《高考數(shù)學(xué)復(fù)習(xí):第九章 :第二節(jié)導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用一演練知能檢測(cè)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高考數(shù)學(xué)復(fù)習(xí):第九章 :第二節(jié)導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用一演練知能檢測(cè)(6頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、 精品資料
第二節(jié) 導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用(一)
[全盤(pán)鞏固]
1.已知定義在R上的函數(shù)f(x),其導(dǎo)函數(shù)f′(x)的大致圖象如圖所示,則下列敘述正確的是( )[來(lái)源:數(shù)理化網(wǎng)]
A.f(b)>f(c)>f(d) B.f(b)>f(a)>f(e)
C.f(c)>f(b)>f(a) D.f(c)>f(e)>f(d)
解析:選C 依題意得,當(dāng)x∈(-∞,c)時(shí),f′(x)>0;當(dāng)x∈(c,e)時(shí),f′(x)<0;當(dāng)x∈(e,
2、+∞)時(shí),f′(x)>0.因此,函數(shù)f(x)在(-∞,c)上是增函數(shù),在(c,e)上是減函數(shù),在(e,+∞)上是增函數(shù),又a<b<c,所以f(c)>f(b)>f(a).
2.(2014·淄博模擬)若函數(shù)f(x)=ax3+bx2+cx+d有極值,則導(dǎo)函數(shù)f′(x)的圖象不可能是( )
解析:選D 若函數(shù)f(x)=ax3+bx2+cx+d有極值,則此函數(shù)在某點(diǎn)兩側(cè)的單調(diào)性相反,也就是說(shuō)導(dǎo)函數(shù)f′(x)在此點(diǎn)兩側(cè)的導(dǎo)函數(shù)值的符號(hào)相反,所以導(dǎo)函數(shù)的圖象要穿過(guò)x軸,觀察四個(gè)選項(xiàng)中的圖象只有D項(xiàng)是不符合要求的,即f′(x)的圖象不可能是D.
3.函數(shù)y=
3、x2-ln x的單調(diào)遞減區(qū)間為( )
A.(-1,1] B.(0,1]
C.[1,+∞) D.(0,+∞)
解析:選B 函數(shù)y=x2-ln x的定義域?yàn)?0,+∞),y′=x-=,令y′≤0,可得0<x≤1.
4.(2013·福建高考)設(shè)函數(shù)f(x)的定義域?yàn)镽,x0(x0≠0)是f(x)的極大值點(diǎn),以下結(jié)論一定正確的是( )
A.?x∈R,f(x)≤f(x0) B.-x0是f(-x)的極小值點(diǎn)
C.-x0是-f(x)的極小值點(diǎn) D.-x0是-f(-x)的極小值點(diǎn)
解析:選D
4、取函數(shù)f(x)=x3-x,則x=-為f(x)的極大值點(diǎn),但f(3)>f,排除A;取函數(shù)f(x)=-(x-1)2,則x=1是f(x)的極大值點(diǎn),但-1不是f(-x)的極小值點(diǎn),排除B;-f(x)=(x-1)2,-1不是-f(x)的極小值點(diǎn),排除C.
5.(2014·溫州模擬)定義在上的函數(shù)f(x),f′(x)是它的導(dǎo)函數(shù),且恒有f(x)<f′(x)·tan x成立,則( )
A.f>f B.f(1)<2fsin 1
C.f>f D.f<f
解析:選D 由f(x)<f′(x
5、)tan x,得cos xf(x)-f′(x)sin x<0,則>0,即在上為單調(diào)遞增函數(shù),故選D.
6.(2013·湖北高考)已知a為常數(shù),函數(shù)f(x)=x(ln x-ax)有兩個(gè)極值點(diǎn)x1,x2(x1<x2),則( )
A.f(x1)>0,f(x2)>- B.f(x1)<0,f(x2)<-
C.f(x1)>0,f(x2)<- D.f(x1)<0,f(x2)>-
解析:選D f′(x)=ln x-2ax+1,依題意知f′(x)=0有兩個(gè)不等實(shí)根x1,x2.
即曲
6、線y1=1+ln x與y2=2ax有兩個(gè)不同交點(diǎn),如圖.由直線y=x是曲線y1=1+ln x的切線,可知:0<2a<1,且0<x1<1<x2.∴a∈.由0<x1<1,得f(x1)=x1(ln x1-ax1)<0,當(dāng)x1<x<x2時(shí),f′(x)>0,當(dāng)x>x2時(shí),f′(x)<0,∴f(x2)>f(1)=-a>-.
