(新课程)高中数学《第三章 导数及其应用》质量评估 新人教A版选修1-1
人教a版数学【选修1-1】:第三章《导数及其应用》章末检测(b)(含答案)

第三章 章末检测(B)(时间:120分钟 满分:150分)一、选择题(本大题12小题,每小题5分,共60分)1. 已知函数y =f (x )的图象如图,则f ′(x A )与f ′(x B )的大小关系是( )A .f ′(x A )>f ′(xB ) B .f ′(x A )<f ′(x B )C .f ′(x A )=f ′(x B )D .不能确定2.任一作直线运动的物体,其位移s 与时间t 的关系是s =3t -t 2,则物体的初速度是( )A .0B .3C .-2D .3-2t3.已知曲线y =2ax 2+1过点(a ,3),则该曲线在该点处的切线方程为( ) A .y =-4x -1 B .y =4x -1 C .y =4x -11 D .y =-4x +74.若点P 在曲线y =x 3-3x 2+(3-3)x +34上移动,经过点P 的切线的倾斜角为α,则角α的取值范围是( )A.⎣⎡⎦⎤0,π2B.⎣⎡⎦⎤0,π2 ∪2,3ππ⎡⎫⎪⎢⎣⎭C. 2,3ππ⎡⎫⎪⎢⎣⎭D.⎣⎡⎦⎤0,2π3 5.函数f (x )=x 3+ax -2在区间(1,+∞)内是增函数,则实数a 的取值范围是( )A .[3,+∞)B .[-3,+∞)C .(-3,+∞)D .(-∞,-3)6.曲线y =xx +2在点(-1,-1)处的切线方程为( )A .y =2x +1B .y =2x -1C .y =-2x -3D .y =-2x -27.已知a >0,函数f (x )=-x 3+ax 在[1,+∞)上是单调减函数,则a 的最大值为( ) A .1 B .2 C .3 D .48.若函数f (x )=a sin x +13cos x 在x =π3处有最值,那么a 等于( )A.33 B .-33 C.36 D .-369.函数y =x -sin x ,x ∈⎣⎡⎦⎤π2,π的最大值是( )A .π-1 B.π2-1C .πD .π+110. 函数f (x )的定义域为开区间(a ,b ),导函数f ′(x )在(a ,b )内的图象如图所示,则函数f (x )在开区间(a ,b )内有极小值点( )A .1个B .2个C .3个D .4个11.函数f (x )=x1-x的单调增区间是( )A .(-∞,1)B .(1,+∞)C .(-∞,1),(1,+∞)D .(-∞,-1),(1,+∞)12.某银行准备新设一种定期存款业务,经预测,存款量与存款利率成正比,比例系数为k (k >0),贷款的利率为4.8%,假设银行吸收的存款能全部放贷出去.若存款利率为x (x ∈(0,0.048)),则存款利率为多少时,银行可获得最大利益( )A .0.012B .0.024C .0.032D .0.036 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.已知函数y =f (x )的图象在点M (1,f (1))处的切线方程是y =12x +2,则f (1)+f ′(1)=________________________________________________________________________.14.设函数f (x )=ax 3-3x +1 (x ∈R ),若对于x ∈[-1,1],都有f (x )≥0,则实数a 的值为________________________________________________________________________.15. 如图,内接于抛物线y =1-x 2的矩形ABCD ,其中A 、B 在抛物线上运动,C 、D 在x 轴上运动,则此矩形的面积的最大值是________.16.已知函数f (x )=x 3+ax 2+bx +c ,x ∈[-2,2]表示过原点的曲线,且在x =±1处的切线的倾斜角均为34π,有以下命题:①f (x )的解析式为f (x )=x 3-4x ,x ∈[-2,2]. ②f (x )的极值点有且只有一个.③f (x )的最大值与最小值之和等于零. 其中正确命题的序号为________.三、解答题(本大题共6小题,共70分)17.(10分)若函数f (x )=13x 3-12ax 2+(a -1)x +1在区间(1,4)上为减函数,在区间(6,+∞)上为增函数,试求实数a 的取值范围.18.(12分)已知函数f (x )=x 3+ax 2+bx +c 在x =-23与x =1时都取得极值.(1)求a ,b 的值与函数f (x )的单调区间;(2)若对x ∈[-1,2],不等式f (x )<c 2恒成立,求c 的取值范围.19.(12分)某大型商厦一年内需要购进电脑5 000台,每台电脑的价格为4 000元,每次订购电脑的其它费用为1 600元,年保管费用率为10%(例如,一年内平均库存量为150台,一年付出的保管费用60 000元,则60 000150×4 000=10%为年保管费用率),求每次订购多少台电脑,才能使订购电脑的其它费用及保管费用之和最小?20.(12分)已知a ≥0,函数f (x )=(x 2-2ax )e x .(1)当x 为何值时,f (x )取得最小值?证明你的结论; (2)设f (x )在[-1,1]上是单调函数,求a 的取值范围.21.