【文档说明】高考数学(文)刷题小卷练:10 Word版含解析(含答案).doc,共(10)页,137.000 KB,由MTyang资料小铺上传
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刷题小卷练10导数在函数中的综合应用小题基础练⑩一、选择题1.[2019·山东陵县一中月考]已知函数f(x)=x2ex,当x=[-1,1]时,不等式f(x)<m恒成立,则实数m的取值范围为()A.1e,+
∞B.1e,+∞C.[e,+∞)D.(e,+∞)答案:D解析:由f′(x)=ex(2x+x2)=x(x+2)ex,得当-1<x<0时,f′(x)<0,函数f(x)单调递减,当0<x<1时,f′(x)>0,函
数f(x)单调递增,且f(1)>f(-1),故f(x)max=f(1)=e,则m>e.故选D.2.函数f(x)=lnx+ax(a∈R)在区间[e-2,+∞)上有两个零点,则a的取值范围是()A.2e2,1eB.2e2,1eC.2e2,1e
D.1e2,2e答案:A解析:令f(x)=lnx+ax=0,x∈[e-2,+∞),得-a=xlnx.记H(x)=xlnx,x∈[e-2,+∞),则H′(x)=1+lnx,由此可知H(x)在[e-2,e-1]上单调递减
,在(e-1,+∞)上单调递增,且H(e-2)=-2e-2,H(e-1)=-e-1,当x→+∞时,H(x)→+∞,故当2e2≤a<1e时,f(x)在[e-2,+∞)上有两个零点,选A.3.函数f(x)的导函数f′(x)的图象
如图所示,那么f(x)的图象最有可能的是()答案:A解析:根据f′(x)的图象知,函数y=f(x)的极小值点是x=-2,极大值点为x=0,结合单调性知,选A.4.[2019·河南息县第一高级中学段测]函数f(x)=x3-3x-1,若对于区间(-3,2]上的任意x1,x2,都有|f(x
1)-f(x2)|≤t,则实数t的最小值是()A.20B.18C.3D.0答案:A解析:对于区间(-3,2]上的任意x1,x2,都有|f(x1)-f(x2)|≤t,等价于在区间(-3,2]上,f(x)max-f(x)min≤t.∵f(x)=
x3-3x-1,∴f′(x)=3x2-3=3(x-1)(x+1).∵x∈(-3,2],∴函数f(x)在[-3,-1],[1,2]上单调递增,在[-1,1]上单调递减,∴f(x)max=f(2)=f(-1)=1,f(x)min=f(-3
)=-19,∴f(x)max-f(x)min=20,∴t≥20,即实数t的最小值是20.5.[2019·南昌模拟]已知奇函数f′(x)是函数f(x)(x∈R)的导函数,若x>0时,f′(x)>0,则()A.f(0)>f(log32)>f
(-log23)B.f(log32)>f(0)>f(-log23)C.f(-log23)>f(log32)>f(0)D.f(-log23)>f(0)>f(log32)答案:C解析:因为f′(x)是奇函数,所以f(x)是偶函数.而|-log23|=log23>log22=1,0<log32<1,所以
0<log32<log23.又当x>0时,f′(x)>0,所以f(x)在(0,+∞)上是增函数,所以f(0)<f(log32)<f(log23),所以f(0)<f(log32)<f(-log23).6.[2019·四川双流中学必得分训练]若f(x)=x3-ax2+1在(1,3)上单调
递减,则实数a的取值范围是()A.(-∞,3]B.92,+∞C.3,92D.(0,3)答案:B解析:因为函数f(x)=x3-ax2+1在(1,3)上单调递减,所以f′(x)=3x2-2ax≤0在(1,3)上恒成立,即a≥32x在(1,3)上恒成立.因为32
<92,所以a≥92.故选B.7.[2019·海南八校联考]已知函数f(x)=3lnx-x2+a-12x在区间(1,3)上有最大值,则实数a的取值范围是()A.-12,5B.-12,112C.
