《新編與名師對(duì)話高三數(shù)學(xué)文一輪復(fù)習(xí)課時(shí)跟蹤訓(xùn)練:第三章 導(dǎo)數(shù)及其應(yīng)用 課時(shí)跟蹤訓(xùn)練16 Word版含解析》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《新編與名師對(duì)話高三數(shù)學(xué)文一輪復(fù)習(xí)課時(shí)跟蹤訓(xùn)練:第三章 導(dǎo)數(shù)及其應(yīng)用 課時(shí)跟蹤訓(xùn)練16 Word版含解析(11頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
課時(shí)跟蹤訓(xùn)練(十六)
[基礎(chǔ)鞏固]
一、選擇題
1.(20xx·四川卷)已知a為函數(shù)f(x)=x3-12x的極小值點(diǎn),則a=( )
A.-4 B.-2
C.4 D.2
[解析] 由題意得f′(x)=3x2-12,由f′(x)=0得x=±2,當(dāng)x∈(-∞,-2)時(shí),f′(x)>0,函數(shù)f(x)單調(diào)遞增,當(dāng)x∈(-2,2)時(shí),f′(x)<0,函數(shù)f(x)單調(diào)遞減,當(dāng)x∈(2,+∞)時(shí),f′(x)>0,函數(shù)f(x)單調(diào)遞增,所以a=2.
[答案] D
2.設(shè)函數(shù)f(x)=+lnx,則( )
A.x=為f(x)的極大值點(diǎn)
B.x=為f(x)的極小值點(diǎn)
C.x=2為f(x)
2、的極大值點(diǎn)
D.x=2為f(x)的極小值點(diǎn)
[解析] ∵f(x)=+lnx,∴f′(x)=-+=(x>0),由f′(x)=0得x=2.當(dāng)x∈(0,2)時(shí),f′(x)<0,f(x)為減函數(shù);當(dāng)x∈(2,+∞)時(shí),f′(x)>0,f(x)為增函數(shù),∴x=2為f(x)的極小值點(diǎn).
[答案] D
3.若商品的年利潤y(萬元)與年產(chǎn)量x(百萬件)的函數(shù)關(guān)系式為y=-x3+27x+123(x>0),則獲得最大利潤時(shí)的年產(chǎn)量為( )
A.1百萬件 B.2百萬件
C.3百萬件 D.4百萬件
[解析] y′=-3x2+27=-3(x+3)(x-3),當(dāng)00;
當(dāng)x>3時(shí),y′
3、<0.
故當(dāng)x=3時(shí),該商品的年利潤最大.
[答案] C
4.設(shè)函數(shù)f(x)在R上可導(dǎo),其導(dǎo)函數(shù)為f ′(x),且函數(shù)y=(1-x)f ′(x)的圖象如圖所示,則下列結(jié)論中一定成立的是( )
A.函數(shù)f(x)有極大值f(2)和極小值f(1)
B.函數(shù)f(x)有極大值f(-2)和極小值f(1)
C.函數(shù)f(x)有極大值f(2)和極小值f(-2)
D.函數(shù)f(x)有極大值f(-2)和極小值f(2)
[解析] 由圖可知當(dāng)x<-2時(shí),(1-x)f ′(x)>0;當(dāng)-20;當(dāng)x>2時(shí),(1-x)f ′(
4、x)<0.所以x<-2或x>2時(shí)f ′(x)>0;-2
5、數(shù),∴-30,得x2,由f′(x)<0,得b
6、[答案] C
二、填空題
7.f(x)=的極小值為________.
[解析] f′(x)==.
令f′(x)<0,得x<-2或x>1.
令f′(x)>0,得-20時(shí),f′(x)=ex-1>0,x<0時(shí),f′(x)=ex-1<0,即函數(shù)在x=0
7、處取得極小值,f(0)=1,又f(-1)=+1,f(1)=e-1,綜合比較得函數(shù)f(x)=ex-x在區(qū)間[-1,1]上的最大值是e-1.
[答案] e-1
9.若f(x)=x(x-c)2在x=2處有極大值,則常數(shù)c的值為________.
[解析] f′(x)=(x-c)2+2(x-c)x=(x-c)(3x-c),
因?yàn)楹瘮?shù)f(x)在x=2處有極大值,
所以f′(2)=0,得c=6或c=2,
當(dāng)c=6時(shí),由f′(x)>0,得x<2或x>6;由f′(x)<0,得20,得x<或x>2;由f′(x)<0,得
8、,所以f(x)在x=2處取得極小值.不合題意.
綜上所述,c=6.
