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小题精练10
导数的简单应用
1.A[因为f(x)=(x2+2x-8)e=(x-2)x+4)e,所以fx)在(-∞,-4),(2,
+o∞)上单调递增,在(-4,2)上单调递减,故极小值点为2.故选A.]
2.C[依题意可知,fx)=e-≥0在(1,2)上恒成立,所以a≤xe,设gx)=
xe,x∈(1,2),所以g(x)=(x+1)e>0,x∈(1,2),所以g(x)在(1,2)上单调递
增,g(x)>g(1)=e,故a≤e,即a的最大值为e.故选C]
3.B[f(x)=(x-1)e-e2,记g(x)=(x-1)e-e2,则g(x)=xe,
当x>0时,g(x)>0,函数gx)在(0,+∞)上单调递增;当x<0时,g(x)<0,函数
g(x)在(-o∞,0)上单调递减,所以当x=0时,gx)mn=-1-e2<0,
因为g(2)=0,且当x<0时,gx)=(x-1)e-e2<0,所以当x<2时,gx)<0,即f
(x)<0,fx)在(-o∞,2)上单调递减;当x>2时,gx)>0,即fx)>0,x)在(2,+
o)上单调递增,所以当x=2时,fx)取得极小值fx)=-2e2-2,即fx)min=
2e2-2.故选B.]
4.C[当x=0时,f0)=0,可排除A,fw)=(2x-2)e+(x2-2x)e*=(x2-2)e,
令fx)>0,解得x>或x<-,所以fx)在(-∞,-)和(,+∞)上单调递增;在
(-,)上单调递减,结合图象故选C]
5.B[由lnx=2-1得x2=lnx1+1,则=,令x)=(>1),得f(x)==,因为
x心1,所以f(x)<0,故函数x)在区间(1,+o)上单调递减,则fx)<1)=1.又
>1,所以1nx+1>1,所以fx)>0,则fx)的值域为(0,1).故选B.]
6.C[由a≥-x21nx+x2在x∈[1,2]上恒成立,令fx)=-x21nx+
x2,x∈[1,2],
则fx)=-2xlnx-x+2x=-2xnx+x=x(-2lnx+1).令fx)=0,则x=,
当x∈(1,)时,fx)>0,故fx)在(1,)上单调递增;当x∈(,2)时,f(x)<0,故
fx)在(,2)上单调递减;则fx)≤f0=,所以a≥,故选C]
7.C[函数y=lnx的定义域为(0,+o),y'=,y"=-,所以曲线y=lnx的曲率
K==,
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故==,x>0,
当0<<时,K>0,当>时,K<0,K在(0,)上单调递增,在(,+o)上单调递减,
所以当x=时,曲率K取得最大值故选C]
8.C[由题意知当x1<x2时,xfx)<x2(x2)恒成立,则xx)在0,+oo)上单调递增
设gx)=x)=e-ax,则gx)=e-2ax,则g(x)≥0对>0恒成立,
所以2a≤,设h(x)=,则h'(x)=,当0<x<1时,h'(x)<0,当>1时,
h'(x)>0,故h(x)在(0,1]上单调递减,在1,+o∞)上单调递增,又h(1)=e,所以
2a≤e,即a的取值范围是.故选C.]
9.ABC[f(x)=3x2-1,故A正确;
令f(x)=0,解得x=±,当x>或x<-时,f(x)>0,当-<x<时,f(x)<0,所以函数
x)在(-∞,-)和(,+o∞)上单调递增,在(-,)上单调递减,故函数fx)在x=
处取得极小值,在x=-取得极大值,
即x)极小值=0=-+1>0,x)极大值=-)=+1>0,x)只有一个零点,故B正确
D错误;
x)+-x)=x3-x+1-x3+x+1=2,所以fx)关于(0,1)对称,故C正确.故选
ABC.]
10.ABC[由函数fx)=alnx-2x2+bx,可得f(x)=-4x+b=,
因为fx)=alnx-2x2+bx既有极小值又有极大值,可得方程-4x2+bx+a=0在
(0,+o)上有两个不同的实数根,则满足可得所以ab<0,a<0,b2+16a>0,取
a=-1,b=5时,满足上式,此时a-b<4不成立.故选ABC.]
11.ABD[由题意得,fx)=1nx-,所以1)=-2,f(1)=-1,故x)在x=1处
的切线方程为y+2=-(x-1),即x+y+1=0,A正确;
因为f(x)=lnx-在(0,+∞)上单调递增,又f(1)=-1<0,f(2)=n2->0,故
存在xo∈(1,2),使得fxo)=0,即xoln xo=1,当0<x<xo时,f(x)<0,fx)单调递
减,当x>xo时,f(x)>0,fx)单调递增,故fx)在x=处取得唯一的极小值,没
有极大值,B正确;
由B知,fx)的极小值fxo)=xoln xo-lnxo-xo-1=-(xo+lnxo)=-o+)∈(-,
-2),xo∈(1,2),C错误;
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由C知fxo)1)=-2,又e)=e2-3>0,所以x)在(x,+∞)内存在唯一的根
x=a,所以fa)=alna-lna-a-1=0,则1<xo<a,所以<1<xo,
因为f0=ln-ln--1=-lna+lna--1==0,故x=也是fx)在(0,xo)唯一的
零点,D正确故选ABD]
12.4[.fx)=x3-ax+4,则fx)=x2-a,
.∴f2)=4-a=0,∴.a=4
经检验知a=4时,x)在x=2处取得极小值.]
