1、2022 年高考数学真题分类汇编专题 04:导数2022 年高考数学真题分类汇编专题 04:导数一、单选题一、单选题1(2022全国乙卷)函数()=cos+(+1)sin+1 在区间 0,2 的最小值、最大值分别为()A2,2B32,2C2,2+2D32,2+22(2022全国甲卷)已知 =3132,=cos14,=4sin14,则()A B C D 3(2022全国甲卷)当 =1 时,函数()=ln+取得最大值 2,则(2)=()A-1B12C12D14(2022新高考卷)已知正四棱锥的侧棱长为 ,其各顶点都在同一球面上.若该球的体积为 36 ,且 3 3 3,则该正四棱锥体积的取值范围是(
2、)A18,814B274,814C274,643D18,275(2022新高考卷)设 =0.10.1,=19,=0.9,则()A B C D 二、多选题二、多选题6(2022新高考卷)函数()=sin(2+)(0 2D 2三、填空题三、填空题9(2022新高考卷)写出曲线 =ln|过坐标原点的切线方程:,10(2022全国乙卷)已知 =1 和 =2 分别是函数()=22(0 且 1)的极小值点和极大值点若 1 0)()求()的单调区间;()已知,曲线 =()上不同的三点(1,(1),(2,(2),(3,(3)处的切线都经过点(,)证明:()若 ,则 0 ()12(1);()若 0 ,1 2 3
3、,则 2+6211+13 0 时,()ln(+1)15(2022全国乙卷)已知函数()=1(+1)ln(1)当 =0 时,求()的最大值;(2)若()恰有一个零点,求 a 的取值范围16(2022全国甲卷)已知函数()=ln+(1)若()0,求 a 的取值范围;(2)证明:若()有两个零点 1,2,则 12()+()20(2022新高考卷)已知函数()=和()=有相同的最小值.(1)求 a;(2)证明:存在直线 =,其与两条曲线 =()和 =()共有三个不同的交点,并且从左到右的三个交点的横坐标成等差数列21(2022上海)已知数列 ,2=1,的前 n 项和为 .(1)若 为等比数列,2=3,
4、求 lim;(2)若 为等差数列,公差为 d,对任意 ,均满足 2 ,求 d 的取值范围.答案解析部分答案解析部分1【答案】D2【答案】A3【答案】B4【答案】C5【答案】C6【答案】A,D7【答案】A,C8【答案】B,C,D9【答案】=1;=110【答案】(1e,1)11【答案】a0 或 a-412【答案】213【答案】解:()()=122=222 故()的减区间为(0,2),增区间为(2,+).()()因为过(,)有三条不同的切线,设切点为(,(),=1,2,3,故()=()(),故方程()=()()有 3 个不同的根,该方程可整理为(122)()2ln+=0,设()=(122)()2ln
5、+,则()=122+(12+3)()1+22=13()(),当 0 时,()0;当 0,故()在(0,),(,+)上为减函数,在(,)上为增函数,因为()有 3 个不同的零点,故()0,故(122)()2ln+0,整理得到:2+ln=(),此时()12(1)2+1(2+ln)2+12=322ln,设()=322ln,则()=222 0,故()为(,+)上的减函数,故()322ln=0,故 0 ()12(1).()当 0 时,同()中讨论可得:故()在(0,),(,+)上为减函数,在(,)上为增函数,不妨设 1 2 3,则 0 1 2 3,因为()有 3 个不同的零点,故()0,故(122)()
6、2ln+0 且(122)()2ln+0,整理得到:2+1 2+ln,因为 1 2 3,故 0 1 2 1,=1,要证:2+6211+12262,即证 2+6 1+326,即证:136 1+3216,即证:(1+3136)(1+32+16)0,即证:1+322(13)(2+12)36(1+3),而(+1)1+221+ln1+=0 且(+1)3+223+ln3+=0,故 ln1ln3+2(2123)(+1)(13)=0,故 1+322=2ln1ln313,故即证:2ln1ln313 0即证:(+1)ln1+(13)(2+12)72 0,记()=(+1)ln1,1,则()=1(1)2(12ln)0,
7、设()=12ln,则()=1+12222=0 即()0,故()在(1,+)上为增函数,故()(),所以(+1)ln1+(13)(2+12)72(+1)ln1+(13)(2+12)72,记()=ln+(1)(13)(2+12)72(+1),0 (1)2(33+3)72(+1)2 0,所以()在(0,1)为增函数,故()(1)=0,故 ln+(1)(13)(2+12)72(+1)0,故原不等式得证.14【答案】(1)解:解:=1()=(1)()=当 (,0)时,()0,()单调递增.(2)令()=()+1=+1(0)()(0)=0 对 0 恒成立又()=+(0)=0令()=()()=+(+)=(2
8、+)则(0)=21若(0)=21 0,即 12,(0)=lim0+()(0)0=lim0+()0所以 0 0,使得当 (0,0)时,有()0()0()单调递增(0)(0)=0,矛盾若(0)=21 0,即 12 时,()=+=+ln(1+)12+ln(1+12)12+12=0()在 0,+)上单调递减,()(0)=0,符合题意.综上所述,实数 a 的取值范围足 12.(3)证明:取 =12,则 0,总有 12+1 1,2=,=2ln,故 2ln 21 即 2ln 1 恒成立.所以对任意的 ,有 2ln+1+1+1,整理得到:ln(+1)ln ln2ln1+ln3ln2+ln(+1)ln=ln(+
