高中数学-导数及其应用测试题

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高中数学-导数及其应用测试题

(时间:120分钟)

一、填空题

1.(·哈师大附中检测)设函数f(x)=ax ln x(a∈R,a≠0),若f′(e)=2,则f(e)的值为________.

解析f′(x)=a ln x+a,故f′(e)=2a=2,得a=1,

故f(x)=x ln x,f(e)=e.

答案 e

2.(·扬州模拟)曲线y=x2+ln x在点(1,1)处的切线方程为________.

解析y′=2x+1

x,故y′|x=1=3,故在点(1,1)处的切线方程为y-1=3(x-

1),化简整理得3x-y-2=0. 答案3x-y-2=0

3.若函数f(x)=x2+a

x+1

在x=1处取极值,则a=______.

解析由f′(x)=2x(x+1)-(x2+a)

(x+1)2

x2+2x-a

(x+1)2

=0,

∴x2+2x-a=0,x≠-1,又f(x)在x=1处取极值,

∴x=1是x2+2x-a=0的根,∴a=3.

答案 3

4.设函数g(x)=x(x2-1),则g(x)在区间[0,1]上的最小值为________.解析g(x)=x3-x,由g′(x)=3x2-1=0,

解得x=

3

3或-

3

3(舍去).

当x变化时,g′(x)与g(x)的变化情况如下表:

答案-23 9

5.三次函数f(x)=mx3-x在(-∞,+∞)上是减函数,则m的取值范围是________.

解析f′(x)=3mx2-1≤0在(-∞,+∞)上恒成立,

①x=0时,-1≤0恒成立,即m∈R;

②x≠0时,有m≤

1

3x2在R上恒成立,

1

3x2>0,∴m≤0,

综上m≤0.

答案(-∞,0]

6.(·无锡模拟)已知函数y=x3-3x+c的图象与x轴恰有两个公共点,则c=________.

解析∵y′=3x2-3,∴当y′=0时,x=±1.则y′,y的变化情况如下表;

c =-2或c=2.

答案-2或2

7.(·南通、扬州、泰州、宿迁四市调研)若函数f(x)=x3+ax2+bx为奇函数,其图象的一条切线方程为y=3x-42,则b的值为________.

解析由函数f(x)=x3+ax2+bx为奇函数可得a=0.设切点坐标为(x0,y0),则y0=x30+bx0=3x0-42,又f′(x)=3x2+b,所以f′(x0)=3x20+b=3,联立解得x0=2,b=-3.

答案-3

8.(·石家庄模拟)若不等式2x ln x≥-x2+ax-3对x∈(0,+∞)恒成立,则实数a的取值范围是________.

解析 2x ln x ≥-x 2+ax -3,则a ≤2ln x +x +3x ,设h (x )=2ln x +x +3

x (x >0),则h ′(x )=

(x +3)(x -1)

x 2

.当x ∈(0,1)时,h ′(x )<0,函数h (x )单调递减;x ∈(1,+∞)时,h ′(x )>0,函数h (x )单调递增,所以h (x )min =h (1)=4.所以a ≤h (x )min =4.故a 的取值范围是(-∞,4]. 答案 (-∞,4]

9.(·苏州模拟)函数f (x )的定义域是R ,f (0)=2,对任意x ∈R ,f (x )+f ′(x )>1,则不等式e x ·f (x )>e x +1的解集为________.

解析 构造函数g (x )=e x ·f (x )-e x .因为g ′(x )=e x ·f (x )+e x ·f ′(x )-e x =e x [f (x )+f ′(x )]-e x >e x -e x =0,所以g (x )=e x ·f (x )-e x 为R 上的增函数.因为g (0)=e 0·f (0)-e 0=1,所以原不等式转化为g (x )>g (0),解得x >0. 答案 {x |x >0}

10.(·湖北卷改编)已知函数f (x )=x (ln x -ax )有两个极值点,则实数a 的取值范围是________.

解析 由题知,x >0,f ′(x )=ln x +1-2ax ,由于函数f (x )有两个极值点,则f ′(x )=0有两个不等的正根,即函数y =ln x +1与y =2ax 的图象有两个不同的交点(x >0),则a >0;设函数y =ln x +1上任一点(x 0,1+ln x 0)处的切线为l ,则k l =y ′=1x 0

,当l 过坐标原点时,1x 0

=1+ln x 0x 0

⇒x 0=1,令2a =1⇒a =12,

结合图象知0

⎪⎫0,12

11.(·佛山模拟)设0<a ≤1,函数f (x )=x +a 2

x ,g (x )=x -ln x ,若对任意的x 1,x 2∈[1,e],都有f (x 1)≥g (x 2)成立,则实数a 的取值范围是________. 解析 f ′(x )=1-a 2x 2=x 2-a 2

x 2,当0<a ≤1,且x ∈[1,e]时,f ′(x )>0,∴f (x )在[1,e]上是增函数,f (x 1)min =f (1)=1+a 2

,又g ′(x )=1-1

x (x >0),易求g ′(x )

>0,∴g (x )在[1,e]上是增函数,g (x 2)max =g (e)=e -1.由条件知只需f (x 1)min ≥g (x 2)max .即1+a 2≥e -1.∴a 2≥e -2.即e -2≤a ≤1.

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