2016-2017学年高中数学人教版选修1-1习题:第3章 导数及其应用3.4 Word版含解析
- 格式:doc
- 大小:162.50 KB
- 文档页数:9
选修1-1第三章3。
33。
3.2一、选择题1.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)内有极小值点错误!()A.1个B.2个C.3个D.4个[答案] A[解析]极小值点应有先减后增的特点,即f′(x)〈0→f′(x)=0→f′(x)〉0.由图象可知只有1个极小值点.2.已知函数y=x3-3x+c的图象与x轴恰有两个公共点,则c=错误!()A.-2或2 B.-9或3C.-1或1 D.-3或1[答案] A[解析]∵y′=3x2-3,∴当y′=0时,x=±1,则x,y′,y的变化情况如下表:x (-∞,-1)-1(-1,1)1(1,+∞)y′+-+y ↗c+2↘c-2↗因此,当函数图象与x轴恰有两个公共点时,必有c+2=0或c-2=0,∴c=-2或c =2.3.(2016·四川)已知a为函数f(x)=x3-12x的极小值点,则a=错误!()A.-4 B.-2C.4 D.2[答案] D[解析]f′(x)=3x2-12,令f′(x)>0得x<-2或x〉2,令f′(x)〈0得-2〈x<2,∴f(x)在(-∞,-2),(2,+∞)上单调递增,在(-2,2)上单调递减,∴当x=2时,f(x)取极小值,即2是函数f(x)的极小值点,故a=2。
4.设函数f(x)=x e x,则错误!()A.x=1为f(x)的极大值点B.x=1为f(x)的极小值点C.x=-1为f(x)的极大值点D.x=-1为f(x)的极小值点[答案] D[解析]f′(x)=e x+x e x=e x(1+x),令f′(x)>0,得x>-1,令f′(x)〈0,得x<-1,∴函数f(x)在(-∞,-1)上递减,在(-1,+∞)上递增,∴当x=-1时,f(x)取得极小值.5.设函数f(x)=错误!+ln x,则错误!()A.x=错误!为f(x)的极大值点B.x=错误!为f(x)的极小值点C.x=2为f(x)的极大值点D.x=2为f(x)的极小值点[答案] D[解析]本节考查了利用导数工具来探索其极值点问题.f′(x)=-错误!+错误!=错误!(1-错误!),由f′(x)=0可得x=2.当0〈x<2时,f′(x)<0,f(x)递减,当x〉2时,f′(x)〉0,∴f(x)单调递增.所以x=2为极小值点.对于含有对数形式的函数在求导时,不要忽视定义域.6.若a>0,b>0,且函数f(x)=4x3-ax2-2bx+2在x=1处有极值,则ab的最大值等于错误!()A.2 B.3C.6 D.9[答案] D[解析]f′(x)=12x2-2ax-2b,由条件知f′(1)=0,∴a+b=6,∴ab≤(错误!)2=9,等号在a=b=3时成立,故选D.二、填空题7.函数f(x)=-错误!x3+错误!x2+2x取得极小值时,x的值是________.错误![答案]-1[解析]f′(x)=-x2+x+2=-(x-2)(x+1),令f′(x)>0得-1<x<2,令f′(x)〈0,得x〈-1或x>2,∴函数f(x)在(-∞,-1),(2,+∞)上递减,在(-1,2)上递增,∴当x=-1时,函数f(x)取得极小值.8.(2015·陕西文)函数y=x e x在其极值点处的切线方程为________.导学号 92600689 [答案]y=-错误![解析]∵y=x e x,∴y′=e x+x e x=e x(x+1),当x=-1时y有极小值,此时y|x=-1=-错误!,而y′|x=-1=0,∴切线方程为y=-错误!.9.(2016·河南郑州高二检测)已知函数f(x)=2f′(1)ln x-x,则f(x)的极大值为________.导学号 92600690[答案]2ln 2-2[解析]函数f(x)的定义域为(0,+∞),由于函数f(x)=2f′(1)ln x-x.则f′(x)=2f′(1)×错误!-1(x>0),f′(1)=2f′(x)-1,故f′(1)=1,得到f′(x)=2×错误!-1=错误!,令f′(x)〉0,解得x<2,令f′(x)〈0,解得x>2,。
