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1、
高考數學精品復習資料
2019.5
課時跟蹤訓練(十六)
[基礎鞏固]
一、選擇題
1.(20xx·四川卷)已知a為函數f(x)=x3-12x的極小值點,則a=( )
A.-4 B.-2
C.4 D.2
[解析] 由題意得f′(x)=3x2-12,由f′(x)=0得x=±2,當x∈(-∞,-2)時,f′(x)>0,函數f(x)單調遞增,當x∈(-2,2)時,f′(x)<0,函數f(x)單調遞減,當x∈(2,+∞)時,f′(x)>0,函數f(x)單調遞增,所以a=2.
[答
2、案] D
2.設函數f(x)=+lnx,則( )
A.x=為f(x)的極大值點
B.x=為f(x)的極小值點
C.x=2為f(x)的極大值點
D.x=2為f(x)的極小值點
[解析] ∵f(x)=+lnx,∴f′(x)=-+=(x>0),由f′(x)=0得x=2.當x∈(0,2)時,f′(x)<0,f(x)為減函數;當x∈(2,+∞)時,f′(x)>0,f(x)為增函數,∴x=2為f(x)的極小值點.
[答案] D
3.若商品的年利潤y(萬元)與年產量x(百萬件)的函數關系式為y=-x3+27x+123(x>0),則獲得最大利潤時的年產量為( )
3、A.1百萬件 B.2百萬件
C.3百萬件 D.4百萬件
[解析] y′=-3x2+27=-3(x+3)(x-3),當0<x<3時,y′>0;
當x>3時,y′<0.
故當x=3時,該商品的年利潤最大.
[答案] C
4.設函數f(x)在R上可導,其導函數為f ′(x),且函數y=(1-x)f ′(x)的圖象如圖所示,則下列結論中一定成立的是( )
A.函數f(x)有極大值f(2)和極小值f(1)
B.函數f(x)有極大值f(-2)和極小值f(1)
C.函數f(x)有極大值f(2)和極小值f(-2)
D.函數f(x)有極大值f(-2)和極小
4、值f(2)
[解析] 由圖可知當x<-2時,(1-x)f ′(x)>0;當-2<x<1時,(1-x)f ′(x)<0;當1<x<2時,(1-x)f ′(x)>0;當x>2時,(1-x)f ′(x)<0.所以x<-2或x>2時f ′(x)>0;-2<x<1或1<x<2時f ′(x)<0,所以函數f(x)在(-∞,-2)和(2,+∞)上單調遞增;在(-2,1)和(1,2)上單調遞減.所以當x=-2時函數f(x)取得極大值;當x=2時函數f(x)取得極小值.故D正確.
[答案] D
5.
5、(20xx·河北三市二聯(lián))若函數f(x)=x3-x2+2bx在區(qū)間[-3,1]上不是單調函數,則函數f(x)在R上的極小值為( )
A.2b- B.b-
C.0 D.b2-b3
[解析] f′(x)=x2-(2+b)x+2b=(x-b)·(x-2),∵函數f(x)在區(qū)間[-3,1]上不是單調函數,∴-3<b<1,則由f′(x)>0,得x<b或x>2,由f′(x)<0,得b<x<2,∴函數f(x)的極小值為f(2)=2b-.
[答案] A
6.若函數f(x)=x3-3x在(a,6-a2)上有最小值,則實數a的取值范圍
6、是( )
A.(-,1) B.[-,1)
C.[-2,1) D.(-2,1)
[解析] 由f′(x)=3x2-3=0,得x=±1,且x=-1為函數的極大值點,x=1為函數的極小值點.若函數f(x)在區(qū)間(a,6-a2)上有最小值,則函數f(x)的極小值點必在區(qū)間(a,6-a2)內,且左端點的函數值不小于f(1),即實數a滿足得
解得-2≤a<1,故選C.
[答案] C
二、填空題
7.f(x)=的極小值為________.
[解析] f′(x)==.
令f′(x)<0,得x<-2或x>1.
令f′(x)>0,得-2<x<
7、1.
∴f(x)在(-∞,-2),(1,+∞)上是減函數,在(-2,1)上是增函數,
∴f(x)極小值=f(-2)=-.
[答案] -
8.函數f(x)=ex-x(e為自然對數的底數)在區(qū)間[-1,1]上的最大值是________.
