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时间:2018-05-03
《高考数学专题练习 34函数与导数 理》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、训练34 函数与导数(推荐时间:75分钟)1.设函数f(x)=ax3-3x+1(x∈R),若对于任意x∈[-1,1],都有f(x)≥0成立,求实数a的值.2.已知a是实数,函数f(x)=x2(x-a),求f(x)在区间[0,2]上的最大值.3.已知曲线S:y=-x3+x2+4x及点P(0,0),求过点P的曲线S的切线方程.4.已知函数f(x)=lnx-.(1)若a>0,试判断f(x)在定义域内的单调性;(2)若f(x)在[1,e]上的最小值为,求a的值;(3)若f(x)2、.5.已知函数f(x)=-x2+ax+1-lnx.(1)若f(x)在(0,)上是减函数,求a的取值范围;(2)函数f(x)是否既有极大值又有极小值?若存在,求a的取值范围,若不存在,请说明理由.6.已知函数f(x)=(m,n∈R)在x=1处取得极值2.(1)求f(x)的解析式;(2)设A是曲线y=f(x)上除原点O外的任意一点,过OA的中点且垂直于x轴的直线交曲线于点B.试问:是否存在这样的点A,使得曲线在点B处的切线与OA平行?若存在,求出点A的坐标,若不存在,说明理由;(3)设函数g(x)=x2-2ax+a.3、若对于任意的x1∈R,总存在x2∈[-1,1],使得g(x2)≤f(x1),求实数a的取值范围.答案1.解 (1)若x=0,则不论a取何值,f(x)=1>0恒成立.(2)若x>0,即x∈(0,1]时,f(x)=ax3-3x+1≥0可化为a≥-.设g(x)=-,则g′(x)=,∴g(x)在区间(0,]上单调递增,在区间[,1]上单调递减.∴g(x)max=g()=4,从而a≥4.(3)若x<0,即x∈[-1,0)时,f(x)=ax3-3x+1≥0可化为a≤-.设h(x)=-,则h′(x)=,∴h(x)在[-1,0)4、上单调递增.∴h(x)min=h(-1)=4,从而a≤4.综上所述,实数a的值为4.2.解 f′(x)=3x2-2ax,令f′(x)=0,解得x1=0,x2=.当≤0,即a≤0时,f(x)在[0,2]上单调递增,从而f(x)max=f(2)=8-4a;当≥2,即a≥3时,f(x)在[0,2]上单调递减,从而f(x)max=f(0)=0;当0<<2,即05、则过点P的曲线S的切线斜率=-2x+2x0+4,又kPQ=,所以-2x+2x0+4=,①点Q在曲线S上,y0=-x+x+4x0,②将②代入①得-2x+2x0+4=-x+x0+4,化简得x-x0=0,所以x0=0或x0=,若x0=0,则y0=0,k=4,过点P的切线方程为y=4x;若x0=,则y0=,k=,过点P的切线方程为y=x.所以过点P的曲线S的切线方程为y=4x或y=x.4.解 (1)由题意f(x)的定义域为(0,+∞),且f′(x)=+=.因为a>0,所以f′(x)>0,故f(x)在(0,+∞)上是单调递6、增函数.(2)由(1)可知,f′(x)=.①若a≥-1,则x+a≥0,即f′(x)≥0在[1,e]上恒成立,此时f(x)在[1,e]上为增函数,所以f(x)min=f(1)=-a=,所以a=-(舍去).②若a≤-e,则x+a≤0,即f′(x)≤0在[1,e]上恒成立,此时f(x)在[1,e]上为减函数,所以f(x)min=f(e)=1-=⇒a=-(舍去).③若-e0,所以f7、(x)在[-a,e]上为增函数,所以f(x)min=f(-a)=ln(-a)+1=⇒a=-.综上所述,a=-.(3)因为f(x)0,所以a>xlnx-x3.令g(x)=xlnx-x3,h(x)=g′(x)=1+lnx-3x2,h′(x)=-6x=.因为x∈(1,+∞)时,h′(x)<0,h(x)在(1,+∞)上是减函数.所以h(x)8、)上恒成立.5.解 (1)f′(x)=-2x+a-,∵f(x)在(0,)上为减函数,∴当x∈(0,)时,-2x+a-<0恒成立,即a<2x+恒成立.设g(x)=2x+,则g′(x)=2-.∵当x∈(0,)时,>4,∴g′(x)<0,∴g(x)在(0,)上递减,即g(x)>g()=3,∴a≤3.(2)若f(x)既有极大值又有极小值,则首先必需f′(x)=-·(2x2-ax+
2、.5.已知函数f(x)=-x2+ax+1-lnx.(1)若f(x)在(0,)上是减函数,求a的取值范围;(2)函数f(x)是否既有极大值又有极小值?若存在,求a的取值范围,若不存在,请说明理由.6.已知函数f(x)=(m,n∈R)在x=1处取得极值2.(1)求f(x)的解析式;(2)设A是曲线y=f(x)上除原点O外的任意一点,过OA的中点且垂直于x轴的直线交曲线于点B.试问:是否存在这样的点A,使得曲线在点B处的切线与OA平行?若存在,求出点A的坐标,若不存在,说明理由;(3)设函数g(x)=x2-2ax+a.
