【精准解析】2021届高考数学人教B版单元检测三 导数及其应用(提升卷)
2021_2022学年新教材高中数学第二章导数及其应用3导数的计算课后巩固提升含解析北师大版选择性必

第二章导数及其应用§3导数的计算课后篇巩固提升必备知识基础练1.若f'(x0)=-2,则limk→0f(x0-12k)-f(x0)k等于()B.-1C.2D.1,lim k→0f(x0-12k)-f(x0)k=-12limk→0f(x0-12k)-f(x0)-12k=-12f'(x0)=1,故选D.2.下列各式中正确的个数是()①(x7)'=7x6;②(x-1)'=x-2;③1√x '=-12x-32;④(√x25)'=25x-35;⑤(cos x)'=-sin x;⑥(cos 2)'=-sin 2.B.4C.5D.6(x-1)'=-x-2,⑥(cos2)'=0,∴②⑥不正确.故选B.3.若函数f(x)=cos x,则f'π4+fπ4的值为()B.-1C.1D.2 解析f'(x)=-sin x,所以f'π4+fπ4=-sinπ4+cosπ4=0.4.已知f(x)=x a,若f'(1)=4,则a的值等于()B.-4C.5D.-5f'(x)=ax a-1,f'(1)=a(1)a-1=4,∴a=4.y=f(x)=2x2+4x在x=3处的导数为.(3)=limΔx→0Δy Δx=lim Δx→02(3+Δx)2+4(3+Δx)-(2×32+4×3)Δx=16.,其位移s与时间t的关系是s=3t-t2,则物体的初速度是.初=s'(0)=limΔt→0s(0+Δt)-s(0)Δt=limΔt→0(3-Δt)=3.7.已知f (x )=1x,g (x )=mx ,且g'(2)=1f '(2),则m=.4,f'(x )=-1x 2,g'(x )=m.∵g'(2)=1f '(2),∴m=-4.8.设直线y=12x+b 是曲线y 1=ln x (x>0)的一条切线,则实数b 的值为.-1y 1'=(ln x )'=1x ,设切点为(x 0,y 0),由题意,得1x 0=12,所以x 0=2,y 0=ln2,代入直线方程y=12x+b ,得b=ln2-1.9.利用导数的定义求函数y=f (x )=x-2x的导数.解由导数定义,得Δy=f (x+Δx )-f (x )=(x+Δx )-2x+Δx-x-2x,∴ΔyΔx =1+2x (x+Δx ),当Δx 趋于0时,得到导数f'(x )=1+2x 2.10.用求导数的公式求下列函数的导数.(1)y=x 8;(2)y=4x ;(3)y=log 3x ;(4)y=sin x+π2;(5)y=e 2. 解(1)y'=(x 8)'=8x 8-1=8x 7.(2)y'=(4x )'=4x ln4.(3)y'=(log 3x )'=1xln3.(4)y'=sin x+π2'=(cos x )'=-sin x.(5)y'=(e 2)'=0.关键能力提升练11.已知函数f (x )在x 0处的导数为f'(x 0),则lim Δx →0f (x 0)-f (x 0-mΔx )Δx等于()A.mf'(x 0) B .-mf'(x 0) C .-1m f'(x 0) D .1m f'(x 0),limΔx →0f (x 0)-f (x 0-mΔx )Δx=m limΔx →0f (x 0)-f (x 0-mΔx )mΔx=mf'(x 0).12.已知曲线f(x)=x3在点(2,8)处的切线方程为y=kx+b,则k-b等于()B.-4C.28D.-28点(2,8)在切线上,∴2k+b=8,①又f'(x)=3x2,f'(2)=3×22=12=k,②由①②可得k=12,b=-16,∴k-b=28.13.设正弦曲线y=sin x上一点P,以点P为切点的切线为直线l,则直线l的倾斜角α的取值X围是()A.0,π4∪3π4,π B.[0,π)C.π4,3π4D.0,π4∪π2,3π4答案A解析∵(sin x)'=cos x,∴k l=cos x,∴-1≤k l≤1,∴α∈0,π4∪3π4,π.14.(多选题)以下运算正确的是()A.1x '=1x2B.(cos x)'=-sin xC.(2x)'=2x ln 2D.(tan x)'=1cos2x解析1x '=-1x2,所以A不正确;因为(cos x)'=-sin x,故B正确;因为(2x)'=2x ln2,所以C正确;因为(tan x)'=1cos2x,所以D正确.15.(多选题)已知曲线y=x3在点P处的切线斜率为k,则当k=3时的P点坐标为()A.(-1,1)B.(-1,-1)D.(1,-1),y'=3x2,因为k=3,所以3x2=3,所以x=±1,则P点坐标为(-1,-1)或(1,1).16.设函数f(x)在x=x0处可导,当h趋于0时,对于f(x0+ℎ)-f(x0)ℎ的值,以下说法正确的是.(填序号)①与x0,h都有关;②仅与x0有关而与h无关;③仅与h有关而与x0无关;④与x0,h均无关.(x)=sin x,f1(x)=f'0(x),f2(x)=f'1(x),…,f n+1(x)=f'n(x),n∈N,则f2 020(x)=.x,f1(x)=cos x,f2(x)=-sin x,f3(x)=-cos x,f4(x)=sin x,f5(x)=cos x,…,依次类推可得,函数呈周期变化,且周期为4,则f2020(x)=f4(x)=sin x.18.函数y=x 2(x>0)的图象在点(a k ,a k 2)处的切线与x 轴的交点的横坐标为a k+1,其中k ∈N +,若则a 1+a 3+a 5的值是.y'=2x ,∴y=x 2(x>0)的图象在点(a k ,a k 2)处的切线方程为y-a k 2=2a k (x-a k ).又该切线与x 轴的交点坐标为(a k+1,0),∴a k+1=12a k ,即数列{a k }是首项为a 1=16,公比为q=12的等比数列,∴a 3=4,a 5=1,∴a 1+a 3+a 5=21.19.已知P 为曲线y=ln x 上的一动点,Q 为直线y=x+1上的一动点,则当点P 的坐标为时,PQ 最小,此时最小值为.√2 ,当直线l 与曲线y=ln x 相切且与直线y=x+1平行时,切点到直线y=x+1的距离即为PQ 的最小值.易知(ln x )'=1x ,令1x =1,得x=1,故此时点P 的坐标为(1,0),所以PQ 的最小值为√2=√2.f (x )=x 2,g (x )=x 3,求适合f'(x 0)+2=g'(x 0)的x 0的值.(x 0)=2x 0,g'(x 0)=3x 02.因为f'(x 0)+2=g'(x 0),所以2x 0+2=3x 02,即3x 02-2x 0-2=0,解得x 0=1-√73或x 0=1+√73.学科素养创新练21.设曲线y=x n+1(n ∈N +)在点(1,1)处的切线与x 轴的交点的横坐标为x n ,令a n =lg x n ,求a 1+a 2+…+a 99的值.解由题得y'=(n+1)x n ,故在点(1,1)处的切线斜率k=n+1,所以切线方程为y=(n+1)x-n (n ∈N +),可求得切线与x 轴的交点为nn+1,0,则a n =lg nn+1=lg n-lg(n+1),n ∈N +,所以a 1+a 2+…+a 99=(lg1-lg2)+(lg2-lg3)+…+(lg99-lg100)=lg1-lg100=-2.。
2021-2022年高中数学阶段质量检测三导数及其应用新人教B版

16.(本小题满分12分)已知函数f(x)=13x3+1-a2x2-ax-a,x∈R,其中a>0.(1)求函数f(x)的单调区间;(2)若函数f(x)在区间(-2,0)内恰有两个零点,求a的取值范围.17.(本小题满分12分)(福建高考)已知函数f(x)=x-a ln x(a∈R).(1)当a =2时,求曲线y =f (x )在点A (1,f (1))处的切线方程; (2)求函数f (x )的极值.18.(本小题满分14分)某汽车生产企业上xx 生产一品牌汽车的投入成本为10万元/辆,出厂价为13万元/辆.本xx 为适应市场需求,计划提高产品档次,适当增加投入成本,若每辆车的投入成本增加的比例为x (0<x <1),则出厂价相应提高的比例为0.7x ,年销售量也相应增加,年销售量y 关于x 的函数为y =3 240⎝ ⎛⎭⎪⎫-x 2+2x +53,则当x 为何值时,本xx 的年利润最大?最大利润为多少(年利润=(每辆车的出厂价-每辆车的投入成本)×年销售量)?答 案1.选B ∵⎝⎛⎭⎪⎫x +1x ′=1-1x 2;(5x )′=5x ln5;(x 2cos x )′=(x 2)′cos x +x 2(cos x )′=2x cos x -x 2sin x ,∴B 选项正确.2.选D ∵f ′(x )=2x +2f ′(1),∴令x =1得,f ′(1)=2+2f ′(1),∴f ′(1)=-2, ∴f ′(x )=2x -4,∴f ′(0)=-4. 3.选B v =s ′(t )=gt . ∴当t =3时,v =3g =29.4.4.选C y ′=3x 2,故曲线在点P (1,12)处的切线斜率是3,故切线方程是y -12=3(x -1),令x =0得y =9.5.选D ∵f ′(x )=3x 2-6b ,∴由f (x )在(0,1)内有极小值知,f (x )在(0,1)内先减再增,∴⎩⎨⎧f ′0<0,f ′1>0.∴⎩⎨⎧-6b <0,3-6b >0,∴0<b <12.6.选C y′=1x-1,令y′=0,∴x=1,列表如下由于f(e)=1-e,而-1>1-e,从而y最大值=f(1)=-1.7.选D ①若f′(x)不恒为0,当x>1时,f′(x)≥0,当x<1时,f′(x)≤0,∴f(x)在(1,+∞)上为增函数,(-∞,1)上为减函数,∴f(2)>f(1),f(1)<f(0),即f(2)+f(0)>2f(1).②当f′(x)=0恒成立时,f(2)=f(0)=f(1),∴f(2)+f(0)≥2f(1).8.选C 当x<0时,f′(x)>0,f(x)在(-∞,0)上是增函数,故A错;当x<0时,f′(x)>0,当0<x<2时,f′(x)<0,故x=0是f(x)的极大值点,即B 错,同理D错;当x>4时f′(x)<0,f(x)在(4,+∞)上是减函数,C正确.9.选D 设圆柱高为x,底面半径为r,则r=6-x2π,圆柱体积V=π⎝⎛⎭⎪⎫6-x2π2x=14π(x3-12x2+36x)(0<x<6),V′=34π(x-2)(x-6).