1、开卷速查(十五)导数的应用(二)A级基础巩固练1从边长为10 cm16 cm的矩形纸板的四角截去四个相同的小正方形,作成一个无盖的盒子,则盒子容积的最大值为()A12 cm3B72 cm3C144 cm3D.160 cm3解析:设盒子容积为y cm3,盒子的高为x cm,则x(0,5)则y(102x)(162x)x4x352x2160x,y12x2104x160.令y0,得x2或(舍去),ymax6122144(cm3)答案:C2若a1,则函数f(x)x3ax21在(0,2)内零点的个数为()A3B.2C1D.0解析:f(x)x22ax,由a1可知,f(x)在x(0,2)时恒为负,即f(x)在
2、(0,2)内单调递减,又f(0)10,f(2)4a10,所以f(x)在(0,2)内只有一个零点答案:C3要做一个圆锥形漏斗,其母线长为20 cm,要使体积最大,则其高为()A. cmB.100 cmC20 cm D. cm解析:设圆锥的体积为V cm3,高为h cm,则V(400h2)h(400hh3),V(4003h2),由V0,得h.所以当h cm时,V最大答案:A4若函数yaex3x(xR,aR),有大于零的极值点,则实数a的取值范围是()A(3,0)B.(,3)C. D.解析:由题可得yaex3,若函数在xR上有大于零的极值点,即yaex30有正根,明显有a0,此时xln.由x0,得参
3、数a的范围为a3.综上知,3a0.答案:A5已知f(x)是定义在(0,)上的非负可导函数,且满足xf(x)f(x)0,对任意正数a,b,若ab,则必有()Aaf(b)bf(a)B.bf(a)af(b)Caf(a)bf(b)D.bf(b)af(a)解析:设函数F(x)(x0),则F(x).由于x0,xf(x)f(x)0,所以F(x)0,故函数F(x)在(0,)上为减函数又0ab,所以F(a)F(b),即,则bf(a)af(b)答案:A6已知定义在R上的偶函数f(x),f(1)0,当x0时有0,则不等式xf(x)0的解集为()Ax|1x0B.x|x1或1x0Cx|x0D.x|1x1解析:当x0时有
4、0,即0,在(0,)上单调递增f(x)为R上的偶函数,xf(x)为R上的奇函数xf(x)0,x20,0.在(0,)上单调递增,且0,当x0时,若xf(x)0,则x1.又xf(x)为R上的奇函数,当x0时,若xf(x)0,则1x0.综上,不等式的解集为x|x1或1x0答案:B7设函数f(x)6lnx,g(x)x24x4,则方程f(x)g(x)0有_个实根解析:设(x)g(x)f(x)x24x46lnx,则(x),且x0.由(x)0,得x3.当0x3时,(x)0;当x3时,(x)0.(x)在(0,)上有微小值(3)16ln30.故y(x)的图像与x轴有两个交点,则方程f(x)g(x)0有两个实根答
5、案:282021山东潍坊联考已知函数f(x)的定义域为1,5,部分对应值如下表:x10245f(x)121.521f(x)的导函数yf(x)的图象如图所示下列关于函数f(x)的命题:函数f(x)的值域为1,2;函数f(x)在0,2上是减函数;假如当x1,t时,f(x)的最大值是2,那么t的最大值为4;当1a2时,函数yf(x)a最多有4个零点其中正确命题的序号是_解析:由导数图像可知,当1x0或2x4时,f(x)0,函数单调递增,当0x2或4x5时,f(x)0,函数单调递减,当x0和x4时,函数取得极大值f(0)2,f(4)2,当x2时,函数取得微小值f(2),又f(1)f(5)1,所以函数的
6、最大值为2,最小值为1,值域为1,2,正确;正确;由于当x0和x4时,函数取得极大值f(0)2,f(4)2,要使当x1,t时函数f(x)的最大值是2,当2t5时,t的最大值为5,所以不正确;由f(x)a知,由于微小值f(2)1.5,极大值为f(0)f(4)2,所以当1a2时,yf(x)a最多有4个零点,所以正确故真命题的序号为.答案:9若函数f(x)2x39x212xa恰好有两个不同的零点,则a的值为_解析:由题意得f(x)6x218x126(x1)(x2),由f(x)0,得x1或x2,由f(x)0,得1x2,所以函数f(x)在(,1),(2,)上单调递增,在(1,2)上单调递减,从而可知f(
7、x)的极大值和微小值分别为f(1),f(2),若欲使函数f(x)恰好有两个不同的零点,则需使f(1)0或f(2)0,解得a5或a4.答案:5或410若函数f(x)x3a2x满足:对于任意的x1,x20,1都有|f(x1)f(x2)|1恒成立,求a的取值范围解析:由题意得,在0,1内,f(x)maxf(x)min1.f(x)x2a2,则函数f(x)x3a2x的微小值点是x|a|.若|a|1,则函数f(x)在0,1上单调递减,故只要f(0)f(1)1,即只要a2,即1|a|;若|a|1,此时f(x)minf(|a|)|a|3a2|a|a2|a|,由于f(0)0,f(1)a2,故当|a|时,f(x)
8、maxf(1),此时只要a2a2|a|1即可,即a2,由于|a|,故|a|110,故此式成立;当|a|1时,此时f(x)maxf(0),故只要a2|a|1即可,此不等式明显成立综上,a的取值范围是.B级力气提升练11已知函数f(x)sinx(x0),g(x)ax(x0)(1)若f(x)g(x)恒成立,求实数a的取值范围;(2)当a取(1)中的最小值时,求证:g(x)f(x)x3.解析:(1)令h(x)sinxax(x0),则h(x)cosxa.若a1,h(x)cosxa0,h(x)sinxax(x0)单调递减,h(x)h(0)0,则sinxax(x0)成立若0a1,存在x0,使得cosx0a,
9、当x(0,x0),h(x)cosxa0,h(x)sinxax(x(0,x0)单调递增,h(x)h(0)0,不合题意若a0,结合f(x)与g(x)的图像可知明显不合题意综上可知,a的取值范围是1,)(2)当a取(1)中的最小值为1时,g(x)f(x)xsinx.设H(x)xsinxx3(x0),则H(x)1cosxx2.令G(x)1cosxx2,则G(x)sinxx0(x0),所以G(x)1cosxx2在0,)上单调递减,此时G(x)1cosxx2G(0)0,即H(x)1cosxx20,所以H(x)xsinxx3在x0,)上单调递减所以H(x)xsinxx3H(0)0,则xsinxx3(x0)所
10、以,当a取(1)中的最小值时,g(x)f(x)x3.12已知函数f(x)exmx,其中m为常数(1)若对任意xR有f(x)0恒成立,求m的取值范围;(2)当m1时,推断f(x)在0,2m上零点的个数,并说明理由解析:(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)0,f(x)单调递减;当x(m,)时,exm1,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)em0,f(0)f(m)0,且f(x)在(0,m)上单调递减f(x)在(0,m)上有一个零点又f(2m)em2m,令g(m)em2m,当m1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