导数及其应用综合检测综合测试题(有答案)
导数应用测试题及参考答案
导数应用测试题一、选择题：(本大题共12小题,每小题5分, 共60分) 1．设函数f(x)在0x 处可导，则xx f x x f x ∆-∆-→∆)()(lim000等于 （ ）A ．)('0x fB ．)('0x f -C ．)('0x f --D ．)(0x f -- 2．若13)()2(lim000=∆-∆+→∆xx f x x f x ，则)('0x f 等于 （ ） A ．32 B ．23C ．3D ．2 3．曲线x x y 33-=上切线平行于x轴的点的坐标是（ ）A ．（-1，2）B ．（1，-2）C ．（1，2）D ．（-1，2）或（1，-2） 4．若函数f(x)的导数为f ′(x)=-sinx ，则函数图像在点（4，f （4））处的切 线的倾斜角为（ ）A ．90°B ．0°C ．锐角D ．钝角5．函数5123223+--=x x x y 在[0，3]上的最大值、最小值分别是 （ ）A ．5，－15B ．5，－4C ．－4，－1D ．5，－166．一直线运动的物体，从时间t 到t+△t 时，物体的位移为△s ，那么ts t ∆∆→∆0lim 为（ ）A ．从时间t 到t+△t 时，物体的平均速度B ．时间t 时该物体的瞬时速度C ．当时间为△t 时该物体的速度D ．从时间t 到t+△t 时位移的平均变化率7．关于函数762)(23+-=x x x f ，下列说法不正确的是（ ）A ．在区间（∞-，0）内，)(x f 为增函数B ．在区间（0，2）内，)(x f 为减函数C ．在区间（2，∞+）内，)(x f 为增函数D ．在区间（∞-，0）),2(+∞⋃内，)(x f 为增函数8．对任意x ，有34)('x x f =，f(1)=-1，则此函数为 （ ） A ．4)(x x f = B ．2)(4-=x x f C ．1)(4+=x x f D ．2)(4+=x x f9．函数y=2x 3-3x 2-12x+5在[0,3]上的最大值与最小值分别是 （ ）A.5 , -15B.5 , 4C.-4 , -15D.5 , -1610．抛物线y=x 2到直线x-y-2=0的最短距离为 （ ）A ．2B 。
人教A版高中数学选修1-1第三章《导数及其应用》单元检测题(含答案).docx
第三章《导数及其应用》检测题一、选择题(每小题只有一个正确答案)1.已知曲线y = |x2-2上一点P(屈一$,则过点P切线的倾斜角为()乙乙A.30°B. 45°C. 60°D. 120°2.设P为曲线C： y = F+2x + 3上的点，且曲线c在点P处切线倾斜角的取值范围7T 7T为则点P横坐标的取值范围为()4 2( JiA. —co,—B. [—1,0]1D. , + 823.定义在(0, +8)上的函数f(x)的导函数为广(无)，且对VxG (0,+oo)都有c. [0,1]/z(x)lnx<^/'(x),则(A. 4/(e) > e3/(e4) > 2e/(e2) C. e3/(e4) > 4/(e) > 2e/(e2) )(其中e«2. 7)B.e3/(e4) > 2e/(e2) > 4/(e) D. 4/(e) > 2e/(e2) > e3/(e4)4.曲线/(x) = (x + l)e x在点(0, f(0))处的切线方程为()A. y = % 4- 1B. y = 2x 4- 1C. y = + 1D.y 弓x+15.对于函数/(x)=—,下列说法正确的有()①f(兀)在x = €处取得极大值》②f(x)有两个不同的零点；③门4) < f (兀)< /(3); @7T4 < 4兀.A.4个B.3个C.2个D. 1个6.定义在R上的奇函数f (x)满足f (・1)=0,且当x>0时，f (x) >xf (x),则下列关系式中成立的是()A. 4f (i) >f (2)B. 4f (2) <f (2)C. f (i) >4f (2)D. f (i) f (2) > 2 2 2 27.定义在［0, +oo)的函数fO)的导函数为f(x),对于任意的%>0,恒有/Xx) </(%),m = n = 则m, zi的大小关系是()・e e zA. m > nB. m < nC. m = nD.无法确定&函数/(x) = e x + x3 - 2在区间(0,1)内的零点个数是().A. 0B. 1C. 2D. 39 .在平面直角坐标系xOy中，已知好一In%! - = 0 , x2 - y2 ~ 2 = 0 ,则(%i -x2)2 +(7i -y2)2的最小值为()A. 1B. 2C. 3D. 410.已知直线2是曲线y = e x与曲线y = e2x-2的一条公切线，2与曲线y =/x 一2切于点(a,b),且a是函数£仗)的零点，贝”仗)的解析式可能为()A. /(%) = e2x(2x + 21n2 -1)-1B. f(x) = e2x(2x + 21n2 -1)-2C.f(x) = e2x(2x一21n2 -1)-1D. /(x) = e2x(2x一21n2 -1)-2二、填空题设函数fd)的导数为f f (x),且f(x)=f‘(^sinx + cosx,则f' (? = _____________________ 12.如图，函数y = f(x)的图象在点P处的切线方程是y = -兀+ 5,则/'⑶+厂⑶=_. Array13._____ 函数y=f (x)的导函数y = f(jc)的图象如图所示，则函数y=f (x)的图象可能是_________ (填序号).(D ②③④14.已知函数/(x)=xlnx + i%2, %是函数f(x)的极值点，给出以下几个命题：乙@0 < %0 < -；②尢o>2；+ X o < 0；④fOo) + Xo>0;e e其中正确的命题是______________ •(填出所有正确命题的序号)、215 .已知函数/(X)= X3 +OT2 +/?JC+C在X =——与兀=1时都取得极值，若对xe[-l,2],不等式f(x)<c2恒成立，则c的取值范围为___________________________ o三、解答题16.求下列函数的导函数®y = X4—3x2—5x + 6 ③y = x2cos x ②y二x+古@y = tan x17.已知函数/'(兀)=|%2一(a + l)x + a\nx.(1)当a VI时，讨论函数f(x)的单调性；(2)若不等式f(X) + (a + l)x n牛+対+ 1 一对于任意x G [e~1,e]成立，求正实数a 的取值范围.18.已知函数f (尤)=^x3— ax1 2 + l(a 6 /?).(1)若曲线y = /(%)在(l,f(l))处的切线与直线x-y + l = 0垂直，求a的值.(2)若a>0,函数y = /(%)在区间(a,a2 - 3)±存在极值，求a的取值范圉.(3)若a >2,求证：函数y = f(x)在(0,2)上恰有一个零点.19.已知函数f^x) = a x^-x2-x\na (a>0,且aHl).(I )求函数/(兀)的单调区间；(II)求函数/(兀)在［-2,2］上的最大值.20.现需要设计一个仓库，它由上下两部分组成，上部的形状是正四棱锥P~A\B\G从, 下部的形状是正四棱柱ABCD-A限Cd (如图所示)，并要求正四棱柱的高"0是正以棱锥的高％的4倍.1 若AB=6 m, n =2 m,则仓库的容积是多少？2 若正四棱锥的侧棱长为6 m,则当〃为多少时，仓库的容积最大?参考答案I.C2. D3. D4・ B5. C6. A7. B8. B9. B10・ BII.- A/212. 113.④14.①③15.(-00,-1) U(2,4-oo)16.解析：(l)y z = 4x3— 6x — 5(2)y‘ = % 4- x~2(3)y‘ = (x2ycosx + x2(cosx)f = 2xcosx-x2sinx, sinx , (sinx),cosx — sinx(cosx)' cos2% + sin2% 1(4)-------------- y =( ----------------- )= ----- = = :—cos2%cosx cos2%cos2% cos2%17.(1)当a<0时，函数门切在(1,+8)上单调递增，在(0,1)上单调递减；当ova VI时, 函数f(x)在@,1)上单调递减，在(0卫)和(1,+8)上单调递增.(2) (0,1]解析：(1)函数/'仗)的定义域为(0,+s),广(％)=兀 _ @ + 1)+ 兰=*一@+1央+。
导数及其应用测试题(有详细答案)
12.已知函数f{x)=x3+ax2+bx+a2在ul处有极值为10,则犬2)等于.JT13.函数y=尤+2cosx在区间[0,—]±的最大值是14.已知函数fM=x3+ax在R上有两个极值点，则实数。
的取值范围是15.已知函数八尤)是定义在R上的奇函数，/(1)=0,二⑴；'3)>0危>0),则不等式%x2f(x)>0的解集是三、解答题(本大题共6小题，共80分，解答应写出文字说明，证明过程或演算步骤)16.设函数/(x)=2x3+3破2+3笊+8c在x=1刚好工=2取得极值.(1)求。
、b的值；(2)若对于随意的xg[0,3],都有/(x)<c2成立，求c的取值范围.17.已知函数f(x)=2x3-3x2+3.(1)求曲线y=f(x)在点工=2处的切线方程；(2)若关于工的方程/(x)+m=0有三个不同的实根，求实数m的取值范围.18.设函S/W=x3-6x+5,x e R.(1)求f(x)的单调区间和极值；《导数及其应用》一、选择题1.r（x0）=o是函数y（尤）在点气处取极值的：A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分又不必要条件2、设曲线y=x2+l在点（x,/（x））处的切线的斜率为g（x）,WI函数>=g（x）cosx的部分图象可以4.若曲线y=x2+ax+b在点（0,方）处的切线方程是x-j+l=0,贝！|（）A.q=L b=lB.a=—1,b=lC.g=L b=—1D.a=—1,b=—15.函数/（x）=x3+ttx2+3x—9,已知处）在x=—3时取得极值，则0等于（）A.2B.3C.4D.56.设函数f⑴的导函数为扩（x）,且/（x）=x2+2x-r（l）,则广（0）等于（）A、0B>-4C、-2D、27.直线y=x是曲线y=a+lnx的一条切线，则实数。
的值为（）A.-1B.eC.In2D.18.若函数f（x）=x3-12x^区间以-盘+1）上不是单调函数，则实数k的取值范围（）A.kJ—3^4—1■ k<23B.—3<上<—l^（il<k<3C.-2<k<2D.不存在这样的实数k9.函数f（x）的定义域为（m）,导函数/（%）在（。
导数及其应用测试题(有详细答案)
《导数及其应用》一、选择题1。
0()0f x '=是函数()f x 在点0x 处取极值的:A ．充分不必要条件B ．必要不充分条件C ．充要条件D ．既不充分又不必要条件 2、设曲线21y x =+在点))(,(x f x 处的切线的斜率为()g x ,则函数()cos y g x x =的部分图象可以为A 。
B. C 。
D.3．设()f x '是函数()f x 的导函数，将()y f x =和()y f x '=的图象画在同一个直角坐标系中，不可能正确的是( ）4.若曲线y ＝x 2＋ax ＋b在点(0，b ）处的切线方程是x －y ＋1＝0，则（ ）A ．a ＝1，b ＝1B ．a ＝－1，b ＝1C ．a ＝1，b ＝－1D ．a ＝－1,b ＝－1 5．函数f (x ）＝x 3＋ax 2＋3x －9，已知f (x ）在x ＝－3时取得极值,则a 等于（ ）A ．2B ．3C ．4D ．56。
设函数()f x 的导函数为()f x '，且()()221f x x x f '=+⋅，则()0f '等于 （ )A 、0B 、4-C 、2-D 、27。
直线y x =是曲线ln y a x =+的一条切线，则实数a 的值为（ ）A ．1-B ．eC ．ln 2D ．18。
若函数)1,1(12)(3+--=k k x x x f 在区间上不是单调函数，则实数k 的取值范围（ ） A ．3113≥≤≤--≤k k k 或或 B ．3113<<-<<-k k 或C ．22<<-kD ．不存在这样的实数k9.函数()f x 的定义域为(),a b ，导函数()f x '在(),a b 内的图像如图所示， 则函数()f x 在(),a b 内有极小值点 （ )A ．1个B ．2个C ．3个D ．4个 10.已知二次函数2()f x ax bx c =++的导数为'()f x ，'(0)0f >，对于任意实数x 都有()0f x ≥,则(1)'(0)f f 的最小值为（ ) A ．3 B ．52 C ．2 D ．32二、填空题（本大题共4个小题，每小题5分，共20分） 11。
2014-2015学年人教a版数学选修2-2第1章《导数及其应用》综合检测(含答案)
第一章综合检测时间120分钟，满分150分。
