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第六板块 小题保分练(三) 导数的简单应用
1.(2023·全国甲卷)曲线y=在点处的切线方程为( )
A.y=x B.y=x
C.y=x+ D.y=x+
解析:选C 由题意可知y′==,则曲线y=在点处的切线斜率k=y′|x=1=,所以曲线y=在点处的切线方程为y-=(x-1),即y=x+,故选C.
2.[多选]已知函数y=f(x)的导函数y=f′(x)的图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.f(x1)<f(x2)
B.f(x3)<f(x2)
C.f(x)在区间(a,b)内有2个极值点
D.f(x)的图象在点x=0处的切线的斜率大于0
解析:选ACD 由题图可知,当x∈(a,x3)∪(x5,b)时,f′(x)>0;当x∈(x3,x5)时,f′(x)<0.
∴f(x)在(a,x3),(x5,b)上单调递增;在(x3,x5)上单调递减.
∵x1<x2,∴f(x1)<f(x2),A正确;
∵x2<x3,∴f(x2)<f(x3),B错误;
由极值点定义可知,x=x3为f(x)的极大值点;x=x5为f(x)的极小值点,即f(x)在区间(a,b)内有2个极值点,C正确;
当x=0时,f′(x)>0,∴f(x)在点x=0处的切线的斜率大于0,D正确.
3.已知函数f(x)=ln x+ax存在最大值0,则a的值为( )
A.-2 B.-
C.1 D.e
解析:选B 因为f′(x)=+a,x>0,
所以当a≥0时,f′(x)>0恒成立,故函数f(x)单调递增,不存在最大值;
当a<0时,令f′(x)=0,得x=-.
所以当x∈时,f′(x)>0,f(x)单调递增,
当x∈时,f′(x)<0,f(x)单调递减.
所以f(x)max=f=ln-1=0,解得a=-.
4.(2023·全国乙卷)函数f(x)=x3+ax+2存在3个零点,则a的取值范围是( )
A.(-∞,-2) B.(-∞,-3)
C.(-4,-1) D.(-3,0)
解析:选B 由题意知f′(x)=3x2+a,要使函数f(x)存在3个零点,则f′(x)=0要有2个不同的根,则a<0.令3x2+a=0,解得x=± .
令f′(x)>0,则x<-或x>,令f′(x)<0,则-<x< .所以f(x)在和上单调递增,在上单调递减,所以要使f(x)存在3个零点,
则即解得>1,即a<-3.故选B.
5.(2023·郑州高三期末)若函数f(x)=(2a-x)ln x在(0,+∞)上单调递减,则实数a的取值范围为( )
A. B.
C.(-∞,0] D.
解析:选D 依题意,f′(x)=-ln x-1,令f′(x)≤0,则2a≤x(ln x+1).
令h(x)=x(ln x+1),则h′(x)=ln x+2.
令h′(x)=0,则x=,故当x∈时,h′(x)<0,
当x∈时,h′(x)>0,故h(x)在上单调递减,在上单调递增,故h(x)min=h=-,故2a≤-,则a≤-,
故实数a的取值范围为.
6.函数f(x)=2sin x-sin 2x是( )
A.奇函数,且最大值为2
B.偶函数,且最大值为2
C.奇函数,且最大值为
D.偶函数,且最大值为
解析:选C 因为f(x)定义域为R,且f(-x)=2sin(-x)-sin(-2x)=-2sin x+sin 2x=-f(x),所以f(x)为奇函数.
又f′(x)=2cos x-2cos 2x=-4cos2x+2cos x+2=-2(cos x-1)(2cos x+1),
令f′(x)=0,得cos x=1或cos x=-,即x=2kπ或x=2kπ±(k∈Z),
所以当cos x∈时,f′(x)≥0,即x∈,k∈Z时,f(x)为增函数,
当cos x∈时,f′(x)<0, 即x∈,k∈Z时,f(x)为减函数.
所以f(x)max=f=.
综上,f(x)为奇函数,最大值为,故选C.
7.已知直线l与曲线C1:y=ln x+4和曲线C2:y=ln(x+1)都相切,则直线l在y轴上的截距为( )
A.1-ln 2 B.3-2ln 2
C.1-ln 2或3-2ln 2 D.4
解析:选B 设f(x)=ln x+4,g(x)=ln(x+1),则f′(x)=,g′(x)=.
设f(x)上的切点为(x1,y1),g(x)上的切点为(x2,y2),则k==,则x2+1=x1.
又y1=ln x1+4,y2=ln(x2+1)=ln x1,所以切线的斜率为k==4.
故x1==,y1=ln+4=4-2ln 2.
故截距b=y1-kx1=4-2ln 2-1=3-2ln 2.
8.已知a=+1,b=1.01e,c=e1.01,则( )
A.a<b<c B.a<c<b
C.c<b<a D