(12分)设a 为实数,函数f (x )=e x -2x +2a ,x ∈R . (1)求f (x )的单调区间与极值;(2)求证:当a >ln 2-1且x >0时,e x >x 2-2ax +1.22.(12分)已知函数f (x )=x 2+ln x .(1)求函数f (x )在[1,e]上的最大值和最小值;(2)求证:当x ∈(1,+∞)时,函数f (x )的图象在g (x )=23x 3+12x 2的下方.第三章 导数及其应用(B) 答案1.B [f ′(x A )和f ′(x B )分别表示函数图象在点A 、B 处的切线斜率,故f ′(x A )<f ′(x B ).] 2.B [物体的初速度即为t =0时物体的瞬时速度,即函数s (t )在t =0处的导数. s ′(0)=s ′|t =0=(3-2t )|t =0=3.]3.B [∵曲线过点(a ,3),∴3=2a 2+1,∴a =1, ∴切点为(1,3).由导数定义可得y ′=4ax =4x , ∴该点处切线斜率为k =4,∴切线方程为y -3=4(x -1),即y =4x -1.] 4.B5.B [f ′(x )=3x 2+a .令3x 2+a ≥0, 则a ≥-3x 2,x ∈(1,+∞),∴a ≥-3.]6.A [∵y ′=x ′(x +2)-x (x +2)′(x +2)2=2(x +2)2,∴k =y ′|x =-1=2(-1+2)2=2,∴切线方程为:y +1=2(x +1),即y =2x +1.] 7.C8.A [f ′(x )=a cos x -13sin x ,由题意f ′⎝⎛⎭⎫π3=0, 即a ·12-13×32=0,∴a =33.]9.C [y ′=1-cos x ≥0,所以y =x -sin x 在⎣⎡⎦⎤π2,π上为增函数.∴当x =π时, y max =π.]10.A [由图象看,在图象与x 轴的交点处左侧f ′(x )<0,右侧f ′(x )>0的点才满足题意,这样的点只有一个B 点.]11.C [∵f ′(x )=x ′(1-x )-x (1-x )′(1-x )2=1-x +x (1-x )2=1(1-x )2>0,又x ≠1, ∴f (x )的单调增区间为(-∞,1),(1,+∞).]12.B [由题意知,存款量g (x )=kx (k >0),银行应支付的利息h (x )=xg (x )=kx 2, x ∈(0,0.048).设银行可获得收益为y ,则y =0.048kx -kx 2.于是y ′=0.048k -2kx ,令y ′=0,解得x =0.024,依题意知y 在x =0.024处取得最大值.故当存款利率为0.024时,银行可获得最大收益.]13.3解析 由切点(1,f (1))在切线y =12x +2上,得f (1)=12×1+2=52.又∵f ′(1)=12,∴f ′(1)+f (1)=12+52=3.14.4解析 若x =0,则不论a 取何值,f (x )≥0,显然成立;当x ∈(0,1]时,f (x )=ax 3-3x +1≥0可转化为a ≥3x 2-1x3,设g (x )=3x 2-1x 3,则g ′(x )=3(1-2x )x 4,所以g (x )在区间⎝⎛⎭⎫0,12上单调递增,在区间⎝⎛⎦⎤12,1上单调递减, 因此g (x )max =g ⎝⎛⎭⎫12=4,从而a ≥4; 当x ∈[-1,0)时,f (x )=ax 3-3x +1≥0可转化为a ≤3x 2-1x3,设g (x )=3x 2-1x 3,则g ′(x )=3(1-2x )x 4,所以g (x )在区间[-1,0)上单调递增. 因此g (x )min =g (-1)=4,从而a ≤4, 综上所述,a =4. 15.439解析 设CD =x ,则点C 坐标为⎝⎛⎭⎫x2,0. 点B 坐标为⎝⎛⎭⎫x2,1-⎝⎛⎭⎫x 22, ∴矩形ABCD 的面积S =f (x )=x ·⎣⎡⎦⎤1-⎝⎛⎭⎫x 22 =-x34+x (x ∈(0,2)).由f ′(x )=-34x 2+1=0,得x 1=-23(舍),x 2=23,∴x ∈⎝⎛⎭⎫0,23时,f ′(x )>0,f (x )是递增的,x ∈⎝⎛⎭⎫23,2时,f ′(x )<0,f (x )是递减的, 当x =23时,f (x )取最大值439.16.①③解析 f ′(x )=3x 2+2ax +b , 由题意得f (0)=0,f ′(-1)=f ′(1)=tan 3π4=-1.∴⎩⎪⎨⎪⎧c =03-2a +b =-13+2a +b =-1,∴a =0,b =-4,c =0.∴f (x )=x 3-4x ,x ∈[-2,2].故①正确.由f ′(x )=3x 2-4=0得x 1=-233,x 2=233.根据x 1,x 2分析f ′(x )的符号、f (x )的单调性和极值点.x =233是极小值点也是最小值点.f (x )min +f (x )max =0.∴②错,③正确. 17.解 f ′(x )=x 2-ax +a -1,由题意知f ′(x )≤0在(1,4)上恒成立, 且f ′(x )≥0在(6,+∞)上恒成立. 由f ′(x )≤0得x 2-ax +a -1≤0, 即x 2-1≤a (x -1).∵x ∈(1,4),∴x -1∈(0,3),∴a ≥x 2-1x -1=x +1.又∵x +1∈(2,5),∴a ≥5, ① 由f ′(x )≥0得x 2-ax +a -1≥0, 即x 2-1≥a (x -1).