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1、
1
2、 1
第20練 導(dǎo)數(shù)中的易錯(cuò)題
訓(xùn)練目標(biāo)
(1)導(dǎo)數(shù)知識(shí)的細(xì)化、深化、鞏固提高;(2)解題過程的細(xì)節(jié)訓(xùn)練.
訓(xùn)練題型
(1)導(dǎo)數(shù)和函數(shù)的極值;(2)利用導(dǎo)數(shù)求參數(shù)范圍;(3)導(dǎo)數(shù)的綜合應(yīng)用.
解題策略
(1)注意f′(x0)=0是x=x0為極值點(diǎn)的必要不充分條件;(2)已知單調(diào)性求參數(shù)范圍要注意驗(yàn)證f′(x)=0的情況.
一、選擇題
1.如果f′(x)是二次函數(shù),且
3、f′(x)的圖象開口向上,頂點(diǎn)坐標(biāo)為(1,),那么曲線y=f(x)上任意一點(diǎn)的切線的傾斜角α的取值范圍是( )
A.(0,] B.[,)
C.(,] D.[,π)
2.(20xx·福建福州三中月考)已知點(diǎn)A(1,2)在函數(shù)f(x)=ax3的圖象上,則過點(diǎn)A的曲線C:
y=f(x)的切線方程是( )
A.6x-y-4=0 B.x-4y+7=0
C.6x-y-4=0或x-4y+7=0 D.6x-y-4=0或3x-2y+1=0
3.(20xx·蘭州診斷)在直角坐標(biāo)系xOy中,設(shè)P是曲線C:xy=1(x>0)上任意一點(diǎn),l是曲線C在點(diǎn)P處的切線,且l交坐標(biāo)軸于A,B兩點(diǎn),則以
4、下結(jié)論正確的是( )
A.△OAB的面積為定值2
B.△OAB的面積有最小值3
C.△OAB的面積有最大值4
D.△OAB的面積的取值范圍是[3,4]
4.若函數(shù)f(x)=2x2-lnx在其定義域內(nèi)的一個(gè)子區(qū)間(k-1,k+1)內(nèi)不是單調(diào)函數(shù),則實(shí)數(shù)k的取值范圍是( )
A.[1,+∞) B.[1,)
C.[1,2) D.[,2)
5.若函數(shù)y=x3-3ax+a在(1,2)內(nèi)有極小值,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是( )
A.14或a<1
6.已知函數(shù)f(x)=x3+ax2+x+2 (a>0)的極大值點(diǎn)和極小值
5、點(diǎn)都在區(qū)間(-1,1)內(nèi),則實(shí)數(shù)a的取值范圍是( )
A.(0,2] B.(0,2)
C.[,2) D.(,2)
7.如果函數(shù)f(x)=x3-x滿足:對(duì)于任意的x1,x2∈[0,2],都有|f(x1)-f(x2)|≤a2恒成立,則a的取值范圍是( )
A.[-,]
B.[-,]
C.(-∞,-]∪[,+∞)
D.(-∞,-]∪[,+∞)
8.(20xx·景德鎮(zhèn)質(zhì)檢)已知f(x)=ax++2-2a(a>0),若f(x)≥2ln x在[1,+∞)上恒成立,則a的取值范圍是( )
A.(1,+∞) B.[1,+∞)
C.(2,+∞) D.[2,+∞)
二、
6、填空題
9.若函數(shù)f(x)=lnx+ax存在與直線2x-y=0平行的切線,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是________________.
10.函數(shù)f(x)=ax-cosx,x∈[,],若?x1,x2∈[,],x1≠x2,<0,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是________.
11.若函數(shù)f(x)=ax3+x恰有3個(gè)單調(diào)區(qū)間,則a的取值范圍為________.
12.已知函數(shù)f(x)=(a>0),若f(x)為R上的單調(diào)函數(shù),則實(shí)數(shù)a的取值范圍是________.
答案精析
1.B [根據(jù)已知可得f′(x)≥,即曲線y=f(x)上任意一點(diǎn)的切線的斜率k=tan α≥,結(jié)合正切函數(shù)的圖象,可知
7、α∈[,),故選B.]
