2018版高考数学文理通用浙江专用一轮复习练习 第三章 导数及其应用 第3讲 含答案 精品

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全国通用2018版高考数学一轮复习第三章导数及其应用3.2.3导数与函数的综合应用课件文北师大版

全国通用2018版高考数学一轮复习第三章导数及其应用3.2.3导数与函数的综合应用课件文北师大版

当 x 变化时,f(x)与 f′(x)的变化情况如下:
x
(-∞,-2) -2 -2,-23 -23 -23,+∞
f′(x)

0

0

f(x)
c
c-3227
所以,当 c>0 且 c-3227<0,存在 x1∈(-4,-2),x2∈-2,-23, x3∈-23,0,使得 f(x1)=f(x2)=f(x3)=0.由 f(x)的单调性知,当且仅 当 c∈0,3227时, 函数 f(x)=x3+4x2+4x+c 有三个不同零点.
解 (1)因为 x=5 时,y=11,所以a2+10=11,a=2. (2)由(1)可知,该商品每日的销售量为 y=x-2 3+10(x-6)2, 所以商场每日销售该商品所获得的利润为 f(x)=(x-3)x-2 3+10x-62 =2+10(x-3)(x-6)2,3<x<6. 从而,f′(x)=10[(x-6)2+2(x-3)(x-6)] =30(x-4)·(x-6),
(2)因 V(r)=5π(300r-4r3)(0<r<5 3), 故 V′(r)=π5(300-12r2), 故 V′(r)=0,解得 r=5 或-5(因 r=-5 不在定义域内,舍去). 当 r∈(0,5)时,V′(r)>0,故 V(r)在(0,5)上为增函数; 当 r∈(5,5 3)时,V′(r)<0,故 V(r)在(5,5 3)上为减函数. 由此可知,V(r)在 r=5 处取得最大值,此时 h=8. 所以当 r=5,h=8 时,该蓄水池的体积最大.
于是,当 x 变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下表:
x
(3,4)
4
(4,6)
f′(x) +

(浙江专用)2018版高考数学一轮复习 第三章 导数及其应用 第1讲 导数的概念与导数的计算练习

(浙江专用)2018版高考数学一轮复习 第三章 导数及其应用 第1讲 导数的概念与导数的计算练习

第三章 导数及其应用 第1讲 导数的概念与导数的计算练习基础巩固题组 (建议用时:40分钟)一、选择题1.设曲线y =e ax-ln(x +1)在x =0处的切线方程为2x -y +1=0,则a =( ) A.0B.1C.2D.3解析 ∵y =e ax -ln(x +1),∴y ′=a e ax-1x +1,∴当x =0时,y ′=a -1.∵曲线y =e ax-ln(x +1)在x =0处的切线方程为2x -y +1=0,∴a -1=2,即a =3.故选D. 答案 D2.若f (x )=2xf ′(1)+x 2,则f ′(0)等于( ) A.2B.0C.-2D.-4解析 ∵f ′(x )=2f ′(1)+2x ,∴令x =1,得f ′(1)=-2, ∴f ′(0)=2f ′(1)=-4. 答案 D3.(2017·杭州质测)曲线f (x )=x 3-x +3在点P 处的切线平行于直线y =2x -1,则P 点的坐标为( ) A.(1,3)B.(-1,3)C.(1,3)和(-1,3)D.(1,-3)解析 f ′(x )=3x 2-1,令f ′(x )=2,则3x 2-1=2,解得x =1或x =-1,∴P (1,3)或(-1,3),经检验,点(1,3),(-1,3)均不在直线y =2x -1上,故选C. 答案 C4.(2017·石家庄调研)已知曲线y =ln x 的切线过原点,则此切线的斜率为( ) A.eB.-eC.1eD.-1e解析 y =ln x 的定义域为(0,+∞),且y ′=1x,设切点为(x 0,ln x 0),则y ′|x =x 0=1x 0,切线方程为y -ln x 0=1x 0(x -x 0),因为切线过点(0,0),所以-ln x 0=-1,解得x 0=e ,故此切线的斜率为1e.答案 C5.(2016·郑州质检)已知y =f (x )是可导函数,如图,直线y =kx +2是曲线y =f (x )在x =3处的切线,令g (x )=xf (x ),g ′(x )是g (x )的导函数,则g ′(3)=( )A.-1B.0C.2D.4解析 由题图可知曲线y =f (x )在x =3处切线的斜率等于-13,∴f ′(3)=-13,∵g (x )=xf (x ),∴g ′(x )=f (x )+xf ′(x ),∴g ′(3)=f (3)+3f ′(3),又由题图可知f (3)=1,所以g ′(3)=1+3×⎝ ⎛⎭⎪⎫-13=0.答案 B 二、填空题6.(2015·天津卷改编)已知函数f (x )=ax ln x ,x ∈(0,+∞),其中a 为实数,f ′(x )为f (x )的导函数,若f ′(1)=3,则a 的值为________;f (x )在x =1处的切线方程为________.解析 f ′(x )=a ⎝ ⎛⎭⎪⎫ln x +x ·1x =a (1+ln x ),由于f ′(1)=a (1+ln 1)=a ,又f ′(1)=3,所以a =3.f (x )=3x ln x ,f (1)=0,∴f (x )在x =1处的切线方程为y =3(x -1),即为3x -y -3=0. 答案 3 3x -y -3=07.(2016·全国Ⅲ卷)已知f (x )为偶函数,当x <0时,f (x )=ln(-x )+3x ,则曲线y =f (x )在点(1,-3)处的切线方程是________.解析 设x >0,则-x <0,f (-x )=ln x -3x ,又f (x )为偶函数,f (x )=ln x -3x ,f ′(x )=1x-3,f ′(1)=-2,切线方程为y =-2x -1.答案 2x +y +1=08.(2015·陕西卷)设曲线y =e x在点(0,1)处的切线与曲线y =1x(x >0)上点P 处的切线垂直,则P 的坐标为________.解析 y ′=e x ,曲线y =e x 在点(0,1) 处的切线的斜率k 1=e 0=1,设P (m ,n ),y =1x(x>0)的导数为y ′=-1x 2(x >0),曲线y =1x (x >0)在点P 处的切线斜率k 2=-1m2(m >0),因为两切线垂直,所以k 1k 2=-1,所以m =1,n =1,则点P 的坐标为(1,1). 答案 (1,1) 三、解答题9.(2017·长沙调研)已知点M 是曲线y =13x 3-2x 2+3x +1上任意一点,曲线在M 处的切线为l ,求:(1)斜率最小的切线方程; (2)切线l 的倾斜角α的取值范围. 解 (1)y ′=x 2-4x +3=(x -2)2-1≥-1, ∴当x =2时,y ′=-1,y =53,∴斜率最小的切线过点⎝ ⎛⎭⎪⎫2,53,斜率k =-1, ∴切线方程为3x +3y -11=0. (2)由(1)得k ≥-1,∴tan α≥-1,又∵α∈[0,π),∴α∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫0,π2∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫3π4,π.故α的取值范围为⎣⎢⎡⎭⎪⎫0,π2∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫3π4,π. 10.已知曲线y =13x 3+43.(1)求曲线在点P (2,4)处的切线方程; (2)求曲线过点P (2,4)的切线方程.解 (1)∵P (2,4)在曲线y =13x 3+43上,且y ′=x 2,∴在点P (2,4)处的切线的斜率为y ′|x =2=4. ∴曲线在点P (2,4)处的切线方程为y -4=4(x -2), 即4x -y -4=0.(2)设曲线y =13x 3+43与过点P (2,4)的切线相切于点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 0,13x 30+43,则切线的斜率为y ′|x=x 0=x 20.∴切线方程为y -⎝ ⎛⎭⎪⎫13x 30+43=x 20(x -x 0),即y =x 20·x -23x 30+43.∵点P (2,4)在切线上,∴4=2x 20-23x 30+43,即x 30-3x 20+4=0,∴x 30+x 20-4x 20+4=0,∴x 20(x 0+1)-4(x 0+1)(x 0-1)=0,∴(x 0+1)(x 0-2)2=0,解得x 0=-1或x 0=2,故所求的切线方程为x -y +2=0或4x -y -4=0.能力提升题组 (建议用时:25分钟)11.已知f 1(x )=sin x +cos x ,f n +1(x )是f n (x )的导函数,即f 2(x )=f 1′(x ),f 3(x )=f ′2(x ),…,f n +1(x )=f n ′(x ),n ∈N *,则f 2 017(x )等于( )A.-sin x -cos xB.sin x -cos xC.-sin x +cos xD.sin x +cos x解析 ∵f 1(x )=sin x +cos x ,∴f 2(x )=f 1′(x )=cos x -sin x ,∴f 3(x )=f 2′(x )=-sin x -cos x ,∴f 4(x )=f 3′(x )=-cos x +sin x , ∴f 5(x )=f 4′(x )=sin x +cos x , ∴f n (x )是以4为周期的函数,∴f 2 017(x )=f 1(x )=sin x +cos x ,故选D. 答案 D12.已知函数f (x )=g (x )+x 2,曲线y =g (x )在点(1,g (1))处的切线方程为y =2x +1,则曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线的斜率为( ) A.4B.-14C.2D.-12解析 f ′(x )=g ′(x )+2x .∵y =g (x )在点(1,g (1))处的切线方程为y =2x +1,∴g ′(1)=2,∴f ′(1)=g ′(1)+2×1=2+2=4, ∴曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线的斜率为4. 答案 A13.(2016·全国Ⅱ卷)若直线y =kx +b 是曲线y =ln x +2的切线,也是曲线y =ln(x +1)的切线,则b =________.解析 y =ln x +2的切线为:y =1x 1·x +ln x 1+1(设切点横坐标为x 1).y =ln(x +1)的切线为:y =1x 2+1x +ln(x 2+1)-x 2x 2+1(设切点横坐标为x 2). ∴⎩⎪⎨⎪⎧1x 1=1x 2+1,ln x 1+1=ln (x 2+1)-x2x 2+1,解得x 1=12,x 2=-12,∴b =ln x 1+1=1-ln 2.答案 1-ln 214.设函数f (x )=ax -bx,曲线y =f (x )在点(2,f (2))处的切线方程为7x -4y -12=0. (1)求f (x )的解析式;(2)曲线f (x )上任一点处的切线与直线x =0和直线y =x 所围成的三角形面积为定值,并求此定值.解 (1)方程7x -4y -12=0可化为y =74x -3,当x =2时,y =12.又f ′(x )=a +bx 2,于是⎩⎪⎨⎪⎧2a -b 2=12,a +b 4=74,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b =3.故f (x )=x -3x.(2)设P (x 0,y 0)为曲线上任一点,由y ′=1+3x2知曲线在点P (x 0,y 0)处的切线方程为y -y 0=⎝ ⎛⎭⎪⎫1+3x 20(x -x 0),即y -⎝ ⎛⎭⎪⎫x 0-3x 0=⎝⎛⎭⎪⎫1+3x 20(x -x 0).令x =0,得y =-6x 0,从而得切线与直线x =0的交点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,-6x.令y =x ,得y =x =2x 0,从而得切线与直线y =x 的交点坐标为(2x 0,2x 0).所以点P (x 0,y 0)处的切线与直线x =0,y =x 所围成的三角形的面积为S =12⎪⎪⎪⎪⎪⎪-6x 0|2x 0|=6.故曲线y =f (x )上任一点处的切线与直线x =0,y =x 所围成的三角形面积为定值,且此定值为6.15.如图,从点P 1(0,0)作x 轴的垂线交曲线y =e x于点Q 1(0,1),曲线在Q 1点处的切线与x 轴交于点P 2.再从P 2作x 轴的垂线交曲线于点Q 2,依次重复上述过程得到一系列点:P 1,Q 1;P 2,Q 2;…;P n ,Q n ,记P k 点的坐标为(x k ,0)(k =1,2,…,n ).(1)试求x k 与x k -1的关系(k =2,…,n ); (2)求|P 1Q 1|+|P 2Q 2|+|P 3Q 3|+…+|P n Q n |. 解 (1)设点P k -1的坐标是(x k -1,0), ∵y =e x,∴y ′=e x,∴Q k -1(x k -1,e xk -1),在点Q k -1(x k -1,e xk -1)处的切线方程是y -e xk -1=e xk -1(x -x k -1),令y =0,则x k =x k -1-1(k =2,…,n ).(2)∵x 1=0,x k -x k -1=-1, ∴x k =-(k -1), ∴|P k Q k |=e xk =e-(k -1),于是有|P 1Q 1|+|P 2Q 2|+|P 3Q 3|+…+|P n Q n | =1+e -1+e -2+…+e -(n -1)=1-e -n1-e -1=e -e 1-ne -1, 即|P 1Q 1|+|P 2Q 2|+|P 3Q 3|+…+|P n Q n |=e -e 1-ne -1.。

