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文档简介
导数一轮复习练习
[基础题组练]
1.函数yu)=a+2〃)(x—〃)2的导数为()
A.2(x2—。2)B.2(x2+/72)
C.3(x2—a2)D.3(尤2+。2)
解析:选C.f(x)=(X-a)2+U+2〃)・(2_r-2。)二(x-〃)•(x-〃+2x+4〃)=3(应-a2).
1—21rlx
2.(2020•安徽江南十校检测)曲线犬x)=---在点P(1,人1))处的切线/的方程为()
A.x+y~2=0B.2x+y~3=0
C.3x+),+2=0D.3x+y—4=0
1-21nx-3+21nx
解析:选D.因为/)=---,所以/(x)=------------>所以/(1)=-3,又负1)=1,
所以所求切线方程为y-1=-3(x-1),即3x+y-4=0.
3.(2020•安徽宣城八校联考)若曲线y=a\nx+箝(a>0)的切线的倾斜角的取值范围是
~7t兀、
y引,则。=()
A±B3
入24D-8
一3
C,4D.2
解析:选B.因为y=alnx+x23>0),所以f+2%》人所,因为曲线的切线的倾斜角
的取值范围是[全生所以斜率©5,因此小=2/,所以故选B.
4.如图所示为函数y=/(x),y=g(x)的导函数的图象,那么y=/(x),y=g(x)的图象可能
是()
解析:选D.由y=/(x)的图象知y=/(x)在(0,+8)上单调递减,说明函数y=«x)的切
线的斜率在(0,+8)上也单调递减,故排除A、C.又由图象知y=_f(x)与y=g,(x)的图象在x
二七处相交,说明),=於)与y=g(x)的图象在x=x0处的切线的斜率相同,故排除B.
5.(2020・广东佛山教学质量检测(一))若曲线y=ex在x=0处的切线也是曲线y=lnx+b
的切线,则b=()
A.-1B.1
C.2D.e
解析:选C.),=e、的导数为y'=e”则曲线y=e,在x=0处的切线斜率k=l,则曲线y
=e*在x=0处的切线方程为y-1=x,即y=x+1.y=Inx+6的导数为V=:,设切点为(加,
n),则\=1,解得机=1,则"=2,即有2=lnl+b,解得b=2.故选C.
6.设函数式x)在(0,+8)内可导,其导函数为/(x),且/Unx)=_r+lnx/!|/(l)=.
解析:因为/(lnx)=x+lnx,所以式x)=x+e”
所以/(x)=1+0,
所以/(1)=1+e,=1+e.
答案:1+e
7.(2020•江西重点中学4月联考)已知曲线y=:+乎在x=l处的切线/与直线2x+3y
=0垂直,则实数〃的值为.
解析:y=-5+2,当x=l时,y'=-1+J由于切线/与直线”+3y=0垂直,所以
(T+4G1)=-晨解得。=京
答案:f2
8.若过点A(a,0)作曲线C:y=xe,的切线有且仅有两条,则实数a的取值范围是
解析:设切点坐标为(.%,/“0),y'=(x+l)et,也="=,+1)%,所以切线方程为丫-
jcoeAO=(x0+1)eA0(x-x0),将点A(a,0)代入可得-%%=(%+1)%(a-%),化简,得xg-公°
-a=0,过点A(a,0)作曲线C的切线有且仅有两条,即方程.%-/-〃=0有两个不同的
解,则有/=。2+4“>0,解得“>0或。<-4,故实数”的取值范围是(-8,-4)U(0,+
°°).
答案:(一8,-4)U(0,+8)
9.已知函数«r)=x3+(l—a)x2-a(a+2)x+优a,b£R).
(1)若函数外)的图象过原点,且在原点处的切线斜率为-3,求小b的值;
(2)若曲线),=/U)存在两条垂直于y轴的切线,求a的取值范围.
解:/(%)=3x2+2(1-a)x-a(a+2).
/(0)=b=0,
⑴由题意得|
/(0)=-a(a+2)=-3,
解彳导匕=0,a=-3或a=l.
