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1、
1
2、 1
訓練目標
(1)利用導數(shù)研究函數(shù)的常見題型;(2)解題步驟的規(guī)范訓練.
訓練題型
(1)利用導數(shù)求切線問題;(2)導數(shù)與單調(diào)性;(3)導數(shù)與極值、最值.
解題策略
(1)求曲線切線的關(guān)鍵是確定切點;(2)討論函數(shù)的單調(diào)性、極值、最值可通過研究導數(shù)的符號用列表法解決;(3)證明不等式、不等式恒成立或有解、函數(shù)零點問題都可以轉(zhuǎn)化為函數(shù)極值、最值問題.
1.(20x
3、x·河北衡水中學調(diào)考)f(x)是定義在R上的函數(shù),其導函數(shù)為f′(x),若f(x)-f′(x)<1,f(0)=20xx,則不等式f(x)>20xx·ex+1(其中e為自然對數(shù)的底數(shù))的解集為________.
2.(20xx·福建“四地六校”聯(lián)考)已知曲線f(x)=x3-x2+ax-1存在兩條斜率為3的切線,且切點的橫坐標都大于零,則實數(shù)a的取值范圍為________________.
3.(20xx·泰州二模)若函數(shù)f(x)=x2|x-a|在區(qū)間0,2]上單調(diào)遞增,則實數(shù)a的取值范圍是________________.
4.(20xx·揚州期末)若函數(shù)f(x)=lnx-(m∈R)在區(qū)間
4、1,e]上取得最小值4,則實數(shù)m的值是________.
5.(20xx·南京調(diào)研)已知函數(shù)f(x)=x3+x2-2ax+1,若函數(shù)f(x)在(1,2)上有極值,則實數(shù)a的取值范圍為________________.
6.函數(shù)y=的極小值為________.
7.某商場從生產(chǎn)廠家以每件20元購進一批商品,若該商品零售價定為p元,則銷售量Q(單位:件)與零售價p(單位:元)有如下關(guān)系:Q=8300-170p-p2.問該商品零售價定為________元時毛利潤最大(毛利潤=銷售收入-進貨支出).
8.(20xx·鹽城模擬)當x∈-2,1]時,不等式ax3-x2+4x+3≥0恒成立,則實數(shù)a
5、的取值范圍是__________.
9.已知函數(shù)f(x)=g(x)=f(x)+2k,若函數(shù)g(x)恰有兩個不同的零點,則實數(shù)k的取值范圍為________________.
10.(20xx·蘇州模擬)已知函數(shù)f(x)=ln.
(1)求曲線y=f(x)在點(0,f(0))處的切線方程;
(2)求證:當x∈(0,1)時,f(x)>2;
(3)設實數(shù)k使得f(x)>k對x∈(0,1)恒成立,求k的最大值.
答案精析
1.(0,+∞) 2.
3.(-∞,0]∪3,+∞) 4.-3e
5.(,4)
解析 因為函數(shù)f(x)在(1,2)上有極值,則需函數(shù)f(x)在(1,2
6、)上有極值點.
方法一 令f′(x)=x2+2x-2a=0,得x1=-1-,x2=-1+,因為x1?(1,2),因此需1<x2<2,
即1<-1+<2,即4<1+2a<9,所以<a<4,故實數(shù)a的取值范圍為(,4).
方法二 f′(x)=x2+2x-2a的圖象是開口向上的拋物線,且對稱軸為x=-1,則f′(x)在(1,2)上是單調(diào)遞增函數(shù),因此解得<a<4,故實數(shù)a的取值范圍為(,4).
6.0
解析 函數(shù)的定義域為(0,+∞).
令y=f(x),f′(x)==.
令f′(x)=0,解得x=1或x=e2.
f′(x)與f(x)隨x的變化情況如下表:
x
(0,1)
1
7、(1,e2)
e2
(e2,+∞)
f′(x)
-
0
+
0
-
f(x)
0
故當x=1時,函數(shù)y=取到極小值0.
7.30
解析 由題意知,毛利潤=銷售收入-進貨支出,設該商品的毛利潤為L(p),則
L(p)=pQ-20Q=Q(p-20)
=(8300-170p-p2)(p-20)
=-p3-150p2+11700p-166000,
所以L′(p)=-3p2-300p+11700.
令L′(p)=0,
解得p=30或p=-130(舍去).
此時,L(30)=23000.
因為在p=30附近的左側(cè)L′(p)>0,右側(cè)L′(p)
8、<0.
所以L(30)是極大值,根據(jù)實際問題的意義知,L(30)是最大值.
8.-6,-2]
解析 當x=0時,ax3-x2+4x+3≥0變?yōu)?≥0恒成立,即a∈R.
當x∈(0,1]時,ax3≥x2-4x-3,a≥,
∴a≥max.
設φ(x)=,
φ′(x)=
=-=->0,
∴φ(x)在(0,1]上遞增,
φ(x)max=φ(1)=-6,
∴a≥-6.
當x∈-2,0)時,a≤,
∴a≤min.
仍設φ(x)=,
φ′(x)=-.
當x∈-2,-1)時,φ′(x)<0,
當x∈(-1,0)時,φ′(x)>0.
∴當x=-1時,φ(x)有極小值,即為最小
9、值.
而φ(x)min=φ(-1)==-2,
∴a≤-2.
綜上知-6≤a≤-2.
9.∪
解析 由y=(2x-x2)ex(x≤0)求導,得y′=(2-x2)ex,故y=(2x-x2)ex(x≤0)在(-,0]上單調(diào)遞增,在(-∞,-)上單調(diào)遞減,且當x<0時,恒有y=(2x-x2)ex<0.
又y=-x2+4x+3(x>0)在(0,2)上單調(diào)遞增,在(2,+∞)上單調(diào)遞減,所以可作出函數(shù)y=f(x)的圖象,如圖.
由圖可知,要使函數(shù)g(x)恰有兩個不同的零點,需-2k=0或-2k=或3<-2k<7,即實數(shù)k的取值范圍為∪.
10.(1)解 因為f(x)=ln(1+x)-l
10、n(1-x),
所以f′(x)=+,f′(0)=2.
又因為f(0)=0,所以曲線y=f(x)在點(0,f(0))處的切線方程為y=2x.
(2)證明 令g(x)=f(x)-2,
則g′(x)=f′(x)-2(1+x2)=.
因為g′(x)>0(0<x<1),
所以g(x)在區(qū)間(0,1)上單調(diào)遞增.
所以g(x)>g(0)=0,x∈(0,1),
即當x∈(0,1)時,f(x)>2.
(3)解 由(2)知,當k≤2時,
f(x)>k對x∈(0,1)恒成立.
當k>2時,
令h(x)=f(x)-k,
則h′(x)=f′(x)-k(1+x2)=.
所以當0<x<時,h′(x)<0,
因此h(x)在區(qū)間上單調(diào)遞減.
當0<x<時,h(x)<h(0)=0,
即f(x)<k.
所以當k>2時,f(x)>k并非對x∈(0,1)恒成立.
綜上可知,k的最大值為2.