一、选择题(本大题共12个小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中只有一个是符合题目要求的)1．(2013·天津红桥区高二段测)二次函数y ＝f (x )的图象过原点且它的导函数y ＝f ′(x )的图象是如图所示的一条直线，y ＝f (x )的图象的顶点在( )A ．第Ⅰ象限B ．第Ⅱ象限C ．第Ⅲ象限D ．第Ⅳ象限[答案] A[解析] 设f (x )＝ax 2＋bx ＋c ，∵二次函数y ＝f (x )的图象过原点，∴c ＝0，∴f ′(x )＝2ax ＋b ，由y ＝f ′(x )的图象可知，2a <0，b >0，∴a <0，b >0，∴－b 2a >0，4ac －b 24a ＝－b 24a >0，故选A.2．(2013·华池一中高二期中)曲线y ＝－1x 在点(12，－2)处的切线方程为( )A ．y ＝4xB ．y ＝4x －4C ．y ＝4(x ＋1)D ．y ＝2x －4[答案] B[解析] ∵y ′＝1x 2，∴y ′|x ＝12＝4，∴k ＝4，∴切线方程为y ＋2＝4(x －12)，即y ＝4x －4.3．(2014·淄博市临淄区学分认定考试)下列函数中，x ＝0是其极值点的函数是( ) A ．f (x )＝－x 3 B ．f (x )＝－cos x C ．f (x )＝sin x －x D ．f (x )＝1x[答案] B[解析] 对于A ，f ′(x )＝－3x 2≤0恒成立，在R 上单调递减，没有极值点；对于B ，f ′(x )＝sin x ，当x ∈(－π，0)时，f ′(x )<0，当x ∈(0，π)时，f ′(x )>0，故f (x )＝－cos x 在x ＝0的左侧区间(－π，0)内单调递减，在其右侧区间(0，π)内单调递增，所以x ＝0是f (x )的一个极小值点；对于C ，f ′(x )＝cos x －1≤0恒成立，在R 上单调递减，没有极值点；对于D ，f (x )＝1x在x ＝0没有定义，所以x ＝0不可能成为极值点，综上可知，答案选B. 4．(2013·北师大附中高二期中)已知函数f (x )＝－x 3＋ax 2－x －1在(－∞，＋∞)上是单调函数，则实数a 的取值范围是( )A ．(－∞，－3)，∪(3，＋∞)B ．(－3，3)C ．(－∞，－3]∪[3，＋∞)D ．[－3，3][答案] D[解析] f ′(x )＝－3x 2＋2ax －1，∵f (x )在(－∞，＋∞)上是单调函数，且f ′(x )的图象是开口向下的抛物线，∴f ′(x )≤0恒成立，∴Δ＝4a 2－12≤0，∴－3≤a ≤3，故选D.5．(2013·武汉实验中学高二期末)设函数f (x )在定义域内可导，y ＝f (x )的图象如下图所示，则导函数y ＝f ′(x )的图象可能是( )[答案] A[解析] f (x )在(－∞，0)上为增函数，在(0，＋∞)上变化规律是减→增→减，因此f ′(x )的图象在(－∞，0)上，f ′(x )>0，在(0，＋∞)上f ′(x )的符号变化规律是负→正→负，故选A.6．(2012·陕西文，9)设函数f (x )＝2x ＋ln x ，则( )A ．x ＝12为f (x )的极大值点B ．x ＝12为f (x )的极小值点C ．x ＝2为f (x )的极大值点D ．x ＝2为f (x )的极小值点[答案] D[解析] 由f ′(x )＝－2x 2＋1x ＝1x (1－2x )＝0可得x ＝2.当0<x <2时，f ′(x )<0，f (x )单调递减，当x >2时 f ′(x )>0，f (x )单调递增．所以x ＝2为极小值点．7．(2014·天门市调研)已知函数f (x )＝a sin x －b cos x 在x ＝π4时取得极值，则函数y ＝f (3π4－x )是( )A ．偶函数且图象关于点(π，0)对称B ．偶函数且图象关于点(3π2，0)对称C ．奇函数且图象关于点(3π2，0)对称D ．奇函数且图象关于点(π，0)对称 [答案] D[解析] ∵f (x )的图象关于x ＝π4对称，∴f (0)＝f (π2)，∴－b ＝a ，∴f (x )＝a sin x －b cos x ＝a sin x ＋a cos x ＝2a sin(x ＋π4)，∴f (3π4－x )＝2a sin(3π4－x ＋π4)＝2a sin(π－x )＝2a sin x .显然f (3π4－x )是奇函数且关于点(π，0)对称，故选D.8．(2013·武汉实验中学高二期末)定义域为R 的函数f (x )满足f (1)＝1，且f (x )的导函数f ′(x )>12，则满足2f (x )<x ＋1的x 的集合为( )A ．{x |－1<x <1}B ．{x |x <1}C ．{x |x <－1或x >1}D ．{x |x >1}[答案] B[解析] 令g (x )＝2f (x )－x －1，∵f ′(x )>12，∴g ′(x )＝2f ′(x )－1>0，∴g (x )为单调增函数， ∵f (1)＝1，∴g (1)＝2f (1)－1－1＝0， ∴当x <1时，g (x )<0，即2f (x )<x ＋1，故选B.9．(2013·华池一中高二期中)若关于x 的方程x 3－3x ＋m ＝0在[0,2]上有根，则实数m 的取值范围是( )A ．[－2,2]B ．[0,2]C ．[－2,0]D ．(－∞，－2)∪(2，＋∞)[答案] A[解析] 令f (x )＝x 3－3x ＋m ，则f ′(x )＝3x 2－3＝3(x ＋1)(x －1)，显然当x <－1或x >1时，f ′(x )>0，f (x )单调递增，当－1<x <1时，f ′(x )<0，f (x )单调递减，∴在x ＝－1时，f (x )取极大值f (－1)＝m ＋2，在x ＝1时，f (x )取极小值f (1)＝m －2.∵f (x )＝0在[0,2]上有解，∴⎩⎪⎨⎪⎧f (1)<0，f (2)>0，∴⎩⎪⎨⎪⎧m －2≤0，2＋m ≥0，∴－2≤m ≤2. 10．(2013·河南安阳中学高二期末)f (x )是定义在(0，＋∞)上的非负可导函数，且满足xf ′(x )＋f (x )≤0，对任意正数a 、b ，若a <b ，则必有( )A ．af (b )≤bf (a )B ．bf (a )≤af (b )C ．af (a )≤f (b )D ．bf (b )≤f (a )[答案] A[解析] 令F (x )＝xf (x )，(x >0)，则F ′(x )＝xf ′(x )＋f (x )≤0，∴F (x )在(0，＋∞)上为减函数，∵0<a <b ，∴F (a )>f (b )，即af (a )>bf (b )，与选项不符； 由于xf ′(x )＋f (x )≤0且x >0，f (x )≥0，∴f ′(x )≤－f (x )x≤0，∴f (x )在(0，＋∞)上为减函数，∵0<a <b ，∴f (a )>f (b )， ∴bf (a )>af (b )，结合选项知选A.11．(2014·天门市调研)已知函数f (x )的导函数f ′(x )＝a (x －b )2＋c 的图象如图所示，则函数f (x )的图象可能是( )[答案] D[解析] 由导函数图象可知，当x <0时，函数f (x )递减，排除A ，B ；当0<x <x 1时，f ′(x )>0，函数f (x )递增．因此，当x ＝0时，f (x )取得极小值，故选D.12．(2013·泰安一中高二段测)已知函数f (x )的导函数的图象如图所示，若△ABC 为锐角三角形，则一定成立的是( )A ．f (sin A )>f (cosB ) B ．f (sin A )<f (cos B )C ．f (sin A )>f (sin B )D ．f (cos A )<f (cos B )[答案] A[解析] 由导函数图象可知，x >0时，f ′(x )>0，即f (x )单调递增，又△ABC 为锐角三角形，则A ＋B >π2，即π2>A >π2－B >0，故sin A >sin(π2－B )>0，即sin A >cos B >0，故f (sin A )> f (cos B )，选A.二、填空题(本大题共4个小题，每小题4分，共16分，把正确答案填在题中横线上) 13．(2013·华池一中高二期中)已知f (x )＝x 3＋3x 2＋a (a 为常数)，在[－3,3]上有最小值3，那么在[－3,3]上f (x )的最大值是________．[答案] 57[解析] f ′(x )＝3x 2＋6x ＝3x (x ＋2)，当x ∈[－3，－2)和x ∈(0,3]时，f ′(x )>0，f (x )单调递增，当x ∈(－2,0)时，f ′(x )<0，f (x )单调递减，∴极大值为f (－2)＝a ＋4，极小值为f (0)＝a ，又f (－3)＝a ，f (3)＝54＋a ，由条件知a ＝3，∴最大值为f (3)＝54＋3＝57.14．(2014·湖北重点中学高二期中联考)已知函数f (x )＝13ax 3＋12ax 2－2ax ＋2a ＋1的图象经过四个象限，则实数a 的取值范围是________．[答案] (－65，－316)[解析] f ′(x )＝ax 2＋ax －2a ＝a (x －1)(x ＋2)， 由f (x )的图象经过四个象限知，若a >0，则⎩⎪⎨⎪⎧ f (－2)>0，f (1)<0，此时无解；若a <0，则⎩⎪⎨⎪⎧f (－2)<0，f (1)>0， ∴－65<a <－316，综上知，－65<a <－316.15．(2014·泉州实验中学期中)已知函数f (x )＝x 3－3x ，若过点A (1，m )(m ≠－2)可作曲线y ＝f (x )的三条切线，则实数m 的取值范围为________．[答案] (－3，－2)[解析] f ′(x )＝3x 2－3，设切点为P (x 0，y 0)，则切线方程为y －(x 30－3x 0)＝(3x 20－3)(x －x 0)，∵切线经过点A (1，m )，∴m －(x 30－3x 0)＝(3x 20－3)(1－x 0)，∴m ＝－2x 30＋3x 20－3，m ′＝－6x 20＋6x 0，∴当0<x 0<1时，此函数单调递增，当x 0<0或x 0>1时，此函数单调递减，当x 0＝0时，m ＝－3，当x 0＝1时，m ＝－2，∴当－3<m <－2时，直线y ＝m 与函数y ＝－2x 30＋3x 20－3的图象有三个不同交点，从而x 0有三个不同实数根，故过点A (1，m )可作三条不同切线，∴m 的取值范围是(－3，－2)．16．如图阴影部分是由曲线y ＝1x、y 2＝x 与直线x ＝2、y ＝0围成，则其面积为______．[答案] 23＋ln2[解析] 由⎩⎪⎨⎪⎧y 2＝x ，y ＝1x ，得交点A (1,1)由⎩⎪⎨⎪⎧x ＝2y ＝1x 得交点B ⎝⎛⎭⎫2，12. 故所求面积S ＝⎠⎛01x d x ＋⎠⎛121xd x＝23x 32| 10＋ln x | 21＝23＋ln2. 三、解答题(本大题共6个大题，共74分，解答应写出文字说明，证明过程或演算步骤) 17．(本题满分12分)设函数f (x )＝ln x ＋ln(2－x )＋ax (a >0)． (1)当a ＝1时，求f (x )的单调区间；(2)若f (x )在(0,1]上 的最大值为12，求a 的值．[解析] 函数f (x )的定义域为(0,2)， f ′(x )＝1x －12－x＋a ，(1)当a ＝1时，f ′(x )＝－x 2＋2x (2－x )，∴当x ∈(0，2)时，f ′(x )>0，当x ∈(2，2)时，f ′(x )<0，所以f (x )的单调递增区间为(0，2)，单调递减区间为(2，2)；(2)当x ∈(0,1]时，f ′(x )＝2－2xx (2－x )＋a >0，即f (x )在(0,1]上单调递增，故f (x )在(0,1]上的最大值为f (1)＝a ，因此a ＝12.18．(本题满分12分)(2014·韶关市曲江一中月考)已知函数f (x )＝ax 3＋cx ＋d (a ≠0)是R 上的奇函数，当x ＝1时，f (x )取得极值－2.(1)求函数f (x )的解析式；(2)求函数f (x )的单调区间和极大值；(3)证明：对任意x 1、x 2∈(－1,1)，不等式|f (x 1)－f (x 2)|<4恒成立． [解析] (1)∵f (x )是R 上的奇函数， ∴f (－x )＝－f (x )，即－ax 3－cx ＋d ＝－ax 3－cx －d ，∴d ＝－d ， ∴d ＝0(或由f (0)＝0得d ＝0)． ∴f (x )＝ax 3＋cx ，f ′(x )＝3ax 2＋c ， 又当x ＝1时，f (x )取得极值－2，∴⎩⎪⎨⎪⎧ f (1)＝－2，f ′(1)＝0，即⎩⎪⎨⎪⎧ a ＋c ＝－2，3a ＋c ＝0，解得⎩⎪⎨⎪⎧a ＝1，c ＝－3. ∴f (x )＝x 3－3x .(2)f ′(x )＝3x 2－3＝3(x ＋1)(x －1)，令f ′(x )＝0，得x ＝±1， 当－1<x <1时，f ′(x )<0，函数f (x )单调递减； 当x <－1或x >1时，f ′(x )>0，函数f (x )单调递增；∴函数f (x )的递增区间是(－∞，－1)和(1，＋∞)；递减区间为(－1,1)． 因此，f (x )在x ＝－1处取得极大值，且极大值为f (－1)＝2.(3)由(2)知，函数f (x )在区间[－1,1]上单调递减，且f (x )在区间[－1,1]上的最大值为M ＝f (－1)＝2.最小值为m ＝f (1)＝－2.∴对任意x 1、x 2∈(－1,1)，|f (x 1)－f (x 2)|<M －m ＝4成立．即对任意x 1、x 2∈(－1,1)，不等式|f (x 1)－f (x 2)|<4恒成立．19．(本题满分12分)(2014·北京海淀期中)已知函数f (x )＝x 2－2(a ＋1)x ＋2a ln x (a >0)． (1)当a ＝1时，求曲线y ＝f (x )在点(1，f (1))处的切线方程； (2)求f (x )的单调区间；(3)若f (x )≤0在区间[1，e]上恒成立，求实数a 的取值范围． [解析] (1)∵a ＝1，∴f (x )＝x 2－4x ＋2ln x ， ∴f ′(x )＝2x 2－4x ＋2x(x >0)，f (1)＝－3，f ′(1)＝0， 所以切线方程为y ＝－3.(2)f ′(x )＝2x 2－2(a ＋1)x ＋2a x ＝2(x －1)(x －a )x (x >0)，令f ′(x )＝0得x 1＝a ，x 2＝1，当0<a <1时，在x ∈(0，a )或x ∈(1，＋∞)时，f ′(x )>0，在x ∈(a,1)时，f ′(x )<0，∴f (x )的单调递增区间为(0，a )和(1，＋∞)，单调递减区间为(a,1)；当a ＝1时，f ′(x )＝2(x －1)2x ≥0，∴f (x )的单调增区间为(0，＋∞)；当a >1时，在x ∈(0,1)或x ∈(a ，＋∞)时，f ′(x )>0，在x ∈(1，a )时，f ′(x )<0，∴f (x )的单调增区间为(0,1)和(a ，＋∞)，单调递减区间为(1，a )．(3)由(2)可知，f (x )在区间[1，e]上只可能有极小值点，∴f (x )在区间[1，e]上的最大值必在区间端点取到，∴f (1)＝1－2(a ＋1)≤0且f (e)＝e 2－2(a ＋1)e ＋2a ≤0，解得a ≥e 2－2e2e －2.20．设函数f (x )＝x 3－92x 2＋6x －a .(1)对于任意实数x, f ′(x )≥m 恒成立，求m 的最大值； (2)若方程f (x )＝0有且仅有一个实根，求a 的取值范围． [解析] (1)f ′(x )＝3x 2－9x ＋6＝3(x －1)(x －2)．因为x ∈(－∞，＋∞)．f ′(x )≥m ，即3x 2－9x ＋(6－m )≥0恒成立． 所以Δ＝81－12(6－m )≤0，得m ≤－34，即m 的最大值为－34.(2)因为当x <1时，f ′(x )>0；当1<x <2时，f ′(x )<0；当x >2时f ′(x )>0. 