高考数学总复习 阶段性测试题三 新人教B版
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本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
满分150分。
考试时间120分钟。
第Ⅰ卷(选择题 共60分)一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.)1.(2011~2012·北京西城区期末)设函数f (x )=x sin x 的导函数为f ′(x ),则f ′(x )等于( )A .x sin x +x cos xB .x cos x -x sin xC .sin x -x cos xD .sin x +x cos x[答案] D[解析] f ′(x )=x ′s in x +x (sin x )′=sin x +x cos x ,故选D.2.(2011~2012·滨州市沾化一中期末)曲线y =4x -x 3在点(-1,-3)处的切线方程是( )A .y =7x +4B .y =x -4C .y =7x +2D .y =x -2[答案] D[解析] y ′|x =-1=(4-3x 2)|x =-1=1, ∴切线方程为y +3=x +1,即y =x -2.3.(2011~2012·东营市期末)函数f (x )=e x-x (e 为自然对数的底数)在区间[-1,1]上的最大值是( )A .1+1eB .1C .e +1D .e -1[答案] D[解析] f ′(x )=e x-1,当x >0时,f ′(x )>0,f (x )为增函数,当x <0时,f ′(x )<0,f (x )为减函数,∴x ∈[-1,1]时,f (x )的最小值为f (0)=e 0-0=1,又f (-1)=1e +1<32,f (1)=e -1>2.5-1=32,∴最大值为e -1.4.(2011~2012·泉州五中模拟)已知二次函数f (x )的图象如图所示,则其导函数f ′(x )的图象大致形状是( )[答案] C[解析]设f(x)=ax2+bx+c(a≠0),∵二次函数的图象开口向上,∴a>0,又对称轴为x=1,即-b2a=1,∴b=-2a<0,f′(x)=2ax+b,应是增函数,排除A、B,其纵截距为负值,排除D ,故选C.5.(2011~2012·广东韶关一调)函数y =xe x的最小值是( ) A .-1 B .-e C .-1eD .不存在[答案] C[解析] y ′=e x(1+x ),由y ′>0得x >-1,由y ′<0得x <-1, ∴x =-1时,y min =-1e.6.(2011~2012·豫南九校联考)设曲线y =x +1x -1在点(3,2)处的切线与直线ax +y +3=0垂直,则a =( )A .-2B .-12C.12 D .2[答案] A [解析] y ′=-2x -12,y ′|x =3=-12,∵(-12)·(-a )=-1,∴a =-2.7.(2011~2012·厦门市质检)函数y =(3-x 2)e x的单调递增区间是( ) A .(-∞,0) B .(-∞,-3)和(1,+∞) C .(0,+∞) D .(-3,1)[答案] D[解析] y ′=(-2x )·e x+(3-x 2)·e x =-(x 2+2x -3)e x ,由y ′>0得,x 2+2x -3<0,∴-3<x <1,故选D.8.(文)点P 是曲线y =2-ln2x 上任意一点,则点P 到直线y =-x 的最小距离为( ) A.542 B.34 2 C.3-2ln22D.3-ln22[答案] D[解析] 点P (x,2-ln2x )到直线x +y =0的距离d =|x +2-ln2x |2,令f (x )=x +2-ln2x (x >0),则f ′(x )=1-1x,故f (x )在x =1处取得极小值3-ln2,∴f (x )≥3-ln2>0,∴d ≥3-ln22.(理)设曲线y =1+cos x sin x 在点⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,1处的切线与直线x -ay +1=0平行,则实数a 等于( )A .-1 B.12 C .-2 D .2[答案] A[解析] ∵y ′=-sin 2x -1+cos x cos x sin 2x =-1-cos xsin 2x ∴f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫π2=-1,由条件知1a =-1, ∴a =-1,故选A.9.(文)若关于x 的不等式x 3-3x 2-9x +2≥m 对任意x ∈[-2,2]恒成立,则m 的取值范围是( )A .