《高考數(shù)學(xué)大二輪刷題首選卷文數(shù)文檔:第一部分 考點八 導(dǎo)數(shù)及其應(yīng)用 Word版含解析》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高考數(shù)學(xué)大二輪刷題首選卷文數(shù)文檔:第一部分 考點八 導(dǎo)數(shù)及其應(yīng)用 Word版含解析(11頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、
考點八 導(dǎo)數(shù)及其應(yīng)用
一、選擇題
1.(2019·銀川模擬)函數(shù)y=xcosx-sinx的導(dǎo)函數(shù)為( )
A.y′=xsinx B.y′=-xsinx
C.y′=xcosx D.y′=-xcosx
答案 B
解析 y′=(xcosx-sinx)′=cosx+x(-sinx)-cosx=-xsinx.故選B.
2.已知函數(shù)y=f(x)的導(dǎo)函數(shù)y=f′(x) 的圖象如圖所示,則函數(shù)y=f(x)在區(qū)間(a,b)內(nèi)的極小值點的個數(shù)為( )
A.1 B.2 C.3 D.4
答案 A
解析 如圖,在區(qū)間(a,b)內(nèi),f′(c)=0,且在點x=c附近的左
2、側(cè)f′(x)<0,右側(cè)f′(x)>0,所以函數(shù)y=f(x)在區(qū)間(a,b)內(nèi)只有1個極小值點,故選A.
3.(2019·天津南開區(qū)模擬)過函數(shù)f(x)=x3-x2圖象上一個動點作圖象的切線,則切線傾斜角的范圍是( )
A. B.∪
C. D.
答案 B
解析 因為f′(x)=x2-2x=(x-1)2-1≥-1,所以斜率k=tanα≥-1,解得傾斜角α∈∪.
4.函數(shù)f(x)=x3-3x2+2在區(qū)間[-1,1]上的最大值是( )
A.-2 B.0 C.2 D.4
答案 C
解析 f′(x)=3x2-6x.令f′(x)=0,得x=0或x=2(舍去).因為f(
3、-1)=-2,f(0)=2,f(1)=0,所以f(x)max=f(0)=2.故選C.
5.(2019·湖南師大附中考前演練(五))已知定義在R上的奇函數(shù)f(x),當(dāng)x≤0時,f(x)=x3-2x-m,則曲線y=f(x)在點P(2,f(2))處的切線斜率為( )
A.10 B.-10
C.4 D.與m的取值有關(guān)
答案 A
解析 由題意知,f(0)=0,則m=0,即f(x)=x3-2x,當(dāng)x≤0時,函數(shù)f(x)=x3-2x,則f′(x)=3x2-2,所以f′(2)=f′(-2)=3×(-2)2-2=10,即曲線y=f(x)在點P(2,f(2))處的切線斜率為10,故選A.
6
4、.(2019·遼寧丹東質(zhì)量測試(二))若x=1是函數(shù)f(x)=(x2+2ax-a2-3a+3)ex的極值點,則a的值為( )
A.-2 B.3
C.-2或3 D.-3或2
答案 B
解析 ∵f′(x)=(x2+2ax+2x-a2-a+3)ex,
∴f′(1)=6-a2+a=0,解得a=3或-2,當(dāng)a=-2時,f′(x)=(x2-2x+1)ex≥0恒成立,即f(x)單調(diào)遞增,無極值點,舍去;當(dāng)a=3時,f′(x)=(x2+8x-9)ex,滿足x=1為函數(shù)f(x)的極值點,∴a=3,故選B.
7.已知函數(shù)f(x)=x3-ax在(-1,1)上單調(diào)遞減,則實數(shù)a的取值范圍是(
5、)
A.(1,+∞) B.[3,+∞)
C.(-∞,1] D.(-∞,3]
答案 B
解析 ∵f(x)=x3-ax,∴f′(x)=3x2-a.又f(x)在(-1,1)上單調(diào)遞減,∴3x2-a≤0在(-1,1)上恒成立,∴a≥3,故選B.