2018版高考数学文北师大版全国一轮复习练习 第三章 导

2018版高考数学文北师大版全国一轮复习练习 第三章 导

第2讲导数在研究函数中的应用第1课时导数与函数的单调性基础巩固题组(建议用时:40分钟)一、选择题1.函数f(x)=x-ln x的单调递减区间为() A.(0,1) B.(0,+∞)C.(1,+∞) D.(-∞,0)∪(1,+∞)解析函数的定义域是(0,+∞),且f′(x)=1-1x=x-1x,令f′(x)<0,解得0<x<1,所以单调递减区间是(0,1).答案 A2.(2015·陕西卷)设f(x)=x-sin x,则f(x)() A.既是奇函数又是减函数B.既是奇函数又是增函数C.是有零点的减函数D.是没有零点的奇函数解析因为f′(x)=1-cos x≥0,所以函数为增函数,排除选项A和C.又因为f(0)=0-sin 0=0,所以函数存在零点,排除选项D,故选B.答案 B3.已知定义在R上的函数f(x),其导函数f′(x)的大致图像如图所示,则下列叙述正确的是()A .f (b )>f (c )>f (d )B .f (b )>f (a )>f (e )C .f (c )>f (b )>f (a )D .f (c )>f (e )>f (d )解析 依题意得,当x ∈(-∞,c )时,f ′(x )>0,因此,函数f (x )在(-∞,c )上是增函数,由a <b <c ,所以f (c )>f (b )>f (a ). 答案 C4.若函数f (x )=2x 3-3mx 2+6x 在区间(2,+∞)上为增函数,则实数m 的取值范围为( )A .(-∞,2)B .(-∞,2] C.⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,52 D.⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,52 解析 ∵f ′(x )=6x 2-6mx +6, 当x ∈(2,+∞)时,f ′(x )≥0恒成立, 即x 2-mx +1≥0恒成立,∴m ≤x +1x 恒成立. 令g (x )=x +1x ,g ′(x )=1-1x 2,∴当x >2时,g ′(x )>0,即g (x )在(2,+∞)上单调递增, ∴m ≤2+12=52. 答案 D5.(2017·上饶模拟)函数f (x )的定义域为R ,f (-1)=2,对任意x ∈R ,f ′(x )>2,则f (x )>2x +4的解集为( )A .(-1,1)B .(-1,+∞)C.(-∞,-1) D.(-∞,+∞)解析由f(x)>2x+4,得f(x)-2x-4>0,设F(x)=f(x)-2x-4,则F′(x)=f′(x)-2,因为f′(x)>2,所以F′(x)>0在R上恒成立,所以F(x)在R上单调递增.又F(-1)=f(-1)-2×(-1)-4=2+2-4=0,故不等式f(x)-2x-4>0等价于F(x)>F(-1),所以x>-1.答案 B二、填空题6.已知函数f(x)=(-x2+2x)e x(x∈R,e为自然对数的底数),则函数f(x)的单调递增区间为________.解析因为f(x)=(-x2+2x)e x,所以f′(x)=(-2x+2)e x+(-x2+2x)e x=(-x2+2)e x.令f′(x)>0,即(-x2+2)e x>0,因为e x>0,所以-x2+2>0,解得-2<x<2,所以函数f(x)的单调递增区间为(-2,2).答案(-2,2)7.已知函数f(x)=-12x2+4x-3ln x在区间[t,t+1]上不单调,则t的取值范围是________.解析由题意知f′(x)=-x+4-3x=-(x-1)(x-3)x,由f′(x)=0得函数f(x)的两个极值点为1和3,则只要这两个极值点有一个在区间(t,t+1)内,函数f(x)在区间[t,t+1]上就不单调,由t<1<t+1或t<3<t+1,得0<t<1或2<t<3.答案(0,1)∪(2,3)8.(2017·武汉模拟)已知f(x)=2ln x+x2-5x+c在区间(m,m+1)上为递减函数,则m的取值范围为________.解析由f(x)=2ln x+x2-5x+c,得f′(x)=2x+2x-5,又函数f(x)在区间(m,m+1)上为递减函数,∴f′(x)≤0在(m,m+1)上恒成立,∴⎩⎪⎨⎪⎧2m +2m -5≤0,2m +1+2(m +1)-5≤0,解得12≤m ≤1.答案 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,1三、解答题9.已知函数f (x )=ln x +ke x (k 为常数,e 是自然对数的底数),曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线与x 轴平行. (1)求k 的值; (2)求f (x )的单调区间.解 (1)由题意得f ′(x )=1x -ln x -ke x ,又f ′(1)=1-ke =0,故k =1. (2)由(1)知,f ′(x )=1x -ln x -1e x.设h (x )=1x -ln x -1(x >0),则h ′(x )=-1x 2-1x <0, 即h (x )在(0,+∞)上是减函数.由h (1)=0知,当0<x <1时,h (x )>0,从而f ′(x )>0; 当x >1时,h (x )<0,从而f ′(x )<0.综上可知,f (x )的单调递增区间是(0,1),单调递减区间是(1,+∞). 10.已知函数f (x )=x 3+ax 2-x +c ,且a =f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫23.(1)求a 的值;(2)求函数f (x )的单调区间;(3)设函数g (x )=(f (x )-x 3)·e x ,若函数g (x )在x ∈[-3,2]上单调递增,求实数c 的取值范围.解 (1)由f (x )=x 3+ax 2-x +c , 得f ′(x )=3x 2+2ax -1.当x =23时,得a =f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫23=3×⎝ ⎛⎭⎪⎫232+2a ×23-1,解得a =-1.(2)由(1)可知f (x )=x 3-x 2-x +c ,则f ′(x )=3x 2-2x -1=3⎝ ⎛⎭⎪⎫x +13(x -1),列表如下:所以f (x )的单调递增区间是⎝ ⎭⎪⎫-∞,-13和(1,+∞); f (x )的单调递减区间是⎝ ⎛⎭⎪⎫-13,1.(3)函数g (x )=(f (x )-x 3)·e x =(-x 2-x +c )·e x , 有g ′(x )=(-2x -1)e x +(-x 2-x +c )e x =(-x 2-3x +c -1)e x ,因为函数g (x )在x ∈[-3,2]上单调递增,所以h (x )=-x 2-3x +c -1≥0在x ∈[-3,2]上恒成立,只要h (2)≥0,解得c ≥11, 所以c 的取值范围是[11,+∞).能力提升题组 (建议用时:20分钟)11.函数f (x )在定义域R 内可导,若f (x )=f (2-x ),且当x ∈(-∞,1)时,(x -1)f ′(x )<0,设a =f (0),b =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,c =f (3),则( )A .a <b <cB .c <b <aC .c <a <bD .b <c <a解析 依题意得,当x <1时,f ′(x )>0, 则f (x )在(-∞,1)上为增函数; 又f (3)=f (-1),且-1<0<12<1,因此有f (-1)<f (0)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,即有f (3)<f (0)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,c <a <b .