当0<x<2时,V′>0,当2<x<6时,V′<0.当x=2时,V最大.此时底面周长为6-x=4,(6-x)∶x=4∶2=2∶1.10.选A ∵f(x)=x3+ax2+bx-a2-7a,∴f′(x)=3x2+2ax+b,∴由题意知f′(1)=3+2a+b=0,∴b=-3-2a①又f(1)=1+a+b-a2-7a=10②将①代入②整理得a2+8a+12=0,解得a=-2或a=-6.当a=-2时,b=1;当a=-6时,b=9.经检验得,a=-2,b=1不符合题意,舍去.∴ab=-23.11.解析:函数f(x)的定义域为(0,+∞),令f′(x)=4x-1x=4x2-1x>0,得x>12.即函数f (x )的单调递增区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞12.解:设P (x 0,y 0)为切点,则切线斜率为k =f ′(x 0)=3x 20-2.∴切线方程为y -y 0=(3x 20-2)·(x -x 0).① ∵(x 0,y 0)在曲线上,∴y 0=x 30-2x 0.② 又∵(1,-1)在切线上, ∴将②式和(1,-1)代入①式得-1-(x 30-2x 0)=(3x 20-2)(1-x 0).解得x 0=1或x 0=-12.故所求的切线方程为y +1=x -1或y +1=-54(x -1),即x -y -2=0或5x +4y -1=0. 答案:x -y -2=0或5x +4y -1=0 13.解析:记f (x )=x 3-x 2-x , ∴f ′(x )=3x 2-2x -1,令f ′(x )=0得x =-13或x =1.又f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-13=527,f (2)=2,f (-1)=-1,f (1)=-1,∴当x ∈[-1,2]时,f (x )max =2,∴m >2. 答案:(2,+∞)14.解析:设该公司一年内总共购买n 次货物,则n =400x,∴总运费与总存储费之和f (x )=4n +4x =1600x+4x ,令f ′(x )=4-1600x 2=0,解之得x =20.当0<x <20时f ′(x )<0, 当20<x <400时,f ′(x )>0, 故当x =20时,f (x )最小. 答案:2015.解:(1)f (x )=4x 3+ax 2+bx +5, 则f ′(x )=12x 2+2ax +b .据题意有 ⎩⎨⎧f ′32=0,f ′-1=0,即⎩⎨⎧27+3a +b =0,12-2a +b =0,解之得a =-3,b =-18. 因此f (x )=4x 3-3x 2-18x +5.(2)令12x 2-6x -18>0,得x <-1或x >32 ,即函数f (x )的单调递增区间为(-∞,-1),⎝ ⎛⎭⎪⎫32,+∞,令12x 2-6x -18<0,得-1<x <32,因此,函数f (x )的单调递减区间为⎝⎛⎭⎪⎫-1,32.16.解:(1)f ′(x )=x 2+(1-a )x -a =(x +1)(x -a ). 由f ′(x )=0,得x 1=-1,x 2=a >0.当x 变化时,f ′(x ),f (x )的变化情况如下表:x (-∞,-1)-1(-1,a )a(a ,+∞)f ′(x ) +0 -0 +f (x )极大植极小值故函数f (x )的单调递增区间是(-∞,-1),(a ,+∞);单调递减区间是(-1,a ).(2)由(1)知f (x )在区间(-2,-1)内单调递增,在区间(-1,0)内单调递减,从而函数f (x )在区间(-2,0)内恰有两个零点,必须满足⎩⎨⎧f -2<0,f -1>0,f<0,解得0<a <13.所以,a 的取值范围是(0,13).17.解:函数f (x )的定义域为(0,+∞),f ′(x )=1-ax.(1)当a =2时,f (x )=x -21n x ,f ′(x )=1-2x (x >0),所以f (1)=1,f ′(1)=-1,所以y =f (x )在点A (1,f (1))处的切线方程为y -1=-(x -1),即x +y -2=0. (2)由f ′(x )=1-a x =x -ax,x >0可知:①当a ≤0时,f ′(x )>0,函数f (x )为(0,+∞)上的增函数,函数f (x )无极值;②当a >0时,由f ′(x )=0,解得x =a ,因为x ∈(0,a )时,f ′(x )<0,x ∈(a ,+∞)时,f ′(x )>0,所以f (x )在x =a 处取得极小值,且极小值为f (a )=a -a ln a ,无极大值. 综上:当a ≤0时,函数f (x )无极值.当a >0时,函数f (x )在x =a 处取得极小值a -a ln a ,无极大值. 18.解:由题意得,本xx 每辆车的投入成本为10(1+x ),每辆车的出厂价为13(1+0.7x ),年利润为:f (x )=[13(1+0.7x )-10(1+x )]·y =(3-0.9x )×3 240×⎝ ⎛⎭⎪⎫-x 2+2x +53=3 240(0.9x 3-4.8x 2+4.5x +5), 则f ′(x )=3 240(2.7x 2-9.6x +4.5) =972(9x -5)(x -3),由f ′(x )=0,解得x =59或x =3(舍去),当x ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,59时,f ′(x )>0,f (x )是增函数; 当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫59,1时,f ′(x )<0,f (x )是减函数.所以当x =59时,f (x )取最大值,f (59)=20 000.所以当x=59时,本xx的年利润最大,最大利润为20 000万元.31621 7B85 箅32961 80C1胁&23222 5AB6 媶G28942 710E 焎29751 7437 琷29389 72CD 狍232876 806C 聬27603 6BD3 毓K。
导数及导数应用(B卷滚动提升检测)1——新高考数学复习专题测试附答案解析

第三单元 导数及导数应用B 卷 滚动提升检测一、选择题:本题共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.(2020·广东省高三二模(文))已知函数()x x a f x e e =+为偶函数,若曲线()y f x =的一条切线与直线230x y +=垂直,则切点的横坐标为( )A .2B .2C .2ln 2D .ln 22.(2020·石嘴山市第三中学高三开学考试(理))设函数2()f x x x =+,则0(1)(1)lim x f x f x∆→+∆-=∆( ) A .-6 B .-3 C .3D .6 3.(2020·全国高三其他(文))函数()cos x f x e x =-的部分图象大致为( )A .B .C .D .4.(2019·全国高三月考(文))已知函数3()2(1)1f x x xf '=+-,则(1)f '=( )A .32B .3C .-3D .32- 5.(2020·吉化第一高级中学校高三其他(文))设函数()()1212,23log 2,2x x f x x x -⎧+≥⎪=⎨+-<⎪⎩,则()()0f f =( )A .9B .7C .5D .16.(2020·辽宁省抚顺一中高三二模(文))已知函数()e x x f x =,若关于x 的方程()e f x mx =-无实数解,则m 的取值范围为( )A .(2,0]e -B .(24e ,0⎤-⎦C .1,0e ⎛⎤- ⎥⎝⎦D .24,0e ⎛⎤- ⎥⎝⎦7.(2020·吉林省高三其他(文))已知函数()()220a f x x a x =+>在()0,∞+上的最小值为3,直线l 在y 轴上的截距为1-,则下列结论正确是( )①实数1a =;②直线l 的斜率为1时,l 是曲线()y f x =的切线;③曲线()y f x =与直线l 有且仅有一个交点.A .0B .1C .2D .38.(2020·福建省高三其他(文))已知函数,0()ln ,0x e x f x x x ⎧≤=⎨>⎩,则不等式1()2f x ≤的解集是( ) A .(,ln 2](0,]e -∞-⋃B .(,ln 2)-∞-C .(0,]eD .(,ln 2)(0,)e -∞-⋃9.(2020·广东省高三二模(文))设函数()()2log ,21,2x x f x x ⎧-≤-=⎨>-⎩,则满足()()12f x f x +<的x 的取值范围是( )A .(],1-∞-B .()0,∞+C .()1,0-D .(),1-∞-10.(2020·辽宁省高三其他(文))已知函数()sin()(0,0,)2f x A x A πωϕωϕ=+>><的图象如图所示,令()()'()g x f x f x =+,则下列关于函数()g x 的说法中不正确的是( )A .函数()g x 图象的对称轴方程为()12x k k Z ππ=-∈B .函数()g x的最大值为C .函数()g x 的图象上存在点P ,使得在P 点处的切线与直线l :31y x =-平行D .方程()2g x =的两个不同的解分别为1x ,2x ,则12x x -最小值为2π 11.(2020·梅河口市第五中学高三其他(文))已知函数()x f x e ax b =--,若()0f x ≥恒成立,则2a b+的最大值为( )A .24e +B .2eC .eD .2e 12.(2020·甘肃省静宁县第一中学高三其他(文))已知函数2(1)1,2()1(2),22x x f x f x x ⎧--+<⎪=⎨-≥⎪⎩,若函数()()F x f x mx =-有4个零点,则实数m 的取值范围是( )A.5126⎛⎫ ⎪⎝⎭ B.52⎛-- ⎝ C.1,320⎛- ⎝ D .11,206⎛⎫⎪⎝⎭ 二、填空题:本大题共4小题,共20分。
2021版新高考数学一轮复习第三章导数及其应用3.4.2导数与函数零点课件新人教B版

令x+1=t,则ln t<t-1(t>1),
所以 2 1 1 ln 1,
aa
a
所以S(x)在 (ln 1 , 2) 上有且只有一个零点,
aa
综上,0<a<1.
