选修1-1导数试题及答案1
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第三章 章末检测(B)(时间:120分钟 满分:150分)一、选择题(本大题12小题,每小题5分,共60分)1. 已知函数y =f (x )的图象如图,则f ′(x A )与f ′(x B )的大小关系是( )A .f ′(x A )>f ′(xB ) B .f ′(x A )<f ′(x B )C .f ′(x A )=f ′(x B )D .不能确定2.任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,则物体的初速度是( )A .0B .3C .-2D .3-2t3.已知曲线y =2ax 2+1过点(a ,3),则该曲线在该点处的切线方程为( ) A .y =-4x -1 B .y =4x -1 C .y =4x -11 D .y =-4x +74.若点P 在曲线y =x 3-3x 2+(3-3)x +34上移动,经过点P 的切线的倾斜角为α,则角α的取值范围是( )A.⎣⎡⎦⎤0,π2B.⎣⎡⎦⎤0,π2 ∪2,3ππ⎡⎫⎪⎢⎣⎭C. 2,3ππ⎡⎫⎪⎢⎣⎭D.⎣⎡⎦⎤0,2π3 5.函数f (x )=x 3+ax -2在区间(1,+∞)内是增函数,则实数a 的取值范围是( )A .[3,+∞)B .[-3,+∞)C .(-3,+∞)D .(-∞,-3)6.曲线y =xx +2在点(-1,-1)处的切线方程为( )A .y =2x +1B .y =2x -1C .y =-2x -3D .y =-2x -27.已知a >0,函数f (x )=-x 3+ax 在[1,+∞)上是单调减函数,则a 的最大值为( ) A .1 B .2 C .3 D .48.若函数f (x )=a sin x +13cos x 在x =π3处有最值,那么a 等于( )A.33 B .-33 C.36 D .-369.函数y =x -sin x ,x ∈⎣⎡⎦⎤π2,π的最大值是( )A .π-1 B.π2-1C .πD .π+110. 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( )A .1个B .2个C .3个D .4个11.函数f (x )=x1-x的单调增区间是( )A .(-∞,1)B .(1,+∞)C .(-∞,1),(1,+∞)D .(-∞,-1),(1,+∞)12.某银行准备新设一种定期存款业务,经预测,存款量与存款利率成正比,比例系数为k (k >0),贷款的利率为4.8%,假设银行吸收的存款能全部放贷出去.若存款利率为x (x ∈(0,0.048)),则存款利率为多少时,银行可获得最大利益( )A .0.012B .0.024C .0.032D .0.036 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.已知函数y =f (x )的图象在点M (1,f (1))处的切线方程是y =12x +2,则f (1)+f ′(1)=________________________________________________________________________.14.设函数f (x )=ax 3-3x +1 (x ∈R ),若对于x ∈[-1,1],都有f (x )≥0,则实数a 的值为________________________________________________________________________.15. 如图,内接于抛物线y =1-x 2的矩形ABCD ,其中A 、B 在抛物线上运动,C 、D 在x 轴上运动,则此矩形的面积的最大值是________.16.已知函数f (x )=x 3+ax 2+bx +c ,x ∈[-2,2]表示过原点的曲线,且在x =±1处的切线的倾斜角均为34π,有以下命题:①f (x )的解析式为f (x )=x 3-4x ,x ∈[-2,2]. ②f (x )的极值点有且只有一个.③f (x )的最大值与最小值之和等于零. 其中正确命题的序号为________.三、解答题(本大题共6小题,共70分)17.(10分)若函数f (x )=13x 3-12ax 2+(a -1)x +1在区间(1,4)上为减函数,在区间(6,+∞)上为增函数,试求实数a 的取值范围.18.(12分)已知函数f (x )=x 3+ax 2+bx +c 在x =-23与x =1时都取得极值.(1)求a ,b 的值与函数f (x )的单调区间;(2)若对x ∈[-1,2],不等式f (x )<c 2恒成立,求c 的取值范围.19.(12分)某大型商厦一年内需要购进电脑5 000台,每台电脑的价格为4 000元,每次订购电脑的其它费用为1 600元,年保管费用率为10%(例如,一年内平均库存量为150台,一年付出的保管费用60 000元,则60 000150×4 000=10%为年保管费用率),求每次订购多少台电脑,才能使订购电脑的其它费用及保管费用之和最小?20.(12分)已知a ≥0,函数f (x )=(x 2-2ax )e x .(1)当x 为何值时,f (x )取得最小值?证明你的结论; (2)设f (x )在[-1,1]上是单调函数,求a 的取值范围.21.(12分)设a 为实数,函数f (x )=e x -2x +2a ,x ∈R . (1)求f (x )的单调区间与极值;(2)求证:当a >ln 2-1且x >0时,e x >x 2-2ax +1.22.(12分)已知函数f (x )=x 2+ln x .(1)求函数f (x )在[1,e]上的最大值和最小值;(2)求证:当x ∈(1,+∞)时,函数f (x )的图象在g (x )=23x 3+12x 2的下方.第三章 导数及其应用(B) 答案1.B [f ′(x A )和f ′(x B )分别表示函数图象在点A 、B 处的切线斜率,故f ′(x A )<f ′(x B ).] 2.B [物体的初速度即为t =0时物体的瞬时速度,即函数s (t )在t =0处的导数. s ′(0)=s ′|t =0=(3-2t )|t =0=3.]3.B [∵曲线过点(a ,3),∴3=2a 2+1,∴a =1, ∴切点为(1,3).由导数定义可得y ′=4ax =4x , ∴该点处切线斜率为k =4,∴切线方程为y -3=4(x -1),即y =4x -1.] 4.B5.B [f ′(x )=3x 2+a .令3x 2+a ≥0, 则a ≥-3x 2,x ∈(1,+∞),∴a ≥-3.]6.A [∵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.] 7.C8.A [f ′(x )=a cos x -13sin x ,由题意f ′⎝⎛⎭⎫π3=0, 即a ·12-13×32=0,∴a =33.]9.C [y ′=1-cos x ≥0,所以y =x -sin x 在⎣⎡⎦⎤π2,π上为增函数.∴当x =π时, y max =π.]10.A [由图象看,在图象与x 轴的交点处左侧f ′(x )<0,右侧f ′(x )>0的点才满足题意,这样的点只有一个B 点.]11.C [∵f ′(x )=x ′(1-x )-x (1-x )′(1-x )2=1-x +x (1-x )2=1(1-x )2>0,又x ≠1, ∴f (x )的单调增区间为(-∞,1),(1,+∞).]12.B [由题意知,存款量g (x )=kx (k >0),银行应支付的利息h (x )=xg (x )=kx 2, x ∈(0,0.048).设银行可获得收益为y ,则y =0.048kx -kx 2.于是y ′=0.048k -2kx ,令y ′=0,解得x =0.024,依题意知y 在x =0.024处取得最大值.故当存款利率为0.024时,银行可获得最大收益.]13.3解析 由切点(1,f (1))在切线y =12x +2上,得f (1)=12×1+2=52.又∵f ′(1)=12,∴f ′(1)+f (1)=12+52=3.14.4解析 若x =0,则不论a 取何值,f (x )≥0,显然成立;当x ∈(0,1]时,f (x )=ax 3-3x +1≥0可转化为a ≥3x 2-1x3,设g (x )=3x 2-1x 3,则g ′(x )=3(1-2x )x 4,所以g (x )在区间⎝⎛⎭⎫0,12上单调递增,在区间⎝⎛⎦⎤12,1上单调递减, 因此g (x )max =g ⎝⎛⎭⎫12=4,从而a ≥4; 当x ∈[-1,0)时,f (x )=ax 3-3x +1≥0可转化为a ≤3x 2-1x3,设g (x )=3x 2-1x 3,则g ′(x )=3(1-2x )x 4,所以g (x )在区间[-1,0)上单调递增. 因此g (x )min =g (-1)=4,从而a ≤4, 综上所述,a =4. 15.439解析 设CD =x ,则点C 坐标为⎝⎛⎭⎫x2,0. 点B 坐标为⎝⎛⎭⎫x2,1-⎝⎛⎭⎫x 22, ∴矩形ABCD 的面积S =f (x )=x ·⎣⎡⎦⎤1-⎝⎛⎭⎫x 22 =-x34+x (x ∈(0,2)).由f ′(x )=-34x 2+1=0,得x 1=-23(舍),x 2=23,∴x ∈⎝⎛⎭⎫0,23时,f ′(x )>0,f (x )是递增的,x ∈⎝⎛⎭⎫23,2时,f ′(x )<0,f (x )是递减的, 当x =23时,f (x )取最大值439.16.①③解析 f ′(x )=3x 2+2ax +b , 由题意得f (0)=0,f ′(-1)=f ′(1)=tan 3π4=-1.∴⎩⎪⎨⎪⎧c =03-2a +b =-13+2a +b =-1,∴a =0,b =-4,c =0.∴f (x )=x 3-4x ,x ∈[-2,2].故①正确.