2-11 |
|
|
Gothedistance
A组考点基础演练
一、选择题
1.(2014年高考新课标全国卷Ⅱ)若函数f(x)=kx-lnx在区间(1,+∞)单调递增,则k
的取值范围是()
A.(-∞,-2]B.(-∞,-1]
C.[2,+∞)D.[1,+∞)
解析:依题意得f′(x)=k-1x≥0在(1,+∞)上恒成立,即k≥1x在(1,+∞)上恒成立,
∵x>1,∴0<1x<1.
∴k≥1,故选D.
答案:D
2.设函数f(x)在R上可导,其导函数为f′(x),且函数f(x)在x=-2处取得极小值,
则函数y=xf′(x)的图象可能是()
解析:∵f(x)在x=-2处取得极小值,∴在x=-2附近的左侧f′(x)<0,当x<-2
时,xf′(x)>0;在x=-2附近的右侧f′(x)>0,当-2 答案:C
3.(2014年云南联考)设f(x),g(x)分别是定义在R上的奇函数和偶函数,当x<0时,
f′(x)g(x)+f(x)g′(x)>0,且f(-3)=0,则不等式f(x)g(x)<0的解集是()
A.(-3,0)∪(3,+∞)B.(-3,0)∪(0,3)
C.(-∞,-3)∪(3,+∞)D.(-∞,-3)∪(0,3)
解析:设h(x)=f(x)g(x),又h′(x)=f′(x)g(x)+f(x)g′(x)>0知x<0时,h(x)为增
函数,又f(x),g(x)分别是奇函数和偶函数,∴h(x)为奇函数且在(0,+∞)上为增函数,且
h(3)=0,所以f(x)g(x)<0的解集为(-∞,-3)∪(0,3),故选D.
答案:D
Gothedistance
4.可导函数f(x)的导函数为g(x),且满足:①g?x?-1x-1>0;②f(2-x)-f(x)=2-2x.记a
=f(2)-1,b=f(π)-π+1,c=f(-1)+2,则a,b,c的大小顺序为()
A.a>b>cB.a>c>b
C.b>c>aD.b>a>c
解析:由f(2-x)-f(x)=2-2x知f(x)为增函数,设h(x)=f(x)-x+1,h′(x)=f′(x)
-1=g(x)-1,又g?x?-1x-1>0知,h(x)在(1,+∞)上递增,所以a=f(2)-2+1=h(2),b=f(π)
-π+1=h(π),c=f(-1)+2=f(3)-2=f(3)-3+1=h(3),而π>3>2,所以b>c>a,故选C.
答案:C
5.(2015年沈阳质检)已知函数y=f(x)是R上的可导函数,当x≠0时,有f′(x)+f?x?x>0,
则函数F(x)=xf(x)+1x的零点个数是()
A.0B.1
C.2D.3
解析:当x≠0时,f′(x)+f?x?x=xf′?x?+f?x?x=[x?f?x]′x>0,当x>0时,[xf(x)]′>0,
则h(x)=xf(x)在(0,+∞)上为增函数,且h(0)=0,∴h(x)=xf(x)>0在(0,+∞)上恒成立,
又1x>0,∴F(x)>0在(0,+∞)上恒成立,即F(x)在(0,+∞)上无零点.当x<0时,[xf(x)]′<0,
∴h(x)=xf(x)在(-∞,0)上为减函数,且h(0)=0,∴h(x)=xf(x)>0在(-∞,0)上恒成立,所
以F(x)=xf(x)+1x在(-∞,0)上为减函数,当x→0时,xf(x)→0,1x→-∞,则F(x)<0,∴F(x)
在(-∞,0)上有唯一零点.综上所述,F(x)在(-∞,0)∪(0,+∞)上有唯一零点,故选B.
答案:B
二、填空题
6.已知f(x)=sinx+2x,x∈R,且f(1-a)+f(2a)<0,则a的取值范围是________.
