《高考數(shù)學文二輪專題復習習題:第1部分 專題二 函數(shù)、不等式、導數(shù) 124 Word版含答案》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高考數(shù)學文二輪專題復習習題:第1部分 專題二 函數(shù)、不等式、導數(shù) 124 Word版含答案(7頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、
高考數(shù)學精品復習資料
2019.5
限時規(guī)范訓練七 導數(shù)的綜合應(yīng)用
限時40分鐘,實際用時________
分值81分,實際得分________
一、選擇題(本題共6小題,每小題5分,共30分)
1.如果函數(shù)y=f(x)的導函數(shù)的圖象如圖所示,給出下列判斷:
①函數(shù)y=f(x)在區(qū)間內(nèi)單調(diào)遞增;
②函數(shù)y=f(x)在區(qū)間內(nèi)單調(diào)遞減;
③函數(shù)y=f(x)在區(qū)間(4,5)內(nèi)單調(diào)遞增;
④當x=2時,函數(shù)y=f(x)取極小值;
⑤當x=-時,函數(shù)y=f(x)取極大值.
則上述判斷中正確的是( )
A.
2、①② B.②③
C.③④⑤ D.③
解析:選D.當x∈(-3,-2)時,f′(x)<0,f(x)單調(diào)遞減,①錯;當x∈時,f′(x)>0,f(x)單調(diào)遞增,當x∈(2,3)時,f′(x)<0,f(x)單調(diào)遞減,②錯;當x=2時,函數(shù)y=f(x)取極大值,④錯;當x=-時,函數(shù)y=f(x)無極值,⑤錯.故選D.
2.若函數(shù)f(x)=2x2-ln x在其定義域內(nèi)的一個子區(qū)間(k-1,k+1)內(nèi)不是單調(diào)函數(shù),則實數(shù)k的取值范圍是( )
A.[1,+∞) B.[1,2)
C. D.
解析:選C.f′(x)=4x-=,
∵x>0,由f′(x)=0得x=.
∴
3、令f′(x)>0,得x>;令f′(x)<0,得0<x<.
由題意得?1≤k<.故C正確.
3.已知函數(shù)f(x)(x∈R)滿足f′(x)>f(x),則( )
A.f(2)<e2f(0) B.f(2)≤e2f(0)
C.f(2)=e2f(0) D.f(2)>e2f(0)
解析:選D.由題意構(gòu)造函數(shù)g(x)=,則g′(x)=>0,則g(x)=在R上單調(diào)遞增,則有g(shù)(2)>g(0),故f(2)>e2f(0).
4.不等式ex-x>ax的解集為P,且[0,2]?P,則實數(shù)a的取值范圍是( )
A.(-∞,e-1) B.(e-1,+∞)
C.(-∞,e+1) D.(e+1,
4、+∞)
解析:選A.由題意知不等式ex-x>ax在區(qū)間[0,2]上恒成立,當x=0時,不等式顯然成立,當x≠0時,只需a<-1恒成立,令f(x)=-1,f′(x)=,顯然函數(shù)在區(qū)間(0,1]上單調(diào)遞減,在區(qū)間[1,2]上單調(diào)遞增,所以當x=1時,f(x)取得最小值e-1,則a<e-1,故選A.
5.設(shè)函數(shù)f(x)=ln x,g(x)=ax+,它們的圖象在x軸上的公共點處有公切線,則當x>1時,f(x)與g(x)的大小關(guān)系是( )
A.f(x)>g(x)
B.f(x)<g(x)
C.f(x)=g(x)
D.f(x)與g(x)的大小關(guān)系不確定
解析:選B.由題意得f(x)與x軸的交
5、點(1,0)在g(x)上,所以a+b=0,因為函數(shù)f(x),g(x)的圖象在此公共點處有公切線,所以f(x),g(x)在此公共點處的導數(shù)相等,f′(x)=,g′(x)=a-,以上兩式在x=1時相等,即1=a-b,又a+b=0,所以a=,b=-,即g(x)=-,f(x)=ln x,令h(x)=f(x)-g(x)=ln x-+,則h′(x)=--==-,因為x>1,所以h′(x)<0,所以h(x)在(1,+∞)上單調(diào)遞減,所以h(x)<h(1)=0,所以f(x)<g(x).故選B.