由f ′(x )=3x 2-4=0得x 1=-233,x 2=233.根据x 1,x 2分析f ′(x )的符号、f (x )的单调性和极值点.x =233是极小值点也是最小值点.f (x )min +f (x )max =0.∴②错,③正确. 17.解 f ′(x )=x 2-ax +a -1,由题意知f ′(x )≤0在(1,4)上恒成立, 且f ′(x )≥0在(6,+∞)上恒成立. 由f ′(x )≤0得x 2-ax +a -1≤0, 即x 2-1≤a (x -1).∵x ∈(1,4),∴x -1∈(0,3),∴a ≥x 2-1x -1=x +1.又∵x +1∈(2,5),∴a ≥5, ① 由f ′(x )≥0得x 2-ax +a -1≥0, 即x 2-1≥a (x -1).∵x ∈(6,+∞),∴x -1>0,∴a ≤x 2-1x -1=x +1.又∵x +1∈(7,+∞),∴a ≤7, ② ∵①②同时成立,∴5≤a ≤7.经检验a =5或a =7都符合题意, ∴所求a 的取值范围为5≤a ≤7. 18.解 (1)f (x )=x 3+ax 2+bx +c , f ′(x )=3x 2+2ax +b ,由f ′⎝⎛⎭⎫-23=129-43a +b =0, f ′(1)=3+2a +b =0得a =-12,b =-2.f ′(x )=3x 2-x -2=(3x +2)(x -1),令f ′(x )>0,得x <-23或x >1,令f ′(x )<0,得-23<x <1.所以函数f (x )的递增区间是⎝⎛⎭⎫-∞,-23和(1,+∞),递减区间是⎝⎛⎭⎫-23,1. (2)f (x )=x 3-12x 2-2x +c ,x ∈[-1,2],由(1)知,当x =-23时,f ⎝⎛⎭⎫-23=2227+c 为极大值, 而f (2)=2+c ,则f (2)=2+c 为最大值, 要使f (x )<c 2,x ∈[-1,2]恒成立,则只需要c 2>f (2)=2+c ,得c <-1或c >2.19.解 设每次订购电脑的台数为x ,则开始库存量为x 台,经过一个周期的正常均匀销售后,库存量变为零,这样又开始下一次的订购,因此平均库存量为12x 台,所以每年的保管费用为12x ·4 000·10%元,而每年的订货电脑的其它费用为5 000x·1 600元,这样每年的总费用为5 000x ·1 600+12x ·4 000·10%元.令y =5 000x ·1 600+12x ·4 000·10%,y ′=-1x 2·5 000·1 600+12·4 000·10%.令y ′=0,解得x =200(台).也就是当x =200台时,每年订购电脑的其它费用及保管费用总费用达到最小值,最小值为80 000元.20.解 (1)对函数f (x )求导数,得 f ′(x )=(x 2-2ax )e x +(2x -2a )e x =[x 2+2(1-a )x -2a ]e x .令f ′(x )=0,得[x 2+2(1-a )x -2a ]e x =0, 从而x 2+2(1-a )x -2a =0.解得x 1=a -1-1+a 2,x 2=a -1+1+a 2, 其中x 1<x 2.当x 变化时,f ′(x )、f (x )的变化如下表:12当a ≥0时,x 1<-1,x 2≥0.f (x )在(x 1,x 2)为减函数,在(x 2,+∞)为增函数. 而当x <0时,f (x )=x (x -2a )e x >0;当x =0时,f (x )=0,所以当x =a -1+1+a 2时,f (x )取得最小值.(2)当a ≥0时,f (x )在[-1,1]上为单调函数的充要条件是x 2≥1,即a -1+1+a 2≥1,解得a ≥34.综上,f (x )在[-1,1]上为单调函数的充分必要条件为a ≥34.即a 的取值范围是⎣⎡⎭⎫34,+∞.21.(1)解 由f (x )=e x -2x +2a ,x ∈R 知f ′(x )=e x -2,x ∈R .令f ′(x )=0,得x =ln 2. 于是当x 变化时,f ′(x ),f (x )的变化情况如下表:故处取得极小值,极小值为f (ln 2)=e ln 2-2ln 2+2a =2(1-ln 2+a ).(2)证明 设g (x )=e x -x 2+2ax -1,x ∈R , 于是g ′(x )=e x -2x +2a ,x ∈R .由(1)知当a >ln 2-1时,g ′(x )取最小值为g ′(ln 2)=2(1-ln 2+a )>0. 于是对任意x ∈R ,都有g ′(x )>0,所以g (x )在R 内单调递增. 于是当a >ln 2-1时,对任意x ∈(0,+∞),都有g (x )>g (0). 而g (0)=0,从而对任意x ∈(0,+∞),都有g (x )>0, 即e x -x 2+2ax -1>0, 故e x >x 2-2ax +1.22.(1)解 ∵f (x )=x 2+ln x ,∴f ′(x )=2x +1x.∵x >1时,f ′(x )>0,∴f (x )在[1,e]上是增函数,∴f (x )的最小值是f (1)=1,最大值是f (e)=1+e 2. (2)证明 令F (x )=f (x )-g (x ) =12x 2-23x 3+ln x , ∴F ′(x )=x -2x 2+1x =x 2-2x 3+1x=x 2-x 3-x 3+1x =(1-x )(2x 2+x +1)x.∵x >1,∴F ′(x )<0,∴F (x )在(1,+∞)上是减函数,∴F (x )<F (1)=12-23=-16<0.∴f (x )<g (x ).∴当x ∈(1,+∞)时,函数f (x )的图象在g (x )=23x 3+12x 2的下方.小课堂:如何培养中学生的自主学习能力?自主学习是与传统的接受学习相对应的一种现代化学习方式。
第三章《导数及其应用》检测题一、选择题(每小题只有一个正确答案)1.已知曲线y = |x2-2上一点P(屈一$,则过点P切线的倾斜角为()乙乙A.30°B. 45°C. 60°D. 120°2.设P为曲线C: y = F+2x + 3上的点,且曲线c在点P处切线倾斜角的取值范围7T 7T为则点P横坐标的取值范围为()4 2( JiA. —co,—B. [—1,0]1D. , + 823.定义在(0, +8)上的函数f(x)的导函数为广(无),且对VxG (0,+oo)都有c. [0,1]/z(x)lnx<^/'(x),则(A. 4/(e) > e3/(e4) > 2e/(e2) C. e3/(e4) > 4/(e) > 2e/(e2) )(其中e«2. 7)B.e3/(e4) > 2e/(e2) > 4/(e) D. 4/(e) > 2e/(e2) > e3/(e4)4.曲线/(x) = (x + l)e x在点(0, f(0))处的切线方程为()A. y = % 4- 1B. y = 2x 4- 1C. y = + 1D.y 弓x+15.对于函数/(x)=—,下列说法正确的有()①f(兀)在x = €处取得极大值》②f(x)有两个不同的零点;③门4) < f (兀)< /(3); @7T4 < 4兀.A.4个B.3个C.2个D. 1个6.定义在R上的奇函数f (x)满足f (・1)=0,且当x>0时,f (x) >xf (x),则下列关系式中成立的是()A. 4f (i) >f (2)B. 4f (2) <f (2)C. f (i) >4f (2)D. f (i) f (2) > 2 2 2 27.定义在[0, +oo)的函数fO)的导函数为f(x),对于任意的%>0,恒有/Xx) </(%),m = n = 则m, zi的大小关系是()・e e zA. m > nB. m < nC. m = nD.无法确定&函数/(x) = e x + x3 - 2在区间(0,1)内的零点个数是().A. 0B. 1C. 2D. 39 .在平面直角坐标系xOy中,已知好一In%! - = 0 , x2 - y2 ~ 2 = 0 ,则(%i -x2)2 +(7i -y2)2的最小值为()A. 1B. 2C. 3D. 410.已知直线2是曲线y = e x与曲线y = e2x-2的一条公切线,2与曲线y =/x 一2切于点(a,b),且a是函数£仗)的零点,贝”仗)的解析式可能为()A. /(%) = e2x(2x + 21n2 -1)-1B. f(x) = e2x(2x + 21n2 -1)-2C.f(x) = e2x(2x一21n2 -1)-1D. /(x) = e2x(2x一21n2 -1)-2二、填空题设函数fd)的导数为f f (x),且f(x)=f‘(^sinx + cosx,则f' (? = _____________________ 12.如图,函数y = f(x)的图象在点P处的切线方程是y = -兀+ 5,则/'⑶+厂⑶=_. Array13._____ 函数y=f (x)的导函数y = f(jc)的图象如图所示,则函数y=f (x)的图象可能是_________ (填序号).(D ②③④14.已知函数/(x)=xlnx + i%2, %是函数f(x)的极值点,给出以下几个命题:乙@0 < %0 < -;②尢o>2;+ X o < 0;④fOo) + Xo>0;e e其中正确的命题是______________ •(填出所有正确命题的序号)、215 .已知函数/(X)= X3 +OT2 +/?JC+C在X =——与兀=1时都取得极值,若对xe[-l,2],不等式f(x)<c2恒成立,则c的取值范围为___________________________ o三、解答题16.求下列函数的导函数®y = X4—3x2—5x + 6 ③y = x2cos x ②y二x+古@y = tan x17.已知函数/'(兀)=|%2一(a + l)x + a\nx.(1)当a VI时,讨论函数f(x)的单调性;(2)若不等式f(X) + (a + l)x n牛+対+ 1 一对于任意x G [e~1,e]成立,求正实数a 的取值范围.18.