2020版高考数学(文)刷题小卷练:10 Word版含解析
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2020版高考数学(文)刷题小卷练10 导数在函数中的综合应用
一、选择题 1.[2019·山东陵县一中月考]已知函数f(x)=x2ex,当x=[-1,1]时,不等式f(x)
A.1e,+∞ B.1e,+∞ C.[e,+∞) D.(e,+∞) 答案:D 解析:由f′(x)=ex(2x+x2)=x(x+2)ex,得当-1f′(x)<0,函数f(x)单调递减,当00,函数f(x)单调递增,且f(1)>f(-1),故f(x)max=f(1)=e,则m>e.故选D.
2.函数f(x)=lnx+ax(a∈R)在区间[e-2,+∞)上有两个零点,则a的取值范围是( ) A.2e2,1e B.2e2,1e
C.2e2,1e D.1e2,2e 答案:A 解析:令f(x)=lnx+ax=0,x∈[e-2,+∞),得-a=xlnx.记H(x)=xlnx,x∈[e-2,+∞),则H′(x)=1+lnx,由此可知H(x)在[e-2,e-1]上单调递减,在(e-1,+∞)上单调递增,且H(e-2)=-2e
-2,H(e-1)=-e-1
,当x→+∞时,H(x)→+∞,故当2e2≤a<1e时,
f(x)在[e-2,+∞)上有两个零点,选A. 3.函数f(x)的导函数f′(x)的图象如图所示,那么f(x)的图象最有可能的是( ) 答案:A 解析:根据f′(x)的图象知,函数y=f(x)的极小值点是x=-2,极大值点为x=0,结合单调性知,选A. 4.[2019·河南息县第一高级中学段测]函数f(x)=x3-3x-1,若对于区间(-3,2]上的任意x1,x2,都有|f(x1)-f(x2)|≤t,则实数t的最小值是( ) A.20 B.18 C.3 D.0 答案:A 解析:对于区间(-3,2]上的任意x1,x2,都有|f(x1)-f(x2)|≤t,等价于在区间(-3,2]上,f(x)max-f(x)min≤t. ∵f(x)=x3-3x-1,∴f′(x)=3x2-3=3(x-1)(x+1). ∵x∈(-3,2],∴函数f(x)在[-3,-1],[1,2]上单调递增,在[-1,1]上单调递减,∴f(x)max=f(2)=f(-1)=1,f(x)min=f(-3)=-19,∴f(x)max-f(x)min=20,∴t≥20,即实数t的最小值是20. 5.[2019·南昌模拟]已知奇函数f′(x)是函数f(x)(x∈R)的导函数,若x>0时,f′(x)>0,则( ) A.f(0)>f(log32)>f(-log23) B.f(log32)>f(0)>f(-log23) C.f(-log23)>f(log32)>f(0) D.f(-log23)>f(0)>f(log32) 答案:C 解析:因为f′(x)是奇函数,所以f(x)是偶函数.而|-log23|=log23>log22=1,0又当x>0时,f′(x)>0,所以f(x)在(0,+∞)上是增函数, 所以f(0)6.[2019·四川双流中学必得分训练]若f(x)=x3-ax2+1在(1,3)上单调递减,则实数a的取值范围是( )
A.(-∞,3] B.92,+∞
C.3,92 D.(0,3) 答案:B 解析:因为函数f(x)=x3-ax2+1在(1,3)上单调递减,所以f′(x)
=3x2-2ax≤0在(1,3)上恒成立,即a≥32x在(1,3)上恒成立.因为32
<92,所以a≥92.故选B.
7.[2019·海南八校联考]已知函数f(x)=3lnx-x2+a-12x在区间(1,3)上有最大值,则实数a的取值范围是( ) A.-12,5 B.-12,112
C.12,112 D.12,5 答案:B 解析:因为f′(x)=3x-2x+a-12,所以结合题意可得f′(x)=3x-2x+a-12在(1,3)上只有一个零点且单调递减,则问题转化为
f′1>0,f′3<0,则 a+12>0,a-112<0,解得-12
8.[2019·南昌模拟]若函数f(x)=lnx+12x2-m+1mx在区间(0,2)内有且仅有一个极值点,则m的取值范围是( ) A.0,14∪[4,+∞) B.0,12∪[2,+∞)
C.0,12∪(2,+∞) D.0,14∪(4,+∞) 答案:B 解析:f′(x)=1x+x-m+1m,由f′(x)=0得(x-m)x-1m=0,
∴x=m或x=1m.显然m>0.当且仅当0函数f(x)在区间(0,2)内有且仅有一个极值点.若000,当x∈(m,2)时,f′(x)<0,函数f(x)有极大值点x=m.若0<1m<2≤m,即m≥2,则当x∈
0,
1
m
时,f′(x)>0,当x∈1m,2时,f′(x)<0,函数f(x)有极大值点x=1m.综上,m的取值范围是0,12∪[2,+∞).故选B.
