江苏省2022高考数学二轮复习 专题五 函数、不等式与导数 5.3 小题考法—导数的简单应用达标训练(含解析)



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1、江苏省2022高考数学二轮复习 专题五 函数、不等式与导数 5.3 小题考法—导数的简单应用达标训练(含解析)
1.函数f(x)=xln x的单调减区间是________.
解析:由题意可知函数的定义域为(0,+∞),
且f′(x)=1+ln x,
令f′(x)=1+ln x<0,解得0 2、,+∞) .
答案:[2,+∞)
3.(2018·常州期末)已知函数f(x)=bx+ln x,其中b∈R.若过原点且斜率为k的直线与曲线y=f(x)相切,则k-b的值为________.
解析:设直线方程为y=kx,切点为A(x0,y0),
则有
从而有bx0+ln x0=kx0=bx0+1,解得x0=e,
所以k-b==.
答案:
4.抛物线f(x)=x2过点P的切线方程为________________.
解析:显然点P不在抛物线上,设此切线过抛物线上的点(x0,x).由f′(x)=2x知,此切线的斜率为2x0.又因为此切线过点P,6和点(x0,x),
所以=2x0,即 3、x-5x0+6=0,
解得x0=2或x0=3,
即切线过抛物线y=x2上的点(2,4)或点(3,9),
所以切线方程为y-4=4(x-2)和y-9=6(x-3),
即4x-y-4=0和6x-y-9=0.
答案:4x-y-4=0和6x-y-9=0
5.设a∈R,若函数f(x)=ex+ax(x∈R)有大于零的极值点,则a的取值范围是________.
解析:令f′(x)=ex+a=0,则ex=-a,x=ln(-a).
因为函数f(x)有大于零的极值点,所以ln(-a)>0,所以-a>1,即a<-1.
答案:(-∞,-1)
6.已知函数f(x)=x3+3x2-9x+1,若f(x) 4、在区间[k,2]上的最大值为28,则实数k的取值范围为________.
解析:由题意知f′(x)=3x2+6x-9,
令f′(x)=0,解得x=1或x=-3,
所以f′(x),f(x)随x的变化情况如下表:
x
(-∞,-3)
-3
(-3,1)
1
(1,+∞)
f′(x)
+
0
-
0
+
f(x)
极大值
极小值
又f(-3)=28,f(1)=-4,f(2)=3,f(x)在区间[k,2]上的最大值为28,所以k≤-3.
答案:(-∞,-3]
7.已知函数f(x)=x-1-(e-1)ln x,其中e为自然对数的底数,则满足f( 5、ex)<0的x的取值范围为________.
解析:由f′(x)=1-=0(x>0)得x=e-1.
当x∈(0,e-1)时,f′(x)<0,函数f(x)单调递减;
当x∈(e-1,+∞)时,函数f(x)单调递增.
又f(1)=f(e)=0,1 6、′(x)<0,即f(x)在[1,e]上单调递减,
所以f(x)min=f(e)=1-=4,解得m=-3e.
答案:-3e
9.若函数f(x)=mx2+ln x-2x在定义域内是增函数,则实数m的取值范围是________.
解析:因为f(x)的定义域为(0,+∞),所以f′(x)=2mx+-2=≥0在(0,+∞)上恒成立,所以二次函数g(x)=2mx2-2x+1在定义域(0,+∞)上必须大于等于0,所以解得m≥.
答案:
10.若a>0,b>0,且函数f(x)=4x3-ax2-2bx+2在x=1处有极值,若t=ab,则t的最大值为________.
解析:∵f(x)=4x3-ax 7、2-2bx+2,
∴f′(x)=12x2-2ax-2b.
又f(x)在x=1处取得极值,
∴f′(1)=12-2a-2b=0,即a+b=6,
∴t=ab=a(6-a)=-(a-3)2+9,
当且仅当a=b=3时,t取得最大值9.
答案:9
11.在曲线y=x-(x>0)上一点P(x0,y0)处的切线分别与x轴,y轴交于点A,B,O是坐标原点,若△OAB的面积为,则x0=________.
解析:因为y′=1+,切点P,x0>0,
所以切线斜率k=y′|x=x0=1+,
所以切线方程是y-=(x-x0).
令y=0,得x=,即A;
令x=0得y=-,即B.
所以S△OA 8、B=OA×OB=××==,
解得x0=.
答案:
12.已知函数f(x)=-x2+4x-3ln x在[t,t+1]上不单调,则t的取值范围是________.
解析:由题意知x>0,且f′(x)=-x+4-==-,
由f′(x)=0得函数f(x)的两个极值点为1,3,
则只要这两个极值点有一个在区间(t,t+1)内,函数f(x)在区间[t,t+1]上就不单调,
由t<1<t+1或t<3<t+1,得0<t<1或2<t<3.
答案:(0,1)∪(2,3)
13.已知函数f(x)=-xln x+ax在(0,e]上是增函数,函数g(x)=|ex-a|+,当x∈[0,ln 3]时,函数 9、g(x)的最大值M与最小值m的差为,则a的值为________.