已知函数f (尤)=^x3— ax1 2 + l(a 6 /?).(1)若曲线y = /(%)在(l,f(l))处的切线与直线x-y + l = 0垂直,求a的值.(2)若a>0,函数y = /(%)在区间(a,a2 - 3)±存在极值,求a的取值范圉.(3)若a >2,求证:函数y = f(x)在(0,2)上恰有一个零点.19.已知函数f^x) = a x^-x2-x\na (a>0,且aHl).(I )求函数/(兀)的单调区间;(II)求函数/(兀)在[-2,2]上的最大值.20.现需要设计一个仓库,它由上下两部分组成,上部的形状是正四棱锥P~A\B\G从, 下部的形状是正四棱柱ABCD-A限Cd (如图所示),并要求正四棱柱的高"0是正以棱锥的高%的4倍.1 若AB=6 m, n =2 m,则仓库的容积是多少?2 若正四棱锥的侧棱长为6 m,则当〃为多少时,仓库的容积最大?参考答案I.C2. D3. D4・ B5. C6. A7. B8. B9. B10・ BII.- A/212. 113.④14.①③15.(-00,-1) U(2,4-oo)16.解析:(l)y z = 4x3— 6x — 5(2)y‘ = % 4- x~2(3)y‘ = (x2ycosx + x2(cosx)f = 2xcosx-x2sinx, sinx , (sinx),cosx — sinx(cosx)' cos2% + sin2% 1(4)-------------- y =( ----------------- )= ----- = = :—cos2%cosx cos2%cos2% cos2%17.(1)当a<0时,函数门切在(1,+8)上单调递增,在(0,1)上单调递减;当ova VI时, 函数f(x)在@,1)上单调递减,在(0卫)和(1,+8)上单调递增.(2) (0,1]解析:(1)函数/'仗)的定义域为(0,+s),广(%)=兀 _ @ + 1)+ 兰=*一@+1央+。
高二数学选修1-1第三章导数综合练习(1)一、选择题1. 已知函数f(x)在x=1处的导数为1,则 xf x f x 2)1()1(lim 0-+→=( ) A .2 B .1 C . 21 D .41 2. 已知函数f (x )=ax 2+c ,且f ′(1)=2,则a 的值为A.1B.2C.-1D.03. 已知函数f(x)在x=1处的导数为3,则f(x)的解析式可能为( )A .(x-1)3+3(x-1)B .2(x-1)2C .2(x-1)D .x-14. 曲线3x 2-y +6=0在x =-61处的切线的倾斜角是 A.4πB.-4π C.43π D.-43π 5. 函数y =(2x +1)3在x =0处的导数是A.0B.1C.3D.66. 若函数y=x ·2x 且y ’=0,则x 的值为 ( )A .-2ln 1B .2ln 1 C .-ln 2 D .ln 2 7.设曲线2x y =在点P 处的切线斜率为3,则点P 的坐标为A .(3,9)B .(-3,9)C .(49,23)D .(49,23-) 8.函数)0,4(2cos π在点x y =处的切线方程是A .024=++πy xB .024=+-πy xC .024=--πy xD .024=-+πy x9.曲线y=x 3+x-2在点P 0处的切线平行于直线y=4x-1,则P 0的坐标是A.(0,1)B.(1,0)C.(-1,0)D.(1,4)10.一质点做直线运动,由始点起经过ts 后的距离为s=41t 4-4t 3+16t 2,则速度为零的时刻是 A.4s 末 B.8s 末 C.0s 与8s 末 D.0s,4s,8s 末 11.函数 的导数是 A . B . C . D .12.函数 A .4x +3 B .4x -1 C .4x -5 D .4x -313.曲线y =x 3的切线中斜率等于1的直线A .不存在B .存在,有且仅有一条C .存在,有且恰有两条D .存在,但条数不确定14.下列命题正确的是( )(A )(lgx )’=1x (B )(lgx )’=ln10x(C )(3x )’=3x (D )(3x )’=3x ·ln3 15.设f (x )为可导函数,且满足0(1)(1)lim 2x f f x x→--=-1,则曲线y =f (x )在点(1, f (1))处的切线的斜率是 (A )2 (B )-1 (C )21 (D )-2 16.若曲线y =f (x )在点(x 0, f (x 0))处的切线方程为2x -y +1=0,则( )(A )f ’(x 0)>0 (B )f ’(x 0)<0 (C )f ’(x 0)=0 (D )f ’(x 0)不存在二、填空题x x y 12-=x x 12-x x 12+221x x -221x x -=-=-)(',2)1(2x f x x x f 则17.函数y =sin x cos x 的导数为 .18曲线13++=x x y 在点(1,3)处的切线方程是_____________________。
第三章 导数及其应用 单元测试一、选择题 1 函数()323922y x x x x =---<<有( ) 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 2 若'0()3f x =-,则000()(3)lim h f x h f x h h→+--=( ) A 3- B 6- C 9- D 12- 3 曲线3()2f x x x =+-在0p 处的切线平行于直线41y x =-,则0p 点的坐标为( ) A (1,0) B (2,8) C (1,0)和(1,4)-- D (2,8)和(1,4)-- 4 ()f x 与()g x 是定义在R 上的两个可导函数,若()f x ,()g x 满足''()()f x g x =,则()f x 与()g x 满足( ) A ()f x =()g x B ()f x -()g x 为常数函数 C ()f x =()0g x = D ()f x +()g x 为常数函数 5 函数xx y 142+=单调递增区间是( ) A ),0(+∞ B )1,(-∞ C ),21(+∞ D ),1(+∞ 6 函数xx y ln =的最大值为( ) A 1-e B e C 2e D 310 二、填空题 1 函数2cos y x x =+在区间[0,]2π上的最大值是 2 函数3()45f x x x =++的图像在1x =处的切线在x 轴上的截距为________________ 3 函数32x x y -=的单调增区间为 ,单调减区间为___________________4 若32()(0)f x ax bx cx d a =+++>在R 增函数,则,,a b c 的关系式为是5 函数322(),f x x ax bx a =+++在1=x 时有极值10,那么b a ,的值分别为________三、解答题1. 已知曲线12-=x y 与31x y +=在0x x =处的切线互相垂直,求0x 的值2 如图,一矩形铁皮的长为8cm ,宽为5cm ,在四个角上截去四个相同的小正方形,制成一个无盖的小盒子,问小正方形的边长为多少时,盒子容积最大?3 已知c bx ax x f ++=24)(的图象经过点(0,1),且在1x =处的切线方程是2y x =-(1)求)(x f y =的解析式;(2)求)(x f y =的单调递增区间4 平面向量13(3,1),(,)22a b =-= ,若存在不同时为0的实数k 和t ,使 2(3),,x a t b y ka tb =+-=-+ 且x y ⊥ ,试确定函数()k f t =的单调区间参考答案[综合训练B 组]一、选择题 1 C '23690,1,3y x x x x =--==-=得,当1x <-时,'0y >;当1x >-时,'0y < 当1x =-时,5y =极大值;x 取不到3,无极小值 2 D '0000000()(3)()(3)lim 4lim 4()124h h f x h f x h f x h f x h f x h h→→+--+--===- 3 C 设切点为0(,)P a b ,'2'2()31,()314,1f x x k f a a a =+==+==±, 把1a =-,代入到3()2f x x x =+-得4b =-;把1a =,代入到3()2f x x x =+-得0b =,所以0(1,0)P 和(1,4)-- 4 B ()f x ,()g x 的常数项可以任意 5 C 令3'222181180,(21)(421)0,2x y x x x x x x x -=-=>-++>> 6 A 令'''22(ln )ln 1ln 0,x x x x x y x e x x -⋅-====,当x e >时,'0y <;当x e <时,'0y >,1()y f e e ==极大值,在定义域内只有一个极值,所以max 1y e= 二、填空题 1 36+π '12s i n 0,6y x x π=-==,比较0,,62ππ处的函数值,得max 36y π=+ 2 37- '2'3()34,(1)7,(1)10,107(1),0,7f x x f f y x y x =+==-=-==-时 3 2(0,)3 2(,0),(,)3-∞+∞ '22320,0,3y x x x x =-+===或 4 20,3a b a c >≤且 '2()320f x ax bx c =++>恒成立, 则220,0,34120a a b ac b ac >⎧><⎨∆=-<⎩且 5 4,11- '2'2()32,(1)230,(1)110f x x a x b f a b f a a b =++=++==+++= 22334,,3119a b a a b b a a b +=-=-=⎧⎧⎧⎨⎨⎨==-++=⎩⎩⎩或,当3a =-时,1x =不是极值点 三、解答题 1 解:00'''2'210202,|2;3,|3x