导数基础检测题
导数基础检测题(第一次)一、单选题 1 .设函数()y f x 在 R 上可导,则0(1)(1)lim3xf x fx 等于()A. .(1)f B. . 3(1)f C. .1(1)3f D .以上都不对 2 .已知函数()f x 的导函数()f x 的图像如下,若()f x 在0x x 处有极值,则0x 的值为()A. . 3 B. . 0 C. . 3 D. . 7 3 .下列求导运算中错误的是()A. .(3)3 ln3x xB. .2ln 1 ln x xx x C. .21 11 xx x D. .(sin cos)cos2 x x x 4 .函数()cos f x x 的图象在点(2 2()3 3f ,)处的切线的斜率为()A. .12 B. .12 C. .32 D. .32 5 .若函数 f x 在 R 上可导,且 22 2 f x x f x m m R ,则()A. . 0 5 f f B. . 0 5 f f C. . 0 5 f f D .以上答案都不对 6 .曲线 2 ln f x x x 在 xe 线 处的切线 l 与坐标轴围成的三角形的面积为()A. .24e B. .2e C. .22e D. .22e 7 .已知函数 y f x 的导函数 y f x 的 图象如图所示,则下列结论正确的是())A .函数 y f x 在 , 1 数 上是增函数 B. . 3 x 是函数 y f x 的极小值点 C. . 3 5 f f D. . 1 3 f f 8 .函数2()ln 2 f x x x 的递增区间是()A. .1,02 和1,2 B. .1 1,0 ,2 2 C. .1,02 D. .1,2 9 .已知函数 f x 的导函数为 f x,若 y f x 的图象如图所示,则函数 y f x
试卷第 2 页,总 4 页 的图象可能是()A. . B. .C. . D. . 10 .已知函数 31 f x ax bx 的图象在点 1, 1 a b 处的切线斜率为 6,且函数 f x 在 2 x 处取得极值,则 a b (()A. .263 B. . 7 C. .223 D. .263 11 .函数()y f x 在定义域3(,3)2 内可导,其图象如图所示,记()y f x 的导函数为()y f x,则不等式()0 f x 的解集为()A. .1[ ,1] [2,3)3 B. .1 4 8[ 1, ] [ , ]2 3 3 C. .3 1[ , ] [1,2]2 2 D. .3 1 1 4[ , ] [ , ]2 3 2 3 12 .已知函数()ln 2 f x x ax 在区间(1,2)上不单调,则实数 a 的取值范围为())A. .1,12 B. .1,12 C. .1 1,3 2 D. .1 2,2 3 二、填空题 13 .函数 f x 的图象在 2 x 处的切线方程为 23 0 x y ,则 2 2 ff ________.14 .函数3()6 12 f x x x 在 [ 1,3] 上的最大值为__________ . 15 .已知3 2()2 6 3 f x x x ,对任意的 2 ] [ 2 x ,都有()f x a ,则 a 的取值范围为 为_______.16 .已知函数()f x 的导函数为()f x,对任意 xR,恒有()()f x f x , 1 a ef , 0 b f , 1 fce,则 a,b,c 的大小关系是_________.三、解答题 17 .已知函数3()3 9 5 f x x x .((1)求函数 f x 的单调递减区间;((2)求函数 f x 在 3,3 上的最大值和最小值.18 .函数 f(x)=x 3 +ax 2 +bx+c,曲线 y =f(x)上点 P(1,f(1))处的切线方程为 y= =3x+1((1)若 y =f(x)在 x =﹣2 时有极值,求函数 y =f(x)在[ ﹣3,1] 上的最大值;((2)若函数 y =f(x)在区间[ ﹣2,1] 上单调递增,求 b 的取值范围. 19 .函数()ln 1 f x x x ax 在点(1,(1))A f 处的切线斜率为2 . .((1)求实数 a 的值;((2)求()f x 的单调区间和极值. 20 .已知函数 3 22 f x x x x .((1)求曲线 y f x 在点 1, 4 处的切线方程;((2)求曲线 y f x 过点 1,0 的切线方程.试卷第 4 页,总 4 页 21 .已知函数 f(x)=x+ +4x,g(x)=2 x + +a.((1)求函数 f(x)=x+ +4x在1,12 上的值域;((2)若)若∀ ∀x 1 ∈1,12 ,∃ ∃x 2 ∈ ∈[2,3],使得 f(x 1)≥g(x 2),求实数 a 的取值范围.22 .已知函数3 2()f x x x x c 。
