2014-2015学年高二数学人教A版选修2-2课时作业:1.3.3
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第一章 1.3
1.3.3
一、选择题(每小题5分,共20分)
1.函数f(x)=x+2cos x在区间-π2,0上的最小值是( )
A.-π2 B.2
C.π6+3 D.π3+1
解析: f′(x)=1-2sin x,
∵x∈-π2,0,
∴sin x∈[-1,0],∴-2sin x∈[0,2].
∴f′(x)=1-2sin x>0在-π2,0上恒成立,
∴f(x)在-π2,0上单调递增.
∴f(x)min=-π2+2cos-π2=-π2.
答案: A
2.函数y=ln xx的最大值为( )
A.e-1 B.e
C.e2 D.103
解析: 令y′=1-ln xx2=0,则x=e
当x∈(0,e)时,y′>0,当x∈(e,+∞)时,y′<0.
∴当x=e时y取最大值1e,故选A.
答案: A
3.已知f(x)=2x3-6x2+m(m为常数)在[-2,2]上有最大值3,那么此函数在[-2,2]上的最小值是( )
A.-37 B.-29
C.-5 D.以上都不对
解析: ∵f′(x)=6x2-12x=6x(x-2),
∵f(x)在(-2,0)上为增函数,
在(0,2)上为减函数,
∴当x=0时,f(x)=m最大.
∴当m=3,从而f(-2)=-37,f(2)=-5.
∴最小值为-37.故选A.
答案: A
4.下列关于函数f(x)=(2x-x2)ex的判断正确的是( )
①f(x)>0的解集是{x|0 ②f(-2)是极小值,f(2)是极大值; ③f(x)没有最小值,也没有最大值. A.①③ B.①②③ C.② D.①② 解析: 由f(x)>0得0 f′(x)=(2-x2)ex, 令f′(x)=0,得x=±2, 当x<-2或x>2时,f′(x)<0. 当-2 ∴x=-2时,f(x)取得极小值, 当x=2时,f(x)取得极大值,故②正确. 当x→-∞时,f(x)<0, 当x→+∞时,f(x)<0. 综合函数的单调性与极值画出函数草图(如下图). ∴函数f(x)有最大值无最小值,故③不正确. 答案: D 二、填空题(每小题5分,共10分) 5.函数f(x)=1x+1+x(x∈[1,3])的值域为________. 解析: f′(x)=-1x+12+1=x2+2xx+12,所以在[1,3]上f′(x)>0恒成立,即f(x)在[1,3]上单调递增,所以f(x)的最大值是f(3)=134,最小值是f(1)=32.故函数f(x)的值域为32,134. 答案: 32,134 6.设函数f(x)=12x2ex,若当x∈[-2,2]时,不等式f(x)>m恒成立,则实数m的取值范围是________. 解析: f′(x)=xex+12x2ex =ex2·x(x+2), 由f′(x)=0得x=0或x=-2. 当x∈[-2,2]时,f′(x),f(x)随x的变化情况如下表: x -2 (-2,0) 0 (0,2) 2 f′(x) 0 - 0 + f(x) ∴当x=0时,f(x)min=f(0)=0, 要使f(x)>m对x∈[-2,2]恒成立, 只需m<f(x)min,∴m<0. 答案: m<0 三、解答题(每小题10分,共20分) 7.已知函数f(x)=x3-ax2+3x,x=3是函数f(x)的极值点,求函数f(x)在x∈[1,5]上的最大值和最小值. 解析: 根据题意,f′(x)=3x2-2ax+3,x=3是函数f(x)的极值点,得f′(3)=0, 即27-6a+3=0,得a=5. 所以f(x)=x3-5x2+3x. 令f′(x)=3x2-10x+3=0,得x=3或x=13(舍去). 当1 当3 由此得到当x=3时,函数f(x)有极小值f(3)=-9,也就是函数f(x)在[1,5]上的最小值;又因为f(1)=-1,f(5)=15,即函数f(x)在[1,5]上的最大值为f(5)=15. 综上,函数f(x)在[1,5]上的最大值为15,最小值为-9. 8.设函数f(x)=ln x+ln(2-x)+ax(a>0). (1)当a=1时,求f(x)的单调区间; (2)若f(x)在(0,1]上的最大值为12,求a的值. 解析: 函数f(x)的定义域为(0,2),f′(x)=1x-12-x+a. (1)当a=1时,f′(x)=-x2+2x2-x,所以f(x)的单调递增区间为(0,2),单调递减区间为(2,2). (2)当x∈(0,1]时,f′(x)=2-2xx2-x+a>0,即f(x)在(0,1]上单调递增,故f(x)在(0,1]上的最大值为f(1)=a,因此a=12. 尖子生题库 ☆☆☆ (10分)已知函数f(x)=-23x+13x+ln x在14,2上存在x0使得不等式f(x0)-c≤0成立,求c的取值范围. 解析: 在14,2上存在x0,使得不等式f(x0)-c≤0成立,只需c≥f(x)min, 由f′(x)=-23-13x2+1x =-2x2-3x+13x2=-2x-1x-13x2, ∴当x∈14,12时,f′(x)<0, 故f(x)在14,12上单调递减;当x∈12,1时,f′(x)>0, 故f(x)在12,1上单调递增;当x∈(1,2)时,f′(x)<0, 故f(x)在(1,2)上单调递减. ∴f12是f(x)在14,2上的极小值. 而f12=13+ln 12=13-ln 2,f(2)=-76+ln 2, 且f12-f(2)=32-ln 4=ln e32-ln 4, 又e3-16>0,∴ln e32-ln 4>0, ∴在14,2上f(x)min=f(2), ∴c≥f(x)min=-76+ln 2. ∴c的取值范围为-76+ln 2,+∞.