所以当x ＝1时，f (x )取极大值f (1)＝52－a ，当x ＝2时，f (x )取极小值f (2)＝2－a .故当f (2)>0或f (1)<0时，方程f (x )＝0仅有一个实根，解得a <2或a >52.21．(本题满分12分)(2014·荆州中学、龙泉中学、宜昌一中、襄阳四中期中联考)已知函数f (x )＝ln x ＋a x ＋1，a 为常数．(1)若a ＝92，求函数f (x )在[1，e ]上的值域；(e 为自然对数的底数，e ≈2.72)(2)若函数g (x )＝f (x )＋x 在[1,2]上为单调减函数，求实数a 的取值范围． [解析] (1)由题意f ′(x )＝1x －a(x ＋1)2，当a ＝92时，f ′(x )＝1x －92(x ＋1)2＝(x －2)(2x －1)2x (x ＋1)2.∵x ∈[1，e ]，∴f (x )在[1,2)上为减函数，[2，e ]上为增函数， 又f (2)＝ln2＋32，f (1)＝94，f (e )＝1＋92e ＋2，比较可得f (1)>f (e )，∴f (x )的值域为[ln2＋32，94]．(2)由题意得g ′(x )＝1x －a(x ＋1)2＋1≤0在x ∈[1,2]上恒成立，∴a ≥(x ＋1)2x ＋(x ＋1)2＝x 2＋3x ＋1x ＋3恒成立，设h (x )＝x 2＋3x ＋1x＋3(1≤x ≤2)，∴当1≤x ≤2时，h ′(x )＝2x ＋3－1x 2>0恒成立，∴h (x )max ＝h (2)＝272，∴a ≥272， 即实数a 的取值范围是[272，＋∞)．22．(本题满分14分)(2014·北京海淀期中)如图，已知点A (11,0)，直线x ＝t (－1<t <11)与函数y ＝x ＋1的图象交于点P ，与x 轴交于点H ，记△APH 的面积为f (t )．(1)求函数f (t )的解析式； (2)求函数f (t )的最大值．[解析] (1)由已知AH ＝11－t ，PH ＝t ＋1，所以△APH 的面积为f (t )＝12(11－t )t ＋1，(－1<t <11)．(2)解法1：f ′(t )＝3(3－t )4t ＋1，由f ′(t )＝0得t ＝3，函数f (t )与f ′(t )在定义域上的情况如下表：所以当t ＝解法2.由f (t )＝12(11－t )t ＋1＝12(11－t )2(t ＋1)，－1<t <11，设g (t )＝(11－t )2(t ＋1)，－1<t <11，则g ′(t )＝－2(11－t )(t ＋1)＋(11－t )2＝(t －11)(t －11＋2t ＋2)＝3(t －3)(t －11)． g (t )与g ′(t )在定义域上的情况见下表：所以当t ＝3所以当t ＝3时，函数f (t )取得最大值12g (3)＝8.一、选择题1．若曲线y ＝x 2＋ax ＋b 在点(0，b )处的切线方程是x －y ＋1＝0，则( ) A ．a ＝1，b ＝1 B ．a ＝－1，b ＝1 C ．a ＝1，b ＝－1 D ．a ＝－1，b ＝－1[答案] A[解析] y ′＝2x ＋a ，∴y ′|x ＝0＝(2x ＋a )|x ＝0＝a ＝1， 将(0，b )代入切线方程得b ＝1.2．(2014·浙江杜桥中学期中)已知函数f (x )＝x 3＋ax 2＋3x －9在x ＝－3时取得极值，则a ＝( )A ．2B ．3C ．4D ．5[答案] D[解析] f ′(x )＝3x 2＋2ax ＋3，由条件知，x ＝－3是方程f ′(x )＝0的实数根，∴a ＝5. 3．函数y ＝2x 3－3x 2－12x ＋5在[0,3]上的最大值，最小值分别是( ) A ．5，－15 B ．5，－4 C ．－4，－15 D ．5，－16[答案] A[解析] ∵y ′＝6x 2－6x －12＝0，得x ＝－1(舍去)或x ＝2，故函数y ＝f (x )＝2x 3－3x 2－12x ＋5在[0,3]上的最值可能是x 取0,2,3时的函数值，而f (0)＝5，f (2)＝－15，f (3)＝－4，故最大值为5，最小值为－15，故选A.4.⎠⎛241xd x 等于( ) A ．－2ln2B ．2ln2C ．－ln2D ．ln2[答案] D[解析] 因为(ln x )′＝1x ，所以 ⎠⎛241xd x ＝ln x |42＝ln4－ln2＝ln2.5．(2013·吉林白山一中高二期末)已知定义在R 上的函数f (x )的导函数f ′(x )的大致图象如图所示，则下列结论一定正确的是( )A ．f (b )>f (c )>f (d )B ．f (b )>f (a )>f (e)C ．f (c )>f (b )>f (a )D ．f (c )>f (e)>f (d )[答案] C[解析] 由图可知f ′(x )在(－∞，c )和(e ，＋∞)上取正值，在(c ，e)上取负值，故f (x )在(－∞，c )和(e ，＋∞)上单调递增，在(c ，e)上单调递减，∵a <b <c ，∴f (a )<f (b )<f (c )，故选C.6．已知函数f (x )＝4x ＋3sin x ，x ∈(－1，1)，如果f (1－a )＋f (1－a 2)<0成立，则实数a 的取值范围为( )A ．(0,1)B ．(1，2)C ．(－2，－2)D ．(－∞，－2)∪(1，＋∞) [答案] B[解析] ∵f (x )＝4x ＋3sin x ，x ∈(－1,1)， ∴f ′(x )＝4＋3cos x >0在x ∈(－1,1)上恒成立，∴f (x )在(－1,1)上是增函数，又f (x )＝4x ＋3sin x ，x ∈(－1,1)是奇函数，∴不等式f (1－a )＋f (1－a 2)<0可化为f (1－a )<f (a 2－1)，从而可知，a 须满足⎩⎪⎨⎪⎧－1<1－a <1，－1<a 2－1<1，1－a <a 2－1.解得1<a < 2.7．设f ′(x )是函数f (x )的导函数，将y ＝f (x )和y ＝f ′(x )的图象画在同一个直角坐标系中，不可能正确的是( )[答案] D[解析] A 中，当f (x )为二次函数时，f ′(x )为一次函数，由单调性和导数值的符号关系知A 可以是正确的，同理B 、C 都可以是正确的，但D 中f (x )的单调性为增、减、增，故f ′(x )的值应为正负正，因此D 一定是错误的．8．函数y ＝f (x )的图象如图所示，则y ＝f ′(x )的图象可能是( )[答案] D[解析] 由f (x )的图象知，f (x )在(－∞，0)上单调递增，在(0，＋∞)上单调递减，∴在(0，＋∞)上f ′(x )≤0，在(－∞，0)上f ′(x )≥0，故选D.9．如果1N 能拉长弹簧1cm ，为了将弹簧拉长6cm ，所耗费的功为( ) A ．0.18J B ．0.26J C ．0.12J D ．0.28J[答案] A[解析] 设F (x )＝kx ，当F (x )＝1时，x ＝0.01m ，则k ＝100，∴W ＝∫0.060100x d x ＝50x 2|0.06＝0.18.10．(2014·甘肃省金昌市二中、临夏中学期中)已知函数f (x )＝ln x ，则函数g (x )＝f (x )－f ′(x )的零点所在的区间是( )A ．(0,1)B ．(1,2)C ．(2,3)D ．(3,4)[答案] B[解析] 由题可知g (x )＝ln x －1x ，∵g (1)＝－1<0，g (2)＝ln2－12＝ln2－ln e>0，∴选B.11．已知三次函数f (x )＝13x 3－(4m －1)x 2＋(15m 2－2m －7)x ＋2在R 上是增函数，则m的取值范围是( )A ．m <2或m >4B ．－4<m <－2C ．2<m <4D ．以上皆不正确[答案] D[解析] f ′(x )＝x 2－2(4m －1)x ＋15m 2－2m －7，由题意得x 2－2(4m －1)x ＋15m 2－2m －7≥0恒成立，∴Δ＝4(4m －1)2－4(15m 2－2m －7) ＝64m 2－32m ＋4－60m 2＋8m ＋28 ＝4(m 2－6m ＋8)≤0， ∴2≤m ≤4，故选D.12．(2014·浙江省五校联考)已知函数f (x )＝13x 3＋12mx 2＋m ＋n 2x 的两个极值点分别为x 1、x 2，且0<x 1<1<x 2，点P (m ，n )表示的平面区域内存在点(x 0，y 0)满足y 0＝log a (x 0＋4)，则实数a 的取值范围是( )A ．(0，12)∪(1,3)B ．(0,1)∪(1,3)C ．(12，1)∪(1,3]D ．(0,1)∪[3，＋∞)[答案] B[解析] f ′(x )＝x 2＋mx ＋m ＋n2，由条件知，方程f ′(x )＝0的两实根为x 1、x 2且0<x 1<1<x 2，∴⎩⎪⎨⎪⎧f ′(0)>0，f ′(1)<0，∴⎩⎨⎧m ＋n2>0，1＋m ＋m ＋n2<0，∴⎩⎪⎨⎪⎧m ＋n >0，3m ＋n <－2， 由⎩⎪⎨⎪⎧ m ＋n ＝0，3m ＋n ＝－2，得⎩⎪⎨⎪⎧ m ＝－1，n ＝1，∴⎩⎪⎨⎪⎧x 0<－1，y 0>1.由y 0＝log a (x 0＋4)知，当a >1时，1<y 0<log a 3，∴1<a <3；当0<a <1时，y 0＝log a (x 0＋4)>log a 3，由于y 0>1，log a 3<0，∴对∀a ∈(0,1)，此式都成立，从而0<a <1，综上知0<a <1或1<a <3，故选B.二、填空题13．(2014·杭州七校联考)若函数f (x )＝x 3－3bx ＋b 在区间(0,1)内有极值，则实数b 的取值范围是________．[答案] (0,1)[解析] f ′(x )＝3x 2－3b ，∵f (x )在(0,1)内有极值， ∴f ′(x )＝0在(0,1)内有解，∴0<b <1.14．(2013·泰州二中高二期中)函数f (x )＝x 3＋ax 2＋3x －9，已知f (x )在x ＝－3时取得极值，则a ＝________.[答案] 5[解析] f ′(x )＝3x 2＋2ax ＋3，由条件知，x ＝－3是f ′(x )＝0的根，即f ′(－3)＝0， ∴27－6a ＋3＝0，∴a ＝5.15．对正整数n ，设曲线y ＝x n (1－x )在x ＝2处的切线与y 轴交点的纵坐标为a n ，则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n n ＋1的前n 项和是__________________． [答案] 2n ＋1－2[解析] ∵y ＝x n (1－x )，∴y ′＝(x n )′(1－x )＋(1－x )′·x n ＝n ·x n －1(1－x )－x n .f ′(2)＝－n ·2n －1－2n ＝(－n －2)·2n －1.在点x ＝2处点的纵坐标为y ＝－2n . ∴切线方程为y ＋2n ＝(－n －2)·2n －1(x －2)．令x ＝0得，y ＝(n ＋1)·2n ， ∴a n ＝(n ＋1)·2n ，∴数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n n ＋1的前n 项和为2(2n－1)2－1＝2n ＋1－2.16．(2014·哈六中期中)已知函数f (x ＋2)是偶函数，x >2时f ′(x )>0恒成立(其中f ′(x )是函数f (x )的导函数)，且f (4)＝0，则不等式(x ＋2)f (x ＋3)<0的解集为________．[答案] (－∞，－3)∪(－2,1)[解析] ∵函数y ＝f (x ＋2)是偶函数，∴其图象关于y 轴对称，∵y ＝f (x ＋2)的图象向右平移两个单位得到y ＝f (x )的图象，∴函数y ＝f (x )的图象关于直线x ＝2对称，∵x >2时，f ′(x )>0，∴f (x )在(2，＋∞)上单调递增，在(－∞，2)上单调递减，又f (4)＝0，∴f (0)＝0，∴0<x <4时，f (x )<0，x <0或x >4时，f (x )>0，由(x ＋2)f (x ＋3)<0得⎩⎪⎨⎪⎧x ＋2<0，f (x ＋3)>0，(1)或⎩⎪⎨⎪⎧x ＋2>0，f (x ＋3)<0.(2) 由(1)得⎩⎪⎨⎪⎧x <－2，x ＋3<0或x ＋3>4，∴x <－3；由(2)得⎩⎪⎨⎪⎧x >－2，0<x ＋3<4.∴－2<x <1，综上知，不等式的解集为(－∞，－3)∪(－2,1) 三、解答题17．(2013·四川达州诊断)已知函数f (x )＝x 3＋ax 2－3bx ＋c (b >0)，且g (x )＝f (x )－2是奇函数．(1)求a 、c 的值；(2)若函数f (x )有三个零点，求b 的取值范围． [解析] (1)∵g (x )＝f (x )－2是奇函数， ∴g (－x )＝－g (x )对x ∈R 成立， ∴f (－x )－2＝－f (x )＋2对x ∈R 成立， ∴ax 2＋c －2＝0对x ∈R 成立， ∴a ＝0且c ＝2.(2)由(1)知f (x )＝x 3－3bx ＋2(b >0)， ∴f ′(x )＝3x 2－3b ＝3(x －b )(x ＋b )， 令f ′(x )＝0得x ＝±b ，依题意有⎩⎨⎧f (－b )>0，f (b )<0，∴b >1，故正数b 的取值范围是(1，＋∞)．18．在曲线y ＝x 3(x ≥0)上某一点A 处作一切线使之与曲线以及x 轴围成图形的面积为112，试求过切点A 的切线方程．[解析] 设切点A (x 0，x 30)，切线斜率k ＝y ′|x ＝x 0＝3x 20.∴切线的方程为y －x 30＝3x 20(x －x 0)．令y ＝0，得x ＝2x 03.依题意S ＝∫x 00x 3d x －12×(x 0－2x 03)·x 3＝14x 40－16x 40＝112x 40＝112， ∵x 0≥0，∴x 0＝1.∴切线方程为y －1＝3(x －1)，即3x －y －2＝0.19．(2014·福建安溪一中、养正中学联考)已知函数f (x )＝x 3＋ax 2＋bx ＋5，若曲线f (x )在点(1，f (1))处的切线斜率为3，且x ＝23时，y ＝f (x )有极值．(1)求函数f (x )的解析式；(2)求函数f (x )在[－4,1]上的最大值和最小值． [解析] f ′(x )＝3x 2＋2ax ＋b ，(1)由题意得，⎩⎪⎨⎪⎧f ′(23)＝3×(23)2＋2a ×23＋b ＝0，f ′(1)＝3×12＋2a ×1＋b ＝3.解得⎩⎪⎨⎪⎧a ＝2，b ＝－4.