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巩固
练习
导数
综合
应用题
基础
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【巩固练习】
一、选择题
1.函数y=f(x)在区间[a,b]上的最大值是M,最小值是m,若M=m,则f′(x)( )
A.等于0 B.大于0
C.小于0 D.以上都有可能
2. 若曲线在点处的切线方程是,则( )
A B
C D
3.函数f(x)=x3-3x+1在闭区间[-3,0]上的最大值、最小值分别是( )
A.1,-1
B.1,-17
C.3,-17
D.9,-19
4.已知f(x)=x3的切线的斜率等于1,则其切线方程有( )
A.1个 B.2个 C.多于两个 D.不能确定
5.若a>0,b>0,且函数f(x)=4x3-ax2-2bx+2在x=1处有极值,则ab的最大值等于( )
A.2 B.3 C.6 D.9
6.已知某生产厂家的年利润y(单位:万元)与年产量x(单位:万件)的函数关系式为y=-x3+81x-234,则使该生产厂家获取最大的年利润的年产量为( )
A.13万件 B.11万件
C.9万件 D.7万件
7.曲线上的点到直线的距离的最小值为( )
A. B. C. D.
二、填空题
8.函数的极值点是 ____________。
9.函数的单调递增区间为 。
10.曲线在处的切线平行于直线,则点的坐标为_ _____.
11. 函数()的极大值为正数,极小值为负数,则的取值范围 。
三、解答题
12.设函数在处取得极值
(Ⅰ)求的值;
(Ⅱ)求的单调区间.
13.设函数,,求函数的单调区间与极值。
14.已知函数图象上的点处的切线方程为.
⑴若函数在处有极值,求的表达式;
⑵若函数在区间上单调递增,求实数的取值范围.
15.设a为实数,函数f(x)=ex-2x+2a,x∈R.
(1)求f(x)的单调区间及极值;
(2)求证:当a>ln2-1且x>0时,ex>x2-2ax+1.
【答案与解析】
1.【答案】 A
【解析】 ∵M=m,∴y=f(x)是常数函数
∴f′(x)=0,故应选A.
2. 【答案】A:
【解析】
∵ ,∴ ,在切线,∴
3. 【答案】 C
【解析】 f′(x)=3x2-3=3(x-1)(x+1),
令f′(x)=0,得x1=-1或x2=1,
f(-3)=-17,f(0)=1,f(-1)=3,f(1)=-1,
∴f(x)在区间[-3,0]上的最大值为3,最小值为-17.
4. 【答案】 B
【解析】 ∵f(x)=x3,∴f′(x)=3x2,
令3x2=1,得x=,
即切点坐标为或.
由点斜式可得切线方程为y-=x-或y+=x+,即y=x-
或y=x+.故应选B.
5. 【答案】D
【解析】 f′(x)=12x2-2ax-2b,由函数f(x)在x=1处有极值,可知函数f(x)
在x=1处的导数值为零,12-2a-2b=0,所以a+b=6,由题意知a,b
都是正实数,所以ab≤==9,当且仅当a=b=3时取到等号.
6. 【答案】 C
【解析】 ∵x>0,y′=-x2+81=(9-x)(9+x),
令y′=0,解得x=9,所以x∈(0,9)时,y′>0,
x∈(9,+∞)时,y′<0,y先增后减.
∴x=9时函数取最大值,选C,属导数法求最值问题.
7.【答案】D;
【解析】设曲线在点的切线平行于直线,
∵,
∴,,
故所求最小值就是点到直线的距离
8.【答案】x=3和x=1
【解析】直接求导,然后求根可得。
9.【答案】;
【解析】,
因为,所以由得,解得。
10.【答案】和。
【解析】设切点为,,
由,得
把,代入到得;
把,代入到得,
所以和。
11.【答案】;
【解析】,
因为,所以极大值为,极小值,
解得。
12.【解析】(Ⅰ),由已知得,
解得,
(Ⅱ)由(Ⅰ)知
当或时,,当时,.
因此的单调增区间是,,
的单调减区间是.
13. 【解析】
14. 【解析】
⑴∵点在切线方程上,∴ ,,
∵函数在处有极值,∴ ,可得:
∴
⑵由⑴可知:,∴,∴
∵函数在区间上单调递增,即:在区间上恒成立,
∴,解得:。
15. 【解析】
(1)由f(x)=ex-2x+2a,x∈R知f′(x)=ex-2,x∈R.
令f′(x)=0,得x=ln2.于是当x变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下表:
x
(-∞,ln2)
ln2
(ln2,+∞)
f′(x)
-
0
+
f(x)
单调递减
2(1-ln2+a)
单调递增
故f(x)的单调递减区间是(-∞,ln2),单调递增区间是(ln2,+∞),
f(x)在x=ln2处取得极小值,极小值为f(ln2)=eln2-2ln2+2a=2(1-ln2+a).
(2)证明:设g(x)=ex-x2+2ax-1,x∈R,于是g′(x)=ex-2x+2a,x∈R.
由(1)知当a>ln2-1时,g′(x)最小值为g′(ln2)=2(1-ln2+a)>0.
于是对任意x∈R,都有g′(x)>0,所以g(x)在R内单调递增.
于是当a>ln2-1时,对任意x∈(0,+∞),都有g(x)>g(0).
而g(0)=0,从而对任意x∈(0,+∞),g(x)>0.
即ex-x2+2ax-1>0,故ex>x2-2ax+1.