8、
(1)導數(shù)與增長速度
①一個函數(shù)的增長速度快,就是說,在自變量的變化相同時,函數(shù)值的增長大,即平均變化率大,導數(shù)也就大;②一個函數(shù)減小的速度快,那么在自變量的變化相同時,函數(shù)值的減小大,即平均變化率大,導數(shù)的絕對值也就大.
(2)導數(shù)與圖像
一般地,如果一個函數(shù)在某一范圍內的導數(shù)的絕對值較大,說明函數(shù)在這個范圍內變化得快,這時,函數(shù)的圖像就比較“陡峭”(向上或向下);反之,函數(shù)的圖像就較“平緩”.
6.【思路點撥】y=g(x)是函數(shù)y=f(x)在點P(x0,f(x0))處的切線,故g′(x)=
f′(x0),據(jù)此判斷F′(x0)是否為0,再進一步判斷在x=x0兩側F′(x)的符號
9、.
【解析】選B.F′(x)=f′(x)-g′(x)=f′(x)-f′(x0),
∴F′(x0)=f′(x0)-f′(x0)=0,又當xx0時,函數(shù)F(x)是增加的.
7.【解析】f′(x)=(2+cosx)cosx-sinx (-sinx)(2+cosx)2=2cosx+1(2+cosx)2>0,即cosx>-12,結合三角函數(shù)圖像知,2kπ-2π3
10、:(2kπ-2π3,2kπ+2π3)(k∈Z)
8.【解析】∵x=2是f(x)的極大值點,
f(x)=x(x2-2cx+c2)=x3-2cx2+c2x,
∴f′(x)=3x2-4cx+c2,
∴f′(2)=3×4-8c+c2=0,
解得c=2或c=6,當c=2時,在x=2處不能取極大值,∴c=6.
答案:6
【誤區(qū)警示】本題易出現(xiàn)由f′(2)=0求出c后,不驗證是否能夠取到極大值這一條件,導致產(chǎn)生增根.
9.【解析】畫出函數(shù)f(x)=-2cosx,x∈[0,π]的圖像可知①錯;函數(shù)g(x)=12x2+lnx的導函數(shù)g′(x)=x+1x≥2,所以函數(shù)g(x)在定義域內為增函數(shù),
11、畫圖知②正確;因為f′(x)=2sinx≤2,又因為g′(x)=x+1x≥2,所以函數(shù)f(x)和函數(shù)g(x)圖像上存在平行的切線,③正確;同時要使函數(shù)f(x)在點P處的切線平行于函數(shù)g(x)在點Q處的切線只有f′(x)=g′(x)=2,這時P(π2,0),Q(1,12),所以kPQ=12-π,④也正確.
答案:②③④
10.【解析】(1)f′(x)=ax2-(a+1)x+1.
由導數(shù)的幾何意義得f′(2)=5,于是a=3.
由切點P(2,f(2))在直線y=5x-4上可知2+b=6,解得b=4.
所以函數(shù)f(x)的解析式為f(x)=x3-2x2+x+4.
(2)f′(x)=ax2-
12、(a+1)x+1=a(x-1a)(x-1).
當01,函數(shù)f(x)在區(qū)間(-∞,1)及(1a,+∞)上是增加的,在區(qū)間(1,1a)上是減少的;
當a=1時,1a=1,函數(shù)f(x)在區(qū)間(-∞,+∞)上是增加的;
當a>1時,1a<1,函數(shù)f(x)在區(qū)間(-∞,1a)及(1,+∞)上是增加的,在區(qū)間(1a,1)上是減少的.
11.【解析】(1)∵f(x)=ax2-3x+lnx,
∴f′(x)=2ax-3+1x,
又f′(1)=0,∴2a-2=0,∴a=1,
∴f(x)=x2-3x+lnx,f′(x)=2x-3+1x.
令f′(x)=0,即2x-3+1x=0,
13、解得x=12或x=1.
列表如下:
x
12
(12,1)
1
(1,2)
2
f′(x)
-
0
+
f(x)
-54-ln2
減
-2
增
-2+ln2
∴當x=1時,f(x)min=-2;
∵f(2)-f(12)=-2+ln2+54+ln2=ln4-34>1-34>0,
∴當x=2時,f(x)max=-2+ln2.
(2)f(x)的定義域為(0,+∞),
f′(x)=2ax-3+1x=2ax2-3x+1x,令Δ=9-8a.
當a≥98時,Δ≤0,f′(x)≥0,
函數(shù)f(x)在(0,+∞)上是增加的,
當00,
14、方程2ax2-3x+1=0有兩個不相等的正根x1,x2,不妨設x10,當x∈(x1,x2)時,f′(x)<0,這時,函數(shù)f(x)在定義域內不是單調函數(shù).
綜上,a的取值范圍是[98,+∞).
12.【思路點撥】(1)先判斷f(x)的增減性,再求極值點.
(2)設出切點,表示出切線方程,利用直線過點(0,-1),求出切點即可得出切線方程.(3)先求出極值點,再根據(jù)該點是否在[1,e]上分類討論.
【解析】(1)f′(x)=lnx+1,x>0.而f′(x)>0,即lnx+1>0,得x>1e.f′(x)<0,即lnx+1<0,得0<
15、x<1e,
所以f(x)在(0,1e)上是減少的,在(1e,+∞)上是增加的.
所以x=1e是函數(shù)f(x)的極小值點,極大值點不存在.
(2)設切點坐標為(x0,y0),則y0=x0lnx0,切線的斜率為lnx0+1,
所以切線l的方程為y-x0lnx0=(lnx0+1)(x-x0).
又切線l過點(0,-1),
所以有-1-x0lnx0=(lnx0+1)(0-x0).
解得x0=1,y0=0.
所以直線l的方程為y=x-1.
(3)g(x)=xlnx-a(x-1),則g′(x)=lnx+1-a.
g′(x)<0,即lnx+1-a<0,得00,得
16、x>ea-1,所以g(x)在(0,ea-1)上是減少的,在(ea-1,+∞)上是增加的.
①當ea-1≤1即a≤1時,g(x)在[1,e]上是增加的,
所以g(x)在[1,e]上的最小值為g(1)=0.
②當1
17、值為a-ea-1;
當a≥2時,g(x)的最小值為a+e-ae.
【變式備選】設f(x)=-13x3+12x2+2ax.
(1)若f(x)在(23,+∞)上存在遞增區(qū)間,求a的取值范圍.
(2)當00?a>-19.
(2)已知0<
18、a<2,f(x)在[1,4]上取到最小值-163,而f′(x)=-x2+x+2a的圖像開口向下,且對稱軸為x=12,∴f′(1)=-1+1+2a=2a>0,
f′(4)=-16+4+2a=2a-12<0,
則必有一點x0∈[1,4]使得f′(x0)=0,此時函數(shù)f(x)在[1,x0]上是增加的,在[x0,4]上是減少的,
f(1)=-13+12+2a=16+2a>0,
∴f(4)=-13×64+12×16+8a=-403+8a,
∴-403+8a=-163,得a=1,
此時,由f′(x0)=-x02+x0+2=0得x0=2或-1(舍去),
所以函數(shù)f(x)max=f(2)=103.