【高考复习】2020年高考数学(文数) 导数的简单应用 小题练(含答案解析)
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导数的简单应用 小题练
一 、选择题
1.已知函数f(x)的导函数f′(x)=ax2+bx+c的图象如图所示,则f(x)的图象可能是( )
2.已知对任意实数x,都有f(-x)=-f(x),g(-x)=g(x),且x>0时,f′(x)>0,g′(x)>0,则x<0时( )
A.f′(x)>0,g′(x)>0 B.f′(x)>0,g′(x)<0
C.f′(x)<0,g′(x)>0 D.f′(x)<0,g′(x)<0
3.已知a为函数f(x)=x3-12x的极小值点,则a=( )
A.-4 B.-2 C.4 D.2
4.已知函数f(x)的导函数f′(x)满足下列条件:
①f′(x)>0时,x<-1或x>2;
②f′(x)<0时,-1<x<2;
③f′(x)=0时,x=-1或x=2.
则函数f(x)的大致图象是( )
5.已知直线2x-y+1=0与曲线y=aex+x相切(其中e为自然对数的底数),则实数a的值是( )
A.0.5 B.1 C.2 D.e
6.已知函数f(x)=x3+ax2+bx+a2在x=1处的极值为10,则数对(a,b)为( )
A.(-3,3) B.(-11,4) C.(4,-11) D.(-3,3)或(4,-11)
7.函数f(x)(x>0)的导函数为f′(x),若xf′(x)+f(x)=ex,且f(1)=e,则( )
A.f(x)的最小值为e B.f(x)的最大值为e
C.f(x)的最小值为 D.f(x)的最大值为
8.函数f(x)=x-ln x的单调递增区间为( )
A.(-∞,0) B.(0,1) C.(1,+∞) D.(-∞,0)∪(1,+∞)
9.若函数y=在(1,+∞)上单调递减,则称f(x)为P函数.下列函数中为P函数的为( )
①f(x)=1;②f(x)=x;③f(x)=;④f(x)=.
A.①②④ B.①③ C.①③④ D.②③
10.求形如y=f(x)g(x)的函数的导数,我们常采用以下做法:先两边同取自然对数得ln y=g(x)ln f(x),再两边同时求导得y′=g′(x)ln f(x)+g(x)f′(x),于是得到y′=f(x)g(x)g′(x)ln f(x)+g(x)f′(x),运用此方法求得函数y=x的单调递增区间是( )
A.(e,4) B.(3,6) C.(0,e) D.(2,3)
11.函数f(x)=ax+x2-xln a(a>0,a≠1),若函数g(x)=|f(x)-t|-2有三个零点,则实数t=( )
A.3 B.2 C.1 D.0
12.已知f(x)=x2+ax+3ln x在(1,+∞)上是增函数,则实数a的取值范围为( )
A.(-∞,-2] B. C.[-2,+∞) D.[-5,+∞)
二 、填空题
13.已知a∈R,设函数f(x)=ax-ln x的图象在点(1,f(1))处的切线为l,则l在y轴上的截距为________.
14.已知f(x)为偶函数,当x<0时,f(x)=ln (-x)+3x,则曲线y=f(x)在点(1,-3)处的切线方程是________.
15.已知函数f(x)=x2-5x+2ln x,则函数f(x)的单调递增区间是________.
16.若函数f(x)=x+aln x不是单调函数,则实数a的取值范围是________.
17.已知过点P(2,-2)的直线l与曲线y=x3-x相切,则直线l的方程为________.
18.已知函数f(x)=x3-2x+ex-,其中e是自然对数的底数.若f(a-1)+f(2a2)≤0,则实数a的取值范围是________.
答案解析
1.答案为:D;
解析:
当x<0时,由导函数f′(x)=ax2+bx+c<0,知相应的函数f(x)在该区间内单调递减;
当x>0时,由导函数f′(x)=ax2+bx+c的图象可知,导函数在区间(0,x1)内的值是大于0的,
则在此区间内函数f(x)单调递增.只有选项D符合题意.
2.答案为:B;
解析:
由题意知f(x)是奇函数,g(x)是偶函数.当x>0时,f(x),g(x)都单调递增,
则当x<0时,f(x)单调递增,g(x)单调递减,即f′(x)>0,g′(x)<0.
3.答案为:D;
4.答案为:A;
根据条件知,函数f(x)在(-1,2)上是减函数.在(-∞,-1),(2,+∞)上是增函数,故选A.
5.答案为:B;
由题意知y′=aex+1=2,则a>0,x=-ln a,代入曲线方程得y=1- ln a,
所以切线方程为y-(1-ln a)=2(x+ln a),即y=2x+ln a+1=2x+1⇒a=1.
