2016-2017学年高中数学人教版选修1-1习题:第3章 导数及其应用3.3.2
2016-2017学年高中数学人教版选修1-1习题:第3章 导数及其应用3.3.2 含解析
选修1-1第三章3。
33。
3.2一、选择题1.函数f(x)的定义域为开区间(a,b),导函数f′(x)在(a,b)内的图象如图所示,则函数f(x)在开区间(a,b)内有极小值点错误!()A.1个B.2个C.3个D.4个[答案] A[解析]极小值点应有先减后增的特点,即f′(x)〈0→f′(x)=0→f′(x)〉0.由图象可知只有1个极小值点.2.已知函数y=x3-3x+c的图象与x轴恰有两个公共点,则c=错误!()A.-2或2 B.-9或3C.-1或1 D.-3或1[答案] A[解析]∵y′=3x2-3,∴当y′=0时,x=±1,则x,y′,y的变化情况如下表:x (-∞,-1)-1(-1,1)1(1,+∞)y′+-+y ↗c+2↘c-2↗因此,当函数图象与x轴恰有两个公共点时,必有c+2=0或c-2=0,∴c=-2或c =2.3.(2016·四川)已知a为函数f(x)=x3-12x的极小值点,则a=错误!()A.-4 B.-2C.4 D.2[答案] D[解析]f′(x)=3x2-12,令f′(x)>0得x<-2或x〉2,令f′(x)〈0得-2〈x<2,∴f(x)在(-∞,-2),(2,+∞)上单调递增,在(-2,2)上单调递减,∴当x=2时,f(x)取极小值,即2是函数f(x)的极小值点,故a=2。
4.设函数f(x)=x e x,则错误!()A.x=1为f(x)的极大值点B.x=1为f(x)的极小值点C.x=-1为f(x)的极大值点D.x=-1为f(x)的极小值点[答案] D[解析]f′(x)=e x+x e x=e x(1+x),令f′(x)>0,得x>-1,令f′(x)〈0,得x<-1,∴函数f(x)在(-∞,-1)上递减,在(-1,+∞)上递增,∴当x=-1时,f(x)取得极小值.5.设函数f(x)=错误!+ln x,则错误!()A.x=错误!为f(x)的极大值点B.x=错误!为f(x)的极小值点C.x=2为f(x)的极大值点D.x=2为f(x)的极小值点[答案] D[解析]本节考查了利用导数工具来探索其极值点问题.f′(x)=-错误!+错误!=错误!(1-错误!),由f′(x)=0可得x=2.当0〈x<2时,f′(x)<0,f(x)递减,当x〉2时,f′(x)〉0,∴f(x)单调递增.所以x=2为极小值点.对于含有对数形式的函数在求导时,不要忽视定义域.6.若a>0,b>0,且函数f(x)=4x3-ax2-2bx+2在x=1处有极值,则ab的最大值等于错误!()A.2 B.3C.6 D.9[答案] D[解析]f′(x)=12x2-2ax-2b,由条件知f′(1)=0,∴a+b=6,∴ab≤(错误!)2=9,等号在a=b=3时成立,故选D.二、填空题7.函数f(x)=-错误!x3+错误!x2+2x取得极小值时,x的值是________.错误![答案]-1[解析]f′(x)=-x2+x+2=-(x-2)(x+1),令f′(x)>0得-1<x<2,令f′(x)〈0,得x〈-1或x>2,∴函数f(x)在(-∞,-1),(2,+∞)上递减,在(-1,2)上递增,∴当x=-1时,函数f(x)取得极小值.8.(2015·陕西文)函数y=x e x在其极值点处的切线方程为________.导学号 92600689 [答案]y=-错误![解析]∵y=x e x,∴y′=e x+x e x=e x(x+1),当x=-1时y有极小值,此时y|x=-1=-错误!,而y′|x=-1=0,∴切线方程为y=-错误!.9.(2016·河南郑州高二检测)已知函数f(x)=2f′(1)ln x-x,则f(x)的极大值为________.导学号 92600690[答案]2ln 2-2[解析]函数f(x)的定义域为(0,+∞),由于函数f(x)=2f′(1)ln x-x.则f′(x)=2f′(1)×错误!-1(x>0),f′(1)=2f′(x)-1,故f′(1)=1,得到f′(x)=2×错误!-1=错误!,令f′(x)〉0,解得x<2,令f′(x)〈0,解得x>2,。
高中数学人教版选修1-1习题:第3章 导数及其应用3.1.3 含解析
选修1-1 第三章 3.1 3.1.3一、选择题1.函数y=f(x)在x=x0处的导数f ′(x0)的几何意义是导学号 92600557 ( )A.在点x0处的斜率B.在点(x0,f(x0))处的切线与x轴所夹的锐角的正切值C.曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处切线的斜率D.点(x0,f(x0))与点(0,0)连线的斜率[答案] C[解析] 由导数的几何意义可知函数y=f(x)在x=x0的导数f ′(x0),即为曲线在点(x0,f(x0))处的切线的斜率.2.曲线y=x3在点P处的切线斜率为3,则点P的坐标为导学号 92600558 ( )A.(-2,-8) B.(1,1),(-1,-1)C.(2,8) D.(-12,-18)[答案] B[解析] ∵y=x3,∴y′=limΔx→0(x+Δx)3-x3Δx=limΔx→0Δx3+3x·Δx2+3x2·ΔxΔx=limΔx→0(Δx2+3x·Δx+3x2)=3x2. 令3x2=3,得x=±1,∴点P的坐标为(1,1),(-1,-1).3.(2016·重庆一中高二月考)已知曲线y=f(x)在x=5处的切线方程是y=-x+8,则f(5)及f′(5)分别为导学号 92600559( )A.3,3 B.3,-1C.-1,3 D.-1,-1[答案] B[解析] 由已知得f(5)=-5+8=3,f′(5)=-1,故选B.4.曲线y=x3-2x+1在点(1,0)处的切线方程为导学号 92600560( ) A.y=x-1 B.y=-x+1C.y=2x-2 D.y=-2x+2[答案] A[解析]∵f ′(x)=limΔx→0(Δx+x)3-2(Δx+x)+1-x3+2x-1Δx=limΔx→0Δx3+3x·Δx2+3x2·Δx-2ΔxΔx=limΔx→0(Δx2+3x·Δx+3x2-2)=3x2-2,∴f ′(1)=3-2=1,∴切线的方程为y=x-1.5.已知曲线f(x)=12x2+2x的一条切线斜率是4,则切点的横坐标为导学号 92600561( )A.-2 B.-1 C.1 D.2[答案] D[解析] Δy=f(x+Δx)-f(x)=12(x+Δx)2+2(x+Δx)-12x2-2x=x·Δx+12(Δx)2+2Δx,∴ΔyΔx=x+12Δx+2,∴f ′(x)=limΔx→0ΔyΔx=x+2.设切点坐标为(x0,y0),则f ′(x0)=x0+2.由已知x0+2=4,∴x0=2,故选D.6.(2016·山东临沂一中高二检测)已知函数f(x)的图象如图所示,f′(x)是f(x)的导函数,则下列结论正确的是导学号 92600562( )A.0<f′(2)<f′(3)<f(3)-f(2) B.0<f′(3)<f(3)-f(2)<f′(2)C.0<f′(3)<f′(2)<f(3)-f(2) D.0<f(3)-f(2)<f′(2)<f′(3)[答案] B[解析] 从图象上可以看出f(x)在x=2处的切线的斜率比在x=3处的斜率大,且均为正数,所以有0<f′(3)<f′(2),此两点处的斜率f(3)-f(2)3-2比f(x)在x=2处的切线的斜率小,比f(x)在x=3处的切线的斜率大,所以0<f′(3)<f(3)-f(2)<f′(2),故选B.二、填空题7.已知函数f(x)=x3+2,则f ′(2)=________.导学号 92600563[答案] 12。
2016-2017学年高中数学人教A版选修1-1 第三章导数及其应用 3.1.3
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第二十一页,编辑于星期五:十六点 二十二分。
(2)已知曲线 C:y=x3-x+2,求曲线过点 P(1,2)的切线方程.
【导学号:26160071】
【自主解答】 设切点为(x0,x30-x0+2),则得 y′|x=x0
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第二十三页,编辑于星期五:十六点 二十二分。
利用导数的几何意义求切线方程的方法 1.若已知点(x0,y0)在已知曲线上,则先求出函数 y=f(x)在点 x0 处的导数, 然后根据直线的点斜式方程,得切线方程 y-y0=f′(x0)(x-x0). 2.若题中所给的点(x0,y0)不在曲线上,首先应设出切点坐标,然后根据 导数的几何意义列出等式,求出切点坐标,进而求出切线方程.
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第三页,编辑于星期五:十六点 二十二分。
导数的几何意义
1.设点 P(x0,f(x0)),Pn(xn,f(xn))是曲线 y=f(x)上不同的点,当点 Pn(xn, f(xn))(n=1,2,3,4…)沿着曲线 f(x)趋近于点 P(x0,f(x0))时,割线 PPn 趋近于确定的 位置,这个确定位置的直线 PT 称为过点 P 的___切_线_____,且 PT 的斜率 k=xnl→imx0 fxxnn--xf0x0=_f_′(_x_0)_____.
判断(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)直线与曲线相切则直线与已知曲线只有一个公共点.( ) (2)过曲线上的一点作曲线的切线,这点一定是切点.( ) (3)若 f′(x0)不存在,则曲线 y=f(x)在点(x0,f(x0))处无切线.( ) 【答案】 (1)× (2)× (3)×
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第三章 导数及其应用
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2.若函数 f(x)=2x2 的图象上点 P(1,2)及邻近点 Q(1+Δx,2
+Δy),则ΔΔyx的值为( )
A.4
B.4x
C.4+2Δx2
D.4+2Δx
解析: ΔΔyx=21+ΔxΔ2x-2×12=4+2Δx.
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(2)导函数的函数值法,即先利用导数的定义求出导函数 f′(x),再把 x=x0 代入 f′(x)得 f′(x0).
求函数在某一点处的导数,一般是先求出函数的导数,再计 算这点的导数值.
第二十八页,编辑于星期五:十七点 四分。
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第三章 导数及其应用
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导数的概念
函数 y=f(x)在 x=x0 处的_瞬__时__变化率称为函数 y=f(x)在 __x_=__x_0__处的导数,记作 f′(x0)或 y′|x=x0,
即 f′(x0)= lim Δx→0
第二十二页,编辑于星期五:十七点 四分。
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当 x0=2,Δx=14时,函数在[2,2.25]上的平均变化率为 k2=4×2+2×14=8.5. 当 x0=3,Δx=14时,函数在[3,3.25]上的平均变化率为 k3=4×3+2×14=12.5. ∵k1<k2<k3,∴函数在 x=3 附近的平均变化率最大.
2016-2017学年高中数学人教A版选修1-1 第三章导数及其应用 3.3.2
【自主解答】 f′(x)=3x2-6x. 令 f′(x)=3x2-6x>0,得 x>2 或 x<0; 令 f′(x)=3x2-6x<0,得 0<x<2. ∴函数 f(x)在区间(-∞,0)和(2,+∞)上单调递增,在区间(0,2)上单调递 减. 当 x=0 和 x=2 时,函数分别取得极大值 0 和极小值-4. 故①②错,③④对. 【答案】 B
①f(x)是增函数,无极值;
②f(x)是减函数,无极值;
③f(x)的单调递增区间为(-∞,0),(2,+∞),单调递减区间为(0,2);
④f(0)=0 是极大值,f(2)=-4 是极小值.