选修1-1 第三章 3.1 3.1.3一、选择题1.函数y=f(x)在x=x0处的导数f ′(x0)的几何意义是导学号 92600557 ( )A.在点x0处的斜率B.在点(x0,f(x0))处的切线与x轴所夹的锐角的正切值C.曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处切线的斜率D.点(x0,f(x0))与点(0,0)连线的斜率[答案] C[解析] 由导数的几何意义可知函数y=f(x)在x=x0的导数f ′(x0),即为曲线在点(x0,f(x0))处的切线的斜率.2.曲线y=x3在点P处的切线斜率为3,则点P的坐标为导学号 92600558 ( )A.(-2,-8) B.(1,1),(-1,-1)C.(2,8) D.(-12,-18)[答案] B[解析] ∵y=x3,∴y′=limΔx→0(x+Δx)3-x3Δx=limΔx→0Δx3+3x·Δx2+3x2·ΔxΔx=limΔx→0(Δx2+3x·Δx+3x2)=3x2. 令3x2=3,得x=±1,∴点P的坐标为(1,1),(-1,-1).3.(2016·重庆一中高二月考)已知曲线y=f(x)在x=5处的切线方程是y=-x+8,则f(5)及f′(5)分别为导学号 92600559( )A.3,3 B.3,-1C.-1,3 D.-1,-1[答案] B[解析] 由已知得f(5)=-5+8=3,f′(5)=-1,故选B.4.曲线y=x3-2x+1在点(1,0)处的切线方程为导学号 92600560( ) A.y=x-1 B.y=-x+1C.y=2x-2 D.y=-2x+2[答案] A[解析]∵f ′(x)=limΔx→0(Δx+x)3-2(Δx+x)+1-x3+2x-1Δx=limΔx→0Δx3+3x·Δx2+3x2·Δx-2ΔxΔx=limΔx→0(Δx2+3x·Δx+3x2-2)=3x2-2,∴f ′(1)=3-2=1,∴切线的方程为y=x-1.5.已知曲线f(x)=12x2+2x的一条切线斜率是4,则切点的横坐标为导学号 92600561( )A.-2 B.-1 C.1 D.2[答案] D[解析] Δy=f(x+Δx)-f(x)=12(x+Δx)2+2(x+Δx)-12x2-2x=x·Δx+12(Δx)2+2Δx,∴ΔyΔx=x+12Δx+2,∴f ′(x)=limΔx→0ΔyΔx=x+2.设切点坐标为(x0,y0),则f ′(x0)=x0+2.由已知x0+2=4,∴x0=2,故选D.6.(2016·山东临沂一中高二检测)已知函数f(x)的图象如图所示,f′(x)是f(x)的导函数,则下列结论正确的是导学号 92600562( )A.0<f′(2)<f′(3)<f(3)-f(2) B.0<f′(3)<f(3)-f(2)<f′(2)C.0<f′(3)<f′(2)<f(3)-f(2) D.0<f(3)-f(2)<f′(2)<f′(3)[答案] B[解析] 从图象上可以看出f(x)在x=2处的切线的斜率比在x=3处的斜率大,且均为正数,所以有0<f′(3)<f′(2),此两点处的斜率f(3)-f(2)3-2比f(x)在x=2处的切线的斜率小,比f(x)在x=3处的切线的斜率大,所以0<f′(3)<f(3)-f(2)<f′(2),故选B.二、填空题7.已知函数f(x)=x3+2,则f ′(2)=________.导学号 92600563[答案] 12。
选修1-1 第三章 3.2 3.2.1一、选择题1.设y =e 3,则y ′等于导学号 92600589( ) A .3e 2 B .e 2C .0D .以上都不是[答案] C[解析] ∵y =e 3是一个常数,∴y ′=0.2.(2016·广西南宁高二检测)若函数f (x )=x 2,则f (x )在x =1处的导数为导学号 92600590( )A .2xB .2C .3D .4[答案] B[解析] f ′(x )=2x ,∴f (x )在x =1处的导数为f ′(1)=2.3.已知函数f (x )=x 3的切线的斜率等于3,则切线有导学号 92600591( ) A .1条 B .2条 C .3条 D .不确定[答案] B[解析] ∵f ′(x )=3x 2=3,解得x =±1.切点有两个,即可得切线有两条.4.给出下列结论:①若y =1x 3,则y ′=-3x 4;②若y =3x ,则y ′=133x ;③若y =1x 2,则y ′=-2x 3;④若f (x )=3x ,则f ′(1)=3,其中正确的个数是导学号 92600592( )A .1B .2C .3D .4[答案] B [解析] ②y ′=133x 2;③y ′=-2x -3,所以只有①④是正确的.5.下列结论正确的是导学号 92600593( )A .若y =sin x ,则y ′=cos xB .若y =cos x ,则y ′=sin xC .若y =1x ,则y ′=1x 2D .若y =x ,则y ′=12x[答案] A[解析] ∵B 项中,y ′=-sin x ;C 项中,y ′=-1x 2;D 项中,y ′=12x ,∴选A .6.f (x )=1x 3x 2,则f ′(-1)=导学号 92600594( )A .52B .