解析:由f(x)=sinx+2x,x∈R,得f′(x)=cosx+2>0,∴f(x)在(-∞,+∞)上递增
且是奇函数,由f(1-a)+f(2a)<0,即f(2a) 答案:(-∞,-1)
7.已知函数f(x)=x2(x-a),若f(x)在(2,3)上不单调,则实数a的取值范围是________.
解析:由f(x)=x3-ax2,得f′(x)=3x2-2ax=3x????x-2a3,若f(x)在(2,3)上不单调,
Gothedistance
则有
?
??
2a
3≠0,
2<2a3<3,
可得3 答案:????3,92
8.(2014年保定调研)若函数f(x)=x3-6bx+3b在(0,1)内有极小值,则实数b的取值范
围是________.
解析:f′(x)=3x2-6b,若f(x)在(0,1)内有极小值,则f′(0)f′(1)<0,即-6b·(3
-6b)<0,解得0 答案:????0,12
三、解答题
9.设函数f(x)=x(ex-1)-ax2.
(1)若a=12,求f(x)的单调区间;
(2)若当x≥0时f(x)≥0,求a的取值范围.
解析:(1)当a=12时,f(x)=x(ex-1)-12x2,
f′(x)=ex-1+xex-x=(ex-1)(x+1).
当x∈(-∞,-1)时,f′(x)>0;当x∈(-1,0)时,f′(x)<0;当x∈(0,+∞)时,
f′(x)>0.
故f(x)在(-∞,-1],[0,+∞)上单调递增,在[-1,0]上单调递减.
(2)f(x)=x(ex-1-ax).
令g(x)=ex-1-ax,则g′(x)=ex-a.
若a≤1,则当x∈(0,+∞)时,g′(x)>0,g(x)为增函数,而g(0)=0,从而当x≥0
时,g(x)≥0,即f(x)≥0.
若a>1,则当x∈(0,lna)时,g′(x)<0,g(x)为减函数,而g(0)=0,从而当x∈(0,
lna)时g(x)<0,即f(x)<0.综合得a的取值范围为(-∞,1].
10.(2014年忻州联考)设函数f(x)=xex-x????a2x+1+2.
(1)若a=1,求f(x)的单调区间;
(2)当x≥0时,f(x)≥x2-x+2恒成立,求a的取值范围.
解析:(1)∵a=1,∴f(x)=xex-x????12x+1+2=xex-12x2-x+2,
∴f′(x)=(ex-1)(x+1),∴当-1≤x≤0时,f′(x)<0;
Gothedistance
当x≤-1或x≥0时,f′(x)>0,
∴f(x)在[-1,0]上单调递减,在(-∞,-1],[0,+∞)上单调递增.
(2)由f(x)≥x2-x+2,得x????ex-a+22x≥0,即要满足ex≥a+22x,
当x=0时,显然成立;当x>0时,即e
x
x≥
a+2
2,记g(x)=
ex
x,
则g′(x)=e
x?x-1?
x2,
易知g(x)的最小值为g(1)=e,∴a+22≤e,得a≤2(e-1).
B组高考题型专练
1.(2015年大连双基测试)已知函数f(x)=x3+ax2-x+c(x∈R),下列结论错误的是()
A.函数f(x)一定存在极大值和极小值
B.若函数f(x)在(-∞,x1),(x2,+∞)上是增函数,则x2-x1≥233
C.函数f(x)的图象是中心对称图形
D.函数f(x)一定存在三个零点
解析:对于A,f′(x)=3x2+2ax-1,Δ=4a2+12>0,因此函数f′(x)=3x2+2ax
-1恒有两个相异零点x3,x4(其中x3 减区间是(x3,x4),函数f(x)一定存在极大值与极小值,选项A正确.对于B,由A知,x3
+x4=-2a3,x3x4=-13,则x4-x3=?x3+x4?2-4x3x4=????-2a32+43≥233,又x1≤x3,x4≤x2,
因此x2-x1≥x4-x3≥233,选项B正确.对于C,注意到f(x)的图象关于点????-a3,f????-a3中
心对称,因此选项C正确(注:函数f(x)=ax3+bx2+cx+d(x≠0)的图象关于点????-b3a,f????-b3a
中心对称).对于D,取a=-c=1,得f(x)=x3+x2-x-1=(x+1)2(x-1),此时函数f(x)仅
有两个相异零点,因此选项D不正确.综上所述,选D.
