导数是微积分中的重要基础概念,以下是2016高考数学一轮复习导数的概念专项检测,请考生及时练习。
一、选择题
1.若函数y=f(x)可导,则f(x)=0有实根是f(x)有极值的 ().
A.必要不充分条件 B.充分不必要条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
答案 A
2.已知函数f(x)=x3+ax2+(a+6)x+1有极大值和极小值,则实数a的取值范围是().
A.(-1,2) B.(-,-3)(6,+)
C.(-3,6) D.(-,-1)(2,+)
解析 f(x)=3x2+2ax+(a+6),因为函数有极大值和极小值,所以f(x)=0有两个不相等的实数根,所以=4a2-43(a+6)0,解得a-3或a6.
答案 B
.设f(x)是一个三次函数,f(x)为其导函数,如图所示的是y=xf(x)的图象的一部分,则f(x)的极大值与极小值分别是().
A.f(1)与f(-1) B.f(-1)与f(1)
C.f(-2)与f(2) D.f(2)与f(-2)
解析 由图象知f(2)=f(-2)=0.x2时,y=xf(x)0,f(x)0,y=f(x)在(2,+)上单调递增;同理f(x)在(-,-2)上单调递增,在(-2,2)上单调递减,
y=f(x)的极大值为f(-2),极小值为f(2),故选C.
答案 C.设aR,函数f(x)=ex+ae-x的导函数是f(x),且f(x)是奇函数.若曲线y=f(x)的一条切线的斜率是,则切点的横坐标为()
A.ln2 B.-ln2
C. D.
解析 f(x)=ex-ae-x,这个函数是奇函数,因为函数f(x)在0处有定义,所以f(0)=0,故只能是a=1.此时f(x)=ex-e-x,设切点的横坐标是x0,则ex0-e-x0=,即2(ex0)2-3ex0-2=0,即(ex0-2)(2ex0+1)=0,只能是ex0=2,解得x0=ln2.正确选项为A.
A
5.设函数f(x)=ax2+bx+c(a,b,cR).若x=-1为函数f(x)ex的一个极值点,则下列图象不可能为y=f(x)的图象是().解析 若x=-1为函数f(x)ex的一个极值点,则易得a=c.因选项A、B的函数为f(x)=a(x+1)2,则[f(x)ex]=f(x)ex+f(x)(ex)=a(x+1)(x+3)ex,x=-1为函数f(x)ex的一个极值点,满足条件;选项C中,对称轴x=-0,且开口向下,a0,b0,f(-1)=2a-b0,也满足条件;选项D中,对称轴x=--1,且开口向上,a0,b2a,f(-1)=2a-b0,与图矛盾,故答案选D.
答案 D
.已知函数f(x)=x3+2bx2+cx+1有两个极值点x1,x2,且x1[-2,-1],x2[1,2],则f(-1)的取值范围是().
A. B.
C.[3,12] D.
解析 因为f(x)有两个极值点x1,x2,所以f(x)=3x2+4bx+c=0有两个根x1,x2,且x1[-2,-1],x2[1,2],所以即
画出可行域如图所示.因为f(-1)=2b-c,由图知经过点A(0,-3)时,f(-1)取得最小值3,经过点C(0,-12)时,f(-1)取得最大值12,所以f(-1)的取值范围为[3,12].
答案 C
二、填空题
.函数f(x)=x2-2ln x的最小值为________.
解析 由f(x)=2x-=0,得x2=1.又x0,所以x=1.因为01时f(x)0,所以当x=1时,f(x)取极小值(极小值唯一)也即最小值f(1)=1.
答案 1
.若f(x)=x3+3ax2+3(a+2)x+1有极大值和极小值,则a的取值范围________.
解析 f(x)=3x2+6ax+3(a+2),
由已知条件0,即36a2-36(a+2)0,
解得a-1,或a2.
答案 (-,-1)(2,+)
.已知函数f(x)=mx3+nx2的图象在点(-1,2)处的切线恰好与直线3x+y=0平行,若f(x)在区间[t,t+1]上单调递减,则实数t的取值范围是________.
解析 由题意知,点(-1,2)在函数f(x)的图象上,
故-m+n=2.