∵x ∈(6,+∞),∴x -1>0,∴a ≤x 2-1x -1=x +1.又∵x +1∈(7,+∞),∴a ≤7, ② ∵①②同时成立,∴5≤a ≤7.经检验a =5或a =7都符合题意, ∴所求a 的取值范围为5≤a ≤7. 18.解 (1)f (x )=x 3+ax 2+bx +c , f ′(x )=3x 2+2ax +b ,由f ′⎝⎛⎭⎫-23=129-43a +b =0, f ′(1)=3+2a +b =0得a =-12,b =-2.f ′(x )=3x 2-x -2=(3x +2)(x -1),令f ′(x )>0,得x <-23或x >1,令f ′(x )<0,得-23<x <1.所以函数f (x )的递增区间是⎝⎛⎭⎫-∞,-23和(1,+∞),递减区间是⎝⎛⎭⎫-23,1. (2)f (x )=x 3-12x 2-2x +c ,x ∈[-1,2],由(1)知,当x =-23时,f ⎝⎛⎭⎫-23=2227+c 为极大值, 而f (2)=2+c ,则f (2)=2+c 为最大值, 要使f (x )<c 2,x ∈[-1,2]恒成立,则只需要c 2>f (2)=2+c ,得c <-1或c >2.19.解 设每次订购电脑的台数为x ,则开始库存量为x 台,经过一个周期的正常均匀销售后,库存量变为零,这样又开始下一次的订购,因此平均库存量为12x 台,所以每年的保管费用为12x ·4 000·10%元,而每年的订货电脑的其它费用为5 000x·1 600元,这样每年的总费用为5 000x ·1 600+12x ·4 000·10%元.令y =5 000x ·1 600+12x ·4 000·10%,y ′=-1x 2·5 000·1 600+12·4 000·10%.令y ′=0,解得x =200(台).也就是当x =200台时,每年订购电脑的其它费用及保管费用总费用达到最小值,最小值为80 000元.20.解 (1)对函数f (x )求导数,得 f ′(x )=(x 2-2ax )e x +(2x -2a )e x =[x 2+2(1-a )x -2a ]e x .令f ′(x )=0,得[x 2+2(1-a )x -2a ]e x =0, 从而x 2+2(1-a )x -2a =0.解得x 1=a -1-1+a 2,x 2=a -1+1+a 2, 其中x 1<x 2.当x 变化时,f ′(x )、f (x )的变化如下表:12当a ≥0时,x 1<-1,x 2≥0.f (x )在(x 1,x 2)为减函数,在(x 2,+∞)为增函数. 而当x <0时,f (x )=x (x -2a )e x >0;当x =0时,f (x )=0,所以当x =a -1+1+a 2时,f (x )取得最小值.(2)当a ≥0时,f (x )在[-1,1]上为单调函数的充要条件是x 2≥1,即a -1+1+a 2≥1,解得a ≥34.综上,f (x )在[-1,1]上为单调函数的充分必要条件为a ≥34.即a 的取值范围是⎣⎡⎭⎫34,+∞.21.(1)解 由f (x )=e x -2x +2a ,x ∈R 知f ′(x )=e x -2,x ∈R .令f ′(x )=0,得x =ln 2. 于是当x 变化时,f ′(x ),f (x )的变化情况如下表:故处取得极小值,极小值为f (ln 2)=e ln 2-2ln 2+2a =2(1-ln 2+a ).(2)证明 设g (x )=e x -x 2+2ax -1,x ∈R , 于是g ′(x )=e x -2x +2a ,x ∈R .由(1)知当a >ln 2-1时,g ′(x )取最小值为g ′(ln 2)=2(1-ln 2+a )>0. 于是对任意x ∈R ,都有g ′(x )>0,所以g (x )在R 内单调递增. 于是当a >ln 2-1时,对任意x ∈(0,+∞),都有g (x )>g (0). 而g (0)=0,从而对任意x ∈(0,+∞),都有g (x )>0, 即e x -x 2+2ax -1>0, 故e x >x 2-2ax +1.22.(1)解 ∵f (x )=x 2+ln x ,∴f ′(x )=2x +1x.∵x >1时,f ′(x )>0,∴f (x )在[1,e]上是增函数,∴f (x )的最小值是f (1)=1,最大值是f (e)=1+e 2. (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-x )(2x 2+x +1)x.∵x >1,∴F ′(x )<0,∴F (x )在(1,+∞)上是减函数,∴F (x )<F (1)=12-23=-16<0.∴f (x )<g (x ).∴当x ∈(1,+∞)时,函数f (x )的图象在g (x )=23x 3+12x 2的下方.小课堂:如何培养中学生的自主学习能力?自主学习是与传统的接受学习相对应的一种现代化学习方式。
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+。
高中数学选修1-1(人教A版)第三章导数及其应用3.3知识点总结含同步练习及答案