8.(2019·黑龍江哈爾濱六中二模)牛頓迭代法亦稱切線法,它是求函數(shù)零點近似解的另一種方法,若定義xk(k∈N)是函數(shù)零點近似解的初始值,過點Pk(xk,f(xk))的切線為y=f′(xk)(x-xk)+f(xk),切線與x軸交點的橫坐標(biāo)xk+1,即為函數(shù)零點近似解的下一個初始值,以此類推,滿足精度的初始值即為函數(shù)零點的近似解,設(shè)函數(shù)f(x)=
6、x2-2,滿足x0=2應(yīng)用上述方法,則x3=( )
A. B. C. D.
答案 D
解析 因為f′(x)=2x,x0=2,y0=2,切線斜率k0=4,切線方程y-2=4(x-2),令y=0,得x1=;x1=,y1=,切線斜率k1=3,切線方程為y-=3,令y=0,得x2=;x2=,y2=,切線斜率k2=,切線方程為y-=,令y=0,得x3=,故選D.
二、填空題
9.(2019·河南焦作四模)已知f(x)=xln x+,則f′(1)=________.
答案
解析 因為f′(x)=1+ln x-,所以f′(1)=1-f′(1),解得f′(1)=.
10.函數(shù)f(
7、x)=ln x-x2-x+5的單調(diào)遞增區(qū)間為________.
答案
解析 函數(shù)f(x)的定義域為(0,+∞),再由f′(x)=-x-1>0可解得0
8、_____.
答案 m>4或m<-1
解析 由題意可知,f′(x)=0有不等根,即方程3x2+2mx+m+=0有不等根,所以Δ>0,
即4m2-12>0,解得m>4或m<-1.
三、解答題
13.已知函數(shù)f(x)=x3+ax2+bx+a2在x=1處有極值4.
(1)求實數(shù)a,b的值;
(2)當(dāng)a>0時,求曲線y=f(x)在點(-2,f(-2))處的切線方程.
解 (1)∵f(x)=x3+ax2+bx+a2,
∴f′(x)=3x2+2ax+b.
∵f(1)=1+a+b+a2=4,f′(1)=3+2a+b=0,
∴或
經(jīng)檢驗都符合題意.
(2)當(dāng)a>0時,由(1)得f(x
9、)=x3+3x2-9x+9,
∴f′(x)=3x2+6x-9.
f(-2)=31,f′(-2)=-9.
∴所求的切線方程為y-31=-9(x+2),
即9x+y-13=0.
14.已知函數(shù)f(x)=ln x,g(x)=-(a為實常數(shù)).
(1)當(dāng)a=1時,求函數(shù)φ(x)=f(x)-g(x)在x∈[4,+∞)上的最小值;
(2)若方程e2f(x)=g(x)(其中e=2.71828…)在區(qū)間上有解,求實數(shù)a的取值范圍.
解 (1)當(dāng)a=1時,函數(shù)φ(x)=f(x)-g(x)=ln x-+,
∴φ′(x)=-=.
∵x∈[4,+∞),∴φ′(x)>0.
∴函數(shù)φ(x)=f(x)
10、-g(x)在x∈[4,+∞)上單調(diào)遞增,
∴當(dāng)x=4時,φ(x)min=2ln 2-.
(2)方程e2f(x)=g(x)可化為x2=-.
∴a=x-x3.
設(shè)y=x-x3,則y′=-3x2.
∵x∈,
∴函數(shù)y=x-x3在上單調(diào)遞增,
在上單調(diào)遞減.
∵x=時,y=;x=時,y=;x=1時,y=,
∴y∈,∴a∈.
一、選擇題
1.已知函數(shù)f(x)=x·2x,則下列結(jié)論正確的是( )
A.當(dāng)x=時,f(x)取最大值
B.當(dāng)x=時,f(x)取最小值
C.當(dāng)x=-時,f(x)取最大值
D.當(dāng)x=-時,f(x)取最小值
答案 D
解析 由題意知,f′(x)=2
11、x+x·2xln 2,令f′(x)=0,得x=-,又當(dāng)x<-時,f′(x)<0;當(dāng)x>-時,f′(x)>0.∴當(dāng)x=-時,f(x)取最小值.
