导数练习题(B)
1.(本题满分12分)
已知函数f(x)?ax3?bx2?(c?3a?2b)x?d的图象如图所示. (I)求c,d的值;
(II)若函数f(x)在x?2处的切线方程为3x?y?11?0,求函数f(x)的解析式;
(III)在(II)的条件下,函数y?f(x)与y?个不同的交点,求m的取值范围. 2.(本小题满分12分)
已知函数f(x)?alnx?ax?3(a?R).
(I)求函数f(x)的单调区间;
(II)函数f(x)的图象的在x?4处切线的斜率为
1f?(x)?5x?m的图象有三331m,若函数g(x)?x3?x2[f'(x)?]在区间(1,2323)上不是单调函数,求m的取值范围.
3.(本小题满分14分)
已知函数f(x)?x3?ax2?bx?c的图象经过坐标原点,且在x?1处取得极大值. (I)求实数a的取值范围;
(2a?3)2(II)若方程f(x)??恰好有两个不同的根,求f(x)的解析式;
9(III)对于(II)中的函数f(x),对任意?、??R,求证:|f(2sin?)?f(2sin?)|?81. 4.(本小题满分12分)
已知常数a?0,e为自然对数的底数,函数f(x)?ex?x,g(x)?x2?alnx.
(I)写出f(x)的单调递增区间,并证明ea?a; (II)讨论函数y?g(x)在区间(1,ea)上零点的个数. 5.(本小题满分14分)
已知函数f(x)?ln(x?1)?k(x?1)?1. (I)当k?1时,求函数f(x)的最大值;
(II)若函数f(x)没有零点,求实数k的取值范围; 6.(本小题满分12分)
已知x?2是函数f(x)?(x?ax?2a?3)e的一个极值点(e?2.718???).
(I)求实数a的值;
(II)求函数f(x)在x?[,3]的最大值和最小值.
2x327.(本小题满分14分)
已知函数f(x)?x2?4x?(2?a)lnx,(a?R,a?0) (I)当a=18时,求函数f(x)的单调区间;
(II)求函数f(x)在区间[e,e2]上的最小值. 8.(本小题满分12分)
已知函数f(x)?x(x?6)?alnx在x?(2,??)上不具有单调性. ...
(I)求实数a的取值范围;
(II)若f?(x)是f(x)的导函数,设g(x)?f?(x)?6?不等式|g(x1)?g(x2)|?2,试证明:对任意两个不相等正数x1、x2,2x 9.(本小题满分12分)
已知函数f(x)?38|x1?x2|恒成立. 2712x?ax?(a?1)lnx,a?1. 2 (I)讨论函数f(x)的单调性;
(II)证明:若a?5,则对任意x1,x2?(0,??),x1?x2,有 10.(本小题满分14分)
f(x1)?f(x2)??1.
x1?x212x?alnx,g(x)?(a?1)x,a??1. 2(I)若函数f(x),g(x)在区间[1,3]上都是单调函数且它们的单调性相同,求实数a的取值范围;
?,设)F(x)?f(x)?g(x),求证:当x1,x2?[1,a]时,不等式(II)若a?(1,e](e?2.71828|F(x1)?F(x2)|?1成立.
已知函数f(x)? 11.(本小题满分12分)
设曲线C:f(x)?lnx?ex(e?2.71828???),f?(x)表示f(x)导函数.
(I)求函数f(x)的极值;
(II)对于曲线C上的不同两点A(x1,y1),B(x2,y2),x1?x2,求证:存在唯一的x0?(x1,x2),使直线AB的斜率等于f?(x0). 12.(本小题满分14分)
定义F(x,y)?(1?x),x,y?(0,??),
(I)令函数f(x)?F(3,log2(2x?x2?4)),写出函数f(x)的定义域;
(II)令函数g(x)?F(1,log2(x3?ax2?bx?1))的图象为曲线C,若存在实数b使得曲线C在
yx0(?4?x0??1)处有斜率为-8的切线,求实数a的取值范围;
(III)当x,y?N*且x?y时,求证F(x,y)?F(y,x).
导数练习题(B)答案
1.(本题满分12分)
已知函数f(x)?ax3?bx2?(c?3a?2b)x?d的图象如图所示. (I)求c,d的值;
(II)若函数f(x)在x?2处的切线方程为3x?y?11?0,求函数f(x)的解析式;
(III)在(II)的条件下,函数y?f(x)与y?个不同的交点,求m的取值范围.
