内容正文:
阶段测评(三) 导数在研究函数中的应用
[对应学生用书P186]
(时间:60分钟 满分:75分)
一、单项选择题(本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.)
1.已知函数y=f(x),其导函数y=f′(x)的图象如图所示,则y=f(x)( )
A.在(-∞,0)上为减函数
B.在x=0处取极小值
C.在(4,+∞)上为减函数
D.在x=2处取极大值
C 解析:在(-∞,0)上,f′(x)>0,故f(x)在(-∞,0)上单调递增,A错;在x=0处,导数由正变负,f(x)由增变减,故在x=0处取极大值,B错;在(4,+∞)上,f′(x)<0,f(x)单调递减,C对;在x=2处取极小值,D错.
2.已知函数f(x)=x+e-x,则函数f(x)在[-1,1]的最小值为( )
A.1 B.1+
C.-1+e D.1-
A 解析:f(x)=x+e-x,x∈[-1,1],
则f′(x)=1-e-x=,x∈[-1,1],
当-1≤x<0时,f′(x)=<0,f(x)单调递减;
当0<x≤1时,f′(x)=>0,f(x)单调递增.
则f(x)在x=0时取得最小值f(0)=0+e0=1.
3.函数f(x)=x3-2cx2+c2x在x=2处取极小值,则c=( )
A.6或2 B.6或-2
C.6 D.2
D 解析:由题意知,函数f(x)的定义域为R,
f′(x)=3x2-4cx+c2,
∴f′(2)=12-8c+c2=0,∴c=2或c=6.
当c=6时,f′(x)=3x2-24x+36=3(x-2)(x-6),
当x<2时,f′(x)>0,当2<x<6时,f′(x)<0,函数f(x)在x=2处取极大值,不符合题意,舍去;
当c=2时,f′(x)=3x2-8x+4=(x-2)(3x-2),
当x>2时,f′(x)>0,当<x<2时,f′(x)<0,函数f(x)在x=2处取极小值.∴c=2.
4.已知定义在R上的函数f(x),其导函数为f′(x),若f′(x)-f(x)<-3,f(0)=4,则不等式f(x)>ex+3的解集是( )
A.(-∞,1) B.(-∞,0)
C.(0,+∞) D.(1,+∞)
B 解析:由不等式f(x)>ex+3得>1+,所以>1.设g(x)=,所以g′(x)=<0,所以g(x)在R上单调递减.因为g(0)==1,所以g(x)>g(0),所以x<0.
二、多项选择题(本题共2小题,每小题5分,共10分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得3分,有选错的得0分.)
5.已知函数f(x)的导函数f′(x)的图象如图,则下列叙述正确的是( )
A.函数f(x)只有一个极值点
B.函数f(x)满足f(-4)<f(-1),且在x=-4处取得极小值
C.函数f(x)在x=2处取得极大值
D.函数f(x)在(-∞,-4)内单调递减
AC 解析:由导函数的图象可得,当x<2时,f′(x)≥0,函数f(x)单调递增;当x>2时,f′(x)<0,函数f(x)单调递减.所以函数f(x)的单调递减区间为(2,+∞),只有当x=2时函数取得极大值,无极小值.
6.若函数f(x)=2x3-ax2(a<0)在(,)上有最大值,则a的取值可能为( )
A.-6 B.-5
C.-4 D.-3
ABC 解析:令f′(x)=2x(3x-a)=0,
得x1=0,x2=(a<0),
当<x<0时,f′(x)<0;
当x<或x>0时,f′(x)>0,
则f(x)的单调递增区间为(-∞,),(0,+∞),单调递减区间为(,0),
从而f(x)在x=处取得极大值f()=-,
由f(x)=-,得(x-)2(2x+)=0,
解得x=或x=-,
又f(x)在(,)上有最大值,
所以<≤-,即a≤-4.
三、填空题(本题共2小题,每小题5分,共10分.请把正确答案填在题中横线上.)
7.已知y=f(x)是奇函数,当x∈(0,2)时,f(x)=ln x-ax(a>),当x∈(-2,0)时,f(x)的最小值为1,则a=________.
1 解析:由题意知,当x∈(0,2)时,f(x)的最大值为-1.令f′(x)=-a=0,得x=<2,当0<x<时,f′(x)>0;
当<x<2时,f′(x)<0,∴f(x)在(0,)上单调递增,在(,2)上单调递减,∴f(x)max=f()=-ln a-1=-1,解得a=1.
8.设函数f(x)=ex+ae-x(a为常数).若f(x)为奇函数,则a=________;若f(x)是R上的增函数,则a的取值范围是________.
-1 (-∞,0] 解析:∵f(x)=ex+ae-x(a为常数