[解析] 因為f(x)=ex-x,所以f′(x)=ex-1.令f′(x)=0,得x=0.且當x>0時,f′(x)=ex-1>0,x<0時,f′(x)=ex-1<0,即函數在x=0處取得極小值,f(0)=1,又f(-1)=+1,f(1)=e-1,綜合比較得函數f(x)=ex-x在區(qū)間[-1,1]上的最大值是e-1.
[答案] e-
8、1
9.若f(x)=x(x-c)2在x=2處有極大值,則常數c的值為________.
[解析] f′(x)=(x-c)2+2(x-c)x=(x-c)(3x-c),
因為函數f(x)在x=2處有極大值,
所以f′(2)=0,得c=6或c=2,
當c=6時,由f′(x)>0,得x<2或x>6;由f′(x)<0,得2<x<6,所以f(x)在x=2處取得極大值.
當c=2時,由f′(x)>0,得x<或x>2;由f′(x)<0,得<x<2,所以f(x)在x=2處取得極小值.不合題意.
綜上所述,c=6.
[答案]
9、6
三、解答題
10.已知函數f(x)=x-alnx(a∈R),
(1)當a=2時,求曲線y=f(x)在點A(1,f(1))處的切線方程;
(2)求函數f(x)的極值.
[解] 函數f(x)的定義域為(0,+∞),f′(x)=1-.
(1)當a=2時,f(x)=x-2lnx,f′(x)=1-(x>0),
因而f(1)=1,f′(1)=-1,
所以曲線y=f(x)在點A(1,f(1))處的切線方程為y-1=-(x-1),即x+y-2=0.
(2)由f′(x)=1-=,x>0知:
①當a≤0時,f′(x)>0,函數f(x)為(0,+∞)上的增函數,函數f(x)
10、無極值;
②當a>0時,由f′(x)=0,解得x=a.
又當x∈(0,a)時,f′(x)<0;當x∈(a,+∞)時,f′(x)>0,
從而函數f(x)在x=a處取得極小值,且極小值為f(a)=a-alna,無極大值.
綜上,當a≤0時,函數f(x)無極值;
當a>0時,函數f(x)在x=a處取得極小值a-alna,無極大值.
[能力提升]
11.(20xx·浙江金華、麗水、衢州十二校聯(lián)考)如圖,已知直線y=kx+m與曲線y=f(x)相切于兩點,則F(x)=f(x)-kx有( )
A.1個極大值點,2個極小值點
B.2個極大值點,1個極小
11、值點
C.3個極大值點,無極小值點
D.3個極小值點,無極大值點
[解析] F′(x)=f′(x)-k,如圖所示,從而可知F′(x)共有三個零點x1,x2,x3,由圖可知,F(xiàn)(x)在(-∞,x1)上單調遞減,在(x1,x2)上單調遞增,在(x2,x3)上單調遞減,在(x3,+∞)上單調遞增,∴x1,x3為極小值點,x2為極大值點,即F(x)有1個極大值點,2個極小值點,故選A.
[答案] A
12.(20xx·河北唐山一模)直線y=a分別與曲線y=2(x+1),y=x+lnx交于A,B,則|AB|的最小值為( )
A.3 B.2
C. D.
[解析] 當y=a時
12、,2(x+1)=a,x=-1.設方程x+lnx=a的根為t,則t+lnt=a,則|AB|===.設g(t)=-+1(t>0),則g′(t)=-=,令g′(t)=0,得t=1.當t∈(0,1),g′(t)<0;t∈(1,+∞),g′(t)>0,
所以g(t)min=g(1)=,
所以|AB|≥,即|AB|的最小值為.
[答案] D
13.(20xx·全國卷Ⅱ)設函數f(x)=(1-x2)ex.
(1)討論f(x)的單調性;
(2)當x≥0時,f(x)≤ax+1,求a的取值范圍.
[解] (1)f′(x)=(1-2x-x2)ex.
令f′(x)=0得x=
13、-1-,x=-1+.
當x∈(-∞,-1-)時,f′(x)<0;當x∈(-1-,-1+)時,f′(x)>0;當x∈(-1+,+∞)時,f′(x)<0.
所以f(x)在(-∞,-1-),(-1+,+∞)單調遞減,在(-1-,-1+)單調遞增.
(2)f(x)=(1+x)(1-x)ex.
