《(福建專用)2013年高考數(shù)學(xué)總復(fù)習(xí) 第二章第12課時 導(dǎo)數(shù)與函數(shù)的單調(diào)性、極值課時闖關(guān)(含解析)》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(福建專用)2013年高考數(shù)學(xué)總復(fù)習(xí) 第二章第12課時 導(dǎo)數(shù)與函數(shù)的單調(diào)性、極值課時闖關(guān)(含解析)(5頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、
(福建專用)2013年高考數(shù)學(xué)總復(fù)習(xí) 第二章第12課時 導(dǎo)數(shù)與函數(shù)的單調(diào)性、極值課時闖關(guān)(含解析)
一、選擇題
1.函數(shù)y=xsinx+cosx在下面哪個區(qū)間內(nèi)是增函數(shù)( )
A.(,) B.(π,2π)
C.(,) D.(2π,3π)
解析:選C.y′=(xsinx+cosx)′=sinx+xcosx-sinx=xcosx,當(dāng)x∈(,)時,恒有xcosx>0.∴原函數(shù)的增函數(shù).故選C.
2.函數(shù)f(x)=x2-2lnx的單調(diào)減區(qū)間是( )
A.(0,1) B.(1,+∞)
C.(-∞,1) D.(-1,1)
解析:選A.∵f′(x
2、)=2x-=(x>0),
∴當(dāng)x∈(0,1)時f′(x)<0,f(x)為減函數(shù),
當(dāng)x∈(1,+∞)時f′(x)>0,f(x)為增函數(shù),∴選A.
3.設(shè)a∈R,若函數(shù)y=ex+ax,x∈R有大于零的極值點,則a的取值范圍是( )
A.a(chǎn)<-1 B.a(chǎn)>-1
C.a(chǎn)>- D.a(chǎn)<-
解析:選A.由y′=(ex+ax)′=ex+a=0得ex=-a,
即x=ln(-a)>0?-a>1?a<-1.
4.(2012·漳州調(diào)研)設(shè)f′(x)是函數(shù)f(x)的導(dǎo)函數(shù),將y=f(x)和y=f′(x)的圖象畫在同一個直角坐標(biāo)系中,不可能正確的是( )
解析:選D.由函數(shù)f(x)單
3、調(diào)遞增時,f′(x)≥0,函數(shù)f(x)單調(diào)遞減時,f′(x)≤0,再結(jié)合各選項的圖象知D不正確.
5.已知函數(shù)f(x)是定義在R上的奇函數(shù),f(1)=0, 且x>0時,恒有>0,則不等式f(x)>0的解集是( )
A.(-∞,-1)∪(1,+∞) B.(-1,0)∪(0,1)
C.(-∞,-1)∪(1,+∞) D.(-1,0) ∪(1,+∞)
解析:選D.令F(x)=,由題意知F′(x)=′>0,故F(x)在(0,+∞)為增函數(shù),且F(x)為R上偶函數(shù).而f(1)=0,而f(x)>0可化為x·>0,結(jié)合圖象分析可得解集為(-1,0)∪(1,+∞).
二、填空題
6.(20
4、12·寧德調(diào)研)已知函數(shù)y=ax3+bx2,當(dāng)x=1時,有極大值3,則2a+b=________.
解析:y′=3ax2+2bx,依題意解得a=-6,b=9,所以2a+b=-3.
答案:-3
7.若函數(shù)y=a在區(qū)間(-1,1)上為減函數(shù),則a的取值范圍是________.
解析:y′=a(x2-1),∵函數(shù)在(-1,1)上為減函數(shù),
∴y′≤0在(-1,1)上恒成立.∵x2-1<0,∴a≥0.
當(dāng)a=0時,函數(shù)為常數(shù)函數(shù),不合題意,∴a>0.
答案:(0,+∞)
8.函數(shù)y=f(x)在其定義域上可導(dǎo),若y=f′(x)的圖象如圖,
①f(x)在(-2,0)上是減函數(shù);
②
5、x=-1時,f(x)取得極小值;
③x=1時,f(x)取得極小值;
④f(x)在(-1,1)上為減函數(shù),在(1,2)上是增函數(shù).
其中正確的判斷是________.
