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1、2022-2023版高中數(shù)學 第一章 導數(shù)及其應用滾動訓練二 新人教A版選修2-2
一、選擇題
1.函數(shù)f(x)的定義域為R,導函數(shù)f′(x)的圖象如圖所示,則函數(shù)f(x)( )
A.無極大值點,有四個極小值點
B.有三個極大值點,兩個極小值點
C.有兩個極大值點,兩個極小值點
D.有四個極大值點,無極小值點
考點 函數(shù)極值的應用
題點 函數(shù)極值在函數(shù)圖象上的應用
答案 C
解析 f′(x)的符號由正變負,則f(x0)是極大值,f′(x)的符號由負變正,則f(x0)是極小值,由題圖易知有兩個極大值點,兩個極小值點.
2.若函數(shù)f(x)=x3-ax2-x+6在(0,1
2、)內單調遞減,則實數(shù)a的取值范圍是( )
A.[1,+∞) B.a(chǎn)=1
C.(-∞,1] D.(0,1)
考點 利用導數(shù)求函數(shù)的單調區(qū)間
題點 已知函數(shù)單調性求參數(shù)(或其范圍)
答案 A
解析 ∵f′(x)=3x2-2ax-1,又f(x)在(0,1)內單調遞減,∴不等式3x2-2ax-1≤0在(0,1)內恒成立,
∴f′(0)≤0,且f′(1)≤0,∴a≥1.
3.已知定義在R上的函數(shù)f(x),其導函數(shù)f′(x)的大致圖象如圖所示,則下列敘述正確的是( )
A.f(b)>f(c)>f(d)
B.f(b)>f(a)>f(e)
C.f(c)>f(b)>f(a)
3、D.f(c)>f(e)>f(d)
考點 利用導數(shù)研究函數(shù)的單調性
題點 比較函數(shù)值的大小
答案 C
解析 依題意得,當x∈(-∞,c)時,f′(x)>0,
因此,函數(shù)f(x)在(-∞,c)上是增函數(shù),
由于af(b)>f(a).
4.函數(shù)f(x)=x+2cos x在上取最大值時的x值為( )
A.0 B.
C. D.
考點 利用導數(shù)求函數(shù)的最值
題點 利用導數(shù)求不含參數(shù)函數(shù)的最值
答案 B
解析 由f′(x)=1-2sin x=0,得sin x=,
又x∈,所以x=,
當x∈時,f′(x)>0;
當x∈時,f′(x)<0,
故
4、當x=時取得最大值.
5.已知函數(shù)f(x)=x2(ax+b)(a,b∈R)在x=2處有極值,其圖象在點(1,f(1))處的切線與直線3x+y=0平行,則函數(shù)f(x)的單調遞減區(qū)間為( )
A.(-∞,0) B.(0,2)
C.(2,+∞) D.(-∞,+∞)
考點 利用導數(shù)求函數(shù)的單調區(qū)間
題點 利用導數(shù)求含參數(shù)函數(shù)的單調區(qū)間
答案 B
解析 ∵f(x)=ax3+bx2,∴f′(x)=3ax2+2bx,
∴即
令f′(x)=3x2-6x<0,則0
5、∞) B.(-∞,0]∪[e2,+∞)
C.(-∞,e2] D.[1,e2]
考點 利用導數(shù)求函數(shù)的單調區(qū)間
題點 已知函數(shù)的單調性求參數(shù)(或其范圍)
答案 A
解析 若b≤0,則函數(shù)在(0,+∞)上為增函數(shù),滿足條件,
若b>0,則函數(shù)的導數(shù)f′(x)=1-=,
由f′(x)>0得x>或x<-,此時函數(shù)單調遞增,
由f′(x)<0得-
6、下列四個圖象之一,且其導函數(shù)f′(x)的圖象如圖所示,則該函數(shù)的圖象是( )
考點 函數(shù)的單調性與導數(shù)的關系
題點 根據(jù)導函數(shù)的圖象確定原函數(shù)圖象
答案 B
解析 從導函數(shù)的圖象可以看出,導函數(shù)值先增大后減小,x=0時最大,所以函數(shù)f(x)的圖象的變化率也先增大后減小,在x=0時變化率最大.A項,在x=0時變化率最小,故錯誤;C項,變化率是越來越大的,故錯誤;D項,變化率是越來越小的,故錯誤.B項正確.
8.當x∈[-2,1]時,不等式ax3-x2+4x+3≥0恒成立,則實數(shù)a的取值范圍是( )
A.[-5,-3] B.
C.[-6,-2] D.[-4,-
7、3]
考點 利用導數(shù)求函數(shù)中參數(shù)的取值范圍
題點 利用導數(shù)求恒成立問題中參數(shù)的取值范圍
答案 C
解析 當x=0時,ax3-x2+4x+3≥0變?yōu)?≥0恒成立,即a∈R.
當x∈(0,1]時,ax3≥x2-4x-3,a≥,
∴a≥max.
設φ(x)=,
φ′(x)=
=-=->0,
∴φ(x)在(0,1]上遞增,φ(x)max=φ(1)=-6,
∴a≥-6.
當x∈[-2,0)時,a≤,
∴a≤min.
仍設φ(x)=,φ′(x)=-.
當x∈[-2,-1)時,φ′(x)<0,
當x∈(-1,0)時,φ′(x)>0.
∴當x=-1時,φ(x)有極小值,即為最
8、小值.
而φ(x)min=φ(-1)==-2,∴a≤-2.
綜上知-6≤a≤-2.
二、填空題
9.若函數(shù)f(x)=x3+x2+m在區(qū)間[-2,1]上的最大值為,則m=________.
考點 導數(shù)在最值問題中的應用
題點 已知最值求參數(shù)
答案 2
解析 f′(x)=3x2+3x=3x(x+1).
