7、 f′(x)=3x2-6x.令f′(x)=0有x=0或x=2.
當(dāng)x<0時(shí),f′(x)>0,f(x)是增函數(shù);當(dāng)02時(shí),f′(x)>0,f(x)是增函數(shù).因?yàn)閒(x)有且只有一個(gè)零點(diǎn),所以f(0)<0或f(2)>0,得a>0或a<-4.
【能力提升】
5.D [解析] f′(x)=x+sinx,顯然f′(x)是奇函數(shù),令h(x)=f′(x),則h(x)=x+sinx,求導(dǎo)得h′(x)=1+cosx.當(dāng)x∈[-1,1]時(shí),h′(x)>0,所以h(x)在[-1,1]上單調(diào)遞增,有最大值和最小值.所以f′(x)是既有最大值又有最小值的奇函數(shù).
8、
6.B [解析] 令g(x)=f(x)-2x-4,則g′(x)=f′(x)-2>0,所以由g(x)在R上遞增.又g (-1)=f(-1)-2=0.所以由g(x)>0,得x>-1.故選B.
7.C [解析] 如圖,設(shè)圓柱的底面半徑為R,高為h,則V=πR2h.
造價(jià)為y=2πR2a+2πRhb=2πaR2+2πRb·=2πaR2+,
所以y′=4πaR-.由題意,令y′=0,得=.
8.C [解析] 由(x-1)f′(x)≥0,得x≥1時(shí),f′(x)≥0;x≤1時(shí),f′(x)≤0,
①函數(shù)y=f(x)在(-∞,1]上單調(diào)遞減,f(0)>f(1);在[1,+∞)上單調(diào)遞增,f(2
9、)>f(1).所以f(0)+f (2)>2f(1).
②函數(shù)y=f(x)可為常數(shù)函數(shù),則f(0)+f(2)=2f(1).故選C.
9.A [解析] 由ea+2a=eb+3b,有ea+3a>eb+3b,令函數(shù)f(x)=ex+3x,則f(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞增,∵f(a)>f(b),∴a>b,A正確,B錯(cuò)誤;
由ea-2a=eb-3b,有ea-2ab,當(dāng)a,b∈(ln2,+∞)時(shí),由f
10、(a)0,故|MN|min=1-ln=(1+ln3).
11.(0, 3) [解析] f′(x)=-3x2+2mx=x(-3x+2m).令f′(x)=0,得x=0或x=.因?yàn)閤∈(0,2),所以0<<2,所以03,則在(0,2)上
11、f′(x)<0,f(x)為減函數(shù),而f(0)=1>0,f(2)=9-4a<0,則方程x3-ax2+1=0在(0,2)上恰有1個(gè)實(shí)根.
13.-∞, [解析] 因x>0,所以分離參數(shù)可得k=,因?yàn)榉匠蘫x+1=lnx有解,所以k的取值為函數(shù)f(x)=的值域.又f′(x)==,令f′(x)=0,則x=e2.當(dāng)x∈(0,e2)時(shí),f′(x)>0;當(dāng)x∈(e2,+∞)時(shí),f′(x)<0.所以f(x)max=f(e2)=,故實(shí)數(shù)k的取值范圍是-∞,.
14.解:f′(x)=3x2+2ax+1.
因?yàn)閒′(-1)=0,∴3-2a+1=0,即a=2.
所以f′(x)=3x2+4x+1=3(x+1).
12、
由f′(x)≥0,得x≤-1或x≥-;
由f′(x)≤0,得-1≤x≤-.
因此,函數(shù)f(x)在上的單調(diào)遞增區(qū)間為-,-1和-,1,單調(diào)遞減區(qū)間為-1,-.
所以f(x)在x=-1取得極大值f(-1)=2,
f(x)在x=-取得極小值f=.
又因?yàn)閒=,f(1)=6,且>,
所以f(x)在上的最大值為f(1)=6,最小值為f=.
15.解:(1)當(dāng)x=40 km/h時(shí),汽車從甲地到乙地行駛了=2.5 h.要耗油×2.5=17.5 L.
所以當(dāng)汽車以40 km/h的速度勻速行駛時(shí),從甲地到乙地耗油17.5 L.
(2)當(dāng)速度為x km/h時(shí),汽車從甲地到乙地行駛 h,設(shè)耗油
13、量為h(x)升,
依題意得h(x)=·=x2+-(0<x≤120).
h′(x)=-=(0<x≤120),
令h′(x)=0,得x=80,當(dāng)x∈(0,80)時(shí),h′(x)<0,h(x)是減函數(shù);
當(dāng)x∈(80,120]時(shí),h′(x)>0,h(x)是增函數(shù).
所以當(dāng)x=80時(shí),h(x)取得極小值h(80)=11.25.
因此h(x)在(0,120]上只有一個(gè)極值,也是它的最小值.
所以,當(dāng)汽車以80 km/h的速度勻速行駛時(shí),從甲地到乙地耗油最少,最少為11.25 L.
【難點(diǎn)突破】
16.解:(1)當(dāng)a=1時(shí),f(x)=(x2-x+1)ex,切點(diǎn)為(1,e),
于是有f′(
14、x)=(x2+x)ex,k=f′(1)=2e,
所以切線方程為y=2ex-e.
(2)f′(x)=x(x-a+2)ex,
令f′(x)=0,得x=a-2<0或x=0,
①當(dāng)-2≤a-2<0,即0≤a<2時(shí),
x
-2
(-2,a-2)
a-2
(a-2,0)
0
(0,2)
2
f′(x)
+
0
-
0
+
f(x)
極大值
極小值
所以f(a-2)=ea-2(4-a),f(2)=e2(4-a),
當(dāng)0≤a<2時(shí),有f(2)≥f(a-2),
若存在x∈[-2,2]使得f(x)≥3a2e2,只需e2(4-a)≥3a2e2,
解得-≤a≤1,所以0≤a≤1.
②當(dāng)a-2<-2,即a<0時(shí),
x
-2
(-2,0)
0
(0,2)
2
f′(x)
-
0
+
f(x)
極小值
所以f(-2)=e-2(4+3a),f(2)=e2(4-a),
因?yàn)閑-2(4+3a)f(-2),
若存在x∈[-2,2]使得f(x)≥3a2e2,只需e2(4-a)≥3a2e2,
解得-≤a≤1,所以-≤a<0.
綜上所述,有-≤a≤1.