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專題強(qiáng)化訓(xùn)練(三) 導(dǎo)數(shù)及其應(yīng)用
(建議用時(shí):45分鐘)
[基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練]
1.一物體作直線運(yùn)動(dòng),位移s(單位:m)與時(shí)間t(單位:s)之間的函數(shù)關(guān)系為s(t)=-2t2+8t,則這一物體在t=1 s時(shí)的加速度為 ( )
A.4 m/s2 B.-4 m/s2
C.6 m/s2 D.-6 m/s2
B [由導(dǎo)數(shù)的概念可求得速度v(單位:m/s)與時(shí)間t(單位:s)的函數(shù)關(guān)系為v(t)=-4t+8,它在t=1時(shí)的導(dǎo)數(shù)就是這一物體在t=1時(shí)的加速度a,所以a=v′(1),又v′(t)=-4,所以a=-4.]
2.函數(shù)f(x)=x3+ax2+bx+c,其中a,b,c為實(shí)數(shù),當(dāng)a2-3b<0時(shí),f(x)在R上 ( )
A.是增函數(shù) B.是減函數(shù)
C.是常函數(shù) D.既不是增函數(shù)也不是減函數(shù)
A [f′(x)=3x2+2ax+b,方程3x2+2ax+b=0的判別式Δ=(2a)2-43b=4(a2-3b).因?yàn)閍2-3b<0,所以Δ=4(a2-3b)<0,所以f′(x)在R上恒大于0,故f(x)在R上是增函數(shù).]
3.函數(shù)f(x)=x2-ln x的極值點(diǎn)為( )
【導(dǎo)學(xué)號(hào):97792176】
A.0,1,-1 B.
C.- D.,-
B [f(x)的定義域?yàn)?0,+∞),f′(x)=3x-=.
令f′(x)=0得x=或x=-(舍去),
當(dāng)x>時(shí),f′(x)>0,當(dāng)0
0時(shí),令g(x)=mx+m-1,
只需g(0)≥0,得m≥1.
即實(shí)數(shù)m的取值范圍為[1,+∞).
三、解答題
9.已知函數(shù)g(x)=1-.
(1)求g(x)的單調(diào)區(qū)間;
(2)當(dāng)0,得x>1;
令g′(x)<0,得0g(y),
即1->1-,
所以<,即<.
10.如圖33,有一塊半橢圓形鋼板,其長(zhǎng)半軸長(zhǎng)為2r,短半軸長(zhǎng)為r(r>0),計(jì)劃將此鋼板切割成等腰梯形的形狀,下底AB是半橢圓的短軸,上底CD的端點(diǎn)在橢圓上,設(shè)CD=2x,梯形面積為S.
圖33
(1)求面積S以x為自變量的函數(shù)關(guān)系式,并寫出其定義域;
(2)求面積S的最大值.
[解] (1)依題意,設(shè)AB的中點(diǎn)為O,以O(shè)為原點(diǎn)建立平面直角坐標(biāo)系xOy,如圖所示,
設(shè)C的坐標(biāo)為(x,y),則x,y滿足方程+=1(y>0),
解得y=2(00;當(dāng)0),x∈[1,4],f(x)的最大值為3,最小值為-6,則a+b=( )
A. B. C. D.
C [f′(x)=4ax3-12ax2.令f′(x)=0,得x=3或x=0(舍去).當(dāng)1≤x<3時(shí),f′(x)<0,當(dāng)30,故x=3為極小值點(diǎn),也是最小值點(diǎn).∵f(3)=b-27a,f(1)=b-3a,f(4)=b,∴f(x)的最小值為f(3)=b-27a,最大值為f(4)=b,∴,解得,∴a+b=.]
3.函數(shù)y=xex在其極值點(diǎn)處的切線方程為_(kāi)_________.
y=- [由題知y′=ex+xex,令y′=0,解得x=-1,代入函數(shù)解析式可得極值點(diǎn)的坐標(biāo)為,又極值點(diǎn)處的切線為平行于x軸的直線,故方程為y=-.]
4.若函數(shù)f(x)=2x2-ln x在定義域內(nèi)的一個(gè)子區(qū)間(k-1,k+1)上不是單調(diào)函數(shù),則實(shí)數(shù)k的取值范圍是__________.
[由題意可知函數(shù)f(x)的定義域?yàn)?0,+∞),f′(x)=4x-=.由f′(x)>0,得函數(shù)f(x)的單調(diào)增區(qū)間為;由f′(x)<0,得函數(shù)f(x)的單調(diào)減區(qū)間為.由于函數(shù)f(x)在區(qū)間(k-1,k+1)上不是單調(diào)函數(shù),所以k-1<0).
(1)若曲線y=f(x)在點(diǎn)A(2,f(2))處的切線斜率為2,求實(shí)數(shù)a的值;
(2)當(dāng)x>0時(shí),求證:f(x)≥a;
(3)若在區(qū)間(1,e)上,>1恒成立,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.
【導(dǎo)學(xué)號(hào):97792178】
[解] (1)∵f′(x)=,∴f′(2)==2,∴a=4.
(2)證明:令g(x)=f(x)-a,則g(x)=aln x-1+,
g′(x)=a.
令g′(x)>0,即a>0,解得x>1,
令g′(x)<0,即a<0,解得x<1,又x>0,∴00,解得xa.
當(dāng)a≥e時(shí),h(x)在(1,e)上是增函數(shù),∴h(x)>h(1)=0;
當(dāng)1
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