题目列表(包括答案和解析)
12.(2010·南通模拟)已知函数f(x)=x3+ax2+bx+c在x=-与x=1时都取得极值,
(1)求a,b的值与函数f(x)的单调区间;
(2)若对x∈,不等式f(x)<c2恒成立,求c的取值范围.
解:(1)f(x)=x3+ax2+bx+c,f′(x)=3x2+2ax+b,
由f′(-)=-a+b=0,f′(1)=3+2a+b=0得a=-,b=-2,
f′(x)=3x2-x-2=(3x+2)(x-1),函数f(x)的单调区间如下表:
x |
(-∞,-) |
- |
(-,1) |
1 |
(1,+∞) |
f′(x) |
+ |
0 |
- |
0 |
+ |
f(x) |
? |
极大值 |
? |
极小值 |
? |
所以函数f(x)的递增区间是(-∞,-)与(1,+∞),递减区间(-,1);
(2)f(x)=x3-x2-2x+c,x∈,当x=-时,f(-)=+c为极大值,而f(2)=2+c,则f(2)=2+c为最大值,要使f(x)<c2,x∈恒成立,则只需要c2>f(2)=2+c,得c<-1,或c>2.
11.设f′(x)是函数f(x)的导函数,将y=f(x)和y=f′(x)的图象画在同一个直角坐标系中,不可能正确的是 ( )
解析:对于图A来说,抛物线为函数f(x),直线为f′(x);对于图B来说,上凸的曲线为函数f(x),下凹的曲线为f′(x);对于图C来说,下面的曲线为函数f(x),上面的曲线f′(x).只有图D不符合题设条件.
答案:D
10.某公司生产某种产品,固定成本为20 000元,每生产一单位产品,成本增加100
元,已知总营业收入R与年产量x的关系是R=R(x)=
,则总利润最大时,每年生产的产品是 ( )
A.100 B.150 C.200 D.300
解析:由题意得,总成本函数为C=C(x)=20 000+100x,
所以总利润函数为
P=P(x)=R(x)-C(x)
=
而P′(x)=
令P′(x)=0,得x=300,易知x=300时,P最大.
答案:D
9.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
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.
答案:B
8.(文)已知函数f(x)=x3+ax2+bx+c,曲线y=f(x)在点x=1处的切线l不过第四象限且斜率为3,又坐标原点到切线l的距离为,若x=时,y=f(x)有极值,
(1)求a,b,c的值;
(2)求y=f(x)在上的最大值和最小值.
解:(1)由f(x)=x3+ax2+bx+c,得
f′(x)=3x2+2ax+b.
当x=1时,切线l的斜率为3,可得2a+b=0. ①
当x=时,y=f(x)有极值,则f′()=0,可得
4a+3b+4=0. ②
由①②解得a=2,b=-4.
设切线l的方程为y=3x+m.
由原点到切线l的距离为,则=,
解得m=±1.
∵切线l不过第四象限,∴m=1.
由于切点的横坐标为x=1,∴f(1)=4.
∴1+a+b+c=4,∴c=5;
(2)由(1)可得f(x)=x3+2x2-4x+5,
∴f′(x)=3x2+4x-4.
令f′(x)=0,得x=-2,x=.
f(x)和f′(x)的变化情况如下表:
x |
[-3,-2) |
-2 |
(-2,) |
|
(,1] |
f′(x) |
+ |
0 |
- |
0 |
+ |
f(x) |
? |
极大值 |
? |
极小值 |
? |
∴f(x)在x=-2处取得极大值f(-2)=13,
在x=处取得极小值f()=.
又f(-3)=8,f(1)=4,
∴f(x)在上的最大值为13,最小值为.
(理)已知函数f(x)=x3+2bx2+cx-2的图象在与x轴交点处的切线方程是y=5x-10.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)设函数g(x)=f(x)+mx,若g(x)的极值存在,求实数m的取值范围以及函数g(x)取得极值时对应的自变量x的值.
解:(1)由已知,切点为(2,0),故有f(2)=0,
即4b+c+3=0. ①
f′(x)=3x2+4bx+c,由已知,f′(2)=12+8b+c=5.
得8b+c+7=0. ②
联立①、②,解得c=1,b=-1,
于是函数解析式为f(x)=x3-2x2+x-2.
(2)g(x)=x3-2x2+x-2+mx,
g′(x)=3x2-4x+1+,令g′(x)=0.
当函数有极值时,Δ≥0,方程3x2-4x+1+=0有实根,
由Δ=4(1-m)≥0,得m≤1.