经检验得x ＝23时，y ＝f (x )有极小值，所以f (x )＝x 3＋2x 2－4x ＋5.(2)由(1)知，f ′(x )＝3x 2＋4x －4＝(x ＋2)(3x －2)． 令f ′(x )＝0，得x 1＝－2，x 2＝23，f ′(x )，f (x )的值随x 的变化情况如下表： ∵f (23)＝9527，f (－2)＝13，f (－4)＝－11，f (1)＝4，∴f (x )在[－4,1]上的最大值为13，最小值为－11.20．(2013·海淀区高二期中)已知函数f (x )＝a 23x 3－2ax 2＋bx ，其中a 、b ∈R ，且曲线y ＝f (x )在点(0，f (0))处的切线斜率为3.(1)求b 的值；(2)若函数f (x )在x ＝1处取得极大值，求a 的值．[解析](1)f′(x)＝a2x2－4ax＋b，由题意f′(0)＝b＝3.(2)∵函数f(x)在x＝1处取得极大值，∴f′(1)＝a2－4a＋3＝0，解得a＝1或a＝3.①当a＝1时，f′(x)＝x2－4x＋3＝(x－1)(x－3)，x、f′(x)、f(x)的变化情况如下表：②当a＝3时，f′(x)＝9x2－12x＋3＝3(3x－1)(x－1)，x、f′(x)、f(x)的变化情况如下表：综上所述，若函数f(x)在x＝1处取得极大值，a的值为1.21．(2013·武汉实验中学高二期末)已知曲线f(x)＝ax2＋2在x＝1处的切线与直线2x－y ＋1＝0平行．(1)求f(x)的解析式；(2)求由曲线y＝f(x)与y＝3x、x＝0、x＝1、x＝2所围成的平面图形的面积．[解析](1)由已知得：f′(1)＝2，求得a＝1，∴f(x)＝x2＋2.(2)由题意知阴影部分的面积是： S ＝⎠⎛01(x 2＋2－3x )d x ＋⎠⎛12(3x －x 2－2)d x＝(13x 3＋2x －32x 2)|10＋(32x 2－13x 3－2x )|21＝1. 22．(2013·福州文博中学高二期末)设f (x )＝ln x ，g (x )＝f (x )＋f ′(x )． (1)求g (x )的单调区间和最小值； (2)讨论g (x )与g (1x)的大小关系；(3)求a 的取值范围，使得g (a )－g (x )<1a 对任意x >0成立．[解析] (1)由题设知g (x )＝ln x ＋1x ，∴g ′(x )＝x －1x2，令g ′(x )＝0，得x ＝1.当x ∈(0,1)时，g ′(x )<0，故(0,1)是g (x )的单调递减区间．当x ∈(1，＋∞)时，g ′(x )>0，故(1，＋∞)是g (x )的单调递增区间，因此，x ＝1是g (x )的唯一极值点，且为极小值点，从而是最小值点，所以最小值为g (1)＝1.(2)g (1x)＝－ln x ＋x ，设h (x )＝g (x )－g (1x )＝2ln x －x ＋1x ，则h ′(x )＝－(x －1)2x 2.当x ＝1时，h (1)＝0，即g (x )＝g (1x)．当x ∈(0,1)∪(1，＋∞)时，h ′(x )<0，h ′(1)＝0， 因此，h (x )在(0，＋∞)内单调递减． 当0<x <1时，h (x )>h (1)＝0，即g (x )>g (1x)，当x >1时，h (x )<h (1)＝0，即g (x )<g (1x)．(3)由(1)知g (x )的最小值为1，所以g (a )－g (x )<1a 对任意x >0成立⇔g (a )－1<1a ，即ln a <1，从而得0<a <e ，即a 的取值范围为(0，e)．。
函数、导数及其应用综合测评试题(含答案)
高中数学阶段综合测评试题测试范围：函数、导数及其应用 (时间：120分钟 满分：150分)温馨提示：1.第Ⅰ卷答案写在答题卡上，第Ⅱ卷书写在试卷上；交卷前请核对班级、姓名、考号.2.本场考试时间为120分钟，注意把握好答题时间.3.认真审题，仔细作答，永远不要以粗心为借口原谅自己．第Ⅰ卷(选择题，共60分)一、选择题(本大题共12小题，每小题5分，共60分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)1．(2013·浙江杭州七校联考)设α∈⎩⎨⎧⎭⎬⎫－1，1，12，3，则使函数y ＝x α的定义域为R 且为奇函数的所有α的值为( )A ．1,3B ．－1,1C ．－1,3D ．－1,1,32．预测人口的变化趋势有多种方法，“直接推算法”使用的公式是P n＝P 0(1＋k )n (k >－1)，其中P n 为预测人口数，P 0为初期人口数，k 为预测年内增长率，n 为预测期间隔年数．如果在某一时期有－1<k <0，那么这期间人口数( )A ．呈上升趋势B ．呈下降趋势C ．摆动变化D ．不变3．(2013·云南第一次统检)已知f (x )的定义域为(－2,2)，且f (x )＝⎩⎨⎧2x ＋3＋ln 2－x 2＋x，－2<x ≤1－4x 2－5x ＋23，1<x <2，如果f [x (x ＋1)]<23，那么x 的取值范围是( )A ．－2<x <－1或0<x <1B ．x <－1或x >0C ．－2<x <－54 D ．－1<x <04．(2013·大连双基测)已知f (x )是定义在R 上且以2为周期的偶函数，当0≤x ≤1时，f (x )＝x 2.如果函数g (x )＝f (x )－(x ＋m )有两个零点，则实数m 的值为( )A ．2k (k ∈Z )B ．2k 或2k ＋14(k ∈Z ) C ．0D ．2k 或2k －14(k ∈Z )5．函数y ＝log 2|x |x 的大致图象是()6．函数f (x )＝πx ＋log 2x 的零点所在区间为( ) A.⎝⎛⎦⎥⎤0，18B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤18，14 C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤14，12 D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤12，1 7．定积分⎠⎛039－x 2d x 的值为( )A ．9πB ．3π C.94πD.92π8．(2013·安徽联谊中学联考)设f (x )是一个三次函数，f ′(x )为其导函数，如图所示的是y ＝xf ′(x )的图象的一部分，则f (x )的极大值与极小值分别是( )A ．f (－2)与f (2)B ．f (－1)与f (1)C ．f (2)与f (－2)D ．f (1)与f (－1)9．(2013·东北三校第一次联考)已知f (x )＝ln x1＋x －ln x ，f (x )在x ＝x 0处取最大值，以下各式正确的序号为( )①f (x 0)<x 0 ②f (x 0)＝x 0 ③f (x 0)>x 0 ④f (x 0)<12 ⑤f (x 0)>12A ．①④B ．②④C ．②⑤D ．③⑤10．(2013·石家庄一模)已知定义域为R 的奇函数f (x )的导函数为f ′(x )，当x ≠0时，f ′(x )＋f (x )x >0，若a ＝12f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12，b ＝－2f (－2)，c ＝ln 12f (ln 2)，则下列关于a ，b ，c 的大小关系正确的是( )A ．a >b >cB ．a >c >bC ．c >b >aD ．b >a >c11．(2013·陕西省咸阳市高三模拟)定义方程f (x )＝f ′(x )的实数根x 0叫做函数f (x )的“新驻点”，若函数g (x )＝2x ，h (x )＝ln x ，φ(x )＝x 3(x ≠0)的“新驻点”分别为a ，b ，c ，则a ，b ，c 的大小关系为( )A ．a >b >cB ．c >b >aC ．a >c >bD ．b >a >c12．已知f (x )＝a ln x ＋12x 2(a >0)，若对任意两个不等的正实数x 1、x 2都有f (x 1)－f (x 2)x 1－x 2>2恒成立，则a 的取值范围是( )A ．[1，＋∞)B ．(1，＋∞)C ．(0,1)D ．(0,1]第Ⅱ卷(非选择题，共90分)二、填空题(本大题共4小题，每小题5分，共20分．把答案填在题中横线上)13．设函数f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧2－x ，x ∈(－∞，1]，log 81x ，x ∈(1，＋∞).则满足f (x )＝14的x 值为________．14．设函数f (x )＝|log 2x |，则f (x )在区间(m －2,2m )内有定义且不是单调函数的充要条件是________．15．(2013·云南第一次统检)已知f (x )＝x 3－mx 2＋43mx ＋2 013在(1,3)上只有一个极值点，则实数m 的取值范围为________．16．(2013·山东济宁高三一模)已知定义域为R 的函数f (x )既是奇函数，又是周期为3的周期函数，当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0，32时，f (x )＝sinπx ，则函数f (x )在区间[0,6]上的零点个数是________．三、解答题(本大题共6小题，共70分．解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17．(10分)已知函数f (x )＝2x ，g (x )＝12|x |＋2. (1)求函数g (x )的值域；(2)求满足方程f (x )－g (x )＝0的x 的值．18．(12分)已知函数f (x )＝log a (x ＋1)(a >1)，若函数y ＝g (x )图象上任意一点P 关于原点的对称点Q 的轨迹恰好是函数f (x )的图象．(1)写出函数g (x )的解析式；(2)当x ∈[0,1)时，总有f (x )＋g (x )≥m 成立，求实数m 的取值范围． 19．(12分)如图所示，四边形ABCD 表示一正方形空地，边长为30 m ，电源在点P 处，点P 到边AD ，AB 距离分别为9 m,3 m ．某广告公司计划在此空地上竖一块长方形液晶广告屏幕MNEF ，MN ∶NE ＝16∶9.线段MN 必须过点P ，端点M ，N 分别在边AD ，AB 上，设AN ＝x (m)，液晶广告屏幕MNEF 的面积为S (m 2)．(1)用x 的代数式表示AM ；(2)求S 关于x 的函数关系式及该函数的定义域； (3)当x 取何值时，液晶广告屏幕MNEF 的面积S 最小？20．(12分)(2013·东北三校第一次联考)已知函数f (x )＝ax sin x ＋cos x ，且f (x )在x ＝π4处的切线斜率为2π8.(1)求a 的值，并讨论f (x )在[－π，π]上的单调性；(2)设函数g (x )＝ln(mx ＋1)＋1－x1＋x ，x ≥0，其中m >0，若对任意的x 1∈[0，＋∞)总存在x 2∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0，π2，使得g (x 1)≥f (x 2)成立，求m 的取值范围． 21．(12分)(2013·石家庄一模)设函数f (x )＝x 2＋a ln(x ＋1)．(1)若函数y ＝f (x )在区间[1，＋∞)上是单调递增函数，求实数a 的取值范围；(2)若函数y ＝f (x )有两个极值点x 1、x 2，且x 1<x 2，求证：0<f (x 2)x 1<－12＋ln 2.22．(12分)(2013·石家庄质量监测)设函数f (x )＝x －1e x 的定义域为(－∞，0)∪(0，＋∞)．(1)设函数f (x )在[m ，m ＋1](m >0)上的最小值；(2)设函数g (x )＝⎩⎨⎧0，(x ＝0)，1f (x ).(x ≠0)，如果x 1≠x 2，且g (x 1)＝g (x 2)，证明：x 1＋x 2>2.阶段综合测评 详解答案1．A 由幂函数的性质可知α＝1或3.2．B 由于－1<k <0，所以0<1＋k <1，因此P n 为关于n 的递减函数．故选B.3．A 依题意得，函数y ＝2x ＋3＋ln 2－x 2＋x ＝2x ＋3＋ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫－1＋42＋x 在(－2,1]上是减函数(注：函数y ＝2x ＋3、y ＝ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫－1＋42＋x 在(－2,1]上均是减函数)；函数y ＝－4x 2－5x ＋23在(1,2)上是减函数，且21＋3＋ln 2－12＋1＝12－ln 3>－4×12－5×1＋23，因此函数f (x )在(－2,2)上是减函数，且f (0)＝23，于是不等式f [x (x ＋1)]<23＝f (0)等价于0<x (x ＋1)<2，由此解得－2<x <－1或0＜x ＜1，选A.4．D 令g (x )＝0得f (x )＝x ＋m .(1)先考虑f (x )在0≤x ≤1时的函数图象，因为两个端点为(0,0)，(1,1)，所以过这两点的直线方程为y ＝x ＋0；(2)考虑直线y ＝x ＋m 与0≤x ≤1时的f (x )＝x 2的图象相切，与1＜x ≤2时的函数图象相交也是两个交点，仍然有两个零点．可求得此时切线方程为y ＝x －14.综上根据周期为2，得m ＝2k 或m ＝2k －14(k ∈Z )．5．D y ＝log 2|x |x 为奇函数，其图象关于(0,0)对称，排除A ，B ；当x ＝2时，y ＝12>0，排除C ，故选D.6．C 因为f (x )在定义域内为单调递增函数，而在4个选项中，只有f ⎝ ⎛⎭⎪⎫14·f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12<0， 所以零点所在区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤14，12.7．C 由定积分的几何意义知⎠⎛039－x 2d x 是由曲线y ＝9－x 2，直线x＝0，x ＝3，y ＝0围成的封闭图形的面积，故⎠⎛039－x 2d x ＝π·324＝94π，故选C.8．A 由图可知：x ∈(－∞，－2)时，f ′(x )>0； x ∈(－2,0)时，f ′(x )<0； x ∈(0,2)时，f ′(x )<0； x ∈(2，＋∞)时，f ′(x )>0.