x x x y x k y x y x k y x ========331200361,61,6k k x x =-=-=- 2 解:设小正方形的边长为x 厘米,则盒子底面长为82x -,宽为52x - 32(82)(52)42640V x x x x x x =--=-+'2'10125240,0,1,3V x x V x x =-+===令得或,103x =(舍去) (1)18V V ==极大值,在定义域内仅有一个极大值,18V ∴=最大值 3 解:(1)c bx ax x f ++=24)(的图象经过点(0,1),则1c =,'3'()42,(1)421,f x ax bx k f a b =+==+=切点为(1,1)-,则c bx ax x f ++=24)(的图象经过点(1,1)- 得591,,22a b c a b ++=-==-得 4259()122f x x x =-+ (2)'3310310()1090,0,1010f x x x x x =->-<<>或 单调递增区间为310310(,0),(,)1010-+∞ 4 解:由13(3,1),(,)22a b =-= 得0,2,1a b a b === 22222[(3)]()0,(3)(3)0a t b ka tb ka ta b k t a b t t b +--+=-+--+-=33311430,(3),()(3)44k t t k t t f t t t -+-==-=- '233()0,1,144f t t t t =-><->得或;2330,1144t t -<-<<得 所以增区间为(,1),(1,)-∞-+∞;减区间为(1,1)-。
3.1 导数的定义基础训练(1):1. 在求平均变化率中,自变量的增量x ∆( )A.0>∆x B.0<∆x C.0=∆x D.0≠∆x 2. 一质点的运动方程是,则在一段时间[]t ∆+1,1内相应得平均速度为:( ) A.63+∆t B.63+∆-t C.63-∆t D.63-∆-t3.在曲线y =x 2+1的图象上取一点(1,2)及邻近一点(1+Δx ,2+Δy ),则yx ∆∆为( )A.Δx +x ∆1+2 B.Δx -x ∆1-2 C.Δx +2 D.2+Δx -x∆1 4.一物体位移s 和时间t 的关系是s=2t-32t ,则物体的初速度是5.一个物体的运动方程为21t t s +-=其中s 的单位是米,t 的单位是秒,那么物体在3秒末的瞬时速度是 巩固训练(1):1.若质点M 按规律3s t =运动,则3t =秒时的瞬时速度为( )A .2 B .9 C .27 D .812.任一做直线运动的物体,其位移s 与时间t 的关系是23t t s -=,则物体的初速度是( ) A 0 B 3 C -2 D t 23-3.设函数()x f y =,当自变量x 由0x 改变到x x ∆+0时,函数的改变量y ∆为( )A ()x x f ∆+0B ()x x f ∆+0C ()x x f ∆⋅0D ()()00x f x x f -∆+ 4.物体的运动方程是=s t t 1642+-,在某一时刻的速度为零,则相应时刻为( ) A .=t 1 B .=t 2 C .=t 3 D . =t 45.一个物体的运动方程为21t t s +-=其中s 的单位是米,t 的单位是秒,那么物体在1秒末的瞬时速度是( ) A .3米/秒 B .2米/秒 C .1米/秒 D .4米/秒6.在曲线223x y =的图象上取一点(1,23)及附近一点⎪⎭⎫⎝⎛∆+∆+y x 23,1,则x y ∆∆为( ) A x x ∆++∆1323 B x x ∆--∆1323 C 323+∆x D x x ∆-+∆1323 7.物体的运动规律是)(t s s =,物体在[]t t t ∆+,时间内的平均速度是( )A.t t s t s v ∆∆=∆∆=)( B.t t s t t s v ∆-∆+=)()(C.t t s v )(= D.当0→∆t 时,0)()(→∆-∆+=tt s t t s v8.将边长为8的正方形的边长增加∆a,则面积的增量∆S 为( )A .16∆a 2 B.64 C.2a +8 D.16∆a+∆a 29.已知一物体的运动方程是=s 7562+-t t ,则其在=t ________时刻的速度为7。
2.2.1导数的运算法则一、选择题1.函数y =cos x x 的导数是( )A .-sin xx 2 B .-sin xC .-x sin x +cos xx 2 D .-x cos x +cos xx 2[答案] C[解析] y ′=⎝⎛⎭⎫cos x x ′=(cos x )′x -cos x ·(x )′x 2=-x sin x -cos xx 2.2.已知f (x )=ax 3+3x 2+2,若f ′(-1)=4,则a 的值是() A.193 B.163C.133D.103[答案] D[解析] f ′(x )=3ax 2+6x ,∵f ′(-1)=3a -6,∴3a -6=4,∴a =103.3.曲线运动方程为s =1-tt 2+2t 2,则t =2时的速度为() A .4 B .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=8.4.函数y =(2+x 3)2的导数为( )A .6x 5+12x 2B .4+2x 3C .2(2+x 3)2D .2(2+x 3)·3x[答案] A[解析] ∵y =(2+x 3)2=4+4x 3+x 6,∴y ′=6x 5+12x 2.5.下列函数在点x =0处没有切线的是( )A .y =3x 2+cos xB .y =x sin xC .y =1x+2x D .y =1cos x [答案] C[解析] ∵函数y =1x+2x 在x =0处无定义, ∴函数y =1x+2x 在点x =0处没有切线. 6.函数y =sin ⎝⎛⎭⎫π4-x 的导数为( )A .-cos ⎝⎛⎭⎫π4+xB .cos ⎝⎛⎭⎫π4-xC .-sin ⎝⎛⎭⎫π4-xD .-sin ⎝⎛⎭⎫x +π4 [答案] D[解析] ∵y =sin π4cos x -cos π4·sin x =22cos x -22sin x , ∴y ′=22(-sin x )-22cos x =-22(sin x +cos x ) =-sin ⎝⎛⎭⎫x +π4,故选D. 7.已知函数f (x )在x =x 0处可导,函数g (x )在x =x 0处不可导,则F (x )=f (x )±g (x )在x =x 0处( )A .可导B .不可导C .不一定可导D .不能确定 [答案] B8.(x -5)′=( )A .-15x -6 B.15x -4 C .-5x -6D .-5x 4[答案] C [解析] (x -5)′=-5x -6.9.函数y =3x (x 2+2)的导数是( )A .3x 2+6B .6x 2C .9x 2+6D .6x 2+6[答案] C [解析] ∵y =3x (x 2+2)=3x 3+6x ,∴y ′=9x 2+6.10.已知函数f (x )在x =1处的导数为3,则f (x )的解析式可能为( )A .f (x )=(x -1)2+3(x -1)B .f (x )=2(x -1)C .f (x )=2(x -1)2D .f (x )=x -1[答案] A[解析] f (x )=(x -1)2+3(x -1)=x 2+x -2,f ′(x )=2x +1,f ′(1)=3.二、填空题11.若函数f (x )=1-sin x x,则f ′(π)________________. [答案] π-1π2[解析] f ′(x )=(1-sin x )′·x -(1-sin x )x ′x 2=sin x -x cos x -1x 2, ∴f ′(π)=sinπ-πcosπ-1π2=π-1π2. 12.曲线y =1x和y =x 2在它们交点处的两条切线与x 轴所围成的三角形面积是____________.[答案] 34[解析] 由⎩⎪⎨⎪⎧y =1x y =x 2得交点为(1,1), y ′=⎝⎛⎭⎫1x ′=-1x 2,y ′=(x 2)′=2x , ∴曲线y =1x 在点(1,1)处的切线方程为x +y -2=0,曲线y =x 2在点(1,1)处的切线方程为2x -y -1=0,两切线与x 轴所围成的三角形的面积为34. 13.设f (x )=(ax +b )sin x +(cx +d )cos x ,若已知f ′(x )=x cos x ,则f (x )=________.[答案] x sin x +cos x[解析] ∵f ′(x )=[(ax +b )sin x ]′+[(cx +d )cos x ]′=(ax +b )′sin x +(ax +b )(sin x )′+(cx +d )′cos x +(cx +d )(cos x )′=a sin x +(ax +b )cos x +c cos x -(cx +d )sin x =(a -d -cx )sin x +(ax +b +c )cos x .为使f ′(x )=x cos x ,应满足⎩⎪⎨⎪⎧ a -d =0,c =0,a =1,b +c =0,解方程组,得⎩⎪⎨⎪⎧ a =1,b =0,c =0,d =1.从而可知,f (x )=x sin x +cos x .14.设f (x )=ln a 2x (a >0且a ≠1),则f ′(1)=________.[答案] 2ln a[解析] ∵f (x )=ln a 2x =2x ln a ,∴f ′(x )=(2x ln a )′=2ln a (x )′=2ln a ,故f ′(1)=2ln a .三、解答题15.求下列函数的导数.(1)f (x )=(x 3+1)(2x 2+8x -5); (2)1+x 1-x +1-x 1+x; (3)f (x )=ln x +2xx 2. [解析] (1)∵f ′(x )=[2x 5+8x 4-5x 3+2x 2+8x -5]′,∴f ′(x )=10x 4+32x 3-15x 2+4x +8.