《2019高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí) 第一部分 壓軸專題二 函數(shù)與導(dǎo)數(shù) 第2講 利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的綜合問(wèn)題練習(xí) 文》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2019高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí) 第一部分 壓軸專題二 函數(shù)與導(dǎo)數(shù) 第2講 利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的綜合問(wèn)題練習(xí) 文(9頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第2講 利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的綜合問(wèn)題
A組 小題提速練
一、選擇題
1.曲線y=ex在點(diǎn)A處的切線與直線x+y+3=0垂直,則點(diǎn)A的坐標(biāo)為( )
A.(-1,e-1) B.(0,1)
C.(1,e) D.(0,2)
解析:與直線x+y+3=0垂直的直線的斜率為1,所以切線的斜率為1,因?yàn)閥′=ex,所以由y′=ex=1,解得x=0,此時(shí)y=e0=1,即點(diǎn)A的坐標(biāo)為(0,1),選B.
答案:B
2.已知函數(shù)f(x)=x2+2cos x,若f′(x)是f(x)的導(dǎo)函數(shù),則函數(shù)f′(x)在原點(diǎn)附近的圖象大致是( )
解析:因?yàn)閒′(x)=2x-2sin x
2、,[f′(x)]′=2-2cos x≥0,所以函數(shù)f′(x)在R上單調(diào)遞增,故選A.
答案:A
3.曲線f(x)=xln x在點(diǎn)(1,f(1))處的切線的傾斜角為( )
A. B.
C. D.
解析:因?yàn)閒(x)=xln x,所以f′(x)=ln x+1,所以f′(1)=1,所以曲線f(x)=xln x在點(diǎn)(1,f(1))處的切線的傾斜角為.
答案:B
4.如圖是f(x)的導(dǎo)函數(shù)f′(x)的圖象,則f(x)的極小值點(diǎn)的個(gè)數(shù)為( )
A.1 B.2
C.3 D.4
解析:由題意知在x=-1處f′(-1)=0,且其左右兩側(cè)導(dǎo)數(shù)符號(hào)為左負(fù)右正.
答案:A
3、5.當(dāng)函數(shù)y=x·2x取極小值時(shí),x=( )
A. B.-
C.-ln 2 D.ln 2
解析:令y′=2x+x·2xln 2=0,∴x=-.
答案:B
6.函數(shù)f(x)=x2-ln x的最小值為( )
A. B.1
C.0 D.不存在
解析:∵f′(x)=x-=,且x>0.
令f′(x)>0,得x>1;令f′(x)<0,
得0
4、.當(dāng)x=-1時(shí),取極小值-2;當(dāng)x=1時(shí),取極大值2
D.當(dāng)x=-1時(shí),取極大值-2;當(dāng)x=1時(shí),取極小值2
解析:f′(x)=1-,令f′(x)=0,
得x=±1,函數(shù)f(x)在區(qū)間(-∞,-1)和(1,+∞)上單調(diào)遞增,在(-1,0)和(0,1)上單調(diào)遞減,
所以當(dāng)x=-1時(shí),取極大值-2,
當(dāng)x=1時(shí),取極小值2.
答案:D
8.若直線y=ax是曲線y=2ln x+1的一條切線,則實(shí)數(shù)a的值為( )
解析:依題意,設(shè)直線y=ax與曲線y=2ln x+1的切點(diǎn)的橫坐標(biāo)為x0,則有y′|x=x0=,于是有
答案:B
9.已知函數(shù)f(x)=x2-ax+3在(0,1
5、)上為減函數(shù),函數(shù)g(x)=x2-aln x在(1,2)上為增函數(shù),則a的值為( )
A.1 B.2
C.0 D.
解析:∵函數(shù)f(x)=x2-ax+3在(0,1)上為減函數(shù),∴≥1,得a≥2.