答案 C12.(2016·全国Ⅰ卷)若函数f (x )=x -13sin 2x +a sin x 在(-∞,+∞)单调递增,则a 的取值范围是( )A .[-1,1] B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-1,13 C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-13,13 D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-1,-13 解析 ∵f (x )=x -13sin 2x +a sin x ,∴f ′(x )=1-23cos 2x +a cos x =1-23(2cos 2x -1)+a cos x =-43cos 2 x +a cos x +53,由f (x )在R 上单调递增,则f ′(x )≥0在R 上恒成立. 令t =cos x ,t ∈[-1,1],则-43t 2+at +53≥0.在t ∈[-1,1]上恒成立.∴4t 2-3at -5≤0在t ∈[-1,1]上恒成立.令g (t )=4t 2-3at -5,则⎩⎨⎧g (1)=-3a -1≤0,g (-1)=3a -1≤0.解之得-13≤a ≤13. 答案 C13.(2017·合肥质检)设f ′(x )是奇函数f (x )(x ∈R )的导函数,f (-2)=0,当x >0时,xf ′(x )-f (x )>0,则使得f (x )>0成立的x 的取值范围是________.解析 令g (x )=f (x )x ,则g ′(x )=xf ′(x )-f (x )x 2>0,x ∈(0,+∞),所以函数g (x )在(0,+∞)上单调递增.又g (-x )=f (-x )-x =-f (x )-x =f (x )x =g (x ),则g (x )是偶函数,g (-2)=0=g (2).则f (x )=xg (x )>0⇔⎩⎨⎧ x >0,g (x )>0或⎩⎨⎧x <0,g (x )<0,解得x >2或-2<x <0,故不等式f (x )>0的解集为(-2,0)∪(2,+∞). 答案 (-2,0)∪(2,+∞)14.已知函数f (x )=ln x ,g (x )=12ax +b .(1)若f (x )与g (x )在x =1处相切,求g (x )的表达式; (2)若φ(x )=m (x -1)x +1-f (x )在[1,+∞)上是减函数,求实数m 的取值范围. 解 (1)由已知得f ′(x )=1x ,∴f ′(1)=1=12a ,a =2. 又∵g (1)=0=12a +b ,∴b =-1,∴g (x )=x -1.(2)∵φ(x )=m (x -1)x +1-f (x )=m (x -1)x +1-ln x 在[1,+∞)上是减函数,∴φ′(x )=-x 2+(2m -2)x -1x (x +1)2≤0在[1,+∞)上恒成立,∴x 2-(2m -2)x +1≥0在[1,+∞)上恒成立, 则2m -2≤x +1x ,x ∈[1,+∞), ∵x +1x ∈[2,+∞),∴2m -2≤2,m ≤2. 故实数m 的取值范围是(-∞,2].。

2018版高考数学(理)一轮复习文档:第三章导数及其应用3.1含解析

2018版高考数学(理)一轮复习文档:第三章导数及其应用3.1含解析

1.导数与导函数的概念(1)一般地,函数y =f (x )在x =x 0处的瞬时变化率是错误! 错误!=错误!错误!,我们称它为函数y =f (x )在x =x 0处的导数,记作()00|x x f x y ''=或,即f ′(x 0)=错误! 错误!=错误! 错误!.(2)如果函数y =f (x )在开区间(a ,b )内的每一点处都有导数,其导数值在(a ,b )内构成一个新函数,这个函数称为函数y =f (x )在开区间内的导函数.记作f ′(x )或y ′. 2.导数的几何意义函数y =f (x )在点x 0处的导数的几何意义,就是曲线y =f (x )在点P (x 0,f (x 0))处的切线的斜率k ,即k =f ′(x 0).3.基本初等函数的导数公式基本初等函数导函数f (x )=c (c 为常数)f ′(x )=04.导数的运算法则若f′(x),g′(x)存在,则有(1)[f(x)±g(x)]′=f′(x)±g′(x);(2)[f(x)·g(x)]′=f′(x)g(x)+f(x)g′(x);(3)[错误!]′=错误!(g(x)≠0).5.复合函数的导数复合函数y=f(g(x))的导数和函数y=f(u),u=g(x)的导数间的关系为y x′=y u′·u x′,即y对x的导数等于y对u的导数与u对x的导数的乘积.【知识拓展】1.奇函数的导数是偶函数,偶函数的导数是奇函数,周期函数的导数还是周期函数.2。

[错误!]′=-错误!(f(x)≠0).3.[af(x)+bg(x)]′=af′(x)+bg′(x).4.函数y=f(x)的导数f′(x)反映了函数f(x)的瞬时变化趋势,其正负号反映了变化的方向,其大小|f′(x)|反映了变化的快慢,|f′(x)|越大,曲线在这点处的切线越“陡".【思考辨析】判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)f′(x0)是函数y=f(x)在x=x0附近的平均变化率.( ×)(2)f′(x0)与[f(x0)]′表示的意义相同.(×)(3)曲线的切线不一定与曲线只有一个公共点.(√)(4)与曲线只有一个公共点的直线一定是曲线的切线.(×)(5)函数f(x)=sin(-x)的导数是f′(x)=cos x.(×)1.(教材改编)若f(x)=x·e x,则f′(1)等于()A.0 B.e C.2e D.e2答案C解析f′(x)=e x+x·e x,∴f′(1)=2e。

2018版高考数学(理)(全国)一轮复习练习 第三章 导数及其应用 第3讲含答案

2018版高考数学(理)(全国)一轮复习练习 第三章 导数及其应用 第3讲含答案

基础巩固题组(建议用时:40分钟)一、选择题1.(2017·西安调研)定积分错误!(2x+e x)d x的值为()A.e+2B.e+1 C。

e D。

e-1解析错误!(2x+e x)d x=(x2+e x)错误!)=1+e1-1=e。

故选C。

答案C2。

若错误!错误!d x=3+ln 2(a>1),则a的值是( )A.2 B。

3 C。

4 D.6解析错误!错误!d x=(x2+ln x)错误!=a2+ln a-1,∴a2+ln a-1=3+ln 2,则a=2。

答案A3.从空中自由下落的一物体,在第一秒末恰经过电视塔顶,在第二秒末物体落地,已知自由落体的运动速度为v=gt(g为常数),则电视塔高为()A。

错误!g B。

g C。

错误!g D.2g解析 电视塔高h =⎠⎜⎜⎛12gt d t =错误!错误!1=错误!g 。

答案 C4.如图所示,曲线y =x 2-1,x =2,x =0,y =0围成的阴影部分的面积为( )A.错误!|x 2-1|d xB.错误!C 。

错误!(x 2-1)d xD 。

错误!(x 2-1)d x +错误!(1-x 2)d x解析 由曲线y =|x 2-1|的对称性知,所求阴影部分的面积与如下图形的面积相等,即错误!|x 2-1|d x .答案 A5。

