命题大赛 山东省潍坊市昌邑市2025-2026学年高二下学期单元复习卷(人教B版选择性必修第三册第六章导数以及应用)
2026-06-12
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摘要:
**基本信息**
导数及其应用单元复习卷,覆盖导数定义、几何意义、单调性等核心知识,通过基础辨析、综合应用、实际建模的梯度设计,适配单元复习,培养数学思维与问题解决能力。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单选|8/40|导数定义(题1)、几何意义(题2)|基础概念辨析,强化数学眼光的抽象能力|
|多选|3/18|导函数图像与极值(题9)、零点分析(题10)|综合逻辑推理,体现数学思维的严谨性|
|填空|3/15|单调性应用(题12)、公切线(题14)|知识迁移运用,训练数学语言的符号表达|
|解答|5/77|切线方程(题15)、实际最值(题8)、证明推理(题19)|分层设计,从运算到建模,发展创新意识与应用能力|
内容正文:
Sheet1
题号 题型 分值 知识点 难度系数(预估)
1 单选题 5 含Δx表达式的极限计算与导数的关系 0.85
2 单选题 5 基本初等函数的导数 0.8
3 单选题 5 利用导数研究函数的单调性,确定函数图象 0.75
4 单选题 5 已知斜率求切点以及点到直线的距离公式 0.75
5 单选题 5 定义域内不是单调函数求参数的取值范围 0.75
6 单选题 5 已知极值求参数 0.7
7 单选题 5 已知开区间最值求参数取值范围 0.7
8 单选题 5 借助导数解决实际问题的最值 0.65
9 多选题 6 根据导函数图象的正负判断函数的增减、极值与闭区间上的最值 0.8
10 多选题 6 利用导数研究三次函数的性质(极值点、对称中心、零点个数、切线) 0.7
11 多选题 6 A.求开区间的最值 B.求零点的个数 C.已知极值点个数求参数取值范围 D.已知切线条数求参数取值范围 0.45
12 填空题 5 已知单调性求参数取值范围 0.75
13 填空题 5 已知最大值和最小值求参数 0.7
14 填空题 5 已知公切线条数求参数 0.65
15 解答题 13 已知切线求参数及过点的切线问题 0.8
16 解答题 15 导数与单调性及极值关系的应用及函数图象交点个数的判断 0.8
17 解答题 15 讨论函数单调性;证明不等式 0.65
18 解答题 17 在点处的切线方程;讨论函数单调性;恒成立 0.65
19 解答题 17 讨论函数的单调性;证明不等式 0.65
Sheet2
Sheet3
$
导数及其应用(单元复习卷)
一.选择题
1.已知函数f(x)的导函数为f′(x),若f′(4)=﹣2,则的值为( )
A.﹣2 B.﹣1 C.2 D.4
【分析】根据导数的定义求解.
【解答】解:因为f′(4)=﹣2,
由导数的定义可得,1.
故选:B.
2.已知f(x)=x2+2x•f'(1),则f'(3)等于( )
A.﹣4 B.﹣2 C.1 D.2
【分析】对f(x)求导,令x=1,求出f'(1),然后求出f'(3)即可.
【解答】解:∵f(x)=x2+2x•f'(1),∴f'(x)=2x+2f'(1),
∴f'(1)=2+2f'(1),∴f'(1)=﹣2,
∴f'(3)=6﹣4=2.
故选:D.
3.函数f(x)=xsinx,x∈[﹣π,π]的图象大致是( )
A. B.
C. D.
【分析】求导,考虑f(x)在(0,)上单调性,即可得解.
【解答】解:因为f(x)=xsinx,
所以f'(x)=sinx+xcosx,
当0<x时,sinx>0,cosx>0,所以f'(x)>0,即f(x)在(0,)上单调递增,
选项B,f(x)在(0,)上先减后增,不符合题意;
选项C,f(x)在(0,)上先增后减,不符合题意;
选项D,f(x)在(0,)上先增后减,不符合题意.
故选:A.
4.已知点P为函数f(x)=e2x的图象上一点,则点P到直线l:y=2x的距离的最小值为( )
A. B. C. D.
【分析】求出原函数的导函数,由导函数值等于2求解曲线上点的横坐标,代入曲线方程求得切点纵坐标,再由点到直线的距离公式求解.