其中正确命题的个数有( )
A.1 个
B.2 个
C.3 个
D.4 个
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第八页,编辑于星期五:十六点 二十二分。
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第九页,编辑于星期五:十六点 二十二分。
(2)求下列函数的极值: ①f(x)=2x+8x;②f(x)=3x+3ln x. 【导学号:26160086】 【自主解答】 ①∵f(x)=2x+8x, ∴函数的定义域为{x|x∈R 且 x≠0}, f′(x)=2-x82, 令 f′(x)=0,得 x1=-2,x2=2.
(3)极大值点和极小值点统称为_极__值__点____,极大值和极小值统称为函数的 ___极__值____.
2.求可导函数 y=f(x)的极值的方法
解方程 f′(x)=0,当 f′(x0)=0 时, (1)如果在 x0 附近的左侧 f′(x)>0,右侧 f′(x)<0,那么 f(x0)是__极__大__值___; (2)如果在 x0 附近的左侧 f′(x)<0,右侧 f′(x)>0,那么 f(x0)是__极__小__值___.
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恒―fx― 成<→立c2 fxmax<c2 ―→ c的取值范围
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第二十二页,编辑于星期五:十六点 二十二分。
【自主解答】 (1)f(x)=x3+ax2+bx+c,f′(x)=3x2+2ax+b, 由 f′-23=192-43a+b=0, f′(1)=3+2a+b=0,得 a=-12,b=-2, 经检验,满足题意, f′(x)=3x2-x-2=(3x+2)(x-1),
x
(-∞,-3)
-3
f′(x)
-
0
f(x)
极小值
所以 x=-3 时,f(x)取得极小值,也就是最小值, 故 f(x)的最小值为 f(-3)=27,无最大值.
(-3,0) +
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第十五页,编辑于星期五:十六点 二十二分。
含参数的函数的最值问题
已知 a 是实数,函数 f(x)=x2(x-a),求 f(x)在区间[0,2]上的最大值.
阶
阶
段
段
一
三
3.3.3 函数的最大(小)值与导数
学
业
阶
分
段
层
二
测
评
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第一页,编辑于星期五:十六点 二十二分。
1.理解函数最大值与最小值的定义.(重点) 2.掌握求函数最大值与最小值的方法.(难点) 3.能根据函数的最值求参数的值.(难点)
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第二页,编辑于星期五:十六点 二十二分。
求 a,b 的值.
【解】 由题设知 a≠0,否则 f(x)=b 为常函数,与题设矛盾.求导得 f′(x)
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第十页,编辑于星期五:十七点 五分。
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1.给出下列四个命题:
① 若 函 数 f(x) 在 [a , b] 上 有 最 大 值 , 则 这 个 最 大 值 一 定 是
[a,b]上的极大值;②若函数f(x)在[a,b]上有最小值,则这个
第二十七页,编辑于星期五:十七点 五分。
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(2)若 a<0,当 x 变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下表:
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[问题1] 这三个函数在[a,b]上一定能取得最大值与最小 值吗?
[提示1] 能. [问题2] 若y=h(x)在开区间(a,b)上是一条连续不断的曲 线,那么它在(a,b)上一定有最值和极值吗? [提示2] 不能.
第十七页,编辑于星期五:十七点 五分。
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(2)f(-3)=13×(-3)3-4×(-3)+4=7, f(4)=13×43-4×4+4=238, 与极值比较,得函数在区间[-3,4]上的最大值是238,最小值 是-43.
→ 令f′x=0得到相应的x的值 → 列表 → 确定极值点 比较大小
→ 求极值与端点处的函数值 → 确定最值
比较极值与端点值 方法二: 求f′x → 求极值点 → 的大小确定最值
2016-2017学年高中数学人教版选修1-1习题:第3章 导数及其应用3.2.1
选修1-1 第三章 3.2 3.2.1一、选择题1.设y =e 3,则y ′等于导学号 92600589( ) A .3e 2 B .e 2C .0D .以上都不是[答案] C[解析] ∵y =e 3是一个常数,∴y ′=0.2.(2016·广西南宁高二检测)若函数f (x )=x 2,则f (x )在x =1处的导数为导学号 92600590( )A .2xB .2C .3D .4[答案] B[解析] f ′(x )=2x ,∴f (x )在x =1处的导数为f ′(1)=2.3.已知函数f (x )=x 3的切线的斜率等于3,则切线有导学号 92600591( ) A .1条 B .2条 C .3条 D .不确定[答案] B[解析] ∵f ′(x )=3x 2=3,解得x =±1.切点有两个,即可得切线有两条.4.给出下列结论:①若y =1x 3,则y ′=-3x 4;②若y =3x ,则y ′=133x ;③若y =1x 2,则y ′=-2x 3;④若f (x )=3x ,则f ′(1)=3,其中正确的个数是导学号 92600592( )A .1B .2C .3D .4[答案] B [解析] ②y ′=133x 2;③y ′=-2x -3,所以只有①④是正确的.5.下列结论正确的是导学号 92600593( )A .若y =sin x ,则y ′=cos xB .若y =cos x ,则y ′=sin xC .若y =1x ,则y ′=1x 2D .若y =x ,则y ′=12x[答案] A[解析] ∵B 项中,y ′=-sin x ;C 项中,y ′=-1x 2;D 项中,y ′=12x ,∴选A .6.f (x )=1x 3x 2,则f ′(-1)=导学号 92600594( )A .52B .-52C .53D .-53[答案] D[解析] ∵f (x )=x -53,∴f ′(x )=-53x -83,∴f ′(-1)=-53(-1)-83=-53.二、填空题7.曲线y =x n 在x =2处的导数为12,则n 等于________.导学号 92600595 [答案] 3[解析] y ′=nx n -1,∴y ′|x =2=n ·2n -1=12,∴n =3.8.函数y =sin π,则y ′=________.导学号 92600596 [答案] 0[解析] y =sin π=0,∴y ′=0.9.在曲线y =4x 2上求一点P ,使得曲线在该点处的切线的倾斜角为135°,则P 点坐标为________.导学号 92600597[答案] (2,1)[解析] 设P (x 0,y 0),∵y ′=⎝⎛⎭⎫4x 2′=(4x -2)′=-8x -3,tan 135°=-1, ∴-8x -30=-1.∴x 0=2,y 0=1.三、解答题10.(2016·浙江宁波高二月考)求曲线y =cos x 在x =π6处的切线方程.导学号 92600598[解析] ∵y =cos x ,∴y ′=-sin x . ∴曲线y =cos x 在x =π6处的切线的斜率k =-sin π6=-12.又当x =π6时,y =cos π6=32,故曲线在x =π6处的切线方程为y -32=-12(x -π6), 即y =-12x +32+π12.一、选择题1.曲线y =13x 3在x =1处切线的倾斜角为导学号 92600599( )A .1B .-π4C .π4D .5π4[答案] C[解析] ∵y =13x 3,∴y ′|x =1=1,∴切线的倾斜角α满足tan α=1,∵0≤α<π,∴α=π4.2.已知直线y =kx 是y =ln x 的切线,则k 的值为导学号 92600600( ) A .12B .-12C .1eD .-1e[答案] C[解析] y ′=1x =k ,∴x =1k,切点坐标为⎝⎛⎭⎫1k ,1,又切点在曲线y =ln x 上,∴ln 1k =1,∴1k =e ,k =1e.3.正弦曲线y =sin x 上切线的斜率等于12的点为导学号 92600601( )A .(π3,32)B .(-π3,-32)或(π3,32)C .(2k π+π3,32)D .(2k π+π3,32)或(2k π-π3,-32)[答案] D[解析] 设斜率等于12的切线与曲线的切点为P (x 0,y 0),∵y ′|x =x 0=cos x 0=12,∴x 0=2k π+π3或2k π-π3,∴y 0=32或-32.4.函数y =e x 在点(2,e 2)处的切线与坐标轴围成三角形的面积为导学号 92600602( )A .94e 2B .2e 2C .e 2D .e 22[答案] D[解析] ∵y ′|x =2=e 2, ∴切线方程为y -e 2=e 2(x -2). 当x =0时,y =-e 2,当y =0时,x =1.故切线与坐标轴围成三角形面积为12×|-e 2|×1=e 22,故选D .二、填空题5.(2015·陕西理)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________.导学号 92600603 [答案] (1,1)[解析] 由于(e x )′=e x ,(1x )′=-1x2,故曲线y =e x 在点(0,1)处的切线斜率k =e 0=1,设P (x 0,1x 0),曲线y =1x (x >0)上点P 处的切线斜率-1x 20,若两直线垂直则有1×(-1x 20)=-1,解得x 0=1,故P (1,1).6.若曲线y =x 2的一条切线平行于直线y =4x -3,则这条切线的方程为________.导学号 92600604[答案] 4x -y -4=0[解析] y ′=2x ,设切点为(x 0,y 0),则由题意可知,y ′|x =x 0=4,即2x 0=4,所以x 0=2,代入曲线方程得y 0=4,故该切线过点(2,4)且斜率为4,所以这条切线方程为y -4=4(x -2),即4x -y -4=0.三、解答题7.已知曲线C :y =x 3.导学号 92600605 (1)求曲线C 上点(1,1)处的切线方程;(2)在(1)中的切线与曲线C 是否还有其他公共点? [解析] (1)∵y ′=3x 2,∴切线斜率k =3, ∴切线方程y -1=3(x -1), 即3x -y -2=0.(2)由⎩⎪⎨⎪⎧3x -y -2=0y =x3消去y 得,3x -x 3-2=0, ∴(x -1)2(x +2)=0, ∴x 1=1,x 2=-2.∴其他公共点为(-2,-8).8.已知函数y =a sin x +b 的图象过点A (0,0)、B (3π2,-1),试求函数在原点处的切线方程.导学号 92600606[解析] ∵y =a sin x +b 的图象过点A (0,0)、B (3π2,-1),∴⎩⎪⎨⎪⎧0=a sin 0+b -1=a sin 3π2+b ,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =1b =0. ∴y =sin x .又∵y ′=cos x ,∴y ′|x =0=1.∴切线方程为y=x.。
【成才之路】2016-2017学年高中数学人教版选修1-1习题:第3章 导数及其应用3.1.1、2 Word版含解析