解:注意這是導(dǎo)函數(shù)的圖象,由圖易知f(x)在(-2,0)上是先增后減;x=-1時,f(x)取得極大值;所以①②錯.③④正確.
答案:③④
三、解答題
9.求下列函數(shù)的單調(diào)區(qū)間和極值.
(1)f(x)=+3lnx;
(2)f(x)=x2e-x.
解:(1)函數(shù)f(x)=+3lnx的定義域為(0,+∞),
因為f′(x)=-+=,令f′(x)=0得x=1.
當(dāng)x變化時,f′(x),f(x)的變化情況如下表:
6、x
(0,1)
1
(1,+∞)
f′(x)
-
0
+
f(x)
↘
極小值3
↗
函數(shù)f(x)的單調(diào)遞減區(qū)間是:(0,1);單調(diào)遞增區(qū)間是:(1,+∞)
因此當(dāng)x=1時,f(x)有極小值,并且f(1)=3;無極大值
(2)函數(shù)f(x)的定義域為R.f′(x)=2xe-x+x2e-x(-x)′=2xe-x-x2e-x=x(2-x)e-x.
令f′(x)=0,得x=0或x=2.
當(dāng)x變化時,f′(x),f(x)的變化情況如下表:
x
(-∞,0)
0
(0,2)
2
(2,+∞)
f′(x)
-
0
+
0
-
f(x)
↘
極小值
7、
↗
極大值
↘
從表中可以看出,函數(shù)f(x)的單調(diào)遞減區(qū)間是:(-∞,0),(2,+∞);單調(diào)遞增區(qū)間是:(0,2)
當(dāng)x=0時,函數(shù)f(x)有極小值,且f(0)=0;
當(dāng)x=2時,函數(shù)f(x)有極大值,且f(2)=.
10.(2010·高考北京卷)設(shè)函數(shù)f(x)=x3+bx2+cx+d(a>0),且方程f′(x)-9x=0的兩個根分別為1,4.
(1)當(dāng)a=3且曲線y=f(x)過原點時,求f(x)的解析式;
(2)若f(x)在(-∞,+∞)內(nèi)無極值點,求a的取值范圍.
解:由于f′(x)=ax2+2bx+c,則f′(x)-9x=0同解于ax2+2bx+c-9x=0.
8、依題意(*).
(1) 易知d=0,當(dāng)a=3時,(*)式可化為, 解得.∴f(x)=x3-3x2+12x.
(2)由于a>0,所以“函數(shù)f(x)在(-∞,+∞)內(nèi)無極值點”
等價于“f′(x)=ax2+2bx+c≥0在(-∞,+∞)內(nèi)恒成立”.
由(*)式得2b=9-5a,c=4a,
又Δ=(2b)2-4ac=9(a-1)(a-9).
由得1≤a≤9,即a的取值范圍是[1,9].
一、選擇題
1.已知函數(shù)y=f(x),y=g(x)的導(dǎo)函數(shù)的圖象如下圖,那么y=f(x),y=g(x)的圖象可能是( )
解析:選D.由圖知,當(dāng)x∈(0,+∞)時,y=f(x)、y=g
9、(x)的導(dǎo)函數(shù)均大于0,所以y=f(x),y=g(x)的圖象在x∈(0,+∞)上單調(diào)遞增,四個選項均符合.又當(dāng)x∈(0,+∞)時,y=f(x)的導(dǎo)函數(shù)單調(diào)遞減,而y=g(x)的導(dǎo)函數(shù)單調(diào)遞增,所以隨x的增大,y=f(x)的圖象坡度越來越平,而y=g(x)的圖象坡度越來越陡,排除A、C.又g′(x0)=f′(x0),即y=f(x)與y=g(x)在x=x0處的切線是平行的,排除B,故選D.
2.(2011·高考福建卷)若a>0,b>0,且函數(shù)f(x)=4x3-ax2-2bx+2在x=1處有極值,則ab的最大值等于( )
A.2 B.3
C.6 D.9
解析:選D.f′(x)=12
10、x2-2ax-2b,∵f(x)在x=1處有極值,∴f′(1)=0,即12-2a-2b=0,化簡得 a+b=6,∵a>0,b>0,∴ab≤2=9,當(dāng)且僅當(dāng)a=b=3時,ab有最大值,最大值為9,故選D.