【解答】解:由f(x)=e2x,得f′(x)=2e2x,
令f′(x)=2e2x=2,得x=0,
把x=0代入f(x)=e2x,得f(0)=e0=1,
∴与直线y=2x平行的直线与曲线f(x)=e2x切于(0,1)点,
可得点P到直线l:y=2x的距离的最小值为.
故选:A.
5.已知函数在其定义域内的一个子区间(a﹣1,a+1)内不是单调函数,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【分析】先求出函数的导数,令导函数为0,求出x的值,得到不等式解出a的值即可.
【解答】解:函数的定义域为(0,+∞),所以a﹣1≥0即a≥1,
f′(x)=2x,令f′(x)=0,得x或x(不在定义域内舍),
由于函数在区间(a﹣1,a+1)内不是单调函数,所以∈(a﹣1,a+1),
即a﹣1a+1,解得:a,
综上得1≤a,
故选:D.
6.已知f(x)=x3+ax2+bx+a2在x=1处的极值为10,则a+b=( )
A.0或﹣7 B.﹣7 C.0 D.7
【分析】先求出函数f(x)的导数,根据f′(1)=0,f(1)=10,联立方程组解出即可.
【解答】解:f′(x)=3x2+2ax+b,
∴f′(1)=3+2a+b=0,①,
f(1)=1+a+b+a2=10,②,
由①②得:或,
而要在x=1能取到极值,则Δ=4a2﹣12b>0,舍去,
所以只有
∴a+b=﹣7,
故选:B.
7.若函数在区间(1,2)内有最小值,则实数a的取值范围为( )
A.(0,1) B. C. D.
【分析】依题意可知函数f(x)在区间(1,2)必定存在极值点,对f(x)求导,可令g(x)=x2﹣ax﹣1,只需,解该不等式组即得答案.
【解答】解:由,若函数f(x)在区间(1,2)内有最小值.此时函数f(x)必定存在极值点,
由Δ=a2+4>0,设x1,x2为一元二次方程x2﹣ax﹣1=0的两根,有,
故只需要1<x2<2即可,
令g(x)=x2﹣ax﹣1,有,解得.
故选:C.
8.现有一块边长为2米的正方形铁板,如果从铁板的四个角各截去一个边长相等的小正方形,然后做成一个长方体形的无盖容器,为了使容器的容积最大,则截去的小正方形边长应为( )
A.米 B.米 C.米 D.米
【分析】设截去的小正方形边长为x米,则长方体的体积为,(0<x<1),然后结合导数的应用求最值即可.
【解答】解:设截去的小正方形边长为x米,
则,
即0<x<1,
则长方体的体积为,
则V′(x),
当时,V′(x)>0,当时,V′(x)<0,
即函数V(x)在为增函数,在为减函数,
即时,函数V(x)取最大值,
即为了使容器的容积最大,则截去的小正方形边长应为米.
故选:C.
二.多选题
9.已知函数f(x)的导函数f′(x)在[﹣4,3]上的图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.f(x)在(﹣2,2)上单调递增
B.当x=﹣2时,f(x)取得极大值
C.当x=2时,f(x)取得极小值
D.f(3)是f(x)在[﹣4,3]上的最大值
【分析】根据导函数图象的正负判断函数的增减与极值、最值,依此判断各个选项即可.
【解答】解:对于选项A,由题图可知x∈(﹣2,2)时,f′(x)<0,则f(x)单调递减,故选项A错误;
对于选项B、选项C,由题图易知f(x)在(﹣4,﹣2)上单调递增,在(﹣2,2)上单调递减,
在(2,3)上单调递增,f′(﹣2)=0,f′(2)=0,
所以当x=﹣2时,f(x)取得极大值,当x=2时,f(x)取得极小值,故选项B、选项C正确;
对于选项D,f(x)在[﹣4,3]上的最大值应是f(3)与f(﹣2)中的较大者,故选项D错误.
故选:BC.
10.已知函数f(x)=x3﹣3x+2,则( )
A.f(x)有两个极值点
B.点(0,2)是曲线y=f(x)的对称中心
C.f(x)有三个零点
D.直线y=0是曲线y=f(x)的一条切线
【分析】根据极值点的定义可判断A;由h(x)=x3﹣3x为奇函数,根据平移变换可判断B;由f(x)的单调性和最值可判断C;利用导数的几何意义可判断D.