2.已知f(x)=2x3-6x2+m(m為常數(shù))在[-2,2]上有最大值為3,那么此函數(shù)在[-2,2]上的最小值為( )
A.0 B.-5 C.-10 D.-37
答案 D
解析 由題意知,f′(x)=6x2-12x,由f′(x)=0得x=0或x=2,當(dāng)x<0或x>2時,f′(x)>0,當(dāng)0
12、,∴最小值為-37.
3.(2019·晉冀魯豫中原名校第三次聯(lián)考)若函數(shù)f(x)=2x3-3ax2+1在區(qū)間(0,+∞)內(nèi)有兩個零點,則實數(shù)a的取值范圍為( )
A.(-∞,1) B.(1,+∞)
C.(0,1) D.(1,2)
答案 B
解析 f′(x)=6x2-6ax=6x(x-a).
①當(dāng)a≤0時,若x∈(0,+∞),則f′(x)>0,此時函數(shù)f(x)在區(qū)間(0,+∞)上單調(diào)遞增,不可能有兩個零點;
②當(dāng)a>0時,函數(shù)f(x)在區(qū)間(0,a)上單調(diào)遞減,在區(qū)間(a,+∞)上單調(diào)遞增,因為f(0)=1>0,若函數(shù)f(x)在區(qū)間(0,+∞)內(nèi)有兩個零點,有f(a)=2
13、a3-3a3+1=1-a3<0,得a>1,故選B.
4.(2019·江西吉安一模)過點P(1,1)且與曲線y=x3相切的直線的條數(shù)為( )
A.0 B.1 C.2 D.3
答案 C
解析 若直線與曲線切于點(x0,y0)(x0≠0),則k===x+x0+1,又∵y′=3x2,∴k=3x,∴2x-x0-1=0,解得x0=1或x0=-,∴過點P(1,1)與曲線C:y=x3相切的直線方程為3x-y-2=0或3x-4y+1=0,故選C.
5.(2019·四省聯(lián)考第二次診斷)設(shè)點P在曲線y=ln x-+1上,點Q在直線y=2x上,則線段PQ長度的最小值為( )
A.2 B.1
14、C. D.
答案 D
解析 令y′=+=2,解得x=1,代入y=ln x-+1得y=0,故切點為(1,0),斜率為2的切線方程為y=2(x-1),線段PQ長度的最小值為兩條平行直線2x-y=0和2x-y-2=0的距離,即=,故選D.
6.(2019·遼寧朝陽重點高中第四次模擬)已知函數(shù)f(x)=[x]([x]表示不超過實數(shù)x的最大整數(shù)),若函數(shù)g(x)=ex-e-x-2的零點為x0,則g[f(x0)]=( )
A.-e-2 B.-2
C.e--2 D.e2--2
答案 B
解析 因為g′(x)=ex+e-x>0,所以g(x)=ex-e-x-2在R上單調(diào)遞增,又g(0)
15、=e0-e0-2=-2<0,g(1)=e1-e-1-2>0,所以g(x)在(0,1)上必存在零點,即x0∈(0,1),因此f(x0)=[x0]=0,所以g[f(x0)]=g(0)=-2,故選B.
7.(2019·廣東揭陽二模)以下四個數(shù)中,最大的是( )
A.ln B. C. D.
答案 B
解析 由題意,令f(x)=,則f′(x)=,
∴x>e時,f′(x)<0,∴f(x)在(e,+∞)上單調(diào)遞減,又由e<3<π<,∴f(e)>f(3)>f(π)>f(),
則ln e>ln 3>ln π>ln (),
∴>ln >>ln 15,故選B.
