函数与导数综合演练(B卷)答案与提示

2019-05-13 09:42
关键词:综上极小值极大值

一、选择题

1.【答案】B

提示:求出导函数由于函数f(x)=k x-l nx在区间(2,+∞)上单调递增,因此在区间(2,+∞)上恒成立,解得选B。

2.【答案】A

提示:函数f(x)=ex-l n(x+a)(a∈R),则

3.【答案】A

提示:设则g'(x)=函数g(x)是R上的减函数。因为函数f(x+3)是偶函数,所以f(-x+3)=f(x+3),函数关于x=3对称,f(0)=f(6)=1。不等式f(x)>ex等价于g(x)>1,即g(x)>g(0),x<0。不等式f(x)>ex的解集为(-∞,0)。选A。

4.【答案】C

提示:y'=3x2+2x-1=(3x-1)(x+1)。令y'>0,解得或x<-1。再令y'<0,解得所以x=-1,x=分别是函数的极大值点和极小值点。因为-1,所以f(x)在[-2,1]上的最小值为-1,选C。

5.【答案】A

提示:由,可知,解得选A。

6.【答案】C

提示:函数在x=1处有极值,说明函数在x=1处的导数为0。因为f'(x)=3x2+2a x+b,所以f'(1)=3+2a+b=0。又因为f(1)=1+a+b+a2=10,所以联立上式可求得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处无极值,所以解析式为f(x)=x3+4x2-11x+16。f(2)=18,选C。

7.【答案】B

提示:构造函数求出导数由于∀x∈R,总有(2-x)f(x)+x f'(x)<0,所以当x>0时,g'(x)<0,函数g(x)递减;当x<0时,g'(x)>0,函数g(x)递增。因此,g(x)<g(0)=0,即恒成立,所以f(x)<0恒成立,选B。

8.【答案】D

提示:函数的导数y'=恒有解,则a≠0,Δ=4a2+4a≥0,解得a≤-1或a>0。检验知:当a=-1时无极值点,所以a<-1或a>0,选D。

9.【答案】D

提示:由于函数f(x)=x3-2x2+a x+3在[1,2]上单调递增,所以f'(x)=3x2-所以f(x)<ex等价于4x+a≥0在[1,2]上恒成立。二次函数的对称轴为则f'(x)在[1,2]上单调递增,f'(x)min=f'(1)=-1+a≥0,解得a≥1,选D。

10.【答案】D

提示:由3x+a(2y-4 ex)(l ny-l nx)=0,得令则t>0,3+2a(t-2 e)l nt=0,即(t-2 e)l nt有解。设g(t)=(t-2 e)l nt,则为增函数。因为g'(e)=,所以当t>e时,g'(t)>0;当0<t<e时,g'(t)<0。即当t=e时,函数g(t)取得极小值g(e)=-e。即g(t)≥g(e)=-e。若(t-2 e)l n有解,则即a<0或选D。

11.【答案】D

提示:0)。令f'(x)>0,解得x>2;令f'(x)<0,解得0<x<2。f(x)在(0,2)上递减,在(2,+∞)上递增,x=2是函数的极小值点,选D。

12.【答案】A

提示:令其导数g'(x)=由∀x∈R都有f'(x)>f(x),则有g'(x)>0,即函数g(x)在R上为增函数。又f(1)=e,则即g(x)<g(1),x<1。因此,不等式f(x)<ex的解集为(-∞,1),选 A。

13.【答案】B

提示:令f(x)-a x2+1,则f'(x)=x2-2a x。因为a>2,所以当x∈(0,2)时,f'(x)<0,即f(x)在(0,2)上为减函数。又故函数在(0,2)上有且只有一零点,即方程在(0,2)上恰好有1个根,选B。

14.【答案】D

提示:根据导数函数图像可判断f(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减。由△A B C为锐角三角形,得所以s i nA<1,即0<c o sB<s i nA<1,f(s i nA)>f(c o sB),选D。

15.【答案】D

提示:因为函数f(x)=ex(s i nxc o s

x),所以f'(x)=2 exs i nx。令f'(x)=0,可得x=kπ(k∈z)。当x∈(2kπ,2kπ+π)时,f'(x)>0,函数单调递增;当x∈(2kπ+π,2kπ+2 π)时,f'(x)<0,函数单调递减。故当x=2kπ+π时,函数f(x)取得极大值,此时f(2kπ+π)=e2kπ+π[s i n(2kπ+π)-c o s(2kπ+π)]=e2kπ+π。又0≤x≤2019 π,所以函数f(x)的各极大值之和为eπ+e3π+e5π选D。

16.【答案】C

提示:由g(x)=g'(1)ex-1-g(0)x+得g'(x)=g'(1)ex-1-g(0)+x。则g'(1)=g'(1)-g(0)+1,解得g(0)=1。

又g(0)=g'(1)e-1,解得g'(1)=e。

17.【答案】A

提示:问题转化为对x∈(0,+∞)恒成立。令则令g'(x)>0,解得x>e2;令g'(x)<0,解得0<x<e2。故g(x)在(0,e2)上递减,在(e2,+∞)上递增,g(x)的最小值是故k≤1-选A。

18.D

19.C

二、填空题

20.【答案】e

提示:由函数的解析式可得f'(x)=则f'(1)=e,即f'(1)的值为e。

21.【答案】-3

提示:y'=ex(a x+a+1),则f'(0)=a+1=-2,所以a=-3。

22.【答案】-3

提示:由f'(x)=6x2-2a x=0,得x=0或因为函数f(x)在(0,+∞)上有且仅有一个零点,且f(0)=1,所以因此解得a=3。从而函数f(x)=2x3-3x2+1在[-1,0]上单调递增,在[0,1]上单调递减,所以f(x)max=f(0)=1。又f(-1)=-4,f(1)=0,所以f(x)min=-4,f(x)max+f(x)min=-3。

三、解答题

23.(1)因为f(x)=[a x2-(4a+1)x+4a+3]ex,所以f'(x)=[a x2-(2a+1)x+2]ex,f'(1)=(1-a)e。由题设知f'(1)=0,则(1-a)e=0,解得a=1。此时f(1)=3 e≠0,所以a的值为1。

(2)由(1)得f'(x)=[a x2-(2a+1)x+2]ex=(a x-1)(x-2)ex。

综上可知,a的取值范围是

24.(1)由得f'(x)则f'(0)=2,也即曲线y=f(x)在点(0,-1)处的切线斜率为2,所求切线方程为y=2x-1。

因为a≥1,所以

令f'(x)=0,则或x=2。

所以函数f(x)在和(2,+∞)上单调递减,在上单调递增。

①当x≥2时,a x2+x-1>0,ex>0,所以f(x)>0,f(x)+e≥0。

②当x<2时,f(x)在上单调递减,在上单调递增。

因为a≥1,所以可知

因此,当x<2时

综上可知,当a≥1时,f(x)+e≥0。

25.(1)①由当-2≤a≤2时,Δ≤0,f'(x)≤0,此时f(x)在(0,+∞)上为单调递减。

②当Δ>0时,a<-2或a>2,此时方程x2-a x+1=0两根为当a<-2时,此时两根均为负,所以f'(x)在(0,+∞)上单调递减。当a>2 时,Δ>0,此 时f(x)在上 单 调 递 减,f(x)在上单调递增,f(x)在上单调递减。

综上可得,a≤2时,f(x)在(0,+∞)上单调递减;a>2时,f(x)在上单调递减,f(x)在上单调递增。

(2)由(1)可得,x2-a x+1=0两根x1,x2则a>2,且x1+x2=a,x1x2=1。令0<x1<x2,则

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