完整版导数部分题目及答案Word格式.docx
《完整版导数部分题目及答案Word格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《完整版导数部分题目及答案Word格式.docx(29页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
A.-
B.-
C.-4D.-
14.函数y=x3-2ax+a在(0,1)内有极小值,则实数a的取值范围是( )
A.(0,3)B.
C.(0,+∞)D.(-∞,3)
15.已知函数f(x)=
x3-x2-
x,则f(-a2)与f(-1)的大小关系为( )
A.f(-a2)≤f(-1)B.f(-a2)<
f(-1)C.f(-a2)≥f(-1)
D.f(-a2)与f(-1)的大小关系不确定
16.函数f(x)=x3+ax2+bx+a2在x=1处有极值10,则( )
A.a=-11,b=4B.a=-4,b=11C.a=11,b=-4D.a=4,b=-11
17.已知函数f(x)=x3-12x+8在区间[-3,3]上的最大值与最小值分别为M,m,则M-m的值为( )
A.16B.12C.32D.6
18.设p:
f(x)=x3+2x2+mx+1在(-∞,+∞)内单调递增,q:
m≥
,则p是q的( )A.充分不必要条B.必要不充分条件
C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件
19.曲线y=x3-2x+4在点(1,3)处的切线的倾斜角为( )
A.30°
B.45°
C.60°
D.120°
20.用边长为48cm的正方形铁皮做一个无盖的铁盒时,在铁皮的四角各截去一个面积相等的小正方形,然后把四边形折起,就能焊成铁盒,所做铁盒容积最大时,在四角截去的正方形的边长为( )
A.6cmB.8cmC.10cmD.12cm
21.对于R上可导的任意函数f(x),满足(x-1)f′(x)≥0,则必有( )
A.f(0)+f
(2)<
2f
(1)B.f(0)+f
(2)≤2f
(1)
C.f(0)+f
(2)≥2f
(1)D.f(0)+f
(2)>
2f
(1)
22.已知对任意x∈R,恒有f(-x)=-f(x),g(-x)=g(x),且当x>
0时,f′(x)>
0,g′(x)>
0,则当x<
0时有( )
A.f′(x)>
0B.f′(x)>
0,g′(x)<
C.f′(x)<
0D.f′(x)<
23.与直线2x-6y+1=0垂直,且与曲线f(x)=x3+3x2-1相切的直线方程是( )
A.3x+y+2=0B.3x-y+2=0C.x+3y+2=0D.x-3y-2=0
24.设f(x),g(x)在[a,b]上可导,且f′(x)>
g′(x),则当a<
x<
b时,有( )
A.f(x)>
g(x)B.f(x)<
g(x)
C.f(x)+g(a)>
g(x)+f(a)D.f(x)+g(b)>
g(x)+f(b)
25.三次函数f(x)=mx3-x在(-∞,+∞)上是减函数,则m的取值范围是( )
A.m<
0B.m<
1C.m≤0D.m≤1
26.已知函数f(x)=x3+bx2+cx的图象如图所示,则x
+x
等于( )
B.
C.
D.
27.已知函数f(x)=13-8x+
x2,且f′(x0)=4,则x0的值为________.
28.曲线y=2x2在点(-1,2)处的切线方程为____________.
29.已知f(x)=x2+3xf′
(2),则f′
(2)=________.
30.已知f(x)=ax3+3x2+2,若f′(-1)=4,则a的值为______.
31.曲线y=x3在点(1,1)处的切线方程为________________.
32.若f(x)=x3+kx2在[0,2]上是减函数,则k的取值范围为__________.
33.已知函数f(x)=-x3+ax在区间(-1,1)上是增函数,则实数a的取值范围_____.
34.已知函数f(x)=x3+ax2+(a+6)x+1有极大值和极小值,则a的取值范围____.
35.函数f(x)=x3-15x2-33x+6的单调减区间为________.
36.直线y=a与函数f(x)=x3-3x的图象有相异的三个公共点,则a的取值范围___.
37.若函数f(x)=kx3+3(k-1)x2-k2+1在区间(0,4)上是减函数,则k的取值范围是____.
38.把一个周长为12cm的长方形围成一个圆柱,当圆柱的体积最大时,该圆柱的底面周长与高的比为________.
39.已知函数f(x)=
x4+
ax3-a2x2+a4(a>
0).
(1)求函数y=f(x)的单调区间;
(2)若函数y=f(x)的图象与直线y=1恰有两个交点,求a的取值范围.
1.答案 B
解析 设二次函数为y=ax2+b(a<
0,b>
0),
则y′=2ax,又∵a<
0,故选B.
2.答案 D
解析 当x<
0时,由导函数f′(x)=ax2+bx+c<
0,知相应的函数f(x)在该区间上单调递减;
当x>
0时,由导函数f′(x)=ax2+bx+c的图象可知,导数在区间(0,x1)内的值是大于0的,则在此区间内函数f(x)单调递增.只有D选项满足题意.