由f′(x)=0,得x=0或x=-1.
又f(0)=m,f(-1)=m+,
f(1)=m+,f(-2)=-8+6+m=m-2,
∴當x∈[-2,1]時,最大值為f(1)=m+,
∴m+=,∴m=2.
10.已知函數(shù)f(x)的導函數(shù)f′(x)是二次函數(shù),如圖是f′(x)的大
9、致圖象,若f(x)的極大值與極小值的和等于,則f(0)的值為________.
考點 利用導數(shù)研究函數(shù)的極值
題點 已知極值求參數(shù)
答案
解析 ∵其導函數(shù)的函數(shù)值應在(-∞,-2)上為正數(shù),在(-2,2)上為負數(shù),在(2,+∞)上為正數(shù),
由導函數(shù)圖象可知,函數(shù)在(-∞,-2)上為增函數(shù),在(-2,2)上為減函數(shù),在(2,+∞)上為增函數(shù),
∴函數(shù)在x=-2時取得極大值,在x=2時取得極小值,且這兩個極值點關于點(0,f(0))對稱,
由f(x)的極大值與極小值之和為,得f(-2)+f(2)=2f(0),
∴=2f(0),則f(0)的值為.
11.已知函數(shù)f(x)=xe
10、x+c有兩個零點,則c的取值范圍是________.
考點 函數(shù)極值的綜合應用
題點 函數(shù)零點與方程的根
答案
解析 ∵f′(x)=ex(x+1),∴易知f(x)在(-∞,-1)上單調遞減,在(-1,+∞)上單調遞增,且f(x)min=f(-1)=c-e-1,由題意得c-e-1<0,得c
11、你制定一個投放方案,使得在這次活動中農(nóng)民得到的補貼最多,并求出最大值.(精確到0.1,參考數(shù)據(jù):ln 4≈1.4)
考點 利用導數(shù)求解生活中的最值問題
題點 利用導數(shù)求解最大利潤問題
解 設B型號電視機的投放金額為x萬元(1≤x≤9),農(nóng)民得到的補貼為y萬元,則A型號的電視機的投放金額為(10-x)萬元,由題意得
y=(10-x)+ln x=ln x-x+1,1≤x≤9,
∴y′=-,令y′=0得x=4.
由y′>0,得1≤x<4,由y′<0,得4
12、,這時,10-x=6.
即廠家對A,B兩種型號的電視機的投放金額分別為6萬元和4萬元時,農(nóng)民得到的補貼最多,最多補貼約1.2萬元.
13.設函數(shù)f(x)=tx2+2t2x+t-1(x∈R,t>0).
(1)求f(x)的最小值h(t);
(2)若h(t)<-2t+m對t∈(0,2)恒成立,求實數(shù)m的取值范圍.
考點 利用導數(shù)求函數(shù)中參數(shù)的取值范圍
題點 利用導數(shù)求恒成立問題中參數(shù)的取值范圍
解 (1)∵f(x)=t(x+t)2-t3+t-1(x∈R,t>0),
∴當x=-t時,f(x)有最小值f(-t)=h(t)=-t3+t-1.
(2)令g(t)=h(t)-(-2t+m)=-
13、t3+3t-1-m,
由g′(t)=-3t2+3=0得t=1或t=-1(舍去).
當t變化時,g′(t),g(t)的變化情況如下表:
t
(0,1)
1
(1,2)
g′(t)
+
0
-
g(t)
↗
1-m
↘
∴當t∈(0,2)時,g(t)max=g(1)=1-m.
∵h(t)<-2t+m對t∈(0,2)恒成立,
∴g(t)max=1-m<0,∴m>1.
故實數(shù)m的取值范圍是(1,+∞).
四、探究與拓展
14.已知函數(shù)f(x)=2ln x+(a>0).若當x∈(0,+∞)時,f(x)≥2恒成立,則實數(shù)a的取值范圍是________.
考點
14、利用導數(shù)求函數(shù)中參數(shù)的取值范圍
題點 利用導數(shù)求恒成立問題中參數(shù)的取值范圍
答案 [e,+∞)
解析 f(x)≥2即a≥2x2-2x2ln x.
令g(x)=2x2-2x2ln x,
則g′(x)=2x(1-2ln x).
由g′(x)=0得x=或0(舍去),
當00;
當x>時,g′(x)<0,
∴當x=時,g(x)取最大值g()=e,∴a≥e.
15.已知函數(shù)f(x)=ln(x+1)+(a∈R).
(1)當a=1時,求函數(shù)f(x)在點(0,f(0))處的切線方程;
(2)討論函數(shù)f(x)的極值;
(3)求證:ln(n+1)>+++…+(n∈N
15、*).
考點 利用導數(shù)研究函數(shù)的單調性
題點 構造法的應用
(1)解 當a=1時,f(x)=ln(x+1)+,
所以f′(x)=+=,
所以f′(0)=2,
又f(0)=0,
所以函數(shù)f(x)在點(0,f(0))處的切線方程為y=2x.
(2)解 f′(x)=+
=(x>-1).
令x+1+a=0,得x=-a-1.
若-a-1≤-1,即a≥0,
則f′(x)>0恒成立,此時f(x)無極值.
若-a-1>-1,即a<0,
當-1-a-1時,f′(x)>0,
此時f(x)在x=-a-1處取得極小值,
極小值為ln(-a)+a+1.
(3)證明 當a=-1時,由(2)知,f(x)min=f(0)=0,
所以ln(x+1)-≥0,即ln(x+1)≥.
令x=(n∈N*),
則ln≥=,
所以ln≥.
又因為-=>0,
所以>,
所以ln>,
所以ln+ln+ln+…+ln>+++…+,
即ln(n+1)>+++…+.