文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › 导数及其应用测试题有详细答案

导数及其应用测试题有详细答案

导数及其应用测试题有详细答案
导数及其应用测试题有详细答案

《导数及其应用》

一、选择题

1.0()0f x '=是函数()f x 在点0x 处取极值的:

A .充分不必要条件

B .必要不充分条件

C .充要条件

D .既不充分又不必要条件 2、设曲线2

1y x =+在点))(,(x f x 处的切线的斜率为()g x ,则函数()cos y g x x =的部分图象可以为

A. B. C. D.

3.在曲线y =x 2上切线的倾斜角为π

4

的点是( )

A .(0,0)

B .(2,4) C.? ??

??14,116

D.? ??

??12,14 4.若曲线y =x 2+ax +b 在点(0,b )处的切线方程是x -y +1=0,则( )

A .a =1,b =1

B .a =-1,b =1

C .a =1,b =-1

D .a =-1,b =-1 5.函数f (x )=x 3+ax 2+3x -9,已知f (x )在x =-3时取得极值,则a 等于( )

A .2

B .3

C .4

D .5

6. 已知三次函数f (x )=1

3x 3-(4m -1)x 2+(15m 2-2m -7)x +2在x ∈(-∞,+∞)是增函数,则m 的取值

围是( )A .m <2或m >4 B .-4

7. 直线y x =是曲线ln y a x =+的一条切线,则实数a 的值为A .1- B .e C .ln 2 D .1 8. 若函数)1,1(12)(3

+--=k k x x x f 在区间上不是单调函数,则实数k 的取值围( ) A .3113≥≤≤--≤k k k 或或 B .3113<<-<<-k k 或

C .22<<-k

D .不存在这样的实数k

9. 10.函数()f x 的定义域为(),a b ,导函数()f x '在(),a b 的图像如图所示, 则函数()f x 在(),a b 有极小值点

A .1个

B .2个

C .3个

D .4个

10.已知二次函数2

()f x ax bx c =++的导数为'()f x ,'(0)0f >,对于任意实数x 都有()0f x ≥,则

(1)'(0)f f 的最小值为A .3 B .52 C .2 D .3

2

O

x x

x x

y

y

y

y

O

O O

二、填空题 11.函数sin x

y x

=

的导数为_________________ 12、已知函数2

2

3

)(a bx ax x x f +++=在x=1处有极值为10,则f (2)等于____________. 13.函数2cos y x x =+在区间[0,

]2

π

上的最大值是

14.已知函数3

()f x x ax =+在R 上有两个极值点,则实数a 的取值围是 15. 已知函数)(x f 是定义在R 上的奇函数,0)1(=f ,

)

()(2

>-'x x f x f x )(0>x ,则不等式

0)(2>x f x 的解集是

三、解答题

16. 设函数f (x )=sin x -cos x +x +1,0

17. 已知函数3

()3f x x x =-.

(Ⅰ)求)2(f '的值;(Ⅱ)求函数()f x 的单调区间.

18. 设函数R x x x x f ∈+-=,56)(3. (1)求)(x f 的单调区间和极值;

(2)若关于x 的方程a x f =)(有3个不同实根,数a 的取值围. (3)已知当)1()(,),1(-≥+∞∈x k x f x 时恒成立,数k 的取值围.

19. 已知1x =是函数32()3(1)1f x mx m x nx =-+++的一个极值点,其中,,0m n R m ∈< (1)求m 与n 的关系式; (2)求()f x 的单调区间;

(3)当[1,1]x ∈-,函数()y f x =的图象上任意一点的切线斜率恒大于3m ,求m 的取值围。

20. 已知函数2

()ln .f x x ax bx =--

(I )当1a =-时,若函数()f x 在其定义域是增函数,求b 的取值围;

(II )若()f x 的图象与x 轴交于1212(,0),(,0)()A x B x x x <两点,且AB 的中点为0(,0)C x ,求证:

0'()0.f x <

21. 已知函数2

(),()2ln (x f x g x a x e e

==为自然对数的底数) (1)求()()()F x f x g x =-的单调区间,若()F x 有最值,请求出最值;

(2)是否存在正常数a ,使()()f x g x 与的图象有且只有一个公共点,且在该公共点处有共同的切线?

若存在,求出a 的值,以及公共点坐标和公切线方程;若不存在,请说明理由。

《导数及其应用》参考答案

二、填空题: 11. 2cos sin 'x x x y x -=

;12. 18 13.36

; 14.}0|{

三、解答题

16. [解析] f ′(x )=cos x +sin x +1=2sin(x +π

4

)+1 (0

令f ′(x )=0,即sin(x +π

4)=-22,

解之得x =π或x =3

2

π.

x ,f ′(x )以及f

∴f (x )的单调增区间为(0,π)和(2π,2π)单调减区间为(π,2π).

f 极大(x )=f (π)=π+2,f 极小(x )=f (32π)=3π

2

.

17. 解:(Ⅰ)33(2

-='x x f )

,所以9)2(='f . (Ⅱ)2

()33f x x '=-, 解()0f x '>,得1x >或1x <-.

解()0f x '<,得11x -<<.

所以(,1)-∞-,(1,)+∞为函数()f x 的单调增区间,(1,1)-为函数()f x 的单调减区间.