描述:例题:高中数学选修1-1(人教A版)知识点总结含同步练习题及答案第三章 导数及其应用 3.3 导数在研究函数中的应用一、学习任务1. 了解函数的单调性与导数的关系;能利用导数研究函数的单调性;会求不超过三次的多项式函数的单调区间.2. 了解函数的极大(小)值、最大(小)与导数的关系;会求函数的极大(小)值,以及在指定区间上函数的最大(小)值.二、知识清单导数与函数的图象 利用导数研究函数的单调性 利用导数求函数的极值利用导数求函数的最值三、知识讲解1.导数与函数的图象(1)导数 表示函数 在点 处的切线斜率.当切线斜率为正值时,切线的倾斜角小于 ,函数曲线呈上升状态;当切线的斜率为负值时,切线的倾斜角大于 且小于 ,函数曲线呈下降状态.(2)如果在区间 内恒有 ,那么函数 在区间 内是常函数.()f ′x 0y =f (x )(,f ()x 0x 090∘90∘180∘(a ,b )(x )=0f′y =f (x )(a ,b ) 是函数 的导函数, 的图象如图所示,则 的图象最有可能是下列选项中的( )解:C导函数的图象在 轴的上方,表示导函数大于零,原函数的图象呈上升趋势;导函数的图象在 轴的下方,表示导函数小于零,原函数的图象呈下降趋势.由 时导函数图象在 轴的上方,表示在此区间上,原函数图象呈上升趋势,可排除 B、D 选项;由 时导函数图象在 轴的下方,表示在此区间上,原函数的图象呈下降趋势,可排除 A 选项.(x )f ′f (x )y =(x )f ′f (x )x x x ∈(−∞,0)x x ∈(0,1)xy=f(x)已知函数 的图象如图所示,则导函数f(x)(a,b)则函数 在开区间答案:解析:3. 已知函数 , 的导函数的图象如下图,那么 , 的图象可能是.A.B .C .D .D 和 都是单调递增的,但 增长的越来越慢, 增长的越来越快,并且在 处, 的切线的斜率应该相等.y =f (x )y =g (x )y =f (x )y =g (x )()f (x )g (x )f (x )g (x )x 0f (x ),g (x)高考不提分,赔付1万元,关注快乐学了解详情。
最新整理高中数学人教A版选修1-1 第三章导数及其应用 学业分层测评13 Word版含答案.doc

学业分层测评(建议用时:45分钟)[学业达标]一、选择题1.如果函数y =ax +b 在区间[1,2]上的平均变化率为3,则a =( )A .-3B .2C .3D .-2【解析】 根据平均变化率的定义,可知Δy Δx =(2a +b )-(a +b )2-1=a =3.故选C.【答案】 C2.若函数f (x )=-x 2+10的图象上一点⎝ ⎛⎭⎪⎫32,314及邻近一点⎝ ⎛⎭⎪⎫32+Δx ,314+Δy ,则Δy Δx =( ) A .3B .-3C .-3-(Δx )2D .-Δx -3 【解析】 ∵Δy =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32+Δx -f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32=-3Δx -(Δx )2,∴Δy Δx =-3Δx -(Δx )2Δx=-3-Δx .故选D. 【答案】 D3.若质点A 按照规律s =3t 2运动,则在t =3时的瞬时速度为( )A .6B .18C .54D .81【解析】因为ΔsΔt=3(3+Δt)2-3×32Δt=18Δt+3(Δt)2Δt=18+3Δt,所以limΔt→0ΔsΔt=18.【答案】 B4.如图3-1-1,函数y=f(x)在A,B两点间的平均变化率是()图3-1-1A.1 B.-1C.2 D.-2【解析】ΔyΔx=f(3)-f(1)3-1=1-32=-1.【答案】 B5.已知函数f(x)=13-8x+2x2,且f′(x0)=4,则x0的值为() A.0 B.3C.3 2 D.6 2【解析】f′(x0)=limΔx→0Δy Δx=lim Δx→0[13-8(x0+Δx)+2(x0+Δx)2]-(13-8x0+2x20)Δx=limΔx→0-8Δx+22x0Δx+2(Δx)2Δx=limΔx→0(-8+22x0+2Δx)=-8+22x0=4,所以x0=3 2. 【答案】 C二、填空题6.一物体的运动方程为s =7t 2+8,则其在t =________时的瞬时速度为1.【解析】 Δs Δt =7(t 0+Δt )2+8-(7t 20+8)Δt =7Δt +14t 0,当lim Δt →0 (7Δt +14t 0)=1时,t 0=114.【答案】 1147.已知曲线y =1x -1上两点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫2,-12,B ⎝ ⎛⎭⎪⎫2+Δx ,-12+Δy ,当Δx =1时,割线AB 的斜率为________.【解析】 Δy =⎝ ⎛⎭⎪⎫12+Δx -1-⎝ ⎛⎭⎪⎫12-1=12+Δx -12=2-(2+Δx )2(2+Δx )=-Δx2(2+Δx ),∴Δy Δx =-Δx2(2+Δx )Δx =-12(2+Δx ),即k =Δy Δx =-12(2+Δx ).∴当Δx =1时,k =-12×(2+1)=-16.【答案】 -168.已知函数f (x )=1x ,则f ′(2)=________.【解析】 lim Δx →0 f (2+Δx )-f (2)Δx =limΔx →0 -Δx2(2+Δx )Δx=limΔx →0 -12(2+Δx )=-14.【答案】 -14三、解答题9.求y =x 2+1x +5在x =2处的导数. 