【规律方法】 处理函数y=f(x)与y=g(x)图象的交点问题的常用方法 (1)数形结合,即分别作出两函数的图象,观察交点情况; (2)将函数交点问题转化为方程f(x)=g(x)根的个数问题,通过构造函数y=f(x)g(x),利用导数研究函数的单调性及极值,并作出草图,根据草图确定根的情况.
【解析】(1)a=1,f(x)=x2-x-ln x,则
f′(x)=2x-1- 1 (2x 1)(x 1) (x 0),
x
x
当0<x<1时,f′(x)<0,函数f(x)单调递减,
当x>1时,f′(x)>0,函数f(x)单调递增, 所以f(x) 在x=1处取最小值0.
(2)由 f(x)=ax2-x-ln x,
a
(2)由(1)知,f(x)=x3-3x2+x+2. 设g(x)=f(x)-kx+2=x3-3x2+(1-k)x+4. 由题意知1-k>0, 当x≤0时,g′(x)=3x2-6x+1-k>0, g(x)单调递增, g(-1)=k-1<0,g(0)=4, 所以g(x)=0在(-∞,0]有唯一实根. 当x>0时,令h(x)=x3-3x2+4,
2
(2)若直线l与曲线y=f(x)有两个不同的交点,求实数a的取值范围.
【解题导思】
序号
(1)曲线y=f(x)在直线l的上方
1 2
x2
人教版高三数学第二学期导数及其应用多选题单元达标测试提优卷试题

一、导数及其应用多选题1.已知0a >,0b >,下列说法错误的是( )A .若1a b a b ⋅=,则2a b +≥B .若23a b e a e b +=+,则a b >C .()ln ln a a b a b -≥-恒成立D .2ln a a b be e-<恒成立 【答案】AD 【分析】对A 式化简,通过构造函数的方法,结合函数图象,说明A 错误;对B 不等式放缩22a b e a e b +>+,通过构造函数的方法,由函数的单调性,即可证明B 正确;对C 不等式等价变型()ln ln ln1-≥-⇔≥-a b a a b a b b a ,通过10,ln 1∀>>-x x x恒成立,可得C 正确;D 求出ln -a a b b e 的最大值,当且仅当11a b e =⎧⎪⎨=⎪⎩时取等号,故D 错误.【详解】A. 1ln ln 0⋅=⇔+=a b a b a a b b 设()ln f x x x =,()()0∴+=f a f b由图可知,当1+→b 时,存在0+→a ,使()()0f a f b += 此时1+→a b ,故A 错误. B. 232+=+>+a b b e a e b e b设()2xf x e x =+单调递增,a b ∴>,B 正确C. ()ln ln ln 1-≥-⇔≥-a ba ab a b b a又10,ln 1∀>>-x x x ,ln 1∴≥-a bb a,C 正确D. max 1=⇒=x x y y e e当且仅当1x =;min 1ln =⇒=-y x x y e 当且仅当1=x e;所以2ln -≤a a b b e e ,当且仅当11a b e =⎧⎪⎨=⎪⎩时取等号,D 错误.故选:AD 【点睛】本题考查了导数的综合应用,考查了运算求解能力和逻辑推理能力,转化的数学思想和数形结合的数学思想,属于难题.2.对于函数()2ln 1f x x ax x a =+--+,其中a R ∈,下列4个命题中正确命题有( )A .该函数定有2个极值B .该函数的极小值一定不大于2C .该函数一定存在零点D .存在实数a ,使得该函数有2个零点【答案】BD 【分析】求出导函数,利用导数确定极值,结合零点存在定理确定零点个数. 【详解】函数定义域是(0,)+∞,由已知2121()2x ax f x x a x x+-'=+-=,280a ∆=+>,2210x ax +-=有两个不等实根12,x x ,但12102x x =-<,12,x x 一正一负.由于定义域是(0,)+∞,因此()0f x '=只有一个实根,()f x 只有一个极值,A 错; 不妨设120x x <<,则20x x <<时,()0f x '<,()f x 递减,2x x >时,()0f x '>,()f x 递增.所以2()f x 是函数的极小值.222210x ax +-=,22212x a x -=,22222()ln 1f x x ax x a =+--+=222222222222212112ln 12ln 2x x x x x x x x x -+---+=-+--+,设21()2ln 2g x x x x x =-+--+,则22111()22(1)(2)g x x x x x x'=-+-+=-+, 01x <<时,()0g x '>,()g x 递增,1x >时,()0g x '<,()g x 递减,所以()g x 极大值=(1)2g =,即()2g x ≤,所以2()2f x ≤,B 正确; 由上可知当()f x 的极小值为正时,()f x 无零点.C 错;()f x 的极小值也是最小值为2222221()2ln 2f x x x x x =-+--+,例如当23x =时,173a =-,2()0f x <,0x →时,()f x →+∞,又2422217171714()21()03333f e e e e e =--++=-+>(217()3e >, 所以()f x 在(0,3)和(3,)+∞上各有一个零点,D 正确. 故选:BD . 【点睛】思路点睛:本题考查用导数研究函数的极值,零点,解题方法是利用导数确定函数的单调性,极值,但要注意在函数定义域内求解,对零点个数问题,注意结合零点存在定理,否则不能确定零点的存在性.3.函数()()320ax bx d a f x cx =+++≠有两个极值点1x 、()212x x x <,则下列结论正确的是( ) A .230b ac ->B .()f x 在区间()12,x x 上单调递减C .若()10af x <,则()f x 只有一个零点D .存在0x ,使得()()()1202f x f x f x +=【答案】ACD 【分析】利用极值点与导数的关系可判断A 选项的正误;取0a <,利用函数的单调性与导数的关系可判断B 选项的正误;分0a >、0a <两种情况讨论,分析函数()f x 的单调性,结合图象可判断C 选项的正误;计算出函数()f x 的图象关于点,33b b f a a ⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭对称,可判断D 选项的正误. 【详解】()()320f x ax bx cx d a =+++≠,则()232f x ax bx c '=++.对于A 选项,由题意可知,关于x 的二次方程()23200ax bx c a ++=≠有两个不等的实根,则24120b ac ∆=->,可得230b ac ->,A 选项正确;对于B 选项,当0a <时,且当()12,x x x ∈时,()0f x '>,此时函数()f x 在区间()12,x x 上单调递增,B 选项错误;对于C 选项,当0a >时,由()0f x '>,可得1x x <或2x x >;由()0f x '<,可得12x x x <<.所以,函数()f x 的单调递增区间为()1,x -∞、()2,x +∞,单调递减区间为()12,x x , 由()10af x <,可得()10<f x ,此时,函数()f x 的极大值为()10<f x ,极小值为()2f x ,且()()210f x f x <<,如下图所示:由图可知,此时函数()f x 有且只有一个零点,且零点在区间()2,x +∞内; 当0a <时,由()0f x '<,可得1x x <或2x x >;由()0f x '>,可得12x x x <<. 所以,函数()f x 的单调递减区间为()1,x -∞、()2,x +∞,单调递增区间为()12,x x , 由()10af x <,可得()10f x >,此时,函数()f x 的极小值为()10f x >,极大值为()2f x ,且()()210f x f x >>,如下图所示:由图可知,此时函数()f x 有且只有一个零点,且零点在区间()2,x +∞内,C 选项正确; 对于D 选项,由题意可知,1x 、2x 是方程2320ax bx c ++=的两根, 由韦达定理可得1223bx x a +=-,123c x x a=, ()()()()()()()()3232f t x f t x a t x b t x c t x d a t x b t x c t x d ⎡⎤⎡⎤-++=-+-+-++++++++⎣⎦⎣⎦()()()()()(322322322322332332a t t x tx x b t tx x c t x d a t t x tx x b t tx x c ⎡⎤⎡=-+-+-++-+++++++++⎣⎦⎣()()322223222a t tx b t x ct d =+++++,取3bt a=-,则322223222333333b b b b b b f x f x a x b x c d a a a a a a ⎡⎤⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫--+-+=-+⨯-+-++⋅-+⎢⎥⎢⎥ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦32222223333b b b b a b c d fa a a a ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+⋅-+⋅-+=- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,所以,函数()f x 的图象关于点,33b b f a a ⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭对称, 1223bx x a+=-,()()1223b f x f x f a ⎛⎫∴+=- ⎪⎝⎭,D 选项正确. 故选:ACD. 【点睛】方法点睛:利用导数解决函数零点问题的方法:(1)直接法:先对函数求导,根据导数的方法求出函数的单调区间与极值,根据函数的基本性质作出图象,然后将问题转化为函数图象与x 轴的交点问题,突出导数的工具作用,体现了转化与化归思想、数形结合思想和分类讨论思想的应用; (2)构造新函数法:将问题转化为研究两函数图象的交点问题;(3)参变量分离法:由()0f x =分离变量得出()a g x =,将问题等价转化为直线y a =与函数()y g x =的图象的交点问题.4.对于函数2ln ()xf x x =,下列说法正确的有( )A .()f x 在x =12eB .()f x 有两个不同的零点C .(2)f f f <<D .若21()f x k x>-在(0,)+∞上有解,则2e k <【答案】ACD 【分析】利用导数求出函数的单调区间,进一步求出函数的极值可判断A ;利用函数的单调性和函数值的范围判断B ;利用函数的单调性比较出函数值的大小关系判断C ;利用不等式有解问题的应用判断D . 【详解】函数2ln ()x f x x =,所以2431ln 212ln ()(0)x x xx x f x x x x⨯-⨯-'==>, 令()0f x '=,即2ln 1x =,解得x =当0x <<()0f x '>,故()f x在上为单调递增函数.当x >()0f x '<,故()f x在)+∞上为单调递减函数.