选修1-1 第三章 3.1 3.1.1、2一、选择题1.(2016·山东枣庄高二月考)在物体运动变化过程中,自变量的改变量Δx 的取值为导学号 92600527( )A .Δx >0B .Δx <0C .Δx =0D .Δx ≠0[答案] D[解析] Δx 可正也可负,但是不可以为0,故选D.2.对于函数y =1x ,当Δx =1时,Δy 的值是导学号 92600528( )A .1B .-1C .0.1D .不能确定[答案] D[解析] 函数值的改变量是指函数在某一点附近的改变量,因而要求Δy 必须指明在哪一点处.3.函数f (x )在x =x 0处的导数可表示为导学号 92600529( ) A .f ′(x 0)=lim Δx →f (x 0+Δx )-f (x 0)ΔxB .f ′(x 0)=lim Δx →[f (x 0+Δx )-f (x 0)] C .f ′(x 0)=f (x 0+Δx )-f (x 0) D .f ′(x 0)=f (x 0+Δx )-f (x 0)Δx[答案] A[解析] B 中lim Δx →[f (x 0+Δx )-f (x 0)]表示函数值的变化量的极限;C 中f (x 0+Δx )-f (x 0)表示函数值的变化量;D 中f (x 0+Δx )-f (x 0)Δx表示函数的平均变化率.4.(2016·山西临汾高二质检)一质点运动的方程为s =5-3t 2,若该质点在t =1到t =1+Δt 这段时间内的平均速度为-3Δt -6,则该质点在t =1时的瞬时速度是导学号 92600530( )A .-3B .3C .6D .-6[答案] D[解析] 当Δt 趋近于0时,-3Δt -6趋近于-6,即t =1时该质点的瞬时速度是-6. 5.已知f (x )=x 2-3x ,则f ′(0)=导学号 92600531( ) A .Δx -3 B .(Δx )2-3Δx C .-3 D .0[答案] C[解析] f ′(0)=lim Δx →0 (0+Δx )2-3(0+Δx )-02+3×0Δx=lim Δx →0 Δx 2-3ΔxΔx =lim Δx →0(Δx -3)=-3.故选C.6.设函数f (x )在点x 0附近有定义,且有f (x 0+Δx )-f (x 0)=aΔx +b (Δx )2(a ,b 为常数),则导学号 92600532( )A .f ′(x )=aB .f ′(x )=bC .f ′(x 0)=aD .f ′(x 0)=b[答案] C[解析] ∵f ′(x 0)=lim Δx →f (x 0+Δx )-f (x 0)Δx=lim Δx →0 aΔx +b (Δx )2Δx =lim Δx →0 (a +bΔx )=a .∴f ′(x 0)=a . 二、填空题7.已知函数y =x 3-2,当x =2时,ΔyΔx =________.导学号 92600533[答案] (Δx )2+6Δx +12[解析] ∵Δy =(2+Δx )3-2-6=(Δx )3+6(Δx )2+12Δx ,∴ΔyΔx =(Δx )2+6Δx +12.8.在自由落体运动中,物体位移s(单位:m )与时间t (单位:s)之间的函数关系式s =12g t 2(g=9.8 m/s 2),试估计t =3s 时物体下落的瞬时速度是________.导学号 92600534[答案] 29.4 m/s[解析] 从3s 到(3+Δt )s 这段时间内位移的增量: Δs =s(3+Δt )-s(3)=4.9(3+Δt )2-4.9×32 =29.4Δt +4.9(Δt )2,从而,Δs Δt =29.4+4.9Δt .当Δt 趋于0时,ΔsΔt 趋于29.4 m/s.9.已知函数f (x )在x =x 0处的导数为4,则lim Δx →f (x 0+2Δx )-f (x 0)Δx=__________.导学号 92600535[答案] 8 [解析] lim Δx →f (x 0+2Δx )-f (x 0)Δx=lim Δx →0[f (x 0+2Δx )-f (x 0)2Δx ×2]=2lim Δx →f (x 0+2Δx )-f (x 0)2Δx=2f ′(x 0)=2×4=8. 三、解答题10.一作直线运动的物体,其位移s 与时间t 的关系是s =3t -t 2,求此物体在t =2时的瞬时速度.导学号 92600536[解析] 由于Δs =3(2+Δt )-(2+Δt )2-(3×2-22) =3Δt -4Δt -Δt 2=-Δt -Δt 2,∴Δs Δt =-Δt -Δt 2Δt=-1-Δt . ∴v =lim Δt →ΔsΔt =lim Δt →0(-1-Δt )=-1. ∴物体在t =2时的瞬时速度为-1.一、选择题1.质点运动规律为s =2t 2+5,则在时间(3,3+Δt )中,相应的平均速度等于导学号 92600537( )A .6+ΔtB .12+Δt +9C .12+2ΔtD .12[答案] C[解析] Δs Δt =[2(3+Δt )2+5]-(2×32+5)Δt=12+2Δt .2.(2016·山东聊城高二月考)做直线运动的物体,其位移s 和时间t 的关系是:s =3t -t 2,则它的初速度是导学号 92600538( )A .0B .3C .-2D .3-2t[答案] B[解析] 初速度即为t =0时的瞬时速度,Δs Δt =s (0+Δt )-s (0)Δt =3Δt -Δt 2Δt=3-Δt 2. 当Δt 趋近于0时,ΔsΔt趋近于3,故它的初速度为3.3.(2016·浙江台州检测)若f (x )在x =x 0处存在导数,则lim h →f (x 0+h )-f (x 0)h导学号 92600539( )A .与x 0,h 都有关B .仅与x 0有关,而与h 无关C .仅与h 有关,而与x 0无关D .与x 0,h 都无关[答案] B[解析] 由导数的定义可知,函数在x =x 0处的导数只与x 0有关,故选B.4.(2016·安徽淮北高二检测)设f (x )=ax 3+2,若f ′(-1)=3,则a =导学号 92600540( )A .-1B .12C .1D .13[答案] C[解析] ∵f ′(-1)=lim Δx →f (-1+Δx )-f (-1)Δx=lim Δx →0 a (Δx -1)3+aΔx =3a ,∴3a =3,解得a =1.故选C.二、填空题5.已知物体的运动方程是S =-4t 2+16t (S 的单位为m ;t 的单位为s),则该物体在t =2s 时的瞬时速度为__________.导学号 92600541[答案] 0 m/s[解析] ΔS =-4(2+Δt )2+16(2+Δt )+4×22-16×2=-4Δt 2,∴ΔS Δt =-4Δt 2Δt=-4Δt , ∴v =lim Δt →ΔSΔt =lim Δt →0(-4Δt )=0. ∴物体在t =2s 时的瞬时速度为0 m/s.6.球的半径从1增加到2时,球的体积平均膨胀率为____________.导学号 92600542 [答案]28π3[解析] ∵Δy =43π×23-43π×13=28π3,∴Δy Δx =28π32-1=28π3. 三、解答题7.求函数f (x )=3x -2x 在x =1处的导数.导学号 92600543[解析] Δy =f (1+Δx )-f (1)=3(1+Δx )-21+Δx -1=2+3Δx -21+Δx =3Δx +2Δx1+Δx ,Δy Δx =3Δx +2Δx 1+Δx Δx =3+21+Δx , ∴lim Δx →Δy Δx =lim Δx →0 (3+21+Δx)=5,∴f ′(1)=5. 8.一物体的运动方程如下:(单位:m ,时间:s)s =⎩⎪⎨⎪⎧3t 2+2 (t ≥3)29+3(t -3)2(0≤t <3). 求:(1)物体在t ∈[3,5]时的平均速度; (2)物体的初速度v 0;(3)物体在t =1时的瞬时速度.导学号 92600544[解析] (1)∵物体在t ∈[3,5]时的时间变化量为Δt =5-3=2, 物体在t ∈[3,5]时的位移变化量为Δs =3×52+2-(3×32+2)=3×(52-32)=48, ∴物体在t ∈[3,5]时的平均速度为Δs Δt =482=24(m/s).(2)求物体的初速度v 0即求物体在t =0时的瞬时速度.∵物体在t =0附近的平均变化率为 Δs Δt =f (0+Δt )-f (0)Δt=29+3[(0+Δt )-3]2-29-3(0-3)2Δt =3Δt -18,∴物体在t =0处的瞬时变化率为lim Δt →ΔsΔt =lim Δt →0(3Δt -18)=-18, 即物体的初速度为-18 m/s.(3)物体在t =1时的瞬时速度即为函数在t =1处的瞬时变化率. ∵物体在t =1附近的平均变化率为 Δs Δt =f (1+Δt )-f (1)Δt=29+3[(1+Δt )-3]2-29-3(1-3)2Δt =3Δt -12,∴物体在t =1处的瞬时变化率为lim Δt →ΔsΔt =lim Δt →0(3Δt -12)=-12, 即物体在t =1时的瞬时速率为-12 m/s.。
高中数学人教版选修1-1习题第3章 导数及其应用3.3.3 Word版含解析
选修第三章一、选择题.函数=--+在[-]上的最大值、最小值分别是( ).;-.;-.;-.;-[答案][解析]′=--,由′=⇒=-或=(舍去).=-时=,=-时=,=时=-.∴=,=-.故选..函数()=-(<)( ).有最大值,但无最小值.有最大值,也有最小值.无最大值,但有最小值.既无最大值,也无最小值[答案][解析]′()=-=(+)(-),∵∈(-),∴′()<,即函数在(-)上是减少的,∴既无最大值,也无最小值..函数()=-(-≤≤)的最大值为( )....-[答案][解析]′()=-,令′()=,得=±,-≤<-时,′()<,-<<时,′()><≤时,′()<,故函数在=-处取极小值,在=处取极大值.∵()=,(-)=-,又(-)=,()=-,∴[()]=,[()]=-..若函数()=--在区间[]上的最大值、最小值分别为、,则-的值为( )....[答案][解析]′()=-=(+)(-),令′()=,得=-,=.()=-, ()=--, ()=-,∴()=-,()=--,∴--(--)=..下列说法正确的是( ).函数的极大值就是函数的最大值.函数的极小值就是函数的最小值.函数的最值一定是极值.在闭区间上的连续函数一定存在最值[答案][解析]根据最大值、最小值的概念可知选项正确..函数()=-在区间[,]上的最大值为( ).-.-.-.[答案][解析]′()=-=,令′()>,得<<,令′()<,得<<,∴()在()上递增,在(,)上递减,∴当=时,()取极大值,这个极大值也是最大值.∴()=()=-.二、填空题.当∈[-]时,函数()=的值域是[答案][,][解析]′()==,令′()=得=,=.(-)=, ()=, ()=,∴()=, ()=,故函数()的值域为[,]..若函数()=-+,-≤≤的最小值为,则的值是[答案]。
2016-2017学年高中数学人教A版选修1-1 第三章导数及其应用 3.3.1
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第十六页,编辑于星期五:十六点 二十二分。
[再练一题]
2.设函数 f(x)在定义域内可导,y=f(x)的图象如图 3-3-2 所示,则导函
数 y=f′(x)可能为( )
【导学号:26160082】
图 3-3-2
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第十七页,编辑于星期五:十六点 二十二分。
【解析】 由函数的图象知:当 x<0 时,函数单调递增,导数应始终为正; 当 x>0 时,函数先增后减再增,导数应先正后负再正,对照选项,只有 D 正 确.
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第二十九页,编辑于星期五:十六点 二十二分。
3.函数 f(x)=(x-1)ex 的单调递增区间是________. 【解析】 f′(x)=(x-1)′ex+(x-1)(ex)′=xex, 令 f′(x)>0,解得 x>0,故 f(x)的增区间为(0,+∞). 【答案】 (0,+∞)
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第二十六页,编辑于星期五:十六点 二十二分。
[构建·体系]
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第二十七页,编辑于星期五:十六点 二十二分。
1.下列函数中,在(0,+∞)内为增函数的是( )
A.y=-x2
B.y=xex
C.y=x2-x
D.y=-x+ln x
【解析】 对于 y=xex,y′=ex+xex=ex(1+x)>0,
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第七页,编辑于星期五:十六点 二十二分。
【自主解答】 (1)函数的定义域为 R, ∵f(x)=x3-2x2+x, ∴f′(x)=3x2-4x+1. 令 f′(x)>0,解得 x>1 或 x<13. 因此 f(x)的单调递增区间是-∞,13,(1,+∞). 令 f′(x)<0,解得13<x<1. 因此 f(x)的单调递减区间是13,1.