(2)∵f (x )=1+x 1-x +1-x 1+x =(1+x )21-x +(1-x )21-x=2+2x 1-x =41-x-2, ∴f ′(x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫41-x -2′=-4(1-x )′(1-x )2=4(1-x )2. (3)f ′(x )=⎝⎛⎭⎫ln x x 2+2x x 2′=⎝⎛⎭⎫ln x x 2′+⎝⎛⎭⎫2xx 2′ =1x ·x 2-ln x ·2x x 4+2x (ln2·x 2-2x )x 4=(1-2ln x )x +(ln2·x 2-2x )·2xx 4=1-2ln x +(ln2·x -2)2xx 3. 16.已知f (x )=x 2+ax +b ,g (x )=x 2+cx +d ,又f (2x +1)=4g (x ),且f ′(x )=g ′(x ),f (5)=30,求g (4).[解析] 题设中有四个参数a 、b 、c 、d ,为确定它们的值需要四个方程.由f (2x +1)=4g (x ),得4x 2+2(a +2)x +(a +b +1)=4x 2+4cx +4d . 于是有⎩⎪⎨⎪⎧a +2=2c , ①a +b +1=4d , ② 由f ′(x )=g ′(x ),得2x +a =2x +c ,∴a =c .③由f (5)=30,得25+5a +b =30.④∴由①③可得a =c =2.由④得b =-5,再由②得d =-12. ∴g (x )=x 2+2x -12.故g (4)=16+8-12=472. 17.(2010·湖北文,21)设函数f (x )=13x 3-a 2x 2+bx +c ,其中a >0,曲线y =f (x )在点P (0,f (0))处的切线方程为y =1.求b ,c 的值.[解析] 由f (x )=13x 3-a 2x 2+bx +c ,得f (0)=c ,f ′(x )=x 2-ax +b ,f ′(0)=b ,又由曲线y=f(x)在点P(0,f(0))处的切线方程为y=1,得f(0)=1,f′(0)=0,故b=0,c=1.18.已知函数f(x)=2x3+ax与g(x)=bx2+c的图象都过点P(2,0),且在点P处有公共切线,求f(x)、g(x)的表达式.[解析]∵f(x)=2x3+ax图象过点P(2,0),∴a=-8.∴f(x)=2x3-8x.∴f′(x)=6x2-8.对于g(x)=bx2+c,图象过点P(2,0),则4b+c=0.又g′(x)=2bx,g′(2)=4b=f′(2)=16,∴b=4.∴c=-16.∴g(x)=4x2-16.综上,可知f(x)=2x3-8x,g(x)=4x2-16.。
选修1-1第三章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;-8 B.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.18 B.2C.0 D.-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-xx,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 -x2e 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·某某某某市高二检测)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,某某数k 的取值X 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 .0B .1C .2D .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,某某数m 的取值X 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.。
一、选择题1.已知函数()()xx af x e a R e=+∈,若()f x 为奇函数,则曲线()y f x =在0x =处的切线方程为( ) A .2y x =- B .y x =-C .2y x =D .y x =2.已知过点P 作曲线y =x 3的切线有且仅有两条,则点P 的坐标可能是( )A .(0,1)B .(0,0)C .(1,1)D .(-2,-1)3.已知函数()2ln f x x x =+,则函数()f x 在1x =处的切线方程是( ) A .320x y --= B .320x y +-= C .320x y -+= D .320x y ++=4.已知函数34(x)sin 1xf x x e =+++,其导函数为'()f x ,则(2020)'(2020)(2020)'(2020)f f f f ++---的值为( )A .4040B .4C .2D .05.函数()y f x =的图象在点()()1,1f 处的切线方程是210x y -+=,若()()g x xf x =,则()'1g =( )A .3B .2C .1D .326.已知函数()f x 为奇函数,当0x <时,()()3ln f x x a x =+-,且曲线()y f x =在点()()1,1f 处的切线的斜率是1,则实数a =( )A .1B .1-C .2D .2-7.已知函数()2xmf x xe mx =-+在(0,)+∞上有两个零点,则m 的取值范围是( ) A .()0,eB .()0,2eC .(,)e +∞D .(2,)e +∞8.若过点(1,)P n 可作两条不同直线与曲线()2212y x x x -+=≤≤相切,则n ( ) A .既有最大值又有最小值 B .有最大值无最小值 C .有最小值无最大值D .既无最大值也无最小值9.设函数的定义域为D ,若满足条件:存在[],a b D ⊆,使()f x 在[],a b 上的值域为,22a b ⎡⎤⎢⎥⎣⎦,则称()f x 为“倍缩函数”.若函数()2xt f x e =+为“倍缩函数”,则实数t 的取值范围是( ) A .(],1ln 2-∞--B .(),1ln2-∞--C .[)1ln 2,++∞D .()1ln 2,++∞10.某种新产品的社会需求量y 是时间t 的函数,记作:y =f (t ).若f (0)=y 0,社会需求量y 的市场饱和水平估计为500万件,经研究可得,f (t )的导函数f '(t )满足:f '(t )=kf (t )(500﹣f (t ))(k 为正的常数),则函数f (t )的图象可能为( )③ ④① ②A .①②B .①③C .②④D .①②③11.若52345012345(23)x a a x a x a x a x a x -=+++++,则0123452345a a a a a a +++++为() A .-233B .10C .20D .23312.已知函数()f x 的导函数为()()()2,232ln f x f x x xf x ''=-+,则()2f '=( ) A .92B .94C .174D .178二、填空题13.曲线2x y ae +=的切线方程为260x y -+=,则实数a 的值为_______. 14.已知函数()()1,1ln ,1x x f x x x ⎧+<=⎨≥⎩,若方程()=f x ekx 恰有两个实数解,其中e 是自然对数的底数,则实数k 的取值范围为________. 15.在1x =附近,取0.3x ∆=,在四个函数①y x =;②2y x ;③3y x =;④1y x=中,平均变化率最大的是__________.16.已知函数()f x 的导函数为(x)f ',若32()(1)2f x x f x '=+-,则(1)f '的值为___.17.设曲线1cosx y sinx +=在点π,12⎛⎫⎪⎝⎭处的切线与直线x ay 10-+=平行,则实数a =______.18.过点()0,1且与曲线11x y x +=-在点()3,2处的切线垂直的直线的方程为______. 19.已知函数()11,03ln ,0x x f x x x ⎧+≤⎪=⎨⎪>⎩若函数()0f x ax -=恰有3个零点,则实数a 的取值范围为________.20.已知直线l 与曲线()sin f x x =切于点(,sin )A αα,且直线l 与曲线()sin f x x =交于点(,sin )B ββ ,若-αβπ=,则tan α的值为________.三、解答题21.设函数1()ln x xbe f x ae x x-=+.(1)求导函数()'f x ;(2)若曲线()y f x =在点(1,(1))f 处的切线方程为(1)2y e x =-+,求a ,b 的值. 22.已知函数f (x )=x 3﹣3x 2+a (a ∈R ).(1)若f (x )的图象在(1,f (1))处的切线经过点(0,2),求a 的值;(2)若对任意x 1∈[0,2],都存在x 2∈[2,3]使得f (x 1)+f (x 2)≤2,求实数a 的范围. 23.已知曲线32:32C y x x x =-+,直线:l y kx =,且直线l 与曲线C 相切于点()()000,0x y x ≠,求直线l 的方程及切点的坐标.24.函数在点处的切线方程为,若在区间上,恒成立,求的取值范围.25.已知函数()sin xxf x e =(1)求函数()f x 在点()()0,0M f 处的切线方程;(2)若()0f x k -≤在[]0,x π∈时恒成立,求k 的取值范围. 26.已知函数()2e 2xf x ax x x =--.(1)当1a =时,求曲线()y f x =在点()()0,0f 处的切线方程;(2)当0x >时,若曲线()y f x =在直线y x =-的上方,求实数a 的取值范围.