届二轮导 数 专题卷全国通用.docx
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届二轮导数专题卷全国通用
第8练 导 数
1.设点P是曲线y=x3-x+上的任意一点,在点P处的切线的倾斜角为α,则角α的取值范围是( )
A.B.
C.∪D.∪
答案 C
解析 ∵y′=3x2-,
∴tanα≥-,
∴0≤α<或≤α<π.
2.函数f(x)=excosx的图象在点(0,f(0))处的切线方程是( )
A.x+y+1=0B.x+y-1=0
C.x-y+1=0D.x-y-1=0
答案 C
解析 f(0)=e0cos0=1,因为f′(x)=excosx-exsinx.
所以f′(0)=1,所以切线方程为y-1=x-0,
即x-y+1=0,故选C.
3.(2017·包头一模)已知函数f(x)=x3+ax+1的图象在点(1,f
(1))处的切线过点(2,7),则a等于( )
A.-1B.1C.2D.3
答案 B
解析 函数f(x)=x3+ax+1的导数为f′(x)=3x2+a,f′
(1)=3+a,而f
(1)=a+2,
所以切线方程为y-a-2=(3+a)(x-1).
因为切线方程经过点(2,7),
所以7-a-2=(3+a)(2-1),解得a=1.
4.(2017·天津)已知a∈R,设函数f(x)=ax-lnx的图象在点(1,f
(1))处的切线为l,则l在y轴上的截距为________.
答案 1
解析 ∵f′(x)=a-,∴f′
(1)=a-1.
又∵f
(1)=a,∴切线l的斜率为a-1,且过点(1,a),
∴切线l的方程为y-a=(a-1)(x-1).
令x=0,得y=1,故l在y轴上的截距为1.
5.曲线f(x)=xlnx在点P(1,0)处的切线l与两坐标轴围成的三角形的面积是________.
答案
解析 ∵f′(x)=1+lnx,且f′
(1)=1,
∴切线l的斜率k=1,切线方程为y=x-1,
令x=0,得y=-1;令y=0,得x=1,
∴交点坐标分别为A(0,-1),B(1,0),
则|OA|=1,|OB|=1,
∴S△ABO=×1×1=.
6.函数f(x)=x2-lnx的单调递减区间为( )
A.(-∞,1)B.(0,1)
C.(1,+∞)D.(0,+∞)
答案 B
解析 f(x)的定义域是(0,+∞),
f′(x)=x-=.
令f′(x)<0,解得0<x<1.
故函数f(x)在(0,1)上单调递减.
7.若函数f(x)=2x3-3mx2+6x在区间(2,+∞)上为增函数,则实数m的取值范围为( )
A.(-∞,2)B.(-∞,2]
C.D.
答案 D
解析 ∵f′(x)=6x2-6mx+6,
当x∈(2,+∞)时,f′(x)≥0恒成立,
即x2-mx+1≥0恒成立,∴m≤x+恒成立.
令g(x)=x+,g′(x)=1-,
∴当x>2时,g′(x)>0,即g(x)在(2,+∞)上单调递增,
∴m≤2+=,故选D.
8.若定义在R上的函数f(x)满足f(0)=-1,其导函数f′(x)满足f′(x)>k>1,则下列结论中一定错误的是( )
A.f<B.f>
C.f<D.f>
答案 C
解析 ∵导函数f′(x)满足f′(x)>k>1,∴f′(x)-k>0,k-1>0,>0,可构造函数g(x)=f(x)-kx,
可得g′(x)>0,故g(x)在R上为增函数,∵f(0)=-1,
∴g(0)=-1,∴g>g(0),
∴f->-1,∴f>,∴选项C错误,故选C.
9.定义在R上的函数f(x)满足f′(x)>f(x)恒成立,若x1A.f(x2)>f(x1)
B.f(x2)C.f(x2)=f(x1)
D.f(x2)与f(x1)的大小关系不确定
答案 A
解析 设g(x)=,则g′(x)==,由题意g′(x)>0,所以g(x)单调递增,当x1所以f(x2)>f(x1).
