增函数,? ? ? ? , ? ? ? ? ? ? ? ,则 ? ? ? ,得 ? ? ?,故选:?体 根据条件判断函数 ?关于?对称,求函数的导数,研究函数的单调性,利用函数的 对称性和单调性将不等式进行转化求解即可 本题主要考查函数奇偶性和单调性的应用,根据条件判断函数的对称性和单调性是解决 本题的关键,是中档题 22.(2021宁夏中卫三模理 T12)已知函数 f(x)xex,g(x)
23、2xln2x,若 f(x1) g(x2)t,t0,则的最大值为() ABCD 【答案】D 【解析】因为 f(x)xex,g(x)2xln2x,f(x1)g(x2)t,t0, 所以t,所以 ln()ln(2x2ln2x2)lnt, 即 lnx1+x1ln(2x2)+ln(ln2x2)lnt,因为 yx+lnx 在(0,+)上单调递增, 所以 x1ln(2x2),即 lnx1+x1lnx1+ln2x2lnt,所以 2x1x2t, 则,令 h(t),则 h(t), 当 0te 时,h(t)0,h(t)单调递增, 当 te 时,h(t)0,h(t)单调递减, 故当 te 时,h(t)取得最大值 h(e
24、) 23.(2021江西南昌三模理 T3)已知自由落体运动的速度 vgt,则自由落体运动从 t0s 到 t2s 所走过的路程为() AgB2gC4gD8g 【答案】B 【解析】 24.(2021江西南昌三模理 T8)将方程 f(x)f(x)的实数根称为函数 f(x)的“新驻 点”记函数 f(x)exx,g(x)lnx,的“新驻点” 分别为 a,b,c,则() AcabBcbaCacbDabc 【答案】A 【解析】令 f(x)f(x),则 exxex1,解得 x1,即 a1; 令 g(x)g(x),则,设,则, 即函数 (x) 在 (0, +) 单调递增, 又, 函数(x)在(1,2)上存在唯一
25、零点,即 1b2;令 h(x)h(x),则 ,解得,则cab 25.(2021河南开封三模文 T6 )设函数, 若 f (x) 的极小值为, 则 a () AB CD2 【答案】B 【解析】,令 f(x)0 得,x1a, x1a 时,f(x)0;x1a 时,f(x)0, f(x)在 x1a 处取得极小值, ,解得 26.(2021安徽马鞍山三模理 T12)已知 x(0,+),不等式 ax+exlnx+x 恒成立,则 实数 a 的最小值为() AB C0D1 【答案】A 【解析】不等式 ax+exlnx+x 等价于不等式 ex+lneaxlnx+x, 令函数 f(x)lnx+x,原问题等价于 g
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