(2)因为曲线y=小)存在两条垂直于y轴的切线,
所以关于V的方程/(X)=3必+2(1-a)x-a(a+2)=0有两个不相等的实数根,
所以J=4(1-a)2+12a(a+2)>0,
即4a2+4a+1>0,
所以
所以a的取值范围为(…,-加(弓,+8).
10.已知函数,/(x)=x3+x—16.
(1)求曲线y=/(x)在点(2,—6)处的切线的方程;
(2)直线/为曲线y="r)的切线,且经过原点,求直线/的方程及切点坐标;
(3)如果曲线),=/(x)的某一切线与直线y=-%+3垂直,求切点坐标与切线的方程.
解:⑴可判定点(2,-6)在曲线y=/(x)上.
因为/Xx)=(x3+x-16丫=3为+1.
所以心)在点(2,-6)处的切线的斜率为k=片2)=13.
所以切线的方程为y=13(x-2)+(-6),
即y=13元-32.
⑵设切点为(1%,y°),
则直线/的斜率为了(X0)=3用+1,
所以直线/的方程为
y=(3xg+l)(x-x0)+用+%-16,
又因为直线/过点(0,0),
所以0=(3xg+1)(-x0)+x3+x0-16,
整理得,Xj=-8,
所以x°=-2,
所以),0=(-2)3+(-2)-16=-26,
)=3X(-2)2+1=13.
所以直线/的方程为v=13X,切点坐标为(-2,-26).
(3)因为切线与直线y=-%+3垂直,
所以切线的斜率k=4.
设切点的坐标为(5,%),
则/(七)=3$+1=4,
所以x0=±L
所以、°=1'或%=7'
乂=-14b0=-18.
即切点坐标为(1,-14)或(-1,-18),
切线方程为y=4(x-1)-14或y=4(x+l)-18.
即y=4x-18或y=4x-14.
[综合题组练1
I.在等比数列{”“}中,a=2,ag=4,函数/lr)=x(x—%)•(x-4),…,(彳一心),则/(°)
=()
A.26B.29
C.212D.215
解析:选C.因为[(尤)="[(X-6Zj)(X-4)-4)]+口%)G-。2)•…G-。8)]"二a
-4)a-4)•…%)+-%)。-4)。8)丁心
所以,(0)=(0~%)(0--av)+0=a.a,…av.
因为数列{2}为等比数列,所以4%=%%=4%"产8=8,所以八0)=84=2匕故选C.
2.(2020•湖北武汉4月调研)设曲线C:y=3x4—2公一9m+4,在曲线C上一点“(1,
—4)处的切线记为/,则切线/与曲线C的公共点个数为()
A.1B.2
C.3D.4
解析:选C.y'=12x3-6初-18x,则y'(=1=12X13-6X屋T8X1=-12,
所以曲线y=3X4-2a-%+4在点M(1,-4)处的切线方程为y+4=-12(x-1),即
\2x+y-8=0,x=\,一
⑵+y-8=0.联立彳解得或
y-3x4-2%3-9尤2+4,y=-4
=32[y=0.
故切线与曲线C还有其他的公共点(-2,32),Q,0),
所以切线/与曲线C的公共点个数为3.故选C.
f-Inx,0<x<l,
3.(2020•安徽淮南二模)设直线/,分别是函数<x)=(图象上点乙,
2\lnx,x>l
22处的切线./|与,2垂直相交于点P,且乙,4分别与)'轴相交于点A,B,则A,B两点之
间的距离是()
A.1B.2
C.3D.4
解析:选B.设Pg,婀)),P2(x2,於2)),
当0<x<l时,/(x)=-p当x>l时,f(x)=
不妨设'HO,1),x,W(l,+8),
故4:y=-}(x-xj-InX|,鬻里得/]:y=-pr-In+1,
/2:y=*x-々)+1吟,SS得(:y=Jx+ln4-1,
所以A(0,1-lnx”fi(o,lnx2-l).则L48I=12-比。产2)1,
因为(,心所以-"='b所以X|X2=L所以481=2.故选B.
