2020高考数学一轮复习第四单元导数及其应用学案文 下载本文

2019年

解析:选C y′=6x2-6x,

由y′=6x2-6x>0,可得x>1或x<0, 即单调增区间是(-∞,0),(1,+∞). 由y′=6x2-6x<0,可得0

即单调减区间是(0,1),所以函数在x=0处取得极大值0,在x=1处取得极小值-1.

4.若f(x)=-x2+mln x在(1,+∞)是减函数,则m的取值范围是( )

A.[1,+∞) C.(-∞,1] B.(1,+∞) D.(-∞,1)

解析:选C 由题意,f′(x)=-x+≤0在(1,+∞)上恒成立,即m≤x2在(1,+∞)上恒成立,又因为x2>1,所以m≤1.

5.函数f(x)=(x-3)ex的单调递增区间是( )

A.(-∞,2) C.(1,4) B.(0,3) D.(2,+∞)

解析:选D 依题意得f′(x)=(x-3)′ex+(x-3)(ex)′=(x-2)ex,令f′(x)>0,解得x>2,∴f(x)的单调递增区间是(2,+∞).故选D.

6.已知函数f(x)=x(x-m)2在x=1处取得极小值,则实数m=( )

A.0 C.2 B.1 D.3

解析:选B f(x)=x(x2-2mx+m2)=x3-2mx2+m2x,所以f′(x)=3x2-4mx+m2=(x-m)(3x-m).由f′(1)=0可得m=1或m=3.当m=3时,f′(x)=3(x-1)(x-3),当13时,f′(x)>0,此时在x=1处取得极大值,不合题意,∴m=1,此时f′(x)=(x-1)(3x-1),当1时,f′(x)>0,此时在x=1处取得极小值.选B.

7.已知曲线y=-3ln x的一条切线的斜率为,则切点的横坐标为( ) A.3 B.2 C.1 D.2

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2019年

解析:选A 已知曲线y=-3ln x(x>0)的一条切线的斜率为,由y′=x-=,得x=3,故选A.

8.若函数f(x)=的值域为[0,+∞),则实数a的取值范围是( ) A.[2,3] C.(-∞,2]

B.(2,3] D.(-∞,2)

解析:选A 当x≤0时,0≤f(x)=1-2x<1; 当x>0时,f(x)=x3-3x+a,f′(x)=3x2-3, 当x∈(0,1)时,f′(x)<0,f(x)单调递减, 当x∈(1,+∞)时,f′(x)>0,f(x)单调递增,

所以当x=1时,函数f(x)取得最小值f(1)=1-3+a=a-2.由题意得0≤a-2≤1,解得2≤a≤3,选A.

二、填空题

9.若函数f(x)=x+aln x不是单调函数,则实数a的取值范围是________. 解析:由题意知f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=1+,要使函数f(x)=x+aln x不是单调函数,则需方程1+=0在(0,+∞)上有解,即x=-a,∴a<0.

答案:(-∞,0)

10.已知函数f(x)=ln x-f′(-1)x2+3x-4,则f′(1)=________. 解析:∵f′(x)=-2f′(-1)x+3, ∴f′(-1)=-1+2f′(-1)+3,

∴f′(-1)=-2,∴f′(1)=1+4+3=8. 答案:8

11.已知函数f(x)的图象在点M(1,f(1))处的切线方程是y=x+3,则f(1)+f′(1)=________.

解析:由题意知f′(1)=,f(1)=×1+3=, ∴f(1)+f′(1)=+=4. 答案:4

12.已知函数g(x)满足g(x)=g′(1)ex-1-g(0)x+x2,且存在实数x0,使得

2019年

不等式2m-1≥g(x0)成立,则实数m的取值范围为________.

解析:g′(x)=g′(1)ex-1-g(0)+x, 令x=1时,得g′(1)=g′(1)-g(0)+1, ∴g(0)=1,g(0)=g′(1)e0-1=1, ∴g′(1)=e,

∴g(x)=ex-x+x2,g′(x)=ex-1+x, 当x<0时,g′(x)<0,当x>0时,g′(x)>0, ∴当x=0时,函数g(x)取得最小值g(0)=1. 根据题意得2m-1≥g(x)min=1,∴m≥1. 答案:[1,+∞) 三、解答题

13.已知函数f(x)=x++b(x≠0),其中a,b∈R.

(1)若曲线y=f(x)在点P(2,f(2))处的切线方程为y=3x+1,求函数f(x)的解析式;

(2)讨论函数f(x)的单调性;

(3)若对于任意的a∈,不等式f(x)≤10在上恒成立,求实数b的取值范围. 解:(1)f′(x)=1-(x≠0),

由已知及导数的几何意义得f′(2)=3,则a=-8.

由切点P(2,f(2))在直线y=3x+1上可得-2+b=7,解得b=9,所以函数f(x)的解析式为f(x)=x-+9.

(2)由(1)知f′(x)=1-(x≠0).

当a≤0时,显然f′(x)>0,这时f(x)在(-∞,0),(0,+∞)上是增函数. 当a>0时,令f′(x)=0,解得x=±,

当x变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下表:

(-∞,-x a) -a 0 极大值 (-a,0) - (0,a) - a 0 极小值 (a,+∞) + f′(x) f(x)

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所以当a>0时,f(x)在(-∞,-),(,+∞)上是增函数,在(-,0),(0,)上是减函数.

(3)由(2)知,对于任意的a∈,不等式f(x)≤10在上恒成立等价于即对于任意的a∈成立,从而得b≤,

所以实数b的取值范围是.

14.已知函数f(x)=+-ln x-,其中a∈R,且曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线垂直于直线y=x.

(1)求a的值;

(2)求函数f(x)的单调区间与极值.

解:(1)对f(x)求导,得f′(x)=--(x>0),由f(x)在点(1,f(1))处的切线垂直于直线y=x,

知f′(1)=--a=-2,解得a=. (2)由(1)知f(x)=+-ln x-, 则f′(x)=,

令f′(x)=0,解得x=-1或x=5.

因为x=-1不在f(x)的定义域(0,+∞)内,故舍去. 当x∈(0,5)时,f′(x)<0,故f(x)在(0,5)内为减函数;

当x∈(5,+∞)时,f′(x)>0,故f(x)在(5,+∞)内为增函数. 由此知函数f(x)在x=5时取得极小值f(5)=-ln 5,无极大值. 高考研究课(一)

导数运算是基点、几何意义是重点 [全国卷5年命题分析]

考点 导数的几何意义 考查频度 5年8考 导数的运算 考查角度 求切线、已知切线求参数、求切点坐标 [典例] (1)(2018·惠州模拟)已知函数f(x)=cos x,则f(π)+f′=( ) A.-

B.-π2 1