2016-2017学年高中数学人教版选修1-1习题:第3章 导数及其应用3.3.3
选修1-1第三章 3.3 3.3.3一、选择题1.函数y=2x3-3x2-12x+5在[-2,1]上的最大值、最小值分别是导学号92600712 ()A.12;-8B.1;-8C.12;-15 D.5;-16[答案] A[解析]y′=6x2-6x-12,由y′=0⇒x=-1或x=2(舍去).x=-2时y=1,x=-1时y=12,x=1时y=-8.∴y max=12,y min=-8.故选A.2.函数f(x)=x3-3x(|x|<1)导学号92600713()A.有最大值,但无最小值B.有最大值,也有最小值C.无最大值,但有最小值D.既无最大值,也无最小值[答案] D[解析]f′(x)=3x2-3=3(x+1)(x-1),∵x∈(-1,1),∴f′(x)<0,即函数在(-1,1)上是减少的,∴既无最大值,也无最小值.3.函数f(x)=3x-x3(-3≤x≤3)的最大值为导学号92600714()A.18B.2C.0D.-18[答案] B[解析]f′(x)=3-3x2,令f′(x)=0,得x=±1,-3≤x<-1时,f′(x)<0,-1<x<1时,f′(x)>0,1<x≤3时,f′(x)<0,故函数在x=-1处取极小值,在x=1处取极大值.∵f(1)=2,f(-1)=-2,又f(-3)=0,f(3)=-18,∴[f(x)]max=2,[f(x)]min=-18.4.若函数f(x)=x3-3x-a在区间[0,3]上的最大值、最小值分别为M、N,则M-N的值为导学号 92600715( )A .2B .4C .18D .20[答案] D[解析] f ′(x )=3x 2-3=3(x +1)(x -1), 令f ′(x )=0,得x 1=-1,x 2=1. f (0)=-a, f (1)=-2-a, f (3)=18-a , ∴f (x )max =18-a ,f (x )min =-2-a , ∴18-a -(-2-a )=20.5.下列说法正确的是导学号 92600716( ) A .函数的极大值就是函数的最大值 B .函数的极小值就是函数的最小值 C .函数的最值一定是极值D .在闭区间上的连续函数一定存在最值 [答案] D[解析] 根据最大值、最小值的概念可知选项D 正确.6.函数f (x )=ln x -x 在区间[0,e]上的最大值为导学号 92600717( ) A .-1 B .1-e C .-e D .0 [答案] A[解析] f ′(x )=1x -1=1-x x ,令f ′(x )>0,得0<x <1, 令f ′(x )<0,得1<x <e ,∴f (x )在(0,1)上递增,在(1,e)上递减,∴当x =1时,f (x )取极大值,这个极大值也是最大值.∴f (x )max =f (1)=-1.二、填空题7.当x ∈[-1,1]时,函数f (x )=x 2e x 的值域是________.导学号 92600718[答案] [0,e][解析] f ′(x )=2x ·e x -x 2·e x (e x )2=2x -x 2e x ,令f ′(x )=0得x 1=0,x 2=2. f (-1)=e, f (0)=0, f (1)=1e ,∴f (x )max =e, f (x )min =0, 故函数f (x )的值域为[0,e].8.若函数f (x )=3x -x 3+a ,-3≤x ≤3的最小值为8,则a 的值是________. 导学号 92600719[答案] 26[解析] f ′(x )=3-3x 2,令f ′(x )=0,得x =±1. f (1)=2+a ,f (-1)=-2+a . 又f (-3)=a ,f (3)=-18+a .∴f (x )min =-18+a .由-18+a =8.得a =26. 三、解答题9.(2016·福建宁德市高二检测)已知函数f (x )=x 3-2ax 2+3ax 在x =1时取得极值.导学号 92600720(1)求a 的值;(2)若关于x 的不等式f (x )-k ≤0在区间[0,4]上恒成立,求实数k 的取值范围. [解析] (1)f ′(x )=3x 2-4ax +3a , 由题意得f ′(1)=3-4a +3a =0,∴a =3. 经检验可知,当a =3时f (x )在x =1时取得极值. (2)由(1)知, f (x )=x 3-6x 2+9x , ∵f (x )-k ≤0在区间[0,4]上恒成立, ∴k ≥f (x )max 即可.f ′(x )=3x 2-12x +9=3(x 2-4x +3) =3(x -1)(x -3),令f ′(x )>0,得3<x <4或0<x <1, 令f ′(x )<0,得1<x <3.∴f (x )在(0,1)上递增,(1,3)上递减,(3,4)上递增,∴当x =1时, f (x )取极大值f (1)=4,当x =3时, f (x )取极小值f (3)=0. 又f (0)=0,f (4)=4, ∴f (x )max =4,∴k ≥4.一、选择题1.函数f (x )=x (1-x 2)在[0,1]上的最大值为导学号 92600721( ) A .239B .229C .329D .38[答案] A[解析] f ′(x )=1-3x 2=0,得x =33∈[0,1], ∵f ⎝⎛⎭⎫33=239,f (0)=f (1)=0. ∴f (x )max =239. 2.已知函数f (x ),g (x )均为[a ,b ]上的可导函数,在[a ,b ]上图象连续不断且f ′(x )<g ′(x ),则f (x )-g (x )的最大值为导学号 92600722( )A .f (a )-g (a )B .f (b )-g (b )C .f (a )-g (b )D .f (b )-g (a )[答案] A[解析] 令u (x )=f (x )-g (x ), 则u ′(x )=f ′(x )-g ′(x )<0, ∴u (x )在[a ,b ]上为单调减少的, ∴u (x )的最大值为u (a )=f (a )-g (a ).3.设在区间[a ,b ]上函数y =f (x )的图象是一条连续不断的曲线,且在区间[a ,b ]上存在导数,有下列三个命题:①若f (x )在[a ,b ]上有最大值,则这个最大值必是[a ,b ]上的极大值; ②若f (x )在[a ,b ]上有最小值,则这个最小值必是[a ,b ]上的极小值; ③若f (x )在[a ,b ]上有最值,则最值必在x =a 或x =b 处取得.其中正确的命题个数是导学号 92600723( ) A .0 B .1 C .2 D .3[答案] A[解析] 由于函数的最值可能在区间[a ,b ]的端点处取得,也可能在区间[a ,b ]内取得,而当最值在区间端点处取得时,其最值必不是极值,因此3个命题都是假命题.4.当x ∈[0,5]时,函数f (x )=3x 2-4x +c 的值域为导学号 92600724( ) A .[f (0),f (5)] B .[f (0),f (23)]C .[f (23),f (5)]D .[c ,f (5)] [答案] C[解析] f ′(x )=6x -4,令f ′(x )=0,则x =23,0<x <23时,f ′(x )<0,x >23时,f ′(x )>0,得f (23)为极小值,再比较f (0)和f (5)与f (23)的大小即可.二、填空题5.函数f (x )=2x 3-3x 2-12x +5在[0,3]上的最大值和最小值的和是________.导学号 92600725[答案] -10[解析] f ′(x )=6x 2-6x -12,令f ′(x )=0,解得x =-1或x =2.但x ∈[0,3],∴x =-1舍去,∴x =2.当x 变化时,f ′(x ),f (x )的变化情况如下表:由上表,知f (x )max =5,f (x )min =-15, 所以f (x )max +f (x )min =-10.6.函数f (x )=ax 4-4ax 3+b (a >0),x ∈[1,4],f (x )的最大值为3,最小值为-6,则a +b =________.导学号 92600726[答案]103[解析] f ′(x )=4ax 3-12ax 2.令f ′(x )=0,得x =0(舍去),或x =3.1<x <3时,f ′(x )<0,3<x <4时,f ′(x )>0,故x =3为极小值点. ∵f (3)=b -27a ,f (1)=b -3a ,f (4)=b ,∴f (x )的最小值为f (3)=b -27a ,最大值为f (4)=b .∴⎩⎪⎨⎪⎧b =3,b -27a =-6,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =13,b =3,∴a +b =103.三、解答题7.已知函数f (x )=x 3+ax 2+bx +5,曲线y =f (x )在点P (1,f (1))处的切线方程为y =3x +1.导学号 92600727(1)求a 、b 的值;(2)求y =f (x )在[-3,1]上的最大值.[解析] (1)依题意可知点P (1,f (1))为切点,代入切线方程y =3x +1可得,f (1)=3×1+1=4,∴f (1)=1+a +b +5=4,即a +b =-2,又由f (x )=x 3+ax 2+bx +5得,f ′(x )=3x 2+2ax +b , 而由切线方程y =3x +1的斜率可知f ′(1)=3, ∴3+2a +b =3,即2a +b =0,由⎩⎪⎨⎪⎧ a +b =-22a +b =0,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =2b =-4. ∴a =2,b =-4.(2)由(1)知f (x )=x 3+2x 2-4x +5, f ′(x )=3x 2+4x -4=(3x -2)(x +2), 令f ′(x )=0,得x =23或x =-2.当x 变化时,f (x )、 f ′(x )的变化情况如下表:∴f (x )的极大值为f (-2)=13,极小值为f (23)=9527,又f (-3)=8,f (1)=4, ∴f (x )在[-3,1]上的最大值为13.8.设f (x )=x 3-12x 2-2x +5.导学号 92600728(1)求函数f (x )的单调递增、递减区间;(2)当x ∈[-1,2]时, f (x )<m 恒成立,求实数m 的取值范围. [解析] (1)f ′(x )=3x 2-x -2.令f ′(x )=0,即3x 2-x -2=0⇒x =1或x =-23.所以当x ∈(-∞,-23)时f ′(x )>0, f (x )为增函数;当x ∈(-23,1)时, f ′(x )<0, f (x )为减函数.当x ∈(1,+∞)时, f ′(x )>0, f (x )为增函数.所以f (x )的递增区间为(-∞,-23)和(1,+∞),f (x )的递减区间为(-23,1).(2)当x ∈[-1,2]时, f ′(x )<m 恒成立,只需使f (x )在[-1,2]上的最大值小于m 即可. 由(1)知f (x )极大值=f (-23)=5+2227,f (x )极小值=f (1)=72.又f (-1)=112, f (2)=7,所以f (x )在[-1,2]上的最大值为f (2)=7. 所以m >7.。
【成才之路】2016-2017学年高中数学人教版选修1-1习题:第3章 导数及其应用3.3.1 Word版含解析