所以()f x在x =12f e=,故A 正确;当0x <<()0f x '>,()f x在上为单调递增函数,因为()10f =,所以函数()f x在上有唯一零点,当x ≥2ln ()0xf x x=>恒成立,即函数()f x在)+∞上没有零点, 综上,()f x 有唯一零点,故B 错误.由于当x >()0f x '<,()f x在)+∞上为单调递减函数,因为2>>>(2)f f f <<,故C 正确;由于21()f x k x >-在(0,)+∞上有解,故221ln 1()x k f x x x +<+=有解,所以2ln 1()max x k x +<,设2ln 1()x g x x +=,则32ln 1()x g x x --'=,令()0g x '=,解得x =当x >()0f x '<,故()f x在)+∞上为单调递减函数.当0x <<时,()0f x '>,故()f x在上为单调递增函数.所以()22max e eg x g e ==-=. 故2ek <,故D 正确.故选:ACD . 【点睛】方法点睛:本题通过对多个命题真假的判断,综合考查导数的应用,这种题型综合性较强,也是高考的命题热点,同学们往往因为某一处知识点掌握不好而导致“全盘皆输”,因此做这类题目更要细心、多读题,尽量挖掘出题目中的隐含条件,另外,要注意从简单的自己已经掌握的知识点入手,然后集中精力突破较难的命题.5.若直线l 与曲线C 满足下列两个条件: (i )直线l 在点()00,P x y 处与曲线C 相切;(ii )曲线C 在P 附近位于直线l 的两侧,则称直线l 在点P 处“切过”曲线C . 下列命题正确的是( )A .直线:0l y =在点()0,0P 处“切过”曲线3:C y x =B .直线:1l x =-在点()1,0P -处“切过”曲线()2:1C y x =+C .直线:l y x =在点()0,0P 处“切过”曲线:sin C y x =D .直线:l y x =在点()0,0P 处“切过”曲线:tan C y x = 【答案】ACD 【分析】分别求出每个选项中命题中曲线C 对应函数的导数,求出曲线C 在点P 处的切线方程,再由曲线C 在点P 处两侧的函数值对应直线上的点的值的大小关系是否满足(ii ),由此可得出合适的选项. 【详解】对于A 选项,由3y x =,可得23y x '=,则00x y ='=,所以,曲线C 在点()0,0P 处的切线方程为0y =,当0x >时,0y >;当0x <时,0y <,满足曲线C 在点()0,0P 附近位于直线0y =两侧, A 选项正确;对于B 选项,由()21y x =+,可得()21y x '=+,则10x y =-'=,而直线:1l x =-的斜率不存在,所以,直线l 在点()1,0P -处不与曲线C 相切,B 选项错误;对于C 选项,由sin y x =,可得cos y x '=,则01x y ='=,所以,曲线C 在点()0,0P 处的切线方程为y x =,设()sin x x x f -=,则()1cos 0f x x '=-≥,所以,函数()f x 为R 上的增函数, 当0x <时,()()00f x f <=,即sin x x <;当0x >时,()()00f x f >=,即sin x x >.满足曲线C 在点()0,0P 附近位于直线y x =两侧,C 选项正确; 对于D 选项,由sin tan cos xy x x ==,可得21cos y x'=,01x y ='=,所以,曲线C 在点()0,0P 处的切线方程为y x =,当,22x ππ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭时,设()tan g x x x =-,则()2221sin 10cos cos xg x x x=-=-≤',所以,函数()g x 在,22ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递减.当02x π-<<时,()()00g x g >=,即tan x x >;当02x π<<时,()()00g x g <=,即tan x x <.满足曲线C 在点()0,0P 附近位于直线y x =两侧,D 选项正确. 故选:ACD. 【点睛】关键点点睛:本题考查导数新定义,解题的关键就是理解新定义,并把新定义进行转化,一是求切线方程,二是判断在切点两侧函数值与切线对应的函数值的大小关系,从而得出结论.6.已知函数()32f x x ax x c =+-+(x ∈R ),则下列结论正确的是( ).A .函数()f x 一定存在极大值和极小值B .若函数()f x 在1()x -∞,、2()x ,+∞上是增函数,则21x x -≥ C .函数()f x 的图像是中心对称图形D .函数()f x 的图像在点00())(x f x ,(0x R ∈)处的切线与()f x 的图像必有两个不同的公共点 【答案】ABC 【分析】首先求函数的导数2()3210f x x ax =+-=',再根据极值点与导数的关系,判断AB 选项;证明()()2()333a a af x f x f -++--=-,判断选项C ;令0a c ==,求切线与()f x 的交点个数,判断D 选项.【详解】A 选项,2()3210f x x ax =+-='的24120a ∆=+>恒成立,故()0f x '=必有两个不等实根,不妨设为1x 、2x ,且12x x <,令()0f x '>,得1x x <或2x x >,令()0f x '<,得12x x x <<,∴函数()f x 在12()x x ,上单调递减,在1()x -∞,和2()x ,+∞上单调递增, ∴当1x x =时,函数()f x 取得极大值,当2x x =时,函数()f x 取得极小值,A 对, B 选项,令2()3210f x x ax =+-=',则1223ax x +=-,1213x x ⋅=-,易知12x x <,∴21x x -==≥,B对, C 选项,易知两极值点的中点坐标为(())33a a f --,,又23()(1)()333a a a f x x x f -+=-+++-,∴()()2()333a a af x f x f -++--=-, ∴函数()f x 的图像关于点(())33aa f --,成中心对称,C 对,D 选项,令0a c ==得3()f x x x =-,()f x 在(0)0,处切线方程为y x =-, 且3y xy x x =-⎧⎨=-⎩有唯一实数解, 即()f x 在(0)0,处切线与()f x 图像有唯一公共点,D 错, 故选:ABC . 【点睛】方法点睛:解决函数极值、最值综合问题的策略:1、求极值、最值时,要求步骤规范,含参数时,要讨论参数的大小;2、求函数最值时,不可想当然地认为极值点就是最值点,要通过比较才能下结论;3、函数在给定闭区间上存在极值,一般要将极值与端点值进行比较才能确定最值.7.设函数3()(,)f x x ax b a b R =++∈,下列条件中,使得()y f x =有且仅有一个零点的是( ) A .1,2a b == B .3,3a b =-=- C .0,2a b >< D .0,0a b <>【答案】ABC 【分析】求导2()3f x x a '=+,分0a ≥和0a <进行讨论,当0a ≥时,可知函数单调递增,有且只有一个零点;当0a <时,讨论函数的单调性,要使函数有一个零点,则需比较函数的极大值与极小值与0的关系,再验证选项即可得解. 【详解】3()f x x ax b =++,求导得2()3f x x a '=+当0a ≥时,()0f x '≥,()f x ∴单调递增,当x →-∞时,()f x →-∞;当x →+∞时,()f x →+∞;由零点存在性定理知,函数()f x 有且只有一个零点,故A ,C 满足题意;当0a <时,令()0f x '=,即230x a +=,解得13ax -=-,23a x -= 当x 变化时,()'f x ,()f x 的变化情况如下表:x,3a ⎛⎫--∞- ⎪ ⎪⎝⎭3a-- ,33a a ⎛⎫--- ⎪ ⎪⎝⎭3a- ,3a ⎛⎫-+∞ ⎪ ⎪⎝⎭()'f x+-+()f x极大值 极小值故当3ax -=-,函数()f x 取得极大值2333333a a a a a a f a b b ⎛⎫-----=-+=-+ ⎪ ⎪⎝⎭, 当3a x -=,函数()f x 取得极小值2333333a a a a a a f a b b ⎛⎫-----=++=+ ⎪ ⎪⎝⎭又当x →-∞时,()f x →-∞;当x →+∞时,()f x →+∞; 要使函数()f x 有且只有一个零点,作草图或则需0303a f a f ⎧⎛--<⎪ ⎪⎝⎨-⎪<⎪⎩,即20332033a a b a a b ⎧-<⎪⎪⎨-⎪<⎪⎩,即2033a ab -<<,B 选项,3,3a b =-=-,满足上式,故B 符合题意;则需0303a f a f ⎧⎛-->⎪ ⎪⎝⎨-⎪>⎪⎩,即20332033a ab a a b ⎧->⎪⎪⎨-⎪>⎪⎩,即2033a ab ->>,D 选项,0,0a b <>,不一定满足,故D 不符合题意;故选:ABC 【点睛】思路点睛:本题考查函数的零点问题,如果函数()y f x =在区间[,]a b 上的图像是连续不断的一条曲线,并且有()()0f a f b <,那么,函数()y f x =在区间(),a b 内有零点,即存在(),c a b ∈,使得()0f c =,这个c 也就是方程()0f x =的根,考查学生的逻辑推理与运算能力,属于较难题.8.对于定义域为R 的函数()f x ,()'f x 为()f x 的导函数,若同时满足:①()00f =;②当x ∈R 且0x ≠时,都有()0xf x '>;③当120x x <<且12x x =时,都有()()12f x f x <,则称()f x 为“偏对称函数”.下列函数是“偏对称函数”的是( )A .21()xx f x ee x =--B .2()1xf x e x =+- C .31,0(),0x e x f x x x ⎧-≥=⎨-<⎩D .42,0()ln(1),0x x f x x x >⎧=⎨-≤⎩【答案】ACD 【分析】结合“偏对称函数”的性质,利用导数的方法,分别讨论四个函数是否满足三个条件,即可得到所求结论. 