高考理科数学二轮复习专题限时训练导数的简单应用 联系客服

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专题限时集训(十三) 导数的简单应用

[专题通关练] (建议用时:30分钟)

2

1.(2019·深圳二模)已知函数f(x)=ax2+(1-a)x+x是奇函数,则曲线y=f(x)在x=1处的切线的倾斜角为( )

π

A.4 πC.3

3πB.4 2πD.3

2

B [函数f(x)=ax2+(1-a)x+x是奇函数, 2

可得f(-x)=-f(x),可得a=0,f(x)=x+x,

2

f′(x)=1-x2,即有曲线y=f(x)在x=1处的切线斜率为k=1-2=-1,可得切3π

线的倾斜角为4,故选B.]

2.若x=2是函数f(x)=(x2-2ax)ex的极值点,则函数y=f(x)的最小值为( )

2

A.(2+22)e

2

B.0 D.-e

C.(2-22)e

C [∵f(x)=(x2-2ax)ex, ∴f′(x)=[x2+(2-2a)x-2a]ex,

由题意可知f′(2)=0,即a=1.∴f(x)=(x2-2x)ex. ∴f′(x)=(x2-2)ex, 由f′(x)=0得x=±2.

2

2

又f(2)=(2-22)e,f(-2)=(2+22)e,且f(2)<f(-2).故选C.]

3.[易错题](2019·长春二模)已知f′(x)是函数f(x)的导函数,f(1)=e,x∈R,2f(x)-f′(x)>0,则不等式f(x)<e2x-1的解集为( )

A.(-∞,1)

B.(1,+∞)

C.(-∞,e) f?x?

B [令g(x)=e2x,

D.(e,+∞)

e2xf′?x?-2e2xf?x?f′?x?-2f?x?

则g′(x)==,

e4xe2x∵2f(x)-f′(x)>0, ∴g′(x)<0, ∴g(x)递减,

f?x?1ef?1?

不等式f(x)<e2x-1?e2x<e=e2=e2 ?g(x)<g(1)?x>1,故选B.]

12

4.[易错题]若函数f(x)=3x3+x2-3在区间(a,a+5)上存在最小值,则实数a的取值范围是( )

A.[-5,0) C.[-3,0)

B.(-5,0) D.(-3,0)

C [由题意,f′(x)=x2+2x=x(x+2),故f(x)在(-∞,-2),(0,+∞)上是增函数,在(-2,0)上是减函数,作出其图象如图所示.

122

令3x3+x2-3=-3得,x=0或x=-3,则结合图?-3≤a<0,象可知?

?a+5>0,

解得a∈[-3,0),故选C.]

5.已知函数f(x)在R上可导,且f(x)=4x-x3f′(1)+2f′(0),则?1f(x)dx=________.

?0393 [∵f(x)=4x-xf′(1)+2f′(0), 4

∴f′(x)=4-3x2f′(1),

令x=1得f′(1)=4-3f′(1),即f′(1)=1. 令x=0得f′(0)=4. ∴f(x)=4x-x3+8.

14

x39???2

∴?1f(x)dx=?1(4x-x+8)dx=?2x-4+8x??=4.] ???0??

3

0

0

11

6.已知函数f(x)=3x3-2mx2+4x-3在区间[1,2]上是增函数,则实数m的取值范围为________.

11

(-∞,4] [由函数f(x)=3x3-2mx2+4x-3,可得f′(x)=x2-mx+4, 11

由函数f(x)=3x3-2mx2+4x-3在区间[1,2]上是增函数,可得x2-mx+4≥0在区间[1,2]上恒成立,

44

可得m≤x+x,又x+x≥2可得m≤4.]

[能力提升练] (建议用时:15分钟)

7.已知常数a≠0,f(x)=aln x+2x. (1)当a=-4时,求f(x)的极值;

(2)当f(x)的最小值不小于-a时,求实数a的取值范围. [解](1)由已知得f(x)的定义域为(0,+∞), a+2xa

f′(x)=x+2=x. 2x-4

当a=-4时,f′(x)=x.

所以当0<x<2时,f′(x)<0,即f(x)单调递减; 当x>2时,f′(x)>0,即f(x)单调递增.

所以f(x)只有极小值,且当x=2时,f(x)取得极小值f(2)=4-4ln 2. 所以当a=-4时,f(x)只有极小值4-4ln 2. (2)因为f′(x)=

a+2xx,

4x·x=4,当且仅当x=2时取等号,

所以当a>0,x∈(0,+∞)时,f′(x)>0, 即f(x)在x∈(0,+∞)上单调递增,没有最小值; a

当a<0时,由f′(x)>0得,x>-2,

?a?

所以f(x)在?-2,+∞?上单调递增;

??a

由f′(x)<0得,x<-2, a??

所以f(x)在?0,-2?上单调递减.

???a?

所以当a<0时,f(x)的最小值为f?-2?

???a?

=aln?-2?-a.

??

?a??a?

根据题意得f?-2?=aln?-2?-a≥-a,

????即a[ln(-a)-ln 2]≥0.

因为a<0,所以ln(-a)-ln 2≤0,解得a≥-2, 所以实数a的取值范围是[-2,0).

ex

8.(2019·武汉模拟)已知函数f(x)=x-a(x-ln x). (1)当a≤0时,试求f(x)的单调区间;

(2)若f(x)在(0,1)内有极值,试求a的取值范围. [解](1)函数f(x)的定义域为(0,+∞). ex?x-1?1??

f′(x)=x2-a?1-x?

??ex?x-1?-ax?x-1?

=,

x2?ex-ax??x-1?=.

x2

当a≤0时,对于x∈(0,+∞),ex-ax>0恒成立, 所以由f′(x)>0,得x>1;由f′(x)<0,得0<x<1. 所以f(x)的单调增区间为(1,+∞),单调减区间为(0,1). (2)若f(x)在(0,1)内有极值, 则f′(x)=0在(0,1)内有解. ?ex-ax??x-1?

令f′(x)==0,

x2ex

即e-ax=0,即a=x.

x