导数的应用练习题

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时间:45分钟 分值:75分

一、选择题(本大题共6小题,每小题5分,共30分) 1.函数f (x )=x +eln x 的单调递增区间为( ) A .(0,+∞)

B .(-∞,0)

C .(-∞,0)和(0,+∞)

D .R

解析 函数定义域为(0,+∞),f ′(x )=1+e

x

>0,故单调增区

间是(0,+∞).

答案 A

2.设函数f (x )=2

x

+ln x ,则( )

A .x =1

2为f (x )的极大值点

B .x =1

2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

解析 函数f (x )的定义域为(0,+∞), f ′(x )=-2x 2+1x =x -2

x

2,

当x =2时,f ′(x )=0;当x >2时,f ′(x )>0,函数f (x )为增函数;

当0

3.(2013·浙江卷)已知函数y =f (x )的图象是下列四个图象之一,且其导函数y =f ′(x )的图象如右图所示,则该函数的图象是( )

解析 由导函数的图象可知,原函数单调递增,且切线的斜率由小到大再变小,故只有选项B 满足.

答案 B

4.(2013·大纲全国卷)若函数f (x )=x 2+ax +1x 在(1

2,+∞)上

是增函数,则a 的取值范围是( )

A .[-1,0]

B .[-1,+∞)

C .[0,3]

D .[3,+∞)

解析 由f (x )=x 2

+ax +1x 在(1

2

,+∞)上为增函数,得f ′(x )

=2x +a -1

x 2≥0在(12,+∞)上恒成立,即a ≥1x 2-2x 在(1

2,+∞)上

恒成立,令g (x )=1x 2-2x (x >12),g ′(x )=-2x 3-2<0,故g (x )在(1

2,

+∞)上为减函数,所以a ≥g (1

2

)=3.故选D.

答案 D

5.(2013·浙江卷)已知e 为自然对数的底数,设函数f (x )=(e x

-1)(x -1)k (k =1,2),则( )

A .当k =1时,f (x )在x =1处取到极小值

B .当k =1时,f (x )在x =1处取到极大值

C .当k =2时,f (x )在x =1处取到极小值

D .当k =2时,f (x )在x =1处取到极大值

解析 当k =1时,f (x )=(e x -1)(x -1),f ′(1)=x e x -1,x =1不是f ′(x )=0的根,所以不是极值点,排除A 、B ;当k =2时,

f (x )=(e x -1)(x -1)2,f ′(x )=(x -1)(x e x +e x -2),当x =1时f ′(x )=0且x >1时f ′(x )>0,结合选项,故选C.

答案 C

6.(2013·湖北卷)已知函数f (x )=x (ln x -ax )有两个极值点,则实数a 的取值范围是( )

A .(-∞,0)

C .(0,1)

D .(0,+∞)

解析 f ′(x )=ln x -ax +x ⎝ ⎛⎭

⎪⎫

1x -a =ln x -2ax +1,假设函数f (x )

只有1个极值点,则方程ln x -2ax +1=0(x >0)只有一根,数形结合,

即直线y =2ax -1与曲线y =ln x 相切.设切点为(x 0,ln x 0),则切线方程为y -ln x 0=1

x 0(x -x 0),即y =1

x 0

x +ln x 0-1.又切线方程为y =2ax

-1,对比得⎩⎪⎨

⎪⎧

2a =1x 0

,-1=ln x 0

-1,

解得a =1

2

,x 0=1.故若要使直线y

=2ax -1与曲线y =ln x 相交,即函数f (x )=x (ln x -ax )有2个极值点,需满足0

.

答案 B

二、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分) 7.已知函数f (x )=-x 3+ax 2-4在x =2处取得极值,若m ∈[-1,1],则f (m )的最小值为________.

解析 求导得f ′(x )=-3x 2+2ax ,由f (x )在x =2处取得极值知f ′(2)=0,即-3×4+2a ×2=0,故a =3.由此可得f (x )=-x 3+3x 2-4,f ′(x )=-3x 2+6x .由此可得f (x )在[-1,0)上单调递减,在(0,1]上单调递增,所以对m ∈[-1,1]时,f (m )min =f (0)=-4.

答案 -4

8.已知函数f (x )=x 3+mx 2+(m +6)x +1既存在极大值又存在极小值,则实数m 的取值范围是________.

解析 f ′(x )=3x 2+2mx +m +6=0有两个不等实根,即Δ=4m 2

-12×(m +6)>0.所以m >6或m <-3.

答案 (-∞,-3)∪(6,+∞)

9.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 =________.