9、1),故不等式成立.15【答案】(1)解:当 =0 时,()=1ln()=121=12x(0,1)1(1,+)f(x)+0-f(x)()的最大值=f(1)=-1-ln1=-1(2)解:()定义域为(0,+)()=+12+1=2(+1)+12=12(1)(1)根据(1)得:a=0 时,f(x)max=-10,f(x)无零点当 a0 时,x0,ax-10,又 x20 x(0,1)1(1,+)f(x)+0-f(x)x0,f(x)f(1)=a-10,f(x)无零点当 a0 时,()=2(1)(1)当 0a1 时,1 1x(0,1)1(1,1)1(1,+)f(x)+0-0+f(x)x(0,1,f(x)f
10、(1)=a-10,又 lim+f(x)=+,f(x)恰有一个零点当 a=1 时,()=(1)22 0,f(x)在(0,+)上递增,由 f(1)=a-1=0 可得,f(x)恰有一个零点当 a1 时,1(0,1x(0,1)1(1,1)1(1,+)f(x)+0-0+f(x)x 1,+),f(x)f(1)=a-10,又 lim0 f(x)=-,f(x)恰有一个零点综上所得 a 取值范围为(0,+)16【答案】(1)解:由题意得,函数 f(x)的定义域为(0,+),()=1121+1=11 1+1 1=1+1 ,令 f(x)=0,得 x=1,当 x(0,1),f(x)0,f(x)单调递增,若 f(x)0
11、,则 e+1-a0,即 ae+1,所以 a 的取值范围为(-,e+1)(2)证明:由题知,()一个零点小于 1,一个零点大于 1 不妨设 1 1 2要证 12 1,即证 1(12)因为(1)=(2),即证(2)(12)即证 ln+1ln1 0,(1,+)即证 12ln12(1)0下面证明 1 时,1 0,ln12(1)1,则()=(112)(1+1(12)=1(11)1(11)=(11)(1)=1(1)设()=(1),()=(112)=12 0所以()(1)=,而 1 0,所以()0所以()在(1,+)单调递增即()(1)=0,所以 1 0令()=ln12(1),1()=112(1+12)=2
12、2122=(1)222 0所以()在(1,+)单调递减即()(1)=0,所以 ln12(1)0,所以 12 0,解得 13 1,令()0,解得 13 或 0 0,当 (1,0),()=+(12)0,即()0所以()在(1,0)上单调递增,()0所以()在(0,+)上单调递增所以()(0)=1+0,即()0所以()在(0,+)上单调递增,()(0)=0故()在(0,+)上没有零点,不合题意3若 0,所以()在(0,+)上单调递增(0)=1+0所以存在 (0,1),使得()=0,即()=0当 (0,),()0,()单调递增所以当 (0,),()0所以()在(1,0)单调递增(1)=1+2 0所以存
13、在 (1,0),使得()=0当 (1,),()0,()单调递增,()(0)=1+0所以存在 (1,),使得()=0,即()=0当 (1,),()单调递增,当 (,0),()单调递减有 1,()而(0)=0,所以当 (,0),()0所以()在(1,)上有唯一零点,(,0)上无零点即()在(1,0)上有唯一零点所以 0,ln(1+)+21+1(1+)2 ln1+1+2(1+)2 0故()0 对 0,+)成立,()在 0,+)上单调递增(III)证明:不妨设 ,由拉格朗日中值定理可得:(+)()(+)=()其中 ,+,即(+)()=()()(0)0=(),其中 (0,),即()(0)=()由()在
14、0,+)上单调递增,故()()(+)()()(0)=()(+)()+()证毕20【答案】(1)因为()=,所以()=,若 0,则()=0 恒成立,所以()在(0,+)上单调递增,无最小值,不满足;若 0,令 f(x)0 xlna,令 f(x)0 xlna,所以()min=(ln)=ln,因为()=ln,定义域 0,所以()=1,所以()0 1,()00 0),则()=2+1(+1)2 0 恒成立所以()在(0,+)上单调递增,又因为(1)=0,ln1+1=0 有唯一解 =1,综上,=1(2)由(1)易知()在(,0)上单调递减,在(0,+)上单调递增,()在(0,1)上单调递减,在(1,+)上
15、单调递增,存在直线 =,其与两条曲线 =()和 =()共有三个不同的交点,设三个不同交点的横坐标分别为 1,2,3,不妨设 1 2 3,显然有 1 0 2 1 3,则肯定有(1)=(2)=(2)=(3)=,注意(),()的结构,易知(ln)=(),所以有(ln)=(),所以有(1)=(ln2),而由 1 0,ln2 0,()在(,0)上单调递减,知 1=ln2,同理 2=ln33=2,所以 1+3=ln2+2,又由(2)=(2)22=2ln22+ln2=22,故 1+3=22,所以存在直线 =,其与两条曲线 =()和 =()共有三个不同的交点,并且从左到右的三个交点的横坐标成等差数列.21【答案】(1)设等比数列的公比为 q,则由题意得 a1=2,则=12 则=11 1 =4 1 12 则 lim=lim41 12=4(2)由题意得2=2(2+21)2=22+(2 3)则(3-2n)d1 当 n=1 时,d1;当 n2 时,13 2恒成立;13 2 1,0)d0 综上 0,1