-52C .53D .-53[答案] D[解析] ∵f (x )=x -53,∴f ′(x )=-53x -83,∴f ′(-1)=-53(-1)-83=-53.二、填空题7.曲线y =x n 在x =2处的导数为12,则n 等于________.导学号 92600595 [答案] 3[解析] y ′=nx n -1,∴y ′|x =2=n ·2n -1=12,∴n =3.8.函数y =sin π,则y ′=________.导学号 92600596 [答案] 0[解析] y =sin π=0,∴y ′=0.9.在曲线y =4x 2上求一点P ,使得曲线在该点处的切线的倾斜角为135°,则P 点坐标为________.导学号 92600597[答案] (2,1)[解析] 设P (x 0,y 0),∵y ′=⎝⎛⎭⎫4x 2′=(4x -2)′=-8x -3,tan 135°=-1, ∴-8x -30=-1.∴x 0=2,y 0=1.三、解答题10.(2016·浙江宁波高二月考)求曲线y =cos x 在x =π6处的切线方程.导学号 92600598[解析] ∵y =cos x ,∴y ′=-sin x . ∴曲线y =cos x 在x =π6处的切线的斜率k =-sin π6=-12.又当x =π6时,y =cos π6=32,故曲线在x =π6处的切线方程为y -32=-12(x -π6), 即y =-12x +32+π12.一、选择题1.曲线y =13x 3在x =1处切线的倾斜角为导学号 92600599( )A .1B .-π4C .π4D .5π4[答案] C[解析] ∵y =13x 3,∴y ′|x =1=1,∴切线的倾斜角α满足tan α=1,∵0≤α<π,∴α=π4.2.已知直线y =kx 是y =ln x 的切线,则k 的值为导学号 92600600( ) A .12B .-12C .1eD .-1e[答案] C[解析] y ′=1x =k ,∴x =1k,切点坐标为⎝⎛⎭⎫1k ,1,又切点在曲线y =ln x 上,∴ln 1k =1,∴1k =e ,k =1e.3.正弦曲线y =sin x 上切线的斜率等于12的点为导学号 92600601( )A .(π3,32)B .(-π3,-32)或(π3,32)C .(2k π+π3,32)D .(2k π+π3,32)或(2k π-π3,-32)[答案] D[解析] 设斜率等于12的切线与曲线的切点为P (x 0,y 0),∵y ′|x =x 0=cos x 0=12,∴x 0=2k π+π3或2k π-π3,∴y 0=32或-32.4.函数y =e x 在点(2,e 2)处的切线与坐标轴围成三角形的面积为导学号 92600602( )A .94e 2B .2e 2C .e 2D .e 22[答案] D[解析] ∵y ′|x =2=e 2, ∴切线方程为y -e 2=e 2(x -2). 当x =0时,y =-e 2,当y =0时,x =1.故切线与坐标轴围成三角形面积为12×|-e 2|×1=e 22,故选D .二、填空题5.(2015·陕西理)设曲线y =e x 在点(0,1)处的切线与曲线y =1x (x >0)上点P 处的切线垂直,则P 的坐标为________.导学号 92600603 [答案] (1,1)[解析] 由于(e x )′=e x ,(1x )′=-1x2,故曲线y =e x 在点(0,1)处的切线斜率k =e 0=1,设P (x 0,1x 0),曲线y =1x (x >0)上点P 处的切线斜率-1x 20,若两直线垂直则有1×(-1x 20)=-1,解得x 0=1,故P (1,1).6.若曲线y =x 2的一条切线平行于直线y =4x -3,则这条切线的方程为________.导学号 92600604[答案] 4x -y -4=0[解析] y ′=2x ,设切点为(x 0,y 0),则由题意可知,y ′|x =x 0=4,即2x 0=4,所以x 0=2,代入曲线方程得y 0=4,故该切线过点(2,4)且斜率为4,所以这条切线方程为y -4=4(x -2),即4x -y -4=0.三、解答题7.已知曲线C :y =x 3.导学号 92600605 (1)求曲线C 上点(1,1)处的切线方程;(2)在(1)中的切线与曲线C 是否还有其他公共点? [解析] (1)∵y ′=3x 2,∴切线斜率k =3, ∴切线方程y -1=3(x -1), 即3x -y -2=0.(2)由⎩⎪⎨⎪⎧3x -y -2=0y =x3消去y 得,3x -x 3-2=0, ∴(x -1)2(x +2)=0, ∴x 1=1,x 2=-2.∴其他公共点为(-2,-8).8.已知函数y =a sin x +b 的图象过点A (0,0)、B (3π2,-1),试求函数在原点处的切线方程.导学号 92600606[解析] ∵y =a sin x +b 的图象过点A (0,0)、B (3π2,-1),∴⎩⎪⎨⎪⎧0=a sin 0+b -1=a sin 3π2+b ,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =1b =0. ∴y =sin x .又∵y ′=cos x ,∴y ′|x =0=1.∴切线方程为y=x.。