【详解】条件①()00f =;由选项可得:001(0)00f e e =--=,02(0)010f e =+-=,03(0)10f e =-=,4()ln(10)0f x =-=,即ABCD 都符合;条件②0()0()0x xf x f x >⎧'>⇔⎨'>⎩,或0()0x f x <⎧⎨'<⎩;即条件②等价于函数()f x 在区间(,0)-∞上单调递减,在区间(0,)+∞上单调递增;对于21()xx f x ee x =--,则()()21()11212x x x xf x e e e e =-+-=-',由0x >可得,()()120(1)1x xf x e e '-=+>,即函数1()f x 单调递增;由0x <可得,()()120(1)1xxf x ee '-=+<,即函数1()f x 单调递减;满足条件②;对于2()1xf x e x =+-,则2()10x f x e =+>'显然恒成立,所以2()1xf x e x =+-在定义域上单调递增,不满足条件②;对于31,0(),0x e x f x x x ⎧-≥=⎨-<⎩,当0x <时,3()f x x =-显然单调递减;当0x ≥时,3()1x f x e =-显然单调递增;满足条件②;对于42,0()ln(1),0x x f x x x >⎧=⎨-≤⎩,当0x ≤时,4()ln(1)f x x =-显然单调递减;当0x >时,4()2f x x =显然单调递增,满足条件②; 因此ACD 满足条件②;条件③当120x x <<且12x x =时,12x x -=,都有()()12f x f x <,即()()()()21220f x f x f x f x -=-->,对于21()xx f x ee x =--,()()212122211211x x x x f x f x e e e e x x -=-+--+()()()()22222222222222x x x x x x x x x e e e e e e e x e ----=----=-+-,因为222x x e e -+≥=,当且仅当22x x e e -=,即20x =时,等号成立, 又20x >,所以222x x e e -+>, 则()()()()2222122211222xx x x f x f x e ee e xx ----=--->令()xxg x e ex -=--,0x >,所以()1110x x e e g x -'=+->=>在0x >上显然恒成立, 因此()xxg x e ex -=--在0x >上单调递增,所以()()00g x g >=,即()()()222121120xx f x f x e ex -->-->,所以()()1211f x f x >满足条件③;对于31,0(),0x e x f x x x ⎧-≥=⎨-<⎩,()()2232311211x xf x f x e x x e -=--=-+,令()1xh x e x =--,0x >,则()10xh x e '=->在0x >上显然恒成立,所以()()00h x h >=,则()()23231210xf x f x e x --=>-,即()()3231f x f x >满足条件③; 对于42,0()ln(1),0x x f x x x >⎧=⎨-≤⎩,()()()()212122442ln 12ln 1f x f x x x x x -=--=-+,令()()2ln 1u x x x =-+,0x >, 则()1221101u x x'=->-=>+在0x >上显然恒成立,所以()()00u x u >=, 则()()()1422422ln 10f x f x x x -=-+>,即()()1442f x f x >满足条件③; 综上,ACD 选项是“偏对称函数”, 故选:ACD. 【点睛】 思路点睛:求解此类函数新定义问题时,需要结合函数新定义的概念及性质,结合函数基本性质,利用导数的方法,通过研究函数单调性,值域等,逐项判断,即可求解.(有时也需要构造新的函数,进行求解.)9.已知函数()ln f x x mx =-有两个零点1x 、2x ,且12x x <,则下列结论不正确的是( ) A .10m e<<B .21x x -的值随m 的增大而减小C .101x <<D .2x e >【答案】C 【分析】由()0f x =得出ln xm x =,构造函数()ln x g x x=,利用导数分析函数()g x 的单调性与极值,数形结合可判断ACD 选项的正误;任取1m 、210,m e ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,且12m m <,设()()121g g m ξξ==,其中121e ξξ<<<;设()()122g g m ηη==,其中121e ηη<<<,利用函数()g x 的单调性结合不等式的基本性质得出2121ξξηη->-,可判断B 选项的正误. 【详解】令()0f x =,可得ln xm x =,构造函数()ln x g x x=,定义域为()0,∞+,()1ln xg x x-'=. 当0x e <<时, ()0g x '>,此时函数()g x 单调递增; 当x e >时,()0g x '<,此时函数()g x 单调递减. 所以,()()max 1g x g e e==,如下图所示:由图象可知,当10m e <<时,直线y m =与函数()ln x g x x=的图象有两个交点,A 选项正确;当1x >时,()0g x >,由图象可得11x e <<,2x e >,C 选项错误,D 选项正确;任取1m 、210,m e ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,且12m m <,设()()121g g m ξξ==,其中121e ξξ<<<;设()()122g g m ηη==,其中121e ηη<<<.由于函数()g x 在区间()1,e 上单调递增,且()()11g g ξη<,11ξη∴<; 函数()g x 在区间(),e +∞上单调递减,且()()22g g ξη<,22ξη∴>. 由不等式的基本性质可得1212ξξηη-<-,则2121ξξηη->-. 所以,21x x -的值随m 的增大而减小,B 选项正确. 故选:C. 【点睛】在利用导数研究函数的零点问题个数中,可转化为判定()m g x =有两个实根时实数m 应满足的条件,并注意()g x 的单调性、奇偶性、最值的灵活应用.另外还可作出函数()y g x =的大致图象,直观判定曲线交点个数,但应注意严谨性,进行必要的论证.10.关于函数()sin x f x e a x =+,(),x π∈-+∞,下列结论正确的有( ) A .当1a =时,()f x 在()0,(0)f 处的切线方程为210x y -+= B .当1a =时,()f x 存在惟一极小值点0x C .对任意0a >,()f x 在(),π-+∞上均存在零点 D .存在0a <,()f x 在(),π-+∞有且只有一个零点 【答案】ABD 【分析】逐一验证,选项A ,通过切点求切线,再通过点斜式写出切线方程;选项B ,通过导数求出函数极值并判断极值范围,选项C 、D ,通过构造函数,将零点问题转化判断函数的交点问题. 【详解】对于A :当1a =时,()sin xf x e x =+,(),x π∈-+∞,所以(0)1f =,故切点为()0,1,()cos x f x e x '=+,所以切线斜(0)2k f '==,故直线方程为()120y x -=-,即切线方程为:210x y -+=,故选项A 正确; 对于B :当1a =时,()sin xf x e x =+,(),x π∈-+∞,()cos x f x e x '=+,()()sin 0,,xf x e x x π''=->∈-+∞恒成立,所以()f x '单调递增,又202f π⎛⎫'=>⎪⎝⎭,334433cos 0442f e e ππππ--⎛⎫⎛⎫'-=+-=-< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 所以存在03,42x ππ⎛⎫∈-- ⎪⎝⎭,使得()00f x '=, 即00cos 0xe x +=,则在()0,x π-上,()0f x '<,()f x 单调递减,在()0,x +∞上,()0f x '>,()f x 单调递增, 所以存在惟一极小值点0x ,故选项B 正确;对于 C 、D :()sin xf x e a x =+,(),x π∈-+∞,令()sin 0xf x e a x =+=得:1sin x x a e-=, 则令sin ()xxF x e =,(),x π∈-+∞,)cos sin 4()x x x x x F x e e π--'==,令()0F x '=,得:4x k ππ=+,1k ≥-,k Z ∈,由函数)4y x π=-图象性质知:52,244x k k ππππ⎛⎫∈++ ⎪⎝⎭)04x π->,sin ()x x F x e =单调递减,52,2244x k k πππππ⎛⎫∈+++ ⎪⎝⎭)04x π-<,sin ()x x F x e =单调递增,所以当524x k ππ=+,1k ≥-,k Z ∈时,()F x 取得极小值, 即当35,,44x ππ=-时,()F x 取得极小值, 又354435sin sin 44eeππππ-⎛⎫⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭<<,即3544F F ππ⎛⎫⎛⎫-<< ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,又因为在3,4ππ⎛⎫--⎪⎝⎭,sin ()x xF x e=单调递减,所以343()4F x F e ππ⎛⎫≥=⎪⎝⎭,所以24x k ππ=+,0k ≥,k Z ∈时,()F x 取得极大值,即当944x ππ=、, 时,()F x 取得极大值. 又9449sin sin 44e e ππππ⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭<<,即()442F x F e π⎛⎫≤=⎪⎝⎭当(),x π∈-+∞时,344()22e F x e ππ-≤≤,所以当341e a π-<,即4a e > ()f x 在(),π-+∞上无零点,所以选项C 不正确;当3412e a π-=-时,即4a e π=时,1=-y a 与sin x xy e=的图象只有一个交点,即存在0a <,()f x 在(),π-+∞有且只有一个零点, 故选项D 正确. 故选:ABD 【点睛】本题考查函数的极值、切线、零点的问题,属于较难题.。
【精准解析】2021高中数学人教B版选择性必修第三册:6.3 利用导数解决实际问题

种植一斤藕,成本增加 0.5 元.如果销售额函数是 f(x)=-18x3+196ax2+12x(x 是莲藕种植量,单位:万斤;销售
额的单位:万元,a 是常数),若种植 2 万斤,利润是 2.5 万元,则要使利润最大,每年需种植莲藕( )
A.8 万斤
B.6 万斤
C.3 万斤
D.5 万斤
解析设销售的利润为 g(x),由题意,得 g(x)=-18x3+196ax2+12x-1-12x,x∈(0,8],
①当 2≤a≤4 时,33≤a+31≤35,
当 35<x<41 时,L'(x)<0.
∴当 x=35 时,L(x)取最大值为 10(5-a)e5;
②当 4<a≤5 时,35<a+31≤36,
令 L'(x)=0,得 x=a+31,易知当 x=a+31 时,L(x)取最大值为 10e9-a.
综上,得 L(x)max=
所以 AB=O'A+O'B=80+40=120(米).
3
(2)以 O 为原点,OO'为 y 轴建立平面直角坐标系 xOy(如图所示). 设 F(x,y2),x∈(0,40),则 y2=-8010x3+6x,
EF=160-y2=160+8010x3-6x. 因为 CE=80,所以 O'C=80-x. 设 D(x-80,y1),则 y1=410(80-x)2,
元.
解析设商场每日销售该商品所获得的利润为 L 元,则 L=y(x-3)= 1-3+5(x-6)2 (x-3)=5x3-75x2+360x539(3<x<6),则 L'=15x2-150x+360=15(x2-10x+24)=15(x-4)(x-6),令 L'>0,得 3<x<4,令 L'<0,得 4<x<6,所 以函数 L=5x3-75x2+360x-539 在(3,4)上单调递增,在(4,6)上单调递减,所以 x=4 时,L 取得最大值,最大 值为 21 元. 答案 4 21 8.