[答案] 6
三、解答題
10.已知函數(shù)f(x)=x-alnx(a∈R),
(1)當(dāng)a=2時(shí),求曲線y=f(x)在點(diǎn)A(1,f(1))處的切線方程;
(2)求函數(shù)f(x)的極值.
[解] 函數(shù)f(x)的定義域?yàn)?0,+∞),f′(x)=1-.
(1)當(dāng)a=2時(shí),f(x)=x-2lnx,f′(x)=1-(x>0),
因而f(1)=1,f′(1)=-1,
所以曲線y=f(x)在點(diǎn)A(1,f(1))處的切線方程為y-1=-(x-1),即x+y-2=0.
(2)由f′(x)=1-=,x>0知:
①當(dāng)a≤0時(shí),f
9、′(x)>0,函數(shù)f(x)為(0,+∞)上的增函數(shù),函數(shù)f(x)無極值;
②當(dāng)a>0時(shí),由f′(x)=0,解得x=a.
又當(dāng)x∈(0,a)時(shí),f′(x)<0;當(dāng)x∈(a,+∞)時(shí),f′(x)>0,
從而函數(shù)f(x)在x=a處取得極小值,且極小值為f(a)=a-alna,無極大值.
綜上,當(dāng)a≤0時(shí),函數(shù)f(x)無極值;
當(dāng)a>0時(shí),函數(shù)f(x)在x=a處取得極小值a-alna,無極大值.
[能力提升]
11.(20xx·浙江金華、麗水、衢州十二校聯(lián)考)如圖,已知直線y=kx+m與曲線y=f(x)相切于兩點(diǎn),則F(x)=f(x)-kx有( )
A.1個(gè)極大值點(diǎn),2個(gè)極小值點(diǎn)
10、
B.2個(gè)極大值點(diǎn),1個(gè)極小值點(diǎn)
C.3個(gè)極大值點(diǎn),無極小值點(diǎn)
D.3個(gè)極小值點(diǎn),無極大值點(diǎn)
[解析] F′(x)=f′(x)-k,如圖所示,從而可知F′(x)共有三個(gè)零點(diǎn)x1,x2,x3,由圖可知,F(xiàn)(x)在(-∞,x1)上單調(diào)遞減,在(x1,x2)上單調(diào)遞增,在(x2,x3)上單調(diào)遞減,在(x3,+∞)上單調(diào)遞增,∴x1,x3為極小值點(diǎn),x2為極大值點(diǎn),即F(x)有1個(gè)極大值點(diǎn),2個(gè)極小值點(diǎn),故選A.
[答案] A
12.(20xx·河北唐山一模)直線y=a分別與曲線y=2(x+1),y=x+lnx交于A,B,則|AB|的最小值為( )
A.3 B.2
C. D.
11、[解析] 當(dāng)y=a時(shí),2(x+1)=a,x=-1.設(shè)方程x+lnx=a的根為t,則t+lnt=a,則|AB|===.設(shè)g(t)=-+1(t>0),則g′(t)=-=,令g′(t)=0,得t=1.當(dāng)t∈(0,1),g′(t)<0;t∈(1,+∞),g′(t)>0,
所以g(t)min=g(1)=,
所以|AB|≥,即|AB|的最小值為.
[答案] D
13.(20xx·全國卷Ⅱ)設(shè)函數(shù)f(x)=(1-x2)ex.
(1)討論f(x)的單調(diào)性;
(2)當(dāng)x≥0時(shí),f(x)≤ax+1,求a的取值范圍.
[解] (1)f′(x)=(1-2x-x2)ex.
令f′(x)=0得x=-1-,
12、x=-1+.
當(dāng)x∈(-∞,-1-)時(shí),f′(x)<0;當(dāng)x∈(-1-,-1+)時(shí),f′(x)>0;當(dāng)x∈(-1+,+∞)時(shí),f′(x)<0.
所以f(x)在(-∞,-1-),(-1+,+∞)單調(diào)遞減,在(-1-,-1+)單調(diào)遞增.
(2)f(x)=(1+x)(1-x)ex.
當(dāng)a≥1時(shí),設(shè)函數(shù)h(x)=(1-x)ex,h′(x)=-xex<0(x>0),因此h(x)在[0,+∞)單調(diào)遞減,而h(0)=1,故h(x)≤1,所以f(x)=(x+1)h(x)≤x+1≤ax+1.
當(dāng)00(x>0),所以g(x)在[0,+∞)單
13、調(diào)遞增,而g(0)=0,故ex≥x+1.