【解】 ∵Δy =(2+Δx )2+12+Δx +5-⎝ ⎛⎭⎪⎫22+12+5 =4Δx +(Δx )2+-Δx 2(2+Δx ), ∴Δy Δx =4+Δx -14+2Δx, ∴y ′|x =2=lim Δx →0 Δy Δx=lim Δx →0 ⎝ ⎛⎭⎪⎫4+Δx -14+2Δx=4+0-14+2×0=154. 10.若函数f (x )=-x 2+x 在[2,2+Δx ](Δx >0)上的平均变化率不大于-1,求Δx 的范围. 【导学号:26160069】【解】 因为函数f (x )在[2,2+Δx ]上的平均变化率为: Δy Δx =f (2+Δx )-f (2)Δx=-(2+Δx )2+(2+Δx )-(-4+2)Δx=-4Δx +Δx -(Δx )2Δx=-3-Δx , 所以由-3-Δx ≤-1,得Δx ≥-2.又因为Δx >0,即Δx 的取值范围是(0,+∞).[能力提升]1.函数y =x 2在x 0到x 0+Δx 之间的平均变化率为k 1,在x 0-Δx 到x 0之间的平均变化率为k 2,则k 1与k 2的大小关系为( )A .k 1>k 2B .k 1<k 2C .k 1=k 2D .不确定【解析】 k 1=f (x 0+Δx )-f (x 0)Δx =(x 0+Δx )2-x 20Δx=2x 0+Δx , k 2=f (x 0)-f (x 0-Δx )Δx =x 20-(x 0-Δx )2Δx=2x 0-Δx . 因为Δx 可大于零也可小于零,所以k 1与k 2的大小不确定.【答案】 D2.设函数在x =1处存在导数,则lim Δx →0 f (1+Δx )-f (1)3Δx=( ) A .f ′(1)B .3f ′(1) C.13f ′(1) D .f ′(3)【解析】 lim Δx →0 f (1+Δx )-f (1)3Δx =13lim Δx →0 f (1+Δx )-f (1)Δx=13f ′(1). 【答案】 C3.如图3-1-2是函数y =f (x )的图象,则函数f (x )在区间[0,2]上的平均变化率为________.图3-1-2【解析】 由函数f (x )的图象知,f (x )=⎩⎨⎧ x +32,-1≤x ≤1,x +1,1<x ≤3.所以函数f (x )在区间[0,2]上的平均变化率为:f (2)-f (0)2-0=3-322=34. 【答案】 344.一作直线运动的物体,其位移s 与时间t 的关系是s (t )=3t -t 2(s 的单位是:m ,t 的单位是:s).(1)求此物体的初速度;(2)求此物体在t =2 s 时的瞬时速度;(3)求t =0 s 到t =2 s 时的平均速度. 【导学号:26160070】【解】 (1)s (Δt )-s (0)Δt =3Δt -(Δt )2Δt=3-Δt . 当Δt →0时,s (Δt )-s (0)Δt→3, 所以v 0=3.(2)s (2+Δt )-s (2)Δt=3(2+Δt )-(2+Δt )2-(3×2-22)Δt=-Δt -1. 当Δt →0时,s (2+Δt )-s (2)Δt →-1, 所以t =2时的瞬时速度为-1.(3)v =s (2)-s (0)2=6-4-02=1.。
高中新课程数学(新课标人教A版)选修1-1《第三章 导数及其应用》归纳整合

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2.曲线的切线方程 利用导数求曲线过点 P 的切线方程时应注意: (1)判断 P 点是否在曲线上; (2)如果曲线 y=f(x)在 P(x0, f(x0))处的切线平行于 y 轴(此时导数 不存在),可得方程为 x=x0;P 点坐标适合切线方程,P 点处的 切线斜率为 f′(x0). 3. 利用基本初等函数的求导公式和四则运算法则求导数, 熟记 基本求导公式,熟练运用法则是关键,有时先化简再求导,会 给解题带来方便.因此观察式子的特点,对式子进行适当的变 形是优化解题过程的关键.
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(2)由 f(x)=x3-3x2+2 得,f′(x)=3x2-6x. 由 f′(x)=0 得,x=0 或 x=2. ①当 0<t≤2 时, 在区间(0, t)上 f′(x)<0, f(x)在[0, t]上是减函数, 所以 f(x)max=f(0)=2, f(x)min=f(t)=t3-3t2+2. ②当 2<t<3 时,当 x 变化时,f′(x)、f(x)的变化情况如下表:
(x1,x2) -
x2 0 极小值
(x2,+∞) +
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此时
a- f(x)在0,
a2-8 上单调递增, 2
a- 在 a+ 在
a2-8 a+ a2-8 , 上单调递减, 2 2
a2-8 ,+∞ 上单调递增. 2
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4.判断函数的单调性 (1)在利用导数讨论函数的单调区间时,首先要确定函数的定义 域,解决问题的过程只能在函数的定义域内进行,通过讨论导 数的符号,来判断函数的单调区间; (2)注意在某一区间内 f′(x)>0(或 f′(x)<0)是函数 f(x)在该区间上 为增(或减)函数的充分条件.
