《(京津魯瓊專用)2020版高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí) 第二部分 專題六 函數(shù)與導(dǎo)數(shù) 第3講 導(dǎo)數(shù)的簡(jiǎn)單應(yīng)用練典型習(xí)題 提數(shù)學(xué)素養(yǎng)(含解析)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(京津魯瓊專用)2020版高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí) 第二部分 專題六 函數(shù)與導(dǎo)數(shù) 第3講 導(dǎo)數(shù)的簡(jiǎn)單應(yīng)用練典型習(xí)題 提數(shù)學(xué)素養(yǎng)(含解析)(6頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第3講 導(dǎo)數(shù)的簡(jiǎn)單應(yīng)用
一、選擇題
1.已知直線2x-y+1=0與曲線y=aex+x相切(其中e為自然對(duì)數(shù)的底數(shù)),則實(shí)數(shù)a的值是( )
A. B.1
C.2 D.e
解析:選B.由題意知y′=aex+1=2,則a>0,x=-ln a,代入曲線方程得y=1-ln a,所以切線方程為y-(1-ln a)=2(x+ln a),即y=2x+ln a+1=2x+1?a=1.
2.(2019·成都第二次診斷性檢測(cè))已知直線l既是曲線C1:y=ex的切線,又是曲線C2:y=e2x2的切線,則直線l在x軸上的截距為( )
A.2 B.1
C.e2 D.-e2
解析:選
2、B.設(shè)直線l與曲線C1:y=ex的切點(diǎn)為A(x1,ex1),與曲線C2:y=e2x2的切點(diǎn)為B.由y=ex,得y′=ex,所以曲線C1在點(diǎn)A處的切線方程為y-ex1=ex1(x-x1),即y=ex1x-ex1(x1-1)?、?
由y=e2x2,得y′=e2x,所以曲線C2在點(diǎn)B處的切線方程為y-e2x=e2x2(x-x2),即y=e2x2x-e2x ②.
因?yàn)棰佗诒硎镜那芯€為同一直線,所以解得所以直線l的方程為y=e2x-e2,令y=0,可得直線l在x上的截距為1,故選B.
3.已知f(x)=x2+ax+3ln x在(1,+∞)上是增函數(shù),則實(shí)數(shù)a的取值范圍為( )
A.(-∞,-2
3、] B.
C.[-2,+∞) D.[-5,+∞)
解析:選C.由題意得f′(x)=2x+a+=≥0在(1,+∞)上恒成立?g(x)=2x2+ax+3≥0在(1,+∞)上恒成立?Δ=a2-24≤0或?-2≤a≤2或?a≥-2,故選C.
4.函數(shù)f(x)(x>0)的導(dǎo)函數(shù)為f′(x),若xf′(x)+f(x)=ex,且f(1)=e,則( )
A.f(x)的最小值為e B.f(x)的最大值為e
C.f(x)的最小值為 D.f(x)的最大值為
解析:選A.設(shè)g(x)=xf(x)-ex,
所以g′(x)=f(x)+xf′(x)-ex=0,
所以g(x)=xf(x)-ex為常數(shù)函數(shù).
4、因?yàn)間(1)=1×f(1)-e=0,
所以g(x)=xf(x)-ex=g(1)=0,
所以f(x)=,f′(x)=,
當(dāng)01時(shí),f′(x)>0,
所以f(x)≥f(1)=e.
5.若函數(shù)f(x)=ex-(m+1)ln x+2(m+1)x-1恰有兩個(gè)極值點(diǎn),則實(shí)數(shù)m的取值范圍為( )
A.(-e2,-e) B.
C. D.(-∞,-e-1)
解析:選D.由題意,函數(shù)的定義域?yàn)?0,+∞),f′(x)=ex-(m+1)=0在(0,+∞)上有兩個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根,所以m+1=在(0,+∞)上有兩個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根,令g(x)=,則g′(x)=,所以函數(shù)
5、g(x)在,上單調(diào)遞增,在(1,+∞)上單調(diào)遞減,其圖象如圖所示,要使m+1=在(0,+∞)上有兩個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根,則m+12eπ
解析:選AC.由函數(shù)f(x)=,可得函數(shù)f(x)的導(dǎo)數(shù)為f′(x)=.當(dāng)x>1時(shí),f′(x)<0,f(x)單調(diào)遞減;當(dāng)x<1時(shí),f′(x)>0,f(x)單調(diào)遞增.可得函數(shù)f(x)在x=1處取得極
6、大值,且為最大值,所以A正確;因?yàn)閒(x)在(-∞,1)上單調(diào)遞增,在(1,+∞)上單調(diào)遞減,且f(0)=0,當(dāng)x>0時(shí),f(x)>0恒成立,所以函數(shù)f(x)只有一個(gè)零點(diǎn),所以B錯(cuò)誤;由f(x)在(1,+∞)上單調(diào)遞減,且4>π>3>1,可得f(4)2>1,可得<,即πe2<2eπ,所以D錯(cuò)誤.故選AC.
二、填空題
7.(2019·高考全國(guó)卷Ⅰ)曲線y=3(x2+x)ex在點(diǎn)(0,0)處的切線方程為________.
解析:因?yàn)閥′=3(2x+1)ex+3(x2+x)ex=3(x2+3x+1)ex,所以曲線在點(diǎn)
7、(0,0)處的切線的斜率k=y(tǒng)′|x=0=3,所以所求的切線方程為y=3x.
