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1、
課時鞏固過關(guān)練(六) 導(dǎo)數(shù)的簡單應(yīng)用
一、選擇題
1.(20xx·廣東六校聯(lián)考)曲線y=lnx-2x在點(diǎn)(1,-2)處的切線與坐標(biāo)軸所圍成的三角形的面積是( )
A. B.
C.1 D.2
解析:由題意得y ′=-2,則在點(diǎn)M(1,-2)處的切線斜率k=-1,故切線方程為y+2=-(x-1),即y=-x-1.
令x=0,得y=-1;令y=0,得x=-1,
∴切線與坐標(biāo)軸圍成三角形的面積S=×1×1=,故選A.
答案:A
2.(20xx·安徽安慶期中)已知函數(shù)f(x)的導(dǎo)函數(shù)為f ′(x),且滿足關(guān)系式f(x)=2x3+x2f ′(1
2、)+lnx,則f ′(2)的值等于( )
A.- B.
C.-7 D.7
解析:由題意,f ′(x)=6x2+2xf ′(1)+,則f ′(1)=6+2f ′(1)+1,
∴f ′(1)=-7,故f ′(2)=24+2×2×(-7)+=-,故選A.
答案:A
3.(20xx·河北期中)函數(shù)f(x)=2xlog2e-2lnx-ax+3的一個極值點(diǎn)在區(qū)間(1,2)內(nèi),則實(shí)數(shù)a的取值范圍是( )
A.(1,3) B.(1,2)
C.(0,3) D.(0,2)
解析:因?yàn)閒 ′(x)=2x--a,若函數(shù)的一個極值點(diǎn)在區(qū)間(1,2)內(nèi),則f ′(1)f ′(2)<0,即(-
3、a)(3-a)<0,解得00,f(x)單調(diào)遞增,當(dāng)x∈(2,3)時,f ′(x)<0,f(x)單調(diào)遞減,
4、②錯;當(dāng)x=2時,函數(shù)y=f(x)有極大值,④錯;當(dāng)x=-時,函數(shù)y=f(x)無極值,⑤錯.故選D.
答案:D
5.(20xx·山東東營一中期中)設(shè)f(x)是一個三次函數(shù),f ′(x)為其導(dǎo)函數(shù),如圖所示的是y=x·f ′(x)的圖象的一部分,則f(x)的極大值與極小值分別是( )
A.f(1)與f(-1) B.f(-1)與f(1)
C.f(-2)與f(2) D.f(2)與f(-2)
解析:由y=x·f′(x)的圖象知,x∈(-∞,-2)時,f′(x)>0;x∈(-2,2)時,f′(x)≤0;x∈(2,+∞)時,f′(x)>0,∴當(dāng)x=-2時,f(x)有極大值f(-2);當(dāng)
5、x=2時,f(x)有極小值f(2),故選C.
答案:C
二、填空題
6.(20xx·湖北棗陽一中月考)函數(shù)y=在x=4處的導(dǎo)數(shù)是__________.
解析:∵y ′=-,∴y′|x=4=-=-,故答案為-.
答案:-
7.(20xx·四川眉山中學(xué)期中改編)設(shè)點(diǎn)P是曲線y=x3-x+上的任意一點(diǎn),點(diǎn)P處切線傾斜角為α,則角α的取值范圍是__________.
解析:∵y ′=3x2-≥-,∴tanα≥-.
又0≤α<π,∴0≤α<或≤α<π.
則角α的取值范圍是∪.
答案:∪
8.設(shè)方程x3-3x=k有3個不等的實(shí)根,則實(shí)數(shù)k的取值范圍是__________.
解析:設(shè)
6、f(x)=x3-3x,對函數(shù)求導(dǎo),f ′(x)=3x2-3=0,x=-1或x=1.當(dāng)x<-1時,f(x)單調(diào)遞增;當(dāng)-11時,f(x)單調(diào)遞增,f(-1)=2,f(1)=-2.方程x3-2x-k要有三個不等實(shí)根,則直線y=k與f(x)的圖象有三個交點(diǎn),∴-2
7、:(1)因?yàn)閒(0)=1,所以曲線y=f(x)經(jīng)過點(diǎn)(0,1),
又f ′(x)=x2+2x+a,曲線y=f(x)在點(diǎn)(0,1)處切線的斜率為-3,
所以f ′(0)=a=-3,所以f ′(x)=x2+2x-3.