又f(x)=3mx2+2nx,则f(-1)=-3,
故3m-2n=-3.
联立解得:m=1,n=3,即f(x)=x3+3x2,
令f(x)=3x2+6x0,解得-20,
则[t,t+1][-2,0],故t-2且t+10,
所以t[-2,-1].
答案 [-2,-1]
.已知函数f(x)=+ln x,若函数f(x)在[1,+)上为增函数,则正实数a的取值范围为________.
解析 f(x)=+ln x,f(x)=(a0),
函数f(x)在[1,+)上为增函数,f(x)=0对x[1,+)恒成立,ax-10对x[1,+)恒成立,即a对x[1,+)恒成立,a1.
答案 [1,+)
三、解答题
.已知函数f(x)=ax3+bx2+cx在点x0处取得极大值5,其导函数y=f(x)的图象经过(1,0),(2,0)点,如图所示.(1)求x0的值;
(2)求a,b,c的值.
(1)由f(x)随x变化的情况
x (-,1) 1 (1,2) 2 (2,+) f(x) + 0 - 0 + 可知当x=1时f(x)取到极大值5,则x0=1
(2)f(x)=3ax2+2bx+c,a0
由已知条件x=1,x=2为方程3ax2+2bx+c=0,
的两根,因此解得a=2,b=-9,c=12.
.某商场销售某种商品的经验表明,该商品每日的销售量y(单位:千克)与销售价格x(单位:元/千克)满足关系式y=+10(x-6)2,其中30),且方程f(x)-9x=0的两根分别为1,4.
(1)当a=3且曲线y=f(x)过原点时,求f(x)的解析式;
(2)若f(x)在(-,+)内无极值点,求a的取值范围.
解 由f(x)=x3+bx2+cx+d得f(x)=ax2+2bx+c.
因为f(x)-9x=ax2+2bx+c-9x=0的两个根分别为1,4,
所以(*)
(1)当a=3时,由(*)式得
解得b=-3,c=12.又因为曲线y=f(x)过原点,
所以d=0.故f(x)=x3-3x2+12x.
(2)由于a0,所以f(x)=x3+bx2+cx+d在(-,+)内无极值点等价于f(x)=ax2+2bx+c0在(-,+)内恒成立.由(*)式得2b=9-5a,c=4a.
又=(2b)2-4ac=9(a-1)(a-9),
由得a[1,9].
即a的取值范围是[1,9].
.已知函数f(x)满足f(x)=f(1)ex-1-f(0)x+x2.
(1)求f(x)的解析式及单调区间;
(2)若f(x)x2+ax+b,求(a+1)b的最大值.
解 (1)由已知得f(x)=f(1)ex-1-f(0)+x.
所以f(1)=f(1)-f(0)+1,即f(0)=1.
又f(0)=f(1)e-1,所以f(1)=e.
从而f(x)=ex-x+x2.由于f(x)=ex-1+x,
故当x(-,0)时,f(x)
当x(0,+)时,f(x)0.
从而,f(x)在(-,0)上单调递减,在(0,+)上单调递增.
(2)由已知条件得ex-(a+1)xb.
(i)若a+10,则对任意常数b,当x0,且x时,可得ex-(a+1)x0,设g(x)=ex-(a+1)x,
则g(x)=ex-(a+1).
当x(-,ln(a+1))时,g(x)
当x(ln(a+1),+)时,g(x)0.
从而g(x)在(-,ln(a+1))上单调递减,在(ln(a+1),+)上单调递增.
故g(x)有最小值g(ln(a+1))=a+1-(a+1)ln(a+1).
所以f(x)x2+ax+b等价于ba+1-(a+1)ln(a+1).
因此(a+1)b(a+1)2-(a+1)2ln(a+1).
设h(a)=(a+1)2-(a+1)2ln(a+1),则
h(a)=(a+1)[1-2ln(a+1)].
所以h(a)在(-1,e-1)上单调递增,在(e-1,+)上单调递减,故h(a)在a=e-1处取得最大值.
从而h(a),即(a+1)b.
当a=e-1,b=时,式成立.故f(x)x2+ax+b.
综上得,(a+1)b的最大值为.
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