选修1-1 第三章 3.3 3.3.1一、选择题1.函数f (x )=x 3-3x 2+1的递减区间是导学号 92600651( ) A .(-∞,0) B .(0,2) C .(-∞,2) D .(2,+∞)[答案] B[解析] f ′(x )=3x 2-6x ,令f ′(x )=3x 2-6x <0,解得0<x <2,所以函数f (x )=x 3-3x 2+1的递减区间是(0,2).2.函数f (x )=2x -sin x 在(-∞,+∞)上导学号 92600652( ) A .是增函数 B .是减函数C .在(0,+∞)上增,在(-∞,0)上减D .在(0,+∞)上减,在(-∞,0)上增 [答案] A[解析] f ′(x )=2-cos x >0在(-∞,+∞)上恒成立.3.(2016·江西抚州高二检测)函数y =x 3+x 2+mx +1是R 上的单调函数,则实数m 的取值范围是导学号 92600653( )A .(13,+∞)B .(-∞,13)C .[13,+∞)D .(-∞,13)[答案] C[解析] y ′=3x 2+2x +m ,由题意知3x 2+2x +m ≥0在R 上恒成立,∴Δ=4-12m ≤0,∴m ≥13.4.设f ′(x )是函数f (x )的导函数,y =f ′(x )的图象如图所示,则y =f (x )的图象最有可能的是导学号 92600654( )[答案] C[分析] 由导函数f ′(x )的图象位于x 轴上方(下方),确定f (x )的单调性,对比f (x )的图象,用排除法求解.[解析] 由f ′(x )的图象知,x ∈(-∞,0)时,f ′(x )>0,f (x )为增函数,x ∈(0,2)时,f ′(x )<0,f (x )为减函数,x ∈(2,+∞)时,f ′(x )>0,f (x )为增函数.只有C 符合题意,故选C .5.(2016·贵州贵阳一中月考)函数y =x ln x 在(0,5)上的单调性是导学号 92600655( ) A .单调递增 B .单调递减C .在(0,1e )上单调递减,在(1e ,5)上单调递增D .在(0,1e )上单调递增,在(1e ,5)上单调递减[答案] C[解析] 函数的定义域为(0,+∞). ∵y ′=ln x +1,令y ′>0,得x >1e .令y ′<0,得0<x <1e.∴函数y =x ln x 在(0,1e )上单调递减,在(1e,5)上单调递增.6.若函数f (x )=kx -ln x 在区间(1,+∞)上单调递增,则k 的取值范围是导学号 92600656( )A .(-∞,-2]B .(-∞,-1]C .[2,+∞)D .[1,+∞)[答案] D[解析] 由条件知f ′(x )=k -1x ≥0在(1,+∞)上恒成立,∴k ≥1.把函数的单调性转化为恒成立问题是解决问题的关键. 二、填空题7.函数y =x 3-x 2-x 的单调递增区间为________.导学号 92600657 [答案] (-∞,-13),(1,+∞)[解析] ∵y ′=3x 2-2x -1=(3x +1)(x -1), ∴由y ′>0得,x >1或x <-13.8.若函数f (x )=x 3+bx 2+cx +d 的单调减区间为(-1,3),则b =________,c =________.导学号 92600658[答案] -3 -9[解析] f ′(x )=3x 2+2bx +c ,由条件知⎩⎪⎨⎪⎧ f ′(-1)=0f ′(3)=9,即⎩⎪⎨⎪⎧3-2b +c =027+6b +c =0, 解得b =-3,c =-9.9.已知函数f (x )=x 3-ax 2-3x 在区间[1,+∞)上是增函数,则实数a 的取值范围是________.导学号 92600659[答案] (-∞,0][解析] ∵f (x )=x 3-ax 2-3x ,∴f ′(x )=3x 2-2ax -3, 又因为f (x )=x 3-ax 2-3x 在区间[1,+∞)上是增函数, f ′(x )=3x 2-2ax -3≥0在区间[1,+∞)上恒成立, ∴⎩⎪⎨⎪⎧a 3≤1f ′(1)=3×12-2a -3≥0,解得a ≤0,故答案为(-∞,0]. 三、解答题10.(2016·北京昌平区高二检测)设函数f (x )=13x 3+mx 2+1的导函数f ′(x ),且f ′(1)=3.(1)求函数f (x )在点(1,f (1))处的切线方程; (2)求函数f (x )的单调区间.导学号 92600660 [解析] (1)f ′(x )=x 2+2mx , ∴f ′(x )=1+2m =3,∴m =1. ∴f (x )=13x 3+x 2+1,∴f (1)=73.∴切线方程为y -73=3(x -1),即3x -3y +4=0.(2)f ′(x )=x 2+2x =x (x +2), 令f ′(x )>0,得x >0或x <-2, 令f ′(x )<0,得-2<x <0,∴函数f (x )的单调递增区间为(-∞,-2),(0,+∞),递减区间为(-2,0).一、选择题1.函数y =f (x )的图象如图所示,则y =f ′(x )的图象可能是导学号 92600661( )[答案] D[解析] 由f (x )的图象知,f (x )在(-∞,0)上单调递增,在(0,+∞)上单调递减,∴在(0,+∞)上f ′(x )≤0,在(-∞,0)上f ′(x )≥0,故选D .2.下列函数中,在区间(-1,1)上是减函数的是导学号 92600662( )A.y=2-3x2B.y=ln xC.y=1x-2D.y=sin x[答案] C[解析]A中,y′=-6x,当-1<x<0时,y′>0,当0<x<1时,y′<0,故函数y=2-3x2在区间(-1,1)上不是减函数,B中,y=ln x在x=0处无意义;C中,y′=-1(x-2)2<0对x∈(-1,1)恒成立,∴函数y=1x-2在区间(-1,1)上是减函数;D中,y′=cos x>0对x∈(-1,1)恒成立,∴函数y=sin x在(-1,1)上是增函数.3.定义在R上的函数f(x),若(x-1)·f′(x)<0,则下列各项正确的是导学号92600663 ()A.f(0)+f(2)>2f(1) B.f(0)+f(2)=2f(1)C.f(0)+f(2)<2f(1) D.f(0)+f(2)与2f(1)大小不定[答案] C[解析]当x>1时,f′(x)<0,f(x)是减函数,∴f(1)>f(2).当x<1时,f′(x)>0,f(x)是增函数,∴f(0)<f(1).因此f(0)+f(2)<2f(1).4.已知对任意实数x,有f(-x)=-f(x),g(-x)=g(x),且当x>0,有f′(x)>0,g′(x)>0,则当x<0时,有导学号92600664()A.f′(x)>0,g′(x)>0 B.f′(x)>0,g′(x)<0C.f′(x)<0′,g′(x)>0 D.f′(x)<0,g′(x)<0[答案] B[解析]由已知f(x)为奇函数,g(x)为偶函数.∵x>0时,f′(x)>0,g′(x)>0,∴f(x),g(x)在(0,+∞)上递增.∴x<0时,f(x)递增,g(x)递减.∴x<0时f′(x)>0,g′(x)<0.二、填空题5.(2016·山东潍坊一中高二期末)函数f(x)=x-2sin x在(0,π)上的单调递增区间为________. 导学号92600665[答案] (π3,π)[解析] 由f ′(x )=1-2cos x >0得cos x <12,又x ∈(0,π),所以π3<x <π,故函数f (x )的单调递增区间为(π3,π).6.已知函数f (x )=ax +1x +2在(-2,+∞)上单调递减,则a 的取值范围是________. 导学号 92600666[答案] (-∞,12)[解析] f ′(x )=a (x +2)-ax -1(x +2)2=2a -1(x +2)2,由题意得x <-2时,f ′(x )≤0恒成立, ∴2a -1≤0,∴a ≤12.又当a =12时,f (x )=12x +1x +2=12,此时,函数f (x )在(-2,+∞)上不是减函数,∴a ≠12.综上可知,a 的取值范围为(-∞,12).三、解答题7.设函数f (x )=x 3-3ax 2+3bx 的图象与直线12x +y -1=0相切于点(1,-11). 导学号 92600667(1)求a 、b 的值;(2)讨论函数f (x )的单调性. [解析] (1)f ′(x )=3x 2-6ax +3b .因为f (x )的图象与直线12x +y -1=0相切于点(1,-11),所以f (1)=-11,f ′(1)=-12,即⎩⎪⎨⎪⎧1-3a +3b =-113-6a +3b =-12,解得a =1,b =-3. (2)由a =1,b =-3得f ′(x )=3x 2-6ax +3b =3(x 2-2x -3)=3(x +1)(x -3). 令f ′(x )>0,解得x <-1或x >3; 又令f ′(x )<0,解得-1<x <3.故当x ∈(-∞,-1)时,f (x )是增函数; 当x ∈(3,+∞)时,f (x )也是增函数; 当x ∈(-1,3)时,f (x )是减函数.8.(2016·广东汕头高二质检)函数f (x )=2x 3+ax 与g (x )=bx 2+c 的图象都过点P (2,0),且在点P 处有相同的切线.导学号 92600668(1)求实数a 、b 、c 的值;(2)设函数F (x )=f (x )+g (x ),求F (x )的单调区间. [解析] (1)∵函数f (x )、g (x )的图象都过点P (2,0), ∴f (2)=16+2a =0,解得a =-8,g (2)=4b +c =0.又f (x )、g (x )的图象在点P 处有相同的切线,且f ′(x )=6x 2-8, g ′(x )=2bx , ∴f ′(2)=g ′(2),∴4b =16,∴b =4,c =-16. ∴a =-8,b =4,c =-16.(2)由(1)知,f (x )=2x 3-8x ,g (x )=4x 2-16, ∴F (x )=2x 3+4x 2-8x -16,∴F ′(x )=6x 2+8x -8=6(x +2)(x -23).令F ′(x )=6(x +2)(x -23)>0,得x <-2或x >23,∴函数F (x )的单调递增区间为(-∞,-2)和(23,+∞).令F ′(x )=6(x +2)(x -23)<0,得-2<x <23,∴函数F (x )的单调递减区间为(-2,23).综上,F (x )的单调递增区间为(-∞,-2)和(23,+∞),单调递减区间为(-2,23).。
2016-2017学年高中数学选修1-1课件:第3章 导数及其应用3.4
第二十页,编辑于星期五:十七点 五分。
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第三章 导数及其应用
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(1)解决面积,容积的最值问题, 要正确引入变量,将面积或容积表示为变量的函数,结合实际 问题的定义域,利用导数求解函数的最值.
(2)利用导数解决生活中优化问题的一般步骤:
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利润最大问题是我们生活中最常 遇到的问题,根据利润(收益)=销售额-成本,列出函数关系 式,再利用导数求函数的最大值.
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面积、容积的最值问题
在高为H、底面半径为R的圆锥内 作一内接圆柱体,则圆柱体的半径r为多大时:
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2016-2017学年高中数学选修1-1课件:第3章 导数及其应用3.2
答案: D
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3.曲线y=ex在点A(0,1)处的切线斜率为________. 解析: y′=ex,∴k=e0=1. 答案: 1
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第三章 导数及其应用
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4.求下列函数的导数: (1)y=3x2+xcos x;(2)y=1+x x;(3)y=lg x-ex. 解析: (1)y′=6x+cos x-xsin x. (2)y′=1+1+x-x2x=1+1 x2. (3)y′=(lg x)′-(ex)′=xln110-ex.
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1.会应用导数的定义推导四种常见函数 y=c,y=x,y=x2, y=1x的导数公式.
2.掌握基本初等函数的导数公式,会求简单函数的导数. 3.掌握导数的和、差、积、商的求导法则. 4.会用导数的运算法则解决一些函数的求导问题.
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第三章 导数及其应用
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指数函数、对数函数的导数公式的记忆,对于公式(ln x)′= 1x、(ex)′=ex 很好记.但公式(logax)′=xln1 a,(ax)′=ax·ln a 的 记忆比较难,特别是 ln a 的位置易记混,应从以下两个方面加深 对公式的理解和记忆.