((1)求函数 f(x)的单调递增区间;((2)若函数 f(x)有三个零点,求实数 c 的取值范围.答案第 1 页,总 4 页 参考答案 1-5CBCDC 6-10DDDDC 11-12AB 13. . 3 14 .22 15. . [3),16. . a b c 【分析】 构造函数()()xf xg xe,根据()()f x f x ,利用导数法判断其单调性,然后利用单调性比较即可.【详解】 因为2()"()()"()()"0x xx x xe ef x f xee e f x f x f x ,所以()()xf xg xe 为增函数.所以 1 0 1 g g g ,即 11 0fef fe ,即 a b c .故答案为:
a b c 17 .(1)) 1,1 ;(2)最大值为 59,最小值为 49 【分析】((1)求出 f x ,令 0 f x ,得到函数 f x 的单调递减区间;((2)求出函数在 3,3 的单调性,根据极值和端点值,求得最值.【详解】((1)) 29 9 9(1)(1)f x x x x ,xR 令 0 f x ,得 1 1 x ,所以 f x 的减区间为 1,1 .((2)由(1),令 0 f x ,得 1 x 或 1 x 知:
3, 1 x , f x 为增函数, 1,1 x , f x 为减函数, 1,3 x, f x 为增函数. 3 49 f , 1 11 f , 1 1 f , 5 3 9 f .所以 f x 在区间 3,3 上的最大值为 59,最小值为 49 .【点睛】 本 题考查了利用导数研究函数的单调性和求函数的最值,属于基础题.18 .(1)f(x)在[ ﹣3,1] 上最大值为 13(2)[0,+∞). 【分析】((1)由 f(x)=x 3 +ax 2 +bx+c 求导数,利用导数几何意义结合切线方程及函数 f(x)在 x=﹣2 时有极值即可列出关于 a,b,c 的方程,求得 a,b,c 的值,从而得到 f(x)的表数 达式,求函数的导数 f′(x),通过 f′(x)>0,及 f′(x)<0,得出函数的单调性,进一步得出函数的最值即可.((2)方法一:求出导函数,令导函数大于大于 0 在区间[ ﹣2,1] 上恒成立,通过对对称轴出 与区间位置关系的讨论,求出 f′(x)的最小值,令最小值大于等于 0,求出 b 的范围. 于 方法二:求出导函数,令导函数大于大于 0 在区间[ ﹣2,1] 上恒成立,分离出参数 b,构造数 新函数 m(x),利用基本不等式求出 m(x)的最大值,令 b 大于等于 m(x)的最大值即可. 【详解】 解:(1)由 f(x)=x 3 +ax 2 +bx+c,求导数得 f′(x)=3x 2 +2ax+b,过 过 y =f(x)上点 P(1,f(1))的切线方程为:y ﹣f(1)=f′(1)(x ﹣1)即 即 y ﹣(a+b+c+1)=(3+2a+b)(x ﹣1)
答案第 2 页,总 4 页 故3 2 32 1a ba b c ,即2 03a ba b c ,∵有 有 y =f(x)在 x =﹣2 时有极值,故 故 f′(﹣2)=0,∴﹣ ﹣4a+b =﹣12,则2 034 12a ba b ca b 得,解得 a =2,b =﹣4,c =5,f(x)=x 3 +2x 2 ﹣ ﹣4x+5 . f′(x)=3x 2 +2ax+b =3x 2 +4x ﹣4 =(3x ﹣2)(x+2)x ﹣ ﹣3(﹣3,﹣ ﹣2)﹣ ﹣2(﹣2,23))23(23,1)1 f′(x))+ 0 ﹣ ﹣ 0 + f(x)8 增函数 数 极大值 值 13 减函数 数 极小值 值 增函数 数 4 f(x))极大 = =f(﹣2)=(﹣2))3 +2(﹣2))2 ﹣ ﹣4(﹣2)+5 =13,f(1)=1 3 +2×1 ﹣4×1+5 =4 ∴ ∴f(x)在[ ﹣3,1] 上最大值为 13 .((2)方法一:y =f(x)在区间[ ﹣2,1] 上单调递增,又 又 f"(x)=3x 2 +2ax+b,由(1)知 2a+b =0,∴ ∴f"(x))= =3x 2 ﹣ ﹣bx+b,意 依题意 f"(x)在[ ﹣2,1] 上恒有 f"(x)≥0,即 即 g(x)=3x 2 ﹣ ﹣bx+b≥0 在[ ﹣2,1] 上恒成立. ①在 在 x6b 1 时,即 b≥6,g(x)最小值=g(1)=3 ﹣b+b >0,∴ ∴b≥6,②在 在 x6b 2 时,即 b≤ ﹣12,g(x)最小值=g(﹣2)=12+2b+b≥0,则 b∈ ∈∅ ∅,③ 在﹣26b< < 1 时,即﹣12 <b <6,g(x)最小值21212b b 0,综合上述讨论可知,b 取值范围是:[0,+∞). 