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1、2013年高考數(shù)學總復習 第二章 第12課時 導數(shù)與函數(shù)的單調性、極值課時闖關(含解析) 新人教版
一、選擇題
1.下面為函數(shù)y=xsinx+cosx的遞增區(qū)間的是( )
A.(,) B.(π,2π)
C.(,) D.(2π,3π)
解析:選C.y′=(xsinx+cosx)′=sinx+xcosx-sinx=xcosx,當x∈(,)時,恒有xcosx>0.故選C.
2.設f(x)=x(ax2+bx+c)(a≠0)在x=1和x=-1處均有極值,則下列點中一定在x軸上的是( )
A.(a,b) B.(a,c)
C.(b,c) D.(a+b,c)
2、
解析:選A.f′(x)=3ax2+2bx+c,由題意知1、-1是方程3ax2+2bx+c=0的兩根,∴1-1=-,b=0,故選A.
3.函數(shù)f(x)=x3+3x2+3x-a的極值點的個數(shù)是( )
A.2 B.1
C.0 D.由a確定
解析:選C.f′(x)=3x2+6x+3=3(x+1)2≥0恒成立,
∴f(x)在R上單調遞增,故f(x)無極值,選C.
4.已知函數(shù)f(x)的導數(shù)為f′(x)=4x3-4x,且f(x)的圖象過點(0,-5),當函數(shù)f(x)取得極大值-5時,x的值應為( )
A.-1 B.0
C.1 D.±1
解析:選B.由f′(x)=0,
3、得極值點為x=0和x=±1.僅當x=0時,f(x)取得極大值.故x的值為0.
5.設f(x)、g(x)是R上的可導函數(shù),f′(x)、g′(x)分別為f(x)、g(x)的導函數(shù),且滿足f′(x)g(x)+f(x)g′(x)<0,則當af(b)g(x) B.f(x)g(a)>f(a)g(x)
C.f(x)g(x)>f(b)g(b) D.f(x)g(x)>f(b)g(a)
解析:選C.令y=f(x)·g(x),
則y′=f′(x)·g(x)+f(x)·g′(x),
由于f′(x)g(x)+f(x)g′(x)<0,
所以y在R上單調遞
4、減,
又xf(b)g(b).
二、填空題
6.(2012·遼陽質檢)函數(shù)f(x)=x+的單調減區(qū)間為________.
解析:f′(x)=1-=,
令f′(x)<0,
解得-30?x<或x>2,f′(x)<
5、0?
6、
(1)當t=1時,求曲線y=f(x)在點(0,f(0))處的切線方程;
(2)當t≠0時,求f(x)的單調區(qū)間;
(3)證明:對任意t∈(0,+∞),f(x)在區(qū)間(0,1)內均存在零點.
解:(1)當t=1時,f(x)=4x3+3x2-6x,f(0)=0,f′(x)=12x2+6x-6,f′(0)=-6.所以曲線y=f(x)在點(0,f(0))處的切線方程為y=-6x.
(2)f′(x)=12x2+6tx-6t2.
令f′(x)=0,解得x=-t或x=.
因為t≠0,所以分兩種情況討論:
①若t<0,則<-t.當x變化時,f′(x),f(x)的變化情況如下表:
x
7、
(-t,+∞)
f′(x)
+
-
+
f(x)
↗
↘
↗
所以,f(x)的單調遞增區(qū)間是,(-t,+∞);f(x)的單調遞減區(qū)間是.
②若t>0,則-t<.當x變化時,f′(x),f(x)的變化情況如下表:
x
(-∞,-t)
f′(x)
+
-
+
f(x)
↗
↘
↗
所以,f(x)的單調遞增區(qū)間是(-∞,-t),;f(x)的單調遞減區(qū)間是.
(3)證明:由(2)可知,當t>0時,f(x)在內單調遞減,在內單調遞增.以下分兩種情況討論:
①當≥1,即t≥2時,f(x)在(0,1)內單調遞減,在(1,+∞)內單調遞
8、增.
f(0)=t-1>0,f(1)=-6t2+4t+3≤-6×4+4×2+3<0.
所以對任意t∈[2,+∞),f(x)在區(qū)間(0,1)內均存在零點.
②當0<<1,即00,
所以f(x)在內存在零點.
若t∈(1,2),f=-t3+(t-1)<-t3+1<0,
f(0)=t-1>0,
所以f(x)在內存在零點.
所以,對任意t∈(0,2),f(x)在區(qū)間(0,1)內均存在零點.
綜上,對任意t∈(0,+∞),
9、f(x)在區(qū)間(0,1)內均存在零點.
10.已知函數(shù)f(x)=x2+bsinx-2(b∈R),F(xiàn)(x)=f(x)+2,且對于任意實數(shù)x,恒有F(x)-F(-x)=0.
(1)求函數(shù)f(x)的解析式;
(2)已知函數(shù)g(x)=f(x)+2(x+1)+alnx在區(qū)間(0,1)上單調遞減,求實數(shù)a的取值范圍.
解:(1)F(x)=f(x)+2=x2+bsinx-2+2=x2+bsinx,
依題意,對任意實數(shù)x,恒有F(x)-F(-x)=0.
即x2+bsinx-(-x)2-bsin(-x)=0,
即2bsinx=0,
所以b=0,
所以f(x)=x2-2.
(2)∵g(x)=x
10、2-2+2(x+1)+alnx,
∴g(x)=x2+2x+alnx,
g′(x)=2x+2+.
∵函數(shù)g(x)在(0,1)上單調遞減,
∴在區(qū)間(0,1)內,
g′(x)=2x+2+=≤0恒成立,
∴a≤-(2x2+2x)在(0,1)上恒成立 .
∵-(2x2+2x)在(0,1)上單調遞減,
∴a≤-4為所求.
11.(探究選做)已知關于x的函數(shù)g(x)=+alnx(a∈R),f(x)=x2+g(x).
(1)試討論函數(shù)g(x)的單調區(qū)間;
(2)若a>0,試證f(x)在區(qū)間(0,1)內有極值.
解:(1)由題意知,g(x)的定義域為(0,+∞).
∵g(x)=+al
11、nx,∴g′(x)=-+=.
①若a≤0,則g′(x)<0在(0,+∞)上恒成立,(0,+∞)為其單調遞減區(qū)間;
②若a>0,則由g′(x)=0,得x=.
x∈(0,)時,g′(x)<0;x∈(,+∞)時,g′(x)>0.
所以(0,)為其單調遞減區(qū)間,(,+∞)為其單調遞增區(qū)間.
(2)證明:∵f(x)=x2+g(x),
∴f(x)的定義域也為(0,+∞),且f′(x)=(x2)′+g′(x)=2x+=.
令h(x)=2x3+ax-2,x∈(0,+∞),
因為a>0,則h′(x)=6x2+a>0,所以h(x)為(0,+∞)上的單調遞增函數(shù),又h(0)=-2<0,h(1)=a>0,所以在區(qū)間(0,1)內h(x)至少存在一個變號零點x0,且x0也是f′(x)的一個變號零點,即f(x)在區(qū)間(0,1)內不是單調函數(shù),故f(x)在區(qū)間(0,1)內有極值.