10.设函数f′(x)是奇函数f(x)(x∈R)的导函数,f(-1)=0,当x>0时,xf′(x)-f(x)<0,则使得f(x)>0成立的x的取值范围是( )
A.(-∞,-1)∪(0,1)
B.(-1,0)∪(1,+∞)
C.(-∞,-1)∪(-1,0)
D.(0,1)∪(1,+∞)
答案 A
解析 因为f(x)(x∈R)为奇函数,f(-1)=0,所以f
(1)=-f(-1)=0.当x≠0时,令g(x)=,则g(x)为偶函数,且g
(1)=g(-1)=0.则当x>0时,g′(x)=′=<0,故g(x)在(0,+∞)上为减函数,在(-∞,0)上为增函数.所以在(0,+∞)上,当0<x<1时,g(x)>g
(1)=0⇔>0⇔f(x)>0;在(-∞,0)上,当x<-1时,g(x)<g(-1)=0⇔<0⇔f(x)>0.综上,使得f(x)>0成立的x的取值范围是(-∞,-1)∪(0,1),故选A.
11.(2017·永州二模)函数f(x)=aex-sinx在x=0处有极值,则a的值为( )
A.-1B.0C.1D.e
答案 C
解析 f′(x)=aex-cosx,若函数f(x)=aex-sinx在x=0处有极值,
则f′(0)=a-1=0,解得a=1.
经检验a=1符合题意.
12.若函数f(x)=-(1+2a)x+2lnx(a>0)在区间内有极大值,则a的取值范围是( )
A.B.(1,+∞)C.(1,2)D.(2,+∞)
答案 C
解析 f′(x)=ax-(1+2a)+=(a>0,x>0).
若f(x)在内有极大值,
则f′(x)在内先大于0,再小于0,
即解得1<a<2.
13.已知函数f(x)=ax-lnx,当x∈(0,e](e为自然常数)时,函数f(x)的最小值为3,则a的值为( )
A.eB.e2C.2eD.2e2
答案 B
解析 函数f(x)的定义域为(0,+∞),函数f(x)的导数f′(x)=.
①当a≤0时,f′(x)<0,f(x)在(0,e]上单调递减,
∴f(x)min=f(e)<0,与题意不符.
②当a>0时,f′(x)=0的根为.
当0<<e时,f(x)在上单调递减,在上单调递增,
∴f(x)min=f =1-ln=3,解得a=e2.
③当≥e时,f′(x)<0,f(x)在(0,e]上单调递减,
∴f(x)min=f(e)≤0,与题意不符.
综上所述,a=e2.故选B.
14.设函数f(x)=x3-2ex2+mx-lnx,记g(x)=,若函数g(x)至少存在一个零点,则实数m的取值范围是________.
答案
解析 由题意知m=有解,
令h(x)=-x2+2ex+(x>0),
则h′(x)=-2(x-e)+,
∴当0<x<e时,h′(x)>0,
当x>e时,h′(x)<0,
∴h(x)max=h(e)=+e2,
∴m≤+e2.
15.已知函数f(x)=x3-3ax(a∈R),函数g(x)=lnx,若在区间[1,2]上f(x)的图象恒在g(x)的图象的上方(没有公共点),则实数a的取值范围是________.
答案
解析 由题意知,3a<x2-在[1,2]上恒成立,
记h(x)=x2-,
则h′(x)=,
∵1≤x≤2,
∴h′(x)>0,
∴h(x)在[1,2]上单调递增,
∴h(x)min=h
(1)=1,
∴3a<1,即a<.