當(dāng)x變化時,f ′(x),f(x)的變化情況如下表:
x
(-∞,-3)
-3
(-3,1)
1
(1,+∞)
f ′(x)
+
0
-
0
+
f(x)
極大值
極小值
所以函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為(-∞,-3),(1,+∞),
單調(diào)遞減區(qū)間為(-3,1).
(2)因?yàn)楹瘮?shù)f(x)在區(qū)間[-2,a]上單調(diào)遞增,
8、所以f ′(x)≥0對x∈[-2,a]成立,
只要f ′(x)=x2+2x+a在[-2,a]上的最小值大于等于0即可.
因?yàn)楹瘮?shù)f ′(x)=x2+2x+a的對稱軸為直線x=-1,
當(dāng)-2≤a≤-1時,f ′(x)在[-2,a]上的最小值為f ′(a),
解f ′(a)=a2+3a≥0,得a≥0或a≤-3,所以此種情形不成立;
當(dāng)a>-1時,f ′(x)在[-2,a]上的最小值為f ′(-1),
解f ′(-1)=1-2+a≥0,得a≥1,所以a≥1.
綜上,實(shí)數(shù)a的取值范圍是{a|a≥1}.
10.(20xx·湖南株洲統(tǒng)測)設(shè)函數(shù)f(x)=alnx+b(x2-3x+2),其中
9、a,b∈R.
(1)若a=b,討論f(x)極值(用a表示);
(2)當(dāng)a=1,b=-,函數(shù)g(x)=2f(x)-(λ+3)x+2,若x1,x2(x1≠x2)滿足g(x1)=g(x2)且x1+x2=2x0,證明:g′(x0)≠0.
解:(1)函數(shù)f(x)的定義域?yàn)?0,+∞),
∵a=b,∴f(x)=alnx+a(x2-3x+2),
∴f ′(x)=+a(2x-3)=.
①a=0時,f(x)=0,所以函數(shù)f(x)無極值;
②當(dāng)a>0時,f(x)在和(1,+∞)上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,
∴f(x)的極大值為f=-aln2+a,f(x)的極小值為f(1)=0;
③當(dāng)a<0時,f(
10、x)在和(1,+∞)上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,
∴f(x)的極小值為f=-aln2+a,f(x)的極大值為f(1)=0.
綜上所述:當(dāng)a=0時,函數(shù)f(x)無極值;
當(dāng)a>0時,函數(shù)f(x)的極大值為-aln2+a,函數(shù)f(x)的極小值為0;
當(dāng)a<0時,函數(shù)f(x)的極小值為-aln2+a,函數(shù)f(x)的極大值為0.
(2)g(x)=2lnx-x2-λx,g′(x)=-2x-λ.假設(shè)結(jié)論不成立,則有
由①,得2ln-(x-x)-λ(x1-x2)=0,∴λ=2-2x0,
由③,得λ=-2x0,∴=,即=,即ln=④.
令t=,不妨設(shè)x1
11、),則u′(t)=>0,
∴u(t)在0
12、a≥-在x∈[1,2]上恒成立,則a≥-.故a的取值范圍為.
(2)當(dāng)a=-e時,f(x)=-ex+lnx,f ′(x)=.
①令f ′(x)=0,得x=.令f ′(x)>0,得x∈,所以函數(shù)f(x)在上單調(diào)遞增;
令f ′(x)<0,得x∈,所以函數(shù)f(x)在上單調(diào)遞減.
所以f(x)max=f=-e·+ln=-2.所以f(x)+2≤0成立.
②由①知,f(x)max=-2,所以|f(x)|≥2.
設(shè)g(x)=+,x∈(0,+∞),所以g′(x)=.
令g′(x)=0,得x=e.
令g′(x)>0,得x∈(0,e),所以函數(shù)g(x)在(0,e)上單調(diào)遞增;
令g′(x)<0,得x∈(e,+∞),所以函數(shù)g(x)在(e,+∞)上單調(diào)遞減.
所以g(x)max=g(e)=+=+<2,即g(x)<2.
所以|f(x)|>g(x),即|f(x)|>+.
所以方程|f(x)|=+沒有實(shí)數(shù)解.