答案:D
2.已知f(x),g(x)都是定义在R上的函数,g(x)≠0,f′(x)g(x)>f(x)g′(x),且f(x)
=axg(x)(a>0,且a≠1),f?1?g?1?+f?-1?g?-1?=52.若数列??????f?n?g?n?的前n项和大于62,则n的最小值为
()
A.6B.7
C.8D.9
解析:∵f(x)=axg(x),∴f?x?g?x?=ax,∵f′(x)·g(x)>f(x)g′(x),∴????f?x?g?x?′=(ax)′=
Gothedistance
f′?x?g?x?-f?x?g′?x?
[g?x?]2=a
xlna>0,即lna>0,∴a>1.∵f?1?
g?1?+
f?-1?
g?-1?=
5
2,
∴a+a-1=52,∴a=2,∴f?x?g?x?=2x,∴f?n?g?n?=2n,
∴数列??????f?n?g?n?为等比数列,∴Sn=2?1-2
n?
1-2=2
n+1-2,令S
n>62,得n+1>6,n>5,∴n
的最小值为6,故选A.
答案:A
3.已知函数f(x)的定义域为[-1,5],部分对应值如下表:
x-10245
y12021
f(x)的导函数y=f′(x)的图象如图所示.
(1)f(x)的极小值为________;
(2)若函数y=f(x)-a有4个零点,则实数a的取值范围为________.
解析:(1)由y=f′(x)的图象可知,
f′(x)与f(x)随x的变化情况如下表:
x(-1,0)0(0,2)2(2,4)4(4,5)
F′(x)+0-0+0-
f(x)极大值极小值极大值
∴f(2)为f(x)的极小值,f(2)=0.
(2)y=f(x)的图象如图所示.
若函数y=f(x)-a有4个零点,则a的取值范围为1≤a<2.
答案:(1)0(2)[1,2)
4.已知函数f(x)=x3+3mx2+nx+m2在x=-1时有极值0,则m+n=________.
解析:∵f′(x)=3x2+6mx+n,
∴由已知可得
Gothedistance
??
??
?f?-1?=?-1?3+3m?-1?2+n?-1?+m2=0,
f′?-1?=3×?-1?2+6m?-1?+n=0,
∴
??
??
?m=1,
n=3或???
??m=2,
n=9,
当
??
??
?m=1,
n=3时,f′(x)=3x
2+6x+3=3(x+1)2≥0恒成立与x=-1是极值点矛盾,
当
??
??
?m=2,
n=9时,f′(x)=3x
2+12x+9=3(x+1)(x+3),
显然x=-1是极值点,符合题意,∴m+n=11.
答案:11
5.(2014年江西七校联考)设函数f(x)=x3+ax2+x+1,a∈R.
(1)若x=1时,函数f(x)取得极值,求函数f(x)的图象在x=-1处的切线方程;
(2)若函数f(x)在区间????12,1内不单调,求实数a的取值范围.
解析:(1)f′(x)=3x2+2ax+1,由f′(1)=0,得a=-2,
∴f(x)=x3-2x2+x+1,当x=-1时,y=-3,即切点(-1,-3),k=f′(x0)=3x20-
4x0+1,令x0=-1,得k=8,∴切线方程为8x-y+5=0.
(2)f(x)在区间????12,1内不单调,即f′(x)=0在????12,1有解,所以3x2+2ax+1=0,2ax
=-3x2-1,由x∈????12,1,∴2a=-3x-1x,令h(x)=-3x-1x,
∴h′(x)=-3+1x2<0,知h(x)在????33,1单调递减,在????12,33单调递增,所以
h(1) -3时,f′(x)=3x2-23x+1=(3x-1)2≥0,∴舍去,综上,a∈(-2,-3).
|
|
|
|
|
|
|
|