【解答】解:由题意,f′(x)=3x2﹣3,令f′(x)>0得x>1或x<﹣1,令f′(x)<0得﹣1<x<1,
所以f(x)在(﹣∞,﹣1),(1,+∞)上单调递增,(﹣1,1)上单调递减,
所以x=±1是极值点,故A正确;
令h(x)=x3﹣3x,该函数的定义域为R,h(﹣x)=(﹣x)3﹣(﹣3x)=﹣x3+3x=﹣h(x),
则h(x)是奇函数,(0,0)是h(x)的对称中心,
将h(x)的图象向上移动两个单位得到f(x)的图象,
所以点(0,2)是曲线y=f(x)的对称中心,故B正确;
因为f(﹣1)=4>0,f(1)=0,f(﹣2)=0,所以,函数f(x)在(﹣∞,﹣1)上有一个零点,
当x>1时,f(x)>f(1)=0,即函数f(x)在(1,+∞)上无零点,
综上所述,函数f(x)有两个零点,故C错误;
令f′(x)=3x2﹣3=0,可得x=±1,又f(1)=0,f(﹣1)=4,
当切点为(1,0)时,切线方程为y=0,当切点为(﹣1,4)时,切线方程为y=4,故D正确.
故选:ABD.
11.已知f(x)=xlnx﹣ax2﹣2x,下列正确的是( )
A.当a=0时,f(x)的值域为[﹣e,+∞)
B.当a=1时,f(x)有2个零点
C.若f(x)有两个不同的极值点,则a的取值范围为
D.过点(1,0)可作y=f(x)的两条切线,则a的取值范围为(﹣∞,﹣2)
【分析】A:a=0时,求导得极值点x=e,算最小值知值域正确;
B:a=1时,方程lnx=x+2无解,故f(x)=0无解;
C:极值点转化为有两解,构造函数求范围得;
D:切线问题转化为方程ax2﹣(2a+1)x+lnx﹣1=0有两解,分类讨论a的情况即可得出结论.
【解答】解:A选项,当a=0时,f(x)=xlnx﹣2x,f'(x)=lnx﹣1,令f'(x)=0⇒x=e,
当x∈(0,e)时,f'(x)<0f(x)单调递减;
当x∈(e,+∞)时,f'(x)>0f(x)单调递增,
∴f(x)min=f(e)=﹣e,∴f(x)∈[﹣e,+∞),故A正确;
B选项,当a=1时,f(x)=xlnx﹣x2﹣2x=x(lnx﹣x﹣2),
令f(x)=0=x=0(舍)或lnx﹣x﹣2=0,易知方程lnx=x+2无解,故B错误;
C选项,f'(x)=lnx﹣2ax﹣1,由函数f(x)有两个极值点x1x2得f'(x)=0,
即2a有两个实数根x1,x2,令u(x),
求导得u'(x),当0<x<e2时,t′(x)>0,当x>e2时,t′(x)<0,
函数u(x)在(0,e2)上单调递增,(e2,+∞)上单调递减,,且u(e)=0,
当x>e时,函数t(x)>0恒成立,因此当时,有两个实数根,
所以函数f(x)有两个极点时,a的取值范围是,故C正确;
D选项,f'(x)=lnx﹣2ax﹣1,设过点(1,0)的直线与曲线y=f(x)相切时的切点为(x0,y0),斜率k=lnx0﹣2ax0﹣1,
切线方程为,而点(1,0)在切线上,
则,
即有,由过点(1,0)可作曲线y=f(x)两条切线,
得方程有两个不相等的实数根,令g(x)=ax2﹣2ax﹣x+lnx﹣1,
则函数g(x)有2个零点,求导得.