高中数学 第3章 导数及其应用 3.3.3 习题(含解析)新人教A版高二选修1-1数学试题

选修1-1第三章3.3一、选择题1.函数y=2x3-3x2-12x+5在[-2,1]上的最大值、最小值分别是导学号 92600712 ( )A.12;-8 B.1;-8C.12;-15 D.5;-16[答案] A[解析]y′=6x2-6x-12,由y′=0⇒x=-1或x=2(舍去).x=-2时y=1,x=-1时y=12,x=1时y=-8.∴y max=12,y min=-8.故选A.2.函数f(x)=x3-3x(|x|<1)导学号 92600713( )A.有最大值,但无最小值B.有最大值,也有最小值C.无最大值,但有最小值D.既无最大值,也无最小值[答案] D[解析]f′(x)=3x2-3=3(x+1)(x-1),∵x∈(-1,1),∴f′(x)<0,即函数在(-1,1)上是减少的,∴既无最大值,也无最小值.3.函数f(x)=3x-x3(-3≤x≤3)的最大值为导学号 92600714( )A.18 B.2C.0 D.-18[答案] B[解析]f′(x)=3-3x2,令f′(x)=0,得x=±1,-3≤x<-1时,f′(x)<0,-1<x<1时,f′(x)>0,1<x≤3时,f′(x)<0,故函数在x=-1处取极小值,在x=1处取极大值.∵f(1)=2,f(-1)=-2,又f(-3)=0,f(3)=-18,∴[f(x)]max=2,[f(x)]min=-18.4.若函数f(x)=x3-3x-a在区间[0,3]上的最大值、最小值分别为M、N,则M-N的值为导学号 92600715( )A .2B .4C .18D .20[答案] D[解析]f ′(x )=3x 2-3=3(x +1)(x -1), 令f ′(x )=0,得x 1=-1,x 2=1.f (0)=-a, f (1)=-2-a, f (3)=18-a ,∴f (x )max =18-a ,f (x )min =-2-a , ∴18-a -(-2-a )=20.5.下列说法正确的是导学号 92600716( ) A .函数的极大值就是函数的最大值 B .函数的极小值就是函数的最小值 C .函数的最值一定是极值D .在闭区间上的连续函数一定存在最值 [答案] D[解析] 根据最大值、最小值的概念可知选项D 正确.6.函数f (x )=ln x -x 在区间[0,e]上的最大值为导学号 92600717( ) A .-1 B .1-e C .-e D .0[答案] A[解析]f ′(x )=1x -1=1-xx,令f ′(x )>0,得0<x <1, 令f ′(x )<0,得1<x <e ,∴f (x )在(0,1)上递增,在(1,e)上递减,∴当x =1时,f (x )取极大值,这个极大值也是最大值.∴f (x )max =f (1)=-1.二、填空题7.当x ∈[-1,1]时,函数f (x )=x 2e x 的值域是________.导学号 92600718[答案] [0,e][解析]f ′(x )=2x ·e x -x 2·e x e x 2=2x -x2e x , 令f ′(x )=0得x 1=0,x 2=2.f (-1)=e, f (0)=0, f (1)=1e,∴f (x )max =e, f (x )min =0, 故函数f (x )的值域为[0,e]. 8.若函数f (x )=3x -x 3+a ,-3≤x ≤3的最小值为8,则a 的值是________.导学号 92600719[答案] 26[解析]f ′(x )=3-3x 2,令f ′(x )=0,得x =±1.f (1)=2+a ,f (-1)=-2+a .又f (-3)=a ,f (3)=-18+a .∴f (x )min =-18+a .由-18+a =8.得a =26. 三、解答题9.(2016·某某某某市高二检测)已知函数f (x )=x 3-2ax 2+3ax 在x =1时取得极值.导学号 92600720(1)求a 的值;(2)若关于x 的不等式f (x )-k ≤0在区间[0,4]上恒成立,某某数k 的取值X 围. [解析] (1)f ′(x )=3x 2-4ax +3a , 由题意得f ′(1)=3-4a +3a =0,∴a =3. 经检验可知,当a =3时f (x )在x =1时取得极值. (2)由(1)知, f (x )=x 3-6x 2+9x , ∵f (x )-k ≤0在区间[0,4]上恒成立, ∴k ≥f (x )max 即可.f ′(x )=3x 2-12x +9=3(x 2-4x +3)=3(x -1)(x -3),令f ′(x )>0,得3<x <4或0<x <1, 令f ′(x )<0,得1<x <3.∴f (x )在(0,1)上递增,(1,3)上递减,(3,4)上递增,∴当x =1时, f (x )取极大值f (1)=4,当x =3时, f (x )取极小值f (3)=0. 又f (0)=0,f (4)=4, ∴f (x )max =4,∴k ≥4.一、选择题1.函数f (x )=x (1-x 2)在[0,1]上的最大值为导学号 92600721( ) A .239B .229C .329D .38[答案] A[解析]f ′(x )=1-3x 2=0,得x =33∈[0,1], ∵f ⎝⎛⎭⎪⎫33=239,f (0)=f (1)=0. ∴f (x )max =239.2.已知函数f (x ),g (x )均为[a ,b ]上的可导函数,在[a ,b ]上图象连续不断且f ′(x )<g ′(x ),则f (x )-g (x )的最大值为导学号 92600722( )A .f (a )-g (a )B .f (b )-g (b )C .f (a )-g (b )D .f (b )-g (a )[答案] A[解析] 令u (x )=f (x )-g (x ), 则u ′(x )=f ′(x )-g ′(x )<0, ∴u (x )在[a ,b ]上为单调减少的, ∴u (x )的最大值为u (a )=f (a )-g (a ).3.设在区间[a ,b ]上函数y =f (x )的图象是一条连续不断的曲线,且在区间[a ,b ]上存在导数,有下列三个命题:①若f (x )在[a ,b ]上有最大值,则这个最大值必是[a ,b ]上的极大值; ②若f (x )在[a ,b ]上有最小值,则这个最小值必是[a ,b ]上的极小值; ③若f (x )在[a ,b ]上有最值,则最值必在x =a 或x =b 处取得. 