(-∞,7]B .(-∞,-20]C .(-∞,0]D .[-12,7][答案] B[解析] 令f (x )=x 3-3x 2-9x +2,则f ′(x )=3x 2-6x -9, 令f ′(x )=0得x =-1或x =3(舍去). ∵f (-1)=7,f (-2)=0,f (2)=-20. ∴f (x )的最小值为f (2)=-20, 故m ≤-20,综上可知应选B.(理)已知曲线C :f (x )=x 3-ax +a ,若过曲线C 外一点A (1,0)引曲线C 的两条切线,它们的倾斜角互补,则a 的值为( )A.278B .-2C .2D .-278[答案] A[分析] 由三次函数图象可知,切线的斜率一定存在,故只需处理好“导数值”与“斜率”间的关系即可.[解析] 设切点坐标为(t ,t 3-at +a ).切线的斜率为k =y ′|x =t =3t 2-a ① 所以切线方程为y -(t 3-at +a )=(3t 2-a )(x -t ) ②将点(1,0)代入②式得-(t 3-at +a )=(3t 2-a )(1-t ),解之得:t =0或t =32.分别将t =0和t =32代入①式,得k =-a 和k =274-a ,由它们互为相反数得,a =278.10.(2011~2012·成都市双流中学月考)函数y =f (x )在定义域(-32,3)内的图象如图所示,记y =f (x )的导函数为y =f ′(x ),则不等式f ′(x )≤0的解集为( )A .[-1,12]∪[43,83]B .[-13,1]∪[2,3)C .(-32,12]∪[1,2)D .(-32,-13]∪[12,43)∪[43,3)[答案] B[解析] ∵f ′(x )≤0,∴f (x )单调递减,观察图象可见f (x )在[-13,1]上和[2,3)上单调递减,故选B.11.(2011~2012·大庆铁人中学期末)已知点P 在曲线y =x 3-3x 上移动,在点P 处的切线倾斜角为α,则α的取值范围是( )A .[0,π2]B .[2π3,π)C .[0,π2)∪[2π3,π)D .[0,π2)∪[5π6,π)[答案] C[解析] y ′=3x 2-3≥-3,由导数的几何意义及直线倾斜角的定义知tan α≥-3,∴0≤α<π2或2π3≤α<π.12.(2011~2012·辽宁本溪一中、庄河高中联考)已知奇函数f (x )的定义域为(-2,2),导函数为f ′(x )=2+cos x ,且f (0)=0,则满足f (1+x )+f (x -x 2)>0的实数x 的取值范围为( )A .(-1,1)B .(-1,1+2)C .(1-2,1)D .(1-2,1+2)[答案] C[解析] ∵f ′(x )=2+cos x >0, ∴f (x )在(-2,2)上为增函数,又∵f (x )为奇函数,f (1+x )+f (x -x 2)>0, ∴f (1+x )>f (x 2-x ), ∴⎩⎪⎨⎪⎧-2<1+x <2 1-2<x 2-x <2 21+x >x 2-x 3由(1)得,-3<x <1;由(2)得,-1<x <2;由(3)得1-2<x <1+2,∴1-2<x <1,故选C.第Ⅱ卷(非选择题 共90分)二、填空题(本大题共4个小题,每小题4分,共16分,把正确答案填在题中横线上.) 13.(2011~2012·南通市调研)曲线C :y =x ln x 在点M (e ,e )处的切线方程为________. [答案] y =2x -e[解析] y ′|x =e =(ln x +1)|x =e =2, ∴切线方程为y -e =2(x -e ),即y =2x -e .14.(文)已知函数f (x )=(m -2)x 2+(m 2-4)x +m 是偶函数,函数g (x )=-x 3+2x 2+mx +5在(-∞,+∞)内单调递减,则实数m 等于________.[答案] -2[解析] ∵f (x )=(m -2)x 2+(m 2-4)x +m 是偶函数, ∴m 2-4=0,∴m =±2.∵g (x )在(-∞,+∞)内单调递减, ∴g ′(x )=-3x 2+4x +m ≤0恒成立, 则16+12m ≤0,解得m ≤-43,∴m =-2.(理)设n =⎠⎛12(3x 2-2)d x ,则(x -2x)n 展开式中含x 2项的系数是________.[答案] 40[解析] ∵(x 3-2x )′=3x 2-2, ∴n =⎠⎛12(3x 2-2)d x =(x 3-2x )|21=(23-2×2)-(1-2)=5. ∴(x -2x)5的通项公式为T r +1=C r5x 5-r(-2x)r=(-2)r C r5x5-3r 2,令5-3r2=2,得r =2,∴x 2项的系数是(-2)2C 25=40.15.