二、填空題
3.如果函數(shù)f(x)=2x2-lnx在定義域的一個子區(qū)間(k-1,k+1)上不是單調(diào)函數(shù),則實數(shù)k的取值范圍是________.
解析:f′(x)=4x-,x>0.因為(k-1,k+1)是定義域的一個子區(qū)間,所以k-1≥0,k≥1.由題意令f′(x)=0,則4x-=0,則x=.所以∈(k-1,k+1),即k-1<
11、已知函數(shù)f(x)=x3+ax2+bx.其導(dǎo)數(shù)f′(x)對x∈[-1,1]都有f′(x)≤2,則的取值范圍是________.
解析:因為f′(x)=3x2+2ax+b, 且f′(x)對x∈[-1,1]都有f′(x)≤2,故f′(-1)=3-2a+b≤2,f′(1)=3+2a+b≤2,得2a-b-1≥0,2a+b+1≤0.不等式組確定的平面區(qū)域如圖陰影部分所示:
由2a-b-1=0,2a+b+1=0,得a=0,b=-1,
所以Q的坐標(biāo)為(0,-1).
設(shè)z=,則z表示平面區(qū)域內(nèi)的點(a,b)與點P(1,0)連線的斜率.因為kPQ=1,由圖可知z≥1或z<-2,
即∈(-∞,-2)∪
12、[1,+∞).
答案:(-∞,-2)∪[1,+∞)
三、解答題
5.(2012·莆田一中月考)已知函數(shù)f(x)=x3-3x.
(1)求曲線y=f(x)在點x=2處的切線方程;
(2)若過點A(1,m)(m≠-2)可作曲線y=f(x)的三條切線,求實數(shù)m的取值范圍.
解:(1)f′(x)=3x2-3,f′(2)=9,f(2)=23-3×2=2,
∴曲線y=f(x)在x=2處的切線方程為y-2=9(x-2),即9x-y-16=0.
(2)過點A(1,m)向曲線y=f(x)作切線,設(shè)切點為(x0,y0)
則y0=x-3x0,k=f′(x0)=3x-3.
則切線方程為y-(x-3x
13、0)=(3x-3)(x-x0)整理得2x-3x+m+3=0(*).
∵過點A(1,m)(m≠-2)可作曲線y=f(x)的三條切線
∴方程(*)有三個不同實數(shù)根.
記g(x)=2x3-3x2+m+3,g′(x)=6x2-6x=6x(x-1)
令g′(x)=0,x=0或1.則x,g′(x),g(x)的變化情況如下表
x
(-∞,0)
0
(0,1)
1
(1,+∞)
g′(x)
+
0
-
0
+
g(x)
極大
極小
當(dāng)x=0,g(x)有極大值m+3;x=1,g(x)有極小值m+2.
由g(x)的簡圖知,當(dāng)且僅當(dāng),即,-3<m<-2
14、時,函數(shù)g(x)有三個不同零點,過點A可作三條不同切線.
所以若過點A可作曲線y=f(x)的三條不同切線,m的范圍是(-3,-2).
6.(2012·福州六校聯(lián)考)已知f(x)=xlnx,g(x)=x3+ax2-x+2.
(1)求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間;
(2)求函數(shù)f(x)在[t,t+2](t>0)上的最小值;
(3)對一切x∈(0,+∞),2f(x)≤g′(x)+2恒成立,求實數(shù)a的取值范圍.
解:(1)f′(x)=lnx+1,令f′(x)<0,解得00,解得x>,
所以f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為.
(2)當(dāng)0<
15、t時,f(x)在[t,t+2]上單調(diào)遞增,所以f(x)min=f(t)=tlnt.
所以 f(x)min=
(3)由題意:2xlnx≤3x2+2ax-1+2,
即2xlnx≤3x2+2ax+1.
因為x∈(0,+∞),所以a≥lnx-x-.
設(shè)h(x)=lnx-x-,
則h′(x)=-+=-.
令h′(x)=0,得x=1或x=-(舍去).
當(dāng)00;當(dāng)x>1時,h′(x)<0,
所以當(dāng)x=1時,h(x)取得最大值,h(x)max=h(1)=-2.
所以a≥-2.故實數(shù)a的取值范圍是[-2,+∞).