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- 2021-06-16 发布
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第 13 课时 导数的应用习题课
限时:45 分钟 总分:100 分
一、选择题(每小题 6 分,共 36 分)
1.函数 y=xlnx 的单调递减区间是( D )
A.(-∞,e-1) B.(e-1,+∞)
C.(e,+∞) D.(0,e-1)
解析:y′=1+lnx,由 y′<0 得 x0,所以函数的递
减区间是(0,e-1).
2.设函数 f(x)=xex,则( D )
A.x=1 为 f(x)的极大值点
B.x=1 为 f(x)的极小值点
C.x=-1 为 f(x)的极大值点
D.x=-1 为 f(x)的极小值点
解析:求导得 f′(x)=ex+xex=ex(x+1),令 f′(x)=ex(x+1)=0,
解得 x=-1,易知 x=-1 是函数 f(x)的极小值点.
3.设 f′(x)是函数 f(x)的导函数,y=f′(x)的图象如图所示,则
y=f(x)的图象最有可能是( C )
解析:由 y=f′(x)的图象知,当 x∈(-∞,0)时,f′(x)>0,f(x)
为增函数;当 x∈(0,2)时,f′(x)<0,f(x)为减函数;当 x∈(2,+∞)
时,f′(x)>0,f(x)为增函数.只有 C 符合题意,故选 C.
4.若 f(x)=-1
2x2+bln(x+2)在(-1,+∞)上是减函数,则 b 的
取值范围是( C )
A.[-1,+∞) B.(-1,+∞)
C.(-∞,-1] D.(-∞,-1)
解析:因为 f′(x)=-x+ b
x+2(x>-2),且 f(x)在(-1,+∞)上是
减函数,所以在(-1,+∞)上恒有 f′(x)=-x+ b
x+2
≤0 成立,即
b≤x(x+2)恒成立,又因为 x(x+2)=(x+1)2-1>-1,所以 b≤-1.
该题易错点是将 f′(x)<0 当作 f(x)为减函数的充要条件,从而错选 D.
5.若函数 y=f(x)满足 xf′(x)>-f(x)在 R 上恒成立,且 a>b,则
( B )
A.af(b)>bf(a) B.af(a)>bf(b)
C.af(a)-f(x)得 xf′(x)+f(x)>0,即函数 F(x)=xf(x)在
R 上为增函数,由 a>b,得 af(a)>bf(b).
6.若函数 f(x)=x3-12x 在区间(k-1,k+1)上不是单调函数,则
实数 k 的取值范围是( B )
A.k≤-3 或-1≤k≤1 或 k≥3
B.-30 得函数的单调增区间是(-∞,
-2)和(2,+∞),由 f′(x)<0 得函数的单调减区间是(-2,2),由于函
数在(k-1,k+1)上不是单调函数,所以有 k-1<-20,b>0,且函数 f(x)=4x3-ax2-2bx-2 在 x=1 处有极
值,则 ab 的最大值为 9.
解析:f′(x)=12x2-2ax-2b,由题意知 f′(1)=12-2a-2b=0,
即 a+b=6,所以 6=a+b≥2 ab,即 ab≤9 当且仅当 a=b=3 时取
等号.故 ab 的最大值为 9.
三、解答题(共 46 分,写出必要的文字说明、计算过程或演算步
骤)
10.(15 分)已知 f(x)=x3-3
2x2-3x+1,设 g(x)=f′x
ex
,求函数
g(x)的极值.
解:f′(x)=3x2-3x-3,
所以 g(x)=3x2-3x-3
ex
,
g′(x)=-3x2+9x
ex
,
令 g′(x)=0,得 x1=0,x2=3.
当 x 变化时,g′(x),g(x)的变化情况如下表:
x (-∞,0) 0 (0,3) 3 (3,+∞)
g′(x) - 0 + 0 -
g(x) g(0) g(3)
于是函数 g(x)在(-∞,0)上单调递减,在(0,3)上单调递增,在(3,
+∞)上单调递减.
所以函数 g(x)在 x=0 处取得极小值 g(0)=-3,在 x=3 处取得极
大值 g(3)=15e-3.
11.(15 分)设函数 f(x)=x+ax2+blnx,曲线 y=f(x)过 P(1,0),且
在 P 点处的切线斜率为 2.
(1)求 a,b 的值;
(2)证明:f(x)≤2x-2.
解:(1)f′(x)=1+2ax+b
x.
由已知条件得 f1=0,
f′1=2, 即 1+a=0,
1+2a+b=2,
解得 a=-1,
b=3.
(2)证明:f(x)的定义域为(0,+∞),
由(1)知 f(x)=x-x2+3lnx,
设 g(x)=f(x)-(2x-2)=2-x-x2+3lnx,
则 g′(x)=-1-2x+3
x
=-x-12x+3
x .
当 00;
当 x>1 时,g′(x)<0.
所以 g(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,
因此,函数 g(x)在 x=1 处取得最大值,
而 g(1)=0,故当 x>0 时,g(x)≤0,即 f(x)≤2x-2.
12.(16 分)已知函数 f(x)=2lnx-x2+ax(a∈R).
(1)当 a=2 时,求 f(x)的图象在 x=1 处的切线方程;
(2)若函数 g(x)=f(x)-ax+m 在
1
e
,e 上有两个零点,求实数 m
的取值范围.
解:(1)当 a=2 时,f(x)=2lnx-x2+2x,f′(x)=2
x
-2x+2,
切点坐标为(1,1),切线的斜率 k=f′(1)=2,则切线方程为 y-1
=2(x-1),即 y=2x-1.
(2)g(x)=2lnx-x2+m,
则 g′(x)=2
x
-2x=-2x+1x-1
x .
∵x∈
1
e
,e ,∴当 g′(x)=0 时,x=1.
当1
e0;
当 10
g
1
e =m-2-1
e2≤0
,解得 1