2016高考數學專項練習:導數的綜合應用
一、選擇題
1.設f(x),g(x)分別是定義在R上的奇函數和偶函數,當x<0時,f′(x)g(x)+f(x)g′(x)>0且g(3)=0,則不等式f(x)g(x)<0的解集是( )
A.(-3,0)(3,+∞) B.(-3,0)(0,3)
C.(-∞,-3)(3,+∞) D.(-∞,-3)(0,3)
答案:D 解題思路:因為f(x),g(x)分別是定義在R上的奇函數和偶函數,所以h(x)=f(x)g(x)為奇函數,當x<0時,h′(x)=f′(x)g(x)+f(x)g′(x)>0,所以h(x)在(-∞,0)為單調增函數,h(-3)=-h(3)=0,所以當x<0時,h(x)<0=h(-3),解得x<-3,當x<0時,h(x)>0,解得-30時h(x)<0的x的取值范圍為(0,3),故選D.
2.若f(x)=x2-2x-4ln x,不等式f′(x)>0的解集記為p,關于x的不等式x2+(a-1)x-a>0的解集記為q,且p是q的充分不必要條件,則實數a的取值范圍是( )
A.(-2,-1] B.[-2,-1]
C. D.[-2,+∞)
答案:D 解題思路:對于命題p: f(x)=x2-2x-4ln x, f′(x)=2x-2-=,
由f′(x)>0,得 x>2.由p是q的充分不必要條件知,命題p的解集(2,+∞)是命題q不等式解集的子集,對于命題q:x2+(a-1)x-a>0(x+a)(x-1)>0,當a≥-1時,解集為(-∞,-a)(1,+∞),顯然符合題意;當a<-1時,解集為(-∞,1)(-a,+∞),則由題意得-2≤a<-1.綜上,實數a的取值范圍是[-2,+∞),故選D.
3.已知定義在R上的函數f(x),g(x)滿足=ax,且f′(x)g(x)
A.7 B.6 C.5 D.4
答案:B 解題思路:由f′(x)g(x)
4.(河南適應測試)已知函數f(x)是定義在R上的奇函數,且當x(-∞,0]時,f(x)=e-x-ex2+a,則函數f(x)在x=1處的切線方程為( )
A.x+y=0 B.ex-y+1-e=0
C.ex+y-1-e=0 D.x-y=0
答案:B 命題立意:本題考查了函數的奇偶性及函數的導數的應用,難度中等.
解題思路: 函數f(x)是R上的奇函數,
f(x)=-f(-x),且f(0)=1+a=0,得a=-1,設x>0,則-x<0,則f(x)=-f(-x)=-(ex-ex2-1)=-ex+ex2+1,且f(1)=1,求導可得f′(x)=-ex+2ex,則f′(1)=e,
f(x)在x=1處的切線方程y-1=e(x-1),即得ex-y+1-e=0,故應選B.
易錯點撥:要注意函數中的隱含條件的挖掘,特別是一些變量的值及函數圖象上的特殊點,避免出現遺漏性錯誤.
5.設二次函數f(x)=ax2-4bx+c,對x∈R,恒有f(x)≥0,其導數滿足f′(0)<0,則的最大值為( )
A. B. C.0 D.1
答案:C 解題思路:本題考查基本不等式的應用.因為f(x)≥0恒成立,所以a>0且Δ=16b2-4ac≤0.又因為f′(x)=2ax-4b,而f′(0)<0,所以b>0,則==2-,又因4a+c≥2≥8b,所以≥2,故≤2-2=0,當且僅當4a=c,ac=4b2,即當a=b,c=4b時,取到最大值,其值為0.
技巧點撥:在運用均值不等式解決問題時,一定要注意“一正二定三等”,特別是要注意等號成立的條件是否滿足.
6.已知函數f′(x),g′(x)分別是二次函數f(x)和三次函數g(x)的導函數,它們在同一坐標系下的圖象如圖所示,設函數h(x)=f(x)-g(x),則( )
A.h(1)
B.h(1)
C.h(0)
D.h(0)
答案:D 解題思路:本題考查函數及導函數的圖象.取特殊值,令f(x)=x2,g(x)=x3,則h(0)
二、填空題
7.對于三次函數f(x)=ax3+bx2+cx+d(a≠0),給出定義:設f′(x)是函數y=f(x)的導數,f″(x)是f′(x)的導數,若方程f″(x)=0有實數解x0,則稱點(x0,f(x0))為函數y=f(x)的“拐點”.某同學經過探究發現:任何一個三次函數都有“拐點”;任何一個三次函數都有對稱中心,且“拐點”就是對稱中心.根據這一發現,則函數f(x)=x3-x2+3x-的對稱中心為________.
答案: 解題思路:由f(x)=x3-x2+3x-,得f′(x)=x2-x+3,f″(x)=2x-1,由f″(x)=0,解得x=,且f=1,所以此函數的對稱中心為.
8.設函數f(x)=(x+1)ln(x+1).若對所有的x≥0都有f(x)≥ax成立,則實數a的取值范圍為________.
答案:(-∞,1] 解題思路:令g(x)=(1+x)ln(1+x)-ax,對函數g(x)求導數g′(x)=ln(1+x)+1-a,令g′(x)=0,解得x=ea-1-1.
當a≤1時,對所有x≥0,g′(x)≥0,所以g(x)在[0,+∞)上是增函數.
又g(0)=0,所以對x≥0,有g(x)≥0,
即當a≤1時,對于所有x≥0,都有f(x)≥ax.
當a>1時,對于0
又g(0)=0,所以對0
所以,當a>1時,不是對所有的x≥0都有f(x)≥ax成立.
綜上,a的取值范圍為(-∞,1].
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