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2016-2017学年高中数学人教版选修1-1习题:第3章 导数及其应用3.2.2 Word版含解析
选修1-1 第三章 3.2 3.2.2一、选择题1.曲线运动方程为s =1-tt 2+2t 2,则t =2时的速度为导学号 92600619( )A .4B .8C .10D .12[答案] B [解析] s ′=⎝⎛⎭⎪⎫1-t t 2′+(2t 2)′=t -2t 3+4t , ∴t =2时的速度为:s ′|t =2=2-28+8=8. 2.函数y =x ·ln x 的导数是导学号 92600620( ) A .y ′=x B .y ′=1xC .y ′=ln x +1D .y ′=ln x +x[答案] C[解析] y ′=x ′·ln x +x ·(ln x )′=ln x +x ·1x=ln x +1.3.已知f (x )=ax 3+3x 2+2,若f ′(-1)=4,则a 的值是导学号 92600621( ) A .193B .163C .133D .103[答案] D[解析] f ′(x )=3ax 2+6x ,∵f ′(-1)=3a -6,∴3a -6=4,∴a =103.4.(2016·北京昌平高二检测)若函数f (x )=sin x +cos x , 则f ′(π2)的值为导学号 92600622( )A .2B .1C .0D .-1[答案] D[解析] f ′(x )=cos x -sin x ,∴f ′(π2)=cos π2-sin π2=-1.5.(2016·广西南宁高二检测)曲线y =x 3-2x +4在点(1,3)处的切线的倾斜角为导学号 92600623( )A .30°B .45°C .60°D .120°[答案] B[解析] y ′=3x 2-2,∴切线的斜率k =3-2=1,∴切线的倾斜角为45°. 6.若函数f (x )=f ′(1)x 3-2x 2+3,则f ′(1)的值为导学号 92600624( ) A .0 B .-1 C .1 D .2[答案] D[解析] ∵f ′(x )=3f ′(1)x 2-4x , ∴f ′(1)=3f ′(1)-4,∴f ′(1)=2. 二、填空题7.函数f (x )=x +1x ,则f ′(x )=________.导学号 92600625[答案] 1-1x2[解析] f (x )=x +1x ,∴f ′(x )=1-1x2.8.(2016·贵州遵义一中高二检测)若曲线f (x )=x sin x +1在x =π2处的切线与直线ax +2y+1=0互相垂直,则实数a =________.导学号 92600626[答案] 2[解析] ∵f ′(x )=(x sin x )′=x ′sin x +x ·(sin x )′ =sin x +x cos x∴f ′(π2)=sin π2+π2cos π2=1.又直线ax +2y +1=0的斜率为-a2,∴1×(-a2)=-1,∴a =2.9.(2015·天津文)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________.导学号 92600627[答案] 3[解析] f ′(x )=a (ln x +1),f ′(1)=a =3. 三、解答题10.函数f (x )=x 3-x 2-x +1的图象上有两点A (0,1)和B (1,0),在区间(0,1)内求实数a ,使得函数f (x )的图象在x =a 处的切线平行于直线AB .导学号 92600628[解析] 直线AB 的斜率k AB =-1, f ′(x )=3x 2-2x -1, 令f ′(a )=-1 (0<a <1), 即3a 2-2a -1=-1,解得a =23.一、选择题1.(2016·重庆巴蜀中学高二检测)不可能以直线y =12x +b 作为切线的曲线是导学号 92600629( )A .y =sin xB .y =ln xC .y =1xD .y =e x[答案] C[解析] 若y =1x ,则y ′=-1x 2<0,∴曲线y =1x 上任意点处的切线的斜率k <0,故其切线方程不可能为y =12x +b .2.若函数f (x )=e x sin x ,则此函数图象在点(4,f (4))处的切线的倾斜角为导学号 92600630( )A .π2B .0C .钝角D .锐角[答案] C[解析] y ′|x =4=(e x sin x +e x cos x )|x =4 =e 4(sin 4+cos 4)=2e 4sin (4+π4)<0,故倾斜角为钝角,选C .3.曲线y =xx +2在点(-1,-1)处的切线方程为导学号 92600631( )A .y =2x +1B .y =2x -1C .y =-2x -3D .y =-2x -2[答案] A[解析] ∵y ′=x ′(x +2)-x (x +2)′(x +2)2=2(x +2)2, ∴k =y ′|x =-1=2(-1+2)2=2,∴切线方程为:y +1=2(x +1),即y =2x +1.4.已知函数f (x )的导函数为f ′(x ),且满足f (x )=2xf ′(e)+ln x ,则f ′(e)导学号 92600632( )A .e -1B .-1C .-e -1D .-e[答案] C[解析] ∵f (x )=2xf ′(e)+ln x , ∴f ′(x )=2f ′(e)+1x,∴f ′(e)=2f ′(e)+1e ,解得f ′(e)=-e -1,故选C .二、填空题5.直线y =4x +b 是曲线y =13x 3+2x (x >0)的一条切线,则实数b =________.导学号 92600633[答案] -423[解析] 设切点为(x 0,y 0),则y ′=x 2+2, ∴x 20+2=4,∴x 0= 2. ∴切点(2,823)在直线y =4x +b 上,∴b =-423. 6.设a ∈R ,函数f (x )=x 3+ax 2+(a -3)x 的导函数是f ′(x ),若f ′(x )是偶函数,则曲线y =f (x )在原点处的切线方程为________.导学号 92600634[答案] y =-3x[解析] f ′(x )=3x 2+2ax +(a -3),又f ′(-x )=f ′(x ),即3x 2-2ax +(a -3)=3x 2+2ax +(a -3),对任意x ∈R 都成立, 所以a =0,f ′(x )=3x 2-3,f ′(0)=-3, 曲线y =f (x )在原点处的切线方程为y =-3x . 三、解答题7.已知函数f (x )=x 3+bx 2+cx +d 的图象过点P (0,2),且在点M (-1,f (-1))处的切线方程为6x -y +7=0,求函数f (x )的解析式.导学号 92600635[解析] 由f (x )的图象经过点P (0,2),知d =2,所以f (x )=x 3+bx 2+cx +2.f ′(x )=3x 2+2bx +c .因为在M (-1,f (-1))处的切线方程是6x -y +7=0,可知-6-f (-1)+7=0, 即f (-1)=1,f ′(-1)=6.∴⎩⎪⎨⎪⎧ 3-2b +c =6-1+b -c +2=1,即⎩⎪⎨⎪⎧2b -c =-3b -c =0,解得b =c =-3. 故所求的解析式是f (x )=x 3-3x 2-3x +2. 8.已知函数f (x )=x 3+x -16.导学号 92600636 (1)求曲线y =f (x )在点(2,-6)处的切线的方程;(2)直线l 为曲线y =f (x )的切线,且经过原点,求直线l 的方程及切点坐标;(3)如果曲线y =f (x )的某一切线与直线y =-14x +3垂直,求切点坐标与切线的方程.[解析] (1)∵f ′(x )=3x 2+1,∴f (x )在点(2,-6)处的切线的斜率为k =f ′(2)=13. ∴切线的方程为13x -y -32=0. (2)解法一:设切点为(x 0,y 0),则直线l 的斜率为f ′(x 0)=3x 20+1,∴直线l 的方程为y =(3x 20+1)(x -x 0)+x 30+x 0-16,又∵直线l 过原点(0,0),∴0=(3x 20+1)(-x 0)+x 30+x 0-16,整理得,x 30=-8,∴x 0=-2,∴y 0=-26,k =13. ∴直线l 的方程为y =13x ,切点坐标为(-2,-26). 解法二:设直线l 的方程为y =kx ,切点为(x 0,y 0), 则k =y 0-0x 0-0=x 30+x 0-16x 0,又∵k =f ′(x 0)=3x 20+1,∴x 30+x 0-16x 0=3x 20+1, 解之得,x 0=-2,∴y 0=-26,k =13.∴直线l 的方程为y =13x ,切点坐标为(-2,-26). (3)∵切线与直线y =-x4+3垂直,∴切线的斜率k =4.设切点坐标为(x 0,y 0),则f ′(x 0)=3x 20+1=4,∴x 0=±1,∴⎩⎪⎨⎪⎧ x 0=1y 0=-14,或⎩⎪⎨⎪⎧x 0=-1y 0=-18.∴切点坐标为(1,-14)或(-1,-18),切线方程为y =4x -18或y =4x -14.即4x-y-18=0或4x-y-14=0.。
高中数学人教版选修1-1习题第3章 导数及其应用3.2.2 Word版含解析
选修第三章一、选择题.曲线运动方程为=+,则=时的速度为( )....[答案][解析]′=′+()′=+,∴=时的速度为:′==+=..函数=·的导数是( ).′=.′=.′=+.′=+[答案][解析]′=′·+·()′=+·=+..已知()=++,若′(-)=,则的值是( )....[答案][解析]′()=+,∵′(-)=-,∴-=,∴=..(·北京昌平高二检测)若函数()=+,则′()的值为( )....-[答案][解析]′()=-,∴′()=-=-..(·广西南宁高二检测)曲线=-+在点()处的切线的倾斜角为( ) .°.°.°.°[答案][解析]′=-,∴切线的斜率=-=,∴切线的倾斜角为°..若函数()=′()-+,则′()的值为( )..-..[答案][解析]∵′()=′()-,∴′()=′()-,∴′()=.二、填空题.函数()=+,则′()=[答案]-[解析]()=+,∴′()=-..(·贵州遵义一中高二检测)若曲线()=+在=处的切线与直线++=互相垂直,则实数=[答案][解析]∵′()=()′=′+·()′=+∴′()=+=.又直线++=的斜率为-,∴×(-)=-,∴=..(·天津文)已知函数()=,∈(,+∞),其中为实数,′()为()的导函数.若′()=,则的值为[答案][解析]′()=(+),′()==.三、解答题.函数()=--+的图象上有两点()和(),在区间()内求实数,使得函数()的图象在=处的切线平行于直线[解析]直线的斜率=-,′()=--,令′()=-(<<),。
【成才之路】2016-2017学年高中数学人教版选修1-1习题:第3章 导数及其应用3.4 Word版含解析
选修1-1 第三章 3.4一、选择题1.汽车经过启动、加速行驶、匀速行驶、减速行驶之后停车,若把这一过程中汽车的行驶路程s 看作时间t 的函数,其图象可能是导学号 92600741( )[答案] A[解析] 加速过程,路程对时间的导数逐渐变大,图象下凸;减速过程,路程对时间的导数逐渐变小,图象上凸,故选A .2.(2016·广东东莞高二检测)若商品的年利润y (万元)与年产x (百万件)的函数关系式y =-x 3+27x +123(x >0),则获得最大利润时的年产量为导学号 92600742( )A .1百万件B .2百万件C .3百万件D .4百万件[答案] C[解析] 依题意得,y ′=-3x 2+27=-3(x -3)(x +3),当0<x <3时,y ′>0;当x >3时,y ′<0.因此,当x =3时,该商品的年利润最大.3.某箱子的容积与底面边长x 的关系为V (x )=x 2·(60-x 2)(0<x <60),则当箱子的容积最大时,箱子底面边长为导学号 92600743( )A .30B .40C .50D .35[答案] B[解析] V ′(x )=(30x 2-x 32)′=60x -32x 2,x ∈(0,60).令V ′(x )=0,得x =40.∴当x =40时,箱子的容积有最大值.4.某工厂要建造一个长方体状的无盖箱子,其容积为48 m 3,高为3 m ,如果箱底每1m 2的造价为15元,箱壁每1 m 2的造价为12元,则箱子的最低总造价为导学号 92600744( )A .900元B .840元C .818元D .816元[答案] D[解析] 设箱底一边的长度为x m ,箱子的总造价为l 元,根据题意得箱底面积为483=16(m 2),箱底另一边的长度为16x m ,则l =16×15+(2×3x +2×3×16x)×12=240+72⎝⎛⎭⎫x +16x ,l ′=72⎝⎛⎭⎫1-16x 2.