X\X2
4.己知曲线y=*+x—2在点P0处的切线乙平行于直线4犬一>一1=0,且点分在第三
象限,则/的坐标为;若直线山I,且1也过切点P。,则直线I的方程为-
解析:由y=j»+x-2,得了=3必+1,
由已知得3必+1=4,解得x=±l.
当x=l时,y=0;当x=-l时,y=-4.
又因为点尸。在第三象限,
所以切点勺的坐标为(-1,-4).
因为直线/,(,4的斜率为4,
所以直线/的斜率为
因为/过切点P。,点PQ的坐标为(-1,-4),
所以直线I的方程为y+4=-l(x+1),
即x+4y+17=0.
答案:(一1,-4)x+4y+17=0
Q
5,设有抛物线C:y=-x2+|x-4,过原点。作C的切线y=心;,使切点尸在第一象
限.
(1)求k的值;
(2)过点P作切线的垂线,求它与抛物线的另一个交点。的坐标.
9
解:⑴由题意得,y'=-2x4-2.
设点尸的坐标为您,M),
则=kx「①
9
片=-4,②
-2X]+2=k,③
联立①②③得,X|=2,&=-2(舍去).
所以%=
(2)过户点作切线的垂线,
其方程为y=-2x+5.④
将④代入抛物线方程得,
13
X2--yx+9=0.
设。点的坐标为(\%),则与=9,
所以X=*y=-4.
所以。点的坐标为及,-4).
6.设函数/(外=如一*曲线y=/(x)在点(2,犬2))处的切线方程为7x-4y-12=0.
(1)求./(x)的解析式;
(2)证明:曲线y=/(x)上任一点处的切线与直线x=0和直线y=x所围成的三角形的面
积为定值,并求此定值.
7
解:⑴方程71-4y-12=0可化为〉=肝・3.
1
当
X=2孙y=
21
2
a+
X2
0-
2a-2-
于〃二1,2
-解得{故於)=x-±
3
⑵证明:设p(x0,%)为曲线上任意一点,由y=i+£,知曲线在点P(%,%)处的切线
方程为
令x=0,得v=--,
xo
从而得切线与直线x=0的交点坐标为(0,
令y二x,得y二九二2\),
从而得切线与直线y二X的交点坐标为(*0,2^).
所以点P(X0,%)处的切线与直线x=0,y=x所围成的三角形的面积为S=;|
=6.
故曲线.Y=於)上任一点处的切线与直线K=0,),=X所围成的三角形的面积为定值,目
此定值为6.
第2讲导数的应用
r最新考纲考向林测
考查南散的单湖性,极俏,限值,利
1.了斛雨敷单制性和导数的美系;能利用9敢研究所敏的单剂性,公求函数的用函数的性质求畚数也由:与方程、
中湖区间31中第项式雨败一般不招过三次).命题f等式等知识楣结合命题.用化啪数
趋势。方程思想、转化与化八思想.分类
2.了制成效在臬苴取得极侑的,必要条件和充分条fl:会用导数求隔数的收大值.
讨论思.想的3m总机:曲型以叙答题
极小值1此中多项式阐数一般不昭过三次);会求闭区间上函数的最大侑.
为主,一皎难度较大.
最小值(其中多项式函数•殷不的过三次).
核
3.会利用导牧解决某些实际问腮(生活中的优化问题》.心
素
养遗粕推理.立祀想数学运算
1
&须知识,小◎回顾
[学生用书P42]
―密图受遗
一、知识梳理
1.函数的单调性
在某个区间3")内,如果/(x)沙那么函数y=%)在这个区间内单调递增;如果/(x)<0,
那么函数y=")在这个区间内单调递减.
2.函数的极值
(1)一般地,求函数y=/m)的极值的方法
解方程/(x)=0,当/(%)=0时:
①如果在飞附近的左侧也M,右侧外口<0,那么兀引是极大值;
②如果在附近的左侧r(x)<0,右侧ZV)>0,那么人/)是极小值.