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.C 解析:C 【分析】由函数()f x 为奇函数,解得1a =-,得到1()xx f x e e=-,求得(0)f ',得到切线的斜率,进而可求解切线的方程. 【详解】由题意,因为函数()()xxa f x e a R e=+∈为奇函数,则()0000a f e e =+=,解得1a =-,即1()xx f x e e =-,则1()x x f x e e +'=,所以01(0)2f e e'=+=,即2k =, 且当0x =时,001(0)0f e e=-=,即切点的坐标为(0,0), 所以切线的方程为2y x =,故选C. 【点睛】本题主要考查了利用导数求解在某点处的切线方程,其中熟记导数的几何意义求解切线的斜率,再利用直线的点斜式求解切线的方程是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.2.C解析:C 【分析】求出函数的导数,设切点为3(,)m m ,求得切线的斜率,以及切线的方程,运用代入法,将选项代入切线的方程,解方程即可得到结论. 【详解】3y x =的导数为23y x '=,设切点为3(,)m m ,可得切线的斜率为23m ,切线的方程为323y m m x m -=-(),若(0,0)P ,则3230)(m m m -=-,解得0m =,只有一解;若(01)P ,,则32130)(m m m -=-,可得312m =-,只有一解; 若(1,1)P ,则32131m m m -=-(),可得322310m m -+=, 即为2(1)20(1)m m -+=,解得1m =或12-,有两解; 若(2,1)P --,则32132)m m m --=-(-, 可得322610m m +-=,由322()261()612f m m m f m m m '=-=++,,当20m -<<时,()f m 递减;当0m >或2m <-时,()f m 递增. 可得(0)1f =-为极小值,(2)7f -=为极大值, 则322610m m +-=有3个不等实数解. 故选:C . 【点睛】本题考查导数的运用:求切线的方程,考查导数的几何意义,正确求导和设出切点是解题的关键,注意运用排除法,属于中档题.3.A解析:A 【分析】求出导数,求得切线的斜率,切点坐标,由斜截式方程,即可得到切线的方程. 【详解】()2ln f x x x =+, 1()2(0)f x x x x'∴=+>(1)3f '∴=,又(1)1f =,∴函数()f x 在1x =处的切线方程13(1)y x -=-,即320x y --=. 故选:A 【点睛】本题主要考查导数的几何意义,求切线的方程,正确求导是解题的关键,属于基础题.4.B解析:B 【分析】计算得到()()4f x f x +-=,()()''0f x f x --=,代入数据得到答案. 【详解】函数34(x)sin 1x f x x e =++⇒+()()44411x x x e f x f x e e +-=+=++, ()()224'3cos 1xxe f x x x e=-+++,()()''0f x f x --=,(2020)'(2020)(2020)'(2020)=4f f f f ++---,故答案选B . 【点睛】本题考查了函数的奇偶性,计算出()()4f x f x +-=是解题的关键.5.D解析:D 【解析】分析:先求出()'g x 和(1)g ',再求(1)(1)f f '和即得()'1g . 详解:由题得()()(),(1)(1)(1),g x f x xf x g f f =+∴'=+'''因为函数()y f x =的图象在点()()1,1f 处的切线方程是210x y -+=, 所以1(1),(1)1,2f f =='所以13(1)(1)(1)1.22g f f =+'='=+ 故答案为D.点睛:(1)本题主要考查求导和导数的几何意义,意在考查学生对该知识的掌握水平.(2) 函数()y f x =在点0x 处的导数0()f x '是曲线()y f x =在00(,())P x f x 处的切线的斜率,相应的切线方程是000()()y y f x x x '-=-6.C解析:C 【分析】利用奇偶性可求得0x >时()f x 的解析式,根据切线斜率为()1f '可构造方程求得结果. 【详解】当0x >时,0x -<,()3ln f x x a x ∴-=-+,()f x 为奇函数,()()()3ln 0f x f x x a x x ∴=--=->, ()23af x x x'∴=-,()131f a '∴=-=,解得:2a =. 故选:C . 【点睛】本题考查导数几何意义的应用,涉及到利用函数奇偶性求解函数解析式的问题7.D解析:D 【分析】原问题等价于函数()x h x xe =与函数1()()2g x m x =-有两个不同的交点,求出两函数相切时的切线斜率,再结合函数特征,求出m 的取值范围即可. 【详解】解:函数()2xmf x xe mx =-+在(0,)+∞上有两个零点,等价于()x h x xe =与1()()2g x m x =-有两个不同的交点,()g x 恒过点1(,0)2,设()g x 与()h x 相切时切点为(,)a a ae ,因为'()(1)x h x e x =+,所以切线斜率为(1)a e a +,则切线方程为(1)()a a y ae a e x a -=+-,当切线经过点1(,0)2时,解得1a =或12a =-(舍),此时切线斜率为2e ,由函数图像特征可知:函数()2xmf x xe mx =-+在(0,)+∞上有两个零点,则实数m 的取值范围是(2,)e +∞. 故选:D. 【点睛】本题考查导数的综合应用,由函数零点求参数的取值范围,难度中等.8.C解析:C 【分析】数形结合分析临界条件再判断即可. 【详解】对()2212y x x x -+=≤≤求导有'22y x =+()12x -≤≤,当2x =时'6y =,此时切线方程为()()22226264y x y x -+⨯=-⇒=-,此时642n =-=.此时刚好能够作出两条切线,为临界条件,画出图像有:又当1x =时 3y =为另一临界条件,故[)2,3n ∈.故n 有最小值无最大值. 故选:C 【点睛】本题主要考查了导数的几何意义的运用,需要数形结合分析临界条件进行求解.属于中档题.9.B解析:B 【分析】判处出()2xt f x e =+单调递增,可得2222a b t a e t b e ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,进而可得a ,b 为方程2x x t e -=的两个实根,进一步转化为函数1xy e =与22x t y -=有两个交点,求出斜率为12的切线方程为111ln 222y x ⎛⎫-=- ⎪⎝⎭,切线在y 轴上的截距为1ln 22+,只需1ln 222t +->即可. 【详解】因为函数()2xtf x e =+为“倍缩函数”, 所以存在[],a b D ⊆,使()f x 在[],a b 上的值域为,22a b ⎡⎤⎢⎥⎣⎦,由于()2xt f x e =+单调递增,所以2222a b t ae t be ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,即a ,b 为方程2xx te -=的两个实根, 进一步转化为函数1xy e =与22x ty -=有两个交点, 不妨先求出与函数1xy e =相切且斜率为12的直线方程. 对于数1x y e =,求导得1x y e '=,令12xe =,解得1ln 2x =,112y =, 所以斜率为12的切线方程为111ln 222y x ⎛⎫-=- ⎪⎝⎭,该直线在y 轴上的截距为1ln 22+, 要使函数1xy e =与22x t y -=有两个交点,则1ln 222t +->,所以1ln 2t <--,故选:B . 【点睛】本题是函数的新定义题目,考查了函数的单调性求值域、导数的几何意义求切线方程,属于中档题.10.B解析:B 【分析】令()0f t '=,则()0f t =或500,即当()0f t =或500时,曲线的切线斜率接近0,从而得到答案. 【详解】因为()()()()500f t kf t f t '=﹣, 令()0f t '=,则()0f t =或500,即当()0f t =或500时,曲线的切线斜率接近0, 由选项可知,只有①③符合题意, 故选:B. 【点睛】本题考查函数的实际应用,考查导数的几何意义,根据导数的值求函数图像切线的斜率,属于中档题.11.A解析:A 【解析】 【分析】对等式两边进行求导,当x =1时,求出a 1+2a 2+3a 3+4a 4+5a 5的值,再求出a 0的值,即可得出答案. 【详解】对等式两边进行求导,得:2×5(2x ﹣3)4=a 1+2a 2x +3a 3x 2+4a 4x 3+5a 5x 4, 令x =1,得10=a 1+2a 2+3a 3+4a 4+5a 5; 又a 0=(﹣3)5=﹣243,∴a 0+a 1+2a 2+3a 3+4a 4+5a 5=﹣243+10=﹣233. 故选A . 【点睛】本题考查了二项式定理与导数的综合应用问题,考查了赋值法求解二项展开式的系数和的方法,利用导数得出式子a 1+2a 2+3a 3+4a 4+5a 5是解题的关键.12.D解析:D 【分析】求导数,将2x =代入导函数解得()2f ' 【详解】()()()()21232ln '432f x x xf x f x x f x''=-+⇒=-+将2x =代入导函数()()()117'2832'228f f f '=-+⇒= 故答案选D 【点睛】本题考查了导数的计算,把握函数里面()2f '是一个常数是解题的关键.