《(新課標(biāo))2020高考數(shù)學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 第2章 第11節(jié) 導(dǎo)數(shù)在研究函數(shù)中的應(yīng)用(一)課時作業(yè) 理》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(新課標(biāo))2020高考數(shù)學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 第2章 第11節(jié) 導(dǎo)數(shù)在研究函數(shù)中的應(yīng)用(一)課時作業(yè) 理(7頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、課時作業(yè)(十四) 導(dǎo)數(shù)在研究函數(shù)中的應(yīng)用(一)
一、選擇題
1.(2020·山東高考預(yù)測)已知函數(shù)f(x)的定義域為R,其導(dǎo)函數(shù)f′(x)的圖象如圖所示,則對于任意x1,x2∈R(x1≠x2),下列結(jié)論正確的是( )
①f(x)<0恒成立;
②(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]>0;
③(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]<0;
④f>;
⑤f<.
A.①③ B.①③④
C.②④ D.③⑤
答案:D
解析:由f′(x)的圖象知,函數(shù)在R上為減函數(shù),且遞減的速度逐漸減慢,函數(shù)y=f(x)的示意圖如圖所示.
由圖象知,③⑤正確.故應(yīng)選D.
2.若函數(shù)y
2、=a(x3-x)的遞減區(qū)間為,則a的取值范圍是( )
A.(0,+∞) B.(-1,0)
C.(1,+∞) D.(0,1)
答案:A
解析:y′=a(3x2-1),
解3x2-1<0,得-0.
故應(yīng)選A.
3.(2020·山西高考信息優(yōu)化卷)已知對任意m∈R,直線x+y+m=0都不是f(x)=x3-3ax(a∈R)的切線,則a的取值范圍是( )
A. B.
C. D.
答案:B
解析:由題意,得f′(x)=3x2-3a≠-1,即a≠x2+.
∵x∈R,∴x2+≥,解得a
3、<.故應(yīng)選B.
4.(2020·惠州模擬)函數(shù)y=f′(x)是函數(shù)y=f(x)的導(dǎo)函數(shù),且函數(shù)y=f(x)在點P(x0,f(x0))處的切線為l:y=g(x)=f′(x0)·(x-x0)+f(x0),F(xiàn)(x)=f(x)-g(x),如果函數(shù)y=f(x)在區(qū)間[a,b]上的圖象如圖所示,且a
4、x)-f′(x0),
∴F′(x0)=f′(x0)-f′(x0)=0.
又當(dāng)xx0時,函數(shù)F(x)為增函數(shù).
故應(yīng)選B.
5.(2020·湖南)若0ln x2-ln x1
B.e x2-e x1x1e x2
D.x2e x1
5、一個極值點,即f(x)=ex-ln x在(0,1)上不是單調(diào)函數(shù),無法判斷f(x1)與f(x2)的大小,故A,B錯;構(gòu)造函數(shù)g(x)=,則g′(x)==,故函數(shù)g(x)=在(0,1)上單調(diào)遞減,故g(x1)>g(x2),x2e x1>x1e x2.故應(yīng)選C.
6.(2020·江西上饒模擬)已知f(x)=x3-3x+m,在區(qū)間[0,2]上任取三個數(shù)a,b,c,均存在以f(a),f(b),f(c)為邊長的三角形,則m的取值范圍是( )
A.(2,+∞) B.(4,+∞)
C.(6,+∞) D.(8,+∞)
答案:C
解析:由f′(x)=3x2-3=0,得x1=1,x2=-1(舍去),所
6、以函數(shù)f(x)在區(qū)間[0,1)上單調(diào)遞減,在區(qū)間(1,2]上單調(diào)遞增,則f(x)min=f(1)=m-2,由于f(0)=m,f(2)=m+2,所以f(x)max=f(2)=m+2.
由題意知,f(1)=m-2>0,①
由f(1)+f(1)>f(2),得-4+2m>2+m,②
由①②,得m>6,故應(yīng)選C.
二、填空題
7.函數(shù)f(x)=的單調(diào)遞減區(qū)間是________.
答案:(0,1),(1,e)
解析:f′(x)=,令f′(x)<0,得
∴0<x<1或1<x<e,
故函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間是(0,1)和(1,e).
8.已知函數(shù)f(x)=x3+3mx2+nx+m2在x=-1處
7、有極值0,則m+n=________.
答案:11
解析:∵f′(x)=3x2+6mx+n,
∴由已知,可得
∴或
當(dāng)時,f′(x)=3x2+6x+3=3(x+1)2≥0恒成立,與x=-1是極值點矛盾,
當(dāng)時,f′(x)=3x2+12x+9=3(x+1)(x+3),
顯然x=-1是極值點,符合題意,∴m+n=11.
9.(2020·德州模擬)已知f(x)=xex,g(x)=-(x+1)2+a,若?x1,x2∈R,使得f(x2)≤g(x1)成立,則實數(shù)a的取值范圍是________.
答案:
解析:∵?x1,x2∈R,使得f(x2)≤g(x1)成立,
∴f(x)的最小值
8、小于或等于g(x)的最大值即可.
∵f(x)=xex,
∴f′(x)=(xex)′=ex+xex=(1+x)ex,
∴當(dāng)x>-1時,f′(x)>0,即f(x)在(-1,+∞)上為增函數(shù),
當(dāng)x<-1時,f′(x)<0,即f(x)在(-∞,-1)上為減函數(shù),
∴f(x)min=f(-1)=-1·e-1=-.