(2)求可导函数极值的步骤
①求/(x);
②求方程万x)=O的根;
③考查/G)在方程万x)=0的根附近的左右两侧导数值的符号.如果左正右负,那么/(x)
在这个根处取得极大值:如果左负右正,那么*x)在这个根处取得极小值.
3.函数的最值
(1)在闭区间[。,句上连续的函数/U)在[a,句上必有最大值与最小值.
(2)若函数J(x)在[a,切上单调递增,则&1为函数的最小值,⑫为函数的最大值;若函
数人x)在[a,以上单调递减,则为函数的最大值,逊为函数的最小值.
(3)设函数./(X)在[a,切上连续,在(a,6)内可导,求/U)在以,句上的最大值和最小值的
步骤如下:
①求函数y=_/i>)在3,一内的极值;
②将函数v=")的各极值与端点处的函数值*a),式力做比较,其中最大的一个为最大
值,最小的一个为最小值.
常用结论
1.在某区间内r(x)>0(r(x)<0)是函数/⑴在此区间上为增(减)函数的充分不必要条件.
2.可导函数人x)在伍,加上是增(减)函数的充要条件是对VxW(a,力,都有/(x)20/(x)WO)
且/(x)在①,刀上的任何子区间内都不恒为零.
3.对于可导函数/⑴,/(%)=0是函数J(x)在x=x0处有极值的必要不充分条件.
二、习题改编
1.(选修2-2P32A组T4改编)如图是函数丫=%)的导函数y=/(x)的图象,则下面判断
正确的是()
A.在区间(一2,1)上式x)是增函数
B.在区间(1,3)上次外是减函数
C.在区间(4,5)上/(X)是增函数
D.当x=2时,/(X)取到极小值
解析:选C.在(4,5)上了。)>0恒成立,所以於)是增函数.
2
2.(选修2-2P28例4改编)设函数/(x)=-+lnx,则()
A.光=;为/0)的极大值点
B.为汽x)的极小值点
C.x=2为段)的极大值点
D.x=2为<x)的极小值点
21x-2
解析:选D/(x)=--+-=-^~(x>0),
当0<x<2时,/(x)<0,当x>2时,/(x)>0,所以戈=2为/U)的极小值点.
「71~|
3.(选修2-2P30例5改编)函数y=x+2cosx在区间|_0,上的最大值是.
解析:因为/=1-2sinx,
所以当xe[o,/时,y'>0;
当x喏,9时,y<o.
\o2」
所以当x=gyJ+p
Omax6Y
答案:&+5
一、思考辨析
判断正误(正确的打“J”,错误的打“X”)
(1)若函数兀0在3,6)内单调递增,那么一定有_f(x)>0.()
(2)如果函数_/(x)在某个区间内恒有/(x)=0,则於)在此区间内没有单调性.()
(3)函数的极大值不一定比极小值大.()
(4)对可导函数兀<),/。0)=0是七点为极值点的充要条件.()
(5)函数的最大值不一定是极大值,函数的最小值也不一定是极小值.()
答案:(1)X(2)V(3)V(4)X(5)V
二、易错纠偏
常见误区收⑴原函数与导函数的关系不清致误;
(2)极值点存在的条件不清致误;
(3)忽视函数的定义域.
1.函数/U)的定义域为R,导函数/(X)的图象如图所示,则函数,/(x)()
A.无极大值点、有四个极小值点
B.有三个极大值点、一个极小值点
C.有两个极大值点、两个极小值点
D.有四个极大值点、无极小值点
解析:选C.导函数的图象与X轴的四个交点都是极值点,第一个与第三个是极大值点,
第二个与第四个是极小值点.
2.设“CR,若函数y=ex+or有大于零的极值点,则实数。的取值范围是.
解析:因为y=5+依,所以y'=e,r+a.
因为函数y=eA+ax有大于零的极值点,
所以方程y'=ex+a=O有大于零的解,
因为当x>。时,-eA<-1,所以a=--1.
答案:(一8,—1)
3.函数,/(x)=x—Inx的单调递减区间为.
解析:由/(x)=l-*O,得:>1,即x<l,又x>0,所以函数/(x)的单调递减区间为(0,
1).