二、填空题13.2【分析】根据题意设直线与曲线的切点坐标为利用导数求出切线的方程与比较分析可得且解可得即可得切点的坐标将切点坐标代入曲线方程分析可得答案【详解】根据题意设曲线与的切点的坐标为其导数则切线的斜率又由切解析:2 【分析】根据题意,设直线与曲线的切点坐标为2m m ae +(,),利用导数求出切线的方程,与260x y -+=比较分析可得22m ae +=且226m -+=,解可得2m =-,即可得切点的坐标,将切点坐标代入曲线方程,分析可得答案. 【详解】根据题意,设曲线2x y ae +=与260x y -+=的切点的坐标为2m m ae +(,),其导数2x y ae+'=,则切线的斜率2m k ae += ,又由切线方程为260x y -+=,即26y x =+,则22m k ae +==, 则切线的方程为22m m y aeae x m ++-=-(),又由22m ae +=,则切线方程为22y x m -=-(),即222y x m =-+,则有226m -+=,解可得2m =- ,则切点的坐标为22-(,) ,则有(2)22a e -+=⨯ , 2a ∴=. 故答案为:2. 【点睛】本题考查利用导数计算曲线的切线方程,关键是求出切点的坐标.14.【分析】方程恰有两个实数解即曲线与直线有两个不同的交点利用导数求切线方程的斜率运用数形结合思想结合图象进行求解即可【详解】方程恰有两个实数解即曲线与直线有两个不同的交点设则设过原点的直线与相切的切点解析:1[e -,21]e【分析】方程()f x ekx =恰有两个实数解,即曲线()y f x =与直线y ekx =有两个不同的交点,利用导数求切线方程的斜率,运用数形结合思想结合图象进行求解即可. 【详解】方程()f x ekx =恰有两个实数解, 即曲线()y f x =与直线y ekx = 有两个不同的交点,设()ln g x x =,则1()g x x'=, 设过原点的直线与()ln g x x =相切的切点坐标为:(,)x y '',则切线方程为:1()y y x x x ''-=-', 又此切线过点(0,0),求得:1y '=,即ln 1x '=,即x e '=,即1()g x e''=, 由图可知:曲线()y f x =与直线y ekx =有两个不同的交点时有:11eke-, 即实数k 的取值范围为:1[e -,21]e, 故答案为:1[e -,21]e【点睛】本题考查了分段函数的性质、考查了利用导数求切线方程的斜率,考查了数形结合的思想,考查了数学运算能力.15.③【分析】先根据平均变化率的定义求得再分别计算各选项对应的平均变化率即可求解【详解】根据平均变化率的计算公式可得所以在附近取则平均变化率的公式为则要比较平均变化率的大小只需比较的大小下面逐项判定:①解析:③ 【分析】先根据平均变化率的定义,求得00()()f x x f x y x x+∆-∆=∆∆,再分别计算各选项对应的平均变化率,即可求解. 【详解】根据平均变化率的计算公式,可得00()()f x x f x y x x+∆-∆=∆∆, 所以在1x =附近取0.3x ∆=,则平均变化率的公式为(1.3)(1)0.3y f f x ∆-=∆, 则要比较平均变化率的大小,只需比较(1.3)(1)y f f ∆=-的大小,下面逐项判定:①中,函数y x =,则(1.3)(1)0.3y f f ∆=-=; ②中,函数2yx ,则(1.3)(1)0.69y f f ∆=-=;③中,函数3y x =,则(1.3)(1) 1.197y f f ∆=-=; ④中,函数1y x=中, 则(1.3)(1)0.23y f f ∆=-≈, 所以,平均变化率最大的是③. 【点睛】本题主要考查了平均变化率的应用,其中解答中熟记平均变化率的计算公式,正准确计算是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.16.【解析】【分析】求函数的导函数令即可求出的值【详解】因为令则所以【点睛】本题主要考查了函数的导数及导函数求值属于中档题 解析:3-【解析】 【分析】求函数的导函数,令1x =即可求出()1f '的值. 【详解】因为 2()32(1)f x x f x ''=+令1x =则(1)32(1)f f ''=+ 所以(1)3f '=- 【点睛】本题主要考查了函数的导数,及导函数求值,属于中档题.17.【解析】【分析】对函数求导求得得到a 的方程求解即可【详解】切线与直线平行斜率为又所以切线斜率所以的斜率为即解得故答案为【点睛】本题考查根据切线的斜率求参数熟记基本初等函数的求导公式准确计算是关键是基 解析:1-【解析】【分析】 对函数1cosx y sinx +=求导,求得πf 2⎛⎫⎪⎝⎭',得到a 的方程求解即可. 【详解】切线与直线x ay 10-+=平行,斜率为1a, 又21cosxy sin x--=', 所以切线斜率πk f'12⎛⎫==- ⎪⎝⎭,所以x ay 10-+=的斜率为1-, 即11a=-,解得a 1=-. 故答案为1-. 【点睛】本题考查根据切线的斜率求参数,熟记基本初等函数的求导公式,准确计算是关键,是基础题.18.【解析】【分析】求导函数确定切线的斜率可得所求直线的斜率再利用点斜式可得直线方程【详解】当时即曲线在点处的切线斜率为与曲线在点处的切线垂直的直线的斜率为2直线过点所求直线方程为即故答案为【点睛】本题 解析:210x y -+=【解析】 【分析】求导函数,确定切线的斜率,可得所求直线的斜率,再利用点斜式可得直线方程. 【详解】11x y x +=-, 22'(1)y x ∴=--,当3x =时,1'2y =-,即曲线11x y x +=-在点()3,2处的切线斜率为12-, ∴与曲线11x y x +=-在点()3,2处的切线垂直的直线的斜率为2, 直线过点()0,1,∴所求直线方程为12y x -=,即210x y -+=.故答案为210x y -+=. 【点睛】本题考查导数的几何意义,考查直线方程,解题的关键是理解导数的几何意义.19.【分析】画出的图像再分析与的交点个数即可【详解】画出函数的图像如图所示:先求与相切时的情况由图可得此时设切点为则解得此时斜率又当时与平行也为临界条件故故答案为:【点睛】本题主要考查了数形结合求解函数解析:11 , 3e⎡⎫⎪⎢⎣⎭【分析】画出()11,03ln,0x xf xx x⎧+≤⎪=⎨⎪>⎩的图像,再分析()f x与y ax=的交点个数即可.【详解】画出函数()f x的图像,如图所示:先求y ax=与lny x=相切时的情况,由图可得此时lny x=,1'yx=设切点为()00,lnx x,则001lnaxx ax⎧=⎪⎨⎪=⎩,解得0x e=,1ae=.此时xye=.斜率113e>.又当13a=时13y x=与11,03x x+≤平行也为临界条件.故11,3ae⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭.故答案为:11,3e⎡⎫⎪⎢⎣⎭【点睛】本题主要考查了数形结合求解函数零点个数的问题,需要根据题意画出图像,再分析临界条件分析.属于中档题.20.【分析】由导数的几何意义求出切线方程代入点坐标由代入后可求得【详解】由题意∴直线的方程为又直线过∴由得∴整理得∴故答案为:【点睛】本题考查导数的几何意义考查同角间的三角函数关系与诱导公式解题时只要由解析:2π 【分析】 由导数的几何意义求出切线方程,代入B 点坐标,由βαπ=-代入后可求得tan α. 【详解】由题意()cos f x x '=,∴直线l 的方程为sin cos ()y x ααα-=-,又直线l 过(,sin )B ββ,∴sin sin cos ()βααβα-=-,由得βαπ=-,∴sin()sin cos ()απααπ--=-,整理得2sin cos απα=,∴tan 2πα=.故答案为:2π. 【点睛】本题考查导数的几何意义,考查同角间的三角函数关系与诱导公式.解题时只要由导数几何意义写出切线方程,代入已知条件即可求解.三、解答题21.(1)()f x '=112ln ---++x x x xae be x beae x x x;(2)1a =,2b =. 【分析】(1)根据导数的运算法则求导; (2)求出(1)f ',由(1)e f ,(1)2f =可求得,a b .【详解】(1)由1e ()e ln x xb f x a x x-=+,得()1()ln x xbe f x ae x x -'⎛⎫'=+ ⎪⎝⎭' 112ln x x x xae be x be ae x x x---=++. (2)由题意得,切点既在曲线()y f x =上,又在切线(1)2y e x =-+上,将1x =代入切线方程,得2y =, 将1x =代入函数()y f x =,得(1)f b =, 所以2b =.将1x =代入导函数()'f x 中 得(1)f ae e ==', 所以1a =. 【点睛】关键点点睛:本题考查导数的运算法则,考查导数的几何意义.函数()f x 在点00(,())x f x 处的切线方程是000()()()y f x f x x x '-=-,若求过点()00,x y 的切线方程,则切点坐标为11(,)x y ,写出切线方程111()()y y f x x x '---,代入00(,)x y 求出11,x y 即可得切线方程.22.(1)a =1;(2)a ≤3 【分析】(1)出导数,求出切线的斜率和切点,再由两点斜率公式,即可得到a ;(2)运用导数判断()f x 在[0,2],在[2,3]的单调性,求出最值,由题意得,()()12max min 2f x f x +≤得到不等式,解出即可. 