又∵g′(x)=2x-,依題意g′(x)≥0在x∈(1,2)上恒成立,得2x2≥a在x∈(1,2)上恒成立,有a≤2,∴a=2.
答案:B
10.若函數(shù)f(x)=x+(b∈R)的導(dǎo)函數(shù)在區(qū)間(1,2)上有零點(diǎn),則f(x)在下列區(qū)間上單調(diào)遞增的是( )
A.(-2,0) B.(0,1)
C.(1,+∞) D.(-∞,-2)
解析:由題意知,f′(x)=1-,
∵函數(shù)f(
6、x)=x+(b∈R)的導(dǎo)函數(shù)在區(qū)間(1,2)上有零點(diǎn),
令1-=0,得b=x2,
又x∈(1,2),∴b∈(1,4).
令f′(x)>0,解得x<-或x>,
即f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為(-∞,-),(,+∞).
∵b∈(1,4),∴(-∞,-2)符合題意.
答案:D
11.(2017·長(zhǎng)沙模擬)已知函數(shù)f(x)=(a>0)在[1,+∞)上的最大值為,則a的值為( )
A.-1 B.
C. D.+1
解析:由f(x)=得f′(x)=,當(dāng)a>1時(shí),若x>,則f′(x)<0,f(x)單調(diào)遞減,若10,f(x)單調(diào)遞增,故當(dāng)x=時(shí),函數(shù)f(x)有最大
7、值=,得a=<1,不合題意;當(dāng)a=1時(shí),函數(shù)f(x)在[1,+∞)上單調(diào)遞減,最大值為f(1)=,不合題意;當(dāng)0
8、=sin x,x∈(0,6),所以xf′(x)+f(x)=,設(shè)g(x)=xf(x),x∈(0,6),則g′(x)=f(x)+xf′(x)=,由g′(x)>0得0
9、x)的單調(diào)增區(qū)間為_(kāi)_______.
解析:因?yàn)閒(x)=x(ex-1)-x2,所以f′(x)=ex-1+xex-x=(ex-1)(x+1).令f′(x)>0,即(ex-1)·(x+1)>0,解得x∈(-∞,-1)或x∈(0,+∞).所以函數(shù)f(x)的單調(diào)增區(qū)間為(-∞,-1)和(0,+∞).
答案:(-∞,-1)和(0,+∞)
15.函數(shù)f(x)=x3-3x2+6在x=________時(shí)取得極小值.
解析:依題意得f′(x)=3x(x-2).當(dāng)x<0或x>2時(shí),f′(x)>0;當(dāng)0
10、)=x2+2ax-ln x,若f(x)在區(qū)間上是增函數(shù),則實(shí)數(shù)a的取值范圍為_(kāi)_________.
解析:由題意知f′(x)=x+2a-≥0在區(qū)間上恒成立,即2a≥-x+在區(qū)間上恒成立.
又∵y=-x+在區(qū)間上單調(diào)遞減,
∴max=,
∴2a≥,即a≥.
答案:
B組 大題規(guī)范練
1.已知函數(shù)f(x)=(ax-1)ln x+.
(1)若a=2,求曲線y=f(x)在點(diǎn)(1,f(1))處的切線l的方程;
(2)設(shè)函數(shù)g(x)=f′(x)有兩個(gè)極值點(diǎn)x1,x2,其中x1∈(0,e],求g(x1)-g(x2)的最小值.
解析:(1)當(dāng)a=2時(shí),f′(x)=2ln x+x-+2,f′
11、(1)=2,f(1)=,
∴切線l的方程為y-=2(x-1),即4x-2y-3=0.
(2)函數(shù)g(x)=aln x+x-+a,定義域?yàn)?0,+∞),
g′(x)=1++=,令g′(x)=0,得x2+ax+1=0,
其兩根為x1,x2,且x1+x2=-a,x1x2=1,
故x2=,a=-.
g(x1)-g(x2)=g(x1)-g=aln x1+x1-+a-=2+2aln x1=2-2ln x1,
令h(x)=2-2ln x,x∈(0,e].
