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时间:2018-12-16
《2018年高考数学二轮复习 专项精练 压轴大题突破练(三)函数与导数(1)理》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、(三)函数与导数(1)1.(2017届北京市朝阳区二模)已知函数f(x)=ex+x2-x,g(x)=x2+ax+b,a,b∈R.(1)当a=1时,求函数F(x)=f(x)-g(x)的单调区间;(2)若曲线y=f(x)在点(0,1)处的切线l与曲线y=g(x)切于点(1,c),求a,b,c的值;(3)若f(x)≥g(x)恒成立,求a+b的最大值.解 (1)当a=1时,g(x)=x2+x+b,F(x)=ex-2x-b,则F′(x)=ex-2.令F′(x)=ex-2>0,得x>ln2,所以F(x)在(ln2,+∞)上单调递增.令
2、F′(x)=ex-2<0,得x0,所
3、以此时h(x)在(-∞,+∞)上单调递增.(ⅰ)若a+1=0,则当b≤0时满足条件,此时a+b≤-1;(ⅱ)若a+1<0,取x0<0且x0<,此时h(x0)=ex0-(a+1)x0-b<1-(a+1)-b=0,所以h(x)≥0不恒成立,不满足条件;②当a+1>0时,令h′(x)=0,得x=ln(a+1);由h′(x)>0,得x>ln(a+1);由h′(x)<0,得x4、必须有“当x=ln(a+1)时,h(x)min=(a+1)-(a+1)ln(a+1)-b≥0”成立,所以b≤(a+1)-(a+1)ln(a+1),则a+b≤2(a+1)-(a+1)ln(a+1)-1.令G(x)=2x-xlnx-1,x>0,则G′(x)=1-lnx.令G′(x)=0,得x=e.由G′(x)>0,得0e.所以G(x)在(0,e)上单调递增,在(e,+∞)上单调递减,所以,当x=e时,G(x)max=e-1.从而,当a=e-1,b=0时,a+b的最大值为e-1.综上,a+b的最5、大值为e-1.2.某村庄拟修建一个无盖的圆柱形蓄水池(不计厚度).设该蓄水池的底面半径为r米,高为h米,体积为V立方米.假设建造成本仅与表面积有关,侧面的建造成本为100元/平方米,底面的建造成本为160元/平方米,该蓄水池的总建造成本为12000π元(π为圆周率).(1)将V表示成r的函数V(r),并求该函数的定义域;(2)讨论函数V(r)的单调性,并确定r和h为何值时该蓄水池的体积最大.解 (1)因为蓄水池侧面的总成本为100×2πrh=200πrh元,底面的总成本为160πr2元,所以蓄水池的总成本为(200πrh+6、160πr2)元.又根据题意200πrh+160πr2=12000π,所以h=(300-4r2),从而V(r)=πr2h=(300r-4r3).因为r>0,又由h>0,可得r<5,故函数V(r)的定义域为(0,5).(2)因为V(r)=(300r-4r3),所以V′(r)=(300-12r2),令V′(r)=0,解得r1=5,r2=-5(舍去).当r∈(0,5)时,V′(r)>0,故V(r)在(0,5)上为增函数;当r∈(5,5)时,V′(r)<0,故V(r)在(5,5)上为减函数.由此可知,V(r)在r=5处取得最大值,7、此时h=8.即当r=5,h=8时,该蓄水池的体积最大.3.(2017届天津市红桥区二模)已知函数f(x)=lnx-ax+(a,b∈R),且对任意x>0,都有f(x)+f=0.(1)用含a的表达式表示b;(2)若f(x)存在两个极值点x1,x2,且x10;(3)在(2)的条件下,判断y=f(x)零点的个数,并说明理由.解 (1)根据题意,令x=1,可得f(1)+f(1)=0,所以f(1)=-a+b=0,经验证,可得当a=b时,对任意x>0,都有f(x)+f=0,所以b=a.(2)由(1)可8、知,f(x)=lnx-ax+,且x>0,所以f′(x)=-a-=,令g(x)=-ax2+x-a,要使f(x)存在两个极值点x1,x2,则y=g(x)有两个不相等的正实数根,所以或解得0
4、必须有“当x=ln(a+1)时,h(x)min=(a+1)-(a+1)ln(a+1)-b≥0”成立,所以b≤(a+1)-(a+1)ln(a+1),则a+b≤2(a+1)-(a+1)ln(a+1)-1.令G(x)=2x-xlnx-1,x>0,则G′(x)=1-lnx.令G′(x)=0,得x=e.由G′(x)>0,得0e.所以G(x)在(0,e)上单调递增,在(e,+∞)上单调递减,所以,当x=e时,G(x)max=e-1.从而,当a=e-1,b=0时,a+b的最大值为e-1.综上,a+b的最
5、大值为e-1.2.某村庄拟修建一个无盖的圆柱形蓄水池(不计厚度).设该蓄水池的底面半径为r米,高为h米,体积为V立方米.假设建造成本仅与表面积有关,侧面的建造成本为100元/平方米,底面的建造成本为160元/平方米,该蓄水池的总建造成本为12000π元(π为圆周率).(1)将V表示成r的函数V(r),并求该函数的定义域;(2)讨论函数V(r)的单调性,并确定r和h为何值时该蓄水池的体积最大.解 (1)因为蓄水池侧面的总成本为100×2πrh=200πrh元,底面的总成本为160πr2元,所以蓄水池的总成本为(200πrh+
6、160πr2)元.又根据题意200πrh+160πr2=12000π,所以h=(300-4r2),从而V(r)=πr2h=(300r-4r3).因为r>0,又由h>0,可得r<5,故函数V(r)的定义域为(0,5).(2)因为V(r)=(300r-4r3),所以V′(r)=(300-12r2),令V′(r)=0,解得r1=5,r2=-5(舍去).当r∈(0,5)时,V′(r)>0,故V(r)在(0,5)上为增函数;当r∈(5,5)时,V′(r)<0,故V(r)在(5,5)上为减函数.由此可知,V(r)在r=5处取得最大值,
7、此时h=8.即当r=5,h=8时,该蓄水池的体积最大.3.(2017届天津市红桥区二模)已知函数f(x)=lnx-ax+(a,b∈R),且对任意x>0,都有f(x)+f=0.(1)用含a的表达式表示b;(2)若f(x)存在两个极值点x1,x2,且x10;(3)在(2)的条件下,判断y=f(x)零点的个数,并说明理由.解 (1)根据题意,令x=1,可得f(1)+f(1)=0,所以f(1)=-a+b=0,经验证,可得当a=b时,对任意x>0,都有f(x)+f=0,所以b=a.(2)由(1)可
8、知,f(x)=lnx-ax+,且x>0,所以f′(x)=-a-=,令g(x)=-ax2+x-a,要使f(x)存在两个极值点x1,x2,则y=g(x)有两个不相等的正实数根,所以或解得0
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