选修1-1 第三章 3.1 3.1.1、2一、选择题1.(2016·山东枣庄高二月考)在物体运动变化过程中,自变量的改变量Δx 的取值为导学号 92600527( )A .Δx >0B .Δx <0C .Δx =0D .Δx ≠0[答案] D[解析] Δx 可正也可负,但是不可以为0,故选D.2.对于函数y =1x ,当Δx =1时,Δy 的值是导学号 92600528( )A .1B .-1C .0.1D .不能确定[答案] D[解析] 函数值的改变量是指函数在某一点附近的改变量,因而要求Δy 必须指明在哪一点处.3.函数f (x )在x =x 0处的导数可表示为导学号 92600529( ) A .f ′(x 0)=lim Δx →f (x 0+Δx )-f (x 0)ΔxB .f ′(x 0)=lim Δx →[f (x 0+Δx )-f (x 0)] C .f ′(x 0)=f (x 0+Δx )-f (x 0) D .f ′(x 0)=f (x 0+Δx )-f (x 0)Δx[答案] A[解析] B 中lim Δx →[f (x 0+Δx )-f (x 0)]表示函数值的变化量的极限;C 中f (x 0+Δx )-f (x 0)表示函数值的变化量;D 中f (x 0+Δx )-f (x 0)Δx表示函数的平均变化率.4.(2016·山西临汾高二质检)一质点运动的方程为s =5-3t 2,若该质点在t =1到t =1+Δt 这段时间内的平均速度为-3Δt -6,则该质点在t =1时的瞬时速度是导学号 92600530( )A .-3B .3C .6D .-6[答案] D[解析] 当Δt 趋近于0时,-3Δt -6趋近于-6,即t =1时该质点的瞬时速度是-6. 5.已知f (x )=x 2-3x ,则f ′(0)=导学号 92600531( ) A .Δx -3 B .(Δx )2-3Δx C .-3 D .0[答案] C[解析] f ′(0)=lim Δx →0 (0+Δx )2-3(0+Δx )-02+3×0Δx=lim Δx →0 Δx 2-3ΔxΔx =lim Δx →0(Δx -3)=-3.故选C.6.设函数f (x )在点x 0附近有定义,且有f (x 0+Δx )-f (x 0)=aΔx +b (Δx )2(a ,b 为常数),则导学号 92600532( )A .f ′(x )=aB .f ′(x )=bC .f ′(x 0)=aD .f ′(x 0)=b[答案] C[解析] ∵f ′(x 0)=lim Δx →f (x 0+Δx )-f (x 0)Δx=lim Δx →0 aΔx +b (Δx )2Δx =lim Δx →0 (a +bΔx )=a .∴f ′(x 0)=a . 二、填空题7.已知函数y =x 3-2,当x =2时,ΔyΔx =________.导学号 92600533[答案] (Δx )2+6Δx +12[解析] ∵Δy =(2+Δx )3-2-6=(Δx )3+6(Δx )2+12Δx ,∴ΔyΔx =(Δx )2+6Δx +12.8.在自由落体运动中,物体位移s(单位:m )与时间t (单位:s)之间的函数关系式s =12g t 2(g=9.8 m/s 2),试估计t =3s 时物体下落的瞬时速度是________.导学号 92600534[答案] 29.4 m/s[解析] 从3s 到(3+Δt )s 这段时间内位移的增量: Δs =s(3+Δt )-s(3)=4.9(3+Δt )2-4.9×32 =29.4Δt +4.9(Δt )2,从而,Δs Δt =29.4+4.9Δt .当Δt 趋于0时,ΔsΔt 趋于29.4 m/s.9.已知函数f (x )在x =x 0处的导数为4,则lim Δx →f (x 0+2Δx )-f (x 0)Δx=__________.导学号 92600535[答案] 8 [解析] lim Δx →f (x 0+2Δx )-f (x 0)Δx=lim Δx →0[f (x 0+2Δx )-f (x 0)2Δx ×2]=2lim Δx →f (x 0+2Δx )-f (x 0)2Δx=2f ′(x 0)=2×4=8. 