6.設(shè)函數(shù)f(x)=ax3-x+1(x∈R),若對于任意x∈[-1,1]都有f(x)≥0,則實數(shù)a的取值范圍為(
6、 )
A.(-∞,2] B.[0,+∞)
C.[0,2] D.[1,2]
解析:選C.∵f(x)=ax3-x+1,∴f′(x)=3ax2-1,
當a<0時,f′(x)=3ax2-1<0,f(x)在[-1,1]上單調(diào)遞減,
f(x)min=f(1)=a<0,不符合題意.
當a=0時,f(x)=-x+1,f(x)在[-1,1]上單調(diào)遞減,f(x)min=f(1)=0,符合題意.
當a>0時,由f′(x)=3ax2-1≥0,得x≥或x≤-,當0<<1,即a>時,f(x)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,
∴,∴,
∴<a≤2;
當≥1,即0<a≤時,f(x)在[-
7、1,1]上單調(diào)遞減,
f(x)min=f(1)=a>0,符合題意.
綜上可得,0≤a≤2.
二、填空題(本題共3小題,每小題5分,共15分)
7.已知y=f(x)為R上的連續(xù)可導函數(shù),且xf′(x)+f(x)>0,則函數(shù)g(x)=xf(x)+1(x>0)的零點個數(shù)為________.
解析:因為g(x)=xf(x)+1(x>0),g′(x)=xf′(x)+f(x)>0,所以g(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞增,又g(0)=1,y=f(x)為R上的連續(xù)可導函數(shù),所以g(x)為(0,+∞)上的連續(xù)可導函數(shù),又g(x)>g(0)=1,所以g(x)在(0,+∞)上無零點.
答案:0
8.在函
8、數(shù)f(x)=aln x+(x+1)2(x>0)的圖象上任取兩個不同點P(x1,y1),Q(x2,y2),總能使得f(x1)-f(x2)≥4(x1-x2),則實數(shù)a的取值范圍為________.
解析:不妨設(shè)x1>x2,則x1-x2>0,∵f(x1)-f(x2)≥4(x1-x2),∴≥4,
∵f(x)=aln x+(x+1)2(x>0)
∴f′(x)=+2(x+1),∴+2(x+1)≥4,∴a≥-2x2+2x,又-2x2+2x=-22+≤,∴a≥.
答案:a≥
9.設(shè)函數(shù)y=f(x)圖象上任意一點(x0,y0)處的切線方程為y-y0=(3x-6x0)(x-x0),且f(3)=0,則不等
9、式≥0的解集為________.
解析:∵函數(shù)y=f(x)圖象上任意一點(x0,y0)處的切線方程為y-y0=(3x-6x0)(x-x0),∴f′(x0)=3x-6x0,∴f′(x)=3x2-6x,設(shè)f(x)=x3-3x2+c,又f(3)=0,∴33-332+c=0,解得c=0,∴f(x)=x3-3x2,
∴≥0可化為≥0,解得0<x≤1或x<0或x>3.
答案:(-∞,0)∪(0,1]∪(3,+∞)
三、解答題(本題共3小題,每小題12分,共36分)
10.設(shè)函數(shù)f(x)=x3+ax2+bx+c.
(1)求曲線y=f(x)在點(0,f(0))處的切線方程;
(2)設(shè)a=b=4.
10、若函數(shù)f(x)有三個不同零點,求c的取值范圍.
解:(1)由f(x)=x3+ax2+bx+c,得
f′(x)=3x2+2ax+b.
因為f(0)=c,f′(0)=b,
所以曲線y=f(x)在點(0,f(0))處的切線方程為y=bx+c.
(2)當a=b=4時,f(x)=x3+4x2+4x+c,
所以f′(x)=3x2+8x+4.
令f′(x)=0,得3x2+8x+4=0,解得x=-2或x=-.
f(x)與f′(x)在區(qū)間(-∞,+∞)上的情況如下:
x
(-∞,-2)
-2
-
f′(x)
+
0
-
0
+
f(x)
c
c-
11、
所以,當c>0且c-<0時,存在x1∈(-4,-2),x2∈,x3∈,使得f(x1)=f(x2)=f(x3)=0.
由f(x)的單調(diào)性知,當且僅當c∈時,函數(shù)f(x)=x3+4x2+4x+c有三個不同零點.
11.(20xx高考天津卷)設(shè)a,b∈R,|a|≤1.已知函數(shù)f(x)=x3-6x2-3a(a-4)x+b,g(x)=exf(x).
(1)求f(x)的單調(diào)區(qū)間.