其中正确的命题个数是导学号 92600723( )A .0B .1C .2D .3[答案] A[解析] 由于函数的最值可能在区间[a ,b ]的端点处取得,也可能在区间[a ,b ]内取得,而当最值在区间端点处取得时,其最值必不是极值,因此3个命题都是假命题.4.当x ∈[0,5]时,函数f (x )=3x 2-4x +c 的值域为导学号 92600724( ) A .[f (0),f (5)] B .[f (0),f (23)]C .[f (23),f (5)]D .[c ,f (5)][答案] C[解析]f ′(x )=6x -4,令f ′(x )=0,则x =23,0<x <23时,f ′(x )<0,x >23时,f ′(x )>0,得f (23)为极小值,再比较f (0)和f (5)与f (23)的大小即可.二、填空题5.函数f (x )=2x 3-3x 2-12x +5在[0,3]上的最大值和最小值的和是________.导学号 92600725[答案] -10[解析]f ′(x )=6x 2-6x -12,令f ′(x )=0,解得x =-1或x =2.但x ∈[0,3],∴x =-1舍去,∴x =2.当x 变化时,f ′(x ),f (x )的变化情况如下表:由上表,知f (x )max =5,f (x )min =-15, 所以f (x )max +f (x )min =-10.6.函数f (x )=ax 4-4ax 3+b (a >0),x ∈[1,4],f (x )的最大值为3,最小值为-6,则a +b =________.导学号 92600726[答案]103[解析]f ′(x )=4ax 3-12ax 2.令f ′(x )=0,得x =0(舍去),或x =3.1<x <3时,f ′(x )<0,3<x <4时,f ′(x )>0,故x =3为极小值点. ∵f (3)=b -27a ,f (1)=b -3a ,f (4)=b ,∴f (x )的最小值为f (3)=b -27a ,最大值为f (4)=b .∴⎩⎪⎨⎪⎧b =3,b -27a =-6,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =13,b =3,∴a +b =103.三、解答题7.已知函数f (x )=x 3+ax 2+bx +5,曲线y =f (x )在点P (1,f (1))处的切线方程为y =3x +1.导学号 92600727(1)求a 、b 的值;(2)求y =f (x )在[-3,1]上的最大值.[解析] (1)依题意可知点P (1,f (1))为切点,代入切线方程y =3x +1可得,f (1)=3×1+1=4,∴f (1)=1+a +b +5=4,即a +b =-2,又由f (x )=x 3+ax 2+bx +5得,f ′(x )=3x 2+2ax +b , 而由切线方程y =3x +1的斜率可知f ′(1)=3, ∴3+2a +b =3,即2a +b =0,由⎩⎪⎨⎪⎧a +b =-22a +b =0,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =2b =-4.∴a =2,b =-4.(2)由(1)知f (x )=x 3+2x 2-4x +5,f ′(x )=3x 2+4x -4=(3x -2)(x +2),令f ′(x )=0,得x =23或x =-2.当x 变化时,f (x )、 f ′(x )的变化情况如下表:∴f (x )的极大值为f (-2)=13,极小值为f (23)=9527,又f (-3)=8,f (1)=4, ∴f (x )在[-3,1]上的最大值为13.8.设f (x )=x 3-12x 2-2x +5.导学号 92600728(1)求函数f (x )的单调递增、递减区间;(2)当x ∈[-1,2]时, f (x )<m 恒成立,某某数m 的取值X 围. [解析] (1)f ′(x )=3x 2-x -2.令f ′(x )=0,即3x 2-x -2=0⇒x =1或x =-23.所以当x ∈(-∞,-23)时f ′(x )>0, f (x )为增函数;当x ∈(-23,1)时, f ′(x )<0, f (x )为减函数.当x ∈(1,+∞)时, f ′(x )>0, f (x )为增函数.所以f (x )的递增区间为(-∞,-23)和(1,+∞),f (x )的递减区间为(-23,1).(2)当x ∈[-1,2]时, f ′(x )<m 恒成立,只需使f (x )在[-1,2]上的最大值小于m 即可.由(1)知f (x )极大值=f (-23)=5+2227,f (x )极小值=f (1)=72.又f (-1)=112, f (2)=7,所以f (x )在[-1,2]上的最大值为f (2)=7. 所以m >7.。
高中数学选修1-1(人教A版)第三章导数及其应用3.1知识点总结含同步练习及答案

当点 Pn 趋近于点 P (x 0 , f (x 0 )) 时,割线 P Pn 趋近于确定的位置,这个确定位置的直线 P T 称为点 P 处的切线(tangent line). 割线 P Pn 的斜率是
kn =
f (x n ) − f (x 0 ) . xn − x0
当点 Pn 无限趋近于点 P 时, kn 无限趋近于切线 P T 的斜率. 函数 f (x) 在 x0 处的导数 f ′ (x0 ) 的几何意义,就是曲线 y = f (x) 在点 (x0 , f (x 0 ) 处的导数就是切线 P T 的斜率 k ,即
y ′ ,即 f ′ (x) = y ′ = lim
Δx→0
f (x + Δx) − f (x) . Δx
例题: 求函数 y = 2 2 + 5 在区间 [2, 2 + Δx] 上的平均变化率,并计算当 Δx = 1 时,平均变化率的值. x 解:因为
2
Δy = 2 × (2 + Δx)2 + 5 − (2 × 2 2 + 5) = 8Δx + 2(Δx)2 ,
高中数学选修1-1(人教A版)知识点总结含同步练习题及答案
第三章 导数及其应用 3.1 变化率与导数
一、学习任务 1. 2.
了解平均变化率的概念和瞬时变化率的意义. 了解导数概念的实际背景,体会导数的思想及其内涵.