令l ′=0,解得x =4或x =-4(舍去).当0<x <4时,l ′<0;当x >4时,l ′>0.故当x =4时,l 有最小值816.因此,当箱底是边长为4 m 的正方形时,箱子的总造价最低,最低总造价是816元.5.某产品的销售收入y 1(万元)是产量x (千台)的函数:y 1=17x 2(x >0);生产成本y 2(万元)是产量x (千台)的函数:y 2=2x 3-x 2(x >0),为使利润最大,则应生产导学号 92600745( )A .6千台B .7千台C .8千台D .9千台[答案] A[解析] 设利润为y (万元),则y =y 1-y 2=17x 2-2x 3+x 2=18x 2-2x 3(x >0), y ′=36x -6x 2,令y ′>0,得0<x <6,令y ′<0,得x >6,∴当x =6时,y 取最大值,故为使利润最大,则应生产6千台.6.设底面为等边三角形的直棱柱的体积为V ,则其表面积最小时,底面边长为导学号 92600746( )A .3VB .32V C .34V D .23V [答案] C[解析] 如图,设底面边长为x (x >0),则底面积S =34x 2,∴h =V S =4V 3x 2. S 表=x ·4V 3x 2×3+34x 2×2=43V x +32x 2,S ′表=3x -43V x 2,令S ′表=0得x =34V ,因为S 表只有一个极值,故x =34V 为最小值点. 二、填空题7.(2016·山东淄博月考)某公司一年购买某种货物400吨,每次都购买x 吨,运费为4万元/次,一年的总存储费为4x 万元,要使一年的总运费与总存储费用之和最小,则x =________吨.导学号 92600747[答案] 20[解析] 设该公司一年内总共购买n 次货物, 则n =400x,∴总运费与总存储费之和f (x )=4n +4x =1 600x +4x ,令f ′(x )=4-1 600x 2=0,解得x =20,x =-20(舍),x =20是函数f (x )的最小值点,故x =20时, f (x )最小.8.做一个无盖的圆柱形水桶,若要使其体积是27π,且用料最小,则圆柱的底面半径为________.导学号 92600748[答案] 3[解析] 设圆柱的底面半径为R ,母线长为L ,则V =πR 2L =27π,∴L =27R 2,要使用料最省,只需使圆柱形表面积最小,∴S 表=πR 2+2πRL =πR 2+54πR,∴S ′(R )=2πR -54πR 2=0,令S ′=0得R =3,∴当R =3时,S 表最小.9.用长为18 m 的钢条围成一个长方体形状的框架,要求长方体的长与宽之比为2 1,该长方体的最大体积是________.导学号 92600749[答案] 3 m 3[解析] 设长方体的宽为x ,则长为2x ,高为92-3x (0<x <32),故体积为V =2x 2⎝⎛⎭⎫92-3x =-6x 3+9x 2,V ′=-18x 2+18x ,令V ′=0得,x =0或1, ∵0<x <32,∴x =1.∴该长方体的长、宽、高各为2 m 、1 m 、1.5 m 时,体积最大,最大体积V max =3 m 3. 三、解答题10.用边长为120 cm 的正方形铁皮做一个无盖水箱,先在四角分别截去一个小正方形,然后把四边翻转90°角,再焊接成水箱.问:水箱底边的长取多少时,水箱容积最大?最大容积是多少?导学号 92600750[解析] 设水箱底边长为x cm , 则水箱高为h =60-x2(cm).水箱容积V =V (x )=60x 2-x 32(0<x <120)(cm 3).V ′(x )=120x -32x 2.令V ′(x )=0得,x =0(舍)或x =80.当x 在(0,120)内变化时,导数V ′(x )的正负如下表:因此在x =80处,函数V (x )取得极大值,并且这个极大值就是函数V (x )的最大值. 将x =80代入V (x ),得最大容积 V =802×60-8032=128 000(cm 3).答:水箱底边长取80 cm 时,容积最大,最大容积为128 000 cm 3.一、选择题1.某公司生产一种产品,固定成本为20 000元,每生产一单位的产品,成本增加100元,若总收入R 与年产量x (0≤x ≤390)的关系是R (x )=-x 3900+400x,0≤x ≤390,则当总利润最大时,每年生产的产品单位数是导学号 92600751( )A .150B .200C .250D .300[答案] D[解析] 由题意可得总利润P (x )=-x 3900+300x -20 000,0≤x ≤390.由P ′(x )=0,得x=300.当0≤x ≤300时,p ′(x )>0;当300<x ≤390时,P ′(x )<0,所以当x =300时,P (x )最大,故选D .2.三棱锥O -ABC 中,OA 、OB 、OC 两两垂直,OC =2x ,OA =x ,OB =y ,且x +y =3,则三棱锥O -ABC 体积的最大值为导学号 92600752( )A .4B .8C .43D .83[答案] C[解析] V =13×2x 22·y =x 2y 3=x 2(3-x )3=3x 2-x33(0<x <3),V ′=6x -3x 23=2x -x 2=x (2-x ).令V ′=0,得x =2或x =0(舍去). ∴x =2时,V 最大为43.3.某工厂需要建一个面积为512 m 2的矩形堆料场,一边可以利用原有的墙壁,则要使砌墙所用材料最省,则堆料场的长和宽各为导学号 92600753( )A .16 m,16 mB .32 m,16 mC .32 m,8 mD .16 m,8 m[答案] B[解析] 如图所示,设场地一边长为x m , 则另一边长为512xm.因此新墙总长度L =2x +512x (x >0),L ′=2-512x2.令L ′=0,得x =16或x =-16(舍去). ∵L 在(0,+∞)上只有一个极值点, ∴x =16必是最小值点. ∵x =16,∴512x=32.故当堆料场的宽为16 m ,长为32 m 时,可使砌墙所用的材料最省.4.(2016·山东莱芜高二月考)某城市在发展过程中,交通状况逐渐受到大家更多的关注,据有关统计数据显示,从上午6时到9时,车辆通过该市某一路段的用时y (分钟)与车辆进行该路段的时刻t 之间关系可近似地用如下函数给出:y =-18t 3-34t 2+36t -6294.则在这段时间内通过该路段用时最多的时刻是导学号 92600754( )A .6时B .7时C .8时D .9时[答案] C[解析] y ′=-38t 2-32t +36=-38(t +12)(t -8),令y ′=0得t =-12(舍去)或t =8.当6≤t <8时,y ′>0;当8<t ≤9时,y ′<0,∴当t =8时,y 有最大值.二、填空题5.做一个容积为256的方底无盖水箱,它的高为________时最省料.导学号 92600755 [答案] 4[解析] 设底面边长为x ,则高为h =256x 2,其表面积为S =x 2+4×256x 2×x =x 2+256×4x ,S ′=2x -256×4x 2,令S ′=0,则x =8,则当高h =25664=4时S 取得最小值. 6.某商品一件的成本为30元,在某段时间内若以每件x 元出售,可卖出(200-x )件,要使利润最大每件定价为________元.导学号 92600756[答案] 85[解析] 设每件商品定价x 元,依题意可得利润为L =x (200-x )-30x =-x 2+170x (0<x <200).L ′=-2x +170,令-2x +170=0,解得x =1702=85.因为在(0,200)内L 只有一个极值,所以以每件85元出售时利润最大. 三、解答题7.某厂生产某种产品的固定成本(固定投入)为2 500元,已知每生产x 件这样的产品需要再增加可变成本C (x )=200x +136x 3(元),若生产出的产品都能以每件500元售出,要使利润最大,该厂应生产多少件这种产品?最大利润是多少?导学号 92600757[解析] 设该厂生产x 件这种产品利润为L (x ) 则L (x )=500x -2 500-C (x ) =500x -2 500-⎝⎛⎭⎫200x +136x 3 =300x -136x 3-2 500(x ∈N )令L ′(x )=300-112x 2=0,得x =60(件)又当0≤x <60时,L ′(x )>0 x >60时,L ′(x )<0所以x =60是L (x )的极大值点,也是最大值点. 所以当x =60时,L (x )=9 500元.答:要使利润最大,该厂应生产60件这种产品,最大利润为9 500元.8. (2016·广东佛山检测)如图所示,有一块半椭圆形钢板,其长轴长为2,短半轴长为1,计划将此钢板切割成等腰梯形的形状,下底AB 是半椭圆的短轴,上底CD 的端点在椭圆上,记|CD |=2x ,梯形的面积为S .(1)求面积S 以x 为自变量的函数解析式,并写出其定义域; (2)求面积S 的最大值.导学号 92600758[解析] (1)依题意,建立以AB 的中点O 为原点,AB 所在的直线为x 轴的平面直角坐标系,如图所示,则点C (x ,y )满足方程x 2+y 24=1,且x >0,y >0,∴y =21-x 2(0<x <1).∴S =12(2x +2)·21-x 2=2(x +1)1-x 2(0<x <1).(2)令f (x )=S 2=4(x +1)2(1-x 2)(0<x <1), 则f ′(x )=8(x +1)2(1-2x ).令f ′(x )=0,解得x =12或x =-1(舍去).当0<x <12时, f ′(x )>0, f (x )为增函数;当12<x <1时,f ′(x )<0, f (x )为减函数. ∴f (12)是f (x )在区间(0,1)上的极大值,也是最大值,且f (12)=274,此时S =332.故当x =12时,S 取得最大值332.。
2016-2017学年高中数学人教A版选修1-1 第三章导数及其应用 3.2.1、3.2.2
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第十五页,编辑于星期五:十六点 二十二分。
(3)y′=(cos xln x)′
=(cos x)′ln x+cos x(ln x)′
=-sin
xln
x+coxs
x .
(4)y′=exx′=x′exe-xx2 ex′ =ex-e2xxex=1-ex x.
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第十六页,编辑于星期五:十六点 二十二分。
f′(x)=0 f′(x)=_α_·_x_α-__1 __
f(x)=sin x
f′(x)=__c_o_s _x___
f(x)=cos x f(x)=ax f(x)=ex
f(x)=logax
f(x)=ln x
f′(x)=_-__s_i_n_x__
f′(x)=_a_x_l_n_a___(a>0 且 a≠1)
(1)已知函数f(x)=x2在点(x0,y0)处的导数为1,则x0+y0=_______. (2)求下列函数的导数: ①y=x20; ②y=x14; ③y=log6x.
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第九页,编辑于星期五:十六点 二十二分。
【自主解答】 (1)由题意可知,f′(x0)=1, 又f′(x)=2x,所以2x0=1,
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第二十九页,编辑于星期五:十六点 二十二分。
4.直线 y=12x+b 是曲线 y=ln x(x>0)的一条切线0),
【导学号:26160078】
∵y′=1x,∴12=x10,
∴x0=2,∴y0=ln 2,ln 2=12×2+b,∴b=ln 2-1. 【答案】 ln 2-1
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2016-2017学年高中数学人教A版选修1-1 第三章导数及其应用 3.4
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第二十一页,编辑于星期五:十六点 二十三分。
(2)由 y=f(x)=-x22+x9+8x1+ 35(x≥0),得 f′(x)=-2x+98·2x+41x+-122-x2+98x+35=-x22-x+2x1+2 63(x≥0). 令 f′(x)=0,则 x2+2x-63=0. ∴x=-9(舍去)或 x=7. 又∵当 x∈(0,7)时,f′(x)>0; 当 x∈(7,+∞)时,f′(x)<0, ∴f(x)极大值=f(7)=42. 又∵在(0,+∞)上只有一个极值点,∴f(x)max=f(x)极大值=f(7)=42. 故当年广告费投入 7 万元时,企业年利润最大.