12,112D.12,5答案:B解析:因为f′(x)=3x-2x+a-12,所以结合题意可得f′(x)=3x-2x+a-12在(1,3)上只有一个零点且单调递减,则问题转化为f′1>0,f′3<0,则a+12>0
,a-112<0,解得-12<a<112.故选B.8.[2019·南昌模拟]若函数f(x)=lnx+12x2-m+1mx在区间(0,2)内有且仅有一个极值点,则m的取值范围是()A.0,14∪[4,+∞)B.0,12∪[2,+∞)C.
0,12∪(2,+∞)D.0,14∪(4,+∞)答案:B解析:f′(x)=1x+x-m+1m,由f′(x)=0得(x-m)x-1m=0,∴x=m或x=1m.显然m>0.当且仅当0<m<2≤1m或0<1m<2≤m时,函
数f(x)在区间(0,2)内有且仅有一个极值点.若0<m<2≤1m,即0<m≤12,则当x∈(0,m)时,f′(x)>0,当x∈(m,2)时,f′(x)<0,函数f(x)有极大值点x=m.若0<1m<2≤m,即m≥2,则当x∈
0,1m时,f′(x)>0,当x∈1m,2时,f′(x)<0,函数f(x)有极大值点x=1m.综上,m的取值范围是0,12∪[2,+∞).故选B.二、非选择题9.[2018·江苏卷]若函数f(x)=2x3-ax2+1(a∈R)在(0,+∞)内
有且只有一个零点,则f(x)在[-1,1]上的最大值与最小值的和为________.答案:-3解析:f′(x)=6x2-2ax=2x(3x-a)(x>0).①当a≤0时,f′(x)>0,f(x)在(0,+∞)上递增,又f(0)=1,∴f(x)在(0,+∞)上无零点.②当a>0时,由f′(x)>0解
得x>a3,由f′(x)<0解得0<x<a3,∴f(x)在0,a3上递减,在a3,+∞上递增.又f(x)只有一个零点,∴fa3=-a327+1=0,∴a=3.此时f(x)=2x3-3x2+1,f′(x)=6
x(x-1),当x∈[-1,1]时,f(x)在[-1,0]上递增,在[0,1]上递减.又f(1)=0,f(-1)=-4,∴f(x)max+f(x)min=f(0)+f(-1)=1-4=-3.10.若函数f(x)=2ax3-6x2+7在(
0,2]内是减函数,则实数a的取值范围是________________.答案:(-∞,1]解析:因为f(x)=2ax3-6x2+7,所以f′(x)=6ax2-12x.又f(x)在(0,2]内是减函数,所以有f′(x)=6ax2-12x≤0在(0,2]上恒成立.即
a≤2x在(0,2]上恒成立.令g(x)=2x,而g(x)=2x在(0,2]上为减函数,所以g(x)min=g(2)=22=1,故a≤1.11.[2019·辽宁东北育才中学模拟]设函数f(x)=x3+(1+a)x2+ax有两个不同的极值点x1,x2,且对不等式f(x
1)+f(x2)≤0恒成立,则实数a的取值范围是______.答案:(-∞,-1]∪12,2解析:因为f(x1)+f(x2)≤0,故x31+x32+(1+a)(x21+x22)+a(x1+x2)≤0
,即(x1+x2)[(x1+x2)2-3x1x2]+(1+a)[(x1+x2)2-2x1x2]+a(x1+x2)≤0①.由于f′(x)=3x2+2(1+a)x+a,令f′(x)=0,得方程3x2+2(1+a)x
+a=0,因为Δ=4(a2-a+1)>0,故x1+x2=-231+a,x1x2=a3,代入不等式①,并化简得(1+a)(2a2-5a+2)≤0,解不等式得a≤-1或12≤a≤2.因此,当a≤-1或12≤a≤2时,不等式f
(x1)+f(x2)≤0恒成立,故答案为(-∞,-1]∪12,2.12.设函数f(x)=x2+1x,g(x)=xex,对任意x1,x2∈(0,+∞),不等式gx1k≤fx2k+1恒成立,则正数k的取值范围是________.答案:
12e-1,+∞解析:对任意x1,x2∈(0,+∞),不等式gx1k≤fx2k+1恒成立等价于gx1kmax≤fx2k+1min.∵x>0,∴f(x)=x2+1x=x+1x≥2,当且仅当x=1时取等号,∴f(x)min=
f(1)=2,即fx2k+1min=2k+1.g′(x)=ex-xexex2=1-xex,当0<x<1时,g′(x)>0,当x>1时,g′(x)<0,∴函数g(x)在区间(0,1)上单调递增,在区间(1,+∞)上单调递减,∴g(x)max=g(1)=1e,∴
gx1kmax=1ke,∴1ke≤2k+1,解得k≥12e-1.课时增分练⑩一、选择题1.若函数f(x)=2exln(x+a)-2+xex存在正的零点,则实数a的取值范围是()A.(-∞,e)B.(-∞,e)C.(e,+∞)D.e2,+∞答案:B解析:令f(x)=2ex
ln(x+a)-2+xex=0,可得ln(x+a)=1ex-x2,设g(x)=ln(x+a),h(x)=1ex-x2,则由函数f(x)=2exln(x+a)-2+xex存在正的零点,可得g(0)<h(0),即lna<1,解得a<e.2.[2019·河南商丘实验中学月考]
已知函数f(x)=x3+ax2+bx+a2在x=1处有极值10,则f(2)等于()A.11或18B.11C.18D.17或18答案:C解析:f′(x)=3x2+2ax+b,∴3+2a+b=0,1
+a+b+a2=10,b=-3-2a,a2-a-12=0,⇒a=4,b=-11,或a=-3,b=3.当a=-3,b=3时,f′(x)=3(x-1)2≥0,∴在x=1处不
存在极值.当a=4,b=-11时,f′(x)=3x2+8x-11=(3x+11)(x-1),∴x∈-113,1,f′(x)<0;x∈(1,+∞),f′(x)>0,符合题意.∴
a=4,b=-11.∴f(2)=8+16-22+16=18,故选C.3.[2019·河南驻马店月考]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()A.(-1,2
)B.(-∞,-3)∪(6,+∞)C.(-3,6)D.(-∞,-1)∪(2,+∞)答案:B解析:∵函数f(x)=x3+mx2+(m+6)x+1既存在极大值又存在极小值,且f′(x)=3x2+2mx+m+6,∴方程3x2+2mx+m+6=0有两个不同的实数解,∴Δ=4m2-12(m+6)>
0,解得m<-3或m>6,∴实数m的取值范围是(-∞,-3)∪(6,+∞).故选B.4.[2019·河北保定一中月考]函数f(x)=3+xlnx的单调递减区间是()A.1e,eB.0,1eC.-∞,1eD.
1e,+∞答案:B解析:函数f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=lnx+x·1x=lnx+1,令f′(x)=lnx+1<0,得0<x<1e.所以函数f(x)的单调递减区间为0,1e.故选B.5.已知定义域为{x|x≠0}的偶函数f(x),其导函数为f′(x),对任意正实
数x满足xf′(x)>-2f(x),若g(x)=x2f(x),则不等式g(x)<g(1)的解集是()A.(-∞,1)B.(-∞,0)∪(0,1)C.(-1,1)D.(-1,0)∪(0,1)答案:D解析:因为g(x)=x2f(x),所以g′(x)=x2f′(x)+2xf(x)=
x[xf′(x)+2f(x)],由题意知,当x>0时,xf′(x)+2f(x)>0,所以g′(x)>0,所以g(x)在(0,+∞)上单调递增,又f(x)为偶函数,则g(x)也是偶函数,所以g(x)=g(|x|),由g(x)
<g(1),得g(|x|)<g(1),所以|x|<1,x≠0,则x∈(-1,0)∪(0,1).故选D.6.[2019·河北内丘中学月考]设函数f(x)的导函数为f′(x),若f(x)为偶函数,且在(0,1)上存在极大值,则f′(x)的图象可能为()答案:
C解析:根据题意,f(x)为偶函数,则其导数f′(x)为奇函数,结合函数图象可以排除B,D.又由于函数f(x)在(0,1)上存在极大值,则其导数图象在(0,1)上存在零点,且零点左侧导数值符号为正,右侧导数值符号为负,结合选项可以排除A,只有C选项符合题意,故选C.7.[2019·辽宁鞍山一中模
拟]已知函数f(x)=x3-3x-1,在区间[-3,2]上的最大值为M,最小值为N,则M-N=()A.20B.18C.3D.0答案:A解析:对函数求导得f′(x)=3x2-3=3(x-1)(x+1),所以f(x)在x=-1两侧
先增后减,f(x)在x=1两侧先减后增,分别计算得f(-3)=-19,f(-1)=1,f(1)=-3,f(2)=1,所以M=1,N=-19,则M-N=1-(-19)=20.故选A.8.设f(x)=|lnx|,若函数g(x)=f(x)-ax在区间(0,4)上有三个零点,则实数a的取值范围是()
A.0,1eB.ln22,eC.0,ln22D.ln22,1e答案:D解析:令y1=f(x)=|lnx|,y2=ax,若函数g(x)=f(x)-ax在区间(0
,4)上有三个零点,则y1=f(x)=|lnx|与y2=ax的图象在区间(0,4)上有三个交点.由图象易知,当a≤0时,不符合题意;当a>0时,易知y1=|lnx|与y2=ax的图象在区间(0,1)上有一个交点,所以只需要y1=|l
nx|与y2=ax的图象在区间(1,4)上有两个交点即可,此时|lnx|=lnx,由lnx=ax,得a=lnxx.令h(x)=lnxx,x∈(1,4),则h′(x)=1-lnxx2,故函数h(x)在(1,e)上单调递增,在(e,4)上单调递减,h(e)
=lnee=1e,h(1)=0,h(4)=ln44=ln22,所以ln22<a<1e,故选D.二、非选择题9.[2019·山西怀仁一中模拟]已知函数f(x)的定义域为R,f(-1)=2,且对任意的x∈R,f′
(x)>2,则f(x)>2x+4的解集为________.答案:(-1,+∞)解析:令g(x)=f(x)-2x-4,则g′(x)=f′(x)-2>0,∴g(x)在R上为增函数,且g(-1)=f(-1)-2×(-1)-4=0.原不等式可转化
为g(x)>g(-1),解得x>-1,故原不等式的解集为(-1,+∞).10.[2019·陕西西安东方中学月考]已知函数f(x)=t3x3-32x2+2x+t在区间(0,+∞)上既有极大值又有极小值,则t的取值范围是__
______.答案:0,98解析:f′(x)=tx2-3x+2,由题意可得f′(x)=0在(0,+∞)上有两个不等实根,即tx2-3x+2=0在(0,+∞)上有两个不等实根,所以32t>0,Δ=9-8t>0,解得0<t<98.11.[201
8·全国卷Ⅱ]已知函数f(x)=13x3-a(x2+x+1).(1)若a=3,求f(x)的单调区间;(2)证明:f(x)只有一个零点.解析:(1)当a=3时,f(x)=13x3-3x2-3x-3,f′(x)=
x2-6x-3.令f′(x)=0,解得x=3-23或x=3+23.当x∈(-∞,3-23)∪(3+23,+∞)时,f′(x)>0;当x∈(3-23,3+23)时,f′(x)<0.故f(x)在(-∞,3-23
),(3+23,+∞)单调递增,在(3-23,3+23)单调递减.(2)证明:因为x2+x+1>0,所以f(x)=0等价于x3x2+x+1-3a=0.设g(x)=x3x2+x+1-3a,则g′(x)=x2x2+2x+3x2+x+12≥0,仅当x=0时
g′(x)=0,所以g(x)在(-∞,+∞)单调递增.故g(x)至多有一个零点,从而f(x)至多有一个零点.又f(3a-1)=-6a2+2a-13=-6a-162-16<0,f(3a+1)=13>0,故f(x)有一个零点.综上,f(x)只有一个零点.