8.(2019·江西景德鎮(zhèn)第
16、二次質(zhì)檢)函數(shù)f(x)的定義域為R,且函數(shù)g(x)=f(x)+f(-x)滿足:對任意x∈(0,+∞),g′(x)≤0,非零實數(shù)a,b滿足f(a)-f(b)>f(-b)-f(-a),則下列關(guān)系式中正確的是( )
A.a(chǎn)>b B.a(chǎn)b2 D.a(chǎn)2f(-b)-f(-a),整理得f(a)+f(-a)>f(b)+f(-b),即g(a)>g(b),又對任意x∈(0,+∞),g′(x)≤0,即g(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞減,又g(-x)=f(-x)+f(x)=f(x)+f(-x)=g(x),所以g(x)為偶函數(shù),結(jié)合g(a)
17、>g(b),可得|a|<|b|,所以a2
18、
解析 ∵f(x)+3f(-x)=x3+2x+1,?、?
∴f(-x)+3f(x)=-x3-2x+1,?、?
聯(lián)立①②,得f(x)=-x3-x+,則
f′(x)=-x2-1,∴f′(1)=--1=-,
又f(1)=--1+=-,
∴切線方程為y+=-(x-1),
即10x+4y-5=0.
11.要做一個圓錐形的漏斗,其母線長為20 cm.要使體積最大,則高為________ cm.
答案
解析 設(shè)高為h cm,則底面半徑r=(cm),所以體積V=r2h=h(400-h(huán)2),則V′=(400-3h2).令V′=(400-3h2)=0,解得h=,即當(dāng)高為 cm時,圓錐的體積最大.
19、
12.若函數(shù)f(x)=x3-3x-2ln x在[t,t+1]上不單調(diào),則實數(shù)t的取值范圍是________.
答案 1ax-1在x∈上恒成立,求正數(shù)a的取值范圍.
解 (1)證明:∵f′(x)=ex-1,
∴當(dāng)x∈(0,+∞)時,f′(x)=ex-1>0,
當(dāng)x∈(-∞,0)時,f′(x)=ex-1<0,
20、
∴f(x)在x∈(0,+∞)上是增函數(shù),
在x∈(-∞,0)上是減函數(shù),∴f(x)在x=0時取最小值f(0)=0,
∴f(x)≥f(0)=0,即ex-x-1≥0,
∴ex≥x+1.
(2)不等式f(x)>ax-1在x∈上恒成立,
即ex-x-1>ax-1在x∈上恒成立,
即a<在x∈上恒成立,
令g(x)=,x∈,
則g′(x)=,當(dāng)x∈時,g′(x)≤0,
當(dāng)x∈[1,2]時,g′(x)≥0,
∴當(dāng)x∈時,g(x)單調(diào)遞減,當(dāng)x∈[1,2]時,g(x)單調(diào)遞增,
∴g(x)在x=1處取得最小值,最小值為g(1)=e-1,
∴正數(shù)a的取值范圍是(0,e-1).
1
21、4.(2019·河北邯鄲一模)已知函數(shù)f(x)=ax-.
(1)若f(x)≥0恒成立,求實數(shù)a的取值范圍;
(2)若y=f(x)的圖象與y=a相切,求實數(shù)a的值.
解 (1)由f(x)≥0得ax-≥0,
從而ax≥,即a≥.
設(shè)g(x)=,則g′(x)=(x>0),
所以當(dāng)00,g(x)單調(diào)遞增;
當(dāng)x>時,g′(x)<0,g(x)單調(diào)遞減,
所以當(dāng)x=時,g(x)取得最大值,g()=,
故a的取值范圍是a≥.
(2)設(shè)y=f(x)的圖象與y=a相切于點(t,a),依題意可得因為f′(x)=a-,
所以
消去a可得t-1-(2t-1)ln t=0,
令h(t)=t-1-(2t-1)ln t,
則h′(t)=1-(2t-1)·-2ln t=-2ln t-1,
顯然h′(t)在(0,+∞)上單調(diào)遞減,且h′(1)=0,
所以00,h(t)單調(diào)遞增;
t>1時,h′(t)<0,h(t)單調(diào)遞減,
所以當(dāng)且僅當(dāng)t=1時,h(t)=0,故a=1.