則[g(x1)-g(x2)]min=h(x)min,h′(x)=,
當(dāng)x∈(0,1]時(shí),h′(x)≤0,當(dāng)x∈(1,e]時(shí),h′(x)<
12、0,
即當(dāng)x∈(0,e]時(shí),h(x)單調(diào)遞減,
∴h(x)min=h(e)=-,
故[g(x1)-g(x2)]min=-.
2.已知函數(shù)f(x)=ax3+bx在x=處取得極小值-.
(1)求函數(shù)f(x)的解析式;
(2)若過(guò)點(diǎn)M(1,m)的直線與曲線y=f(x)相切且這樣的切線有三條,求實(shí)數(shù)m的取值范圍.
解析:(1)由題意得,f′(x)=3ax2+b.
∵函數(shù)f(x)=ax3+bx在x=處取得極小值-,
∴即解得
則函數(shù)f(x)的解析式為f(x)=2x3-3x.
(2)設(shè)切點(diǎn)坐標(biāo)為(x0,2x-3x0),則曲線y=f(x)的切線的斜率k=f′(x0)=6x-3,
切線
13、方程為y-(2x-3x0)=(6x-3)(x-x0),
代入點(diǎn)M(1,m),得m=-4x+6x-3,
依題意,方程m=-4x+6x-3有三個(gè)不同的實(shí)根.
令g(x)=-4x3+6x2-3,
則g′(x)=-12x2+12x=-12x(x-1),
∴當(dāng)x∈(-∞,0)時(shí),g′(x)<0;
當(dāng)x∈(0,1)時(shí),g′(x)>0;
當(dāng)x∈(1,+∞)時(shí),g′(x)<0.
故g(x)=-4x3+6x2-3在(-∞,0)上單調(diào)遞減,在(0,1)上單調(diào)遞增,在(1,+∞)上單調(diào)遞減.
∴g(x)極小值=g(0)=-3,g(x)極大值=g(1)=-1.
∴當(dāng)-3
14、x3+6x2-3的圖象與直線y=m有三個(gè)不同的交點(diǎn),
∴-30),
當(dāng)a≠-1時(shí),由f′(x)=0得2(1+a)x2+x-1=0且Δ=9+8a,
x1=,x2=,
①當(dāng)a=-1時(shí),f(x)在(0,1)上單調(diào)遞增,在(1,+∞)上單調(diào)遞減;
②當(dāng)a>-1時(shí),f(x)在(0,x2)上單調(diào)遞增,
15、在(x2,+∞)上單調(diào)遞減;
③當(dāng)a≤-時(shí),f(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞增;
④當(dāng)-0).
當(dāng)0
16、>e時(shí),g′(x)>0.
所以g(x)在(0,e)上單調(diào)遞減,在(e,+∞)上單調(diào)遞增.
所以g(x)≥g(e)=-+1-a.
又a<1,所以-+1-a>->-1,即F(x)max
17、x)在點(diǎn)(e,f(e))處的切線方程為y-=-(x-e),即x+e2y-3e=0.
(2)由題意可得,當(dāng)x≥1時(shí),f(x)--=≥0恒成立,
令g(x)=ln x-a(x2-1)(x≥1),則g′(x)=-2ax,
當(dāng)a≤0時(shí),g′(x)>0,所以函數(shù)y=g(x)在[1,+∞)上單調(diào)遞增,所以g(x)≥g(1)=0,
所以不等式f(x)-≥成立,即a≤0符合題意.
當(dāng)a>0時(shí),令-2ax=0,解得x=,令=1,解得a=.
①當(dāng)01,所以在上g′(x)>0,在上g′(x)<0,所以函數(shù)y=g(x)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,
g=ln-a=-ln a-+a,令h(a)=-ln a-+a,
則h′(a)=-++1=>0恒成立,又0