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高考數(shù)學(xué)導(dǎo)數(shù)的概念專項檢測及答案
一、選擇題
1若函數(shù)y=f(x)可導(dǎo),則f(x)=0有實根是f(x)有極值的 ()
A必要不充分條件 B充分不必要條件
C充要條件 D既不充分也不必要條件
答案 A
2已知函數(shù)f(x)=x3+ax2+(a+6)x+1有極大值和極小值,則實數(shù)a的取值范圍是()
A(—1,2) B(—,—3)(6,+)
C(—3,6) D(—,—1)(2,+)
解析 f(x)=3x2+2ax+(a+6),因為函數(shù)有極大值和極小值,所以f(x)=0有兩個不相等的實數(shù)根,所以=4a2—43(a+6)0,解得a—3或a6
答案 B
設(shè)f(x)是一個三次函數(shù),f(x)為其導(dǎo)函數(shù),如圖所示的是y=xf(x)的圖象的一部分,則f(x)的極大值與極小值分別是()
Af(1)與f(—1) Bf(—1)與f(1)
Cf(—2)與f(2) Df(2)與f(—2)
解析 由圖象知f(2)=f(—2)=0x2時,y=xf(x)0,f(x)0,y=f(x)在(2,+)上單調(diào)遞增;同理f(x)在(—,—2)上單調(diào)遞增,在(—2,2)上單調(diào)遞減,
y=f(x)的極大值為f(—2),極小值為f(2),故選C
答案 C設(shè)aR,函數(shù)f(x)=ex+ae—x的導(dǎo)函數(shù)是f(x),且f(x)是奇函數(shù)若曲線y=f(x)的一條切線的斜率是,則切點的橫坐標為()
Aln2 B—ln2
C D
解析 f(x)=ex—ae—x,這個函數(shù)是奇函數(shù),因為函數(shù)f(x)在0處有定義,所以f(0)=0,故只能是a=1此時f(x)=ex—e—x,設(shè)切點的橫坐標是x0,則ex0—e—x0=,即2(ex0)2—3ex0—2=0,即(ex0—2)(2ex0+1)=0,只能是ex0=2,解得x0=ln2正確選項為A
A
5設(shè)函數(shù)f(x)=ax2+bx+c(a,b,cR)若x=—1為函數(shù)f(x)ex的一個極值點,則下列圖象不可能為y=f(x)的圖象是()解析 若x=—1為函數(shù)f(x)ex的一個極值點,則易得a=c因選項A、B的函數(shù)為f(x)=a(x+1)2,則[f(x)ex]=f(x)ex+f(x)(ex)=a(x+1)(x+3)ex,x=—1為函數(shù)f(x)ex的一個極值點,滿足條件;選項C中,對稱軸x=—0,且開口向下,a0,b0,f(—1)=2a—b0,也滿足條件;選項D中,對稱軸x=——1,且開口向上,a0,b2a,f(—1)=2a—b0,與圖矛盾,故答案選D
答案 D
已知函數(shù)f(x)=x3+2bx2+cx+1有兩個極值點x1,x2,且x1[—2,—1],x2[1,2],則f(—1)的取值范圍是()
A B
C[3,12] D
解析 因為f(x)有兩個極值點x1,x2,所以f(x)=3x2+4bx+c=0有兩個根x1,x2,且x1[—2,—1],x2[1,2],所以即
畫出可行域如圖所示因為f(—1)=2b—c,由圖知經(jīng)過點A(0,—3)時,f(—1)取得最小值3,經(jīng)過點C(0,—12)時,f(—1)取得最大值12,所以f(—1)的取值范圍為[3,12]
答案 C
二、填空題
函數(shù)f(x)=x2—2ln x的最小值為________
解析 由f(x)=2x—=0,得x2=1又x0,所以x=1因為01時f(x)0,所以當(dāng)x=1時,f(x)取極小值(極小值唯一)也即最小值f(1)=1
答案 1
若f(x)=x3+3ax2+3(a+2)x+1有極大值和極小值,則a的取值范圍________
解析 f(x)=3x2+6ax+3(a+2),
由已知條件0,即36a2—36(a+2)0,
解得a—1,或a2
答案 (—,—1)(2,+)
已知函數(shù)f(x)=mx3+nx2的圖象在點(—1,2)處的切線恰好與直線3x+y=0平行,若f(x)在區(qū)間[t,t+1]上單調(diào)遞減,則實數(shù)t的取值范圍是________
解析 由題意知,點(—1,2)在函數(shù)f(x)的圖象上,
故—m+n=2
