届苏教版导数单元测试Word文档下载推荐.docx
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(x)=x/2,k=f'
(x)=x/2=1/2,x=1,所以:
切点的横坐标是1.
4.【2012全国新课标,文13】曲线y=x(3lnx+1)在点(1,1)处的切线方程为__________.
4x-y-3=0
5.【2005全国3,文15】曲线在点(1,1)处的切线方程为.
【答案】x+y-2=0
【解析】,,∴切线方程为,即.
6.【2015新课标2文数】已知曲线在点处的切线与曲线相切,则a=.
【答案】8
【解析】
试题分析:
由可得曲线在点处的切线斜率为2,故切线方程为,与联立得,显然,所以由.
【考点定位】本题主要考查导数的几何意义及直线与抛物线相切问题.
二.能力题组
1.【2013课标全国Ⅱ,文21】
(本小题满分12分)已知函数f(x)=x2e-x.
(1)求f(x)的极小值和极大值;
(2)当曲线y=f(x)的切线l的斜率为负数时,求l在x轴上截距的取值范围.
(2)设切点为(t,f(t)),
则l的方程为y=f′(t)(x-t)+f(t).
所以l在x轴上的截距为m(t)=.
由已知和①得t∈(-∞,0)∪(2,+∞).
令h(x)=(x≠0),则当x∈(0,+∞)时,h(x)的取值范围为,+∞);
当x∈(-∞,-2)时,h(x)的取值范围是(-∞,-3).
所以当t∈(-∞,0)∪(2,+∞)时,m(t)的取值范围是(-∞,0)∪,+∞).
综上,l在x轴上的截距的取值范围是(-∞,0)∪,+∞).
2.【2005全国2,文21】
(本小题满分12分)
设为实数,函数.
(Ⅰ)的极值;
(Ⅱ)当在什么范围内取值时,曲线与轴仅有一个交点.
【解析】:
(I)=3-2-1
若=0,则==-,=1
当变化时,,变化情况如下表:
(-∞,-)
-
(-,1)
1
(1,+∞)
+
极大值
极小值
∴的极大值是,极小值是
∴当∪(1,+∞)时,曲线=与轴仅有一个交点。
3.【2010全国新课标,文21】设函数f(x)=x(ex-1)-ax2.
(1)若a=,求f(x)的单调区间;
(2)若当x≥0时f(x)≥0,求a的取值范围.
(1)a=时,f(x)=x(ex-1)-x2,
f′(x)=ex-1+xex-x=(ex-1)(x+1).
当x∈(-∞,-1)时,f′(x)>0;
当x∈(-1,0)时,f′(x)<0;
当x∈(0,+∞)时f′(x)>0.
故f(x)在(-∞,-1),(0,+∞)上单调增加,在(-1,0)上单调减少.
(2)f(x)=x(ex-1-ax).
令g(x)=ex-1-ax,则g′(x)=ex-a.
若a≤1,则当x∈(0,+∞)时,g′(x)>0,g(x)为增函数,则g(0)=0,从而当x≥0时g(x)≥0,
即f(x)≥0.
若a>1,则当x∈(0,lna)时,g′(x)<0,g(x)为减函数,而g(0)=0,
从而当x∈(0,lna)时g(x)<0,即f(x)<0.
综合得a的取值范围为(-∞,1].
三.拔高题组
1.【2014全国2,文11】若函数在区间单调递增,则的取值范围是()
(A)(B)(C)(D)
【答案】D
2.【2013课标全国Ⅱ,文11】已知函数f(x)=x3+ax2+bx+c,下列结论中错误的是( ).
A.∃x0∈R,f(x0)=0
B.函数y=f(x)的图像是中心对称图形
C.若x0是f(x)的极小值点,则f(x)在区间(-∞,x0)单调递减
D.若x0是f(x)的极值点,则f′(x0)=0
C
若x0是f(x)的极小值点,则y=f(x)的图像大致如下图所示,则在(-∞,x0)上不单调,故C不正确.
3.【2014全国2,文21】
已知函数,曲线在点处的切线与轴交点的横坐标为.
(Ⅰ)求;
(Ⅱ)证明:
当时,曲线与直线只有一个交点.
增.所以.所以在没有实根,综上,在上有唯一实根,即曲线与直线只有一个交点.
4.【2012全国新课标,文21】设函数f(x)=ex-ax-2.
(1)求f(x)的单调区间;
(2)若a=1,k为整数,且当x>0时,(x-k)f′(x)+x+1>0,求k的最大值.
(1)f(x)的定义域为(-∞,+∞),f′(x)=ex-a.
若a≤0,则f′(x)>0,所以f(x)在(-∞,+∞)上单调递增.
若a>0,则当x∈(-∞,lna)时,f′(x)<0;
当x∈(lna,+∞)时,f′(x)>0,
所以,f(x)在(-∞,lna)上单调递减,在(lna,+∞)上单调递增.