【详解】(1)2()36f x x x '=-,(1)3f '∴=-,又(1)2f a =-,∴切点坐标(1,2)a -, 又∵切线经过点(0,2), ∴由两点的斜率公式,得431a -=-, 解得1a =;(2)2()363(2)f x x x x x '=-=-,当[0,2]x ∈时,()0,()f x f x '≤单调递减; 当[2,3]x ∈时,()0f x '≥,()f x 单调递增,1[0,2]x ∈,()1f x ∴的最大值为(0)f a =,又2[2,3]x ∈,()2f x ∴的最小值为(2)4f a =-,对任意1[0,2]x ∈,都存在2[2,3]x ∈使得()()122f x f x +≤,()()12max min 2f x f x +≤,即有42a a +-≤, 解得3a ≤. 【点睛】本题主要考查的是导数的运用:求切线方程和求单调区间,最值,考查恒成立和存在思想,注意转化为求最值,考查运算能力,属于中档题和易错题. 23.14y x =-,33,28⎛⎫- ⎪⎝⎭【分析】切点(x 0,y 0)既在曲线上,又在切线上,由导数可得切线的斜率,构造方程,求解即可. 【详解】∵直线过原点,∴()0000y k x x =≠. 由点()00,x y 在曲线C 上,得32000032y x x x =-+,∴2000032y x x x =-+. 又∵2362y x x =-+',∴在点()00,x y 处曲线C 的切线的斜率()2000362k f x x x =-'=+,∴22000032362x x x x -+=-+,整理得200230x x -=,解得()00302x x =≠. 这时,038y =-,14k =-. 因此,直线l 的方程为14y x =-,切点的坐标是33,28⎛⎫- ⎪⎝⎭. 【点睛】本题考查了导数的几何意义、求函数的导数;“已知”曲线的切点时,包含以下三方面信息:①切点在切线上,②切点在曲线上,③切点横坐标处的导数等于切线的斜率.24.【解析】 【分析】先求出切线方程为,设,则,再对分类讨论,利用导数分析解答得解. 【详解】 解:,在处切线的斜率为,所以切线方程为,即.设,则. 依题意,当时,恒成立.①当时,在区间上,,是增函数,所以;②当时,在区间上,,是减函数,所以.综上所述,的取值范围是.【点睛】本题主要考查导数的几何意义,考查利用导数研究不等式的恒成立问题,考查函数的单调性、最值的综合应用,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推理能力,属于中档题.25.(1)y x =(2)4,π-⎫+∞⎪⎪⎣⎭【分析】(1)求得函数的导数cos sin ()xx xf x e'-=,得到'(0)1f =,(0)0f =,利用直线的点斜式方程,即可求解其切线的方程;(2)利用导数求得函数()sin xf x e x -=在0,4π⎡⎫⎪⎢⎣⎭单调递增,在4ππ⎛⎤⎥⎝⎦单调递减,求得函数4max ()2f x e π=,进而由max ()k f x >,即可求解k 的取值范围.【详解】(1)由题意,函数sin ()x x f x e =,则cos sin ()xx x f x e '-=,可得'(0)1f =,又(0)0f =,所以函数()f x 在点(0,(0))M f 处的切线方程为y x =.(2)因为[0,]x π∈,令cos sin ()0x x xf x e '-==,解得4x π=,当x [0,)4π∈时,'()0f x >,当4x ππ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦时,'()0f x <, 所以函数()sin xf x e x -=在0,4π⎡⎫⎪⎢⎣⎭单调递增,在4ππ⎛⎤⎥⎝⎦单调递减,所以4max ()42f x f e ππ⎛⎫== ⎪⎝⎭,若()0f x k -≤,在[0,]x π∈恒成立,即max ()k f x >恒成立,所以42k e π-≥,所以k 的取值范围是4,π-⎫+∞⎪⎪⎣⎭. 【点睛】本题主要考查了利用导数的几何意义求解曲线在某点处的切线方程,以及利用导数求解函数的恒成立问题,其中解答中熟记导数的几何意义,以及准确利用导数求得函数的单调性与最值是解答的关键,着重考查了转化思想,以及推理与运算能力,属于基础题. 26.(1)y x =-;(2)[)1,+∞ 【分析】(1)根据题意,求出函数的导数,由导数的几何意义可得切线的斜率,求出切点的坐标,由直线的点斜式方程分析可得答案;(2)根据题意,原问题可以转化为1e xx a +>恒成立,设()1x x g x e+=,求出()g x 的导数,由函数的导数与函数单调性的关系分析可得其最大值,分析可得答案. 【详解】(1)当1a =时,()22xf x xe x x =--,其导数()()122xf x ex x =+--',()01f '=-.又因为()00f =,所以曲线y=f (x )在点(0,f (0))处的切线方程为y x =-; (2)根据题意,当0x >时,“曲线y=f (x )在直线y x =-的上方”等价于“2e 2x ax x x x -->-恒成立”, 又由x >0,则2e 2x ax x x x -->-10x ae x ⇒-->⇒1ex x a +>, 则原问题等价于1ex x a +>恒成立; 设()1x x g x e +=,则()xxg x e '=-, 又由0x >,则()0g x '<,则函数()g x 在区间()0,∞+上递减, 又由()0101g e ==,则有11x x e+<, 若1e xx a +>恒成立,必有1a ≥, 即a 的取值范围为[)1,+∞. 【点睛】本题考查利用导数分析函数的切线方程以及最值,考查恒成立问题,正确分离参数是关键,也是常用的一种手段.通过分离参数可转化为()a h x >或()a h x <恒成立,即()max a h x >或()min a h x <即可,利用导数知识结合单调性求出()max h x 或()min h x 即得解,属于中档题.。
一、填空题
1、若曲线y=ax2-ln x在点(1,a)处的切线平行于x轴,则a=________.
2、函数y=单调递增区间为
3、已知函数f(x)=x3-12x+8在区间[-3,3]上的最大值与最小值分别为M,m,则M-m=________.
4、若函数的图象在处的切线方程是,则 .
5、已知函数f(x)=ax-ln x,若f(x)>1在区间(1,+∞)内恒成立,则实数a的取值范围为________.
6、已知函数在上是单调减函数,则实数的取值范围是___________。
二、选择题
7、函数的导数是
A.B. C. D.
8、如图,是函数的导函数的图象,则下面判断正确的是
A.在区间(-2,1)上是增函数;B.在区间(1,3)上是减函数;
C.在区间(4,5)上是增函数;D.当时,取极大值.
9、已知的导函数,若的图象如下图,则的图象可能是()
10、函数f(x)=(x-3)e x的单调递增区间是( )
A.(-∞,2) B.(0,3) C.(1,4) D.(2,+∞)
11、曲线y= - x3 + 3x2 在点(1,2)处的切线方程为()
A.y=3x-1 B.y= - 3x+5 C.y=3x+5 D.y=2x
12、已知是函数的极小值点, 那么函数的极大值为
A. 15
B. 16
C. 17
D. 18
三、简答题
13、已知函数
(1)写出函数的递减区间;(2)求函数在区间上的最值.
14、已知函数,其中,且曲线在点处的切线垂直于.(1)求的值;(2)求函数的单调区间与极值.
15、已知函数f(x)=x3-ax-1.
(1)若f(x)在(-∞,+∞)上单调递增,求实数a的取值范围;
(2)是否存在实数a,使f(x)在(-1,1)上单调递减?若存在,求出a的取值范围;若不存在试说明理由.
16、已知函数.
(1)若曲线在点处的切线与直线平行,求实数的值;
(2)若函数在处取得极小值,且,求实数的取值范围.
参考答案
一、填空题
1、
2、,,
3、32
4、【答案】3
【解析】因为函数的图象在处的切线方程是,所以,所以 3.
5、a≥1
[解析] 由已知得a>在区间(1,+∞)内恒成立.
设g(x)=,则g′(x)=-<0 (x>1),
∴g(x)=在区间(1,+∞)内单调递减,
∴g(x)<g(1),∵g(1)=1,
∴<1在区间(1,+∞)内恒成立,∴a≥1.
6、
二、选择题
7、B 8、C 9、C 10、D ∵f(x)=(x-3)·e x,
f′(x)=e x(x-2)>0,∴x>2.
∴f(x)的单调递增区间为(2,+∞).
11、A 12、D
三、简答题
13、(1)对求导得,由在点处切线垂直于直线
知解得;-------------------------------------------4分
(2)由(1)知,则
令,解得或.因不在的定义域内,故舍去.
当时,故在内为减函数;----------------------------2分
当时,故在内为增函数;-------------------------2分
由此知函数在时取得极小值.--------------------------------4分
14、[解析] (1)f′(x)=3x2-a,
由Δ≤0,即12a≤0,解得a≤0,
因此当f(x)在(-∞,+∞)上单调递增时,
a的取值范围是(-∞,0].
(2)若f(x)在(-1,1)上单调递减,
则对于任意x∈(-1,1)不等式f′(x)=3x2-a≤0恒成立,即a≥3x2,又x∈(-1,1),则3x2<3,因此a≥3,函数f(x)在(-1,1)上单调递减,实数a的取值范围是[3,+∞).
15、(1),由
(2)由
①当,即时,函数在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增
即函数在处取得极小值
②当,即时,函数在上单调递增,无极小值,所以
③当,即时,函数在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增即函数在处取得极小值,与题意不符合
即时,函数在处取得极小值,又因为,所以.
16、。