专题升级训练6 导数及其应用
(时间:60分钟 满分:100分)
一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分)
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1.(2024·浙江高考名校交流卷2,8)已知关于x的函数f(x)=-x+bx+cx+bc在x3
4
=1处有极值-,则b,c的值是( ).
3
A.b=1,c=-1,或b=-1,c=3 B.b=1,c=-1 C.b=-1,c=3 D.b=-1,c=-1
32
2.已知函数f(x)=x-3x+2在区间[-1,1]上的最大值与最小值分别为M和m,则M-m=( ).
A.1 B.2 C.3 D.4
3.函数y=f(x)的图象在点x=5处的切线方程是y=-x+8,则f(5)+f′(5)等于( ).
1
A.1 B.2 C.0 D.
2
4.f(x)的导函数f′(x)的图象如图所示,则函数f(x)的图象最有可能是下图中的( ).
5.当x∈(0,5)时,函数y=xln x( ). A.是单调增函数 B.是单调减函数
?1??1?C.在?0,?上单调递增,在?,5?上单调递减 ?e??e??1??1?D.在?0,?上单调递减,在?,5?上单调递增 ?e??e?
6.函数y=xsin x+cos x在下面哪个区间内是增函数( ). ?π3π?A.?,? B.(π,2π)
2??2
C.?
?3π,5π? D.(2π,3π)
?2??2
7.f(x)是定义在(0,+∞)上的非负可导函数,且满足xf′(x)-f(x)≤0,对任意正数
a,b,若a<b,则必有( ).
A.af(b)≤bf(a) B.bf(a)≤af(b) C.af(a)≤f(b) D.bf(b)≤f(a)
32
8.已知函数f(x)=x+ax+bx+c,x∈[-2,2]表示的曲线过原点,且在x=±1处的切线斜率均为-1,给出以下结论:
3
①f(x)的解析式为f(x)=x-4x,x∈[-2,2]; ②f(x)的极值点有且仅有一个;
③f(x)的最大值与最小值之和等于0. 其中正确的结论有( ).
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个 二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分)
9.在直径为d的圆木中,截取一个具有最大抗弯强度的长方体梁,则矩形面的长为
2
__________.(强度与bh成正比,其中h为矩形的长,b为矩形的宽)
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10.函数f(x)=x-3ax+a(a>0)的极大值是正数,极小值是负数,则a的取值范围是__________.
2
11.若点P是曲线y=x-ln x上任意一点,则点P到直线y=x-2的最小距离为__________.
12.函数f(x)=x(0<x<1)的图象如图,M(t,f(t))处的切线为l,l与y轴和直线y=1分别交于点P,Q,点N(0,1),若△PQN的面积为b时的点M恰好有两个,则b的取值范围为__________.
三、解答题(本大题共4小题,共44分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
2
13.(本小题满分10分)设x=1与x=2是函数f(x)=aln x+bx+x的两个极值点. (1)试确定常数a和b的值;
(2)试判断x=1,x=2是函数f(x)的极大值点还是极小值点,并说明理由.
322
14.(本小题满分10分)已知函数f(x)=4x+3tx-6tx+t-1,x∈R,其中t∈R. (1)当t=1时,求曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程; (2)当t≠0时,求f(x)的单调区间.
2
15.(本小题满分12分)已知f(x)=xln x,g(x)=-x+ax-3. (1)求函数f(x)在[t,t+2](t>0)上的最小值;
(2)对一切x∈(0,+∞),2f(x)≥g(x)恒成立,求实数a的取值范围;
12
(3)证明:对一切x∈(0,+∞),都有ln x>x-成立.
eex132
16.(本小题满分12分)已知函数f(x)=x+bx+cx+d,设曲线y=f(x)在与x轴交点
3
处的切线为y=4x-12,f′(x)为f(x)的导函数,满足f′(2-x)=f′(x).
(1)求f(x);
(2)设g(x)=xf′(x),m>0,求函数g(x)在[0,m]上的最大值;
(3)设h(x)=lnf′(x),若对一切x∈[0,1],不等式h(x+1-t)<h(2x+2)恒成立,求实数t的取值范围.
参考答案
一、选择题
f′(1)=0,??
1.C 解析:由?4
f(1)=-,?3?
??b=1,
得?
?c=-1,?
2
??b=-1,
或?
?c=3.?
当b=1,c=-1时,f′(x)=-(x-1)≤0,
则函数f(x)无极值,与题意不符.
当b=-1,c=3时,符合题意,故选C.
2
2.D 解析:f′(x)=3x-6x=3x(x-2), 令f′(x)=0,得x=0或x=2(舍去).
当x∈(-1,0)时,f(x)单调递增;当x∈(0,1)时,f(x)单调递减, ∴M=f(x)max=f(0)=2. 又f(-1)=-2,f(1)=0, ∴m=f(x)min=-2.
综上,M-m=2-(-2)=4.故选D.
3.B 解析:由题意知f(5)=-5+8=3,f′(5)=-1,故f(5)+f′(5)=2.故选B. 4.A 解析:根据导函数f′(x)的图象可知f(x)在(-∞,-2),(0,+∞)上单调递减,在(-2,0)上单调递增.故选A.
1
5.D 解析:y′=ln x+1,令y′=0,得x=. e
?1??1?在?0,?上y′<0,在?,5?上y′>0, ?e??e?
?1?∴y=xln x在?0,?上单调递减, ?e?
?1?在?,5?上单调递增.故选D. ?e?
6.C 解析:∵y=xsin x+cos x,
∴y′=(xsin x)′+(cos x)′=sin x+xcos x-sin x=xcos x,
3π5π
∴当<x<时,xcos x>0,即y′>0.
22
?3π5π?故函数y=xsin x+cos x在区间?,?内是增函数.故选C.
2??2
f(x)xf′(x)-f(x)
7.A 解析:设F(x)=,则F′(x)=≤0, 2
xxf(x)
为减函数. xf(a)f(b)
由0<a<b,有≥?af(b)≤bf(a),故选A.
ab2
8.C 解析:∵f(0)=0,∴c=0.∵f′(x)=3x+2ax+b, ???f′(1)=1,?3+2a+b=-1,
故F(x)=∴?
??f′(-1)=-1,
即?
??3-2a+b=-1,
解得a=0,b=-4,
32
∴f(x)=x-4x,∴f′(x)=3x-4.
23
令f′(x)=0得x=±∈[-2,2],∴极值点有两个.
3
∵f(x)为奇函数,∴f(x)max+f(x)min=0. ∴①③正确,故选C.