(2011~2012·开封市模拟)双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的渐近线与抛物线y =x 2+1相切,则双曲线的离心率是________.[答案]5[解析] 设y =b ax 与抛物线的切点为(x 0,y 0),则y 20=x 20+1,∵y ′|x =x 0=2x 0,∴切线方程为y -y 0=2x 0(x -x 0),即y -x 20-1=2x 0x -2x 20,即y =2x 0x +1-x 20,由此可得⎩⎪⎨⎪⎧1-x 20=0ba=2x 0,∵ba >0,∴x 0>0,∴x 0=1,∴b a=2,∴c 2=a 2+b 2=a 2+(2a )2=5a 2,∴e 2=5,∵e >1,∴e = 5.16.(文)(2011~2012·莆田一中质检)曲线y =x 3+x -2在点P 处的切线平行于直线y =4x -1,则点P 的坐标为________.[答案] (1,0)或(-1,-4)[解析] 设P (x 0,y 0),则y ′|x =x 0=(3x 2+1)|x =x 0=3x 20+1,令3x 20+1=4,∴x 0=±1,当x 0=1时,y 0=0,当x 0=-1时,y 0=-4,∴点P 坐标为(1,0)或(-1,-4).(理)(2011~2012·黄冈市期末)对于三次函数y =ax 3+bx 2+cx +d (a ≠0),给出定义:设f ′(x )是函数y =f (x )的导数,f ″(x )是f ′(x )的导数,若方程f ″(x )=0有实数解x 0,则称点(x 0,f (x 0))为函数y =f (x )的“拐点”.某同学经过探究发现:任何一个三次函数都有“拐点”;任何一个三次函数都有对称中心,且“拐点”就是对称中心.若f (x )=13x 3-12x 2+3x -512,请你根据这一发现,求:(1)函数f (x )=13x 3-12x 2+3x -512的对称中心为________;(2)计算f (12011)+f (22011)+f (32011)+f (42011)+…+f (20102011)=________. [答案] (1)(12,1) (2)2010[解析] f ′(x )=x 2-x +3,f ″(x )=2x -1,由2x -1=0得x =12,f (12)=13×(12)3-12×(12)2+3×12-512=1,由拐点的定义知f (x )的拐点即对称中心为(12,1). ∴f (k 2011)+f (1-k 2011)=f (k 2011)+f (2011-k 2011)=2(k =1,2,…,10),∴f (12011)+f (22011)+…+f (20102011)=[f (12011)+f (20102011)]+[f (22011)+f (20092011)]+…+[f (10052011)+f (10062011)]=2×1005=2010.三、解答题(本大题共6个小题,共74分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.) 17.(本小题满分12分)(文)(2011~2012·吉林省延吉市质检)已知函数f (x )=x 2+a ln x .(1)当a =-2e 时,求函数f (x )的单调区间和极值;(2)若函数g (x )=f (x )+2x在[1,4]上是减函数,求实数a 的取值范围.[解析] (1)函数f (x )的定义域为(0,+∞). 当a =-2e 时,f ′(x )=2x -2e x=2x +ex -e x.当x 变化时,f ′(x ),f (x )的变化情况如下:x (0,e ) e(e ,+∞)f ′(x ) - 0 + f (x )↘极小值↗由上表可知,函数f (x )的单调递减区间是(0,e ); 单调递增区间是(e ,+∞). 极小值是f (e )=0.(2)由g (x )=x 2+a ln x +2x ,得g ′(x )=2x +a x -2x2.又函数g (x )=x 2+a ln x +2x在[1,4]上是单调减函数,则g ′(x )≤0在[1,4]上恒成立,所以不等式2x -2x 2+ax≤0在[1,4]上恒成立.即a ≤2x-2x 2在[1,4]上恒成立.又φ(x )=2x-2x 2在[1,4]上为减函数,所以φ(x )的最小值为φ(4)=-632.所以a ≤-632.(理)(2011~2012·长安一中、高新一中、交大附中、师大附中、西安中学模拟)已知函数f (x )=12x 2-ax +(a -1)ln x a >1.