若S 1=错误!x 2d x ,S 2=错误!错误!d x ,S 3=错误!e x d x ,则S 1,S 2,S 3的大小关系为( )A 。

S 1〈S 2〈S 3B 。

S 2<S 1<S 3 C.S 2<S 3<S 1 D.S 3〈S 2<S 1解析S2=错误!错误!d x=ln 2,S3=错误!e x d x=e2-e,∵e2-e=e(e-1)>e>错误!>ln 2,∴S2<S1<S3。

答案B二、填空题6.已知t>0,若错误!(2x-2)d x=8,则t=________.解析由错误!(2x-2)d x=8得,(x2-2x)错误!=t2-2t =8,解得t=4或t=-2(舍去)。

【数学课件】2018版高考数学(文)一轮复习:第3章-导数及其应用(人教A版4份)

【数学课件】2018版高考数学(文)一轮复习:第3章-导数及其应用(人教A版4份)

考点突破
课堂总结
4.(2017· 豫北名校期末联考)曲线y=-5ex+3在点(0,-2) 处的切线方程为________. 解析 ∵y′=-5ex,∴所求曲线的切线斜率k=y′|x=0=
-5e0=-5,∴切线方程为y-(-2)=-5(x-0),即5x
+y+2=0. 答案 5x+y+2=0
基础诊断
考点突破
课堂总结
5.(2015· 全国 Ⅰ 卷 ) 已知函数 f(x) = ax3 +x +1 的图象在点 (1 , f(1))处的切线过点(2,7),则a=________. 解析 由题意可得f′(x)=3ax2+1,则f′(1)=3a+1,
又f(1)=a+2,
∴切线方程为y-(a+2)=(3a+1)(x-1). ∵切线过点(2,7), ∴7-(a+2)=3a+1,解得a=1. 答案 1
f′(x)g(x)-f(x)g′(x) f (x ) 2 [ g ( x ) ] (3) ′=______________________________ (g(x)≠0).
g(x)
基础诊断 考点突破 课堂总结
诊断自测 1.判断正误(在括号内打“√”或“×”) (1)f′(x0)与(f(x0))′表示的意义相同.( )
(2)求f′(x0)时,应先求f′(x),再代入求值,(2)错.
(4)f(x)=a3+2ax+x2=x2+2ax+a3,∴f′(x)=2x+2a,(4)错. 答案 (1)× (2)× (3)√ (4)×
基础诊断 考点突破 课堂总结
3 2.(选修 1-1P75 例 1 改编)有一机器人的运动方程为 s(t)=t + t (t 是时间,s 是位移),则该机器人在时刻 t=2 时的瞬时速度为 ( ) 19 17 15 13 A. 4 B. 4 C. 4 D. 4 3 解析 由题意知,机器人的速度方程为 v(t)=s′(t)=2t- 2, t 3 13 故当 t=2 时,机器人的瞬时速度为 v(2)=2×2- 2= . 2 4 答案 D

2018版高考数学(理)一轮复习文档:第三章导数及其应用3.3含解析

2018版高考数学(理)一轮复习文档:第三章导数及其应用3.3含解析

1.定积分的概念在ʃ错误!f(x)d x中,a,b分别叫做积分下限与积分上限,区间[a,b]叫做积分区间,函数f(x)叫做被积函数,x叫做积分变量,f(x)d x 叫做被积式.2.定积分的性质(1)ʃ错误!kf(x)d x=kʃ错误!f(x)d x(k为常数);(2)ʃ错误![f1(x)±f2(x)]d x=ʃ错误!f1(x)d x±ʃ错误!f2(x)d x;(3)ʃb,a f(x)d x=ʃ错误!f(x)d x+ʃ错误!f(x)d x(其中a<c〈b).3.微积分基本定理一般地,如果f(x)是区间[a,b]上的连续函数,且F′(x)=f(x),那么ʃ错误!f(x)d x=F(b)-F(a),这个结论叫做微积分基本定理,又叫做牛顿—莱布尼茨公式.为了方便,常把F(b)-F(a)记作F(x)|错误!,即ʃ错误!f(x)d x=F(x)|错误!=F(b)-F(a).【知识拓展】1.定积分应用的常用结论当曲边梯形位于x轴上方时,定积分的值为正;当曲边梯形位于x轴下方时,定积分的值为负;当位于x轴上方的曲边梯形与位于x轴下方的曲边梯形面积相等时,定积分的值为零.2.函数f(x)在闭区间[-a,a]上连续,则有(1)若f(x)为偶函数,则ʃ错误!f(x)d x=2ʃ错误!f(x)d x。

(2)若f(x)为奇函数,则ʃ错误!f(x)d x=0.【思考辨析】判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)设函数y=f(x)在区间[a,b]上连续,则ʃ错误!f(x)d x=ʃ错误!f(t)d t。

( √)(2)若函数y=f(x)在区间[a,b]上连续且恒正,则ʃ错误!f(x)d x〉0。

( √)(3)若ʃ错误!f(x)d x〈0,那么由y=f(x),x=a,x=b以及x轴所围成的图形一定在x轴下方.( ×)(4)微积分基本定理中的F(x)是唯一的.( ×)(5)曲线y=x2与y=x所围成图形的面积是ʃ错误!(x2-x)d x。

浙江专用2018版高考数学大一轮复习第三章三角函数解三角形3.2导数的应用第3课时导数的综合应用课件

浙江专用2018版高考数学大一轮复习第三章三角函数解三角形3.2导数的应用第3课时导数的综合应用课件

故当x=3时,该商品的年利润最大.
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10 11 12
5.(2016· 宁波质检)直线x=t分别与函数f(x)=ex+1的图象及g(x)=2x-1
的图象相交于点A和点B,则AB的最小值为 答案
解析
A.2
B.3
D.3-2ln 2

C.4-2ln 2
1
2
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5
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8
9
10 11 12
6.(2016· 浙江四校联考)已知函数f(x)=ax2+bx-ln x(a>0,b∈R),若对
解答
1-x f′(x)= 2 ,故 f(x)在(1,e2)上单调递减, x
所以在(1,e2)上至多只有一个零点.
1 又 f(1)f(e )=1×(-e2)<0,
2
故函数f(x)在(1,e2)上只有一个零点.
(2)若f(x)恰有一个零点,求a的取值集合.
解答
思维升华
(1)利用导数研究函数的单调性,可以和零点存在性定理相结合判断零 点个数. (2)利用导数研究方程的根(函数的零点)的策略 研究方程的根或曲线的交点个数问题,可构造函数,转化为研究函数 的零点个数问题.可利用导数研究函数的极值、最值、单调性、变化趋 势等,从而画出函数的大致图象,然后根据图象判断函数的零点个数.
思维升华
利用导数研究恒成立或有解问题的策略 (1) 首先要构造函数,利用导数研究函数的单调性,求出最值,进而得 出相应的含参不等式,从而求出参数的取值范围. (2)也可分离变量,构造函数,直接把问题转化为函数的最值问题.
跟踪训练3
(2016· 浙江大学附中模拟)已知函数 f(x)=e

全国通用2018版高考数学一轮温习第三章导数及其应用3_2_3导数与函数的综合应用课时作业文北师大版

全国通用2018版高考数学一轮温习第三章导数及其应用3_2_3导数与函数的综合应用课时作业文北师大版
令f′(x)=0,可得x=±1,
易知f(x)在(-∞,-1),(1,+∞)上单调递增,
在(-1,1)上单调递减.
若f(1)=1-3+c=0,可知c=2;
若f(-1)=-1+3+c=0,可得c=-2.
答案 -2或2
8.(2017·长沙调研)概念域为R的可导函数y=f(x)的导函数为f′(x),知足f(x)>f′(x),且f(0)=1,那么不等式 <1的解集为________.
( )
A.(-∞,7]B.(-∞,-20]
C.(-∞,0]D.[-12,7]
解析 令f(x)=x3-3x2-9x+2,那么f′(x)=3x2-6x-9,令f′(x)=0得x=-1或
x=3(舍去).
∵f(-1)=7,f(-2)=0,f(2)=-20,
∴f(x)的最小值为f(2)=-20,故m≤-20.
因为f(x)存在零点,因此 ≤0,从而k≥e.
当k=e时,f(x)在区间(1, )上单调递减,且f( )=0,因此x= 是f(x)在区间(1, ]上的唯一零点.
当k>e时,f(x)在区间(0, )上单调递减,且f(1)= >0,f( )= <0,
因此f(x)在区间(1, ]上仅有一个零点.
综上可知,假设f(x)存在零点,那么f(x)在区间(1, ]上仅有一个零点.
( )
A.3f(1)<f(3)B.3f(1)>f(3)
C.3f(1)=f(3)D.f(1)=f(3)
解析 由于f(x)>xf′(x),那么 ′= <0恒成立,因此 在R上是单调递减函数,
∴ < ,即3f(1)>f(3).
答案 B
13.(2017·安徽江南名校联考)已知x∈(0,2),假设关于x的不等式 < 恒成立,那么实数k的取值范围为________.