(2)由于a=1,所以(x-k)f′(x)+x+1=(x-k)(ex-1)+x+1.
故当x>0时,(x-k)f′(x)+x+1>0等价于k<+x(x>0).①
令g(x)=+x,
则.
由
(1)知,函数h(x)=ex-x-2在(0,+∞)上单调递增.
而h
(1)<0,h
(2)>0,
所以h(x)在(0,+∞)上存在唯一的零点.
故g′(x)在(0,+∞)上存在唯一的零点.
设此零点为α,则α∈(1,2).
当x∈(0,α)时,g′(x)<0;
当x∈(α,+∞)时,g′(x)>0.
所以g(x)在(0,+∞)上的最小值为g(α).
又由g′(α)=0,可得eα=α+2,所以g(α)=α+1∈(2,3).
由于①式等价于k<g(α),故整数k的最大值为2.
5.【2010全国2,文21】已知函数f(x)=x3-3ax2+3x+1.
(1)设a=2,求f(x)的单调区间;
(2)设f(x)在区间(2,3)中至少有一个极值点,求a的取值范围.
(2)f′(x)=3(x-a)2+1-a2].
当1-a2≥0时,f′(x)≥0,f(x)为增函数,故f(x)无极值点;
当1-a2<0时,f′(x)=0有两个根
x1=a-或x2=a+.
由题意知:
2<a-<3,①
或2<a+<3.②
①式无解,②式的解为<a<.因此a的取值范围是(,).
6.【2007全国2,文22】
已知函数f(x)=ax3-bx2+(2-b)x+1
在x=x1处取得极大值,在x=x2处取得极小值,且0<x1<1<x2<2.
(1)证明a>0;
(2)若z=a+2b,求z的取值范围。
当时,为增函数,,由,得.
(Ⅱ)在题设下,等价于 即.
化简得.
此不等式组表示的区域为平面上三条直线:
.
所围成的的内部,其三个顶点分别为:
在这三点的值依次为.
所以的取值范围为.
7.【2005全国3,文21】
用长为90cm,宽为48cm的长方形铁皮做一个无盖的容器,先在四角分别截去一个小正方形,然后把四边翻转90°
角,再焊接而成(如图),问该容器的高为多少时,容器的容积最大?
最大容积是多少?
8.【2017新课标2,文21】
(12分)
设函数.
(1)讨论的单调性;
(2)当时,,求的取值范围.
【答案】
(1)在和单调递减,在单调递增;
(2).
(1)先求函数导数,再求导函数零点,列表分析导函数符号确定单调区间;
(2)对分类讨论,当a≥1时,,满足条件;
当时,取
,当0<a<1时,取,
试题解析:
(1).
令得.
当时,;
当时,.
当0<x<1时,,,取,
当时,取则.
综上,a的取值范围是1,+∞).
【考点】利用导数求函数单调区间,利用导数研究不等式恒成立
【名师点睛】利用导数研究不等式恒成立或存在型问题,首先要构造函数,利用导数研究函数的单调性,求出最值,进而得出相应的含参不等式,从而求出参数的取值范围;
也可分离变量,构造函数,直接把问题转化为函数的最值问题.
9.【2015新课标2文数】
(本小题满分12分)已知.
(I)讨论的单调性;
(II)当有最大值,且最大值大于时,求a的取值范围.
(I),在是单调递增;
在单调递增,在单调递减;
(II).
(I)的定义域为,,若,则,在是单调递增;
若,则当时,当时,所以在单调递增,在单调递减.
(II)由(I)知当时在无最大值,当时在取得最大值,最大值为因此.令,则在是增函数,,于是,当时,,当时,因此a的取值范围是.
【考点定位】本题主要考查导数在研究函数性质方面的应用及分类讨论思想.
【名师点睛】本题第一问是用导数研究函数单调性,对含有参数的函数单调性的确定,通常要根据参数进行分类讨论,要注意分类讨论的原则:
互斥、无漏、最简;
第二问是求参数取值范围,由于这类问题常涉及到导数、函数、不等式等知识,越来越受到高考命题者的青睐,解决此类问题的思路是构造适当的函数,利用导数研究函数的单调性或极值破解.
10.【2016新课标2文数】(本小题满分12分)
已知函数.
(Ⅰ)当时,求曲线在处的切线方程;
(Ⅱ)若当时,,求的取值范围.
(Ⅰ);
(Ⅱ)
设,则
,
(i)当,时,,故在上单调递增,因此;
(ii)当时,令得
由和得,故当时,,在单调递减,因此.
综上,的取值范围是
【考点】导数的几何意义,利用导数判断函数的单调性
【名师点睛】求函数的单调区间的方法:
(1)确定函数y=f(x)的定义域;
(2)求导数y′=f′(x);
(3)解不等式f′(x)>
0,解集在定义域内的部分为单调递增区间;
(4)解不等式f′(x)<
0,解集在定义域内的部分为单调递减区间.