(1)若a >2,讨论函数f (x )的单调性;(2)已知a =1,g (x )=2f (x )+x 3,若数列{a n }的前n 项和为S n =g (n ),证明:1a 2+1a 3+…+1a n <13(n ≥2,n ∈N +). [解析] (1)可知f (x )的定义域为(0,+∞).有f ′(x )=x -a +a -1x =x 2-ax +a -1x=x -1[x -a -1]x因为a >2,所以a -1>1.故当1<x <a -1时f ′(x )<0;当0<x <1或x >a -1时f ′(x )>0.∴函数f (x )在区间(1,a -1)上单调递减,在区间(0,1)和(a -1,+∞)上单调增加. (2)由a =1知g (x )=x 3+x 2-2x ,所以S n =n 3+n 2-2n .可得a n =⎩⎪⎨⎪⎧3n 2-n -2,n ≥20,n =1,∴a n =3n 2-n -2.所以1a n =13n +2n -1(n ≥2).因为13n +2n -1<13nn -1=13(1n -1-1n) 所以1a 2+1a 3+…+1a n <13[(1-12)+(12-13)+…+(1n -1-1n )]=13(1-1n )=13-13n <13, 综上,不等式得证.18.(本小题满分12分)(文)(2011~2012·北京石景山区期末)已知f (x )=ax -ln x ,a ∈R .(1)当a =2时,求曲线f (x )在点(1,f (1))处的切线方程; (2)若f (x )在x =1处有极值,求f (x )的单调递增区间;(3)是否存在实数a ,使f (x )在区间(0,e ]上的最小值是3,若存在,求出a 的值;若不存在,说明理由.[解析] f (x )的定义域为(0,+∞). 因为f (x )=ax -ln x ,所以f ′(x )=a -1x,当a =2时,f (x )=2x -ln x ,所以f (1)=2, 因为f ′(x )=2-1x ,所以f ′(1)=2-11=1,所以曲线f (x )在点(1,f (1))处的切线方程为y -2=f ′(1)(x -1),即x -y +1=0.(2)因为f (x )在x =1处有极值,所以f ′(1)=0, 由(1)知f ′(1)=a -1,所以a =1, 经检验,a =1时f (x )在x =1处有极值.所以f (x )=x -ln x ,令f ′(x )=1-1x>0解得x >1或x <0;因为f (x )的定义域为(0,+∞),所以f ′(x )>0的解集为(1,+∞), 即f (x )的单调递增区间(1,+∞).(3)假设存在实数a ,使f (x )=ax -ln x (x ∈(0,e ])有最小值3, ①当a ≤0时,因为x ∈(0,e ],所以f ′(x )=a -1x<0,所以f (x )在(0,e ]上单调递减,f (x )min =f (e )=ae -1=3,a =4e,舍去.②当0<1a <e 时,f (x )在(0,1a )上单调递减,在(1a,e ]上单调递增,f (x )min =f (1a)=1+ln a =3,a =e 2,满足条件.③当1a≥e 时,因为x ∈(0,e ],所以f ′(x )<0,所以f (x )在(0,e ]上单调递减,f (x )min =f (e )=ae -1=3,a =4e,舍去.综上,存在常数a =e 2,使得当x ∈(0,e ]时f (x )有最小值3. (理)(2011~2012·延边州质检)已知函数f (x )=x 2+ax -ln x ,a ∈R . (1)当a =1时,求f (x )的单调区间;(2)若函数f (x )在[1,2]上是减函数,求实数a 的取值范围;(3)令g (x )=f (x )-x 2,是否存在实数a ,当x ∈(0,e ](e 是自然对数的底数)时,函数g (x )的最小值是3,若存在,求出a 的值;若不存在,说明理由.[解析] (1)当a =1时,由f ′(x )=2x +1-1x =2x 2+x -1x=2x -12x +1x,∵函数f (x )=x 2+x -ln x 的定义域为(0,+∞),∴当x ∈(0,12]时,f ′(x )≤0,当x ∈[12,+∞)时,f ′(x )≥0,所以函数f (x )=x 2+x -ln x 的单调递减区间为(0,12]单调递增区间为[12,+∞).(2)f ′(x )=2x +a -1x =2x 2+ax -1x≤0在[1,2]上恒成立,令h (x )=2x 2+ax -1,有⎩⎪⎨⎪⎧h 1≤0h2≤0得⎩⎪⎨⎪⎧a ≤-1a ≤-72,得a ≤-72.(3)假设存在实数a ,使g (x )=ax -ln x (x ∈(0,e ])有最小值3, g ′(x )=a -1x =ax -1x.①当a ≤0时,g (x )在(0,e ]上单调递减,g (x )min =g (e )=ae -1=3,a =4e(舍去),∴g (x )无最小值.