1、第3讲导数的综合应用基础巩固题组(建议用时:40分钟)一、填空题1.在R上可导的函数f(x)的图象如图所示,则关于x的不等式xf(x)0,由xf(x)0,得x0,x1.当x(1,1)时,f(x)是减函数,f(x)0.由xf(x)0,0x1.故xf(x)0的解集为(,1)(0,1)答案(,1)(0,1)2若直线ym与y3xx3的图象有三个不同的交点,则实数m的取值范围是_解析y3(1x)(1x),由y0,得x1.y极大2,y微小2,2m2.答案(2,2)3已知函数f(x)x3ax2(a6)x1有极大值和微小值,则实数a的取值范围是_解析f(x)3x22ax(a6),由于函数有极大值和微小值,所以
2、f(x)0有两个不相等的实数根,所以4a243(a6)0,解得a3或a6.答案(,3)(6,)4若f(x)xsin xcos x,则f(3),f,f(2)的大小关系为_解析函数f(x)为偶函数,因此f(3)f(3)又f(x)sin xxcos xsin xxcos x,当x时,f(x)f(2)f(3)f(3)答案f(3)f(2)0.由(x)0,得x3.当0x3时,(x)3时,(x)0.(x)在(0,)上有微小值(3)16ln 30.故y(x)的图象与x轴有两个交点,则方程f(x)g(x)0有两个实根答案2二、解答题9(2022南通调研)设函数f(x)ln x,g(x)ax,函数f(x)的图象与
3、x轴的交点也在函数g(x)的图象上,且在此点有公切线(1)求a,b的值;(2)试比较f(x)与g(x)的大小解(1)f(x)ln x的图象与x轴的交点坐标是(1,0),依题意,得g(1)ab0,又f(x),g(x)a,又f(x)与g(x)在点(1,0)处有公切线,g(1)f(1)1,即ab1,由得a,b.(2)令F(x)f(x)g(x),则F(x)ln xln xx(x0),F(x)20.F(x)在(0,)上为减函数,且F(1)0,当0x1时,F(x)F(1)0,即f(x)g(x);当x1时,F(x)F(1)0,即f(x)g(x);当x1时,F(x)F(1)0,即f(x)g(x)综上可知,当0
4、x1时,f(x)g(x);当x1时,f(x)g(x);当x1时,即f(x)g(x)10某地建一座桥,两端的桥墩已建好,这两墩相距m米,余下工程只需建两端桥墩之间的桥面和桥墩,经猜想,一个桥墩的工程费用为256万元,距离为x米的相邻两墩之间的桥面工程费用为(2)x万元假设桥墩等距离分布,全部桥墩都视为点,且不考虑其他因素,记余下工程的费用为y万元(1)试写出y关于x的函数关系式;(2)当m640米时,需新建多少个桥墩才能使y最小?解(1)设需新建n个桥墩,则(n1)xm,即n1,所以yf(x)256n(n1)(2)x256(2)xmm2m256.(2)由(1)知,f(x)mx(x512)令f(x
5、)0,得x512,所以x64.当0x64时,f(x)0,f(x)在区间(0,64)内为减函数;当64x0,f(x)在区间(64,640)内为增函数所以f(x)在x64处取得最小值此时n119.故需新建9个桥墩才能使工程的费用y最小力气提升题组(建议用时:25分钟)1(2021德州模拟)已知函数yf(x)的图象关于y轴对称,且当x(,0)时,f(x)xf(x)0成立,a(20.2)f(20.2),b(log3)f(log3),c(log39)f(log39),则a,b,c的大小关系是_解析由于函数yf(x)关于y轴对称,所以函数yxf(x)为奇函数由于xf(x)f(x)xf(x),且当x(,0)
6、时,xf(x)f(x)xf(x)0,所以函数yxf(x)在(,0)上单调递减;当x(0,)时,函数yxf(x)单调递减由于120.22,0log31,log392,所以0log 320.2log3 9,所以bac.答案bac2(2022辽宁卷改编)当x2,1时,不等式ax3x24x30恒成立,则实数a的取值范围是_解析由题意知x2,1都有ax3x24x30,即ax3x24x3在x2,1上恒成立当x0时,ax3x24x30变为30恒成立,即aR.当0x1时,a.令t(t1),g(t)3t34t2t,由于g(t)9t28t10(t1),所以g(t)在1,)上单调递减,g(t)maxg(1)6(t1
7、),所以a6.当2x0时,a,同理,g(t)在(,1上递减,在上递增因此g(t)ming(1)2,所以a2.综上,6a2.答案6,23已知f(x)xex,g(x)(x1)2a,若x1,x2R,使得f(x2)g(x1)成立,则实数a的取值范围是_解析f(x)exxexex(1x)当x1时,f(x)0,函数f(x)单调递增;当x1时,f(x)1时,推断f(x)在0,2m上零点的个数,并说明理由解(1)依题意,可知f(x)在R上连续,且f(x)exm1,令f(x)0,得xm.故当x(,m)时,exm1,f(x)1,f(x)0,f(x)单调递增故当xm时,f(m)为微小值也是最小值令f(m)1m0,得m1,即对任意xR ,f(x)0恒成立时,m的取值范围是(,1(2)当m1时,f(m)1m0,f(0)f(m)1时,g(m)em20,g(m)在(1,)上单调递增g(m)g(1)e20,即f(2m)0.f(m)f(2m)0,f(x)在(m,2m)上有一个零点故f(x)在0,2m上有两个零点.