答案:(0,1)
>西电演练,③后突破练好施•突破目分的颈,
[学生用书P342(单独成册)]
[基础题组练]
1.已知定义在R上的函数_Ax),其导函数人x)的大致图象如图所示,则下列叙述正确的
是()
A.他)/c)>J@
B./e)
C.
D.
解析:选C.由题意得,当xG(-8,°)时,加)>0,所以函数於)在(-8,。上是增函
数,
因为a<Z?<c,所以九A/SA/S),故选C.
2.(2020•江西红色七校第一次联考)若函数«r)=2x3-3*2+6x在区间(1,+8)上为增
函数,则实数〃,的取值范围是()
A.(—8,I]B.(一8,I)
C.(一8,2]D・(-8,2)
解析:选C./(x)=6x2-6g+6,由已知条件知xe(l,+8)时,/(%)20恒成立•设g(x)
=6x2-6加工+6,则g(x)20在(1,+8)上恒成立.
当/=36(牝-4)<0,即-2W/%W2时,满足g(x)20在(1,+8)上恒成立;
tn,
kW1,
当/=36(租2-4)>0,即m<-2或m>2时,则需j2解得机.,
(1)=6-6m+620,
所以m<-2.
综上得所以实数机的取值范围是(-8,2].
InX
3.己知人》)=丁,贝4()
A._A2)Me)/3)B.式3AAe)42)
C.式3)/2)/e)D./(e)/3)/2)
解析:选口用)的定义域是(0,+8),
1-Inx
/W=——,令/(x)=0,^x=e.
所以当xG(0,e)时,/(x)>0,/)单调递增,当xG(e,+8)时,/(x)<0,於)单调递减,
故当x=e时,加:=〃)=:,而42)=竽=野,#)=竽=野,所以汽e)R(3)/2),故
选D.
4.设函数«x)=$2-91nx在区间口-上单调递减,则实数。的取值范围是()
A.(1,2]B.(4,+°°)
C.(一8,2)D.(0,3]
1OO
解析:选A.因为段)=3-91nx,所以/(X)=x-;(心>0),由x-"W0,得0<vW3,所以
./U)在(0,3]上是减函数,贝a+1]£(0,3],所以a-1>0且“+1W3,解得kaW2.
5.(2020•江西上饶第二次模拟)对任意xWR,函数y=/(x)的导数都存在,若/U)+〃x)>0
恒成立,且a>0,则下列说法正确的是()
A.尬)勺(0)B.尬)》(0)
C.e〃•%)<(0)D.5•式0/0)
解析:选D.设gj)=3/),则g'(x)=+/(x)]>0,所以g(x)为R上的单调递增函
数,因为a>0,所以g(a)>g(O),即e。加)/0),故选D.
6.函数段)x=今+5六一Inx的单调递减区间是
解析:因为危)=^+*Tnx,
所以函数的定义域为(0,+8),
5
151-
--X24X-
一-
说-
4X4X2
令/(X)<0,解得0<x<5,所以函数./U)的单调递减区间为(0,5).
答案:(0,5)
7.若函数40=以3+3K-x恰好有三个单调区间,则实数a的取值范围是.
解析:由题意知/(x)=3*2+6x-1,由函数/U)恰好有三个单调区间,得/")有两个不
相等的零点,所以3ax2+6x-1=0需满足aWO,且/=36+12〃>0,解得。>-3,所以实数
a的取值范围是(-3,0)U(0,+8).
答案:(-3,0)U(0,+8)
8.已知函数/(x)=lnx+2,,若夫%2+2)勺(3x),则实数x的取值范围是.
解析:由题可得函数段)的定义域为(0,+8),/(x)=;+27n2,所以在定义域内加)>0,
函数单调递增,所以由.网+2)勺(3x)得必+2<3x,所以l<x<2.
答案:(1,2)
InY~\~k
9.已知函数,/(x)=——~~(k为常数,e是自然对数的底数),曲线y=/(x)在点(1,ZU))
处的切线与x轴平行.
(1)求%的值;
(2)求犬x)的单调区间.