2018版高考数学全国人教B版理大一轮复习课件:第三章

2018版高考数学全国人教B版理大一轮复习课件:第三章

减去 f(x)在[a,b]上 表示位于 x 轴上方的曲边梯形的面积______
有正有负 位于 x 轴下方的曲边梯形的面积
2.定积分的性质
a
b k f(x)dx b (1) k 为常数). kf(x)dx=___________( a b f1(x)dx± f2(x)dx b (2) f ( x )]d x = _________________. [f1(x)± a a 2
2 2 3 (2)由定积分的几何意义知, 9 - x d x 是由曲线 y = 9 - x ,

2
0
2 3 直线 x=0,x=3,y=0 围成的封闭图形的面积.故 9 - x dx

0
π·32 9π = = . 4 4
答案
9π (1)C (2) 4
规律方法 几点:
(1)运用微积分基本定理求定积分时要注意以下
①对被积函数要先化简,再求积分; ②求被积函数为分段函数的定积分,依据定积分“对区间 的可加性”,分段积分再求和;
③若被积函数具有奇偶性时,可根据奇、偶函数在对称区
间上的定积分性质简化运算. (2)运用定积分的几何意义求定积分,当被积函数的原函数 不易找到时常用此方法求定积分.
2.(教材改编)已知质点的速度 v=10t, 则从 t=0 到 t=t0 质点所 经过的路程是( A.10t2 0 10 2 C. 3 t0 ) B.5t2 0 52 D.3t0
解析 答案 B
3.直线 y=4x 与曲线 y=x3 在第一象限内围成的封闭图形的面 积为( A.2 2
解析
) B.4 2 C.2 D.4
2 0
f(x)dx 等于(
) 4 B.5 D.不存在

高考数学一轮复习 第三章 导数及其应用 第3讲 导数的应用(二) 理(2021年最新整理)

高考数学一轮复习 第三章 导数及其应用 第3讲 导数的应用(二) 理(2021年最新整理)

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第3讲导数的应用(二)一、选择题1.若函数y=f(x)可导,则“f′(x)=0有实根"是“f(x)有极值”的().A.必要不充分条件B.充分不必要条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件答案A2.已知函数f(x)=x3+ax2+(a+6)x+1有极大值和极小值,则实数a的取值范围是().A.(-1,2)B.(-∞,-3)∪(6,+∞)C.(-3,6) D.(-∞,-1)∪(2,+∞)解析f′(x)=3x2+2ax+(a+6),因为函数有极大值和极小值,所以f′(x)=0有两个不相等的实数根,所以Δ=4a2-4×3(a+6)>0,解得a<-3或a>6。

答案B3.设f(x)是一个三次函数,f′(x)为其导函数,如图所示的是y=x·f′(x)的图象的一部分,则f(x)的极大值与极小值分别是 ( ).A.f(1)与f(-1)B.f(-1)与f(1)C.f(-2)与f(2) D.f(2)与f(-2)解析由图象知f′(2)=f′(-2)=0。

∵x>2时,y=x·f′(x)〉0,∴f′(x)〉0,∴y =f(x)在(2,+∞)上单调递增;同理f(x)在(-∞,-2)上单调递增,在(-2,2)上单调递减,∴y=f(x)的极大值为f(-2),极小值为f(2),故选C.答案C4.设a∈R,函数f(x)=e x+a·e-x的导函数是f′(x),且f′(x)是奇函数.若曲线y=f(x)的一条切线的斜率是32,则切点的横坐标为( )A.ln2 B.-ln2C。

2018版高考数学一轮复习第三章导数及其应用3.3导数的综合应用真题演练集训理新人教A版

2018版高考数学一轮复习第三章导数及其应用3.3导数的综合应用真题演练集训理新人教A版

2018版高考数学一轮复习第三章导数及其应用3.3导数的综合应用真题演练集训理新人教A 版1. [2015 •新课标全国卷I]设函数f (x ) = e x (2x — 1) — ax + a ,其中a < 1,若存在唯一的整数X 0使得f (x 。

)< 0,则a 的取值范围是();3 3、 B _-2e , 4C. _2e ,4 答案:De— ] — 1] + a + a 》0,匕? X 1 — 1 — a + a > 0, 又 a < 1,/a < 1,故选 D.2e1 3 3A- y =云x -5x 234B y= 125x — 5x3 3C. y =换x — x1D y =— 125x + 5x答案:A解析:设所求函数解析式为 y = f (x ),由题意知 f (5) =— 2, f ( — 5) = 2,且 f ' ( ± 5) = 0, 代入验证易得y = 存3 — 3x 符合题意,故选 A.2. [2014 •陕西卷]如图,某飞行器在4千米高空水平飞行, 从距着陆点A 的水平距离10 千米处开始下降,已知下降飞行轨迹为某三次函数图象的一部分, 则该函数的解析式为(A. -2e ,1解析:•/ f (0) =— 1 + a < 0,/ x o = 0.又X 0= 0是唯一的整数,•••列,解得3 23. [2014 •辽宁卷]当x€ [—2,1]时,不等式ax -x + 4X+ 3>0恒成立,则实数a的取值范围是()A. [ —5,—3]C. [ —6, —2]D. [ —4, —3]答案:C解析:当x = 0时,ax3—x2+ 4x+ 3>0变为3>0恒成立,即a€ R.3 2当x € (0,1]时,ax > x —4x —3,x2—4x—3a> 3 ---- ,x仍设 $ (x) = x —4x—32"x —4x—3max 」x 2— 4x — 3 $(X )=x^~x 2 — 8x — 94x••• $ (x )在(0,1]上单调递增, $ ( x ) max = $ (1) =— 6.• a 》一6.x — 4x — 3 |3min.'x 一当 x € [ — 2, — 1)时,$ (x ) v 0;当 x € ( — 1,0)时,$ '(x ) >0..•.当x =— 1时,$ (x )有极小值,即为最小值. 十•.,、 .,八 1 + 4— 3 - - _ - 而 $ (x ) min = $ ( — 1) = ~ =— 2 , • a W — 2. 综上可知,a 的取值范围为[—6,— 2].x24. [2016 •新课标全国卷I ]已知函数f (x ) = (x — 2)e + a (x — 1)有两个零点. (1)求a 的取值范围;(2)设x i , X 2是f (x )的两个零点,证明:x i + X 2<2. (1) 解:f'(x) = (x - 1)e x + 2a (x - 1) = (x -1) • (e x + 2a ). (i )设 a = 0,则 f (x ) = (x - 2)e x , f (x )只有一个零点. (ii )设 a >0,则当 x € ( —8, 1)时,f '(x )<0 ; 当 x € (1 ,+8)时,f '(x )>0.所以f (x )在(-8, 1)上单调递减,在(1 ,+8)上单调递增.a又 f (1) =- e , f (2) = a ,取 b 满足 b <0 且 b <ln 空,贝Ua 2 i ,z2 3f (b )>2(b — 2) + a (b - 1) = a b -尹 >0,故f (x )存在两个零点.(iii)设 a <0,由 f '( x ) = 0 得 x = 1 或 x = ln( - 2a ).e当 x € [ — 2,0)时,a <2x — 4x —$'(x )=-^7x+1> 0,若a>- ,^U In( —2a) < 1,故当x € (1 ,+8)时,f '(x)>0 ,因此f (x)在(1 ,+8)上单调递增.又当X W1时,f (x)<0,所以f (x)不存在两个零点.e若a<-,则ln( -2a)>1,故当x€ (1 , ln( —2a))时,f '(x)<0 ;当x € (ln( - 2a), + 8)时,f'(x)>0.因此f(x)在(1 , ln( -2a))上单调递减,在(ln( -2a) ,+8)上单调递增.又当x wi时f (x)<0,所以f (x)不存在两个零点.综上,a的取值范围为(0,+8).(2) 证明:不妨设X1<X2.由(1)知,X1 € ( -8, 1) , X2€ (1 ,+8) , 2-X2€ (-8, 1), 又f (X)在(-8, 1)上单调递减,所以X1 + X2<2 等价于f(X1)>f (2 -X2),即f (2 -X2)<0.由于f (2 - X2) =- X2e2-x2 + a(X2- 1)2,而f(X2)= (X2-2)e 2+ a(x2- 1) = 0,所以f (2 —X2) =- X2e2-x2 —(X2 —2)e x2.设g(x) =- x e2-x- (x-2)e :则g'(x) = (x- 1)(e 2-x- e x).所以当x>1 时,g'(x)<0,而g(1) = 0,故当x>1 时,g(x)<0.从而g(X2) = f (2 - X2)<0,故刘 + X2<2.5. [2015 •新课标全国卷n ]设函数f (x) = e mx+ x2- mx(1) 证明:f (x)在(-8, 0)单调递减,在(0,+8)单调递增;(2) 若对于任意X1, X2€ [ - 1,1],都有|f(x" -f(X2)| <e- 1,求m的取值范围.⑴证明:f '(x) = m(e mx- 1) + 2x.若m^0,则当x€ ( —a, 0)时,e mx-1<0, f'(x)<0 ;当x € (0,+a)时,e mx- 1 >0, f'(x)>0.若m<0,则当x€ ( -a, 0)时,e mx- 1>0, f '(x)<0 ;当x € (0,+a)时,e m—1<0, f'(x)>0.所以,f (x)在(-a, 0)上单调递减,在(0,+a )上单调递增.(2)解:由⑴ 知,对任意的m, f(x)在[-1,0]上单调递减,在[0,1]上单调递增,故f (x) 在x= 0处取得最小值.所以对于任意X1, x?€ [- 1,1], |f(xd - f(X2)| < e- 1的充要条件是f 1 -f 0 叙-1,f -1 - f U 勺-1,匚me - e- 1,I -me + me e- 1.设函数g(t) = e(-1 - e+ 1,贝U g'(t) = e(- 1.当t<0时,g'(t)<0 ;当t>0 时,g'(t)>0.故g(t)在(-a, 0)上单调递减,在(0,+a )上单调递增.一 1又g(1) = 0, g( - 1) = e + 2- e<0,故当t € [- 1,1]时,g(t) e0.当[- 1,1]时,g( m) < 0, g( - m) < 0,即①式成立;当m>1时,由g( t)的单调性,g( m>0,即e m- m>e -1 ;当m<- 1 时,g( - m)>0,即e-m+ m>e- 1.综上,m的取值范围是[—1,1].3 16. [2015 •新课标全国卷I ]已知函数f (x) = x + ax+-,g(x) =- In x.4(1) 当a为何值时,x轴为曲线y = f(x)的切线;(2) 用min{ m, n}表示m,n 中的最小值,设函数h(x) = min{f(x), g(x)}( x>0),讨论h(x)零点的个数.解:(1)设曲线y = f (x)与x轴相切于点(x o,0),则f(x o) = 0, f'(x o) = 0,即3 1X o+ ax。