6.答案为:C;
f′(x)=3x2+2ax+b,依题意可得
即消去b可得a2-a-12=0,
解得a=-3或a=4,故或当时,
f′(x)=3x2-6x+3=3(x-1)2≥0,这时f(x)无极值,不合题意,舍去,故选C.
7.答案为:A;
设g(x)=xf(x)-ex,所以g′(x)=f(x)+xf′(x)-ex=0,所以g(x)=xf(x)-ex为常数函数.
因为g(1)=1×f(1)-e=0,所以g(x)=xf(x)-ex=g(1)=0,所以f(x)=,f′(x)=,
当0<x<1时,f′(x)<0,当x>1时,f′(x)>0,所以f(x)≥f(1)=e.
8.答案为:C;
解析:函数的定义域为(0,+∞).f′(x)=1-,令f′(x)>0,得x>1.故选C.
9.答案为:B;
解析:
x∈(1,+∞)时,ln x>0,x增大时,,都减小,
∴y=,y=在(1,+∞)上都是减函数,∴f(x)=1和f(x)=都是P函数;
′=,∴x∈(1,e)时,′<0,x∈(e,+∞)时,′>0,
即y=在(1,e)上单调递减,在(e,+∞)上单调递增,∴f(x)=x不是P函数;
′=,∴x∈(1,e2)时,′<0,x∈(e2,+∞)时,′>0,
即y=在(1,e2)上单调递减,在(e2,+∞)上单调递增,
∴f(x)=不是P函数.故选B.
10.答案为:C;
解析:
由题意知y′=x·-·ln x+=x·(x>0),令y′>0,得1-ln x>0,∴0<x<e,
∴函数y=x的单调递增区间为(0,e).故答案是C.
11.答案为:A;
解析:
由题可得f′(x)=2x+(ax-1)ln a,设y=2x+(ax-1)ln a,则y′=2+axln2a>0,
则知f′(x)在R上单调递增,而由f′(0)=0,可知f(x)在(-∞,0)上单调递减,
在(0,+∞)上单调递增,故f(x)的最小值为f(0)=1,
又g(x)=|f(x)-t|-2有三个零点,所以f(x)=t±2有三个根,而t+2>t-2,
故t-2=f(x)min=f(0)=1,解得t=3,故选A.
12.答案为:C;
由题意得f′(x)=2x+a+=≥0在(1,+∞)上恒成立
⇔g(x)=2x2+ax+3≥0在(1,+∞)上恒成立
⇔Δ=a2-24≤0或
⇔-2≤a≤2或
⇔a≥-2,故选C.
13.答案为:1;
解析:
由题意可知f′(x)=a-,所以f′(1)=a-1,因为f(1)=a,所以切点坐标为(1,a),
所以切线l的方程为y-a=(a-1)(x-1),即y=(a-1)x+1.令x=0,得y=1,
即直线l在y轴上的截距为1.
14.答案为:y=-2x-1;
解析:
令x>0,则-x<0,f(-x)=ln x-3x,又f(-x)=f(x),∴f(x)=ln x-3x(x>0),
则f′(x)=-3(x>0),∴f′(1)=-2,
∴在点(1,-3)处的切线方程为y+3=-2(x-1),即y=-2x-1.
15.答案为:和(2,+∞);
解析:函数f(x)=x2-5x+2ln x的定义域是(0,+∞),
令f′(x)=2x-5+==>0,解得0<x<或x>2,
故函数f(x)的单调递增区间是和(2,+∞).
16.答案为:(-∞,0);
解析:由题意知f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=1+,
要使函数f(x)=x+aln x不是单调函数,
则需方程1+=0在(0,+∞)上有解,即x=-a,∴a<0.
17.答案为:y=8x-18或y=-x;
解析:设切点为(m,n),因为y′=x2-1,所以
解得或
所以切线的斜率为8或-1,所以切线方程为y=8x-18或y=-x.
18.答案为:(-1,0.5);
解析:易知函数f(x)的定义域关于原点对称.
∵f(x)=x3-2x+ex-,∴f(-x)=(-x)3-2(-x)+e-x-=-x3+2x+-ex=-f(x),
∴f(x)为奇函数,
又f′(x)=3x2-2+ex+≥3x2-2+2=3x2≥0(当且仅当x=0时,取“=”),
从而f(x)在R上单调递增,
所以f(a-1)+f(2a2)≤0⇔f(a-1)≤f(-2a2)⇔-2a2≥a-1,解得-1≤a≤0.5.