二、非选择题 9.[2018·江苏卷]若函数f(x)=2x3-ax2+1(a∈R)在(0,+∞)内有且只有一个零点,则f(x)在[-1,1]上的最大值与最小值的和为________. 答案:-3 解析:f′(x)=6x2-2ax=2x(3x-a)(x>0). ①当a≤0时,f′(x)>0,f(x)在(0,+∞)上递增, 又f(0)=1,∴ f(x)在(0,+∞)上无零点.
②当a>0时,由f′(x)>0解得x>a3,
由f′(x)<0解得0∴ f(x)在0,a3上递减,在a3,+∞上递增. 又f(x)只有一个零点,∴ fa3=-a327+1=0, ∴ a=3. 此时f(x)=2x3-3x2+1,f′(x)=6x(x-1), 当x∈[-1,1]时,f(x)在[-1,0]上递增,在[0,1]上递减. 又f(1)=0,f(-1)=-4, ∴ f(x)max+f(x)min=f(0)+f(-1)=1-4=-3. 10.若函数f(x)=2ax3-6x2+7在(0,2]内是减函数,则实数a 的取值范围是________________. 答案:(-∞,1] 解析:因为f(x)=2ax3-6x2+7, 所以f′(x)=6ax2-12x.又f(x)在(0,2]内是减函数,所以有f′(x)=6ax2-12x≤0在(0,2]上恒成立.
即a≤2x在(0,2]上恒成立.令g(x)=2x,
而g(x)=2x在(0,2]上为减函数, 所以g(x)min=g(2)=22=1, 故a≤1. 11.[2019·辽宁东北育才中学模拟]设函数f(x)=x3+(1+a)x2+ax有两个不同的极值点x1,x2,且对不等式f(x1)+f(x2)≤0恒成立,则实数a的取值范围是______.
答案:(-∞,-1]∪12,2 解析:因为f(x1)+f(x2)≤0, 故x31+x32+(1+a)(x21+x22)+a(x1+x2)≤0, 即(x1+x2)[(x1+x2)2-3x1x2]+(1+a)[(x1+x2)2-2x1x2]+a(x1+x2)≤0①.由于f′(x)=3x2+2(1+a)x+a,令f′(x)=0,得方程3x2+2(1+a)x+a=0,因为Δ=4(a2-a+1)>0,故
x1+x2=-231+a,
x1x2=a3,代入不等式①,并化简得(1+a)(2a2-5a
+2)≤0,解不等式得a≤-1或12≤a≤2.因此,当a≤-1或12≤a≤2时,不等式f(x1)+f(x2)≤0恒成立,故答案为(-∞,-1]∪12,2. 12.设函数f(x)=x2+1x,g(x)=xex,对任意x1,x2∈(0,+∞),不等式gx1k≤fx2k+1恒成立,则正数k的取值范围是________. 答案:12e-1,+∞ 解析:对任意x1,x2∈(0,+∞),不等式gx1k≤fx2k+1恒成立等价于gx1kmax≤fx2k+1min. ∵x>0,∴f(x)=x2+1x=x+1x≥2, 当且仅当x=1时取等号, ∴f(x)min=f(1)=2,即fx2k+1min=2k+1.
g′(x)=ex-xexex2=1-xex, 当00,当x>1时,g′(x)<0, ∴函数g(x)在区间(0,1)上单调递增,在区间(1,+∞)上单调递减,
∴g(x)max=g(1)=1e,∴gx1kmax=1ke,
∴1ke≤2k+1,解得k≥12e-1.
课时增分练⑩ 一、选择题 1.若函数f(x)=2exln(x+a)-2+xex存在正的零点,则实数a的取值范围是( ) A.(-∞,e) B.(-∞,e)
C.(e,+∞) D.e2,+∞ 答案:B 解析:令f(x)=2exln(x+a)-2+xex=0,可得ln(x+a)=1ex-x2,
设g(x)=ln(x+a),h(x)=1ex-x2,则由函数f(x)=2exln(x+a)-2+xex存在正的零点,可得g(0)2.[2019·河南商丘实验中学月考]已知函数f(x)=x3+ax2+bx+a2在x=1处有极值10,则f(2)等于( )