所以f (－2)是f (x )的极大值，f (2)是f (x )的极小值．9．B f ′(x )＝⎣⎢⎡⎦⎥⎤(ln x )·⎝ ⎛⎭⎪⎫11＋x －1′＝1x ⎝ ⎛⎭⎪⎫11＋x －1－ln x(1＋x )2＝－ln x ＋x ＋1(1＋x )2，由题意可知f ′(x 0)＝0，即ln x 0＋x 0＋1＝0，ln x 0＝－(x 0＋1)， 故f (x 0)＝ln x 01＋x 0－ln x 0＝－x 0ln x 01＋x 0＝x 0(1＋x 0)1＋x 0＝x 0.令函数g (x )＝ln x ＋x ＋1(x >0), 则g ′(x )＝1x ＋1>0，故函数g (x )为增函数，而g ⎝ ⎛⎭⎪⎫12＝ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫12＋32>32－ln e ＝12>0＝g (x 0)． ∴x 0<12，即f (x 0)<12.故选B.10．D f ′(x )＋f (x )x ＝xf ′(x )＋f (x )x >0，即x >0时，x ·f ′(x )＋f (x )>0，即x >0时[xf (x )]′>0，x ·f (x )为增函数，又f (x )为奇函数，故0·f (0)＝0得：x ≥0时，xf (x )≥0，且为增函数；a ＝12f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12，b ＝－2f (－2)＝2f (2)，c ＝－ln 2f (ln 2)<0，故b >a >c ，选D.11．B ∵g (x )＝2x ，∴g ′(x )＝2. 令2a ＝2，∴a ＝1；h (x )＝ln x ，h ′(x )＝1x . 令ln b ＝1b ，设M (x )＝1x －ln x ， 则M (1)>0，M (e)<0，∴1<b <e ； 由φ(x )＝x 3(x ≠0)，φ′(x )＝3x 2. 令3c 2＝c 3，∴c ＝3，∴a <b <c .故选B.12．A 由于f (x 1)－f (x 2)x 1－x 2＝k >2恒成立，所以f ′(x )≥2恒成立．又f ′(x )＝a x ＋x ，故ax ＋x ≥2即a ≥－x 2＋2x ，而g (x )＝－x 2＋2x 在(0，＋∞)上的最大值为1，所以a ≥1，故选A.13．3解析：当x ≤1时，由f (x )＝2－x＝14得x ＝2，不合题意；当x >1时，由f (x )＝log 81x ＝14得x ＝3，故满足f (x )＝14的x 值为3.14．2≤m <3解析：由题知，只需1∈(m －2,2m )，且m －2≥0即可． 于是0≤m －2<1，且2m >1， 于是2≤m <3. 15.92≤m <8114解析：依题意得f ′(x )＝3x 2－2mx ＋43m ＝0有两个不等的实根，且恰有一个根属于区间(1,3)，于是有①f ′(1)·f ′(3)<0，或②⎩⎨⎧f ′(1)＝0f ′(3)>0m 3>1，或③⎩⎨⎧f ′(1)>0f ′(3)＝0m 3>1.解①得92＜m <8114；解②得m ＝92；解③得，该不等式组的解集是空集．综上所述，满足题意的实数m 的取值范围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫92，8114.16．9 解析：由f (x )是定义域为R 的奇函数，可知f (0)＝0.因为f (x ＋3)＝f (x )，所以f (3)＝0.令x ＝－32，得f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32＝0.又当x ∈⎝⎛⎭⎪⎫0，32时，f (x )＝sinπx ，所以f (1)＝0，f (2)＝f (3－1)＝f (－1)＝－f (1)＝0，则在区间[0,3]上的零点有5个．由周期性可知，在区间(3,6]上有4个零点，故在区间[0,6]上的零点个数是9.17．解：(1)g (x )＝12|x |＋2＝⎝ ⎛⎭⎪⎫12|x |＋2，因为|x |≥0，所以0<⎝ ⎛⎭⎪⎫12|x |≤1，即2<g (x )≤3，故g (x )的值域是(2,3]． (2)由f (x )－g (x )＝0得2x－12|x |－2＝0，当x ≤0时，显然不满足方程， 当x >0时，由2x－12x －2＝0，整理得(2x )2－2·2x －1＝0，(2x －1)2＝2， 故2x ＝1±2，因为2x >0，所以2x ＝1＋2，即x ＝log 2(1＋2)．18．解：(1)设P 点坐标为(x ，y )，则Q 点坐标为(－x ，－y )． ∵Q (－x ，－y )在函数y ＝log a (x ＋1)的图象上， ∴－y ＝log a (－x ＋1)， 即y ＝－log a (1－x )．这就是说，g (x )＝－log a (1－x )． (2)当x ∈[0,1)时，令F (x )＝f (x )＋g (x )＝log a (x ＋1)－log a (1－x ) ＝log a 1＋x 1－x(a >1)．由题意知，只要m ≤⎝ ⎛⎭⎪⎫log a1＋x 1－x min 即可， ∵F (x )＝log a 1＋x1－x ＝log a ⎝ ⎛⎭⎪⎫－1＋21－x 在[0,1)上是增函数，∴F (x )min ＝F (0)＝0.故m ∈(－∞，0]即为所求．19．解：(1)因为点P 到边AD ，AB 距离分别为9 m,3 m ，所以由平面几何知识得AM －3AM ＝9x ，解得AM ＝3xx －9(10≤x ≤30)．(2)由勾股定理，得MN 2＝AN 2＋AM 2＝x 2＋9x2(x －9)2.因为MN ∶NE ＝16∶9，所以NE ＝916MN .所以S ＝MN ·NE ＝916MN 2＝916⎣⎢⎡⎦⎥⎤x 2＋9x 2(x －9)2，定义域为[10,30]．(3)S ′＝916⎣⎢⎡⎦⎥⎤2x ＋18x (x －9)2－9x 2(2x －18)(x －9)4＝98·x [(x －9)3－81](x －9)3，令S ′＝0，得x 1＝0(舍)，x 2＝9＋333. 当10≤x <9＋333时，S ′<0，S 为减函数； 当9＋333<x ≤30时，S ′>0，S 为增函数． 所以当x ＝9＋333时，S 取得最小值．20．解：(1)∵f ′(x )＝a sin x ＋ax cos x －sin x ＝(a －1)sin x ＋ax cos x ，f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫π4＝(a －1)·22＋π4·a ·22＝2π8， ∴a ＝1，f ′(x )＝x cos x .当f ′(x )>0时，－π<x <－π2或0<x <π2； 当f ′(x )<0时，－π2<x <0或π2<x <π，∴f (x )在⎝⎛⎭⎪⎫－π，－π2，⎝⎛⎭⎪⎫0，π2上单调递增；在⎝⎛⎭⎪⎫－π2，0，⎝⎛⎭⎪⎫π2，π上单调递减．(2)当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0，π2时，f (x )单调递增，∴f (x )min ＝f (0)＝1，则只需g (x )≥1在x ∈[0，＋∞)上恒成立即可．g ′(x )＝m ⎝⎛⎭⎪⎫x 2＋m －2m (mx ＋1)(x ＋1)2(x ≥0，m >0)，①当m ≥2时，m －2m ≥0，∴g ′(x )≥0在[0，＋∞)上恒成立，即g (x )在[0，＋∞)上单调递增，又g (0)＝1，∴g (x )≥1在x ∈[0，＋∞)上恒成立，故m ≥2时成立．②当0<m <2时，当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0，2－m m 时，g ′(x )<0，此时g (x )单调递减，∴g (x )<g (0)＝1，故0<m <2时不成立．综上m ≥2.21．解：(1)f ′(x )＝2x 2＋2x ＋ax ＋1≥0在区间[1，＋∞)上恒成立，即a ≥－2x 2－2x 在区间[1，＋∞)上恒成立， a ≥－4.经检验，当a ＝－4时，f ′(x )＝2x 2＋2x －4x ＋1＝2(x ＋2)(x －1)x ＋1，x ∈[1，＋∞)时，f ′(x )>0，所以满足题意的a 的取值范围为[－4，＋∞)．(2)证明：函数的定义域(－1，＋∞)，f ′(x )＝2x 2＋2x ＋ax ＋1＝0，依题意方程2x 2＋2x ＋a ＝0在区间(－1，＋∞)上有两个不等的实根，记g (x )＝2x 2＋2x ＋a ，则有⎩⎨⎧Δ>0g (－1)>0－12>－1，得0<a <12.下面有两种证法：证法一：∵x 1＋x 2＝－1,2x 22＋2x 2＋a ＝0，x 2＝－12＋1－2a 2，－12<x 2<0，f (x 2)x 1＝x 22－()2x 22＋2x 2ln (x 2＋1)－1－x 2，令k (x )＝x 2－(2x 2＋2x )ln (x ＋1)－1－x，x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫－12，0 k (x )＝－x 2x ＋1＋2x ln(x ＋1)，k ′(x )＝x 2(x ＋1)2＋2ln(x ＋1)，k ″(x )＝2x 2＋6x ＋2(x ＋1)3，因为k ″⎝⎛⎭⎪⎫－12＝－12，k ″(0)＝2，存在x 0∈⎝⎛⎭⎪⎫－12，0，使得k ″(x 0)＝0，k ′(0)＝0，k ′⎝ ⎭⎪⎫－12＝1－2ln 2<0，∴k ′(x )<0，所以函数k (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫－12，0为减函数，k (0)<k (x )<k ⎝⎛⎭⎪⎫－12即0＜f (x 2)x 1<－12＋ln 2证法二：x 2为方程2x 2＋2x ＋a ＝0的解，所以a ＝－2x 22－2x 2，∵0<a <12，x 1<x 2<0，x 2＝－12＋1－2a 2，∴－12<x 2<0， 先证f (x 2)x 1>0，即证f (x 2)<0(x 1<x 2<0)，在区间(x 1，x 2)内，f ′(x )<0，(x 2,0)内f ′(x )>0，所以f (x 2)为极小值，f (x 2)<f (0)＝0，即f (x 2)<0，∴f (x 2)x 1>0成立；再证f (x 2)x 1<－12＋ln 2，即证f (x 2)>⎝ ⎛⎭⎪⎫－12＋ln 2(－1－x 2)＝⎝ ⎛⎭⎪⎫12－ln 2(x 2＋1)，x 22－(2x 22＋2x 2)ln(x 2＋1)－⎝⎛⎭⎪⎫12－ln 2x 2>12－ln 2，令g (x )＝x 2－(2x 2＋2x )ln(x ＋1)－⎝ ⎛⎭⎪⎫12－ln 2x ，x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫－12，0g ′(x )＝2x －(4x ＋2)ln(x ＋1)－2x (x ＋1)x ＋1－⎝ ⎛⎭⎪⎫12－ln 2， ＝－2(2x ＋1)ln(x ＋1)－⎝⎛⎭⎪⎫12－ln 2，ln(x ＋1)<0,2x ＋1>0，12－ln 2<0，∴g ′(x )>0，g (x ) 在⎝ ⎛⎭⎪⎫－12，0为增函数． g (x )>g ⎝ ⎛⎭⎪⎫－12＝14－⎝ ⎛⎭⎪⎫2×14－1ln 12＋12⎝ ⎛⎭⎪⎫12－ln 2 ＝14＋12ln 12＋14－12ln 2＝12－ln 2. 综上可得0<f (x 2)x 1<－12＋ln 2成立．22．解：(1)f ′(x )＝x e x －e xx 2，则x >1时，f ′(x )>0；0<x <1时，f ′(x )<0. 知函数f (x )在(0,1)上是减函数，在(1，＋∞)上是增函数．当m ≥1时，函数f (x )在[m ，m ＋1]上是增函数，此时f (x )min ＝f (m )＝e mm . 当0<m <1时，函数f (x )在[m,1]上是减函数，在[1，m ＋1]上是增函数， 此时f (x )min ＝f (1)＝e.(2)证明：可得g (x )＝x e －x (x ∈R )，g ′(x )＝(1－x )e －x .所以g (x )在(－∞，1)内是增函数，在(1，＋∞)内是减函数．① 考查函数F (x )＝g (x )－g (2－x )，即F (x )＝x e －x ＋(x －2)e x －2， 于是F ′(x )＝(x －1)(e 2x －2－1)e －x . 当x >1时，2x －2>0，从而e 2x －2－1>0，又e －x >0，所以F ′(x )>0，从而函数F (x )在[1，＋∞)是增函数． 又F (1)＝e －1－e －1＝0，所以x >1时，有F (x )>F (1)＝0，即g (x )>g (2－x )．② 由①及g (x 1)＝g (x 2)，则x 1与x 2只能在1的两侧． 不妨设0<x 1<1，x 2>1，由结论②可知，g (x 2)>g (2－x 2)，所以g (x 1)＝g (x 2)>g (2－x 2)． 因为x 2>1，所以2－x 2<1，又由结论①可知函数g(x)在(－∞，1)内是增函数，所以x1>2－x2，即x1＋x2>2.。
专题23导数及其应用综合检测题(解析版)