2018版高考数学(文)(全国)一轮复习练习 第三章 导数及其应用 3-2-1含答案

2018版高考数学(文)(全国)一轮复习练习 第三章 导数及其应用 3-2-1含答案

第2讲导数在研究函数中的应用第1课时导数与函数的单调性基础巩固题组(建议用时:40分钟)一、选择题1.函数f(x)=x-ln x的单调递减区间为( )A.(0,1)B.(0,+∞)C.(1,+∞) D.(-∞,0)∪(1,+∞)解析函数的定义域是(0,+∞),且f′(x)=1-错误!=错误!,令f′(x)<0,解得0<x<1,所以单调递减区间是(0,1).答案A2.(2015·陕西卷)设f(x)=x-sin x,则f(x)()A.既是奇函数又是减函数B.既是奇函数又是增函数C.是有零点的减函数D.是没有零点的奇函数解析因为f′(x)=1-cos x≥0,所以函数为增函数,排除选项A和C。

又因为f(0)=0-sin 0=0,所以函数存在零点,排除选项D,故选B。

答案B3。

已知定义在R上的函数f(x),其导函数f′(x)的大致图像如图所示,则下列叙述正确的是()A.f(b)>f(c)〉f(d)B.f(b)>f(a)〉f(e)C.f(c)>f(b)>f(a)D.f(c)〉f(e)〉f(d)解析依题意得,当x∈(-∞,c)时,f′(x)〉0,因此,函数f(x)在(-∞,c)上是增函数,由a〈b〈c,所以f(c)〉f(b)〉f(a).答案C4.若函数f(x)=2x3-3mx2+6x在区间(2,+∞)上为增函数,则实数m的取值范围为( ) A.(-∞,2)B.(-∞,2]C。

错误!D。

错误!解析∵f′(x)=6x2-6mx+6,当x∈(2,+∞)时,f′(x)≥0恒成立,即x2-mx+1≥0恒成立,∴m≤x+错误!恒成立.令g(x)=x+错误!,g′(x)=1-错误!,∴当x>2时,g′(x)>0,即g(x)在(2,+∞)上单调递增,∴m≤2+错误!=错误!.答案D5.(2017·上饶模拟)函数f(x)的定义域为R,f(-1)=2,对任意x∈R,f′(x)>2,则f(x)>2x+4的解集为( )A.(-1,1)B.(-1,+∞)C.(-∞,-1)D.(-∞,+∞)解析由f(x)〉2x+4,得f(x)-2x-4〉0,设F(x)=f(x)-2x-4,则F′(x)=f′(x)-2,因为f′(x)〉2,所以F′(x)〉0在R上恒成立,所以F(x)在R上单调递增.又F(-1)=f(-1)-2×(-1)-4=2+2-4=0,故不等式f(x)-2x-4〉0等价于F(x)〉F(-1),所以x〉-1。