13.(0,6][依题意,设∠OAB=x(0<x<),则OA=ABcosx=8cosx,
AP=OAcos x=8cos2x,
因此△OAP的面积fx)=OA:APsin x=32 sin xcos3x,0<x<,所以f(x)=32(cos4x-
3sin2xcos2x)=32cos4x(1-3tan2x),当0<x<时,f(x)>0,当<x<时,fx)<0,即函数
fx)在(0,)上单调递增,在(,)上单调递减,因此x)mx=0=32×03×=6,而
0)=0=0,则0x)≤6,
所以△OAP面积的取值范围是(0,6]]
14.-1(答案不唯一)[0,1]U[2,+∞)[①函数x)=3x+a2在(1,+∞)上单
调递增,1)=3+a2>0,所以函数x)在区间1,+∞)上无零点,则函数x)=x
+3ax在(-o,1]上有2个零点,
即x3+3x=0,x(x2+3a)=0,则x=0,或x=-或x=,a<0,
则>1,解得:a<-,所以a的一个值可以是-1(答案不唯一)i
②函数fx)=3x+a2在(1,+oo)上单调递增,
则在(-o∞,1]上,x)=x3+3ax也单调递增,且13+3a≤3×1+a2,
若函数在fx)=x3+3ar在区间(-o,1]上单调递增,则fx)=3x2+3a≥0,即
a≥-x2在区间(-o,1]上恒成立,即a≥(-x2)mx,
即a≥0,
不等式13+3a≤3×1+a2,解得:a≥2或a≤1,
综上可知,0≤a≤1或a≥2.]
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小题精练10 导数的简单应用
(分值:73分)
单选题每小题5分,共40分;多选题每小题6分,共18分.
一、选择题:本题共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.[2025·西安模拟]函数f(x)=(x2-8)ex的极小值点为( )
A.2 B.-4e2
C.-4 D.8e-4
2.[2025·泰安模拟]已知函数f(x)=ex-aln x在区间(1,2)上单调递增,则a的最大值为( )
A.e2 B.e-1
C.e D.2e2
3.[2025·杭州模拟]函数f(x)=(x-2)ex-e2x-2的最小值为( )
A.e2-2 B.-2e2-2
C.2-2e2 D.-2-e2
4.[2025·天津红桥区模拟]函数f(x)=(x2-2x)ex的图象大致是( )
A.A B.B C.C D.D
5.[2025·西安模拟]已知x1>1,x2>1,且ln x1=x2-1,则的值可能为( )
A.- B.
C. D.2
6.[2024·瑞金模拟]∀x∈[1,2],有a≥-x2ln x+x2恒成立,则实数a的取值范围为( )
A.[e,+∞) B.[1,+∞)
C.[,+∞) D.[2e,+∞)
7.[2025·桂林模拟]记函数y=f(x)的导函数为y′,y′的导函数为y″,则曲线y=f(x)的曲率K=.若函数为y=ln x,则其曲率的最大值为( )
A. B.
C. D.
8.[2025·徐州模拟]已知函数f(x)=-ax,x∈(0,+∞),当x1<x2时,不等式<恒成立,则实数a的取值范围为( )
A. B.(2,e)
C. D.(-∞,e)
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9.[2025·邵阳模拟]已知函数f(x)=x3-x+1,则( )
A.f′(x)=3x2-1 B.f(x)有两个极值点
C.点(0,1)是曲线y=f(x)的对称中心 D.f(x)有两个零点
10.[2024·重庆三模]若函数f(x)=aln x-2x2+bx既有极小值又有极大值,则( )
A.ab<0 B.a<0
C.b2+16a>0 D.|a-b|<4
11.[2025·杭州模拟]已知函数f(x)=(x-1)ln x-x-1,则下列结论正确的是( )
A.函数f(x)在x=1处的切线方程为x+y+1=0
B.函数f(x)存在唯一的极小值点
C.函数f(x)的极小值大于-2
D.函数f(x)有且仅有两个零点,且两个零点互为倒数
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.[2024·济南模拟]已知函数f(x)=x3-ax+4在x=2处有极值,则a=________.
13.[2025·广州模拟]如图,两条足够长且互相垂直的轨道l1,l2相交于点O,一根长度为8的直杆AB的两端点A,B分别在l1,l2上滑动(A,B两点不与O点重合,轨道与直杆的宽度等因素均可忽略不计),直杆上的点P满足OP⊥AB,则△OAP面积的取值范围是________.
14.[2025·北京石景山区模拟]设函数f(x)=
①若f(x)有两个零点,则实数a的一个取值可以是________;
②若f(x)是R上的增函数,则实数a的取值范围是________.
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