答案:y=3x
8.函數(shù)f(x)=x2-ln x的最小值為________.
解析:因?yàn)閒(x)=x2-ln x(x>0),所以f′(x)=2x-,令2x-=0得x=,令f′(x)>0,則x>;令f′(x)<0,則0
8、=(x2+ax-1)ex可得f′(x)=(2x+a)ex+(x2+ax-1)ex,因?yàn)閤=-2是函數(shù)f(x)的極值點(diǎn),所以f′(-2)=(-4+a)e-2+(4-2a-1)e-2=0,即-4+a+3-2a=0,解得a=-1.所以f′(x)=(x2+x-2)ex.令f′(x)=0可得x=-2或x=1.當(dāng)x<-2或x>1時(shí),f′(x)>0,此時(shí)函數(shù)f(x)為增函數(shù),當(dāng)-2
9、
(1)當(dāng)a=0時(shí),求曲線y=f(x)在點(diǎn)(e,f(e))處的切線方程;
(2)討論f(x)的單調(diào)性.
解:(1)當(dāng)a=0時(shí),f(x)=ln x+x, f(e)=e+1,f′(x)=+1,f′(e)=1+,所以曲線y=f(x)在點(diǎn)(e,f(e))處的切線方程為y-(e+1)=(x-e),即y=x.
(2)f′(x)=-2ax+1=,x>0,
①當(dāng)a≤0時(shí),顯然f′(x)>0,所以f(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞增;
②當(dāng)a>0時(shí),令f′(x)==0,則-2ax2+x+1=0,易知其判別式為正,
設(shè)方程的兩根分別為x1,x2(x1
10、
所以f′(x)==,x>0.
令f′(x)>0,得x∈(0,x2),令f′(x)<0得x∈(x2,+∞),其中x2=.
所以函數(shù)f(x)在上單調(diào)遞增,
在上單調(diào)遞減.
11.已知常數(shù)a≠0,f(x)=aln x+2x.
(1)當(dāng)a=-4時(shí),求f(x)的極值;
(2)當(dāng)f(x)的最小值不小于-a時(shí),求實(shí)數(shù)a的取值范圍.
解:(1)由已知得f(x)的定義域?yàn)?0,+∞),
f′(x)=+2=.
當(dāng)a=-4時(shí),f′(x)=.
所以當(dāng)02時(shí),f′(x)>0,即f(x)單調(diào)遞增.
所以f(x)只有極小值,且在x=2時(shí)
11、,f(x)取得極小值f(2)=4-4ln 2.
所以當(dāng)a=-4時(shí),f(x)只有極小值4-4ln 2.
(2)因?yàn)閒′(x)=,
所以當(dāng)a>0,x∈(0,+∞)時(shí),f′(x)>0,
即f(x)在x∈(0,+∞)上單調(diào)遞增,沒(méi)有最小值;
當(dāng)a<0時(shí),由f′(x)>0得,x>-,
所以f(x)在上單調(diào)遞增;
由f′(x)<0得,x<-,
所以f(x)在上單調(diào)遞減.
所以當(dāng)a<0時(shí),f(x)的最小值為極小值,即f=aln-a.
根據(jù)題意得f=aln-a≥-a,
即a[ln(-a)-ln 2]≥0.
因?yàn)閍<0,所以ln(-a)-ln 2≤0,解得a≥-2,
綜上實(shí)數(shù)a的取值范
12、圍是[-2,0).
12.(2019·廣州市調(diào)研測(cè)試)已知函數(shù)f(x)=xex+a(ln x+x).
(1)若a=-e,求f(x)的單調(diào)區(qū)間;
(2)當(dāng)a<0時(shí),記f(x)的最小值為m,求證:m≤1.
解:(1)當(dāng)a=-e時(shí),f(x)=xex-e(ln x+x),f(x)的定義域是(0,+∞).
f′(x)=(x+1)ex-e=(xex-e).
當(dāng)01時(shí).f′(x)>0.
所以函數(shù)f(x)的單調(diào)遞減區(qū)間為(0,1),單調(diào)遞增區(qū)間為(1,+∞).
(2)證明:f(x)的定義域是(0,+∞),f′(x)=(xex+a),
令g(x)=xex+a,
13、則g′(x)=(x+1)ex>0,g(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞增.
因?yàn)閍<0,所以g(0)=a<0,g(-a)=-ae-a+a>-a+a=0,
故存在x0∈(0,-a),使得g(x0)=x0ex0+a=0.
當(dāng)x∈(0,x0)時(shí),g(x)<0,f′(x)=(xex+a)<0,f(x)單調(diào)遞減;
當(dāng)x∈(x0,+∞)時(shí),g(x)>0,f′(x)=(xex+a)>0,f(x)單調(diào)遞增.
故x=x0時(shí),f(x)取得最小值,即m=f(x0)=x0ex0+a(ln x0+x0).
由x0ex0+a=0得m=x0ex0+a ln(x0ex0)=-a+a ln(-a),
令x=-a>0,h(x)=x-x ln x,則h′(x)=1-(1+ln x)=-ln x,
當(dāng)x∈(0,1)時(shí),h′(x)=-ln x>0,h(x)=x-xln x單調(diào)遞增,
當(dāng)x∈(1,+∞)時(shí),h′(x)=-ln x<0,h(x)=x-xln x單調(diào)遞減,
故x=1,即a=-1時(shí),h(x)=x-x ln x取得最大值1,故m≤1.
- 6 -