當a≥1時,設函數h(x)=(1-x)ex,h′(x)=-xex<0(x>0),因此h(x)在[0,+∞)單調遞減,而h(0)=1,故h(x)≤1,所以f(x)=(x+1)h(x)≤x+1≤ax+1.
當0<a<1時,設函數g(x)=ex-x-1,g′(x)=e
14、x-1>0(x>0),所以g(x)在[0,+∞)單調遞增,而g(0)=0,故ex≥x+1.
當0<x<1時,f(x)>(1-x)(1+x)2,(1-x)(1+x)2-ax-1=x(1-a-x-x2),取x0=,則x0∈(0,1),(1-x0)·(1+x0)2-ax0-1=0,故f(x0)>ax0+1.不合題意.
當a≤0時,取x0=,則x0∈(0,1),f(x0)>(1-x0)(1+x0)2=1≥ax0+1.不合題意.
綜上,a的取值范圍是[1,+∞).
14.(20xx·山東濰坊模擬)設f(x)=xlnx-ax2+(2a-
15、1)x,a∈R.
(1)令g(x)=f′(x),求g(x)的單調區(qū)間;
(2)已知f(x)在x=1處取得極大值,求實數a的取值范圍.
[解] (1)由f′(x)=lnx-2ax+2a,
可得g(x)=lnx-2ax+2a,x∈(0,+∞).
則g′(x)=-2a=.
當a≤0時,x∈(0,+∞)時,g′(x)>0,函數g(x)單調遞增.
當a>0時,x∈時,g′(x)>0,函數g(x)單調遞增;
x∈時,g′(x)<0,函數g(x)單調遞減.
所以當a≤0時,g(x)的單調增區(qū)間為(0,+∞);
當a>0時,g(x)的單調增區(qū)間為,
單調減區(qū)
16、間為.
(2)由(1)知,f′(1)=0.
①當a≤0時,f′(x)單調遞增,
所以,當x∈(0,1)時,f′(x)<0,f(x)單調遞減;
當x∈(1,+∞)時,f′(x)>0,f(x)單調遞增.
所以f(x)在x=1處取得極小值,不合題意.
②當0<a<時,>1,由(1)知f′(x)在內單調遞增,
可得,當x∈(0,1)時,f′(x)<0,x∈時,f′(x)>0.
所以f(x)在(0,1)內單調遞減,在內單調遞增.
所以f(x)在x=1處取得極小值,不合題意.
③當a=時,=1,
f′(x)在(0,1)內單調遞增,在(1,+∞
17、)內單調遞減.
所以當x∈(0,+∞)時,f′(x)≤f′(1)=0,f(x)單調遞減,不合題意.
④當a>時,0<<1,
當x∈時,f′(x)>0,f(x)單調遞增,
當x∈(1,+∞)時,f′(x)<0,f(x)單調遞減,
所以f(x)在x=1處取得極大值,符合題意.
綜上可知,實數a的取值范圍為.
[延伸拓展]
(20xx·海南華僑中學考前模擬)已知函數f(x)=x3+ax2+bx+c在定義域x∈[-2,2]上表示的曲線過原點,且在x=±1處的切線斜率均為-1.有以下命題 :
①f(x)是奇函數;②若f(x)在[s,t
18、]內遞減,則|t-s|的最大值為4;③若f(x)的最大值為M,最小值為m,則M+m=0;④若對?x∈[-2,2],k≤f′(x)恒成立,則k的最大值為2.
其中正確命題的個數為( )
A.1 B.2
C.3 D.4
[解析] 由題意得函數過原點,則c=0.又f′(x)=3x2+2ax+b,
則解得
所以f(x)=x3-4x,f′(x)=3x2-4=0.
①因為f(-x)=-x3+4x=-f(x),即f(x)是奇函數,①正確;
②由f′(x)≥0得x≥或x≤-,f(x)在內單調遞減.若f(x)在[s,t]內遞減,則t≤,s≥-時,|t-s|的最大值為,②錯誤;
③由奇函數的圖象關于原點對稱可知,最大值與最小值互為相反數,f(x)的最大值為M,最小值為m,則M+m=0,③正確;
④若對?x∈[-2,2],由于f′(x)=3x2-4∈[-4,8],則k≤f′(x)恒成立,則k≤-4,則k的最大值為-4,④錯誤.故正確的個數為2,故選B.
[答案] B