3、若对于任意的x1∈R,总存在x2∈[-1,1],使得g(x2)≤f(x1),求实数a的取值范围.答案1.解 (1)若x=0,则不论a取何值,f(x)=1>0恒成立.(2)若x>0,即x∈(0,1]时,f(x)=ax3-3x+1≥0可化为a≥-.设g(x)=-,则g′(x)=,∴g(x)在区间(0,]上单调递增,在区间[,1]上单调递减.∴g(x)max=g()=4,从而a≥4.(3)若x<0,即x∈[-1,0)时,f(x)=ax3-3x+1≥0可化为a≤-.设h(x)=-,则h′(x)=,∴h(x)在[-1,0)
4、上单调递增.∴h(x)min=h(-1)=4,从而a≤4.综上所述,实数a的值为4.2.解 f′(x)=3x2-2ax,令f′(x)=0,解得x1=0,x2=.当≤0,即a≤0时,f(x)在[0,2]上单调递增,从而f(x)max=f(2)=8-4a;当≥2,即a≥3时,f(x)在[0,2]上单调递减,从而f(x)max=f(0)=0;当0<<2,即05、则过点P的曲线S的切线斜率=-2x+2x0+4,又kPQ=,所以-2x+2x0+4=,①点Q在曲线S上,y0=-x+x+4x0,②将②代入①得-2x+2x0+4=-x+x0+4,化简得x-x0=0,所以x0=0或x0=,若x0=0,则y0=0,k=4,过点P的切线方程为y=4x;若x0=,则y0=,k=,过点P的切线方程为y=x.所以过点P的曲线S的切线方程为y=4x或y=x.4.解 (1)由题意f(x)的定义域为(0,+∞),且f′(x)=+=.因为a>0,所以f′(x)>0,故f(x)在(0,+∞)上是单调递6、增函数.(2)由(1)可知,f′(x)=.①若a≥-1,则x+a≥0,即f′(x)≥0在[1,e]上恒成立,此时f(x)在[1,e]上为增函数,所以f(x)min=f(1)=-a=,所以a=-(舍去).②若a≤-e,则x+a≤0,即f′(x)≤0在[1,e]上恒成立,此时f(x)在[1,e]上为减函数,所以f(x)min=f(e)=1-=⇒a=-(舍去).③若-e0,所以f7、(x)在[-a,e]上为增函数,所以f(x)min=f(-a)=ln(-a)+1=⇒a=-.综上所述,a=-.(3)因为f(x)0,所以a>xlnx-x3.令g(x)=xlnx-x3,h(x)=g′(x)=1+lnx-3x2,h′(x)=-6x=.因为x∈(1,+∞)时,h′(x)<0,h(x)在(1,+∞)上是减函数.所以h(x)8、)上恒成立.5.解 (1)f′(x)=-2x+a-,∵f(x)在(0,)上为减函数,∴当x∈(0,)时,-2x+a-<0恒成立,即a<2x+恒成立.设g(x)=2x+,则g′(x)=2-.∵当x∈(0,)时,>4,∴g′(x)<0,∴g(x)在(0,)上递减,即g(x)>g()=3,∴a≤3.(2)若f(x)既有极大值又有极小值,则首先必需f′(x)=-·(2x2-ax+
5、则过点P的曲线S的切线斜率=-2x+2x0+4,又kPQ=,所以-2x+2x0+4=,①点Q在曲线S上,y0=-x+x+4x0,②将②代入①得-2x+2x0+4=-x+x0+4,化简得x-x0=0,所以x0=0或x0=,若x0=0,则y0=0,k=4,过点P的切线方程为y=4x;若x0=,则y0=,k=,过点P的切线方程为y=x.所以过点P的曲线S的切线方程为y=4x或y=x.4.解 (1)由题意f(x)的定义域为(0,+∞),且f′(x)=+=.因为a>0,所以f′(x)>0,故f(x)在(0,+∞)上是单调递
6、增函数.(2)由(1)可知,f′(x)=.①若a≥-1,则x+a≥0,即f′(x)≥0在[1,e]上恒成立,此时f(x)在[1,e]上为增函数,所以f(x)min=f(1)=-a=,所以a=-(舍去).②若a≤-e,则x+a≤0,即f′(x)≤0在[1,e]上恒成立,此时f(x)在[1,e]上为减函数,所以f(x)min=f(e)=1-=⇒a=-(舍去).③若-e0,所以f
7、(x)在[-a,e]上为增函数,所以f(x)min=f(-a)=ln(-a)+1=⇒a=-.综上所述,a=-.(3)因为f(x)0,所以a>xlnx-x3.令g(x)=xlnx-x3,h(x)=g′(x)=1+lnx-3x2,h′(x)=-6x=.因为x∈(1,+∞)时,h′(x)<0,h(x)在(1,+∞)上是减函数.所以h(x)8、)上恒成立.5.解 (1)f′(x)=-2x+a-,∵f(x)在(0,)上为减函数,∴当x∈(0,)时,-2x+a-<0恒成立,即a<2x+恒成立.设g(x)=2x+,则g′(x)=2-.∵当x∈(0,)时,>4,∴g′(x)<0,∴g(x)在(0,)上递减,即g(x)>g()=3,∴a≤3.(2)若f(x)既有极大值又有极小值,则首先必需f′(x)=-·(2x2-ax+
8、)上恒成立.5.解 (1)f′(x)=-2x+a-,∵f(x)在(0,)上为减函数,∴当x∈(0,)时,-2x+a-<0恒成立,即a<2x+恒成立.设g(x)=2x+,则g′(x)=2-.∵当x∈(0,)时,>4,∴g′(x)<0,∴g(x)在(0,)上递减,即g(x)>g()=3,∴a≤3.(2)若f(x)既有极大值又有极小值,则首先必需f′(x)=-·(2x2-ax+
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