--Inx-
_X
解:(口由题意得片箝=1~~--,
又因为/(1)=-----0,故4二1.
e
--Inx-1
x
(2)由(1)知,/«=---,
设h[x}=i-Inx-l(x>0),
贝!Ih'(x)=--
X2X
即//(x)在(0,+8)上是减函数.
由力⑴=0知,当0<xvl时,h(x)>0,从而/(x)>0;
当x>l时,h(x)<0,从而/(x)<0.
综上可知,式x)的单调递增区间是(0,1),单调递减区间是(I,+8).
10.已知函数式X)=X3—OX—I.
(1)若./U)在R上为增函数,求实数a的取值范围;
(2)若函数式x)在(-1,1)上为单调递减函数,求实数。的取值范围;
(3)若函数式犬)的单调递减区间为(一1,1),求实数a的值;
(4)若函数式x)在区间(-1,1)上不单调,求实数a的取值范围.
解:⑴因为/)在(-8,+8)上是增函数,
所以7(x)=3X2-。20在(-8,+8)上恒成立,
即aW3x2对xGR恒成立.
因为3x220,
所以只需aWO.
又因为。=0时,/(X)=3X220,
©=X3-।在R上是增函数,所以“W0,即实数a的取值范围为(-8,0].
(2)由题意知/(x)=3x2-aWO在(-1,1)上恒成立,
所以a23名在(-1,1)上恒成立,
因为当-1UV1时,3依3,所以a23,所以a的取值范围为[3,+«>).
(3)由题意知片x)=3柔-则|x)的单调递减区间为(-华,陪,
又7U)的单调递减区间为(7,1),
所以华=1,解得"3.
⑷由题意知了(x)=3X2-。,当时,/(X)20,此时式X)在(-8,+8)上为增函数,
不合题意,故a>0.
令f(x)=O,解得x=士千.
因为小)在区间(-1,1)上不单调,所以/(x)=0在(-1,1)上有解,需0<甲<],得Ova<3,
所以实数。的取值范围为(0,3).
[综合题组练]
1.设凡r),g(x)是定义在R上的恒大于0的可导函数,且/(x)g(x)—/(x)g,(x)<:0,则当a<x<b
时,有()
A.於)g(x)次Z>)gS)
B.©g(a)/a)g(x)
C.㈱g®次力g(x)
D.I/(x)g(x)次a)g(a)
、4./(x)/(X)g(X)--(x)g,(x)
解析:选c.令F(x)=,则F(x)=-----------------------<0,所以F(x)在R
g(x)[g(x)也
上单调递减.又a<x<b,所以4~~~.又段)>0,g(x)>0,所以/(x)gSA/(6)g(x).
g(a)g(x)g(b)
2.(2020•石家庄模拟)定义在R上的连续函数兀v)满足兀v)+八-x)=x2,且x<0时,/'
(x)<x恒成立,则不等式/(X)—式1—x)Nx—3的解集为()
A.(-8,£|B,(V,£)
C.仕,+8)D.(-8,0)
解析:选A.令g(x)=/(x)-夕2,
贝11g(x)+g(-x)=0=>g(x)为奇函数,
又x<0时,g'(x)=/(x)-xv(Mg(x)在(-8,0)上单调递减,
则g(x)在(-8,+8)上单调递减,
由於)-/(I-X)2X-;知危)-.X2期1-X)-1(17)2,即g(X)2g(l-X),
从而xW1-x=>xwg,
所以所求不等式的解集为(-8,幺故选A.
3.已知函数兀V)=—%2+4x-31nX在区间[f,f+1]上不单调,则t的取值范围是
3
解析:由题意知〃X)=-x+4-"
_(x-1)(x-3)
=",
由/(x)=0,得函数兀0的两个极值点为1和3,
则只要这两个极值点有一个在区间Q,r+1)内,
函数段)在区间上,r+1]上就不单调,
由t<\<t+1或t<3<t+1,得0<r<l或2<r<3.
