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习题课——导数的综合应用
1.若不等式>0在[1,2]上恒成立,则实数a的取值范围是( )
A.a>-1
B.a<-1
C.a<4
D.a>4
解析:依题意不等式x3-2x-a<0在[1,2]上恒成立,
即a>x3-2x,令g(x)=x3-2x,
则g'(x)=3x2-2>0在[1,2]上恒成立,
因此[g(x)]max=g(2)=4,故a>4.
答案:D
2.已知函数y=x3-3x+c的图像与x轴恰有两个公共点,则c=( )
A.-2或2
B.-9或3
C.-1或1
D.-3或1
解析:y'=3x2-3,所以当y'=0时,x=±1.则x,y',y的变化情况如下表:
x
(-∞,-1)
-1
(-1,1)
1
(1,+∞)
y'
+
0
-
0
+
y
↗
c+2
↘
c-2
↗
因此,当函数图像与x轴恰有两个公共点时,必有c+2=0或c-2=0,所以c=-2或c=2.故选A.
答案:A
3.方程-ln x-2=0的根的个数为( )
A.0
B.1
C.2
D.3
解析:令f(x)=-ln x-2,则由f'(x)==0,得x=4.当0<x<4时,f'(x)<0;当x>4时,f'(x)>0.∴x=4是f(x)的唯一极小值点,且f(4)<0.又f(e-2)>0,f(e4)=e2-6>0,∴f(x)在(e-2,4),(4,e4)上各有一个零点,∴对应的方程有2个根.故选C.
答案:C
4.若不等式ax2≥ln x恒成立,则实数a的取值范围是( )
A.a≥
B.a>
C.a<
D.a≤
解析:由ax2≥ln x得a≥,令g(x)=,
则g'(x)=,由g'(x)=0得x=,
且g(x)在(0,)上是增加的,在(,+∞)上是减少的,
于是g(x)在x=处取得极大值即最大值g()=,
因此要使a≥成立,应有a≥.
答案:A
5.已知y=f(x)为R上的可导函数,当x≠0时,f'(x)+>0,则函数g(x)=f(x)+的零点个数为( )
A.1
B.2
C.0
D.0或2
解析:因为函数y=f(x)为R上的可导函数,当x≠0时,f'(x)+>0,即>0.
令h(x)=xf(x),即>0.所以可得所以函数h(x)在x>0时是增加的,所以h(x)>h(0)=0.即当x>0时,h(x)>0.同理当x<0时,h(x)>0.又因为函数g(x)=f(x)+可化为g(x)=,所以当x>0时,g(x)>0,即与x轴没交点.当x<0时,g(x)<0.所以函数g(x)=f(x)+的零点个数为0.故选C.
答案:C
6.函数f(x)=x3-12x+3,g(x)=3x-m,若∀x1∈[-1,5],∃x2∈[0,2],f(x1)≥g(x2),则实数m的最小值是 .
解析:由题意f'(x)=3x2-12=3(x-2)(x+2),
则f(x)在[-1,2]上是减少的,在[2,5]上是增加的,
所以x∈[-1,5]时,f(x)min=f(2)=8-24+3=-13.
又g(x)=3x-m在[0,2]上是增加的,
所以x∈[0,2]时,g(x)min=g(0)=1-m,
所以-13≥1-m,得m≥14,故mmin=14.
答案:14
7.函数y=ln x+x2的图像与函数y=3x-b的图像有3个不同的交点,则实数b的取值范围是 .
解析:依题意方程ln x+x2-3x+b=0有3个实数根,即b=-ln x-x2+3x,令f(x)=-ln x-x2+3x,则f'(x)=--2x+3=,因此f(x)在x=取得极小值f+ln 2,在x=1取得极大值f(1)=2,故实数b的取值范围是.
答案:
8.已知函数f(x)=ex-2x+a有零点,则a的取值范围是 .
解析:∵f'(x)=ex-2,令f'(x)=0,解得x=ln 2,∴当x∈(-∞,ln 2)时,f'(x)<0,则f(x)在区间(-∞,ln 2)上是减少的;当x∈(ln 2,+∞)时,f'(x)>0,则f(x)在区间(ln 2,+∞)上是增加的,∴当x=ln 2时,f(x)=ex-2x+a取得最小值,为eln 2-2ln 2+a=2-2ln 2+a.由题意,得2-2ln 2+a≤0,解得a≤2ln 2-2.
答案:a≤2ln 2-2
9.导学号01844051已知函数f(x)=ln x.
(1)若函数h(x)=f(x)+x2-ax在点(1,h(1))处的切线与直线4x-y+1=0平行,求实数a的值;
(2)对任意的a∈[-1,0),若不等式f(x)<ax2+2x+b在x∈(0,1]上恒成立,求实数b的取值范围.
解(1)由已知得h(x)=ln x+x2-ax,
则h'(x)=+x-a=,
由于直线4x-y+1=0