①若,由g'(x)>0,得或x>1,
由g'(x)<0,得,即函数g(x)在,(1,+∞)上单调递增,在上单调递减,
则当时,g(x)取得极大值,
当x=1时,g(x)取得极小值,又,
当x≤1时,g(x)<0恒成立,因此函数g(x)最多1个零点,不合题意;
②若,g'(x)≥0恒成立,函数g(x)在(0,+∞)上单调递增,因此函数g(x)最多1个零点,不合题意;
③若,由g'(x)>0,得0<x<1或,由g'(x)<0,得,
即函数g(x)在(0,1),上单调递增,在上单调递减,
则当x=1时,g(x)取得极大值;当时,g(x)取得极小值,又g(1)=﹣a﹣2<0,显然当时,g(x)<0恒成立,
因此函数g(x)最多1个零点,不合题意;
④若a≤0,显然2ax﹣1<0,当0<x<1时,g'(x)>0,
当x>1时,g′(x)<0,函数在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,
当x=1时,g(x)取得最大值g(1)=﹣a﹣2,要函数g(x)有2个零点,必有g(1)=﹣a﹣2>0,得a<﹣2,
当0<x<1时,g(x)=a(x﹣1)2﹣x﹣a﹣1+lnx<﹣a﹣1+lnx,
而函数y=﹣a﹣1+lnx在(0,1)上的值域为(﹣∞,﹣a﹣1),因此g(x)在(0,1)上的值域为(﹣∞,﹣a﹣2),
当x>1时,令y=lnx﹣x,求导得,函数y=lnx﹣x在(1,+∞)上单调递减,
则lnx﹣x<﹣1,g(x)=a(x﹣1)2﹣a﹣1+lnx﹣x<a(x﹣1)2﹣a﹣2,
而函数y=a(x﹣1)2﹣a﹣2在(1,+∞)上单调递减,值域为(﹣∞,﹣a﹣2),
因此函数g(x)在(1,+∞)上的值域为(﹣∞,﹣a﹣2),于是当a<﹣2时,函数g(x)有两个零点,
所以过点(1,0)可作曲线y=f(x)两条切线时,a的取值范围是(﹣∞,﹣2),故D正确.
故选:ACD.
三.填空题
12.若f(x)=x2+alnx在[1,3]上是单调递增的,则a的取值范围是_________
【分析】求出函数的导数,问题转化为a≥﹣2x2在[1,3]上恒成立,求出a的取值范围即可.
【解答】解:若f(x)=x2+alnx在[1,3]上是单调递增的,
则f′(x)=2x0在[1,3]上恒成立,
故a≥﹣2x2在[1,3]上恒成立,
故a≥﹣2,即a的取值范围是[﹣2,+∞).
故答案为:[﹣2,+∞).
13. 设函数f(x)=ax3﹣3ax2+b(a>0)在区间[1,4]上有最大值23,最小值3,则
【分析】对f(x)进行求导,令f′(x)=0,求出极值点,利用导数研究函数的最值问题,同时要验证端点问题,解出a,b.
【解答】解:∵f(x)=ax3﹣3ax2+b,x∈[1,4],
∴f′(x)=3ax2﹣6ax=3ax(x﹣2),a>0,
令f′(x)>0,解得:x>2或x<0,
令f′(x)<0,解得:0<x<2,
∴f(x)在[1,2)递减,在[2,4]递增,
f(x)在x=1或x=4处取最大值,而f(1)=﹣2a+b,f(4)=16a+b,
f(4)>f(1),f(x)max=f(4)=16a+b=23①,
f(x)在x=2处取极小值,也是最小值,f(2)=﹣4a+b=3②
由①②解得:a=1,b=7.
故答案为:8
14. 已知抛物线C1:y=x2+2x和C2:y=﹣x2+a.如果直线l同时是C1和C2的切线,则称l是C1和C2公切线,当a 时,C1和C2有且仅有一条公切线,此时公切线的方程为
【分析】先分别求出抛物线C1:y=x2+2x和C2:y=﹣x2+a在某点处的切线,然后根据是公切线建立等量关系,要使C1和C2有且仅有一条公切线,可利用判别式进行判定.
【解答】解:函数y=x2+2x的导数y′=2x+2,
曲线C1在点P(x1,2x1)的切线方程是:y﹣(2x1)=(2x1+2)(x﹣x1),
即y=(2x1+2)x①
函数y=﹣x2+a的导数y′=﹣2x,
曲线C2在点Q(x2,a)的切线方程是y﹣(a)=﹣2x2(x﹣x2).
y=﹣2x2xa.②
如果直线l是过P和Q的公切线,
则①式和②式都是l的方程,
x1+1=﹣x2,所以a.
消去x2得方程22x1+1+a=0.
若判别式Δ=4﹣4×2(1+a)=0时,
即a时解得x1,此时点P与Q重合.
即当时C1和C2有且仅有一条公切线,
由①得公切线方程为y=x.
故答案为:a,公切线方程为y=x.
4. 解答题
15.已知曲线f(x)=x3﹣ax+1.若曲线f(x)在(1,f(1))处的切线方程为y=3x+b.