答案:(0,1)U(2,3)
4.函数於)是定义在(0,+8)上的可导函数,r(X)为其导函数,若灯Xx)+/(x)=ev(x
—2)且式3)=0,则不等式式x)V0的解集为.
解析:令g(x)=m>),xW(0,+8),则8")=取》)+%)=&\。-2),可知当x£(0,2)
时,g(x)=0(x)是减函数,当xG(2,+8)时,8(1)=或0是增函数.又大3)=0,所以g(3)=
3点3)=0.在(0,+8)上,不等式式x)<0的解集就是欢刈<0的解集,又g(0)=0,所以J(x)
<0的解集是(0,3).
答案:(0,3)
Y---1
5.设函数y(x)=alnx+不口,其中a为常数.
(1)若4=0,求曲线y=/(x)在点(1,犬1))处的切线方程;
(2)讨论函数兀v)的单调性.
X-1
解:⑴由题意知当〃=0时,fix)=----,xG(0,+8),
x+1
此时,(x)=lk,
可得/⑴=;,又川)=0,
所以曲线y=/)在(1,刈))处的切线方程为X-2y-1=0.
⑵函数段)的定义域为(0,+8).
a2ar2+(2a+2)x+a
f()=-+-_,=------------------
xX(犬+1)2X(X+1)2
当心0时,/(x)>0,函数启)在(0,+8)上单调递增;
当a<0时,令g(x)=ax2+(2a+2)x+a,
△=(2a+2)2-4。2=4(2〃+1).
■!(X-1)2
①当。=-即寸,△=(),f(X)=----------〈(J,
X(x+\)2
函数/U)在(0,+8)上单调递减.
②当时,A<0,g(x)v0,
/U)<0,函数40在(0,+8)上单调递减.
③当-;<〃<()时,A>0,
设4是函数以工)的两个零点,
_(〃+1)+、12a+1
贝卜=—————,
1a
-(67+1)-2a+1
々二a
由于X1+1-4^=业2+2。+1-正71,0,
1-a-a
所以当xC(0,勺)时,g(x)<o,/(x)<o,函数凡r)单调递减,当xG(X],々耐,g(x)>0,/
(x)>0,
函数兀v)单调递增,
当+8)时,g(x)<o,/(幻<0,函数人x)单调递减.
综上可得:
当时,函数兀0在(0,+8)上单调递增;
当aW-g时,函数於)在(0,+8)上单调递减;
当-1<47<0时,
.f-(61+1)+、,2.+11
於)在卜,V)
卜(a+1)-^71,.a]上单调递减,
在(一(a+1:+皿]-(4+1上单调涕增.
6.己知函数«x)=alnx—分一3(aWR).
(1)求函数式x)的单调区间;
(2)若函数y=/(x)的图象在点(2,犬2))处的切线的倾斜角为45。,对于任意的2],
函数g(x)=x3+x2・[/(x)+募]在区间0,3)上总不是单调函数,求机的取值范围.
解:⑴函数段)的定义域为(0,+8),
且/(x)="37),
X
当a>0时,凡1)的单调递增区间为(0,1),
单调递减区间为(1,+8);
当a<0时,y(x)的单调递增区间为(1,+8),单调递减区间为(0,1);
当4=0时,/)为常函数.
(2)由⑴及题意得/(2)=4=1,
即〃=-2,
2x-2
所以/U)=-21nx+2x-3,/(x)=-----
x•
所以g(x)=冷+e+2%-2X,
所以g'(x)=3x2+(m+4)x-2.
因为g(x)在区间⑺3)上总不是单调函数,
即/(X)在区间(/,3)上有变号零点.
由于g'(0)=-2,
g'(t)<0,
所以
身(3)>0.
当g")<0时,
即3f2+(m+4)t-2<0对任意,2]恒成立,
由于g'(0)<0,故只要g'(l)<o且g'⑵<0,
即mv-5且m<-9,即m<-9;
由g,(3)>0,即心-半
所以~芋<"?<-9.