二、知识清单
数列极限与函数极限 变化率与导数
三、知识讲解
1.数列极限与函数极限 描述: 数列极限 设 {xn } 为实数数列,a 为常数.若对任意给定的正数 ε ,总存在正整数 N ,使得当 n > N 时,有 |x n − a| < ε ,则称 数列 {x n }收敛于 a ,常数 a 称为数列 {x n } 的极限.并记作
人教新课标版(A)高二选修1-1 第三章导数及其应用综合例题

人教新课标版(A )高二选修1-1 第三章 导数及其应用综合例题例1. 求下列函数的导数:(1)32x 3x 2y +=;(2)()()2x 33x 2y 2-+=;(3)2xcos 2x sinx y ⋅-=。
解:由函数的和(或差)与积的求导法则,可得(1)()()43433232x 9x 4x 9x 4x 3x 2x 3x 2y --=--='+'='⎪⎭⎫⎝⎛+'⎪⎭⎫ ⎝⎛='----。
(2)方法1:()()()()'-++-'+='2x 33x 22x 33x 2y 22()()33x 22x 3x 42⋅++-=9x 8x 182+-=。
方法2:∵()()6x 9x 4x 62x 33x 2y 232-+-=-+=, ∴9x 8x 18y 2+-='。
(3)∵x sin 21x 2x cos 2x sin x y -=⋅-=, ∴x cos 211y -='。
点拨:在可能的情况下,求导时应尽量少用甚至不用乘法的求导法则,所以,在求导之前,应利用代数、三角恒等变形对函数进行化简,然后再求导,这样可减少运算量。
例2. 求函数()11x y 32+-=的单调区间。
分析:先化成基本初等函数后再利用求导法则求导。
解:()24632x 3x 3x 11x y +-=+-=,所以()()2224351x x 61x 2x x 6x 6x 12x 6y -=+-=+-=',令0y =',则0x =或1x ±=。
由上表可得函数()11x y 32+-=的递减区间为()0,∞-;递增区间为(0,∞+)。
点拨:有多个极值时,可用列表的方法求极值或单调区间。
例3. (2005·湖北)在函数x 8x y 3-=的图象上,其切线的倾斜角小于4π的点中,坐标为整数的点的个数是 A. 3 B. 2C. 1D. 0解:由1y 0<'<得,18x 302<-<,即3x 362<<。
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《第三章 导数及其应用》质量评估
一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50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.曲线y =12x 2-2x 在点⎝ ⎛⎭⎪⎫1,-32处的切线的倾斜角为( D ). A .-135° B .45° C .-45° D .135° 2.下列求导运算正确的是( B ). A.⎝ ⎛⎭
⎪⎫x +3x ′=1+3x
2
B .(log 2x )′=
1
x ln 2
C .(3x )′=3x
log 3e
D .(x 2
cos x )′=-2x sin x
3.函数y =x 4
-2x 2
+5的单调减区间为( A ). A .(-∞,-1)及(0,1) B .(-1,0)及(1,+∞) C .(-1,1)
D .(-∞,-1)及(1,+∞)
4.函数y =1+3x -x 3
有(D ). A .极小值-1,极大值1 B .极小值-2,极大值3 C .极小值-2,极大值2 D .极小值-1,极大值3
5.函数f (x )=
x 2
x -1
( B ).
A .在(0,2)上单调递减
B .在(-∞,0)和(2,+∞)上单调递增
C .在(0,2)上单调递增
D .在(-∞,0)和(2,+∞)上单调递减
6.函数y =x 4
-4x +3在区间[-2,3]上的最小值为(D ). A .72 B .36 C .12 D .0
7.已知f (x )=x 3
+ax 2
+(a +6)x +1有极大值和极小值,则a 的取值范围为( D ). A .-1<a <2 B .-3<a <6 C .a <-1或a >2
D .a <-3或a >6
8.已知f (x )的导函数f ′(x )图象如右图所示, 那么f (x )的图象最有可能是图中的( A ).
9.如果圆柱的轴截面周长为定值4,则圆柱体积的最大值为( A ). A.827π B.1627π C.89π D.169π 10.设曲线y =x
n +1
(n ∈N *
)在(1,1)处的切线与x 轴的交点的横坐标为x n ,则log 2 010x 1+log 2
010x 2
+…+log 2 010x 2 009的值为( B ).
A .-log 2 0102 009
B .-1
C .(log 2 0102 009)-1
D .1
二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分.把答案填在题中横线上) 11.若f (x )=x 3
,f ′(x 0)=3,则x 0的值为________. 答案 ±1
12.曲线y =ln x 在点M (e ,1)处的切线的斜率是________,切线的方程为________. 答案 1
e
x -e y =0
13.函数y =x 3
+x 2-5x -5的单调递增区间是________. 答案 ⎝
⎛⎭⎪⎫-∞,-35,(1,+∞) 14.设x =-2与x =4是函数f (x )=x 3
+ax 2
+bx 的两个极值点,则常数a -b 的值为________. 答案 21
三、解答题(本大题共5小题,共54分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
15.(10分)设函数f (x )=2x 3
-3(a +1)x 2
+6ax +8,其中a ∈R .已知f (x )在x =3处取得极值.
(1)求f (x )的解析式;
(2)求f (x )在点A (1,16)处的切线方程.
16.(10分)已知函数f (x )=x 3+ax 2
+x +1,试讨论函数f (x )的单调区间.
17.(10分)给定函数f (x )=x 3
3-ax 2
+(a 2
-1)x 和g (x )=x +a 2
x
.
(1)求证:f (x )总有两个极值点;
(2)若f (x )和g (x )有相同的极值点,求a 的值.
18.(12分)已知函数f (x )=x 3
+ax 2
+bx +c 在x =-1与x =2处都取得极值. (1)求a ,b 的值及函数f (x )的单调区间;
(2)若对x ∈[-2,3],不等式f (x )+32c <c 2
恒成立,求c 的取值范围.
19.(12分)若函数f (x )=ax 3
-bx +4,当x =2时,函数f (x )有极值-43.
(1)求函数的解析式.
(2)若方程f (x )=k 有3个不同的根,求实数k 的取值范围.。