2021-2022年高中数学第三章导数及其应用学业水平达标检测新人教B版

2021-2022年高中数学第三章导数及其应用学业水平达标检测新人教B版A.y=-1 B.y=2x+1C.y=-2x-3 D.y=12x-12解析:y′=x+2-xx+22=2x+22.∴k=y′|x=-1=2,∴所求切线方程为y+1=2(x+1),即y=2x+1.答案:B5.若f(x)=-x3+ax在(0,1)上是增函数,则实数a的取值范围是( ) A.a≥3 B.a≤3C.0<a≤3 D.-1<a<0解析:∵f′(x)=-3x2+a,∴-3x2+a≥0在(0,1)上恒成立,即a≥3x2在(0,1)上恒成立.∵3x2<3,∴a≥3.答案:A6.函数y=ln(3x-x3)的单调递增区间是( )A.(0,1) B.(-1,1)C.(-3,-1) D.(1,3)解析:由3x-x3>0,得0<x<3或x<- 3.令f(x)=3x-x3,则f′(x)=3-3x2>0,得0<x<1.答案:A7.函数y=f(x)=ln x-x在区间(0,e]上的最大值为( )单调递减∵x=-1为函数g(x)的一个极值点,∴g′(-1)=f′(-1)e-1+f(-1)e-1=0.∴f′(-1)=-f(-1).D选项中,f(-1)>0,∴f′(-1)=-f(-1)<0,这与图象不符.答案:D12.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)解析:设F(x)=f(x)·g(x),则当x<0时,F′(x)>0,即F(x)在(-∞,0)上是增函数.又∵g(x)是偶函数,∴g(-3)=g(3)=0.∴在x∈(-∞,-3)上,F(x)<F(-3)=f(-3)·g(-3)=0,即f(x)·g(x)<0.又可证得F(x)是奇函数,∴在x∈(0,3)上,f(x)g(x)<0.故选D.答案:D二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.13.已知三次函数y=x3-x2-ax+b在(0,1)处的切线方程为y=2x+1,则a+b=________.单调递增单调递增单调递减(2)证明:令F (x )=f (x )-g (x )=12x 2-23x 3+ln x ,∴F ′(x )=x -2x 2+1x =x 2-2x 3+1x=x 2-x 3-x 3+1x =1-x2x 2+x +1x.∵x >1,∴F ′(x )<0.∴F (x )在(1,+∞)上是减函数. ∴F (x )<F (1)=12-23=-16<0.∴F (x )<0,∴f (x )<g (x ).故当x ∈(1,+∞)时,函数f (x )的图象在g (x )的图象的下方.20.(本小题满分12分)已知一长方体的交于一顶点的三条棱长之和为1,其表面积为1627. (1)将这个长方体的体积V 表示成一条棱长x 的函数V (x ),并写出其定义域; (2)求V (x )的最大值与最小值; (3)求V (x )取最大值时三条棱的长. 解析:(1)设三条棱长分别为x 、y 、z ,则⎩⎨⎧x +y +z =1, ①2xy +2xz +2yz =1627,②∴yz =827-x (1-x ). 故V (x )=xyz =x 3-x 2+827x . 又⎩⎪⎨⎪⎧x >0,y +z =1-x >0,yz =827-x 1-x >0,得0<x <1.∴V (x )=x 3-x 2+827x ,x ∈(0,1).(2)令V ′(x )=3x 2-2x +827=0,解得x =49,或x =29. 当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,29时,V ′(x )>0;当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫29,49时,V ′(x )<0;当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫49,1时,V ′(x )>0.结合实际意义知,V ⎝ ⎛⎭⎪⎫29既是V (x )的极大值也是最大值,V ⎝ ⎛⎭⎪⎫49既是V (x )的极小值也是最小值.故V max =V ⎝ ⎛⎭⎪⎫29=20729,V (x )min =V ⎝ ⎛⎭⎪⎫49=16729.(3)由(2)知,x =29时,V (x )取最大值.令h′(x)=0,得x=1.因为x∈(-∞,1]时,h′(x)≤0,所以h(x)在x∈(-∞,1]上单调递减,故x∈(-∞,1]时,h(x)≥h(1)=0;因为x∈[1,+∞)时,h′(x)≥0,所以h(x)在x∈[1,+∞)上单调递增,故x∈[1,+∞)时,h(x)≥h(1)=0.所以对任意的x∈(-∞,+∞),恒有h(x)≥0.又x2≥0,因此f(x)-g(x)≥0,故对任意的x∈(-∞,+∞),恒有f(x)≥g(x).`8{40704 9F00 鼀d_25692 645C 摜 30881 78A1 碡Sx21142 5296 劖29095 71A7 熧l。
高考数学一轮复习 单元质检卷三 导数及其应用 理 新人教B版-新人教B版高三全册数学试题

单元质检卷三导数及其应用(时间:100分钟满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)1.如果一个物体的运动方程为s=1-t+t2,其中s的单位是米,t的单位是秒,那么物体在3秒末的瞬时速度是()A.7米/秒B.6米/秒C.5米/秒D.8米/秒2.设曲线y=在点(3,2)处的切线与直线ax+y+3=0垂直,则a等于()A.2B.-2C. D.-3.若函数y=e x+mx有极值,则实数m的取值X围是()A.m>0B.m<0C.m>1D.m<14.已知函数f(x)=-x3+ax2-x-1在R上是单调减函数,则实数a的取值X围是()A.(-∞,-]∪[,+∞)B.[-]C.(-∞,-)∪(,+∞)D.(-)5.函数f(x)=x2+x-ln x的零点的个数是()A.0B.1C.2D.36.已知a≤+ln x对任意x∈恒成立,则a的最大值为()A.0B.1C.2D.37.(2017某某某某三模,理12)已知函数f(x)=x3+ax2+bx有两个极值点x1,x2,且x1<x2,若x1+2x0=3x2,函数g(x)=f(x)-f(x0),则g(x)()A.恰有一个零点B.恰有两个零点C.恰有三个零点D.至多两个零点〚导学号21500614〛8.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)9.(2017某某某某二中模拟,理12)若存在正实数m,使得关于x的方程x+a(2x+2m-4e x)[ln(x+m)-ln x]=0成立,其中e为自然对数的底数,则实数a的取值X围是()A.(-∞,0)B.C.(-∞,0)∪D.10.已知函数f(x)=--x2的最大值为f(a),则a等于()A.B.C.D.11.若函数f(x)=x2+x+1在区间内有极值点,则实数a的取值X围是()A.B.C.D.12.(2017某某某某一中模拟七,理12)设点M(x1,f(x1))和点N(x2,g(x2))分别是函数f(x)=sinx+x3和g(x)=x-1图象上的点,且x1≥0,x2≥0,若直线MN∥x轴,则M,N两点间的距离的最小值为()A.1B.2C.3D.4二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.函数f(x)=e x·sin x的图象在点(0,f(0))处的切线方程是.14.(2017某某某某一模,理15)已知函数f(x)是定义在R上的可导函数,其导函数记为f'(x),若对于∀x∈R,有f(x)>f'(x),且y=f(x)-1是奇函数,则不等式f(x)<e x的解集为.15.若实数a,b,c,d满足=1,则(a-c)2+(b-d)2的最小值为.16.已知f(x)=x+x ln x,若k(x-2)<f(x)对任意x>2恒成立,则整数k的最大值为.三、解答题(本大题共5小题,共70分)17.(14分)(2017某某某某二模,理21)已知函数f(x)=,a∈R.(1)若a≠0,求函数f(x)的单调递增区间;(2)若a=0,x1<x<x2<2,证明:.〚导学号21500615〛18.(14分)已知f(x)=e x+ax(a∈R),(1)求f(x)的单调区间;(2)若常数a>-e,求证:对于∀x∈(1,+∞),都有f(x)>(x-1)2恒成立.19.(14分)(2017某某某某一中考前模拟,理21)函数f(x)=ln x+x2+ax(a∈R),g(x)=e x+x2.(1)讨论f(x)的极值点的个数;(2)若对于∀x>0,总有f(x)≤g(x),①某某数a的取值X围;②求证:对于∀x>0,不等式e x+x2-(e+1)x+>2成立.20.(14分)设函数f(x)=ln x+,m∈R.(1)当m=e(e为自然对数的底数)时,求f(x)的极小值;(2)讨论函数g(x)=f'(x)-零点的个数.21.(14分)(2017某某某某三模,理21)已知函数f(x)=(x2-x)e x.(1)求曲线y=f(x)在原点处的切线方程;(2)若f(x)-ax+e≥0恒成立,某某数a的取值X围;(3)若方程f(x)=m(m∈R)有两个正实数根x1,x2,求证:|x1-x2|<+m+1.〚导学号21500616〛参考答案单元质检卷三导数及其应用1.C根据瞬时速度的意义,可得3秒末的瞬时速度是v=s'|t=3=(-1+2t)|t=3=5.2.B因为y=的导数为y'=,所以曲线在(3,2)处的切线斜率为k=-,又直线ax+y+3=0的斜率为-a,所以-a·=-1,解得a=-2.3.B求导得y'=e x+m,由于e x>0,若y=e x+mx有极值,则必须使y'的值有正有负,故m<0.4.B由题意,知f'(x)=-3x2+2ax-1≤0在R上恒成立,所以Δ=(2a)2-4×(-3)×(-1)≤0,解得-≤a≤.5.A由f'(x)=2x+1-=0,得x=或x=-1(舍去).当0<x<时,f'(x)<0,f(x)单调递减;当x>时,f'(x)>0,f(x)单调递增.则f(x)的最小值为f+ln 2>0,所以f(x)无零点.6.A令f(x)=+ln x,则f'(x)=.当x∈时,f'(x)<0;当x∈(1,2]时,f'(x)>0.∴f(x)在内单调递减,在(1,2]上单调递增,∴在x∈,f(x)min=f(1)=0,∴a≤0,即a的最大值为0.7.B由已知g(x)=f(x)-f(x0)=x3+ax2+bx-(+a+bx0)=(x-x0)·[x2+(x0+a)x++ax0+b],∵f'(x)=3x2+2ax+b,∴代入上式可得g(x)=(x-x0)(x-x1)2,所以g(x)恰有两个零点.8.D∵当x<0时,f'(x)g(x)+f(x)·g'(x)>0,即[f(x)g(x)]'>0,∴当x<0时,f(x)g(x)为增函数.又g(x)是偶函数,且g(3)=0,∴g(-3)=0,∴f(-3)g(-3)=0.故当x<-3时,f(x)g(x)<0.∵f(x)g(x)是奇函数,∴当x>0时,f(x)g(x)为增函数,且f(3)g(3)=0,故当0<x<3时,f(x)g(x)<0.故选D.9.C∵x>0,当a=0时,不合题意,∴a≠0.