即实数m的取值范围是(-孝,-9),
》演练,③住突破
练好通•突破目分瓶颈♦
[学生用书P271(单独成册)]
[基础题组练J
1.(2020•辽宁沈阳一模)设函数/(x)=xer+l,则()
A.x=l为./(X)的极大值点
B.x=l为/(x)的极小值点
C.x=-1为兀0的极大值点
D.x=-l为兀v)的极小值点
解析:选D.由於)=x&+1,可得/(x)=Q+1)4,令/⑴乂)可得x>-1,即函数於)在(-
1,+8)上是增函数;令/(x)<0可得x<-1,即函数Ax)在(-8,-1)上是减函数,所以x
=-1为/)的极小值点.故选D.
2.函数丫=2在[0,2]上的最大值是()
A.iB.2
ee2
C-°D.4
1-X
解析:选A.易知;/=『,x£[0,2],令),>0,得OWxvl,令产0,得1<XW2,所
以函数y=*[0,1]上单调递增,在(1,2]上单调递减,所以y=人在[0,2]上的最大值是
e-v8
故选A.
3.(2020•广东惠州4月模■拟)设函数段)在R上可导,其导函数为了⑶,且函数危)在工
=一2处取得极小值,则函数y=x/(x)的图象可能是()
CD
解析:选c.因为函数/上可导,其导函数为/(x),且函数形)在x=-2处取得极
小值,所以当x>-2时,f(x)>0;当x=-2时,/(x)=0;当xv-2时,f(x)<0.
所以当-2<r<0时,xf(A)<0;当x=-2时,xf(x)=0;
当x<-2时,xf(x)>(1故选C.
4.(2020•河北石家庄二中期末)若函数/(x)=(l-x)(x2+ar+%)的图象关于点(一2,0)对
称,/,々分别是,/(x)的极大值点与极小值点,则々一%=()
A.一/B.24
C.-2^3D.小
解析:选C.由题意可得-2)=3(4-2a+b)=0,
因为函数图象关于点(-2,0)对称,且式1)=0,
所以八-5)=0,
即人-5)=6(25-5a+b)=Q,
b-2a+4=0f[b=10,
联立解得
b-5a+25=0,[a=l.
故於)=(1-x)(x2+7x+10)=-x3-6X2-3X+10,
则/(x)=-3必-12x-3=~3(Q+4x+1),
结合题意可知、,々是方程X2+4x+1=0的两个实数根,且X|>x,,
故*2-X]=_%'7(X]+)2-二产2=-(-4)2-4X1=-2^3.
5.己知函数y(x)=jo+3m—9x+l,若&c)在区间伙,2]上的最大值为28,则实数Z的
取值范围为()
A.[-3,+8)B.(-3,+8)
C.(一8,-3)D.(一8,-3]
解析:选D.由题意知了(x)=3m+6x-9,令F(x)=0,解得x=1或x=-3,所以了(x),
“X)随X的变化情况如下表:
X(-8,-3)-3(-3,1)1(1>+°°)
十0-0+
於)极大值极小值
又1-3)=28,犬1)=-4,式2)=3,於)在区间伙,2]上的最大值为28,所以《-3
6.
/
函数兀V)=x3+bx2+cx+d的大致图象如图所示,则x^+xj=.
解析:函数八x)的图象过原点,所以d=0.又犬-1)=0且式2)=0,即-l+b-c=0且8
-
+4Z?+2c=0,解得Z?=-Lc=-2,所以函数/U)=x3-x22x»所以/U)=3x2-2x-2,
由题意知已,公是函数的极值点,所以%,%是八x)=o的两个根,所以/+々=|,%々=
2Ui-、。4,4_16
-y所以k+专=(X]+々)2产2=3+§_亍-
答案:y
7.若函数/U)=X3-3ax在区间(一1,2)上仅有一个极值点,则实数a的取值范围为
解析:因为/(%)=3(x2-〃),所以当aW0时,/(x)20在R上恒成立,所以於)在R上
单调递增,/W没有极值点,不符合题意;当a>0时,令/(》)=0得尢=±5,当x变化时,/
(x)与府)的变化情况如下表所示:
X(0°,―/)—yja(—0,而(w,+°0)
f'(x)+0—0+
危)
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