1.已知f(x)=lnx,g(x)=x2+mx+(m<0),直线l与函数f(x),g(x)的图象都相切,且与f(x)图象的切点为(1,f
(1)),则m等于( )
A.-1B.-3C.-4D.-2
答案 D
解析 ∵f′(x)=,
∴直线l的斜率为k=f′
(1)=1.
又f
(1)=0,∴切线l的方程为y=x-1.
g′(x)=x+m,
设直线l与g(x)的图象的切点为(x0,y0),
则有x0+m=1,y0=x0-1,y0=x+mx0+(m<0),
于是解得m=-2.故选D.
2.(2016·全国Ⅰ)若函数f(x)=x-sin2x+asinx在(-∞,+∞)上单调递增,则a的取值范围是( )
A.[-1,1]B.C.D.
答案 C
解析 方法一 (特殊值法):
不妨取a=-1,
则f(x)=x-sin2x-sinx,
f′(x)=1-cos2x-cosx,但f′(0)=1--1=-<0,不具备在(-∞,+∞)上单调递增,排除A,B,D.故选C.
方法二 (综合法):
∵函数f(x)=x-sin2x+asinx在(-∞,+∞)上单调递增,
∴f′(x)=1-cos2x+acosx=1-(2cos2x-1)+acosx
=-cos2x+acosx+≥0,即acosx≥cos2x-在(-∞,+∞)上恒成立.
当cosx=0时,恒有0≥-,得a∈R;
当0(1)=-;
当-1≤cosx<0时,得a≤cosx-,令t=cosx,f(t)=t-在[-1,0)上为增函数,得a≤f(-1)=.综上,可得a的取值范围是,故选C.
3.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)内的极小值点有( )
A.1个B.2个C.3个D.4个
答案 A
解析 由极小值的定义及导函数f′(x)的图象可知,
f(x)在开区间(a,b)内有1个极小值点.
4.直线y=a分别与直线y=2(x+1),曲线y=x+lnx交于点A,B,则|AB|的最小值为____.
答案
解析 解方程2(x+1)=a,得x=-1.
设方程x+lnx=a的根为t(t>0),则t+lnt=a,
则|AB|===.
设g(t)=-+1(t>0),
则g′(t)=-=(t>0),
令g′(t)=0,得t=1.
当t∈(0,1)时,g′(t)<0,g(t)单调递减;
当t∈(1,+∞)时,g′(t)>0,g(t)单调递增,
所以g(t)min=g
(1)=,
所以|AB|≥,所以|AB|的最小值为.
解题秘籍
(1)对于未知切点的切线问题,一般要先设出切点.
(2)f(x)递增的充要条件是f′(x)≥0,且f′(x)在任意区间内不恒为零.
(3)利用导数求解函数的极值最值问题要利用数形结合思想,根据条件和结论的联系灵活进行转化.
1.(2017·浙江)函数y=f(x)的导函数y=f′(x)的图象如图所示,则函数y=f(x)的图象可能是( )
答案 D
解析 观察导函数f′(x)的图象可知,f′(x)的函数值从左到右依次为小于0,大于0,小于0,大于0,
∴对应函数f(x)的增减性从左到右依次为减、增、减、增.
观察选项可知,排除A,C.
如图所示,f′(x)有3个零点,从左到右依次设为x1,x2,x3,且x1,x3是极小值点,x2是极大值点,且x2>0,故选项D正确.故选D.
2.函数f(x)=(x-3)ex的单调递增区间是( )
A.(-∞,2)B.(0,3)C.(1,4)D.(2,+∞)
答案 D
解析 函数f(x)=(x-3)ex的导函数为f′(x)=[(x-3)·ex]′=ex+(x-3)ex=(x-2)ex.
由函数导数与函数单调性的关系,得当f′(x)>0时,函数f(x)单调递增,
此时由不等式f′(x)=(x-2)ex>0,解得x>2.
3.(2017·绵阳模拟)已知函数f(x)=x3-mx2+4x-3在区间[1,2]上是增函数,则实数m的取值范围