18. 解:(1)2,2,0)(),2(3)(212

=

-=='-='x x x f x x f 得令 …………………1分

∴当()0;,()0x x f x x f x ''<>><<<,当,…………………2分

∴)(x f 的单调递增区间是(,)-∞+∞和,单调递减区间是)2,2(-……3分 当245)(,2+-=有极大值x f x ;当245)(,2-=

有极小值x f x .…………4分

(2)由(1)可知)(x f y =图象的大致形状及走向(图略)

∴当)(,245245x f y a y a ==+<<-与直线时的图象有3个不同交点,……6分

即当542542a -<<+时方程α=)(x f 有三解. …………………………………7分 (3))1()5)(1()1()(2

-≥-+--≥x k x x x x k x f 即

∵),1(5,12

+∞-+≤∴>在x x k x 上恒成立. …………………………………………9分 令5)(2

-+=x x x g ,由二次函数的性质,),1()(+∞在x g 上是增函数,

∴,3)1()(-=>g x g ∴所求k 的取值围是3-≤k ……………………………………12分

19. 解:(1)2'()36(1).f x mx m x n =-++因为1x =是函数()f x 的一个极值点.所以'(1)0f =

即36(1)0,m m n -++=所以36n m =+

(2)由(1)知,22

'()36(1)363(1)[(1)]f x mx m x m m x x m

=-+++=--+

当0m <时,有2

11m

>+,当x 为化时,()f x 与'()f x 的变化如下表:

x 2

(,1)m

-∞+ 21m + 2(1,1)m +

1 (1,)+∞ '()f x - 0 + 0 - ()f x

单调递减

极小值

单调递增

极大值

单调递减

故由上表知,当0m <时,()f x 在(,1)m

-∞+单调递减,在(1,1)m +单调递增,在(1,)+∞上单调

递减.

(3)由已知得'()3f x m >,即22(1)20mx m x -++>又0m <,所以222

(1)0x m x m m

-

++<,即222

(1)0,[1,1]x m x x m m

-

++<∈- 设212()2(1)g x x x m m =-++,其函数图象开口向上,由题意知①式恒成立,所以

22(1)0120(1)010

g m m g ?

-<+++

?

03m -<<即m 的取值围为4(,0)3-

20.(1)由题意:bx x x x f -+=2

ln )(, )(x f 在),0(+∞上递增,∴021

)(≥-+=

'b x x

x f 对),0(+∞∈x 恒成立,即x x b 21+≤

对),0(+∞∈x 恒成立,∴只需min )21

(x x

b +≤, 0>x ,∴

2221

≥+x x

,当且仅当22=x 时取“=”,∴22≤b ,∴b 的取值围为)22,(-∞

(2)由已知得,???=--==--=0

ln )(0ln )(22

22212111bx ax x x f bx ax x x f ????-=-=22221

211ln ln bx ax x bx ax x ,两式相减,得: )())((ln

21212121x x b x x x x a x x -+-+=?])()[(ln 21212

1b x x a x x x x

++-=, 由b ax x

x f -+=

'21

)(及2102x x x +=,得:

])([2

21)(22

11000b x x a x x b ax x x f ++-+=--=

'2111ln 1222x x x x x x +-+=

]ln )(2[121111222x x x x x x x x -+--=]ln )1()

1(

2[1

212

121

12x x x x x x x x -+--=,令)1,0(21∈=x x t ,

且t t t t ln 122)(-+-=?)10(<

2

<+--='t t t t ?,∴)(t ?在)1,0(上为减函数, ∴0)1()(=>??t ,又21x x <,∴0)(0<'x f

21. 解:(1)3222()

()()()(0)x a x ea F x f x g x x e x ex

-'''=-=-=> ①当0,()0a F x '≤>时恒成立

()(0,)F x +∞在上是增函数,()F x F 只有一个单调递增区间(0,-∞),没有最值……3分

②当0a >时,2(()

()(0)x ea x ea F x x --=>,

若0x ea <<,则()0,()(0,)F x F x ea '<在上单调递减;

若x ea >

,则()0,()(,)F x F x ea '>+∞在上单调递增,

x ea ∴=当时,()F x 有极小值,也是最小值,

即min ()()2ln ln F x F ea a a ea a a ==-=-…………6分 所以当0a >时,()F x 的单调递减区间为(0,)ea

单调递增区间为(,)ea +∞,最小值为ln a a -,无最大值…………7分

(2)方法一,若()f x 与()g x 的图象有且只有一个公共点, 则方程()()0f x g x -=有且只有一解,所以函数()F x 有且只有一个零点…………8分[来源:学_科_

网]

由(1)的结论可知min ()ln 01F x a a a =-==得…………10分

此时,2

()()()2ln 0x F x f x g x x e =-=-≥ min ()()0F x F e ==

))1,()()f e g e f x g x ∴==∴与的图象的唯一公共点坐标为(,1)e

()()f e g e e

''==

()()f x g x ∴与的图象在点(,1)e 处有共同的切线,

其方程为1()y x e e

-=-,即1y x e

=-…………13分

综上所述,存在a 1=,使()()f x g x 与的图象有且只有一个公共点(,1)e ,且在该点处的公切线方

程为 1.y x e

=

-…………14分

方法二:设()f x 与g(x)图象的公共点坐标为00(,)x y ,

根据题意得???==)()()()(0'

0'00x f x f x g x f 即20

002ln 22x a x e

x a e

x ?=????=??

由②得2

0x a e =,代入①得021

ln ,2x x e =∴=

从而1a =…………10分

此时由(1)可知min ()()0F x F e == 0x x e ∴>≠

当且时,()0,()()F x f x g x >>即

因此除0x e =

外,再没有其它0x ,使00()()f x g x =…………13分

故存在1a =,使()()f x g x 与的图象有且只有一个公共点,且在该公共点处有共同的切线,易求得

公共点坐标为(,1)e ,公切线方程为1y x e

=-…………14分

相关文档