7、x>2時,f′(x)>0.故當x=2時取得極小值.
答案:2
12.當x∈[-1,2]時,x3-x2-2xf(x)max,x∈[-1,2],
由f′(x)=3x2-x-2=0得x=1或-.
∵f(1)=-,f(-)=,
f(-1)=,f(2)=2.
∴f(x)max=f(2)=2.故m>2.
答案:m>2
13.電動自行車的耗電量y與速度x之間有如下關(guān)系:y=x3-x2-40x(x>0),為使耗電量最小,則速度應定為_____
8、___.
解析:由y′=x2-39x-40=0,
得x=-1(舍去)或x=40.
當040時,y′>0,
所以當x=40時,y有最小值.
答案:40
14.曲線y=x3在點(1,1)處的切線與x軸、直線x=2所圍成的三角形的面積為________.解析:
y=x3在點(1,1)處的切線方程為y-1=f′(1)(x-1),
即y=3x-2.
作圖可知
S△ABC=|AB|·|BC|
=×(2-)×4=.
答案:
15.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(-3,-)內(nèi)單調(diào)遞增;
②函數(shù)
9、y=f(x)在區(qū)間(-,3)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)有極小值;
⑤當x=-時,函數(shù)y=f(x)有極大值.
則上述判斷中正確的是________.
解析:函數(shù)的單調(diào)性由導數(shù)的符號確定,當x∈(-∞,-2)時,f′(x)<0,
∴f(x)在(-∞,-2)上為減函數(shù),同理f(x)在(2,4)上為減函數(shù),f(x)在(-2,2)上是增函數(shù),在(4,+∞)上是增函數(shù),∴可排除①和②,可選擇③.
由于在x=-的左右兩側(cè)函數(shù)的導數(shù)都是正數(shù),
故函數(shù)在x=-的左右兩側(cè)均為增函數(shù),
∴x=-不是函數(shù)的極值點,排除⑤,④中x=2為
10、極大值點.
答案:③
三、解答題(本大題共6小題,共75分.解答時應寫出必要的文字說明、證明過程或演算步驟)
16.(本小題滿分13分)已知函數(shù)f(x)=ax2-ax+b,f(1)=2,f′(1)=1.
(1)求f(x)的解析式;
(2)求f(x)在(1,2)處的切線方程.
解:(1)f′(x)=2ax-a.
由已知得
解得
∴f(x)=x2-2x+.
(2)函數(shù)f(x)在(1,2)處的切線方程為y-2=x-1,
即x-y+1=0.
17.(本小題滿分13分)已知函數(shù)f(x)=x3+ax2+2,x=2是f(x)的一個極值點,求:
(1)實數(shù)a的值;
(2)f(x)在
11、區(qū)間[-1,3]上的最大值和最小值.
解:(1)∵f(x)在x=2處有極值,∴f′(2)=0.
∵f′(x)=3x2+2ax,
∴3×4+4a=0,∴a=-3.
(2)由(1)知a=-3,∴f(x)=x3-3x2+2,f′(x)=3x2-6x.令f′(x)=0,得x1=0,x2=2.
當x變化時f′(x),f(x)的變化情況如下表:
x
-1
(-1,0)
0
(0,2)
2
(2,3)
3
f′(x)
+
0
-
0
+
f(x)
-2
2
-2
2
從上表可知f(x)在區(qū)間[-1,3]上的最大值是2,最小值
12、是-2.
18.(本小題滿分13分)已知f(x)=x3-4x+4,x∈[-3,6),
(1)求f(x)的單調(diào)區(qū)間;
(2)求f(x)的極值與最值.
解:(1)f′(x)=x2-4=(x+2)(x-2),
令f′(x)=0得x=-2或x=2,
列表:
x
(-3,-2)
(-2,2)
(2,6)
f′(x)
+
-
+
f(x)
由上表知:f(x)在(-3,-2),(2,6)上遞增;在(-2,2)上遞減.
(2)由(1)知:f(x)的極大值是:
f(-2)=,
f(x)的極小值是:f(2)=-;
f(-3)=7>-=f(2),
13、
f(-2)=
14、′=0,即6=0,
解得x1=-2,x2=1.
當x∈時,f′>0,
故f在上為增函數(shù);
當x∈時,f′<0,
故f在上為減函數(shù);
當x∈時,f′>0,
故f在上為增函數(shù).
從而函數(shù)f在x1=-2處取得極大值f=21,在x2=1處取得極小值f=-6.
20.(本小題滿分12分)2020年第26屆大運會期間某分公司大批生產(chǎn)了大運會吉祥物快樂因子“UU”.若每件商品的成本為3元,并且每件產(chǎn)品需向總公司交a元(3≤a≤5)的管理費,當每件產(chǎn)品的售價為x元(9≤x≤11)時,這一年的銷售量為(12-x)2萬件.
(1)求分公司這一年的利潤L(萬元)與每件產(chǎn)品的售價x的函數(shù)關(guān)系式;
15、
(2)當每件產(chǎn)品的售價為多少元時,分公司這一年的利潤L最大,并求出L的最大值Q(a).
解:(1)由題意,知分公司這一年的利潤L(萬元)與售價x的函數(shù)關(guān)系式為L=(x-3-a)(12-x)2,x∈[9,11].
(2)L′=(12-x)2-2(x-3-a)(12-x)
=(12-x)(18+2a-3x).
令L′=0,得x=6+a或x=12(舍去).
∵3≤a≤5,∴8≤6+a≤.
∵在x=6+a兩側(cè)L′的值由正變負,
∴當8≤6+a<9,
即3≤a<時,L在x=9處取得最大值,
Lmax=(9-3-a)(12-9)2=9(6-a);
當9≤6+a≤,
即≤a≤5時,L
16、在x=6+a處取得最大值,
Lmax=4(3-a)3;
故若3≤a<,則當每件售價為9元時,分公司這一年的利潤L最大,最大值為Q(a)=9(6-a)萬元;
若≤a≤5,則當每件售價為(6+a)元時,分公司這一年的利潤L最大,最大值為Q(a)=4(3-a)3萬元.
21.(本小題滿分12分)(2020年高考安徽卷)設(shè)f(x)=,其中a為正實數(shù).
(1)當a=時,求f(x)的極值點;
(2)若f(x)為R上的單調(diào)函數(shù),求a的取值范圍.
解:對f(x)求導得f′(x)=ex.①
(1)當a=時,若f′(x)=0,則4x2-8x+3=0,
解得x1=,x2=.結(jié)合①,可知
x
f′(x)
+
0
-
0
+
f(x)
極大值
極小值
所以x1=是極小值點,x2=是極大值點.
(2)若f(x)為R上的單調(diào)函數(shù),則f′(x)在R上不變號,結(jié)合①與條件a>0,知1+ax2-2ax≥0在R上恒成立,即Δ=4a2-4a=4a(a-1)≤0,由此并結(jié)合a>0,知0