又∵g(x)=-(x+1)2+a,
∴g′(x)=-2(x+1),
∴在(-∞,-1)上g(x)為增函數(shù),
在(-1,+∞)上g(x)為減函數(shù),
∴g(x)max=g(-1)=0+a=a,
依題意可知,a≥-.
10.(2020·濟(jì)南模擬)已知函數(shù)f(x)的定義域為[
9、-1,5],部分對應(yīng)值如下表:
x
-1
0
4
5
f(x)
1
2
2
1
f(x)的導(dǎo)函數(shù)y=f′(x)的圖象如圖所示,
下列關(guān)于函數(shù)f(x)的命題:
①函數(shù)f(x)的值域為[1,2];
②函數(shù)f(x)在[0,2]上是減函數(shù);
③如果當(dāng)x∈[-1,t]時,f(x)的最大值是2,那么t的最大值為4;
④當(dāng)1
10、x=4時,y=f(x)取極大值,當(dāng)x=2時,y=f(x)取極小值,因為f(2)的值不確定,故①④不正確;對于③,t的最大值為5.
三、解答題
11.(2020·山東)設(shè)函數(shù)f(x)=aln x+,其中a為常數(shù).
(1)若a=0,求曲線y=f(x)在點(1,f(1))處的切線方程;
(2)討論函數(shù)f(x)的單調(diào)性.
解:由題意知,當(dāng)a=0時,f(x)=,x∈(0,+∞).
此時f′(x)=,可得f′(1)=,
又f(1)=0,
所以曲線y=f(x)在(1,f(1))處的切線方程為x-2y-1=0.
(2)函數(shù)f(x)的定義域為(0,+∞).
f′(x)=+=.
當(dāng)a≥0時,
11、f′(x)>0,函數(shù)f(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞增.
當(dāng)a<0時,令g(x)=ax2+(2a+2)x+a,
由于Δ=(2a+2)2-4a2=4(2a+1),
①當(dāng)a=-時,Δ=0,f′(x)=≤0,函數(shù)f(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞減.
②當(dāng)a<-時,Δ<0,g(x)<0,
f′(x)<0,函數(shù)f(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞減.
③當(dāng)-<a<0時,Δ>0.
設(shè)x1,x2(x1<x2)是函數(shù)g(x)的兩個零點,
則x1=,x2=.
由x1=
=>0,
所以x∈(0,x1)時,g(x)<0,f′(x)<0,函數(shù)f(x)單調(diào)遞減;
x∈(x1,x2)時,g(x)>0,f′(
12、x)>0,函數(shù)f(x)單調(diào)遞增;
x∈(x2,+∞)時,g(x)<0,f′(x)<0,函數(shù)f(x)單調(diào)遞減.
綜上,當(dāng)a ≥0時,函數(shù)f(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞增;
當(dāng)a≤-時,函數(shù)f(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞減;
當(dāng)-<a<0時,
f(x)在,
上單調(diào)遞減,在
上單調(diào)遞增.
12.(2020·江西)已知函數(shù)f(x)=(x2+bx+b)·(b∈R).
(1)當(dāng)b=4時,求f(x)的極值;
(2)若f(x)在區(qū)間上單調(diào)遞增,求b的取值范圍.
解:(1)當(dāng)b=4時,f′(x)=,
由f′(x)=0,得x=-2或x=0.
當(dāng)x∈(-∞,-2)時,f′(x)<0,f(x
13、)單調(diào)遞減;
當(dāng)x∈(-2,0)時,f′(x)>0,f(x)單調(diào)遞增;
當(dāng)x∈時,f′(x)<0,f(x)單調(diào)遞減.
故當(dāng)x=-2時f(x)取得極小值,f(-2)=0,
當(dāng)x=0時f(x)取得極大值,f(0)=4.
(2)f′(x)=,
因為當(dāng)x∈時,<0,
依題意,當(dāng)x∈時,有5x+(3b-2)≤0,
從而+(3b-2)≤0,解得b≤.
所以b的取值范圍為.
13.(2020·福建漳州七校聯(lián)考)已知函數(shù)f(x)=x3+ax2+bx(a,b∈R)圖象過點P(1,2),且f(x)在點P處的切線與直線y=8x+1平行.
(1)求a,b的值;
(2)若f(x)≤m+在[-
14、1,1]上恒成立,求正數(shù)m的取值范圍.
解:(1)f′(x)=3x2+2ax+b,
由已知得即
解得
(2)由(1)知,f(x)=x3+4x2-3x,
若f(x)≤m+在[-1,1]上恒成立,
只須f(x)max≤m+.
∵f′(x)=3x2+8x-3,
∴令f′(x)>0,解得x>或x<-3,則f(x)在和(-∞,-3)上單調(diào)遞增;
令f′(x)<0,解得-3<x<,則f(x)在上單調(diào)遞減,
∴f(x)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.
又f(-1)=-1+4+3=6,f(1)=1+4-3=2,
∴f(x)max=6,則m+≥6.
由m>0,得m2-6m+5≥0,
解得m≥5或0<m≤1.
故m的取值范圍是(0,1]∪[5,+∞).