7.(2014·鄭州模擬)若函數(shù)f(x)=x3-x2+ax+4恰在[-1,4]上單調(diào)遞減,則實(shí)數(shù)a的值為_(kāi)_______.
解析:∵f(x)=x3-x2+ax+4,∴f′(x)=x2
7、-3x+a.又函數(shù)f(x)恰在[-1,4]上單調(diào)遞減,∴-1,4是f′(x)=0的兩根,∴a=-1×4=-4.[來(lái)源:]
答案:-4
8.已知函數(shù)f(x)=x3+3mx2+nx+m2在x=-1時(shí)有極值0,則m+n=________.
解析:∵f′(x)=3x2+6mx+n,∴由已知可得∴或
當(dāng)時(shí),f′(x)=3x2+6x+3=3(x+1)2≥0恒成立與x=-1是極值點(diǎn)矛盾,
當(dāng)時(shí),f′(x)=3x2+12x+9=3(x+1)(x+3),顯然x=-1是極值點(diǎn),符合題意,∴m+n=11.
答案:11
9.已知函數(shù)f(x)的定義域?yàn)閇-1,5],部分對(duì)應(yīng)值如表,
x
-1
8、
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,
下列是關(guān)于函數(shù)f(x)的命題:
①函數(shù)f(x)的值域?yàn)閇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(shí),f(x)的最大值是2,那么t的最大值為4;
④當(dāng)1<a<2時(shí),函數(shù)y=f(x)-a有4個(gè)零點(diǎn).
其中真命題的是________(填寫(xiě)序號(hào)).
解析:由題意可知函數(shù)f(x)的單調(diào)增區(qū)間為(-1,0),(2,4);單調(diào)減區(qū)間為(0,2),(4,5),且f(x)的極小值為f(2),由于f(2)未知,故①④均錯(cuò)誤,又因?yàn)閒(x)的
9、最大值為f(0)=f(4)=2,故③錯(cuò)誤.[來(lái)源:]
答案:②
10.(2013·新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅰ)已知函數(shù)f(x)=ex(ax+b)-x2-4x,曲線y=f(x)在點(diǎn)(0,f(0))處的切線方程為y=4x+4.
(1)求a,b的值;
(2)討論f(x)的單調(diào)性,并求f(x)的極大值.
解:(1)f′(x)=ex(ax+a+b)-2x-4.由已知得f(0)=4,f′(0)=4.
故b=4,a+b=8.從而a=4,b=4.[來(lái)源:]
(2)由(1)知,f(x)=4ex(x+1)-x2-4x,f′(x)=4ex(x+2)-2x-4=4(x+2).
令f′(x)=0得,x=-
10、ln 2或x=-2.從而當(dāng)x∈(-∞,-2)∪(-ln 2,+∞)時(shí),f′(x)>0;
當(dāng)x∈(-2,-ln 2)時(shí),f′(x)<0.故f(x)在(-∞,-2),(-ln 2,+∞)上單調(diào)遞增,在(-2,-ln 2)上單調(diào)遞減.
當(dāng)x=-2時(shí),函數(shù)f(x)取得極大值,極大值為f(-2)=4(1-e-2).
11.已知函數(shù)f(x)=ax3+bx+c在點(diǎn)x=2處取得極值c-16.
(1)求a,b的值;
(2)若f(x)有極大值28,求f(x)在[-3,3]上的最小值.
解:(1)因?yàn)閒(x)=ax3+bx+c,所以f′(x)=3ax2+b,
由于f(x)在點(diǎn)x=2處取得極
11、值c-16,
故有即
化簡(jiǎn)得解得經(jīng)檢驗(yàn)符合題意.
故a=1,b=-12.
(2)由(1)知f(x)=x3-12x+c,f′(x)=3x2-12=3(x-2)(x+2).令f′(x)=0,得x1=-2,x2=2.
當(dāng)x∈(-∞,-2)時(shí),f′(x)>0,故f(x)在(-∞,-2)上為增函數(shù);[來(lái)源:]
當(dāng)x∈(-2,2)時(shí),f′(x)<0,故f(x)在(-2,2)上為減函數(shù);
當(dāng)x∈(2,+∞)時(shí),f′(x)>0,故f(x)在(2,+∞)上為增函數(shù).
由此可知f(x)在x1=-2處取得極大值f(-2)=16+c,在x2=2處取得極小值f(2)=c-16.
由題
12、設(shè)條件知16+c=28,解得c=12.
此時(shí)f(-3)=9+c=21,f(3)=-9+c=3,f(2)=c-16=-4,
因此f(x)在[-3,3]上的最小值為f(2)=-4.
12.已知函數(shù)f(x)=ln x-ax2+x,a∈R.