②当0<1a <e 时,g (x )在(0,1a )上单调递减,在(1a,e ]上单调递增,∴g (x )min =g (1a)=1+ln a =3,a =e 2,满足条件.③当1a ≥e 时,g (x )在(0,e ]上单调递减,g (x )min =g (e )=ae -1=3,a =4e(舍去),∴f (x )无最小值.综上,存在实数a =e 2,使得当x ∈(0,e ]时,f (x )有最小值3.19.(本小题满分12分)(2011~2012·陕西师大附中模拟)已知函数f (x )=a ln x -1x,a∈R .(1)若曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线与直线x +2y =0垂直,求a 的值; (2)求函数f (x )的单调区间;(3)(理)当a =1,且x ≥2时,证明:f (x -1)≤2x -5.[解析] (1)函数f (x )的定义域为{x |x >0},f ′(x )=a x +1x2.又曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线与直线x +2y =0垂直, 所以f ′(1)=a +1=2,即a =1. (2)由f ′(x )=ax +1x 2. 当a ≥0时,对于x ∈(0,+∞),有f ′(x )>0在定义域上恒成立, 即f (x )在(0,+∞)上是增函数.当a <0时,由f ′(x )=0,得x =-1a∈(0,+∞).当x ∈(0,-1a)时,f ′(x )>0,f (x )单调递增;当x ∈(-1a,+∞)时,f ′(x )<0,f (x )单调递减.(3)(理)当a =1时,f (x -1)=ln(x -1)-1x -1,x ∈[2,+∞). 令g (x )=ln(x -1)-1x -1-2x +5. g ′(x )=1x -1+1x -12-2=-2x -1x -2x -12.当x >2时,g ′(x )<0,g (x )在(2,+∞)单调递减. 又g (2)=0,所以g (x )在(2,+∞)恒为负. 所以当x ∈[2,+∞)时,g (x )≤0. 即ln(x -1)-1x -1-2x +5≤0. 故当a =1,且x ≥2时,f (x -1)≤2x -5成立.20.(本小题满分12分)(2011~2012·北京西城区期末)设函数f (x )=x 3+ax 2-12x 的导函数为f ′(x ),若f ′(x )的图象关于y 轴对称.(1)求函数f (x )的解析式; (2)求函数f (x )的极值.[解析] (1)f ′(x )=3x 2+2ax -12为偶函数,∴a =0,∴f (x )=x 3-12x . (2)f ′(x )=3x 2-12,由f ′(x )>0得x <-2或x >2, 由f ′(x )<0得-2<x <2,∴f (x )在(-∞,-2)和(2,+∞)上是增函数,在(-2,2)上是减函数,故极小值为f (2)=-16,极大值为f (-2)=16.21.(本小题满分12分)(2011~2012·山东苍山县模拟)某食品厂进行蘑菇的深加工,每公斤蘑菇的成本20元,并且每公斤蘑菇的加工费为t 元(t 为常数,且2≤t ≤5),设该食品厂每公斤蘑菇的出厂价为x 元(25≤x ≤40),根据市场调查,日销售量q 与e x成反比,当每公斤蘑菇的出厂价为30元时,销售量为100公斤.(每日利润=日销售量×(每公斤出厂价-成本价-加工费)).(1)求该工厂的每日利润y 元与每公斤蘑菇的出厂价x 元的函数关系式;(2)若t =5,当每公斤蘑菇的出厂价x 为多少元时,该工厂的利润y 最大,并求最大值. [解析] (1)设日销售量q =k e x ,则k e30=100,∴k =100e 30, ∴日销售量q =100e 30ex ,∴y =100e 30x -20-te x(25≤x ≤40).(2)当t =5时,y =100e30x -25e xy ′=100e 3026-xe x.由y ′≥0得x ≤26,由y ≤0得x ≥26,∴y 在[26,25]上单调递增,在[26,40]上单调递减, ∴当x =26时,y max =100e 4.当每公斤蘑菇的出厂价为26元时,该工厂的利润最大,最大值为100e 4元. 22.(本小题满分14分)(文)(2011~2012·兰州一中期末)已知关于x 的函数f (x )=-13x 3+bx 2+cx +bc . (1)如果函数f (x )在x =1处有极值-43,试确定b 、c 的值;(2)设当x ∈(0,1)时,函数y =f (x )-c (x +b )图象上任一点P 处的切线斜率为k ,若k ≤1,求实数b 的取值范围.