专题23导数及其应用综合检测题（解析版）一、单选题1．下列求导运算正确的是（ ） A ．()sin cos x x '=-B ．1ln x x '⎛⎫= ⎪⎝⎭C ．()1x x a xa -'=D．'=【答案】D 【分析】利用基本初等函数的导数公式可判断各选项的正误. 【详解】对于A 选项，()sin cos x x '=，A 选项错误；对于B 选项，211x x '⎛⎫=- ⎪⎝⎭，B 选项错误； 对于C 选项，()ln x xa aa '=，C 选项错误；对于D选项，'=D 选项正确.故选：D. 【点睛】本题考查了基本初等函数的导数公式，考查了计算能力，属于基础题． 2．已知f (x )=lnx ，则f ′(1e)的值为（ ） A ．1 B ．-1C ．eD ．1e【答案】C 【分析】利用导数的运算法则即可得出． 【详解】由()ln f x x =，则()1f x x'=.试卷第2页，总17页所以111f ee e⎛⎫'== ⎪⎝⎭ 故选：C 【点睛】本题考查具体函数在某处的导数值，熟练掌握导数的运算法则是解题的关键．属于基础题.3．设点P是曲线323y x =-+上的任意一点，点P 处的切线倾斜角为α，则α的取值范围为（ ）A ．2023πππ⎡⎫⎡⎫⋃⎪⎪⎢⎢⎣⎭⎣⎭，， B ．5026πππ⎡⎫⎡⎫⎪⎪⎢⎢⎣⎭⎣⎭，， C ．23ππ⎡⎫⎪⎢⎣⎭， D ．526ππ⎛⎤⎥⎝⎦， 【答案】A 【分析】先求函数的导数的范围，即曲线斜率的取值范围，从而求出切线的倾斜角的范围． 【详解】由函数323y x =+得23y x '=-≥设()00,P x y ，则曲线在点P 处的切线的斜率0|x x k y ='=≥又点P 处的切线倾斜角为α，则tan k α=≥又[0,)απ∈，所以2023ππαπ⎡⎫⎡⎫∈⎪⎪⎢⎢⎣⎭⎣⎭，， 故选：A 【点睛】本题考查导数的几何意义，直线的倾斜角与斜率，属于基础题. 4．由曲线1y x=，直线1x =，2x =和x 轴所围成平面图形的面积为（ ） A ．12B ．ln 2C ．1D ．2ln 2【答案】B 【分析】利用定积分表示面积，然后根据牛顿莱布尼茨公式计算，可得结果.【详解】12121ln ln 2S dx x x=⎰==，故选：B 【点睛】本题主要考查微积分基本定理，熟练掌握基础函数的导函数以及牛顿莱布尼茨公式，属基础题.5．设()f x 是可导函数，且()()000lim 2x f x f x x x∆→--∆=∆，则()0f x '=（ ）A ．2B ．-1C ．1D ．-2【答案】A 【分析】根据导数的定义求解． 【详解】()()()0000000[()]lim lim ()2x x f x f x x f x x f x f x x x∆→∆→--∆+-∆-'===∆-∆． 故选：A. 【点睛】本题考查导数的定义，()()0000()limx f x x f x f x x∆→+∆-'=∆，注意极限中形式的一致性．6．已知函数()3223m f x x x x =+-在1,3⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭上存在单调递增区间，则m 的取值范围为（ ） A ．[)0,+∞ B ．[)4,-+∞ C ．[)3,-+∞D ．11,9⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭【答案】C 【分析】求出导函数()241f x mx x '=+-，使导函数()0f x '≥在1,3⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭上有解，讨论m 的取值范围即可求解. 【详解】试卷第4页，总17页函数()3223m f x x x x =+-，()241f x mx x '=+-， 由题意可知2410mx x +-≥在1,3⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭上有解，当0m ≥时，二次函数开口朝上，即2410mx x +-≥在1,3⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭上有解成立，当0m <时，041093m ∆>⎧⎪⎨+-≥⎪⎩，即16401093m m +>⎧⎪⎨+≥⎪⎩，解得30m -≤<，综上所述，3m ≥-. 故选：C 【点睛】本题考查了由函数的单调区间求参数的取值范围，考查了基本运算能力，属于基础题. 7．若函数()()32113132f x x ax a x =-+-+在R 上单调递增，则实数a 的取值范围是（ ） A ．()6,2- B ．[]6,2-C ．()(),62,-∞-+∞D ．(][),62,-∞-+∞【答案】B 【分析】求导函数，利用函数f （x ）在区间（﹣∞，+∞）上为单调函数，可得不等式，即可求实数a 的取值范围. 【详解】求导函数可得f ′（x ）＝x 2-ax +()3a -∵函数f （x ）在区间（﹣∞，+∞）上为单调函数， ∴△＝a 2﹣4()3a -≤0 ∴6-≤a ≤2； 故选B 【点睛】本题考查利用导数处理单调性问题，考查二次不等式恒成立问题，属于基础题. 8．函数sin y x x =+在[]2,2x ππ∈-上的大致图象是（ ）A ．B ．C ．D ．【答案】D 【分析】讨论x 的取值范围，然后对函数进行求导，利用导数的几何意义即可判断. 【详解】当0x ≥时，sin y x x =+，则cos 10y x '=+≥， 所以函数在[]0,2π上单调递增， 令()cos 1g x x =+，则()sin g x x '=-， 根据三角函数的性质，当[]0,x π∈时，()sin 0g x x '=-<，故切线的斜率变小， 当[],2x ππ∈时，()sin 0g x x '=->，故切线的斜率变大，可排除A 、B ；当0x <时，sin y x x =-+，则cos 10y x '=-+≥， 所以函数在[]2,0π-上单调递增， 令 ()cos 1h x x =-+，()sin h x x '=，当[]2,x ππ∈--时，()sin 0h x x '=>，故切线的斜率变大， 当[],0x π∈-时，()sin 0h x x '=<，故切线的斜率变小，可排除C ， 故选：D 【点睛】本题考查了识别函数的图像，考查了导数与函数单调性的关系以及导数的几何意义，属于中档题.9．关于函数()=2x f x e -，下列结论正确的是（ ）试卷第6页，总17页A ．()f x 没有零点B ．()f x 没有极值点C ．()f x 有极大值点D ．()f x 有极小值点【答案】B 【分析】直接求得()f x 的零点，根据()f x 的导数，判断出()f x 的单调性，由此判断出()f x 极值点的情况. 【详解】令()0f x =，解得ln 2x =，所以()f x 有零点，所以A 选项不正确.()'0x f x e =>，所以()f x 在R 上递增，没有极值点， 所以B 选项正确，CD 选项不正确. 故选：B. 【点睛】本小题主要考查函数零点的判断，考查利用导数研究函数的极值点，属于较易题. 10．点P 是曲线2ln y x x =-上任意一点，则点P 到直线20x y --=的最短距离为（ ） ABC．3D【答案】D 【分析】过点P 做切线和直线20x y --=平行时距离最短，求导数令其等于1，找到点P 的坐标，再由点到直线的距离公式可得解. 【详解】当过点P 做切线和直线20x y --=平行时距离最短.2ln ,(0)y x x x =->，令121y x x'=-=，解得1x =，所以(1,1)P最短距离为：d ==故选：D. 【点睛】本题主要考查了导数的几何意义，属于基础题. 11．已知函数()ln 1f x x =-，若方程()xm xf x e-=在区间[]1,e 内有且仅有一个根，则实数m 的取值范围是（ ） A ．[]1,e e - B ．[],1e e + C ．(],1e -∞- D ．(),e -∞【答案】A 【分析】 方程()xm x f x e-=即()ln 10xx e x m -+-=，引入函数()()[]()ln 11,x g x x e x m x e =-+-∈，()g x 有且仅有一个零点，求导函数()'g x ，再引入函数()[]()1ln 11,h x x x e x=+-∈，由()h x 的单调性确定()'g x 的正负，得()g x 的单调性，最大值和最小值，然后由零点存在定理列不等式得结论． 【详解】 解：方程()x m x f x e -=等价于ln 1xm x x e--=，等价于()ln 10xx e x m -+-= .令()()[]()ln 11,x g x x e x m x e =-+-∈，由题意知函数()g x 有且仅有一个零点， 则()1ln 11x g x x e x ⎛⎫'=+-+⎪⎝⎭，令()[]()1ln 11,h x x x e x =+-∈，则()221110x h x x x x-'=-+=≥，所以函数()h x 在[]1,e 上单调递增， 所以当[]1,x e ∈时，()()10h x h ≥=，所以()0g x '>，所以()g x 在[]1,e 上单调递增，所以()()min 11g x g e m ==--，所以要使函数()g x 在区间[]1,e 内有且仅有一个零点，需()()min max 10,0,g x e m g x e m ⎧=--≤⎪⎨=-≥⎪⎩解得1e m e -≤≤，即实数m 的取值范围是[]1,e e -. 【点睛】方法点睛：已知函数零点（方程根）的个数，求参数的取值范围问题的三种常用方法：（1）直接法，直接根据题设条件构建关于参数的不等式（组），再通过解不等式（组）确定参数的范围；（2）分离参数法，先分离参数，将问题转化成求函数值域问题加以解决；（3）数形结合法，先对解析式变形，在同一平面直角坐标系中作出函数图象，然后数形结合求解.试卷第8页，总17页12．已知锐角1x ，2x 满足1212πsin cos 2x x x x -<+-，则下列结论一定正确的是（ ） A ．()112sin sin x x x <+B ．121tan tan 2x x x +> C ．1122sin cos sin cos x x x x +>+ D ．1212sin sin cos cos x x x x +>+【答案】D 【分析】结合已知条件，构造函数()sin f x x x =-，得：122x x π+>，根据选项，逐一验证即可. 【详解】1212πsin cos 2x x x x -<+-， 即1122ππsin sin 22x x x x ⎛⎫⎛⎫-<---⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭， 设()sin f x x x =-，则()cos 10f x x '=-≤，所以()f x 在π0,2⎛⎫⎪⎝⎭上是减函数，所以21ππ022x x <-<<，由sin y x =在π0,2⎛⎫⎪⎝⎭上是增函数，得21πsin sin 2x x ⎛⎫-< ⎪⎝⎭，即21cos sin x x <，同理可得12cos sin x x <，所以1212sin sin cos cos x x x x +>+ 故选：D 【点睛】解题关键在于利用1212πsin cos 2x x x x -<+-，变为1122ππsin sin 22x x x x ⎛⎫⎛⎫-<--- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，进而构造()sin f x x x =-，再利用导数进行判断选项，难度属于中档题二、填空题13．曲线21()2x f x e x +=+在点()0,(0)f 处的切线方程为_____________ 【答案】(22)y e x e =++ 【分析】求出导数，进而利用导数的几何意义求出所求切线的斜率，再求出(0)f 即可写出切线的点斜式方程. 【详解】21()22x f x e +'=+，()022f e '∴=+，又(0)f e =，∴曲线()f x 在点()0,(0)f 处的切线方程为(22)y e x e =++. 故答案为：(22)y e x e =++ 【点睛】本题考查利用导数求曲线的切线，属于基础题.14．已知a 为正实数，若函数322()32f x x ax a =-+的极小值为0，则a 的值为_____ 【答案】12． 【分析】求导数，确定极小值，由极小值为0求得a ． 【详解】由题意2()363(2)f x x ax x x a '=-=-，∵0a >，∴0x <或2x a >时，()0f x '>，02x a <<时，()0f x '<， ∴()f x 在(,0)-∞和(2,)a +∞上递增，在(0,2)a 上递减， ()f x 的极小值是332(2)81220f a a a a =-+=，解得12a =（0a =舍去）． 故答案为：1215．函数()(3)x f x x e =-的单调递减区间是___________. 【答案】(,2)-∞ 【分析】首先对()(3)xf x x e =-求导，可得()(2)x f x x e '=-，令()0f x '<，解可得答案．【详解】解：3e ()[()e ]()e (e 2)3xxxxf x x x x '=-'=+-=- 由()0f x '<得2x <，故()f x 的单调递减区间是(,2)-∞ 故答案为：(,2)-∞ 【点睛】试卷第10页，总17页本题考查利用导数研究函数的单调性，属于基础题. 16．已知函数()xf x x e -=⋅，()21ln 2g x x x a =-+，若[]12,1,2x x ∃∈，使得()()12f x g x =，则实数a 的取值范围是______.【答案】2211ln 22,2ee ⎡⎤+--⎢⎥⎣⎦ 【分析】“若[]12,1,2x x ∃∈，使得()()12f x g x =”转换为集合交集非空，分别根据导数求()f x ，()g x 的值域，进一步求出答案.【详解】因为()xf x x e -=⋅所以()1xx xf x ex e xe --'=⋅--=当[]1,2x ∈，()0f x '≤，所以()f x 单调递减，()221f x e e ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦， 因为()21ln 2g x x x a =-+，所以()g x '211x x x x-=-=，当[]1,2x ∈，0g x，所以()g x 单调递增，()1,2ln 22g x a a ⎡⎤∈+-+⎢⎥⎣⎦因为[]12,1,2x x ∃∈，使得()()12f x g x =，所以222ln 2112a e a e ⎧-+≥⎪⎪⎨⎪+≤⎪⎩所以2211ln 22,2a e e ⎡⎤∈+--⎢⎥⎣⎦. 故答案为：2211ln 22,2ee ⎡⎤+--⎢⎥⎣⎦. 【点睛】本题考查的是导数综合的问题，涉及到函数单调性以及恒成立的问题，属中档题. 本题主要是转换的思想，“若[]12,1,2x x ∃∈，使得()()12f x g x =”可以转换为集合交集非空.三、解答题17．已知函数3()3 1 f x x ax =--在1x =-处取得极值. （1）求实数a 的值；（2）当[2,1]x ∈-时，求函数()f x 的最小值. 【答案】（1）1；（2）3-. 【分析】（1）求导，根据极值的定义可以求出实数a 的值；（2）求导，求出[2,1]x ∈-时的极值，比较极值和(2)(1)f f -、之间的大小的关系，最后求出函数的最小值. 