浙江版2018年高考数学一轮复习(讲练测):专题3.3利用导数研究函数的单调性(练)有解析

浙江版2018年高考数学一轮复习(讲练测):专题3.3利用导数研究函数的单调性(练)有解析

专题3.3 利用导数研究函数的单调性A 基础巩固训练1.已知函数()321f x x ax x =-+--在(),-∞+∞上是单调函数,则实数a 的取值范围是( )A .(),3,⎡-∞+∞⎣B . ((),3,-∞+∞C .⎡⎣D .( 【答案】C 【解析】、2.若函数f (x )的导函数2'()43f x x x =+﹣,则使得函数(1)f x -单调递减的一个充分不必要条件是x ∈( )A .[2,4]B .[2,3]C .[0,1]D .[3,5] 【答案】B 【解析】试题分析:设=)(x g (1)f x -,所以)(')('1-=x f x g 31412+---=)()(x x ))((42--=x x .由0<)('x g 得,42<<x 所以函数)(x g 的单调递减区间为),(42.要使函数(1)f x -单调递减的一个充分不必要条件是M ,需有集合M 真包含于集合),(42,显然答案B 符合.故选B .3.已知)(x f 是定义域,值域都为(0,)+∞的函数, 满足2()()0f x xf x '+>,则下列不等式正确的是( )A .2016(2016)2015(2015)f f >,B . 2016(2016)2015(2015)f f <C.332015(2015)2016(2016)f f < D.332015(2015)2016(2016)f f > 【答案】C 【解析】4.已知()f x 在R 上可导,且2()2(2)f x x xf '=+,则(1)f -与(1)f 的大小关系是( ) (A )(1)(1)f f -= (B )(1)(1)f f -> (C )(1)(1)f f -< (D )不确定 【答案】B 【解析】()()()()()()222,222,24,28,4f x x xf f x x f f f x x x '''''=+∴=+=-=-<时,()()0,f x f x '<在(),4-∞上递减,()()11,f f ∴-> 故选B.5.设是函数的导函数,将和的图象画在同一个直角坐标系中,不可能正确的是( )【答案】D 【解析】B 能力提升训练1.已知定义在R 上的可导函数()=y f x 的导函数为()f x ',满足()()f x f x '<,且(1)y f x =+为偶函数,(2)1=f ,则不等式()<x f x e 的解集为( )A.(,0)-∞B.(0,)+∞C.4(,)-∞e D.4(,)+∞e 【答案】B 【解析】因为(1)y f x =+为偶函数,所以(1)(1)f x f x -=+,因此()()201f f ==.令()()x f x h x e=,则原不等式即为()()0h x h <.又()2()()()()x x x xf x e f x e f x f x h x e e''⋅-⋅-'==,()()f x f x '<,所以()'0h x <,所以函数()h x 在R 是减函数,所以由()()0h x h <得0x >,故选B . 2.设函数f (x )=ln (1+|x|)﹣211x+,则使得f (x )>f (2x ﹣1)成立的x 的取值范围是( ) ()f x '()f x ()y f x =()y f x '=A .(13,1) B .1,3⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭∪(1,+∞) C .(11,33-) D .11,,33⎛⎫⎛⎫-∞-+∞ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭【答案】A 【解析】因为函数()21ln(1)1f x x x =+-+为偶函数,且在0x ≥时,()21ln(1)1f x x x=+-+的导数为()221201(1)xf x x x '=+>++,既有函数()f x 在[0,)+∞单调递增,所以()(21)f x f x >-等价于()(21)f x f x >-,即21x x >-,平方得2410x x -+<,解得113x <<,故选A .3.已知函数(1)()ln 1a x f x x x -=-+在[1,)+∞上是减函数,则实数a 的取值范围为( ) A .1a < B .2a < C .2a ≤ D .3a ≤ 【答案】C4.已知()f x 是定义在R 上的偶函数,其导函数为()f x ',若()()f x f x '<,且(1)f x +(3)f x =-,(2015)2f =,则不等式1()2x f x e -<的解集为( )A .(1,)+∞B .(,)e +∞C .(,0)-∞D .1(,)e-∞ 【答案】A 【解析】因为函数()f x 是偶函数所以(1)(3)(3)f x f x f x +=-=-所以(4)()f x f x +=,即函数()f x 是周期为4的周期函数因为(2015)(45041)(1)(1)2f f f f =⨯-=-== 所以(1)2f = 设()()x f x g x e=所以2()()()()()0x x x xf x e f x e f x f xg x e e ''--'==< 所以()g x 在R 上是单调递减 不等式1()2x f x e -<等价于()2x f x e e< 即()(1)g x g < 所以1x >所以不等式1()2x f x e -<的解集为(1,)+∞故答案选A5.已知()f x 在R 上可导,且2()2(2)f x x xf '=+,则(1)f -与(1)f 的大小关系是( ) (A )(1)(1)f f -= (B )(1)(1)f f -> (C )(1)(1)f f -< (D )不确定 【答案】B 【解析】C 思维拓展训练1.【百强校】2016届福建省厦门一中高三上学期期中】设函数()'f x 是奇函数()()f x x R ∈的导函数,()10f -=,当0x >时,()()'0xf x f x -<,则使得()0f x >成立的x 的取值范围是 ( )A 、()(),10,1-∞-B 、()()1,01,-+∞C 、()(),11,0-∞--D 、()()0,11,+∞【答案】A 【解析】 设()()f x g x x =,则()g x 的导数为2'()()'()xf x f x g x x -=, ∵当x >0时总有()()'0xfx f x -<成立,即当x >0时,'()g x 恒小于0, ∴当x >0时,函数()()f x g x x=为减函数,2.已知定义在R 上的函数f (x )满足f (﹣1)=f (3)=1,f′(x )为f (x )的导函数,且导函数y=f′(x )的图象如图所示.则不等式f (x )<1的解集是( ),A .(﹣1,0)B .(﹣1,3)C .(0,3)D .(﹣∞,﹣1)(3,+∞) 【答案】B 【解析】根据函数的单调性和导数之间的关系,即可得到结论.解:由函数的图象可知,当x >0时,函数f′(x )>0,函数单调递增,当x <0时,函数f′(x )<0,函数单调递减,且当x=0时,函数取得极小值f (0), ∵f(﹣1)=f (3)=1,∴当0≤x<3时,f (x )<1,当﹣1<x <0时,f (x )<1, 综上不等式f (x )<1的解为当﹣1<x <3时, 即不等式的解集为(﹣1,3), 故选:B3.已知函数()=-xaf x x e 存在单调递减区间,且()=y f x 的图象在0=x 处的切线l 与曲线xy e =相切,符合情况的切线l ( )(A )有3条 (B )有2条 (C ) 有1条 (D )不存在 【答案】D 【解析】/1()1x a f x e a =-,依题意可知,/1()10xa f x e a =-<在(,)-∞+∞有解,①0a <时,/()0f x < 在(,)-∞+∞无解,不符合题意;②0a >时, /()0ln ln x axf x a e a x a a a>⇔>⇔>⇔<符合题意,所以0a >. 易知,曲线)(x f y =在0=x 的切线l 的方程为1)11(--=x ay . 假设l 与曲线x y =e 相切,设切点为),(00y x4.设函数()ln 1af x x x =+-(0>a ). 当301=a 时,求函数)(x f 的单调区间; 【答案】函数单调增区间为:)65,0(,),56(+∞;单调减区间为:)1,65(,)56,1(. 【解析】函数)(x f 的定义域为),1()1,0(+∞ , 当301=a 时,2)1()56)(65()(---='x x x x x f , 令:()0f x '>,得:56>x 或65<x ,所以函数单调增区间为:)65,0(,),56(+∞ 0)(>'x f ,得:5665<<x ,所以函数单调减区间为:)1,65(,)56,1(5.已知函数23()1(0),()f x ax a g x x bx =+>=+.(1)若曲线()y f x =与曲线()y g x =在它们的交点(1,c)处具有公共切线,求a ,b 的值; (2)当24a b =时,求函数()()f x g x +的单调区间. 【答案】(1) 3.a b ==(2)单调递增区间是,,,26a a ⎛⎫⎛⎫-∞-+∞ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭单调递减区间为,)26a a -(-. 【解析】(1)f′(x)=2ax ,g′(x)=3x 2+b ,由已知可得(1)1(1)123f a cg b c a b =+=⎧⎪=+=⎨⎪=+⎩解得 3.a b ==(2)令()()()()2232213244a a F x f x g x x ax x F x x ax '=+=+++,=++,。

高考数学一轮复习 第三章 导数及其应用 3.2 导数与函数的单调性、极值、最值真题演练集训 理 新人

高考数学一轮复习 第三章 导数及其应用 3.2 导数与函数的单调性、极值、最值真题演练集训 理 新人

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性、极值、最值真题演练集训理新人教A版1.[2015·新课标全国卷Ⅱ]设函数f′(x)是奇函数f(x)(x∈R)的导函数,f(-1)=0,当x>0时,xf′(x)-f(x)<0,则使得f(x)>0成立的x的取值范围是()A.(-∞,-1)∪(0,1)B.(-1,0)∪(1,+∞)C.(-∞,-1)∪(-1,0)D.(0,1)∪(1,+∞)答案:A解析:设y=g(x)=错误!(x≠0),则g′(x)=错误!,当x〉0时,xf′(x)-f(x)〈0,∴g′(x)〈0,∴g(x)在(0,+∞)上为减函数,且g(1)=f(1)=-f(-1)=0.∵f(x)为奇函数,∴g(x)为偶函数,∴g(x)的图象的示意图如图所示.当x>0,g(x)>0时,f(x)>0,0<x<1;当x<0,g(x)<0时,f(x)>0,x<-1。

∴使得f(x)>0成立的x的取值范围是(-∞,-1)∪(0,1),故选A。

2.[2015·福建卷]若定义在R上的函数f(x)满足f(0)=-1,其导函数f′(x)满足f′(x)>k〉1,则下列结论中一定错误的是()A.f错误!<错误!B.f错误!>错误!C.f错误!<错误!D.f错误!>错误!答案:C解析:令g(x)=f(x)-kx+1,则g(0)=f(0)+1=0,g错误!=f错误!-k·错误!+1=f错误!-错误!。

