内容正文:
章末综合测评(二) 导数及其应用
一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40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.下列各式正确的是( )
A.(sin a)′=cos a(a为常数)
B.(cos x)′=sin x
C.(sin x)′=cos x
D.(x-5)′=-x-6
C [由导数公式知选项A中(sin a)′=0;选项B中(cos x)′=-sin x;选项D中(x-5)′=-5x-6.]
2.函数f (x)=ln x-ax在x=2处的切线与直线ax-y-1=0平行,则实数a=( )
A.-1 B. C. D.1
B [对函数求导f ′(x)=-a,k=f ′(2)=-a=a,所以a=.]
3.(2021·全国乙卷)设a≠0,若x=a为函数f (x)=a(x-a)2(x-b)的极大值点,则( )
A.a<b B.a>b
C.ab<a2 D.ab>a2
D [法一(分类与整合法):函数f (x)=a(x-a)2(x-b)=(x-a)2(ax-ab),求导得f ′(x)=2(x-a)(ax-ab)+a(x-a)2=a(x-a)(3x-a-2b),
令f ′(x)=0,结合a≠0可求得x=a或x=.
(1)当a>0时,
①若>a,即b>a,此时易知函数f (x)在(-∞,a)上单调递增,在上单调递减,所以x=a为函数f (x)的极大值点,满足题意;
②若=a,即b=a,此时函数f (x)=a(x-a)3在R上单调递增,无极值点,不满足题意;
③若<a,即b<a,此时易知函数f (x)在上单调递减,在上单调递增,所以x=a为函数f (x)的极小值点,不满足题意.
(2)当a<0时,
①若>a,即b>a,此时易知函数f (x)在(-∞,a)上单调递减,在上单调递增,所以x=a为函数f (x)的极小值点,不满足题意;
②若=a,即b=a,此时函数f (x)=a(x-a)3在R上单调递减,无极值点,不满足题意;
③若<a,即b<a,此时易知函数f (x)在上单调递增,在(a,+∞)上单调递减,所以x=a为函数f (x)的极大值点,满足题意.
综上可知:当a>0且b>a时满足题意,当a<0且b<a时也满足题意.据此可知,必有ab>a2成立.
故选D.
法二(特值排除法):当a=1,b=2时,函数f (x)=(x-1)2(x-2),作出该函数的图像(图略),观察可知x=1为函数的极大值点,满足题意.所以根据a=1,b=2可判断选项B,C错误.
当a=-1,b=-2时,函数f (x)=-(x+1)2(x+2),作出该函数的图像(图略),观察可知x=-1为函数的极大值点,满足题意.所以根据a=-1,b=-2可知选项A错误.故选D.
法三(数形结合法):当a>0时,根据题意作出函数f (x)的大致图像如图1所示,观察可知b>a.
当a<0时,根据题意作出函数f (x)的大致图像如图2所示,观察可知a>b.
图1 图2
综上可知,必有ab>a2成立.故选D.]
4.函数f (x)=x3+3x2+3x-a的极值点的个数是( )
A.2 B.1
C.0 D.由a确定
C [f ′(x)=3x2+6x+3=3(x2+2x+1)=3(x+1)2≥0,∴函数f (x)在R上单调递增,无极值.故选C.]
5.函数f (x)=x2-ln x的单调递减区间为( )
A. B.
C. D.
C [∵f (x)=x2-ln x(x>0),∴f ′(x)=x-=,
当f ′(x)<0时,解得0<x<,则函数f (x)=x2-ln x的单调递减区间为.故选C.]
6.已知函数f (x)是定义在区间(0,+∞)上的可导函数,f ′(x)为其导函数,当x>0且x≠2时,(x-2)·[2f (x)+xf ′(x)]<0,若曲线y=f (x)在点(2,f (2))处的切线的斜率为-10,则f (2)的值为( )
A.4 B.6 C.8 D.10
D [①若x>2,则2f (x)+xf ′(x)<0,
②若0<x<2,2f (x)+xf ′(x)>0,
令g(x)=x2f (x),g′(x)=2xf (x)+x2f ′(x)=x[2f (x)+xf ′(x)],
∵x>0,∴g(x)在x=2时取得极值,g′(2)=4f (2)+4f ′(2)=0,
∵f ′(2)=-10,∴f (2)=10,故选D.]
7.(2022·河南焦作高二期中)已知曲线C1:f (x)=xex在x=0处的切线与曲线C2:g(x)=(a∈R)在x=1处的切线平行,令h(x)=f (x)g(x),则h(x)在(0,+∞)上( )
A.有唯一零点 B.有两个零点
C.没有零点 D.不确定
A [∵f (x)=xex,∴