(1)求a,b的值;
(2)求过点(﹣1,0)且与曲线f(x)相切的直线方程.
【分析】(1)对函数求导,根据导数的几何意义以及切线斜率计算可得a,b的值;
(2)设切点,由经过点(﹣1,0)解方程可得x0=﹣1或,即可得出直线方程.
【解答】解:(1)由f(x)=x3﹣ax+1,得f′(x)=3x2﹣a,.........1分
则f(1)=2﹣a,f′(1)=3﹣a,.........2分
所以f(x)在(1,f(1))处的切线方程为
y﹣(2﹣a)=(3﹣a)(x﹣1),
即y=(3﹣a)x﹣1,.........4分
由已知可得3﹣a=3,﹣1=b,
则a=0,b=﹣1;.........6分
(2)由(1)可知f(x)=x3+1,
设切点为,.........7分
则,
故曲线在切点处的切线方程为,.........9分
把(﹣1,0)代入,得,.........10分
即,
解得x0=﹣1或,.........11分
当x0=﹣1时,切线斜率为3,此时切线方程为y=3(x+1);
当时,切线斜率为,此时切线方程为.
故过点(﹣1,0)且与曲线f(x)相切的直线方程为y=3(x+1)和,
即3x﹣y+3=0和3x﹣4y+3=0..........13分
16.给定函数f(x)=(x+1)ex.
(1)判断函数f(x)的单调性,并求出f(x)的极值;
(2)画出函数f(x)的大致图象;
(3)求出方程f(x)=a(a∈R)的解的个数.
【分析】(1)先对函数求导,然后结合导数与单调性及极值关系可求;
(2)结合导数分析函数的性质,寻求函数的特征,即可;
(3)转化为y=a与y=f(x)的图象交点个数问题,结合函数图象可求.
【解答】解:(1)f′(x)=(x+2)ex,.........1分
当x>﹣2时,f′(x)>0,函数单调递增,
当x<﹣2时,f′(x)<0,函数单调递减,.........3分
所以f(x)在(﹣2,+∞)上单调递增,在(﹣∞,﹣2)上单调递减,.........4分
故当x=﹣2时,函数取得极小值f(﹣2),
没有极大值;.........5分
(2)因为f(﹣1)=0,f(﹣2),.........6分
当x<﹣1时,f(x)<0,当x>﹣1时,f(x)>0,
当x→﹣∞时,f(x)→0,当x→+∞时,f(x)→+∞,f′(x)→+∞,.........8分
函数的大致图象如图所示,
.........12分
(3)结合图象可知,当a≥0或a时,f(x)=a有一个解;.........13分
当a<0时,f(x)=a有两个解;.........14分
当a时,f(x)=a没有解..........15分
17.已知函数f(x)=aln(x+2),(a>0).
(1)讨论y=f(x)的单调性;
(2)若f(x)有两个极值点x1,x2,求证:1<f(x1)+f(x2)<2.
【分析】(1)求出导函数f′(x),分类讨论确定f′(x)=0的解,确定f′(x)的正负,得单调性;
(2)同(1)得0<a<1,且两个极值点x1,x2满足x1+x2=﹣2,x1x2=a,计算f(x1)+f(x2)并化为a的函数,引入函数,由导数得单调性后可证.
【解答】(1)解:定义域为,.........2分
Δ=4﹣4a≤0,a≥1,
①当a≥1时,f'(x)≥0恒成立,函数f(x)在(﹣2,+∞)上单调递增;........3分
②当0<a<1时,由f'(x)=0得,
或时,f'(x)>0,
时,f'(x)<0,.........6分
函数f(x)在递增;
在递减;.........7分
(2) 证明:若f(x)存在两个极值点,
则0<a<1,x1,x2是方程x2+2x+a=0的两个根,...............8分
∴x1+x2=﹣2,x1x2=a,.........9分
alna+2﹣a,.........11分
令h(x)=xlnx﹣x+2,0<x<1,
h'(x)=lnx<0,所以h(x)在x∈(0,1)上单调递减,.........12分
则h(x)>h(1)=1,又xlnx<0,﹣x<0,.........13分
故h(x)=xlnx﹣x+2<2,.........14分
所以h(x)∈(1,2),即1<f(x1)+f(x2)<2..........15分
18.已知函数.
