2020版高考数学二轮复习 专题限时集训13 导数的简单应用 文 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)
1.已知函数f(x)的导函数f′(x)满足下列条件: ①f′(x)>0时,x<-1或x>2; ②f′(x)<0时,-1〈x〈2; ③f′(x)=0时,x=-1或x=2. 则函数f(x)的大致图象是( )
A [根据条件知,函数f(x)在(-1,2)上是减函数.在(-∞,-1),(2,+∞)上是增函数,故选A.]
2.已知直线2x-y+1=0与曲线y=ae+x相切(其中e为自然对数的底数),则实数a的值是( )
A.错误! C.2
xxB.1 D.e
B [由题意知y′=ae+1=2,则a〉0,x=-ln a,代入曲线方程得y=1-ln a,所以切线方程为y-(1-ln a)=2(x+ln a),即y=2x+ln a+1=2x+1?a=1。]
3.已知函数f(x)=x+ax+bx+a在x=1处的极值为10,则数对(a,b)为( ) A.(-3,3) C.(4,-11)
2
3
2
2
B.(-11,4)
D.(-3,3)或(4,-11)
2
C [f′(x)=3x+2ax+b,依题意可得错误!即错误!消去b可得a-a-12=0,解得a=-3或a=4,故错误!或错误!当错误!时,f′(x)=3x-6x+3=3(x-1)≥0,这时f(x)无极值,不合题意,舍去,故选C。]
4.已知f(x)=x+ax+3ln x在(1,+∞)上是增函数,则实数a的取值范围为( ) A.(-∞,-2错误!] C.[-2错误!,+∞)
B.错误!
D.[-5,+∞)
2
2
2
2
C [由题意得f′(x)=2x+a+错误!=错误!≥0在(1,+∞)上恒成立?g(x)=2x+ax+3≥0在(1,+∞)上恒成立?Δ=a-24≤0或错误!?-2错误!≤a≤2错误!或错误!?a≥-2
- 1 -
2
2020版高考数学二轮复习 专题限时集训13 导数的简单应用 文 错误!,故选C。]
5.(2019·重庆七校联考)函数f(x)(x〉0)的导函数为f′(x),若xf′(x)+f(x)=e,且f(1)=e,则( )
A.f(x)的最小值为e B.f(x)的最大值为e C.f(x)的最小值为错误! 1D.f(x)的最大值为
eA [设g(x)=xf(x)-e,
则g′(x)=f(x)+xf′(x)-e=0, 所以g(x)=xf(x)-e为常数函数. 因为g(1)=1×f(1)-e=0, 所以g(x)=xf(x)-e=g(1)=0, 所以f(x)=错误!,f′(x)=错误!, 当0〈x〈1时,f′(x)〈0, 当x>1时,f′(x)>0, 所以f(x)≥f(1)=e。]
6.(2019·西安八校联考)已知曲线f(x)=e+x,则曲线在(0,f(0))处的切线与坐标轴围成的图形的面积为________.
错误! [由题意,得f′(x)=e+2x,所以f′(0)=1。
xx2
xxxxx又f(0)=1,所以曲线在(0,f(0))处的切线方程为y-1=1×(x-0),即x-y+1=0,所以该切线与x,y轴的交点分别为(-1,0),(0,1),所以该切线与坐标轴围成的图形的面积为错误!×1×1=错误!.]
7.若函数f(x)=x-12x在区间(k-1,k+1)上不是单调函数,则实数k的取值范围是________.
(-3,-1)∪(1,3) [f′(x)=3x-12,由f′(x)〉0,得函数的增区间是(-∞,-2)及(2,+∞),由f′(x)〈0,得函数的减区间是(-2,2),由于函数在(k-1,k+1)上不是单调函数,所以k-1〈-2 8.若函数f(x)=(x+ax+3)e在(0,+∞)内有且仅有一个极值点,则实数a的取值范围是________. - 2 - 2 2 3 x2020版高考数学二轮复习 专题限时集训13 导数的简单应用 文 (-∞,-3] [f′(x)=(2x+a)e+(x+ax+3)e=[x+(a+2)x+a+3]e, 因函数f(x)=(x+ax+3)e在(0,+∞)内有且仅有一个极值点,等价于f′(x)=0在(0,+∞)上只有一个变号根,即f′(0)〈0,此时a+3〈0,解得a〈-3。 当a=-3时,f′(x)=(x-x)e, 由f′(x)=0得x=0或x=1, 即x=1是函数f(x)的一个极值点, 满足条件,综上a≤-3。] [能力提升练] (建议用时:15分钟) 9.已知函数f(x)=ln x-ax+x,a∈R。 (1)当a=0时,求曲线y=f(x)在点(e,f(e))处的切线方程; (2)讨论f(x)的单调性. 1 [解] (1)当a=0时,f(x)=ln x+x,f(e)=e+1,f′(x)=+1,f′(e)=1+错误!, 22 2 x2x2xxxx∴曲线y=f(x)在点(e,f(e))处的切线方程为y-(e+1)=错误!(x-e), 即y=错误!x. (2)f′(x)=错误!-2ax+1=错误!,x〉0, ①当a≤0时,显然f′(x)>0, ∴f(x)在(0,+∞)上单调递增; ②当a〉0时,令f′(x)=错误!=0, 则-2ax+x+1=0,易知其判别式为正, 设方程的两根分别为x1,x2(x1 令f′(x)〉0,得x∈(0,x2),令f′(x)〈0得x∈(x2,+∞),其中x2=错误!,∴函数f(x)在错误!上单调递增,在错误!上单调递减. 10.设函数f(x)=ln x-2mx-n(m,n∈R). (1)讨论f(x)的单调性; (2)若f(x)有最大值-ln 2,求m+n的最小值. [解] (1)函数f(x)的定义域为(0,+∞), - 3 - 2 2
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