當(dāng)0(1-x)(1+x)2,(1-x)(1+x)2-ax-1=x(1-a-x-x2),取x0=,則x0∈(0,1),(1-x0)·(1+x0)2-ax0-1=0,故f(x0)>ax0+1.不合題意.
當(dāng)a≤0時(shí),取x0=,則x0∈(0,1),f(x0)>(1-x0)(1+x0)2=1≥ax0+1.不合題意.
綜上,a的取值范圍是[1,+∞).
14.(20xx·山東濰坊模擬)設(shè)f(x)=xlnx-ax2+(2a-1)x,a∈R.
(1)令g(x)=f′(x),求g(x)的單調(diào)區(qū)間;
(2)已知f(x)在x=1處取得極大
14、值,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.
[解] (1)由f′(x)=lnx-2ax+2a,
可得g(x)=lnx-2ax+2a,x∈(0,+∞).
則g′(x)=-2a=.
當(dāng)a≤0時(shí),x∈(0,+∞)時(shí),g′(x)>0,函數(shù)g(x)單調(diào)遞增.
當(dāng)a>0時(shí),x∈時(shí),g′(x)>0,函數(shù)g(x)單調(diào)遞增;
x∈時(shí),g′(x)<0,函數(shù)g(x)單調(diào)遞減.
所以當(dāng)a≤0時(shí),g(x)的單調(diào)增區(qū)間為(0,+∞);
當(dāng)a>0時(shí),g(x)的單調(diào)增區(qū)間為,
單調(diào)減區(qū)間為.
(2)由(1)知,f′(1)=0.
①當(dāng)a≤0時(shí),f′(x)單調(diào)遞增,
所以,當(dāng)x∈(0,1)時(shí),f′(x)<0,f(x)單調(diào)遞
15、減;
當(dāng)x∈(1,+∞)時(shí),f′(x)>0,f(x)單調(diào)遞增.
所以f(x)在x=1處取得極小值,不合題意.
②當(dāng)01,由(1)知f′(x)在內(nèi)單調(diào)遞增,
可得,當(dāng)x∈(0,1)時(shí),f′(x)<0,x∈時(shí),f′(x)>0.
所以f(x)在(0,1)內(nèi)單調(diào)遞減,在內(nèi)單調(diào)遞增.
所以f(x)在x=1處取得極小值,不合題意.
③當(dāng)a=時(shí),=1,
f′(x)在(0,1)內(nèi)單調(diào)遞增,在(1,+∞)內(nèi)單調(diào)遞減.
所以當(dāng)x∈(0,+∞)時(shí),f′(x)≤f′(1)=0,f(x)單調(diào)遞減,不合題意.
④當(dāng)a>時(shí),0<<1,
當(dāng)x∈時(shí),f′(x)>0,f(x)單調(diào)遞增,
當(dāng)x∈
16、(1,+∞)時(shí),f′(x)<0,f(x)單調(diào)遞減,
所以f(x)在x=1處取得極大值,符合題意.
綜上可知,實(shí)數(shù)a的取值范圍為.
[延伸拓展]
(20xx·海南華僑中學(xué)考前模擬)已知函數(shù)f(x)=x3+ax2+bx+c在定義域x∈[-2,2]上表示的曲線過原點(diǎn),且在x=±1處的切線斜率均為-1.有以下命題 :
①f(x)是奇函數(shù);②若f(x)在[s,t]內(nèi)遞減,則|t-s|的最大值為4;③若f(x)的最大值為M,最小值為m,則M+m=0;④若對(duì)?x∈[-2,2],k≤f′(x)恒成立,則k的最大值為2.
其中正確命題的個(gè)數(shù)為( )
A.1 B.2
C.3 D.4
[解析]
17、 由題意得函數(shù)過原點(diǎn),則c=0.又f′(x)=3x2+2ax+b,
則解得
所以f(x)=x3-4x,f′(x)=3x2-4=0.
①因?yàn)閒(-x)=-x3+4x=-f(x),即f(x)是奇函數(shù),①正確;
②由f′(x)≥0得x≥或x≤-,f(x)在內(nèi)單調(diào)遞減.若f(x)在[s,t]內(nèi)遞減,則t≤,s≥-時(shí),|t-s|的最大值為,②錯(cuò)誤;
③由奇函數(shù)的圖象關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱可知,最大值與最小值互為相反數(shù),f(x)的最大值為M,最小值為m,則M+m=0,③正確;
④若對(duì)?x∈[-2,2],由于f′(x)=3x2-4∈[-4,8],則k≤f′(x)恒成立,則k≤-4,則k的最大值為-4,④錯(cuò)誤.故正確的個(gè)數(shù)為2,故選B.
[答案] B