由题意得-ln=(t-2e)ln t,令f(t)=(t-2e)ln t(t>0),则f'(t)=ln t+1-,[f'(t)]'=>0,当t>e时,f'(t)>f'(e)=0,当0<t<e时,f'(t)<f'(e)=0, ∴f(t)≥f(e)=-e,∴-≥-e,解得a<0或a≥,故选C.10.B∵f'(x)=--2x,∴f'(1)=-f'(1)-2,解得f'(1)=-,∴f(x)=-x2,f'(x)=,令f'(x)>0,解得x<,令f'(x)<0,解得x>,故f(x)在递增,在递减,故f(x)的最大值是f,a=.11.C若f(x)=x2+x+1在区间内有极值点,则f'(x)=x2-ax+1在区间内有零点,且零点不是f'(x)的图象顶点的横坐标.由x2-ax+1=0,得a=x+.因为x∈,y=x+的值域是,当a=2时,f'(x)=x2-2x+1=(x-1)2,不合题意.所以实数a的取值X围是,故选C.12.A∵当x≥0时,f'(x)=cos x+x2>0,∴函数y=f(x)在[0,+∞)上单调递增.当x1≥0,x2≥0,由MN∥x轴,则f(x1)=g(x2),即sin x1+=x2-1,则M,N两点间的距离为x2-x1=sin x1++1-x1.令h(x)=sin x+x3+1-x,x≥0,则h'(x)=cos x+x2-1,[h'(x)]'=-sin x+x≥0,故h'(x)在[0,+∞)上单调递增,故h'(x)=cos x+x2-1≥h'(0)=0,故h(x)在[0,+∞)上单调递增,故h(x)的最小值为h(0)=1,故选A.13.y=x ∵f(x)=e x·sin x,f'(x)=e x(sin x+cos x),f'(0)=1,f(0)=0,∴函数f(x)的图象在点(0,0)处的切线方程为y-0=1×(x-0),即y=x.14.(0,+∞)由题意令g(x)=,则g'(x)=.∵f(x)>f'(x),∴g'(x)<0,故函数g(x)=在R上单调递减.∵y=f(x)-1是奇函数,∴f(0)-1=0,即f(0)=1,g(0)=1,则不等式f(x)<e x等价为<1=g(0),即g(x)<g(0),解得x>0.15.由已知条件,得b=-ln a+2a2,d=3c-2,令f(x)=-ln x+2x2,g(x)=3x-2,所求最小值可转化为两个函数f(x)与g(x)图象上的点之间的距离的最小值的平方, f'(x)=-+4x,设与直线y=3x-2平行且与曲线f(x)相切的切点为P(x0,y0),则-+4x0=3,x0>0,解得x0=1,可得切点P(1,2),切点P(1,2)到直线y=3x-2的距离d=.所以(a-c)2+(b-d)2的最小值为d2=.故答案为.16.4∵x>2,∴k(x-2)<f(x)可化为k<.令F(x)=,则F'(x)=.令g(x)=x-2ln x-4,则g'(x)=1->0,故g(x)在(2,+∞)上是增函数,且g(8)=8-2ln 8-4=2(2-ln 8)<0,g(9)=9-2ln 9-4=5-2ln 9>0;故存在x0∈(8,9),使g(x0)=0,即2ln x0=x0-4.故F(x)在(2,x0)上是减函数,在(x0,+∞)上是增函数;故F(x)min=F(x0)=,故k<,故k的最大值是4.17.(1)解∵f(x)=,∴f'(x)=.①当a>0时,1-<1,由f'(x)>0,得函数的单调增区间为;②当a<0,1->1,由f'(x)>0,得函数的单调增区间为(-∞,1)和.(2)证明a=0,f(x)=,x1<x<x2<2,要证明,只要证明g(x)=在(x1,2)上单调递减.g'(x)=,设h(x)=(x-x1)-,∴h'(x)=<0,∴h(x)在(x1,2)上是减函数,∴h(x)<0,∴g'(x)<0,∴g(x)=在(x1,2)上单调递减.∵x1<x<x2<2,∴.18.(1)解f'(x)=e x+a,当a≥0时,因为f'(x)>0,所以f(x)在(-∞,+∞)上单调递增,当a<0时,令f'(x)=0,得x=ln(-a),f(x)在(-∞,ln(-a))上单调递减,在(ln(-a),+∞)上单调递增.综上:当a≥0时,递增区间为(-∞,+∞);当a<0时,递减区间为(-∞,ln(-a)),增区间为(ln(-a),+∞).(2)证明设g(x)=f(x)-(x-1)2=e x+ax-x2+2x-1,g'(x)=e x-2x+a+2,设h(x)=e x+a-2x+2,∵h'(x)=e x-2>0在(1,+∞)上恒成立,∴h(x)在(1,+∞)单调递增,∵h(x)>h(1)=e+a>0,∴g'(x)>0在(1,+∞)恒成立,即g(x)在(1,+∞)上单调递增,∴g(x)>g(1)=e+a>0,所以对∀x∈(1,+∞),都有f(x)>(x-1)2恒成立.19.解 (1)由题意得f'(x)=x++a=,当a2-4≤0,即-2≤a≤2时,f'(x)≥0恒成立,无极值点;当a2-4>0,即a<-2或a>2时,a<-2时,设方程x2+ax+1=0的两个不同实根为x1,x2,不妨设x1<x2, 则x1+x2=-a>0,x1x2=1>0,故0<x1<x2,∴x1,x2是函数的两个极值点.a>2时,设方程x2+ax+1=0的两个不同实根为x1,x2,则x1+x2=-a<0,x1x2=1>0,故x1<0,x2<0,故函数没有极值点.综上,当a<-2时,函数有两个极值点;当a≥-2时,函数没有极值点.(2)①f(x)≤g(x)等价于e x-ln x+x2≥ax,由x>0,得a≤对于∀x>0恒成立.设φ(x)=(x>0),φ'(x)=,∵x>0,∴x∈(0,1)时,φ'(x)<0,φ(x)单调递减,x∈(1,+∞)时,φ'(x)>0,φ(x)单调递增,∴φ(x)≥φ(1)=e+1,∴a≤e+1.②由①知,当a=e+1时,有f(x)≤g(x),即e x+x2≥ln x+x2+(e+1)x,整理得e x+x2-(e+1)x≥ln x○ⅰ,当且仅当x=1时取等号.所以要证e x+x2-(e+1)x+>2,只需证明ln x+≥2.设θ(x)=ln x+,则θ'(x)=,∴当x∈(0,e)时,θ'(x)<0,θ(x)单调递减,x∈(e,+∞)时,θ'(x)>0,θ(x)单调递增,∴θ(x)≥θ(e)=2,∴ln x+≥2,○ⅱ当且仅当x=e时取等号.由于○ⅰ○ⅱ等号不同时成立,故e x+x2-(e+1)x+>2.20.解 (1)由题设,当m=e时,f(x)=ln x+,定义域为(0,+∞),则f'(x)=,由f'(x)=0,得x=e.∴当x∈(0,e)时,f'(x)<0,f(x)在(0,e)上单调递减;当x∈(e,+∞)时,f'(x)>0,f(x)在(e,+∞)上单调递增,∴当x=e时,f(x)取得极小值f(e)=ln e+=2,∴f(x)的极小值为2.(2)由题设g(x)=f'(x)-(x>0),令g(x)=0,得m=-x3+x(x>0).设φ(x)=-x3+x(x>0),则φ'(x)=-x2+1=-(x-1)(x+1),当x∈(0,1)时,φ'(x)>0,φ(x)在(0,1)上单调递增;当x∈(1,+∞)时,φ'(x)<0,φ(x)在(1,+∞)上单调递减.∴x=1是φ(x)的唯一极值点,且是极大值点,因此x=1也是φ(x)的最大值点.∴φ(x)的最大值为φ(1)=.又φ(0)=0,结合y=φ(x)的图象(如图)可得,①当m>时,函数g(x)无零点;②当m=时,函数g(x)有且只有一个零点;③当0<m<时,函数g(x)有两个零点;④当m≤0时,函数g(x)有且只有一个零点.综上所述,当m>时,函数g(x)无零点;当m=或m≤0时,函数g(x)有且只有一个零点;当0<m<时,函数g(x)有两个零点.21.(1)解f'(x)=(x2+x-1)e x,f'(0)=-1,f(0)=0,故曲线y=f(x)在原点处的切线方程为x+y=0.(2)解①当x=0时,a∈R;②当x>0时,问题等价于a≤(x-1)e x+恒成立.设g(x)=(x-1)e x+,则g'(x)=x e x-.∵g'(x)=x e x-在(0,+∞)上单调递增,且g'(1)=0,∴g(x)在(0,1)递减,在(1,+∞)递增.∴g(x)在(0,+∞)的最小值为g(1)=e,∴a≤e.③当x<0时,问题等价于a≥(x-1)e x+恒成立.设h(x)=(x-1)e x+,则h'(x)=x e x-<0,∵h(x)在(-∞,0)上单调递减,且x→-∞时,h(x)→0.∴a≥0.综上所述0≤a≤e.(3)证明依(2)得a=e时,(x2-x)e x>e x-e,又y=f(x)在原点处的切线方程为y=-x,设φ(x)=(x2-x)e x+x(x>0),则φ'(x)=(x2+x-1)e x+1,[φ'(x)]'=(x2+3x)e x, 令[φ'(x)]'=0,解得x=-3或x=0.∴φ'(x)在(-∞,-3),(0,+∞)递增,在(-3,0)递减.φ'(0)=0,∴x>0时,φ'(x)>0,φ(x)递增,而φ(0)=0,∴当x>0时,φ(x)>0,即(x2-x)e x≥-x.设y=m,分别与y=-x,y=e(x-1)交点的横坐标为x3,x4,x3=-m,x4=+1,则x3<x1<x2<x4,∴|x1-x2|<|x3-x4|=+m+1.。
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-f(x)<x2+2x 对 x∈(0,+∞)恒成立.下列结论正确的是( )
A.2f(2)-3f(1)>5
B.若 f(1)=2,x>1,则 f(x)>x2+1x+1 22
C.f(3)-2f(1)<7
D.若 f(1)=2,0<x<1,则 f(x)>x2+1x+1 22
12.对于定义在 R 上的函数 f(x),若存在非零实数 x0,使函数 f(x)在(-∞,x0)和(x0,+∞)
因为 g(x)=f(x)-k 有 3 个零点,所以 y=k 与 y=f(x)的图象有 3 个交点,
上均有零点,则称 x0 为函数 f(x)的一个“折点”.现给出下列四个函数,其中存在“折点”
的函数是( )
A.f(x)=3|x-1|+2
B.f(x)=lg|x+2 019|
C.f(x)=x3-x-1 3
D.f(x)=x2+2mx-1(m∈R)
第Ⅱ卷(非选择题 共 70 分)
三、填空题(本题共 4 小题,每小题 5 分,共 20 分.把答案填在题中横线上)
C.f′(2)<f(2)-f(1)<f′(1)
D.f′(2)<f′(1)<f(2)-f(1)
2.已知函数 f(x)=ln x+x2f′(a),且 f(1)=-1,则实数 a 的值为( )
A.-1或 1
B.1
2
2
C.1
D.2
3.(2020·丹东期末)设函数 f(x)=aln x+bx2,若函数 f(x)的图象在点(1,1)处的切线与 y 轴垂直,
是 R 上的增函数,则 a 的取值范围是________.(本题第一空 2 分,第二空 3 分)
16.设实数λ>0,若对任意的 x∈(0,+∞),不等式 eλx-ln x≥0 恒成立,则λ的最小值为________. λ
四、解答题(本题共 4 小题,共 50 分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(12 分)(2019·三明质检)已知函数 f(x)=ax3-3x 的图象在点 P(2,f(2))处的切线 l 与直线
9x-y-6=0 平行.
