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专题检测(十九) 导数简单应用
1.(2021·安徽涡阳月考)函数f(x)=ax3+x+1有极值的充要条件是( )
A.a>0
B.a≥0
C.a<0
D.a≤0
C 解析:f(x)=ax3+x+1有极值⇔f′(x)=3ax2+1=0有两个不同的实根⇔3a=-<0,即a<0.
2.(2021·广西桂林二模)函数f(x)=ex-ax在x=0处的切线与直线ax-y-1=0平行,则实数a=( )
A.-1
B.1
C.
D.
C 解析:函数f(x)=ex-ax的导函数为f′(x)=ex-a,函数在x=0处的导数即为切线的斜率,为f′(0)=e0-a=1-a,且切线与直线ax-y-1=0平行,则有1-a=a,可得a=.
3.已知函数f(x)=ax3-bx+2(ab>0)的极大值和极小值分别为M,m,则M+m=( )
A.0
B.1
C.2
D.4
D 解析:f′(x)=3ax2-b=0,令3ax2-b=0,解得x=±+2=4.-b +2+a-b处取得,故M+m=a,函数的极值点在x=±
4.(2021·辽宁大连二模)已知函数f(x)=sin x-ax,对于任意实数x1, x2,且x1≠x2,都有<0,则a的取值范围为( )
A.(-∞,-1]
B.(1,+∞)
C.(-∞,-1)
D.[1,+∞)
D 解析:由题意知,f(x)在定义域内是单调递减函数,
∴f′(x)=cos x-a≤0恒成立,即cos x≤a在x∈R上恒成立,∴a≥1.
5.(2021·湖南永州二模)曲线f(x)=2ln x在x=t处的切线l过原点,则l的方程是( )
A.2x-ey=0
B.2x+ey=0
C.ex-2y=0
D.ex+2y=0
A 解析:曲线f(x)=2ln x,则f′(x)=(x-e),即2x-ey=0..故切线l的方程为y-2=,得ln t=1,t=e,所以k==,又直线l过原点,所以k=,切点为(t, 2ln t),所以切线l的斜率k=f′(t)=
6.已知函数f(x)的导函数f′(x)=x4(x-1)3(x-2)2(x-3),则下列结论正确的是( )
A.f(x)在x=0处有极大值
B.f(x)在x=2处有极小值
C.f(x)在[1,3]上单调递减
D.f(x)至少有3个零点
C 解析:由函数f(x)的导函数f′(x)=x4(x-1)3(x-2)2(x-3)可知,当x∈(-∞,1)和(3,+∞)时,f′(x)>0,f(x)单调递增区间为(-∞,1)和(3,+∞),当x∈(1, 3)时,f′(x)<0,f(x)单调递减区间为[1,3],故A,B错误,C正确,又f(1),f(3)的符号无法确定,故无法确定f(x)的零点个数,故D错误.
7.(2021·湖北十堰调研)已知函数f(x)=2x3+3mx2+2nx+m2在x=1处有极小值,且极小值为6,则m=( )
A.5
B.3
C.-2
D.-2或5
A 解析:f′(x)=6x2+6mx+2n,因为f(x)在x=1处有极小值,且极小值为6,所以时,f′(x)=6x2-12x+6=6(x-1)2,则f(x)在R上单调递增,f(x)无极值.时,f′(x)=6x2+30x-36=(x+6)(6x-6)≥0,则f(x)在(-∞,-6)上单调递增,在(-6,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,f(x)在x=1处有极小值6.当当或解得即
8.(2021·四川成都二模)已知P是曲线y=-sin x(x∈[0,π])上的动点,点Q在直线x-2y-6=0上运动,则当|PQ|取最小值时,点P的横坐标为( )
A.
B.
C.
D.
C 解析:如下图所示:
若使得|PQ|取最小值,则曲线y=-sin x(x∈[0,π])在点P处的切线与直线x-2y-6=0平行,对函数y=-sin x求导,得y′=-cos x,令y′=.,∵0≤x≤π,解得x=,可得cos x=-
9.函数f(x)(x>0)的导函数为f′(x),若xf′(x)+f(x)=ex,且f(1)=e,则( )
A.f(x)的最小值为e
B.f(x)的最大值为e
C.f(x)的最小值为
D.f(x)的最大值为
A 解析:设g(x)=xf(x)-ex,则g′(x)=f(x)+xf′(x)-ex=0,所以g(x)=xf(x)-ex为常数函数.因为g(1)=1×f(1)-e=0,所以g(x)=xf(x)-ex=g(1)=0,所以f(x)=.当0<x<1时,f′(x)<0,f(x)单调递减,当x>1时,f′(x)>0,f(x)单调递增,故f(x)在x=1处取得最小值.所以f(x)≥f(1)=e.,f′(x)=
10.(2021·四川泸州二模)已知a=,c=e,则a,b,c的大小关系