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基础巩固题组 (建议用时:40分钟)一、选择题1.(2016·四川卷)已知a 为函数f (x )=x 3-12x 的极小值点,则a =( ) A.-4B.-2C.4D.2解析 f ′(x )=3x 2-12,∴x <-2时,f ′(x )>0,-2<x <2时,f ′(x )<0,x >2时, f ′(x )>0,∴x =2是f (x )的极小值点. 答案 D2.函数f (x )=12x 2-ln x 的最小值为( ) A.12B.1C.0D.不存在解析 f ′(x )=x -1x =x 2-1x ,且x >0.令f ′(x )>0,得x >1;令f ′(x )<0,得0<x <1.∴f (x )在x =1处取得极小值也是最小值,且f (1)=12-ln 1=12. 答案 A3.(2017·合肥模拟)已知函数f (x )=x 3+bx 2+cx 的图象如图所示,则x 21+x 22等于( )A.23B.43C.83D.163解析 由图象可知f (x )的图象过点(1,0)与(2,0),x 1,x 2是函数f (x )的极值点,因此1+b +c =0,8+4b +2c =0,解得b =-3,c =2,所以f (x )=x 3-3x 2+2x ,所以f ′(x )=3x 2-6x +2.x 1,x 2是方程f ′(x )=3x 2-6x +2=0的两根,因此x 1+x 2=2,x 1x 2=23,所以x 21+x 22=(x 1+x 2)2-2x 1x 2=4-43=83. 答案 C4.(2017·绍兴调研)已知函数f (x )=e x -x 2,若∀x ∈[1,2],不等式-m ≤f (x )≤m 2-4恒成立,则实数m 的取值范围是( ) A.(-∞,1-e] B.[1-e ,e] C.[-e ,e +1]D.[e ,+∞)解析 因为f (x )=e x -x 2,所以f ′(x )=e x -2x ,令g (x )=f ′(x ),所以g ′(x )=e x -2,因为x ∈[1,2],所以g ′(x )=e x -2>0,故f ′(x )=e x -2x 在[1,2]上是增函数,故f ′(x )=e x -2x ≥e -2>0;故f (x )=e x -x 2在[1,2]上是增函数,故e -1≤e x -x 2≤e 2-4;故-m ≤f (x )≤m 2-4恒成立可化为-m ≤e -1≤e 2-4≤m 2-4;故m ≥e. 答案 D5.(2017·东北四校联考)已知函数f (x )=x 3+ax 2+(a +6)x +1有极大值和极小值,则实数a 的取值范围是( ) A.(-1,2) B.(-∞,-3)∪(6,+∞) C.(-3,6)D.(-∞,-1)∪(2,+∞)解析 ∵f ′(x )=3x 2+2ax +(a +6), 由已知可得f ′(x )=0有两个不相等的实根. ∴Δ=4a 2-4×3(a +6)>0,即a 2-3a -18>0, ∴a >6或a <-3. 答案 B 二、填空题6.函数f (x )=x 33+x 2-3x -4在[0,2]上的最小值是________.解析 f ′(x )=x 2+2x -3,由f ′(x )=0,x ∈[0,2], 得x =1.比较f (0)=-4,f (1)=-173, f (2)=-103,可知最小值为-173. 答案 -1737.已知函数f (x )=x 3+ax 2+bx -a 2-7a 在x =1处取得极大值10,则ab 的值为________.解析 由题意知,f ′(x )=3x 2+2ax +b ,f ′(1)=0,f (1)=10,即⎩⎨⎧3+2a +b =0,1+a +b -a 2-7a =10,解得⎩⎨⎧a =-2,b =1或⎩⎨⎧a =-6,b =9,经检验⎩⎨⎧a =-6,b =9满足题意,故a b =-23.答案 -238.(2017·金华月考)函数f (x )=x 3-3ax +b (a >0)的极大值为6,极小值为2,则f (x )的单调递减区间是________;函数的极大值为________. 解析 令f ′(x )=3x 2-3a =0,得x =±a , 则f (x ),f ′(x )随x 的变化情况如下表:⎩(a )3-3a a +b =2,解得⎩⎨⎧a =1,b =4.f (x )=x 3-3x +4,所以f (x )的单调递减区间是(-1,1),当x =-a =-1时,f (x )极大=f (-1)=6. 答案 (-1,1) 6 三、解答题9.(2017·丽水检测)设f (x )=e x1+ax 2,其中a 为正实数.(1)当a =43时,求f (x )的极值点;(2)若f (x )为R 上的单调函数,求实数a 的取值范围.解 对f (x )求导得f ′(x )=e x·1+ax 2-2ax (1+ax 2)2.①(1)当a =43时,若f ′(x )=0,则4x 2-8x +3=0, 解得x 1=32,x 2=12.结合①,可知所以x 1=32是极小值点,x 2=12是极大值点.(2)若f(x)为R上的单调函数,则f′(x)在R上不变号,结合①与条件a>0,知ax2-2ax+1≥0在R上恒成立,即Δ=4a2-4a=4a(a-1)≤0,由此并结合a>0,知0<a≤1.所以实数a的取值范围为{a|0<a≤1}.10.已知函数f(x)=(x-k)e x.(1)求f(x)的单调区间;(2)求f(x)在区间[0,1]上的最小值.解(1)由题意知f′(x)=(x-k+1)e x.令f′(x)=0,得x=k-1.f(x)与f′(x)随x的变化情况如下表:所以,f(x)). (2)当k-1≤0,即k≤1时,f(x)在[0,1]上单调递增,所以f(x)在区间[0,1]上的最小值为f(0)=-k;当0<k-1<1,即1<k<2时,f(x)在[0,k-1]上单调递减,在[k-1,1]上单调递增,所以f(x)在区间[0,1]上的最小值为f(k-1)=-e k-1;当k-1≥1,即k≥2时,f(x)在[0,1]上单调递减,所以f(x)在区间[0,1]上的最小值为f(1)=(1-k)e.综上,当k≤1时,f(x)在[0,1]上的最小值为f(0)=-k;当1<k<2时,f(x)在[0,1]上的最小值为f(k-1)=-e k-1;当k≥2时,f(x)在[0,1]上的最小值为f(1)=(1-k)e.能力提升题组(建议用时:30分钟)11.函数f(x)=xe x()A.仅有最小值12eB.仅有最大值12eC.有最小值0,最大值12eD.无最值解析 函数f (x )的定义域为[0,+∞),f ′(x )=1-2x 2x e x ,∴当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12时,f ′(x )>0,f (x )递增;当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞时,f ′(x )<0,f (x )递减.又f (0)=0,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=12e ,当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞时,f (x )>0,∴f (x )min =0,f (x )max =12e . 答案 C12.(2017·长沙调研)若函数f (x )=13x 3+x 2-23在区间(a ,a +5)上存在最小值,则实数a 的取值范围是( ) A.[-5,0)B.(-5,0)C.[-3,0)D.(-3,0)解析 由题意,f ′(x )=x 2+2x =x (x +2),故f (x )在(-∞,-2),(0,+∞)上是增函数,在(-2,0)上是减函数,作出其图象如图所示.令13x 3+x 2-23=-23得,x =0或x =-3,则结合图象可知,⎩⎨⎧-3≤a <0,a +5>0,解得a ∈[-3,0),故选C. 答案 C13.(2017·湖州调研)已知函数F (x )=1-x x +k ln x (其中k <1e 且k ≠0),则F (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤1e ,e 上的最大值为________,最小值为________.解析 F (x )=1-x x +k ln x (x >0),∴F ′(x )=(1-x )′x -(1-x )x ′x 2+k x =kx -1x 2.①若k <0,在⎣⎢⎡⎦⎥⎤1e ,e 上,恒有k ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1k x 2<0,∴F (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤1e ,e 上单调递减,F (x )min =F (e)=1-e e +k =1e +k -1,F (x )max =F ⎝ ⎛⎭⎪⎫1e =e -k -1.②k >0时,∵k <1e ,∴1k >e ,x -1k <0,∴k ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1k x 2<0,∴F (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤1e ,e 上单调递减,∴F (x )min =F (e)=1-e e +k =1e +k -1.F (x )max =F ⎝ ⎛⎭⎪⎫1e =e -k -1.综上所述,当k ≠0且k <1e 时,F (x )max =e -k -1,F (x )min =1e +k -1. 答案 e -k -1 1e +k -114.(2017·济南模拟)设函数f (x )=ln(x +a )+x 2.(1)若当x =-1时,f (x )取得极值,求a 的值,并讨论f (x )的单调性; (2)若f (x )存在极值,求a 的取值范围,并证明所有极值之和大于ln e 2. 解 (1)f ′(x )=1x +a+2x ,依题意,有f ′(-1)=0,故a =32. 从而f ′(x )=(2x +1)(x +1)x +32,且f (x )的定义域为⎝ ⎛⎭⎪⎫-32,+∞, 当-32<x <-1时,f ′(x )>0; 当-1<x <-12时,f ′(x )<0; 当x >-12时,f ′(x )>0.∴f (x )在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫-32,-1,⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,+∞上单调递增,在⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,-12上单调递减.(2)f (x )的定义域为(-a ,+∞),f ′(x )=2x 2+2ax +1x +a .方程2x 2+2ax +1=0的判别式Δ=4a 2-8,①若Δ≤0,即-2≤a ≤2时,f ′(x )≥0,故f (x )无极值.②若Δ>0,即a <-2或a >2,则2x 2+2ax +1=0有两个不同的实根,x 1=-a -a 2-22,x 2=-a +a 2-22.当a <-2时,x 1<-a ,x 2<-a , 故f ′(x )>0在定义域上恒成立, 故f (x )无极值.当a >2时,-a <x 1<x 2,故f (x )在(-a ,x 1)上递增,(x 1,x 2)上递减,(x 2,+∞)上递增.故f (x )在x =x 1,x =x 2取得极值.综上,f (x )存在极值时,a 的取值范围为(2,+∞). 由上可知,x 1+x 2=-a ,x 1x 2=12.所以,f (x )的极值之和为f (x 1)+f (x 2)=ln(x 1+a )+x 21+ln(x 2+a )+x 22 =ln(-x 2)+ln(-x 1)+(x 21+x 22)=ln(x 1x 2)+(x 1+x 2)2-2x 1x 2 =ln 12+a 2-1>ln 12+(2)2-1=ln e 2.15.若函数f (x )=ax 3-bx +4,当x =2时,函数f (x )有极值-43. (1)求函数f (x )的解析式;(2)若函数f (x )=k 有3个解,求实数k 的取值范围. 解 (1)对函数f (x )求导得:f ′(x )=3ax 2-b , 由题意⎩⎪⎨⎪⎧f ′(2)=12a -b =0,f (2)=8a -2b +4=-43,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =13,b =4.∴函数f (x )的解析式为f (x )=13x 3-4x +4.(2)由(1)可得:f ′(x )=x 2-4=(x -2)(x +2), 令f ′(x )=0,得x =2或x =-2.当x 变化时,f ′(x ),f (x )的变化情况如下表:因此,当x =-2时,f (x )有极大值283; 当x =2时,f (x )有极小值-43.∴函数f (x )=13x 3-4x +4的图象大致如图所示.因为方程f (x )=k 的解的个数即为y =k 与y =f (x )的交点个数. 所以实数k 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫-43,283.。

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