1f?(x)?5x?m的图象有三3解:函数f(x)的导函数为 f'(x)?3ax2?2bx?c?3a?2b …………(2分) (I)由图可知 函数f(x)的图象过点(0,3),且f'(1)?0
?d?3?d?3得 ? …………(4分) ??3a?2b?c?3a?2b?0c?0??(II)依题意 f'(2)??3且f(2)?5
?12a?4b?3a?2b??3 ?8a?4b?6a?4b?3?5?解得 a?1,b??6 所以f(x)?x3?6x2?9x?3 …………(8分)
(III)f?(x)?3x2?12x?9.可转化为:x3?6x2?9x?3?x2?4x?3?5x?m有三个不等实根,
即:g?x??x3?7x2?8x?m与x轴有三个交点;
??g??x??3x2?14x?8??3x?2??x?4?,
x g??x? 2?????,? 3??+ 增 2 30 极大值 ?2?4? ?,?3?- 减 4 0 极小值 ?4,??? + 增 g?x? ?2?68g????m,g?4???16?m. …………(10分) 327???2?68?m?0且g?4???16?m?0时,有三个交点, 当且仅当g????3?2768故而,?16?m?为所求. …………(12分)
272.(本小题满分12分)
已知函数f(x)?alnx?ax?3(a?R). (I)求函数f(x)的单调区间;
(II)函数f(x)的图象的在x?4处切线的斜率为3)上不是单调函数,求m的取值范围. 解:(I)f'(x)?31m,若函数g(x)?x3?x2[f'(x)?]在区间(1,232(2分)
a(1?x)(x?0) x?0,1?,减区间为?1,??? 当a?0时,f(x)的单调增区间为?1,???,减区间为?0,1?; 当a?0时,f(x)的单调增区间为当a=1时,f(x)不是单调函数 (II)f'(4)??(5分)
3a3?得a??2,f(x)??2lnx?2x?3 421m?g(x)?x3?(?2)x2?2x,?g'(x)?x2?(m?4)x?2(6分)
32?g(x)在区间(1,3)上不是单调函数,且g'(0)??2
?g'(1)?0, ???g'(3)?0.?m??3,19?m?(?,?3) (8分)??(10分)193m?,?3?(12分)
3.(本小题满分14分)
已知函数f(x)?x3?ax2?bx?c的图象经过坐标原点,且在x?1处取得极大值. (I)求实数a的取值范围;
(2a?3)2(II)若方程f(x)??恰好有两个不同的根,求f(x)的解析式;
9(III)对于(II)中的函数f(x),对任意?、??R,求证:|f(2sin?)?f(2sin?)|?81. 解:(I)f(0)?0?c?0,f?(x)?3x2?2ax?b,f?(1)?0?b??2a?3
?f?(x)?3x2?2ax?(2a?3)?(x?1)(3x?2a?3),
2a?3 由f?(x)?0?x?1或x??,因为当x?1时取得极大值,
32a?3 所以??1?a??3,所以a的取值范围是:(??,?3);
3…………(4分)
(II)由下表: x f?(x) f(x) (??,1) + 递增 1 0 极大值?a?2 (1,?2a?3 )3?2a?3 3(?2a?3,??) 3- 递减 0 极小值 a?6(2a?3)2 27- 递增 a?6(2a?3)22(2a?3)?? 依题意得:,解得:a??9 279 所以函数f(x)的解析式是:f(x)?x3?9x2?15x
…………(10分)
(III)对任意的实数?,?都有?2?2sin??2,?2?2sin??2,
在区间[-2,2]有:f(?2)??8?36?30??74,f(1)?7,f(2)?8?36?30?2
f(x)的最大值是f(1)?7,f(x)的最小值是f(?2)??8?36?30??74
[?2,2]上的最大值与最小值的差等于81, 函数f(x)在区间 所以|f(2sin?)?f(2sin?)|?81.
…………(14分)
4.(本小题满分12分)
已知常数a?0,e为自然对数的底数,函数f(x)?ex?x,g(x)?x2?alnx.
(I)写出f(x)的单调递增区间,并证明ea?a; (II)讨论函数y?g(x)在区间(1,ea)上零点的个数.
解:(I)f?(x)?ex?1?0,得f(x)的单调递增区间是(0,??), …………(2分)
∵a?0,∴f(a)?f(0)?1,∴ea?a?1?a,即ea?a. …………(4分)
(II)g?(x)?2x?a?x2(x?x g?(x) g(x) 当x?2a2a)(x?)22,由g?(x)?0,得x?2a,列表
2x2a2a2a(0,) (,??) 222- 0 + 单调递减 极小值 单调递增 2aaa2a)?(1?ln),无极大值. 时,函数y?g(x)取极小值g(2222 …………(6分)
?e2a?ea2aa?a2a由(I)ea?a,∵? a,∴e?,∴e?22?a?2?g(1)?1?0,g(ea)?e2a?a2?(ea?a)(ea?a)?0 …………(8分) 2a?1,即0?a?2时,函数y?g(x)在区间(1,ea)不存在零点 22a?1,即a?2时 (ii)当2aa 若(1?ln)?0,即2?a?2e时,函数y?g(x)在区间(1,ea)不存在零点
22aa 若(1?ln)?0,即a?2e时,函数y?g(x)在区间(1,ea)存在一个零点x?e;
22aa 若(1?ln)?0,即a?2e时,函数y?g(x)在区间(1,ea)存在两个零点;
22a综上所述,y?g(x)在(1,e)上,我们有结论: 当0?a?2e时,函数f(x)无零点; 当a?2e 时,函数f(x)有一个零点; 当a?2e时,函数f(x)有两个零点.
…………(12分) 5.(本小题满分14分)
已知函数f(x)?ln(x?1)?k(x?1)?1. (I)当k?1时,求函数f(x)的最大值;
(II)若函数f(x)没有零点,求实数k的取值范围;
(i)当
解:(I)当k?1时,f?(x)?2?x x?1f(x)定义域为(1,+?),令f?(x)?0,得x?2, ………………(2分)
∵当x?(1,2)时,f?(x)?0,当x?(2,??)时,f?(x)?0,
∴f(x)在(1,2)内是增函数,在(2,??)上是减函数
∴当x?2时,f(x)取最大值f(2)?0 ………………(4分) (II)①当k?0时,函数y?ln(x?1)图象与函数y?k(x?1)?1图象有公共点,
∴函数f(x)有零点,不合要求; ………………(8分)
②当k?0时,f?(x)?11?k?kx?k???x?1x?1k(x?1?k)k ………………(6分) x?1