题目列表(包括答案和解析)

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12.(2010·南通模拟)已知函数f(x)=x3+ax2+bx+cx=-与x=1时都取得极值,

(1)求ab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+cf′(x)=3x2+2ax+b

f′(-)=-a+b=0,f′(1)=3+2a+b=0得a=-,b=-2,

f′(x)=3x2x-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)=x3x2-2x+cx∈,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)<c2x∈恒成立,则只需要c2f(2)=2+c,得c<-1,或c>2.

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11.设f′(x)是函数f(x)的导函数,将yf(x)和yf′(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

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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RR(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CC(x)=20 000+100x

所以总利润函数为

PP(x)=R(x)-C(x)

P′(x)=

P′(x)=0,得x=300,易知x=300时,P最大.

答案:D

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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

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8.(文)已知函数f(x)=x3+ax2+bx+c,曲线yf(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,yf(x)有极值,

(1)求abc的值;

(2)求yf(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.

x=1时,切线l的斜率为3,可得2a+b=0.                 ①

x=时,yf(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,

x=处取得极小值f()=.

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+),

x变化时,g′(x)、g(x)的变化情况如下表:

x
(-∞,x1)
x1
(x1x2)
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;

x=(2-)时g(x)有极大值;

x=(2+)时g(x)有极小值.

题组三
导数的综合应用

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7.函数y=sin2xxx∈的最大值是________,最小值是________.

解析:∵y′=2cos2x-1=0,∴x=±.

f(-)=-+,f()=-,

端点f(-)=,f()=-,

所以y的最大值是,最小值是-.

答案: -

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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

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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)·exf′(x)=ex(x-2)>0,

x>2.

f(x)的单调递增区间为(2,+∞).

答案:D

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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(nSn)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-.

f(0)=0,所以a=2,所以f(x)=2(x-)2-=2x2x.

因为点(nSn)在函数f(x)的图象上,所以Sn=2n2n.当n=1时,a1S1=1;当n≥2时,anSnSn1=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×22nn×22n+1.

所以Tn=1×23+2×25+…+(n-1)22n1+n×22n+1

4Tn=1×25+2×27+…+(n-1)22n+1+n×22n+3

两式相减得:-3Tn=23+25+…+22n+1n×22n+3=-n·22n+3

Tn=+=.

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11.(文)在等差数列{an}中,若a1<0,S9S12,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.

Snna1+n(n-1)ddn2dn

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bnan·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

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