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- 2021-05-13 发布
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课时作业(五十三) 导数与函数的单调性与极值
A 级
1.函数f(x)=(x-3)ex的单调递增区间是( )
A.(-∞,2) B.(0,3)
C.(1,4) D.(2,+∞)
2.(2012·陕西卷)设函数f(x)=+ln x,则( )
A.x=为f(x)的极大值点B.x=为f(x)的极小值点
C.x=2为f(x)的极大值点D.x=2为f(x)的极小值点
3.(2012·长春名校联考)已知定义在R上的函数f(x),其导函数f′(x)的大致图象如图所示,则下列叙述正确的是( )
A.f(b)>f(c)>f(d)B.f(b)>f(a)>f(e)
C.f(c)>f(b)>f(a)D.f(c)>f(e)>f(d)
4.(2012·长春市调研)若a>2,则函数f(x)=x3-ax2+1在(0,2)内零点的个数为( )
A.3 B.2
C.1 D.0
5.定义域为(-∞,0)∪(0,+∞)的偶函数f(x)在区间(0,+∞)上的图象如图所示,则不等式f(x)f′(x)>0的解集是( )
A.(-∞,0)∪(0,1)B.(-1,0)∪(1,+∞)
C.(-∞,-1)∪(1,+∞)D.(-1,0)∪(0,1)
6.(2012·枣庄模拟)若函数f(x)=在x=1处取得极值,则a=________.
7.已知函数f(x)=x3+mx2+(m+6)x+1既存在极大值又存在极小值,则实数m的取值范围是________.
8.(2012·长春模拟)已知函数f(x)=x3+3mx2+nx+m2在x=-1时有极值0,则m+n=________.
9.已知函数f(x)=aln x+x在区间[2,3]上单调递增,则实数a的取值范围是________.
10.已知函数f(x)=+ln x(a≠0,a∈R).求函数f(x)的极值和单调区间.
11.已知函数f(x)=ax2+bln x在x=1处有极值.
(1)求a,b的值;
(2)判断函数y=f(x)的单调性并求出单调区间.
B 级
1.(2012·重庆卷)设f(x)=aln x++x+1,其中a∈R,曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线垂直于y轴.
(1)求a的值;
(2)求函数f(x)的极值.
2.已知函数f(x)=-2x2+ln x,其中a为常数.
(1)若a=1,求函数f(x)的单调区间;
(2)若函数f(x)在区间[1,2]上为单调函数,求a的取值范围.
详解答案
课时作业(五十三)
A 级
1.D f′(x)=ex+(x-3)ex=(x-2)ex.由f′(x)>0得x>2.
2.D ∵f(x)=+ln x(x>0),∴f′(x)=-+.
由f′(x)=0解得x=2.当x>2时,f(x)>0,当x<2时,f(x)<0.
3.C 依题意得,当x∈(-∞,c)时,f′(x)>0;当x∈(c,e)时,f′(x)<0;当x∈(e,+∞)时,f′(x)>0.因此,函数f(x)在(-∞,c)上是增函数,在(c,e)上是减函数,在(e,+∞)上是增函数,又af(b)>f(a),选C.
4.C 依题意得f′(x)=x2-2ax,由a>2可知,f′(x)在x∈(0,2)时恒为负,即f(x)在(0,2)内单调递减,又f(0)=1>0,f(2)=-4a+1<0,因此f(x)在(0,2)内只有一个零点,故选C.
5.B f(x)图象如图
①当x>0,f′(x)>0,若f(x)·f′(x)>0,则只需f(x)>0,由图得x∈(1,+∞).
②当x<0,f′(x)<0,若f(x)·f′(x)>0,则只需f(x)<0,由图得x∈(-1,0).
综上,x∈(-1,0)∪(1,+∞).
6.解析: f′(x)=,f′(1)==0⇒a=3.
答案: 3
7.解析: f′(x)=3x2+2mx+m+6=0有两个不等实根,即Δ=4m2-12×(m+6)>0.∴m>6或m<-3.
答案: (-∞,-3)∪(6,+∞)
8.解析: ∵f′(x)=3x2+6mx+n,
∴由已知可得,
∴或,
当时,f′(x)=3x2+6x+3=3(x+1)2≥0恒成立与x=-1是极值点矛盾,
当时,f′(x)=3x2+12x+9=3(x+1)(x+3),
显然x=-1是极值点,符合题意,∴m+n=11.
答案: 11
9.解析: ∵f(x)=aln x+x,∴f′(x)=+1.
又∵f(x)在[2,3]上单调递增,∴+1≥0在x∈[2,3]上恒成立,
∴a≥(-x)max=-2,∴a∈[-2,+∞).
答案: [-2,+∞)
10.解析: 因为f′(x)=-+=,
令f′(x)=0,得x=1,
又f(x)的定义域为(0,+∞),
f′(x),f(x)随x的变化情况如下表:
x
(0,1)
1
(1,+∞)
f′(x)
-
0
+
f(x)
极小值
所以x=1时,f(x)的极小值为1.
f(x)的单调递增区间为(1,+∞),单调递减区间为(0,1).
11.解析: (1)f′(x)=2ax+.又f(x)在x=1处有极值.
∴即解之得a=且b=-1.
(2)由(1)可知f(x)=x2-ln x,其定义域是(0,+∞),
且f′(x)=x-=.
由f′(x)<0,得00,得x>1.
所以函数y=f(x)的单调减区间是(0,1).
单调增区间是(1,+∞).
B 级
1.解析: (1)因为f(x)=aln x++x+1,故f′(x)=-+.
由于曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线垂直于y轴,故该切线斜率为0,即f′(1)=0,从而a-+=0,解得a=-1.
(2)由(1)知f(x)=-ln x++x+1(x>0),
f′(x)=--+==.
令f′(x)=0,解得x1=1,x2=-
.
当x∈(0,1)时,f′(x)<0,故f(x)在(0,1)上为减函数;
当x∈(1,+∞)时,f′(x)>0,故f(x)在(1,+∞)上为增函数.
故f(x)在x=1处取得极小值f(1)=3.
2.解析: (1)若a=1时,f(x)=3x-2x2+ln x,定义域为(0,+∞),
f′(x)=-4x+3==(x>0).
当f′(x)>0,x∈(0,1)时,函数f(x)=3x-2x2+ln x单调递增.
当f′(x)<0,x∈(1,+∞)时,函数f(x)=3x-2x2+ln x单调递减.
故函数f(x)的单调递增区间为(0,1),
单调递减区间为(1,+∞).
(2)f′(x)=-4x+,
若函数f(x)在区间[1,2]上为单调函数,
即在[1,2]上,f′(x)=-4x+≥0或f′(x)=-4x+≤0,
即-4x+≥0或-4x+≤0在[1,2]上恒成立.
即≥4x-或≤4x-.
令h(x)=4x-,因为函数h(x)在[1,2]上单调递增,
所以≥h(2)或≤h(1),即≥或≤3,
解得a<0或0