3.答案 A
解析 由y=f(x)的图象可知其单调性从左向右依次为增减增减,所以其导数y=f′(x)的函数值依次为正负正负.由此可排除B、C、D.
4.答案 C
解析 利用导函数与原函数的图象关系求解.
∵f(x)在x=-2处取得极小值,
∴当x<
-2时,f(x)单调递减,
即f′(x)<
0;
-2时,f(x)单调递增,即f′(x)>
0.
-2时,y=xf′(x)>
当x=-2时,y=xf′(x)=0;
当-2<
0时,y=xf′(x)<
当x=0时,y=xf′(x)=0;
0时,y=xf′(x)>
结合选项中图象知选C.
5.答案 C
解析 不等式f′(x)≤0的解集即为函数f(x)的单调递减区间,从图象中可以看出函数f(x)在
和[2,3)上是单调递减的,所以不等式f′(x)≤0的解集为
∪[2,3),答案C.
6.答案 C
解析 y=
x2,得y′=
x=
,∴x=2.
7.答案 B
解析 由题意知f′(x)=4ax3+2bx,可知f′(x)为奇函数,若f′
(1)=2,即f′
(1)=4a+2b=2,故f′(-1)=-f′
(1)=-4a-2b=-2.
点评 注意到f(x)的导函数是一个奇函数.f′(-1)=-f′
(1).
8.答案 A
解析 ∵点(1,0)在曲线y=x3-2x+1上,且y′=3x2-2,∴过点(1,0)的切线斜率k=y′|x=1=3×
12-2=1,由点斜式得切线方程为y-0=1×
(x-1),即y=x-1.
9.答案 B
解析 设f(x)=x4+b,∵f
(1)=1+b=-1,∴b=-2.
∴f(x)=x4-2.
10.答案 A
解析 设切点为P(x0,y0).
y′=(x2)′=2x,∵切线l的斜率是4,
∴2x0=4.∴x0=2,y0=4,则l的方程为y-4=4(x-2),即4x-y-4=0.
11.答案 A
解析 ∵点(0,b)在直线x-y+1=0上,∴b=1.
又y′=2x+a,∴在点(0,b)处的切线的斜率为y′|x=0=a=1.
12.答案 A
解析 ∵点(1,3)在直线y=kx+1上,∴k=2.
∴2=f′
(1)=3×
12+a,∴a=-1.∴y=x3-x+b.
又∵点(1,3)在曲线上,∴b=3.
点评 曲线与直线切于点(1,3),(1,3)即为切点,既在曲线上,又在直线上.
13.答案 A
解析 f′(x)=x2+2x-3,f′(x)=0,x∈[0,2]只有x=1.
比较f(0)=-4,f
(1)=-
,f
(2)=-
.
可知最小值为-
14.答案 B
解析 令y′=3x2-2a=0,得x=±
(a>
0,否则函数y为单调增函数).若函数y=x3-2ax+a在(0,1)内有极小值,则
<
1,∴0<
a<
15.答案 A
解析 由题意可得f′(x)=
x2-2x-
由f′(x)=
(3x-7)(x+1)=0,得x=-1或x=
当x<
-1时,f(x)为增函数;
当-1<
时,f(x)为减函数.
所以f(-1)是函数f(x)在(-∞,0]上的最大值,
又因为-a2≤0,故f(-a2)≤f(-1).
16.答案 D
解析 由f(x)=x3+ax2+bx+a2,得f′(x)=3x2+2ax+b,
根据已知条件
即
解得
或
(经检验应舍去)
17.答案 C
解析 令f′(x)=3x2-12=0,得x=±
2,
比较f(-3),f(-2),f
(2),f(3)的大小可知:
M=f(-2)=24,m=f
(2)=-8.∴M-m=32.
18.答案 C
解析 ∵f(x)=x3+2x2+mx+1,
∴f′(x)=3x2+4x+m.
由f(x)为增函数⇔f′(x)≥0在R上恒成立⇔Δ≤0⇔16-12m≤0⇔m≥
.故p是q的充分必要条件.
19.答案 B
解析 ∵y=x3-2x+4,∴y′=3x2-2.
∵y′|x=1=3×
1-2=1,
∴y=x3-2x+4在点(1,3)处的切线的斜率为1,
即其倾斜角为45°
20.答案 B
解析 设截去小正方形的边长为x,则铁盒容积为V=(48-2x)2x(0<
24),V′=(48-2x)(48-6x).令V′=0,则x1=24(舍去),x2=8,当0<
8时,V′>
0.当8<
24时,V′<
0.可知x=8时,容积最大,故选B.