【自主解答】 设建成 x 个球场,则 1≤x≤10,每平方米的购地费用为
12180×001x04=1 2x80元,因为每平方米的平均建设费用(单位:元)可近似地用 f(x)
=8001+15ln
x来表示,所以每平方米的综合费用为
g(x)=f(x)+1 2x80=800+
160ln x+1 2x80(x>0),所以 g′(x)=160xx2-8(x>0),
③第四年后该产品停止生产;
④第四年后该产品年产量保持不变.
图 3-4-1
其中说法正确的有( )
A.①④
B.②④
C.①③
D.②③
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第五页,编辑于星期五:十六点 二十三分。
【解析】 由图象可知,②④是正确的. 【答案】 B
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第六页,编辑于星期五:十六点 二十三分。
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选修1-1第三章 3.3 3.3.2一、选择题1.函数f(x)的定义域为开区间(a,b),导函数f′(x)在(a,b)内的图象如图所示,则函数f(x)在开区间(a,b)内有极小值点导学号92600682()A.1个B.2个C.3个D.4个[答案] A[解析]极小值点应有先减后增的特点,即f′(x)<0→f′(x)=0→f′(x)>0.由图象可知只有1个极小值点.2.已知函数y=x3-3x+c的图象与x轴恰有两个公共点,则c=导学号92600683() A.-2或2 B.-9或3C.-1或1 D.-3或1[答案] A[解析]∵y′=3x2-3,∴当y′=0时,x=±1,则x,y′,y的变化情况如下表:因此,当函数图象与x轴恰有两个公共点时,必有c+2=0或c-2=0,∴c=-2或c =2.3.(2016·四川)已知a为函数f(x)=x3-12x的极小值点,则a=导学号92600684() A.-4 B.-2C.4 D.2[答案] D[解析] f ′(x )=3x 2-12,令f ′(x )>0得x <-2或x >2,令f ′(x )<0得-2<x <2, ∴f (x )在(-∞,-2),(2,+∞)上单调递增,在(-2,2)上单调递减, ∴当x =2时, f (x )取极小值,即2是函数f (x )的极小值点,故a =2. 4.设函数f (x )=x e x ,则导学号 92600685( ) A .x =1为f (x )的极大值点 B .x =1为f (x )的极小值点 C .x =-1为f (x )的极大值点 D .x =-1为f (x )的极小值点[答案] D[解析] f ′(x )=e x +x e x =e x (1+x ), 令f ′(x )>0,得x >-1, 令f ′(x )<0,得x <-1,∴函数f (x )在(-∞,-1)上递减,在(-1,+∞)上递增,∴当x =-1时,f (x )取得极小值.5.设函数f (x )=2x +ln x ,则导学号 92600686( )A .x =12为f (x )的极大值点B .x =12为f (x )的极小值点C .x =2为f (x )的极大值点D .x =2为f (x )的极小值点 [答案] D[解析] 本节考查了利用导数工具来探索其极值点问题. f ′(x )=-2x 2+1x =1x (1-2x ),由f ′(x )=0可得x =2.当0<x <2时,f ′(x )<0,f (x )递减,当x >2时, f ′(x )>0,∴f (x )单调递增.所以x =2为极小值点. 对于含有对数形式的函数在求导时,不要忽视定义域.6.若a >0,b >0,且函数f (x )=4x 3-ax 2-2bx +2在x =1处有极值,则ab 的最大值等于导学号 92600687( )A .2B .3C .6D .9[答案] D[解析] f ′(x )=12x 2-2ax -2b ,由条件知f ′(1)=0,∴a +b =6,∴ab ≤(a +b 2)2=9,等号在a =b =3时成立,故选D .二、填空题7.函数f (x )=-13x 3+12x 2+2x 取得极小值时,x 的值是________.导学号 92600688[答案] -1[解析] f ′(x )=-x 2+x +2=-(x -2)(x +1),令f ′(x )>0得-1<x <2,令f ′(x )<0,得x <-1或x >2,∴函数f (x )在(-∞,-1),(2,+∞)上递减,在(-1,2)上递增,∴当x =-1时,函数f (x )取得极小值.8.(2015·陕西文)函数y =x e x 在其极值点处的切线方程为________.导学号 92600689 [答案] y =-1e[解析] ∵y =x e x ,∴y ′=e x +x e x =e x (x +1),当x =-1时y 有极小值,此时y |x =-1=-1e ,而y ′|x =-1=0,∴切线方程为y =-1e. 9.(2016·河南郑州高二检测)已知函数f (x )=2f ′(1)ln x -x ,则f (x )的极大值为________.导学号 92600690[答案] 2ln 2-2[解析] 函数f (x )的定义域为(0,+∞), 由于函数f (x )=2f ′(1)ln x -x . 则f ′(x )=2f ′(1)×1x -1(x >0),f ′(1)=2f ′(x )-1,故f ′(1)=1,得到f ′(x )=2×1x -1=2-x x ,令f ′(x )>0,解得x <2,令f ′(x )<0,解得x >2,则函数在(0,2)上为增函数,在[2,+∞)上为减函数,故f (x )的极大值为f (2)=2ln 2-2. 三、解答题10.设函数y =x 3+ax 2+bx +c 的图象如图所示,且与y =0在原点相切,若函数的极小值为-4.(1)求a 、b 、c 的值;(2)求函数的递减区间.导学号 92600691[解析] (1)因为函数的图象经过点(0,0), 易得c =0.又图象与x 轴相切于点(0,0),且y ′=3x 2+2ax +b , 故0=3×02+2a ×0+b ,解得b =0. 所以y =x 3+ax 2,则y ′=3x 2+2ax . 令y ′=0,解得x =0或x =-23a ,即x =0和x =-23a 是极值点.由图象知函数在x =0处取极大值, 故在x =-23a 时取极小值.当x =-23a 时,函数有极小值-4,所以(-23a )3+a (-2a3)2=-4,整理得a 3=-27,解得a =-3.故a =-3、b =0、c =0. (2)由(1)得y =x 3-3x 2,则y ′=3x 2-6x , 令y ′<0,即y ′=3x 2-6x <0,解得0<x <2, 所以,函数的递减区间是(0,2).一、选择题1.函数y =x 3-3x 2-9x (-2<x <2)有导学号 92600692( ) A .极大值5,极小值-27 B .极大值5,极小值-11 C .极大值5,无极小值 D .极小值-27,无极大值[答案] C[解析] y ′=3x 2-6x -9=3(x -3)(x +1), ∵-2<x <2,∴令y ′>0得-2<x <-1,令y ′<0得-1<x <2,∴函数在(-2,-1)上递增,在(-1,2)上递减,∴当x =-1时,f (x )取极大值f (-1)=-1-3+9=5,f (x )无极小值.2.(2016·广西南宁高二检测)已知函数y =2x 3+ax 2+36x -24在x =2处有极值,则该函数的一个递增区间是导学号 92600693( )A .(2,3)B .(3,+∞)C .(2,+∞)D .(-∞,3)[答案] B[解析] y ′=6x 2+2ax +36, 由已知得24+4a +36=0, ∴a =-15.∴y ′=6x 2-30x +36=6(x 2-5x +6)=6(x -2)(x -3), 令y ′>0,得x <2或x >3,故选B .3.已知函数f (x )=x 3-px 2-qx 的图象与x 轴切于(1,0)点,则f (x )的极大值、极小值分别为导学号 92600694( )A .427,0B .0,427C .-427,0D .0,-427[答案] A[解析] f ′(x )=3x 2-2px -q , 由f ′(1)=0,f (1)=0得,⎩⎪⎨⎪⎧ 3-2p -q =01-p -q =0,解得⎩⎪⎨⎪⎧p =2q =-1,∴f (x )=x 3-2x 2+x . 由f ′(x )=3x 2-4x +1=0得x =13或x =1,易得当x =13时f (x )取极大值427.当x =1时f (x )取极小值0.4.已知函数f (x )=x 3+mx 2+(m +6)x +1既存在极大值又存在极小值,则实数m 的取值范围是导学号 92600695( )A .[-3,6]B .(-3,6)C .(-∞,-3]∪[6,+∞)D .(-∞,-3)∪(6,+∞)[答案] D[解析] 函数的导数为f ′(x )=3x 2+2mx +(m +6),要使函数f (x )既存在极大值又存在极小值,则f ′(x )=0有两个不同的根,所以判别式Δ>0,即Δ=4m 2-12(m +6)>0,所以m 2-3m -18>0,解得m >6或m <-3.二、填空题5.设x =1与x =2是函数f (x )=a ln x +bx 2+x 的两个极值点,则常数a =________. 导学号 92600696[答案] -23[解析] f ′(x )=ax +2bx +1,由题意得⎩⎪⎨⎪⎧a +2b +1=0a 2+4b +1=0,∴a =-23.6.直线y =a 与函数f (x )=x 3-3x 的图象有相异的三个公共点,则a 的取值范围是________.导学号 92600697[答案] (-2,2)[解析] f ′(x )=3x 2-3,由3x 2-3=0得x =1或-1, 当x <-1,或x >1时,f ′(x )>0,f (x )单调增; 当-1<x <1时,f ′(x )<0,f (x )单调减.∴x =-1时,f (x )取到极大值f (-1)=2,x =1时,f (x )取到极小值f (1)=-2,∴欲使直线y =a 与函数f (x )的图象有相异的三个公共点,应有-2<a <2.三、解答题7.(2016·广西南宁高二检测)设x =-2,x =4是函数f (x )=x 3+ax 2+bx 的两个极值点.导学号 92600698(1)求常数a 、b 的值;(2)判断x =-2,x =4是函数f (x )的极大值点还是极小值点,并说明理由. [解析] (1)f ′(x )=3x 2+2ax +b ,由题意得⎩⎪⎨⎪⎧12-4a +b =048+8a +b =0,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-3b =-24.(2)由(1)知f ′(x )=3x 2-6x -24 =3(x 2-2x -8) =3(x -4)(x +2),令f ′(x )>0,得x <-2或x >4, 令f ′(x )<0,得-2<x <4.∴f (x )在(-∞,-2),(4,+∞)上单调递增,在(-2,4)上单调递减,∴当x =-2时, f (x )取极大值,当x =4时, f (x )取极小值,故x =-2是极大值点,x =4是极小值点.8.已知函数f (x )=x 3-3ax -1(a ≠0).若函数f (x )在x =-1处取得极值,直线y =m 与y =f (x )的图象有三个不同的交点,求m 的取值范围.导学号 92600699[解析] ∵f (x )在x =-1处取得极值, ∴f ′(-1)=3×(-1)2-3a =0,∴a =1. ∴f (x )=x 3-3x -1,∴f ′(x )=3x 2-3, 由f ′(x )=0解得x 1=-1,x 2=1.当x <-1时,f ′(x )>0;当-1<x <1时,f ′(x )<0; 当x >1时,f ′(x )>0.∴由f (x )的单调性可知,f (x )在x =-1处取得极大值f (-1)=1,在x =1处取得极小值f (1)=-3.∵直线y =m 与函数y =f (x )的图象有三个不同的交点, 又f (-3)=-19<-3,f (3)=17>1,结合f (x )的单调性可知,m 的取值范围是(-3,1).。