①当m=1时,g′(x)=0有实根x=,在x=左右两侧均有g′(x)>0,故函数g(x)无极值.
②当m<1时,g′(x)=0有两个实根,
x1=(2-),x2=(2+),
当x变化时,g′(x)、g(x)的变化情况如下表:
x |
(-∞,x1) |
x1 |
(x1,x2) |
x2 |
(x2,+∞) |
g′(x) |
+ |
0 |
- |
0 |
+ |
g(x) |
? |
极大值 |
? |
极小值 |
? |
故在m∈(-∞,1)时,函数g(x)有极值;
当x=(2-)时g(x)有极大值;
当x=(2+)时g(x)有极小值.
题组三 |
导数的综合应用 |
7.函数y=sin2x-x,x∈的最大值是________,最小值是________.
解析:∵y′=2cos2x-1=0,∴x=±.
而f(-)=-+,f()=-,
端点f(-)=,f()=-,
所以y的最大值是,最小值是-.
答案: -
2.若函数h(x)=2x-+在(1,+∞)上是增函数,则实数k的取值范围是 ( )
A. D.(-∞,2]
解析:因为h′(x)=2+,所以h′(x)=2+=≥0在(1,+∞)上恒成立,即k≥-2x2在(1,+∞)上恒成立,所以k∈ C.(-∞,-1) D.(1,+∞)
解析:由f′(x)=3x2-3=3(x-1)(x+1),
且当x<-1时,f′(x)>0;
当-1<x<1时,f′(x)<0;当x>1时,f′(x)>0.
所以当x=-1时函数f(x)有极大值,当x=1时函数f(x)有极小值.
要使函数f(x)有3个不同的零点,只需满足
解之得-2<a<2.
答案:A
1.(2009·广东高考)函数f(x)=(x-3)ex的单调递增区间是说明 ( )
A.(-∞,2) B.(0,3) C.(1,4) D.(2,+∞)
解析:f(x)=(x-3)·ex,f′(x)=ex(x-2)>0,
∴x>2.
∴f(x)的单调递增区间为(2,+∞).
答案:D
12.(2010·株州模拟)已知二次函数f(x)=ax2+bx+c(x∈R),满足f(0)=f()=0,且f(x)的最小值是-.设数列{an}的前n项和为Sn,对一切n∈N*,点(n,Sn)在函数f(x)的图象上.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)通过bn=构造一个新的数列{bn},是否存在非零常数c,使得{bn}为等差数列;
(3)令cn=,设数列{cn·2cn}的前n项和为Tn,求Tn.
解:(1)因为f(0)=f()=0,所以f(x)的对称轴为x==,又因为f(x)的最小值是-,由二次函数图象的对称性可设f(x)=a(x-)2-.
又f(0)=0,所以a=2,所以f(x)=2(x-)2-=2x2-x.
因为点(n,Sn)在函数f(x)的图象上,所以Sn=2n2-n.当n=1时,a1=S1=1;当n≥2时,an=Sn-Sn-1=4n-3(n=1时也成立),所以an=4n-3(n∈N*).
(2)因为bn===,令c=-(c≠0),即得bn=2n,此时数列{bn}为等差数列,所以存在非零常数c=-,使得{bn}为等差数列.
(3)cn===2n,则cn·2cn=2n×22n=n×22n+1.
所以Tn=1×23+2×25+…+(n-1)22n-1+n×22n+1,
4Tn=1×25+2×27+…+(n-1)22n+1+n×22n+3,
两式相减得:-3Tn=23+25+…+22n+1-n×22n+3=-n·22n+3,
Tn=+=.
11.(文)在等差数列{an}中,若a1<0,S9=S12,则当n等于________时,Sn取得最小值.
解析:设数列{an}的公差为d,则由题意得
9a1+×9×(9-1)d=12a1+×12×(12-1)d,
即3a1=-30d,∴a1=-10d.
∵a1<0,∴d>0.
∴Sn=na1+n(n-1)d=dn2-dn
=2-.
∴Sn有最小值,又n∈N*,
∴n=10,或n=11时,Sn取最小值.
答案:10或11
(理)若数列{an}是等差数列,数列{bn}满足bn=an·an+1·an+2(n∈N*),{bn}的前n项和用Sn表示,若{an}满足3a5=8a12>0,则当n等于________时,Sn取得最大值.
解析:(先判断数列{an}中正的项与负的项)
∵3a5=8a12>0,∴3a5=8(a5+7d)>0,
解得a5=-d>0,∴d<0,∴a1=-d,
故{an}是首项为正数的递减数列.
由⇒⇒15≤n≤16,
∴n=16.
答案:16
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com