解法二:(1)y =f(x)在区间[ ﹣2,1] 上单调递增,又 又 f"(x)=3x 2 +2ax+b,由(1)知 2a+b =0,∴ ∴f"(x)=3x 2 ﹣ ﹣bx+b,意 依题意 f"(x)在[ ﹣2,1] 上恒有 f"(x)≥0即,即 g(x)=3x 2 ﹣ ﹣bx+b≥0 在[ ﹣2,1] 上恒成立∴ ∴b231xx 3(x ﹣1))31 x 6(x≤1),令 令 m(x)=3(x ﹣1))31 x 3[ ﹣(x ﹣1)+((11 x)]≤﹣ ﹣3(2 111xx )=﹣6,(x≤1),∴ ∴3(x ﹣1))31 x 6 最大值为 0,∴(231xx))max =0,∴ ∴b≥0,∴ ∴b 取值范围是:[0,+∞). 【点评】 本题主要考查了利用导数求闭区间上函数的最值、利用导数研究函数的单调性等基本知识,考查计算能力,属于 中档题. 19 .(1)3 ;(2)增区间为 2 ,e ,减区间为 20,e .极小值21 e ,无极大值. 【分析】
答案第 3 页,总 4 页((1)根据导数的几何意义,导数值为切线的斜率求出实数 a 的值;((2)求出函数的导数,解关于导函数的不等式,求出函数的单调区间和极值.【详解】 解:(1)函数()ln 1 f x x x ax 的导数为()ln 1 f x x a ,在点(1,(1))A f 处的切线斜率为 1 2 k a ,(1)2f ,即 1 2 a ,3 a ; ;((2)由(1)得,()ln 2,(0,)f x x x ,令()0 f x ,得2x e ,令()0 f x ,得20 x e ,即()f x 的增区间为 2 ,e ,减区间为 20,e . . 在2x e 处取得极小值21 e ,无极大值. 【点睛】 本题考查了导数的几何意义,利用导数研究函数的单调性、极值问题,属于容易题. 20 .(1))8 4 0 x y ;(2))0 y 或 4 1 0 x y ..【分析】((1)求出导数,求得切线的斜率,由点斜式方程即可得到切线方程;((2)设切点,求出切线的斜率,得到切线方程,代入点 1,0,解得切点坐标,进而得到切线方程.【详解】(1)由题意得 23 4 1 f x x x ,所以 1 8 f 又因为 1 4 f ,所以切线方程为 8 1 4 y x 整理得 8 4 0 x y .((2))0 y 或 4 1 0 x y .设切点为 0 0, x y,因为切点在函数图像上,所以3 20 0 0 02 y x x x ,故曲线在该点处的 切线为 3 2 20 0 0 0 0 02 3 4 1 y x x x x x x x 因为切线过点 1,0,所以 3 2 20 0 0 0 0 00 2 3 4 1 1 x x x x x x 即 20 01 2 1 0 x x .解得01 x 或012x 当01 x 时,切点为 1,0,因为 1 0f,所以切线方程为 0 y ,当012x 时,切点为1 1,2 8 ,因为1 12 4f ,所以切线方程为 4 1 0 x y 所以切线方程为 0 y 或 4 1 0 x y .21 .(1))[5, 17 ]2;(2))1 a.【分析】((1)先求导数,判断函数单调性,结合单调性求解值域;((2)把条件转化为 1 2min minf x g x ,分别求解 1 2, f x g x 数 的最小值可得实数 a 的范围.【详解】
答案第 4 页,总 4 页((1)) 22 24 41xf xx x ,因为1,12x ,所以 0 f x ,即函数 f x 为减函数,因为 51217, 12f f ,所以值域为 [5, 17 ]2.((2)因为)因为∀ ∀x 1 ∈1,12 ,∃ ∃x 2 ∈ ∈[2,3],使得 f(x 1)≥g(x 2),所以 1 2min minf x g x ,因为2[2,3] x ,所以 222 4 a g x a ,所以 5 4 a,即 1 a.22 .(1)(-∞,-1)和 和1,3 ;(2))51,27 .【分析】((1)求出导数,解不等式,求出单增区间;((2)利用三次函数的特征,要使 f(x)有三个零点,只需 f(x)极大值 ×f(x)极小值 <0,解不等式即可.【详解】 解:(1)3 2()f x x x x c 则,则 f′(x)=3x 2 + +2x -1,由 由 f′(x)>0,得 x< -1 或 或 x>13,数 所以函数 f(x)的单调递增区间为(-∞,-1)和 和1(,)3.((2)由(1)知,()f x 在 1 x 取得极大值 1 c ,在13x 取得极小值527c 数 函数 f(x)有三个零点,1 05027cc 解得5127c 实数 c 的取值范围51,27 .【点睛】 函数的单调性与导数的关系:
已知函数()f x 在某个区间内可导,((1)如果()f x >0,那么函数()y f x 在这个区间内单调递增;如果()f x <0,那么函数()y f x 在这个区间内单调递减;((2)函数()y f x 在这个区间内单调递增,则有()0 f x ;函数()y f x 在这个区间内单调递减,则有()0 f x ; ;