(1)求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間;
(2)是否存在實(shí)數(shù)a,使得函數(shù)f(x)的極值大于0?若存在,求a的取值范圍;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
解:(1)由題意得,函數(shù)f(x)的定義域?yàn)?0,+∞),f′(x)=-ax+1=-.
①當(dāng)a=0時(shí),f′(x)=,∵x>0,∴f′(x)>0.∴函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為(0,+∞).
②當(dāng)a≠0時(shí),令
13、f′(x)=0,得-=0,∵x>0,∴ax2-x-1=0,Δ=1+4a.
(ⅰ)當(dāng)Δ≤0,即a≤-時(shí),得ax2-x-1≤0,故f′(x)≥0,∴函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為(0,+∞).
(ⅱ)當(dāng)Δ>0,即a>-時(shí),方程ax2-x-1=0的兩個(gè)實(shí)根分別為x1=,x2=.若-<a<0,則x1<0,x2<0,此時(shí),當(dāng)x∈(0,+∞)時(shí),f′(x)>0.
∴函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為(0,+∞),
若a>0,則x1<0,x2>0,此時(shí),當(dāng)x∈(0,x2)時(shí),f′(x)>0,當(dāng)x∈(x2,+∞)時(shí),f′(x)<0.
14、
∴函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為,單調(diào)遞減區(qū)間為.
綜上所述,當(dāng)a>0時(shí),函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為,單調(diào)遞減區(qū)間為;當(dāng)a≤0時(shí),函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為(0,+∞),無(wú)單調(diào)遞減區(qū)間.
(2)由(1)得,當(dāng)a≤0時(shí),函數(shù)f(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞增,故函數(shù)f(x)無(wú)極值;
當(dāng)a>0時(shí),函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為,單調(diào)遞減區(qū)間為,則f(x)有極大值,極大值為f(x2)=ln x2-ax+x2,其中x2=.
而ax-x2-1=0,即ax=x2+1,∴f(x2)=ln x2+.設(shè)函數(shù)h(x)=ln x+(x>0),則h′(x)=+>0,則h(x)=ln
15、x+在(0,+∞)上為增函數(shù).
又h(1)=0,則h(x)>0等價(jià)于x>1.∴f(x2)=ln x2+>0等價(jià)于x2>1.即當(dāng)a>0時(shí),方程ax2-x-1=0的正根大于1.
設(shè)φ(x)=ax2-x-1,由于φ(x)的圖象是開(kāi)口向上的拋物線,且經(jīng)過(guò)點(diǎn)(0,-1),對(duì)稱軸x=>0,則只需φ(1)<0,即a-1-1<0,解得a<2,又a>0,所以0<a<2.
故存在滿足條件的實(shí)數(shù)a,且實(shí)數(shù)a的取值范圍為(0,2).
[沖擊名校]
設(shè)函數(shù)f(x)=xex.
(1) 求f(x)的單調(diào)區(qū)間與極值;
(2) (2)是否存在
16、實(shí)數(shù)a,使得對(duì)任意的x1、x2∈(a,+∞),當(dāng)x1<x2時(shí)恒有>成立?若存在,求a的取值范圍;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
解:(1)f′(x)=(1+x)ex.令f′(x)=0,得x=-1.f′(x),f(x)隨x的變化情況如下:
x
(-∞,-1)
-1
(-1,+∞)
f′(x)
-
0
+
f(x)
↘
極小值
↗
∴f(x)的單調(diào)遞減區(qū)間是(-∞,-1),單調(diào)遞增區(qū)間是(-1,+∞);
f(x)極小值=f(-1)=-.
(2) 設(shè)g(x)=,由題意,對(duì)任意的x1、x2∈(a,+∞),當(dāng)x1<x2時(shí)恒有g(shù)(x2)>g(x1),即y
17、=g(x)在(a,+∞)上是單調(diào)遞增函數(shù).
(3) 又g′(x)====,∴?x∈(a,+∞),g′(x)≥0.
令h(x)=x2ex-axex-aex+aea,h′(x)=2xex+x2ex-a(1+x)ex-aex=x(x+2)ex-a(x+2)ex=(x+2)(x-a)ex.若a≥-2,當(dāng)x>a時(shí),h′(x)>0,h(x)為(a,+∞)上的單調(diào)遞增函數(shù),∴h(x)>h(a)=0,不等式成立.若a<-2,當(dāng)x∈(a,-2)時(shí),h′(x)<0,h(x)為(a,-2)上的單調(diào)遞減函數(shù),∴?x0∈(a,-2),h(x0)<h(a)=0,與?x∈(a,+∞),h(x)≥0矛盾.綜上,a的取值范圍為[-2,+∞).