(Ⅰ)当a=0时,求曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程;
(Ⅱ)若a>0,讨论函数f(x)的单调性;
(Ⅲ)当x≥2时,f(x)≥0恒成立,求a的取值范围.
【分析】(Ⅰ)当a=0时,根据题意可得f(x)=(x﹣2)ex,计算f(0),对f(x)求导得f′(x),再由导数的几何意义可得k切=f′(0),进而写出切线方程.
(Ⅱ)求导得f′(x)=(x﹣1)ex﹣ax+a=(x﹣1)(ex﹣a),令f′(x)=0的解为x1=lna,x2=1,分两种情况当lna=1,当lna<1,讨论f'(x)正负,进而可得f(x)的单调区间.
(Ⅲ)对f(x)求导得f′(x)=(x﹣1)(ex﹣a)分三种情况:当a≤0时,当0<a≤e2时,当a>e2时,讨论导数的正负,f(x)的单调性,a的取值范围.
【解答】解:(Ⅰ)当a=0时,f(x)=(x﹣2)ex
f(0)=(0﹣2)e0=﹣2,.........1分
f′(x)=(x﹣1)ex,.........2分
k=f′(0)=(0﹣1)e0=﹣1,.........3分
所以切线方程为:y+2=﹣(x﹣0)
即:y=﹣x﹣2..........4分
(Ⅱ)由题,
可得f′(x)=(x﹣1)ex﹣ax+a=(x﹣1)(ex﹣a),.........5分
由于a>0,f′(x)=0的解为x1=lna,x2=1,
(1)当lna=1,即a=e时,f'(x)≥0,则f(x)在(﹣∞,+∞)上单调递增,.........6分
(2)当lna<1,即0<a<e时,
在区间(﹣∞,lna),(1,+∞)上,f'(x)>0;
在区间(lna,1)上,f'(x)<0,
所以f(x)的单调增区间为(﹣∞,lna),(1,+∞);单调减区间为(lna,1)..........8分
(3)当lna>1,即a>e时,
在区间(﹣∞,1),(lna,+∞)上,f'(x)>0;
在区间(1,lna)上,f'(x)<0,
则f(x)在(﹣∞,1),(lna,+∞)上单调递增,(1,lna)上单调递减..........10分
(Ⅲ)f′(x)=(x﹣1)(ex﹣a)
(1)当a≤0时,因为x≥2,所以x﹣1>0,ex﹣a>0,所以f′(x)>0,
则f(x)在[2,+∞)上单调递增,f(x)≥f(2)=0成立,.........12分
(2)当0<a≤e2时,f′(x)>0,
所以f(x)在[2,+∞)上单调递增,所以f(x)≥f(2)=0成立,.........14分
(3)当a>e2时,在区间(2,lna)上,f′(x)<0;在区间(lna,+∞),f′(x)>0,
所以f(x)在(2,lna)上单调递减,(lna,+∞)上单调递增,所以f(x)≤f(2)=0,不符合题意,.........16分
综上所述,a的取值范围是(﹣∞,e2]..........17分
19.设函数f(x)=ax﹣2﹣lnx(a∈R)
(改编)(1)讨论f(x)的单调区间;
(2)若g(x)=ax﹣ex,求证:在x>0时,f(x)>g(x).
【分析】(1)求得f(x)的导数,分和a>0讨论
(2)当x>0时,要证f(x)﹣ax+ex>0,即证ex﹣lnx﹣2>0,令h(x)=ex﹣lnx﹣2(x>0),只需证h(x)>0,求得h(x)的导数,判断单调性,求得h(x)的单调性,可得最小值,证明大于0即可.
【解答】解:(1)由,.........2分
当时,f′(x)<0恒成立.........3分
当a>0时,令f'(x)=0解得:,
0<x时,f′(x)<0;x时,f′(x)>0.