三、解答题10.一作直线运动的物体,其位移s 与时间t 的关系是s =3t -t 2,求此物体在t =2时的瞬时速度.导学号 92600536[解析] 由于Δs =3(2+Δt )-(2+Δt )2-(3×2-22) =3Δt -4Δt -Δt 2=-Δt -Δt 2,∴Δs Δt =-Δt -Δt 2Δt=-1-Δt . ∴v =lim Δt →ΔsΔt =lim Δt →0(-1-Δt )=-1. ∴物体在t =2时的瞬时速度为-1.一、选择题1.质点运动规律为s =2t 2+5,则在时间(3,3+Δt )中,相应的平均速度等于导学号 92600537( )A .6+ΔtB .12+Δt +9C .12+2ΔtD .12[答案] C[解析] Δs Δt =[2(3+Δt )2+5]-(2×32+5)Δt=12+2Δt .2.(2016·山东聊城高二月考)做直线运动的物体,其位移s 和时间t 的关系是:s =3t -t 2,则它的初速度是导学号 92600538( )A .0B .3C .-2D .3-2t[答案] B[解析] 初速度即为t =0时的瞬时速度,Δs Δt =s (0+Δt )-s (0)Δt =3Δt -Δt 2Δt=3-Δt 2. 当Δt 趋近于0时,ΔsΔt趋近于3,故它的初速度为3.3.(2016·浙江台州检测)若f (x )在x =x 0处存在导数,则lim h →f (x 0+h )-f (x 0)h导学号 92600539( )A .与x 0,h 都有关B .仅与x 0有关,而与h 无关C .仅与h 有关,而与x 0无关D .与x 0,h 都无关[答案] B[解析] 由导数的定义可知,函数在x =x 0处的导数只与x 0有关,故选B.4.(2016·安徽淮北高二检测)设f (x )=ax 3+2,若f ′(-1)=3,则a =导学号 92600540( )A .-1B .12C .1D .13[答案] C[解析] ∵f ′(-1)=lim Δx →f (-1+Δx )-f (-1)Δx=lim Δx →0 a (Δx -1)3+aΔx =3a ,∴3a =3,解得a =1.故选C.二、填空题5.已知物体的运动方程是S =-4t 2+16t (S 的单位为m ;t 的单位为s),则该物体在t =2s 时的瞬时速度为__________.导学号 92600541[答案] 0 m/s[解析] ΔS =-4(2+Δt )2+16(2+Δt )+4×22-16×2=-4Δt 2,∴ΔS Δt =-4Δt 2Δt=-4Δt , ∴v =lim Δt →ΔSΔt =lim Δt →0(-4Δt )=0. ∴物体在t =2s 时的瞬时速度为0 m/s.6.球的半径从1增加到2时,球的体积平均膨胀率为____________.导学号 92600542 [答案]28π3[解析] ∵Δy =43π×23-43π×13=28π3,∴Δy Δx =28π32-1=28π3. 三、解答题7.求函数f (x )=3x -2x 在x =1处的导数.导学号 92600543[解析] Δy =f (1+Δx )-f (1)=3(1+Δx )-21+Δx -1=2+3Δx -21+Δx =3Δx +2Δx1+Δx ,Δy Δx =3Δx +2Δx 1+Δx Δx =3+21+Δx , ∴lim Δx →Δy Δx =lim Δx →0 (3+21+Δx)=5,∴f ′(1)=5. 8.一物体的运动方程如下:(单位:m ,时间:s)s =⎩⎪⎨⎪⎧3t 2+2 (t ≥3)29+3(t -3)2(0≤t <3). 求:(1)物体在t ∈[3,5]时的平均速度; (2)物体的初速度v 0;(3)物体在t =1时的瞬时速度.导学号 92600544[解析] (1)∵物体在t ∈[3,5]时的时间变化量为Δt =5-3=2, 物体在t ∈[3,5]时的位移变化量为Δs =3×52+2-(3×32+2)=3×(52-32)=48, ∴物体在t ∈[3,5]时的平均速度为Δs Δt =482=24(m/s).(2)求物体的初速度v 0即求物体在t =0时的瞬时速度.∵物体在t=0附近的平均变化率为Δs Δt=f(0+Δt)-f(0)Δt=29+3[(0+Δt)-3]2-29-3(0-3)2Δt=3Δt-18,∴物体在t=0处的瞬时变化率为lim Δt→0ΔsΔt=limΔt→0(3Δt-18)=-18,即物体的初速度为-18 m/s.(3)物体在t=1时的瞬时速度即为函数在t=1处的瞬时变化率.∵物体在t=1附近的平均变化率为Δs Δt=f(1+Δt)-f(1)Δt=29+3[(1+Δt)-3]2-29-3(1-3)2Δt=3Δt-12,∴物体在t=1处的瞬时变化率为limΔt→0ΔsΔt=limΔt→0(3Δt-12)=-12,即物体在t=1时的瞬时速率为-12 m/s.。
