内容正文:
专题限时集训(十六) 导数与函数的单调性、极值、最值
1.(2022·全国甲卷)当x=1时,函数f (x)=a ln x+取得最大值-2,则f ′(2)=( )
A.-1 B.-
C. D.1
2.(2023·四川宜宾统考三模)已知函数f (x)=x2+a ln x在区间(1,+∞)上单调递增,则实数a的取值范围是( )
A.[-2,+∞) B.(-∞,-2)
C.[0,+∞) D.(-∞,0)
3.已知f (x)=x3+ax2+bx+a2在x=1处的极值为10,则a+b等于( )
A.0或-7 B.-7
C.0 D.7
4.已知定义在R上的函数f (x)的导函数为f ′(x),对任意x∈(0,π),有f ′(x)sin x>f (x)cos x,且f (x)+f (-x)=0,设a=2f 则( )
A.a<b<c B.b<c<a
C.a<c<b D.c<b<a
5.(2023·海南海口模拟)设a=2e-0.2,b=e0.2,c=1.2,则( )
A.a<b<c B.b<c<a
C.b<a<c D.c<b<a
6.(2023·四川成都三模)已知函数f (x)=x--m ln x有三个零点x1,x2,x3,其中m∈R,则mx1x2x3的取值范围是( )
A.(1,+∞) B.(2,+∞)
C.(e,+∞) D.(3,+∞)
7.已知函数f (x)=,若函数f (x)在区间上存在极值,则正实数a的取值范围为________.
8.(2023·全国乙卷)设a∈(0,1),若函数f (x)=ax+(1+a)x在(0,+∞)上单调递增,则a的取值范围是________.
9.(2023·四川宜宾统考三模)若函数f (x)=的最小值是-1,则实数m的取值范围是( )
A.(-∞,0] B.[1,+∞)
C.[3,+∞) D.(0,+∞)
10.若直线y=kx+b是曲线y=ex-2的切线,也是曲线y=ex-1的切线,则k+b=________.
11.已知函数f (x)=ax-(a+2)ln x--ln a(a>0).
(1)讨论f (x)的单调性;
(2)若f (x)存在两个极值点x1,x2,求f (x1)+f (x2)的最小值.
12.已知函数f (x)=ax2,其中参数a∈R.
(1)当a=2时,求曲线y=f (x)在点(3,f (3))处的切线方程;
(2)设函数g(x)=f (x)+(x-a)cos x-sin x,讨论g(x)的单调性并判断有无极值,有极值时求出极值.
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专题限时集训(十六)
1.B [因为函数f (x)定义域为(0,+∞),所以依题可知,f (1)=-2,f ′(1)=0,而f ′(x)=,所以b=-2,a-b=0,即a=-2,b=-2,所以f ′(x)=,因此函数f (x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,当x=1时取最大值,满足题意,即有f ′(2)=-1+.
故选B.]
2.A [由题意可得,f ′(x)=2x+.
因为函数f (x)=x2+a ln x在区间(1,+∞)上单调递增,
所以2x2+a≥0在区间(1,+∞)上恒成立,
即a≥-2x2在区间(1,+∞)上恒成立.
二次函数y=-2x2开口向下,对称轴为x=0,则该函数在区间(1,+∞)上单调递减,
当x=1时,y=-2x2=-2,则该函数在区间(1,+∞)上的值域为(-∞,-2),
综上可知,实数a的取值范围是a≥-2.故选A.]
3.B [因为f ′(x)=3x2+2ax+b,所以f ′(1)=3+2a+b=0,①
f (1)=1+a+b+a2=10,②
由①②得或
而要在x=1处取到极值,则Δ=4a2-12b>0,
故舍去所以只有
所以a+b=-7,故选B.]
4.A [构造函数g(x)=,x≠kπ,k∈Z,
则g′(x)=>0,
所以函数g(x)在区间(0,π)上是增函数,
因为f (x)+f (-x)=0,
即f (x)=-f (-x),g(-x)=,
所以函数g(x)是偶函数,
所以g<g<g,
代入解析式得到2f <f <-f ,故a<b<c.]
5.D [∵a=2e-0.2,b=e0.2,
∴ln a=-0.2+ln 2,ln b=0.2,
∴ln a-ln b=-0.4+ln 2>-0.4+ln=-0.4+0.5=0.1>0,∴ln a>ln b, ∴a>b.
设f (x)=ex-(x+1),则f ′(x)=ex-1,
当x>0时,f ′(x)>0,函数f (x)单调递增,
当x<0时,f ′(x)<0,函数f (x)单调递减,
∴f (x)≥f (0)=1-(0+1)=0, ∴f (0.2)>0,
即e0.2-(0.2+1)>0,即e0.2>1