则f(x)在上是单调减函数,在上是单调增函数,.........5分
综上所述,当时,f(x)的单调递减区间为
当a>0时,f(x)的单调减区间为,单调增区间为;.........6分
(2)证明:当x>0时,要证f(x)﹣ax+ex>0,即证ex﹣lnx﹣2>0,.........8分
令h(x)=ex﹣lnx﹣2(x>0),只需证h(x)>0
∵,.........9分
由指数函数及幂函数的性质知:在(0,+∞)上是增函数,.........10分
又,
∴,
h'(x)在内存在唯一的零点,也即h'(x)在(0,+∞)上有唯一零点..........13分
设h'(x)的零点为t,则,即,.........14分
由h'(x)的单调性知:
当x∈(0,t)时,h'(x)<h'(t)=0,h(x)为减函数,
当x∈(t,+∞)时,h'(x)>h'(t)=0,h(x)为增函数,.........15分
所以当x>0时,h(x)≥h(t)=et﹣lnt﹣2ln2t﹣2≥22=0,
又,等号不成立,
∴h(x)>0..........17分
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导数及其应用(单元复习卷)
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.已知函数f(x)的导函数为f′(x),若f′(4)=﹣2,则的值为( )
A.﹣2 B.﹣1 C.2 D.4
2.已知f(x)=x2+2x•f'(1),则f'(3)等于( )
A.﹣4 B.﹣2 C.1 D.2
3.函数f(x)=xsinx,x∈[﹣π,π]的图象大致是( )
A. B.
C. D.
4.已知点P为函数f(x)=e2x的图象上一点,则点P到直线l:y=2x的距离的最小值为( )
A. B. C. D.
5.已知函数在其定义域内的一个子区间(a﹣1,a+1)内不是单调函数,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
6.已知f(x)=x3+ax2+bx+a2在x=1处的极值为10,则a+b=( )
A.0或﹣7 B.﹣7 C.0 D.7
7.若函数在区间(1,2)内有最小值,则实数a的取值范围为( )
A.(0,1) B. C. D.
8.现有一块边长为2米的正方形铁板,如果从铁板的四个角各截去一个边长相等的小正方形,然后做成一个长方体形的无盖容器,为了使容器的容积最大,则截去的小正方形边长应为( )
A.米 B.米 C.米 D.米
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。全部选对得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分。
9.已知函数f(x)的导函数f′(x)在[﹣4,3]上的图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.f(x)在(﹣2,2)上单调递增
B.当x=﹣2时,f(x)取得极大值
C.当x=2时,f(x)取得极小值
D.f(3)是f(x)在[﹣4,3]上的最大值
10.已知函数f(x)=x3﹣3x+2,则( )
A.f(x)有两个极值点
B.点(0,2)是曲线y=f(x)的对称中心
C.f(x)有三个零点
D.直线y=0是曲线y=f(x)的一条切线
11.已知f(x)=xlnx﹣ax2﹣2x,下列正确的是( )
A.当a=0时,f(x)的值域为[﹣e,+∞)
B.当a=1时,f(x)有2个零点
C.若f(x)有两个不同的极值点,则a的取值范围为
D.过点(1,0)可作y=f(x)的两条切线,则a的取值范围为(﹣∞,﹣2)
三.填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.若f(x)=x2+alnx在[1,3]上是单调递增的,则a的取值范围是
13.设函数f(x)=ax3﹣3ax2+b(a>0)在区间[1,4]上有最大值23,最小值3,则
14.已知抛物线C1:y=x2+2x和C2:y=﹣x2+a.如果直线l同时是C1和C2的切线,则称l是C1和C2公切线,当a 时,C1和C2有且仅有一条公切线,此时公切线的方程为
四.解答题:本题共5小题,共77分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
15.(13分)
已知曲线f(x)=x3﹣ax+1.若曲线f(x)在(1,f(1))处的切线方程为y=3x+b.
(1)求a,b的值;
(2)求过点(﹣1,0)且与曲线f(x)相切的直线方程.
16.(15分)
给定函数f(x)=(x+1)ex.
(1)判断函数f(x)的单调性,并求出f(x)的极值;
(2)画出函数f(x)的大致图象;
(3)求出方程f(x)=a(a∈R)的解的个数.
17.(15分)
已知函数f(x)=aln(x+2),(a>0).
(1)讨论y=f(x)的单调性;
(2)若f(x)有两个极值点x1,x2,求证:1<f(x1)+f(x2)<2.
18.(17分)
已知函数.
(Ⅰ)当a=0时,求曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程;
(Ⅱ)若a>0,讨论函数f(x)的单调性;
(Ⅲ)当x≥2时,f(x)≥0恒成立,求a的取值范围.
19.(17分)
设函数f(x)=ax﹣2﹣lnx(a∈R)
(改编)(1)讨论f(x)的单调区间;
(2)若g(x)=ax﹣ex,求证:在x>0时,f(x)>g(x).
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