选修第三章一、选择题.函数=--+在[-]上的最大值、最小值分别是( ).;-.;-.;-.;-[答案][解析]′=--,由′=⇒=-或=(舍去).=-时=,=-时=,=时=-.∴=,=-.故选..函数()=-(<)( ).有最大值,但无最小值.有最大值,也有最小值.无最大值,但有最小值.既无最大值,也无最小值[答案][解析]′()=-=(+)(-),∵∈(-),∴′()<,即函数在(-)上是减少的,∴既无最大值,也无最小值..函数()=-(-≤≤)的最大值为( )....-[答案][解析]′()=-,令′()=,得=±,-≤<-时,′()<,-<<时,′()><≤时,′()<,故函数在=-处取极小值,在=处取极大值.∵()=,(-)=-,又(-)=,()=-,∴[()]=,[()]=-..若函数()=--在区间[]上的最大值、最小值分别为、,则-的值为( )....[答案][解析]′()=-=(+)(-),令′()=,得=-,=.()=-, ()=--, ()=-,∴()=-,()=--,∴--(--)=..下列说法正确的是( ).函数的极大值就是函数的最大值.函数的极小值就是函数的最小值.函数的最值一定是极值.在闭区间上的连续函数一定存在最值[答案][解析]根据最大值、最小值的概念可知选项正确..函数()=-在区间[,]上的最大值为( ).-.-.-.[答案][解析]′()=-=,令′()>,得<<,令′()<,得<<,∴()在()上递增,在(,)上递减,∴当=时,()取极大值,这个极大值也是最大值.∴()=()=-.二、填空题.当∈[-]时,函数()=的值域是[答案][,][解析]′()==,令′()=得=,=.(-)=, ()=, ()=,∴()=, ()=,故函数()的值域为[,]..若函数()=-+,-≤≤的最小值为,则的值是[答案]。
选修1-1 第三章 3.4一、选择题1.汽车经过启动、加速行驶、匀速行驶、减速行驶之后停车,若把这一过程中汽车的行驶路程s 看作时间t 的函数,其图象可能是导学号 92600741( )[答案] A[解析] 加速过程,路程对时间的导数逐渐变大,图象下凸;减速过程,路程对时间的导数逐渐变小,图象上凸,故选A .2.(2016·广东东莞高二检测)若商品的年利润y (万元)与年产x (百万件)的函数关系式y =-x 3+27x +123(x >0),则获得最大利润时的年产量为导学号 92600742( )A .1百万件B .2百万件C .3百万件D .4百万件[答案] C[解析] 依题意得,y ′=-3x 2+27=-3(x -3)(x +3),当0<x <3时,y ′>0;当x >3时,y ′<0.因此,当x =3时,该商品的年利润最大.3.某箱子的容积与底面边长x 的关系为V (x )=x 2·(60-x 2)(0<x <60),则当箱子的容积最大时,箱子底面边长为导学号 92600743( )A .30B .40C .50D .35[答案] B[解析] V ′(x )=(30x 2-x 32)′=60x -32x 2,x ∈(0,60).令V ′(x )=0,得x =40.∴当x =40时,箱子的容积有最大值.4.某工厂要建造一个长方体状的无盖箱子,其容积为48 m 3,高为3 m ,如果箱底每1 m 2的造价为15元,箱壁每1 m 2的造价为12元,则箱子的最低总造价为导学号 92600744( )A .900元B .840元C .818元D .816元[答案] D[解析] 设箱底一边的长度为x m ,箱子的总造价为l 元,根据题意得箱底面积为483=16(m 2),箱底另一边的长度为16x m ,则l =16×15+(2×3x +2×3×16x)×12=240+72⎝⎛⎭⎫x +16x ,l ′=72⎝⎛⎭⎫1-16x 2.令l ′=0,解得x =4或x =-4(舍去).当0<x <4时,l ′<0;当x >4时,l ′>0.故当x =4时,l 有最小值816.因此,当箱底是边长为4 m 的正方形时,箱子的总造价最低,最低总造价是816元.5.某产品的销售收入y 1(万元)是产量x (千台)的函数:y 1=17x 2(x >0);生产成本y 2(万元)是产量x (千台)的函数:y 2=2x 3-x 2(x >0),为使利润最大,则应生产导学号 92600745( )A .6千台B .7千台C .8千台D .9千台[答案] A[解析] 设利润为y (万元),则y =y 1-y 2=17x 2-2x 3+x 2=18x 2-2x 3(x >0), y ′=36x -6x 2,令y ′>0,得0<x <6,令y ′<0,得x >6,∴当x =6时,y 取最大值,故为使利润最大,则应生产6千台.6.