[解析] f ′(x )=-x 2+2bx +c , (1)因为函数f (x )在x =1处有极值-43,所以⎩⎪⎨⎪⎧f ′1=-1+2b +c =0f 1=-f(13+b +c +bc =-43),解得⎩⎪⎨⎪⎧b =1c =-1或⎩⎪⎨⎪⎧b =-1c =3.(ⅰ)当b =1,c =-1时,f ′(x )=-(x -1)2≤0, 所以f (x )在R 上单调递减,不存在极值.(ⅱ)当b =-1,c =3时,f ′(x )=-(x +3)(x -1),x ∈(-3,1)时,f ′(x )>0,f (x )单调递增;x ∈(1,+∞)时,f ′(x )<0,f (x )单调递减;所以f (x )在x =1处存在极大值,符合题意. 综上所述,满足条件的值为b =-1,c =3.(2)当x ∈(0,1)时,函数y =f (x )-c (x +b )=-13x 3+bx 2,设图象上任意一点P (x 0,y 0),则k =y ′|x =x 0=-x 20+2bx 0,x 0∈(0,1), 因为k ≤1,所以对任意x 0∈(0,1),-x 20+2bx 0≤1恒成立,所以对任意x 0∈(0,1),不等式b ≤x 20+12x 0恒成立.设g (x )=x 2+12x =12(x +1x),故g (x )在区间(0,1)上单调递减,所以对任意x 0∈(0,1),g (x 0)>g (1)=1,所以b ≤1.(理)(2011~2012·保定市八校联合体联考)已知函数f (x )=a ln x -ax -3(a ∈R 且a ≠0).(1)求函数f (x )的单调区间;(2)若函数y =f (x )的图象在点(2,f (2))处的切线的斜率为1,问:m 在什么范围取值时,对于任意的t ∈[1,2],函数g (x )=x 3+x 2[m2+f ′(x )]在区间(t,3)上总存在极值?(3)当a =2时,设函数h (x )=(p -2)x -p +2ex-3,若在区间[1,e ]上至少存在一个x 0,使得h (x 0)>f (x 0)成立,试求实数p 的取值范围.[解析] (1)由f ′(x )=a 1-xx知: 当a >0时,函数f (x )的单调增区间是(0,1),单调减区间是(1,+∞); 当a <0时,函数f (x )的单调增区间是(1,+∞),单调减区间是(0,1). (2)由f ′(2)=-a2=1得,a =-2,∴f (x )=-2ln x +2x -3,f ′(x )=2-2x.g (x )=x 3+x 2[m 2+f ′(x )]=x 3+(2+m2)x 2-2x ,∴g ′(x )=3x 2+(4+m )x -2, ∵函数g (x )在区间(t,3)上总存在极值,∴g ′(x )=0有两个不等实根且至少有一个在区间(t,3)内, 又∵函数g ′(x )是图象开口向上的二次函数,且g ′(0)=-2<0,∴⎩⎪⎨⎪⎧g ′t <0g ′3>0由g ′(t )<0得m <2t-3t -4,∵H (t )=2t-3t -4在[1,2]上单调递减,所以H (t )min =H (2)=-9,∴m <-9,由g ′(3)=27+3(4+m )-2>0,解得m >-373;综上得:-373<m <-9,所以当m 在(-373,-9)内取值时,对于任意t ∈[1,2],函数g (x )=x 3+x 2[m 2+f ′(x )],在区间(t,3)上总存在极值.(3)∵a =2,∴f (x )=2ln x -2x -3. 令F (x )=h (x )-f (x ),则F (x )=(p -2)x -p +2ex -3-2ln x +2x +3=px -p x-2ex-2ln x .①当p ≤0时,由x ∈[1,e ]得px -p x≤0,-2ex-2ln x <0,从而F (x )<0,所以,在[1,e ]上不存在x 0使得h (x 0)>f (x 0);②当p >0时,F ′(x )=px 2-2x +p +2ex 2,∵x ∈[1,e ],∴2e -2x ≥0,px 2+p >0,F ′(x )>0在[1,e ]上恒成立,故F (x )在[1,e ]上单调递增. ∴F (x )max =F (e )=pe -p e-4 故只要pe -p e -4>0,解得p >4ee 2-1, 综上所述,p 的取值范围是(4ee 2-1,+∞).1.若函数y =a (x 3-x )的递减区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫-33,33,则a 的取值范围是( ) A .a >0 B .-1<a <0 C .a >1 D .0<a <1[答案] A[解析] y ′=a (3x 2-1)<0的解集为⎝ ⎛⎭⎪⎫-33,33, ∴a >0.2.