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1、課時知能訓練
一、選擇題
1.函數(shù)f(x)=(x-3)ex的單調遞增區(qū)間是( )
A.(-∞,2) B.(0,3)
C.(1,4) D.(2,+∞)
【解析】 f′(x)=(x-3)′ex+(x-3)(ex)′=(x-2)ex,
令f′(x)>0,解得x>2.
【答案】 D
2.(2012·梅州調研)若函數(shù)f(x)=x3-6bx+3b在(0,1)內有極小值,則實數(shù)b的取值范圍是( )
A.(0,1) B.(-∞,1)
C.(0,+∞) D.(0,)
【解析】 f′(x)=3x2-6b,且f(x)在(0,1)內有極小值.
2、
∴f′(x)=0在(0,1)內有解,
易知b>0且0<<1,解之得0<b<.
【答案】 D
3.對于在R上可導的任意函數(shù)f(x),若滿足(x-a)f′(x)≥0,則必有( )
A.f(x)≥f(a) B.f(x)≤f(a)
C.f(x)>f(a) D.f(x)<f(a)
【解析】 由(x-a)f′(x)≥0知,
當x>a時,f′(x)≥0;當x<a時,f′(x)≤0.
∴當x=a時,函數(shù)f(x)取得最小值,則f(x)≥f(a).
【答案】 A
4.(2011·浙江高考)設函數(shù)f(x)=ax2+bx+c(a,b,c∈R),若x=-1為函數(shù)f(x)ex的
3、一個極值點,則下列圖象不可能為y=f(x)的圖象是( )
【解析】 設h(x)=f(x)ex,則
h′(x)=(2ax+b)ex+(ax2+bx+c)ex
=(ax2+2ax+bx+b+c)ex.
由x=-1為函數(shù)f(x)ex的一個極值點.
因此ax2+2ax+bx+b+c=c-a=0,∴c=a.
∴f(x)=ax2+bx+a.
若方程ax2+bx+a=0有兩根x1,x2,則
x1x2==1,D中圖象一定不滿足該條件.
【答案】 D
5.(2012·東莞調研)函數(shù)f(x)=x2-2ax+a在區(qū)間(-∞,1)上有最小值,則函數(shù)g(x)=在區(qū)間(1,+∞)上一定( )
4、
A.有最小值 B.有最大值
C.是減函數(shù) D.是增函數(shù)
【解析】 由函數(shù)f(x)=x2-2ax+a在區(qū)間(-∞,1)上有最小值,可得a的取值范圍為a<1,
∴g(x)==x+-2a,則g′(x)=1-.
易知在x∈(1,+∞)上g′(x)>0,所以g(x)為增函數(shù).
【答案】 D
二、填空題
6.已知f(x)=mx2+ln x-2x在定義域內是增函數(shù),則實數(shù)m的取值范圍為________.
【解析】 f′(x)=mx+-2≥0對一切x>0恒成立,
∴m≥-()2+.
令g(x)=-()2+=-(-1)2+1,
當=1,即x=1時,g(x)有最大值1,故m
5、≥1.
【答案】 [1,+∞)
7.已知函數(shù)f(x)=x3+ax2+bx+a2在x=1處取極值10,則f(2)=________.
【解析】 f′(x)=3x2+2ax+b,
由題意即
消去b,得a=4或a=-3.
但當a=-3時,f′(x)=3x2-6x+3≥0,故不存在極值.
∴a=4,b=-11,f(2)=18.
【答案】 18
8.給出定義:若函數(shù)f(x)在D上可導,即f′(x)存在,且導函數(shù)f′(x)在D上也可導,則稱f(x)在D上存在二階導函數(shù),記f″(x)=(f′(x))′,若f″(x)<0在D上恒成立,則稱f(x)在D上為凸函數(shù).以下四個函數(shù)在(0,)上是凸函
6、數(shù)的是________.(把你認為正確的序號都填上)
①f(x)=sin x+cos x;②f(x)=ln x-2x;
③f(x)=-x3+2x-1;④f(x)=xex.
【解析】 在定義域(0,)內,由f″(x)=-sin x-cos x<0,得①是凸函數(shù);
由f″(x)=-<0,得②是凸函數(shù);
由f″(x)=-6x<0,得③是凸函數(shù);
由f″(x)=2ex+xex>0,得④不是凸函數(shù).
【答案】 ①②③
三、解答題
9.已知函數(shù)f(x)=ex-ax-1.
(1)若f(x)在定義域R內單調遞增,求a的取值范圍;
(2)是否存在a,使f(x)在(-∞,0]上單調遞減,在[
7、0,+∞)上單調遞增?若存在,求出a的值;若不存在,說明理由.
【解】 (1)∵f(x)=ex-ax-1,
∴f′(x)=ex-a.
∵f(x)在R上單調遞增
∴f′(x)=ex-a≥0恒成立,即a≤ex,x∈R恒成立.
∵x∈R時,ex∈(0,+∞),∴a≤0.
(2)由已知f(x)在(-∞,0]上單調遞減,在區(qū)間[0,+∞)上單調遞增可知,f(0)是f(x)的極小值.
∴f′(0)=e0-a=0?a=1,經檢驗,a=1符合要求.
∴存在a=1滿足條件.
10.(2012·肇慶調研)已知函數(shù)f(x)=ax2+bln x在x=1處有極值.
(1)求a,b的值;
(2)判斷
8、函數(shù)y=f(x)的單調性并求出單調區(qū)間.
【解】 (1)f′(x)=2ax+,又f(x)在x=1處有極值.
∴即
解之得a=且b=-1.
(2)由(1)可知f(x)=x2-ln x,
其定義域是(0,+∞),
且f′(x)=x-=.
當x變化時,f′(x)、f(x)的變化情況如下表:
x
(0,1)
1
(1,+∞)
f′(x)
-
0
+
f(x)
極小值
所以函數(shù)y=f(x)的單調減區(qū)間是(0,1),單調增區(qū)間是(1,+∞).
11.設函數(shù)f(x)=ln x+ln(2-x)+ax(a>0).
(1)當a=1時,求f(x)的單
9、調區(qū)間;
(2)若f(x)在(0,1]上的最大值為,求a的值.
【解】 函數(shù)f(x)的定義域為(0,2),f′(x)=-+a.
(1)當a=1時,f′(x)=,
令f′(x)>0,由于0<x<2,得2-x2>0,
∴0<x<,此時函數(shù)f(x)是增函數(shù).
令f′(x)<0,由0<x<2,得2-x2<0,
∴<x<2,此時,f(x)是減函數(shù).
故f(x)的單調遞增區(qū)間為(0, ),單調遞減區(qū)間為(,2).
(2)當x∈(0,1]時,f′(x)=+a,
∵a>0.
∴≥0,+a>0,f′(x)>0.
所以,f(x)在(0,1]上單調遞增,
故f(x)在(0,1]上的最大值為f(1)=a,
因此a=.