又f(x)=3mx2+2nx,則f(—1)=—3,
故3m—2n=—3
聯(lián)立解得:m=1,n=3,即f(x)=x3+3x2,
令f(x)=3x2+6x0,解得—20,
則[t,t+1][—2,0],故t—2且t+10,
所以t[—2,—1]
答案 [—2,—1]
已知函數(shù)f(x)=+ln x,若函數(shù)f(x)在[1,+)上為增函數(shù),則正實數(shù)a的取值范圍為________
解析 f(x)=+ln x,f(x)=(a0),
函數(shù)f(x)在[1,+)上為增函數(shù),f(x)=0對x[1,+)恒成立,ax—10對x[1,+)恒成立,即a對x[1,+)恒成立,a1
答案 [1,+)
三、解答題
已知函數(shù)f(x)=ax3+bx2+cx在點x0處取得極大值5,其導(dǎo)函數(shù)y=f(x)的圖象經(jīng)過(1,0),(2,0)點,如圖所示(1)求x0的值;
。2)求a,b,c的值
。1)由f(x)隨x變化的情況
x (—,1) 1 (1,2) 2 (2,+) f(x) + 0 — 0 + 可知當(dāng)x=1時f(x)取到極大值5,則x0=1
(2)f(x)=3ax2+2bx+c,a0
由已知條件x=1,x=2為方程3ax2+2bx+c=0,
的兩根,因此解得a=2,b=—9,c=12
某商場銷售某種商品的經(jīng)驗表明,該商品每日的銷售量y(單位:千克)與銷售價格x(單位:元/千克)滿足關(guān)系式y(tǒng)=+10(x—6)2,其中30),且方程f(x)—9x=0的兩根分別為1,4
。1)當(dāng)a=3且曲線y=f(x)過原點時,求f(x)的解析式;
(2)若f(x)在(—,+)內(nèi)無極值點,求a的取值范圍
解 由f(x)=x3+bx2+cx+d得f(x)=ax2+2bx+c
因為f(x)—9x=ax2+2bx+c—9x=0的兩個根分別為1,4,
所以(*)
。1)當(dāng)a=3時,由(*)式得
解得b=—3,c=12又因為曲線y=f(x)過原點,
所以d=0故f(x)=x3—3x2+12x
。2)由于a0,所以f(x)=x3+bx2+cx+d在(—,+)內(nèi)無極值點等價于f(x)=ax2+2bx+c0在(—,+)內(nèi)恒成立由(*)式得2b=9—5a,c=4a
又=(2b)2—4ac=9(a—1)(a—9),
由得a[1,9]
即a的取值范圍是[1,9]
已知函數(shù)f(x)滿足f(x)=f(1)ex—1—f(0)x+x2
。1)求f(x)的解析式及單調(diào)區(qū)間;
(2)若f(x)x2+ax+b,求(a+1)b的最大值
解 (1)由已知得f(x)=f(1)ex—1—f(0)+x
所以f(1)=f(1)—f(0)+1,即f(0)=1
又f(0)=f(1)e—1,所以f(1)=e
從而f(x)=ex—x+x2由于f(x)=ex—1+x,
故當(dāng)x(—,0)時,f(x)
當(dāng)x(0,+)時,f(x)0
從而,f(x)在(—,0)上單調(diào)遞減,在(0,+)上單調(diào)遞增
。2)由已知條件得ex—(a+1)xb
(i)若a+10,則對任意常數(shù)b,當(dāng)x0,且x時,可得ex—(a+1)x0,設(shè)g(x)=ex—(a+1)x,
則g(x)=ex—(a+1)
當(dāng)x(—,ln(a+1))時,g(x)
當(dāng)x(ln(a+1),+)時,g(x)0
從而g(x)在(—,ln(a+1))上單調(diào)遞減,在(ln(a+1),+)上單調(diào)遞增
故g(x)有最小值g(ln(a+1))=a+1—(a+1)ln(a+1)
所以f(x)x2+ax+b等價于ba+1—(a+1)ln(a+1)
因此(a+1)b(a+1)2—(a+1)2ln(a+1)
設(shè)h(a)=(a+1)2—(a+1)2ln(a+1),則
h(a)=(a+1)[1—2ln(a+1)]
所以h(a)在(—1,e—1)上單調(diào)遞增,在(e—1,+)上單調(diào)遞減,故h(a)在a=e—1處取得最大值
從而h(a),即(a+1)b
當(dāng)a=e—1,b=時,式成立故f(x)x2+ax+b
綜上得,(a+1)b的最大值為
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