【详解】（1）3'2()31()33f x x ax f x x a =⇒=---，函数3()3 1 f x x ax =--在1x =-处取得极值，所以有2'3(1()01130)a f a --==⇒-=⇒；（2）由（1）可知：3'2()31()333(1)(1 )f x x x f x x x x =--=-=+-⇒，当(2,1)x ∈--时，'()0f x >，函数()f x 单调递增，当(1,1)x ∈-时，'()0f x <，函数()f x 单调递减，故函数在1x =-处取得极大值，因此3(1)(1) =13(1)1f -=--⨯--，3(2)(2)3(2) 1 3=f -=--⨯---，3(1)131 1=3f =-⨯--，故函数()f x 的最小值为3-.【点睛】本题考查了求闭区间上函数的最小值，考查了极值的定义，考查了数学运算能力. 18．已知函数()322f x x mx nx m =+++在1x =-处取得极值1-．（1）求m 、n 的值；（2）求()y f x =在()()1,1f 处的切线方程．【答案】（1）39m n =⎧⎨=⎩；（2）245y x =-.【分析】（1）由题意得出()10f '-=，()11f -=-，可得出关于m 、n 的方程组，解出即可； （2）计算出()1f 和()1f '的值，利用点斜式可得出所求切线的方程.试卷第12页，总17页【详解】 （1）()322f x x mx nx m =+++，则()234f x x mx n '=++，由题知()10f '-=，()11f -=-，()()()2331410121m n m n m ⎧⨯-+⨯-+=⎪∴⎨-+-+=-⎪⎩，即34030m n m n -+=⎧⎨-=⎩， 解得39m n =⎧⎨=⎩. 检验：当3m =，9n =时，()()()23129313f x x x x x '=++=++，当3x <-或1x >-时，()0f x '>，当31x -<<-时，()0f x '<. 所以，1x =-是函数()y f x =的极小值点，合乎题意. 综上所述，3m =，9n =；（2）由（1）知()32693f x x x x =+++，()23129f x x x '=++，则()119f =，()124f '=，因此，所求切线方程为()19241y x -=-，即245y x =-. 【点睛】本题考查利用函数的极值求参数，同时也考查了利用导数求函数图象的切线方程，考查运算求解能力，属于基础题. 19．设函数13()ln 122f x a x x x =+++，其中在a R ∈，曲线()y f x =在点(1,(1))f 处的切线垂直于y 轴 （Ⅰ）求a 的值； （Ⅱ）求函数()f x 极值． 【答案】（Ⅰ）1a =- （Ⅱ）极小值(1)3f = 【分析】（Ⅰ）因13()ln 122f x a x x x =+++ ，故213()22a f x x x '=-+ 由于曲线()y f x = 在点(1,(1))f 处的切线垂直于y 轴，故该切线斜率为0，即()01f '= ，从而13022a -+= ，解得1a =-（Ⅱ）由（Ⅰ）知13()ln 1(0)22f x x x x x =-+++>，2113()22f x x x -'=-+ 222321(31)(1)22x x x x x x --+-==令()0f x '=，解得1211,3x x ==-（因213x =- 不在定义域内，舍去）当(0,1)x ∈ 时，()0f x '< 故()f x 在(0,1)上为减函数；当(1,)x ∈+∞ 时，()0f x '> 故()f x 在(1,)+∞上为增函数，故()f x 在1x = 处取得极小值(1)3f =本小题主要考查利用导数研究曲线上某点切线方程、函数的最值及其几何意义、两条直线平行的判定等基础知识，考查运算求解能力 【详解】20．已知函数()()32269f x x ax a x a R =-+∈．()1当1a =时，求函数()f x 在点()()2,2f 处的切线方程；()2当1a ≥时，若对任意[]0,3x ∈都有()27f x ≤，求实数a 的取值范围．【答案】（1）380x y +-=；（2）1a ≤≤【分析】(1)把1a =代入原方程可得()3269f x x x x =-+，可得()2'3129f x x x =-+，()()22'23f f ==-，，可得函数()f x 在点()()2,2f 处的切线方程；(2)()()()()22'3129331f x x ax a x a x a a =-+=--≥可得，分3a ≥，13a ≤<两种情况讨论，结合函数的单调性及对任意[]0,3x ∈都有()27f x ≤，可得a 的取值范围. 【详解】解()1当1a =时，()3269f x x x x =-+，()2'3129f x x x =-+，()22f ∴=，()'23k f ==-，切线方程为：()232y x -=--，试卷第14页，总17页整理得：380x y +-=．()()()()()222'3129331f x x ax a x a x a a =-+=--≥．()f x ∴在()0,a 上单调递增；在(),3a a 上单调递减；在()3,a +∞上单调递增．当3a ≥时，函数()f x 在[]0,3上单调递增．∴函数()f x 在[]0,3上的最大值是()23275427f a a =-+，由题意得227542727a a -+≤，解得：02a ≤≤，3a ≥，∴此时a 的值不存在；当13a ≤<时，33a a <≤，此时()f x 在()0,a 上递增，在(),3a 上递减．∴函数()f x 在[]0,3上的最大值是()3333694f a a a a a =-+=，由题意得3427a ≤，解得：a ≤综上，a的取值范围是12a ≤≤．【点睛】本题主要考查导数的性质及应用，注意分类讨论思想的灵活运用. 21．设()()ln 1x a x f x x +=+，曲线()y f x =在点()()1,1f 处的切线与直线210x y ++=垂直.（1）求a 的值；（2）若[)1,x ∀∈+∞，不等式()()11x fx m x x x +⎛⎫⋅-⎪⎝⎭≤恒成立，求m 的取值范围. 【答案】（1）0a =；（2）12m ≥. 【分析】（1）利用两直线垂直得斜率乘积为1-，可得()112f '=，即可求解. （2）原不等式可化为1ln x m x x ⎛⎫≤-⎪⎝⎭对[)1,x ∀∈+∞恒成立，构造函数 ()1ln g x x m x x ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭，将问题转化为[)1,x ∀∈+∞，()0g x ≤恒成立，再利用导数研究函数()g x 在[)1,+∞上的单调性，求出()g x 最大值即可得实数m 的取值范围. 【详解】（1）因为()()()()2ln 1ln 1x a x x x a x x f x x +⎛⎫++-+ ⎪⎝⎭'=+，因为直线210x y ++=的斜率为2-， 所以()112f '=，所以()21142a +=，所以0a =. （2）由（1）得：()ln 1x xf x x =+， 由()()11x fx m x xx +⎛⎫⋅- ⎪⎝⎭≤可得：1ln x m x x ⎛⎫≤- ⎪⎝⎭对[)1,x ∀∈+∞恒成立， 设()1ln g x x m x x ⎛⎫=--⎪⎝⎭，即[)1,x ∀∈+∞，()0g x ≤， 而()222111mx x m g x m x x x -+-⎛⎫'=-+= ⎪⎝⎭，①若0m ≤，()0g x '>，()()10g x g ≥=，这与题设矛盾，舍去. ②若0m >，方程20mx x m -+-=的判别式214m ∆=-， 当0∆≤，即12m ≥时，()0f x '≤,且当且仅当1x =时，()0f x '=,所以 ()f x 在[)1,+∞上单调递减，所以()()10g x g ≤=，即不等式成立. 当0∆>，即102m <<时，方程有两根，分别记为1x ，2x ，由韦达定理得： 1210x x m+=>，1210x x =>，所以：1201x x <<<； 当()21,x x ∈时，()0g x '>，()g x 单调递增，则()()10g x g >=，与题设矛盾，舍去.综上得：12m ≥. 【点睛】思路点睛：不等式恒成立问题一般采用分离参数法求参数范围若不等式(),0f x λ≥()x D ∈（λ是实参数）恒成立，将(),0f x λ≥转化为()g x λ≥或()()g x x D λ≤∈恒成立，进而转化为()max g x λ≥或()()min g x x D λ≤∈，求试卷第16页，总17页()g x 的最值即可.22．己知函数()sin f x a x x b =-+(a ，b 均为正常数).()sin cos h x x x =+. （1）求证：函数()f x 在(0,]a b +内至少有一个零点； （2）设函数()f x 在3x π=处有极值，对于一切0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦，不等式()()f x h x >恒成立，求b 的取值范围.【答案】（1）证明见解析；（2）(1,)+∞. 【分析】（1）根据零点存在性定理，证明()00f ≠且()()00f f a b +≤即可；（2）利用导数研究极值得到a 的值，利用分离参数，将不等式恒成立问题转化为求函数最值问题，利用导数研究相应函数的单调性，求得相关最值，根据不等式恒成立的意义得到b 的取值范围. 【详解】 解：（1）证明：(0)0f b =>()sin()[sin()1]0f a b a a b a b b a a b +=+--+=+- (0)()0f f a b ∴+所以函数f (x )在(0,]a b +内至少有一个零点； （2）()cos 1f x a x '=-由已知得：03f π⎛⎫= ⎪⎭'⎝所以2a =，所以()2sin f x x x b =-+不等式()()f x h x >恒成立可化为：sin cos x x x b -->-， 记函数()sin cos ,0,2g x x x x x π⎡⎤=--∈⎢⎥⎣⎦()cos sin 121,0,42g x x x x x ππ⎛⎫⎡⎤=+-=+-∈ ⎪⎢⎥⎝⎣'⎭⎦12sin 24x π⎛⎫+ ⎪⎝⎭，所以()0g x '在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦恒成立函数()g x 在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上是增函数，最小值为(0)1g =-所以1b >，所以b 的取值范围是(1,)+∞. 【点睛】（1）中关键是注意题设区间左开右闭，仅有()()00f f a b +≤,是不足以保证在(0,1]上存在零点的，需要说明()00f ≠；（2）关键是利用导数判定()sin cos ,0,2g x x x x x π⎡⎤=--∈⎢⎥⎣⎦的单调性，并求得最小值,注意结合三角函数的辅助角公式和性质对()'g x 的正负进行研究，从而得到()g x 的单调性，进而得到最小值.。
导数及应用综合练习(经典题目)
导数及应用综合练习（经典题目）一．选择题（共11小题）1．曲线y＝xe x﹣1在点（1，1）处切线的斜率等于（）A．2e B．e C．2D．12．已知曲线y＝lnx的切线过原点，则此切线的斜率为（）A．e B．﹣e C．D．﹣3．设函数f（x）在定义域内可导，y＝f（x）的图象如图所示，则导函数y＝f′（x）的图象可能为（）A．B．C．D．4．设函数f（x）在x0处可导，则等于（）A．f′（x0）B．f′（﹣x0）C．﹣f′（x0）D．﹣f（﹣x0）5．已知f（x）＝alnx+x2（a＞0），若对任意两个不等的正实数x1，x2，都有＞2恒成立，则a的取值范围是（）A．（0，1]B．（1，+∞）C．（0，1）D．[1，+∞）6．设函数f′（x）是奇函数f（x）（x∈R）的导函数，f（﹣1）＝0，当x＞0时，xf′（x）﹣f（x）＜0，则使得f（x）＞0成立的x的取值范围是（）A．（﹣∞，﹣1）∪（0，1）B．（﹣1，0）∪（1，+∞）C．（﹣∞，﹣1）∪（﹣1，0）D．（0，1）∪（1，+∞）7．函数f（x）＝ax3+bx2+cx+d的图象如图所示，则下列结论成立的是（）A．a＞0，b＜0，c＞0，d＞0B．a＞0，b＜0，c＜0，d＞0C．a＜0，b＜0，c＜0，d＞0D．a＞0，b＞0，c＞0，d＜08．若函数f（x）＝x2+ax+在是增函数，则a的取值范围是（）A．[﹣1，0]B．[﹣1，+∞）C．[0，3]D．[3，+∞）9．若函数f（x）＝x3+x2﹣在区间（a，a+5）内存在最小值，则实数a的取值范围是（）A．[﹣5，0）B．（﹣5，0）C．[﹣3，0）D．（﹣3，0）10．函数f（x）＝x3﹣3x+1在闭区间[﹣3，0]上的最大值、最小值分别是（）A．1，﹣1B．1，﹣17C．3，﹣17D．9，﹣1911．已知函数f（x）＝﹣ax，x∈（0，+∞），当x2＞x1＞0时，不等式恒成立，则实数a的取值范围为（）A．（﹣∞，]B．（﹣∞，e）C．（﹣∞，）D．（﹣∞，e]二．填空题（共8小题）12．设函数f（x）的导数为f′（x），且f（x）＝x3+f′（）x2﹣x，则f′（1）＝．13．已知函数f（x）＝，f'（x）是f（x）的导函数，则f'（1）＝．14．若函数y＝f（x）满足f（x）＝sin x+cos x，则＝．15．已知函数f（x）＝x3﹣2x+e x﹣，其中e是自然对数的底数．若f（a﹣1）+f（2a2）≤0．则实数a的取值范围是．16．函数f（x）＝（x﹣3）e x的单调递增区间是．17．已知函数f（x）＝mx2+lnx﹣2x在定义域内是增函数，则实数m的取值范围为．18．函数y＝x2﹣lnx的单调递减区间为．19．设定义域为R的函数f（x）满足f'（x）＞f（x），则不等式e x﹣1f（x）＜f（2x﹣1）的解为．三．解答题（共7小题）20．已知函数f（x）＝﹣x+alnx．（1）讨论f（x）的单调性；（2）若f（x）存在两个极值点x1，x2，证明：＜a﹣2．21．已知函数f（x）＝（x﹣2）e x+a（x﹣1）2．（Ⅰ）讨论f（x）的单调性；（Ⅱ）若f（x）有两个零点，求a的取值范围．22．已知函数f（x）＝x﹣1﹣alnx．（1）若f（x）≥0，求a的值；（2）设m为整数，且对于任意正整数n，（1+）（1+）…（1+）＜m，求m的最小值．23．已知f（x）＝a（x﹣lnx）+，a∈R．（Ⅰ）讨论f（x）的单调性；（Ⅱ）当a＝1时，证明f（x）＞f′（x）+对于任意的x∈[1，2]成立．24．已知函数f（x）＝ae x﹣lnx﹣1．（1）设x＝2是f（x）的极值点，求a，并求f（x）的单调区间；（2）证明：当a≥时，f（x）≥0．25．已知函数f（x）＝lnx+．（Ⅰ）探究函数f（x）的单调性；（Ⅱ）若f（x）≥m+1﹣x在[1，+∞）上恒成立，求实数m的取值范围．26．已知函数．（1）若f（x）在x＝2时取得极值，求a的值；（2）求f（x）的单调区间；（3）求证：当x＞1时，．。