解析:由题意可知f′(x)=-(ln x+1)+a≥0在(0,e]上恒成立,所以a≥ln x+1,即a≥2.
当2≤a<3时,g(x)=
g(x)在[0,ln a]上单调递减,在[ln a,ln 3]上单调递增,因为g(0)-g(ln 3)=a-1+-=2a-4≥0,所以g(0)≥g(ln 3),
所以M-m=g(0)-g(ln a)=a-1=,
解得a=;
当a≥3时,g(x)=a-ex+,
g(x)在[0,ln 3]上递减,
所以M-m=g(0)-g(ln 3)=2≠,舍去.
故a=.
答案:
14.若 10、函数f(x)=(a∈R)在区间[1,2]上单调递增,则实数a的取值范围是________.
解析:设g(x)=-,因为f(x)=|g(x)|在区间[1,2]上单调递增,所以g(x)有两种情况:
①g(x)≤0且g(x)在区间[1,2]上单调递减.
又g′(x)=,所以g′(x)=≤0在区间[1,2]上恒成立,且g(1)≤0.
所以无解.
②g(x)≥0且g(x)在区间[1,2]上单调递增,即g′(x)=≥0在区间[1,2]上恒成立,且g(1)≥0,
所以解得a∈.
综上,实数a的取值范围为.
答案:
B组——力争难度小题
1.设函数f(x)=ln x-ax2-bx,若x=1 11、是f(x)的极大值点,则a的取值范围为________.
解析:f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=-ax-b,
由f′(1)=0,得b=1-a.
∴f′(x)=-ax+a-1=
=-.
①若a≥0,当0<x<1时,f′(x)>0,f(x)单调递增;
当x>1时,f′(x)<0,f(x)单调递减;
所以x=1是f(x)的极大值点.
②若a<0,由f′(x)=0,得x=1或x=-.
因为x=1是f(x)的极大值点,
所以->1,解得-1<a<0.
综合①②,得a的取值范围是(-1,+∞).
答案:(-1,+∞)
2.(2018·苏北四市期末)在平面直角坐标系xO 12、y中,曲线C:xy=上任意一点P到直线l:x+y=0的距离的最小值为________.
解析:设过曲线C:xy=上任意一点P的切线与直线l:x+y=0平行.
因为y′=-,所以y′|x=x0=-=-,
解得x0=±.
当x0=时,P(,1)到直线l:x+y=0的距离d==;
当x0=-时,P(-,-1)到直线l:x+y=0的距离d==,
所以曲线C:xy=上任意一点到直线l:x+y=0的距离的最小值为.
答案:
3.设函数f(x)=g(x)=f(x)-b.若存在实数b,使得函数g(x)恰有3个零点,则实数a的取值范围为________.
解析:对于函数y=,y′=,由y′> 13、0,得x<2;由y′<0,得x>2,
所以y=在(-∞,2]上单调递增,在[2,+∞)上单调递减,极大值为,当x→+∞时,y→0.
先不考虑a,作出y=和y=-x-1的图象如图所示.只有当b∈时,直线y=b与曲线y=和直线y=-x-1共有三个公共点.
因为直线y=与直线y=-x-1的交点为.
所以当a∈时,存在直线y=b与曲线y=f(x)恰有三个公共点.
答案:
4.曲线y=-(x<0)与曲线y=ln x公切线(切线相同)的条数为________.
解析:令公切线与曲线f(x)=-切于点A(x1<0),与曲线g(x)=ln x切于点B(x2,ln x2)(x2>0).因为f′( 14、x)=,g′(x)=,所以=,即x2=x.又kAB==,所以=,所以2x1ln(-x1)=x1-2.令-x1=t>0,所以-2tln t=-t-2,即2tln t=t+2(t>0),所以ln t=+(t>0),画出函数y=ln t与y=+的图象如图所示,在(0,+∞)上只有一解,所以公切线只有一条.
答案:1
5.已知函数f(x)=若对于∀t∈R,f(t)≤kt恒成立,则实数k的取值范围是________.
解析:令y=x3-2x2+x,x<1,则y′=3x2-4x+1=(x-1)(3x-1),
令y′>0,即(x-1)(3x-1)>0,
解得x<或x>1.
又因为x<1,所以x< 15、.
令y′<0,得 16、
解析:f′(x)=+(e-a)=(x>0),
当e-a≥0,即a≤e时,f(eb)=(e-a)eb>0,显然f(x)≤0不恒成立.
当e-a<0,即a>e时,当x∈时,f′(x)>0,f(x)为增函数;当x∈时,f′(x)<0,f(x)为减函数,
所以f(x)max=f=-ln(a-e)-b-1.
由f(x)≤0恒成立,得f(x)max≤0,
所以b≥-ln(a-e)-1,所以得≥.
设g(x)=(x>e),
g′(x)==.
由于y=+ln(x-e)为增函数,且当x=2e时,g′(x)=0,所以当x∈(e,2e)时,g′(x)<0,g(x)为减函数;当x∈(2e,+∞)时,g′(x)>0,g(x)为增函数,所以g(x)min=g(2e)=-,所以≥-,当a=2e,b=-2时,取得最小值-.
答案:-
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