江蘇省外國(guó)語(yǔ)學(xué)校(215100)何 慧
高考數(shù)學(xué)選擇題出現(xiàn)新題型“多選題”,這比以前的“單選題”增加了難度,不便于直接運(yùn)用排除法迅速獲解。基于此,筆者對(duì)導(dǎo)數(shù)部分“多選題”進(jìn)行歸類解析,以便學(xué)生熟悉新題型,增強(qiáng)解題體驗(yàn),不斷積累解題經(jīng)驗(yàn)。
[例1](多選題)(2021 年北京師大附中期中考試試題)下列函數(shù)中,存在極值點(diǎn)的是( )。
對(duì)于選項(xiàng)B,函數(shù)y=根據(jù)指數(shù)函數(shù)的圖像與性質(zhì),當(dāng)x<0 時(shí),函數(shù)y=2|x|單調(diào)遞減,當(dāng)x>0 時(shí),函數(shù)y=2|x|單調(diào)遞增,所以函數(shù)y=2|x|在x=0處取得極小值。
對(duì)于選項(xiàng)C,函數(shù)y=?2x3?x,則y′=?6x2?1 <0,所以函數(shù)y=?2x3?x在R 上單調(diào)遞減,沒(méi)有極值點(diǎn)。
綜上,應(yīng)選B,D,E。
評(píng)注:一般地,分析f(x)是否存在極值點(diǎn),不是考查方程f′(x)=0是否有解,而是考查導(dǎo)函數(shù)在某點(diǎn)附近左右兩側(cè)的單調(diào)性是否相反,即考查導(dǎo)函數(shù)是否存在變號(hào)零點(diǎn)。
[例2](多選題)(2021 年山東省日照實(shí)驗(yàn)高級(jí)中學(xué)階段性考試試題)函數(shù)y=f(x)的導(dǎo)函數(shù)y=f′(x)的圖像如圖1 所示,以下命題錯(cuò)誤的是( )。
圖1
A.?3是函數(shù)y=f(x)的極值點(diǎn)
B.?1是函數(shù)y=f(x)的最小值點(diǎn)
C.y=f(x)在區(qū)間(?3,1)上單調(diào)遞增
D.y=f(x)在x=0處切線的斜率小于零
解析:根據(jù)導(dǎo)函數(shù)的圖像可知,當(dāng)x∈(?∞,?3)時(shí),f′(x) <0,在x∈(?3,1)時(shí),f′(x) >0,所以函數(shù)y=f(x)在(?∞,?3)上單調(diào)遞減,在(?3,1)上單調(diào)遞增,則x=?3是函數(shù)y=f(x)的極值點(diǎn)。
因?yàn)楹瘮?shù)y=f(x)在(?3,1)上單調(diào)遞增,所以?1不是函數(shù)y=f(x)的最小值點(diǎn)。
因?yàn)楹瘮?shù)y=f(x)在x=0 處的導(dǎo)數(shù)大于0,所以y=f(x)在x=0處切線的斜率大于0。
綜上,命題錯(cuò)誤的選項(xiàng)為B,D。
評(píng)注:以圖為載體考查導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用,解題切入點(diǎn)是認(rèn)真觀察圖形特點(diǎn)。
[例3](多選題)(2020 年山東省泰安第二中學(xué)月 考題)設(shè)f′(x)為函數(shù)f(x)的導(dǎo)函數(shù),已知
評(píng)注:本題還可以靈活運(yùn)用特例法獲解。取適合題意的函數(shù)f(x)=2,則易知A,B 錯(cuò)誤,又多選,故選C,D。
[例5](多選題)(2021 年北京師大附中試題)設(shè)函數(shù)f(x)=
則函數(shù)g(x)(即xf(x))在()1,+∞上單調(diào)遞增,在(0,1)上單調(diào)遞減。故函數(shù)g(x)(即xf(x))的極小值為g(1)=f(1)=故選A,B,C。
評(píng)注:本題的解題關(guān)鍵是準(zhǔn)確分析函數(shù)xf(x)的單調(diào)性和極值,從而需要考慮導(dǎo)數(shù)的運(yùn)算法則。對(duì)題設(shè)條件x2f′(x)+xf(x)=lnx進(jìn)行適當(dāng)變形,有利于問(wèn)題的分析與求解。,則下列說(shuō)法正確的是( )。
A.f(x)定義域是(0,+∞)
B.x∈(0,1)時(shí),f(x)圖像位于x軸下方
C.f(x)存在單調(diào)遞增區(qū)間
D.f(x)有且僅有兩個(gè)極值點(diǎn)
E.f(x)在區(qū)間(1,2)上有最大值
[例4](多選題)(2020 年山東省濟(jì)南市章丘區(qū)試題)定義在(0,+∞)上的函數(shù)f(x)的導(dǎo)函數(shù)為f′(x),且(x+1)f′(x)?f(x) 因?yàn)?x+1)f′(x)?f(x) 據(jù)此可知,f(x)存在單調(diào)遞增區(qū)間,故選項(xiàng)C正確;f(x)有且僅有1 個(gè)極小值點(diǎn),故選項(xiàng)D 不正確;f(x)在區(qū)間(1,2)上先減后增,沒(méi)有最大值,所以選項(xiàng)E不正確。 綜上,應(yīng)選B,C。 評(píng)注:本題還可以借助數(shù)形結(jié)合法加以巧解。先根據(jù)導(dǎo)數(shù)分析函數(shù)的性質(zhì),再畫(huà)出函數(shù)的大致圖像,最后觀察圖像即可確定結(jié)論。 [例6](多選題)(2020 年山東省棗莊市高三訓(xùn)練題)關(guān)于函數(shù)f(x)=+lnx,下列判斷正確的是( )。 A.x=2是f(x)的極大值點(diǎn) B.函數(shù)y=f(x)?x有且只有1個(gè)零點(diǎn) C.存在正實(shí)數(shù)k,使得f(x)>kx恒成立 D.對(duì)任意兩個(gè)正實(shí)數(shù)x1,x2,且x2>x1,若f(x1)=f(x2),則x1+x2>4 設(shè)函數(shù)h(x)=x?xlnx?4(x>0),則h′(x)=?lnx,易知函數(shù)h(x) 在(0,1) 上單調(diào)遞增,在(1,+∞)上單調(diào)遞減,所以h(x) ≤h(1)=?3 <0,g′(x) <0,函數(shù)g(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞減。又當(dāng)x→+∞時(shí),g(x)>0且g(x) →0,所以根據(jù)(?)式可得k≤0,這顯然與k為正實(shí)數(shù)矛盾。故不存在正實(shí)數(shù)k,使得f(x)>kx恒成立,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤。 (4)由(1)知,f(x)在(0,2)上單調(diào)遞減,在(2,+∞)上單調(diào)遞增,x=2 是f(x)的極小值點(diǎn)。由于任意兩個(gè)正實(shí)數(shù)x1,x2,且x2>x1,f(x1)=f(x2),故0 由于t>1,則tlnt>0,故證2t2?2 ?4tlnt>0(t>1()??)。 綜上,應(yīng)選B,D。 評(píng)注:本題設(shè)計(jì)較好,側(cè)重考查由導(dǎo)數(shù)知識(shí)求解函數(shù)的極值點(diǎn)、零點(diǎn)問(wèn)題以及函數(shù)與不等式的綜合問(wèn)題,其中選項(xiàng)C,D 難度較大,對(duì)學(xué)生分析與解決問(wèn)題的能力有較好的考查。類型六、以“多選題”的形式考查導(dǎo)數(shù)與其他知識(shí)的綜合運(yùn)用