21.答案 C
解析 由(x-1)f′(x)≥0,得
①函数y=f(x)在(-∞,1]上单调递减,f(0)>
f
(1);
在[1,+∞)上单调递增,f
(2)>
f
(1),∴f(0)+f
(2)>
2f
(1).②函数y=f(x)可为常数函数,f(0)+f
(2)=2f
(1).
22.答案 B
解析 由f(-x)=-f(x),g(-x)=g(x),知f(x)为奇函数,g(x)为偶函数.
又x>
0,
由奇、偶函数的性质知,当x<
23.答案 A
解析 设切点的坐标为(x0,x
+3x
-1),
则由切线与直线2x-6y+1=0垂直,
可得切线的斜率为-3,
又f′(x)=3x2+6x,故3x
+6x0=-3,
解得x0=-1,于是切点坐标为(-1,1),
从而得切线的方程为3x+y+2=0.
24.答案 C
解析 ∵f′(x)-g′(x)>
0,∴(f(x)-g(x))′>
∴f(x)-g(x)在[a,b]上是增函数,
∴当a<
b时f(x)-g(x)>
f(a)-g(a),
∴f(x)+g(a)>
g(x)+f(a).
25.答案 A
解析 f′(x)=3mx2-1,依题可得m<
26.答案 C
解析 由图可知f
(1)=0,f
(2)=0,
∴
∴f(x)=x3-3x2+2x,∴f′(x)=3x2-6x+2.
由图可知x1,x2为f(x)的极值点,
∴x1+x2=2,x1x2=
∴x
=(x1+x2)2-2x1x2=4-
=
27.答案 3
解析 f′(x)=-8+2
x,f′(x0)=-8+2
x0=4,
∴x0=3
28.答案 4x+y+2=0
解析 ∵y=2x2,∴y′=4x,y′|x=-1=-4.
故在点(-1,2)处的切线方程为y-2=-4(x+1),.
29.答案 -2
解析 由题意得f′(x)=2x+3f′
(2),
∴f′
(2)=2×
2+3f′
(2),
∴f′
(2)=-2.
30.答案
解析 ∵f′(x)=3ax2+6x,
∴f′(-1)=3a-6=4,
∴a=
31.答案 3x-y-2=0
解析 ∵y′=3x2,k=y′|x=1=3.
∴y-1=3(x-1),即3x-y-2=0.
32.答案 (-∞,-3]
解析 f′(x)=3x2+2kx=x(3x+2k),
由题意知
是函数的单调减区间,
因此-
≥2,即k≤-3.
33.答案 a≥3
34.答案 a<
-3或a>
6
解析 本题考查函数的极值概念及二次函数的图象应用,数形结合解答可减少错误;
若函数有极值需f′(x)=3x2+2ax+a+6的取值有负有正,故由二次函数图象可知只需Δ=(2a)2-12(a+6)>
0即可,解得a<
6.
35.答案 (-1,11)
解析 ∵f′(x)=3x2-30x-33=3(x-11)(x+1),令f′(x)<
0得-1<
11,∴函数f(x)=x3-15x2-33x+6的单调减区间为(-1,11).
36.答案 (-2,2)
解析
令f′(x)=3x2-3=0,
得x=±
1,
可得极大值为f(-1)=2,极小值为f
(1)=-2,如图,观察得-2<
2时恰有三个不同的公共点.
37.答案 k≤
解析 f′(x)=3kx2+6(k-1)x.
由题意,知
解得k≤
38.答案 2∶1
解析 设圆柱高为x,底面半径为r,则r=
,圆柱体积V=π
2x=
(x3-12x2+36x)(0<
6),
V′=
(x-2)(x-6).
当x=2时,V最大.此时底面周长为6-x=4,4∶2=2∶1.
39.思维启迪:
(1)求导数f′(x)→判断f′(x)>
0或f′(x)<
0→确定单调区间;
(2)根据单调性→求f(x)的极大、极小值→用数形结合.
解
(1)因为f′(x)=x3+ax2-2a2x=x(x+2a)(x-a),
令f′(x)=0得x1=-2a,x2=0,x3=a,
由a>
0,可知f′(x)在f′(x)=0处根的左右的符号如下表所示:
x
(-∞,-2a)
-2a
(-2a,0)
(0,a)
a
(a,+∞)
f′(x)
-
+
f(x)
减函数
极小值
增函数
极大值
所以f(x)的递增区间为(-2a,0)与(a,+∞);
f(x)的递减区间为(-∞,-2a)与(0,a).
(2)由
(1)得到f(x)极小值=f(-2a)=-
a4,
f(x)极小值=f(a)=
a4,f(x)极大值=f(0)=a4.
要使f(x)的图象与直线y=1恰有两个交点,
只要-
a4<
1<
a4或a4<
1,即a>
或0<
1.
探究提高 解本题若采用研究初等函数的方法来讨论函数的单调性、最值是十分繁杂的,而采用导数来求函数的单调区间,通过“求导”、“解不等式”、“写单调区间”这三步,简明有效.