3
(1)求切线 l 的方程; (2)若函数 g(x)=f(x)-k 有 3 个零点,求实数 k 的取值范围. 18.(12 分)已知函数 f(x)=2x+2+aln x,a∈R.
单元检测三 导数及其应用(提升卷)
考生注意: 1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共 4 页. 2.答卷前,考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应 位置上. 3.本次考试时间 100 分钟,满分 130 分. 4.请在密封线内作答,保持试卷清洁完整.
时,y′<0,函数单调递减,
当
x∈
1,+∞ e
时,y′>0,函数单调递增,
当 x=1时,函数取得极小值; e
函数 y=xsin x,则 y′=sin x+xcos x,
当
x∈
-π,0 2
时,y′<0,函数单调递减,
当
x∈
0,π 2
时,y′>0,函数单调递增,所以函数在
x=0
处取得极小值.]
11.CD [设函数 g(x)=fxx+-1x2,
3 则 f′(x)=x2-1=(x+1)(x-1). 令 f′(x)>0,得 x>1 或 x<-1; 令 f′(x)<0,得-1<x<1, 所以函数 f(x)在(-∞,-1)和(1,+∞)上单调递增,在(-1,1)上单调递减. 又 f(-1)=-1<0,
3 所以函数 f(x)只有一个零点, 所以函数 f(x)=x3-x-1 不存在“折点”;
又 f(x)的图象在点 P(2,f(2))处的切线与直线 9x-y-6=0 平行,
所以 f′(2)=12a-3=9,解得 a=1,即 f(x)=x3-3x,
所以 f(2)=23-3×2=2,所以切点 P 的坐标为(2,2),
则切线方程为 y-2=9(x-2),即 9x-y-16=0.
(2)由(1)可知 f′(x)=3x2-3,令 f′(x)=0,则 x=±1,
4 ,1 D. 3e2 e
二、多项选择题(本题共 4 小题,每小题 5 分,共 20 分.全部选对的得 5 分,部分选对的得
3 分,有选错的得 0 分)
9.函数 f(x)的定义域为 R,它的导函数 y=f′(x)的部分图象如图所示,则下面结论正确的是
()
A.在(1,2)上函数 f(x)为增函数 B.在(3,4)上函数 f(x)为减函数
对于函数 f(x)=lg|x+2 019|,取 x0=-2 019, 则函数 f(x)在(-∞,-2 019)上有零点 x=-2 020,
在(-2 019,+∞)上有零点 x=-2 018,
6
所以 x0=-2 019 是函数 f(x)=lg|x+2 019|的一个“折点”; 对于函数 f(x)=x3-x-1,
3 对于函数 f(x)=x2+2mx-1=(x+m)2-m2-1, 由于 f(-m)=-m2-1≤-1, 结合图象(图略)可知该函数一定有“折点”. 综上所述,存在“折点”的函数是 BD.] 13.y-2=0 14.b>c>a 15.-1 (-∞,0] 16.1
e 解析 当 x∈(0,1]时,λ>0,不等式 eλx-ln x≥0 显然成立,λ可取任意正实数;
当 x∈(-∞,-1)时 g(x)单调递减,
当 x∈(-1,+∞)时 g(x)单调递增,
所以当 x=-1 时,
g(x)取最小值为 g(-1)=-1, e
且 x→-∞时 g(x)→0,x→+∞时 g(x)→+∞,所以 a的 Nhomakorabea值范围为
-1,0 e
.]
8.D [由2exx -ax-a=0 可得 a=exx2+x 1,
个不同零点,则 a 的取值范围是( )
-1,0 A. e
B.(-∞,0)
-1,+∞ C. e
D.(0,+∞)
8.(2020·湖南衡阳第八中学月考)若存在唯一的正整数 x0,使得不等式2exx -ax-a>0 成立,则
实数 a 的取值范围是( )
A. 0,34e2
4 ,1 B. 3e2 e
0,1 C. e
4
答案精析
1.B 2.C 3.D 4.A 5.C 6.B 7.A [令 f(x)=0,得 x(x-a)ex=a(x-a), 可得 f(x)一个零点为 x=a, 所以当 x≠a 时,xex=a 有两个不同的实数解,
设 g(x)=xex 即 y=g(x)的图象与 y=a 的图象有两个不同交点,
g′(x)=(1+x)ex,
5
x=4 是极小值点.故选 ABC.]
10.CD
[由题意,函数
y=x-1,则 x
y′=1+x12>0,
所以函数 y=x-1在(-∞,0),(0,+∞)内单调递增,没有极值点; x
函数 y=-2x3-x,在 R 上单调递减,没有极值点;
函数 y=xln x,则 y′=ln x+1,x>0,
当 x∈
0,1 e
2
C.在(1,3)上函数 f(x)有极大值
D.x=3 是函数 f(x)在区间[1,5]上的极小值点
10.(2019·北京师大附中期中)下列函数中,存在极值点的是( )
A.y=x-1 x
B.y=-2x3-x
C.y=xln x
D.y=xsin x
11.(2020·济南章丘区期末)定义在(0,+∞)上的函数 f(x)的导函数为 f′(x),且(x+1)f′(x)
x 令 g(x)=ln x(x>1),
x 而 g′(x)=1-ln x,
x2 易知函数 g(x)在(1,e)上单调递增,在(e,+∞)上单调递减, 那么 g(x)max=g(e)=1e,则有λ≥1e. 综上分析可知,λ的最小值为1.
e 17.解 (1)由题意知,函数 f(x)=ax3-3x,
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则 f′(x)=3ax2-3,
λ 当 x∈(1,+∞)时, eλx-ln x≥0⇔λeλx≥ln x⇔λx·eλx≥ln x·eln x,
λ 设函数 f(x)=x·ex(x>0),而 f′(x)=(x+1)·ex>0, 则 f(x)在(0,+∞)上单调递增, 那么由λx·eλx≥ln x·eln x 可得λx≥ln x⇔λ≥ln x.
则 g′(x)=x+1f′xx-+f1x2-x2+2x,
因为(x+1)f′(x)-f(x)<x2+2x,所以 g′(x)<0,
故 g(x)在(0,+∞)上单调递减,从而 g(1)>g(2)>g(3),整理得 2f(2)-3f(1)<5,
f(3)-2f(1)<7,故 A 错误,C 正确.
当 0<x<1 时,若 f(1)=2,
13.(2020·荆门龙泉中学、宜昌一中月考)函数 f(x)=ex+|x-1|的图象在点(0,f(0))处的切线方
程为________.
14.(2019·滁州市定远县育才学校期末)设实数 a,b,c 分别满足 a=5-1,bln b=1,3c3+c= 2
1,则 a,b,c 的大小关系为________. 15.(2019·北京)设函数 f(x)=ex+ae-x(a 为常数).若 f(x)为奇函数,则 a=________;若 f(x)
因为 g(x)在(0,+∞)上单调递减,
所以 g(x)>g(1)=12,即fxx+-1x2>12,
即 f(x)>x2+1x+1.故 D 正确,从而 B 不正确. 22
即结论正确的是 CD.] 12.BD [因为 f(x)=3|x-1|+2>2,