(2)已知函數(shù)y=g(x)和y=ex的圖象在公共點(x0,y0)處有相同的切線,
①求證:f(x)在x=x0處的導數(shù)等于0;
②若關(guān)于x的不等式g(x)≤ex在區(qū)間[x0-1,x0+1]上恒成立,求b的取值范圍
12、.
解:(1)由f(x)=x3-6x2-3a(a-4)x+b,可得
f′(x)=3x2-12x-3a(a-4)=3(x-a)[x-(4-a)].
令f′(x)=0,解得x=a或x=4-a.
由|a|≤1,得a<4-a.
當x變化時,f′(x),f(x)的變化情況如下表:
x
(-∞,a)
(a,4-a)
(4-a,+∞)
f′(x)
+
-
+
f(x)
所以,f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為(-∞,a),(4-a,+∞),單調(diào)遞減區(qū)間為(a,4-a).
(2)①證明:因為g′(x)=ex(f(x)+f′(x)),
由題意知
所以,
解得所以,f
13、(x)在x=x0處的導數(shù)等于0.
②因為g(x)≤ex,x∈[x0-1,x0+1],且ex>0,
所以f(x)≤1.
又因為f(x0)=1,f′(x0)=0,
所以x0為f(x)的極大值點,由(1)知x0=a.
另一方面,由于|a|≤1,故a+1<4-a.
由(1)知f(x)在(a-1,a)內(nèi)單調(diào)遞增,在(a,a+1)內(nèi)單調(diào)遞減,故當x0=a時,f(x)≤f(a)=1在[a-1,a+1]上恒成立,
從而g(x)≤ex在[x0-1,x0+1]上恒成立.
由f(a)=a3-6a2-3a(a-4)a+b=1,得b=2a3-6a2+1,-1≤a≤1.
令t(x)=2a3-6x2+1,
14、x∈[-1,1],所以t′(x)=6x2-12x.
令t′(x)=0,解得x=2(舍去)或x=0.
因為t(-1)=-7,t(1)=-3,t(0)=1,
所以,t(x)的值域為[-7,1].
所以,b的取值范圍是[-7,1].
12.設(shè)函數(shù)f(x)=ln x+,m∈R.
(1)當m=e(e為自然對數(shù)的底數(shù))時,求f(x)的極小值;
(2)討論函數(shù)g(x)=f′(x)-零點的個數(shù);
(3)若對任意b>a>0,<1恒成立,求m的取值范圍.
解:(1)由題設(shè),當m=e時,f(x)=ln x+,則f′(x)=,
∴當x∈(0,e)時,f′(x)<0,f(x)在(0,e)上單調(diào)遞減,
15、
當x∈(e,+∞)時,f′(x)>0,f(x)在(e,+∞)上單調(diào)遞增,
∴x=e時,f(x)取得極小值f(e)=ln e+=2,
∴f(x)的極小值為2.
(2)由題設(shè)g(x)=f′(x)-=--(x>0),
令g(x)=0,得m=-x3+x(x>0).
設(shè)φ(x)=-x3+x(x≥0),
則φ′(x)=-x2+1=-(x-1)(x+1),
當x∈(0,1)時,φ′(x)>0,φ(x)在(0,1)上單調(diào)遞增;
當x∈(1,+∞)時,φ′(x)<0,φ(x)在(1,+∞)上單調(diào)遞減.
∴x=1是φ(x)的唯一極值點,且是極大值點,因此x=1也是φ(x)的最大值點,
∴φ
16、(x)的最大值為φ(1)=.
又φ(0)=0,結(jié)合y=φ(x)的圖象(如圖),可知
①當m>時,函數(shù)g(x)無零點;
②當m=時,函數(shù)g(x)有且只有一個零點;
③當0<m<時,函數(shù)g(x)有兩個零點;
④當m≤0時,函數(shù)g(x)有且只有一個零點.
綜上所述,當m>時,函數(shù)g(x)無零點;
當m=或m≤0時,函數(shù)g(x)有且只有一個零點;
當0<m<時,函數(shù)g(x)有兩個零點.
(3)對任意的b>a>0,<1恒成立,
等價于f(b)-b<f(a)-a恒成立.(*)
設(shè)h(x)=f(x)-x=ln x+-x(x>0),
∴(*)等價于h(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞減.
由h′(x)=--1≤0在(0,+∞)上恒成立,
得m≥-x2+x=-2+(x>0)恒成立,
∴m≥(對m=,h′(x)=0僅在x=時成立),
∴m的取值范圍是.