设底面为等边三角形的直棱柱的体积为V ,则其表面积最小时,底面边长为导学号 92600746( )A .3VB .32VC .34V D .23V[答案] C[解析] 如图,设底面边长为x (x >0),则底面积S =34x 2,∴h =V S =4V 3x 2. S 表=x ·4V 3x 2×3+34x 2×2=43V x +32x 2,S ′表=3x -43V x 2,令S ′表=0得x =34V ,因为S 表只有一个极值,故x =34V 为最小值点. 二、填空题7.(2016·山东淄博月考)某公司一年购买某种货物400吨,每次都购买x 吨,运费为4万元/次,一年的总存储费为4x 万元,要使一年的总运费与总存储费用之和最小,则x =________吨.导学号 92600747[答案] 20[解析] 设该公司一年内总共购买n 次货物, 则n =400x,∴总运费与总存储费之和f (x )=4n +4x =1 600x +4x ,令f ′(x )=4-1 600x 2=0,解得x =20,x =-20(舍),x =20是函数f (x )的最小值点,故x =20时, f (x )最小.8.做一个无盖的圆柱形水桶,若要使其体积是27π,且用料最小,则圆柱的底面半径为________.导学号 92600748[答案] 3[解析] 设圆柱的底面半径为R ,母线长为L ,则V =πR 2L =27π,∴L =27R2,要使用料最省,只需使圆柱形表面积最小,∴S 表=πR 2+2πRL =πR 2+54πR,∴S ′(R )=2πR -54πR 2=0,令S ′=0得R =3,∴当R =3时,S 表最小.9.用长为18 m 的钢条围成一个长方体形状的框架,要求长方体的长与宽之比为,该长方体的最大体积是________.导学号 92600749[答案] 3 m 3[解析] 设长方体的宽为x ,则长为2x ,高为92-3x (0<x <32),故体积为V =2x 2⎝⎛⎭⎫92-3x =-6x 3+9x 2,V ′=-18x 2+18x ,令V ′=0得,x =0或1, ∵0<x <32,∴x =1.∴该长方体的长、宽、高各为2 m 、1 m 、1.5 m 时,体积最大,最大体积V max =3 m 3. 三、解答题10.用边长为120 cm 的正方形铁皮做一个无盖水箱,先在四角分别截去一个小正方形,然后把四边翻转90°角,再焊接成水箱.问:水箱底边的长取多少时,水箱容积最大?最大容积是多少?导学号 92600750[解析] 设水箱底边长为x cm , 则水箱高为h =60-x2(cm).水箱容积V =V (x )=60x 2-x 32(0<x <120)(cm 3).V ′(x )=120x -32x 2.令V ′(x )=0得,x =0(舍)或x =80.当x 在(0,120)内变化时,导数V ′(x )的正负如下表:因此在x =80处,函数V (x )取得极大值,并且这个极大值就是函数V (x )的最大值.将x =80代入V (x ),得最大容积 V =802×60-8032=128 000(cm 3).答:水箱底边长取80 cm 时,容积最大,最大容积为128 000 cm 3.一、选择题1.某公司生产一种产品,固定成本为20 000元,每生产一单位的产品,成本增加100元,若总收入R 与年产量x (0≤x ≤390)的关系是R (x )=-x 3900+400x,0≤x ≤390,则当总利润最大时,每年生产的产品单位数是导学号 92600751( )A .150B .200C .250D .300[答案] D[解析] 由题意可得总利润P (x )=-x 3900+300x -20 000,0≤x ≤390.由P ′(x )=0,得x=300.当0≤x ≤300时,p ′(x )>0;当300<x ≤390时,P ′(x )<0,所以当x =300时,P (x )最大,故选D .2.三棱锥O -ABC 中,OA 、OB 、OC 两两垂直,OC =2x ,OA =x ,OB =y ,且x +y =3,则三棱锥O -ABC 体积的最大值为导学号 92600752( )A .4B .8C .43D .83[答案] C[解析] V =13×2x 22·y =x 2y 3=x 2(3-x )3=3x 2-x33(0<x <3),V ′=6x -3x 23=2x -x 2=x (2-x ).