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导数及其应用综合检测综合测试题（有答案）第一章导数及其应用综合检测时间120分钟，满分150分。
一、选择题(本大题共12个小题，每小题5分，共60分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的) 1．(2010•全国Ⅱ文，7)若曲线y＝x2＋ax＋b在点(0，b)处的切线方程是x－y＋1＝0，则( ) A．a＝1，b＝1 B．a＝－1，b＝1 C．a＝1，b＝－1 D．a＝－1，b＝－1 [答案] A [解析] y′＝2x＋a，∴y′|x ＝0＝(2x＋a)|x＝0＝a＝1，将(0，b)代入切线方程得b＝1. 2．一物体的运动方程为s＝2tsint＋t，则它的速度方程为( ) A．v＝2sint＋2tcost＋1 B．v＝2sint＋2tcost C．v＝2sint D．v＝2sint ＋2cost＋1 [答案] A [解析] 因为变速运动在t0的瞬时速度就是路程函数y＝s(t)在t0的导数，S′＝2sint＋2tcost＋1，故选A. 3．曲线y＝x2＋3x在点A(2,10)处的切线的斜率是( ) A．4 B．5 C．6 D．7 [答案] D [解析] 由导数的几何意义知，曲线y＝x2＋3x在点A(2,10)处的切线的斜率就是函数y＝x2＋3x在x＝2时的导数，y′|x＝2＝7，故选D. 4．函数y＝x|x(x－3)|＋1( ) A．极大值为f(2)＝5，极小值为f(0)＝1 B．极大值为f(2)＝5，极小值为f(3)＝1 C．极大值为f(2)＝5，极小值为f(0)＝f(3)＝1 D．极大值为f(2)＝5，极小值为f(3)＝1，f(－1)＝－3 [答案] B [解析] y＝x|x(x－3)|＋1 ＝x3－3x2＋1 (x<0或x>3)－x3＋3x2＋1(0≤x≤3) ∴y′＝3x2－6x (x<0或x>3)－3x2＋6x (0≤x≤3) x 变化时，f′(x)，f(x)变化情况如下表： x (－∞，0) 0 (0,2) 2 (2,3) 3 (3，＋∞) f′(x) ＋ 0 ＋ 0 － 0 ＋ f(x) ��无极值��极大值5 ��极小值1 ��∴f(x)极大＝f(2)＝5，f(x)极小＝f(3)＝1 故应选B. 5．(2009•安徽理，9)已知函数f(x)在R上满足f(x)＝2f(2－x)－x2＋8x－8，则曲线y＝f(x)在点(1，f(1))处的切线方程是( ) A．y＝2x－1 B．y＝x C．y＝3x－2 D．y＝－2x＋3 [答案] A [解析] 本题考查函数解析式的求法、导数的几何意义及直线方程的点斜式．∵f(x)＝2f(2－x)－x2＋8x－8，∴f(2－x)＝2f(x)－x2－4x＋4，∴f(x)＝x2，∴f′(x)＝2x，∴曲线y＝f(x)在点(1，f(1))处的切线斜率为2，切线方程为y－1＝2(x－1)，∴y＝2x－1. 6．函数f(x)＝x3＋ax2＋3x－9，已知f(x)在x＝－3时取得极值，则a等于( ) A．2 B．3 C．4 D．5 [答案] D [解析] f′(x)＝3x2＋2ax＋3，∵f(x)在x＝－3时取得极值，∴x＝－3是方程3x2＋2ax＋3＝0的根，∴a＝5，故选D. 7．设f(x)，g(x)分别是定义在R上的奇函数和偶函数．当x<0时，f′(x)g(x)＋f(x)g′(x)>0，且g(－3)＝0，则不等式f(x)g(x)<0的解集是( ) A．(－3,0)∪(3，＋∞) B．(－3,0)∪(0,3) C．(－∞，－3)∪(3，＋∞) D．(－∞，－3)∪(0,3) [答案] D [解析] 令F(x)＝f(x)•g(x)，易知F(x)为奇函数，又当x<0时，f′(x)g(x)＋f(x)g′(x)>0，即F′(x)>0，知F(x)在(－∞，0)内单调递增，又F(x)为奇函数，所以F(x)在(0，＋∞)内也单调递增，且由奇函数知f(0)＝0，∴F(0)＝0. 又由g(－3)＝0，知g(3)＝0 ∴F(－3)＝0，进而F(3)＝0 于是F(x)＝f(x)g(x)的大致图象如图所示∴F(x)＝f(x)•g(x)<0的解集为(－∞，－3)∪(0,3)，故应选D. 8．下面四图都是同一坐标系中某三次函数及其导函数的图象，其中一定不正确的序号是( ) A．①② B．③④ C．①③ D．①④ [答案] B [解析] ③不正确；导函数过原点，但三次函数在x＝0不存在极值；④不正确；三次函数先增后减再增，而导函数先负后正再负．故应选B. 9．(2010•湖南理，5)241xdx等于( ) A．－2ln2 B．2ln2 C．－ln2 D．ln2 [答案] D [解析] 因为(lnx)′＝1x，所以 241xdx＝lnx|42＝ln4－ln2＝ln2. 10．已知三次函数f(x)＝13x3－(4m－1)x2＋(15m2－2m－7)x＋2在x∈(－∞，＋∞)是增函数，则m的取值范围是( ) A．m<2或m>4 B．－4<m<－2 C．2<m<4 D．以上皆不正确 [答案] D [解析] f′(x)＝x2－2(4m－1)x＋15m2－2m－7，由题意得x2－2(4m－1)x＋15m2－2m－7≥0恒成立，∴Δ＝4(4m－1)2－4(15m2－2m－7) ＝64m2－32m＋4－60m2＋8m＋28 ＝4(m2－6m＋8)≤0，∴2≤m≤4，故选D. 11．已知f(x)＝x3＋bx2＋cx＋d在区间[－1,2]上是减函数，那么b＋c( ) A．有最大值152 B．有最大值－152 C．有最小值152 D．有最小值－152 [答案] B [解析] 由题意f′(x)＝3x2＋2bx＋c在[－1,2]上，f′(x)≤0恒成立．所以f′(－1)≤0f′(2)≤0 即2b－c－3≥04b＋c＋12≤0 令b＋c＝z，b＝－c＋z，如图过A－6，－32得z最大，最大值为b＋c＝－6－32＝－152.故应选B. 12．设f(x)、g(x)是定义域为R的恒大于0的可导函数，且f′(x)g(x)－f(x)g′(x)<0，则当a<x<b时有( ) A．f(x)g(x)>f(b)g(b) B．f(x)g(a)>f(a)g(x) C．f(x)g(b)>f(b)g(x) D．f(x)g(x)>f(a)g(x) [答案] C [解析] 令F(x)＝f(x)g(x) 则F′(x)＝f′(x)g(x)－f(x)g′(x)g2(x)<0 f(x)、g(x)是定义域为R 恒大于零的实数∴F(x)在R上为递减函数，当x∈(a，b)时，f(x)g(x)>f(b)g(b) ∴f(x)g(b)>f(b)g(x)．故应选C. 二、填空题(本大题共4个小题，每小题4分，共16分．将正确答案填在题中横线上) 13.－2－1dx(11＋5x)3＝________. [答案] 772 [解析] 取F(x)＝－110(5x＋11)2，从而F′(x)＝1(11＋5x)3 则－2－1dx(11＋5x)3＝F(－1)－F(－2) ＝－110×62＋110×12＝110－1360＝772. 14．若函数f(x)＝ax2－1x的单调增区间为(0，＋∞)，则实数a的取值范围是________． [答案] a≥0 [解析] f′(x)＝ax－1x′＝a＋1x2，由题意得，a＋1x2≥0，对x∈(0，＋∞)恒成立，∴a≥－1x2，x∈(0，＋∞)恒成立，∴a≥0. 15．(2009•陕西理，16)设曲线y＝xn＋1(n∈N*)在点(1,1)处的切线与x轴的交点的横坐标为xn，令an＝lgxn，则a1＋a2＋…＋a99的值为________． [答案] －2 [解析] 本小题主要考查导数的几何意义和对数函数的有关性质． k＝y′|x＝1＝n＋1，∴切线l：y－1＝(n＋1)(x－1)，令y＝0，x＝nn＋1，∴an＝lgnn＋1，∴原式＝lg12＋lg23＋…＋lg99100 ＝lg12×23×…×99100＝lg1100＝－2. 16．如图阴影部分是由曲线y ＝1x，y2＝x与直线x＝2，y＝0围成，则其面积为________． [答案] 23＋ln2 [解析] 由y2＝x，y＝1x，得交点A(1,1) 由x＝2y＝1x得交点B2，12. 故所求面积S＝01xdx＋121xdx ＝23x3210＋lnx21＝23＋ln2. 三、解答题(本大题共6个小题，共74分．解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 17．(本题满分12分)(2010•江西理，19)设函数f(x)＝lnx＋ln(2－x)＋ax(a>0)． (1)当a＝1时，求f(x)的单调区间； (2)若f(x)在(0,1]上的最大值为12，求a的值． [解析] 函数f(x)的定义域为(0,2)，f ′(x)＝1x－12－x＋a， (1)当a＝1时，f ′(x)＝－x2＋2x(2－x)，所以f(x)的单调递增区间为(0，2)，单调递减区间为(2，2)； (2)当x∈(0,1]时，f ′(x)＝2－2xx(2－x)＋a>0，即f(x)在(0,1]上单调递增，故f(x)在(0,1]上的最大值为f(1)＝a，因此a＝12. 18．(本题满分12分)求曲线y＝2x－x2，y＝2x2－4x所围成图形的面积． [解析] 由y＝2x－x2，y＝2x2－4x得x1＝0，x2＝2. 由图可知，所求图形的面积为S＝02(2x－x2)dx＋|02(2x2－4x)dx|＝02(2x－x2)dx－02(2x2－4x)dx. 因为x2－13x3′＝2x－x2， 23x3－2x2′＝2x2－4x，所以S＝x2－13x320－23x3－2x220＝4. 19．(本题满分12分)设函数f(x)＝x3－3ax＋b(a≠0)． (1)若曲线y＝f(x)在点(2，f(2))处与直线y＝8相切，求a，b的值； (2)求函数f(x)的单调区间与极值点． [分析] 考查利用导数研究函数的单调性，极值点的性质，以及分类讨论思想． [解析] (1)f′(x)＝3x2－3a. 因为曲线y＝f(x)在点(2，f(2))处与直线y＝8相切，所以f′(2)＝0，f(2)＝8.即3(4－a)＝0，8－6a＋b＝8. 解得a＝4，b＝24. (2)f′(x)＝3(x2－a)(a≠0)．当a<0时，f′(x)>0，函数f(x)在(－∞，＋∞)上单调递增，此时函数f(x)没有极值点．当a>0时，由f′(x)＝0得x ＝±a. 当x∈(－∞，－a)时，f′(x)>0，函数f(x)单调递增；当x∈(－a，a)时，f′(x)<0，函数f(x)单调递减；当x∈(a，＋∞)时，f′(x)>0，函数f(x)单调递增．此时x＝－a是f(x)的极大值点，x＝a是f(x)的极小值点． 20．(本题满分12分)已知函数f(x)＝12x2＋lnx. (1)求函数f(x)的单调区间； (2)求证：当x>1时，12x2＋lnx<23x3. [解析] (1)依题意知函数的定义域为{x|x>0}，∵f′(x)＝x＋1x，故f′(x)>0，∴f(x)的单调增区间为(0，＋∞)． (2)设g(x)＝23x3－12x2－lnx，∴g′(x)＝2x2－x－1x，∵当x>1时，g′(x)＝(x－1)(2x2＋x＋1)x>0，∴g(x)在(1，＋∞)上为增函数，∴g(x)>g(1)＝16>0，∴当x>1时，12x2＋lnx<23x3. 21．(本题满分12分)设函数f(x)＝x3－92x2＋6x－a. (1)对于任意实数x, f′(x)≥m恒成立，求m的最大值； (2)若方程f(x)＝0有且仅有一个实根，求a的取值范围． [分析] 本题主要考查导数的应用及转化思想，以及求参数的范围问题． [解析] (1)f′(x)＝3x2－9x＋6＝3(x－1)(x－2)．因为x∈(－∞，＋∞)．f′(x)≥m，即3x2－9x＋(6－m)≥0恒成立．所以Δ＝81－12(6－m)≤0，得m≤－34，即m的最大值为－34. (2)因为当x<1时，f′(x)>0；当1<x<2时，f′(x)<0；当x>2时f′(x)>0. 所以当x＝1时，f(x)取极大值f(1)＝52－a，当x＝2时，f(x)取极小值f(2)＝2－a. 故当f(2)>0或f(1)<0时，方程f(x)＝0仅有一个实根，解得a<2或a>52. 22．(本题满分14分)已知函数f(x)＝－x3＋ax2＋1(a∈R)． (1)若函数y＝f(x)在区间0，23上递增，在区间23，＋∞上递减，求a的值； (2)当x∈[0,1]时，设函数y＝f(x)图象上任意一点处的切线的倾斜角为θ，若给定常数a∈32，＋∞，求θ的取值范围； (3)在(1)的条件下，是否存在实数m，使得函数g(x)＝x4－5x3＋(2－m)x2＋1(m∈R)的图象与函数y＝f(x)的图象恰有三个交点．若存在，请求出实数m 的值；若不存在，试说明理由． [解析] (1)依题意f′23＝0，由f′(x)＝－3x2＋2ax，得－3232＋2a•23＝0，即a＝1. (2)当x∈[0,1]时，tanθ＝f′(x)＝－3x2＋2ax＝－3x－a32＋a23. 由a∈32，＋∞，得a3∈12，＋∞. ①当a3∈12，1，即a∈32，3时，f′(x)max ＝a23， f(x)min＝f′(0)＝0. 此时0≤tanθ≤a23. ②当a3∈(1，＋∞)，即a∈(3，＋∞)时，f′(x)max＝f′(1)＝2a－3，f′(x)min ＝f′(0)＝0，此时，0≤tanθ≤2a－3. 又∵θ∈[0，π)，∴当32<a≤3时，θ∈0，arctana23，当a>3时，θ∈[0，arctan(2a－3)]． (3)函数y＝f(x)与g(x)＝x4－5x3＋(2－m)x2＋1(m∈R)的图象恰有3个交点，等价于方程－x3＋x2＋1＝x4－5x3＋(2－m)x2＋1恰有3个不等实根，∴x4－4x3＋(1－m)x2＝0，显然x＝0是其中一个根(二重根)，方程x2－4x＋(1－m)＝0有两个非零不等实根，则Δ＝16－4(1－m)>01－m≠0 ∴m>－3且m≠1 故当m>－3且m≠1时，函数y＝f(x)与y＝g(x)的图象恰有3个交点．。