2.D [由于點(diǎn)A(1,2)在函數(shù)f(x)=ax3的圖象上,則a=2,即y=2x3,所以y′=6x2.若點(diǎn)A為切點(diǎn),則切線斜率為6,若點(diǎn)A不是切點(diǎn),設(shè)切點(diǎn)坐標(biāo)為(m,2m3),則切線的斜率為k=6m2.由兩點(diǎn)的斜率公式,得=6m2(m≠1),即有2m2-m-1=0,
解得m=1(舍去)或m=-.綜上,切線的斜率為k=6或k=6×=,
則過點(diǎn)A的曲線C:y=f(x)的切線方程為y-2=6(x-1)或y-2=(x-1),
即6x-y-4=0或3x-2y+1=0.故選D.]
3.A [由題意,得y=.設(shè)點(diǎn)P(x0,y0)(x0>0),y0=,y′=-,因此切線的斜率
8、k=-,切線方程為y-y0=-(x-x0).當(dāng)x=0時(shí),y=y(tǒng)0+=;當(dāng)y=0時(shí),x=xy0+x0=2x0,因此S△OAB=xy=2為定值.故選A.]
4.B [∵f(x)=2x2-lnx(x>0),
∴f′(x)=4x-=(x>0),
由f′(x)=0,得x=,
當(dāng)x∈(0,)時(shí),f′(x)<0;
當(dāng)x∈(,+∞)時(shí),f′(x)>0,
據(jù)題意,
解得1≤k<.]
5.B [y′=3x2-3a,當(dāng)a≤0時(shí),y′≥0,
函數(shù)y=x3-3ax+a為單調(diào)函數(shù),不合題意,舍去;當(dāng)a>0時(shí),y′=3x2-3a=0?x=±,不難分析,當(dāng)1<<2,即1
9、(1,2)內(nèi)有極小值.]
6.D [由題意可知f′(x)=0的兩個(gè)不同解都在區(qū)間(-1,1)內(nèi).因?yàn)閒′(x)=3x2+2ax+1,所以根據(jù)導(dǎo)函數(shù)圖象可得
又a>0,
解得0,
∴f(x)=x3-x在x=1時(shí)取到極小值,也是x∈[0,2]上的最小值,
∴f(x)極小值=f(1)=-=f(x)最小值,
又∵f(0)=0,f(2)=,
∴在x∈[0,2]上,f(x)最大值=f(2)=,∵對(duì)于任意的x1,x2∈[0,2],
∴都有|f(x1)-f(x2)|≤a2恒成立,
10、
∴只需a2≥|f(x)最大值-f(x)最小值|=-(-)=即可,
∴a≥或a≤-.故選D.]
8.B [f(x)≥2ln x在[1,+∞)上恒成立,即f(x)-2ln x≥0在[1,+∞)上恒成立.設(shè)g(x)=f(x)-2ln x=ax++2-2a-2ln x,則g′(x)=a--=.
令g′(x)=0,則x=1或x=.由于g(1)=0,a>0,因此≤1(否則是g(x)的極小值點(diǎn),即g()0).∵函數(shù)f(x)=lnx+ax存在與直線2x-y=0平行的切線,
∴方程+a=2在區(qū)
11、間(0,+∞)上有解,即a=2-在區(qū)間(0,+∞)上有解,
∴a<2.若直線2x-y=0與曲線f(x)=lnx+ax相切,設(shè)切點(diǎn)為(x0,2x0),則
解得x0=e,a=2-.
綜上,實(shí)數(shù)a的取值范圍是(-∞,2-)∪(2-,2).
10.(-∞,-]
解析 由<0知,函數(shù)f(x)在[,]上是減函數(shù).又f′(x)=a+sin x,所以f′(x)≤0在[,]上恒成立,即a≤-sin x在[,]上恒成立.當(dāng)≤x≤時(shí),-≤-sin x≤-,
故-sin x的最小值為-,所以a≤-.
11.(-∞,0)
解析 由f(x)=ax3+x,得f′(x)=3ax2+1.若a≥0,則f′(x)>0恒成立,此時(shí)f(x)在(-∞,+∞)上為增函數(shù),不滿足題意;若a<0,由f′(x)>0得-,即故當(dāng)a<0時(shí),f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為(-,),單調(diào)遞減區(qū)間為(-∞,-), ( ,+∞),滿足題意.
12.(0,1]
解析 f′(x)==,由題意f(x)為R上的單調(diào)函數(shù),所以f′(x)≥0或f′(x)≤0在R上恒成立.又a>0,所以f′(x)≥0在R上恒成立,即ax2-2ax+1≥0在R上恒成立,所以Δ=4a2-4a=4a(a-1)≤0,解得0