令V ′=0,得x =2或x =0(舍去).∴x =2时,V 最大为43.3.某工厂需要建一个面积为512 m 2的矩形堆料场,一边可以利用原有的墙壁,则要使砌墙所用材料最省,则堆料场的长和宽各为导学号 92600753( )A .16 m,16 mB .32 m,16 mC .32 m,8 mD .16 m,8 m[答案] B[解析] 如图所示,设场地一边长为x m , 则另一边长为512xm.因此新墙总长度L =2x +512x (x >0),L ′=2-512x2.令L ′=0,得x =16或x =-16(舍去). ∵L 在(0,+∞)上只有一个极值点, ∴x =16必是最小值点. ∵x =16,∴512x=32.故当堆料场的宽为16 m ,长为32 m 时,可使砌墙所用的材料最省.4.(2016·山东莱芜高二月考)某城市在发展过程中,交通状况逐渐受到大家更多的关注,据有关统计数据显示,从上午6时到9时,车辆通过该市某一路段的用时y (分钟)与车辆进行该路段的时刻t 之间关系可近似地用如下函数给出:y =-18t 3-34t 2+36t -6294.则在这段时间内通过该路段用时最多的时刻是导学号 92600754( )A .6时B .7时C .8时D .9时[答案] C[解析] y ′=-38t 2-32t +36=-38(t +12)(t -8),令y ′=0得t =-12(舍去)或t =8.当6≤t <8时,y ′>0;当8<t ≤9时,y ′<0,∴当t =8时,y 有最大值.二、填空题5.做一个容积为256的方底无盖水箱,它的高为________时最省料.导学号 92600755 [答案] 4[解析] 设底面边长为x ,则高为h =256x 2,其表面积为S =x 2+4×256x 2×x =x 2+256×4x ,S ′=2x -256×4x 2,令S ′=0,则x =8,则当高h =25664=4时S 取得最小值. 6.某商品一件的成本为30元,在某段时间内若以每件x 元出售,可卖出(200-x )件,要使利润最大每件定价为________元.导学号 92600756[答案] 85[解析] 设每件商品定价x 元,依题意可得利润为L =x (200-x )-30x =-x 2+170x (0<x <200). L ′=-2x +170,令-2x +170=0,解得x =1702=85.因为在(0,200)内L 只有一个极值,所以以每件85元出售时利润最大. 三、解答题7.某厂生产某种产品的固定成本(固定投入)为2 500元,已知每生产x 件这样的产品需要再增加可变成本C (x )=200x +136x 3(元),若生产出的产品都能以每件500元售出,要使利润最大,该厂应生产多少件这种产品?最大利润是多少?导学号 92600757[解析] 设该厂生产x 件这种产品利润为L (x ) 则L (x )=500x -2 500-C (x ) =500x -2 500-⎝⎛⎭⎫200x +136x 3 =300x -136x 3-2 500(x ∈N )令L ′(x )=300-112x 2=0,得x =60(件)又当0≤x <60时,L ′(x )>0 x >60时,L ′(x )<0所以x =60是L (x )的极大值点,也是最大值点. 所以当x =60时,L (x )=9 500元.答:要使利润最大,该厂应生产60件这种产品,最大利润为9 500元.8. (2016·广东佛山检测)如图所示,有一块半椭圆形钢板,其长轴长为2,短半轴长为1,计划将此钢板切割成等腰梯形的形状,下底AB 是半椭圆的短轴,上底CD 的端点在椭圆上,记|CD |=2x ,梯形的面积为S .(1)求面积S 以x 为自变量的函数解析式,并写出其定义域; (2)求面积S 的最大值.导学号 92600758[解析] (1)依题意,建立以AB 的中点O 为原点,AB 所在的直线为x 轴的平面直角坐标系,如图所示,则点C (x ,y )满足方程x 2+y 24=1,且x >0,y >0,∴y =21-x 2(0<x <1).∴S =12(2x +2)·21-x 2=2(x +1)1-x 2(0<x <1).(2)令f (x )=S 2=4(x +1)2(1-x 2)(0<x <1), 则f ′(x )=8(x +1)2(1-2x ).令f ′(x )=0,解得x =12或x =-1(舍去).当0<x <12时, f ′(x )>0, f (x )为增函数;当12<x <1时,f ′(x )<0, f (x )为减函数. ∴f (12)是f (x )在区间(0,1)上的极大值,也是最大值,且f (12)=274,此时S =332.故当x =12时,S 取得最大值332.。