曲线f (x )=x 3-3x 2+2x 过原点的切线方程为( ) A .y =2x B .y =2x 或y =- 14x +34C .y =-14xD .y =2x 或y =-14x[答案] D[解析] f (x )=3x 2-6x +2,设切线的斜率为k , (1)当切点是原点时k =f ′(0)=2, ∴所求曲线的切线方程为y =2x .(2)当切点不是原点时,设切点是(x 0,y 0),则有y 0=x 30-3x 20+2x 0,k =f ′(x 0)=3x 20-6x 0+2 ①又k =y 0x 0=x 20-3x 0+2 ② 由①②得x 0=32,k =y 0x 0=-14.∴y 0=-38,∴所求曲线的切线方程为y +38=-14⎝ ⎛⎭⎪⎫x -32,即y =-14x .3.函数y =f (x )的图象经过原点,且它的导函数y =f ′(x )的图象是如图所示的一条直线,则y =f (x )的图象不经过( )A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限[答案] A[解析]由导函数图象知f(x)为二次函数,且在(-∞,a)上递增,(a,+∞)上递减,又已知f(0)=0,故可作f(x)的草图如图,∴f(x)的图象不过第一象限,选A.4.函数f(x)=x3+3ax2+3[(a+2)x+1]既有极大值又有极小值,则a的取值范围是________.[答案]a>2或a<-1[解析]f′(x)=3x2+6ax+3(a+2),令3x2+6ax+3(a+2)=0,即x2+2ax+a+2=0.因为函数f(x)有极大值和极小值,所以方程x2+2ax+a+2=0有两个不相等的实根,即Δ=4a2-4a-8>0,解得a>2或a<-1.5.对正整数n ,设曲线y =x n(1-x )在x =2处的切线与y 轴交点的纵坐标为a n ,则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n n +1的前n 项和是________. [答案] 2n +1-2[解析] ∵y =x n(1-x ),∴y ′=(x n)′(1-x )+(1-x )′·x n=n ·x n -1(1-x )-x n.f ′(2)=-n ·2n -1-2n =(-n -2)·2n -1.在点x =2处点的纵坐标为y =-2n. ∴切线方程为y +2n=(-n -2)·2n -1(x -2).令x =0得,y =(n +1)·2n,∴a n =(n +1)·2n,∴数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n n +1的前n 项和为22n-12-1=2n +1-2.6.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 的值及函数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.[分析] ①先求出函数f (x )的导数,由函数取得极值的充分条件列出等式.②求出函数f (x )在区间[-1,2]内的最大值,f (x )<c 2恒成立,只要f (x )最大值<c 2即可. [解析] (1)∵f (x )=x 3+ax 2+bx +c , ∴f ′(x )=3x 2+2ax +b ,由f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫-23=43-43a +b =0,f ′(1)=3+2a +b =0,解之得a =-12,b =-2.(也可这样解:-23,1是f ′(x )=0的两个根,由根与系数关系得a =-12,b =-2,)∴f ′(x )=3x 2-x -2=(3x +2)(x -1), 函数f (x )的单调区间如下表:x ⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-23 -23 ⎝ ⎛⎭⎪⎫-23,1 1 (1,+∞)f ′(x ) + 0 - 0 + f (x )↗极大值↘极小值↗所以函数f (x )的递增区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-3与(1,+∞);递减区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫-3,1. (2)f (x )=x 3-12x 2-2x +c ,x ∈[-1,2],当x =-23时,f (x )=2227+c 为极大值.∵f (2)=2+c ,∴f (x )max =2+c ,要使f (x )<c 2(x ∈[-1,2])恒成立,只须c 2>2+c ,解得c <-1,或c >2.。