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4、=( ) A.1 B.-1 C.-e-1 D.-e [答案] C [解析] 依题意得,f′(x)=2f′(e)+,取x=e得f′(e)=2f′(e)+,由此解得f′(e)=-=-e-1,故选C. (理)(2013·云南检测)已知常数a、b、c都是实数,f(x)=ax3+bx2+cx-34的导函数为f′(x),f′(x)≤0的解集为{x|-2≤x≤3},若f(x)的极小值等于-115,则a的值是( ) A.- B. C.2 D.5 [答案] C [解析] 依题意得f′(x)=3ax2+2bx+c≤0的解集是[-2,3],于是有3a>0,-2+3=-,-2×3=, ∴b=-
5、c=-18a,函数f(x)在x=3处取得极小值,于是有f(3)=27a+9b+3c-34=-115,-a=-81,a=2,故选C. 2.(文)(2014·长春市调研)已知函数f(x)=x2的图象在点A(x1,f(x1))与点B(x2,f(x2))处的切线互相垂直,并交于点P,则点P的坐标可能是( ) A.(-,3) B.(0,-4) C.(2,3) D. (1,-) [答案] D [解析] 由题意知,A(x1,x),B(x2,x),f′(x)=2x,则过A,B两点的切线斜率k1=2x1,k2=2x2,又切线互相垂直,所以k1k2=-1,即x1x2=-.两条切线方程分别为l1∶y=
6、2x1x-x,l2∶y=2x2x-x ,联立得(x1-x2)[2x-(x1+x2)]=0,∵x1≠x2,∴x=,代入l1,解得y=x1x2=-,故选D.
(理)在函数y=x3-9x的图象上,满足在该点处的切线的倾斜角小于,且横、纵坐标都为整数的点的个数是( )
A.0 B.1
C.2 D.3
[答案] A
[解析] 依题意得,y′=3x2-9,令0 7、知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的焦距为2,抛物线y=x2+1与双曲线C的渐近线相切,则双曲线C的方程为( )
A.-=1 B.-=1
C.-y2=1 D. x2-=1
[答案] C
[解析] ∵y=x2+1,∴y′=x,设切点(x0,y0),则切线方程y-y0=x0(x-x0),∵切线过原点,∴y0=x ①,又切点在抛物线上,∴y0=x+1 ②,由(1)(2)得x0=±4,∴=|x0|=,∴a=2b,代入a2+b2=c2=5中得b2=1,a2=4,∴双曲线方程为-y2=1.
(理)(2014·吉林市质检)若函数f(x)=2sinx(x∈[0,π])在点P处的切线平行于函数g( 8、x)=2·(+1)在点Q处的切线,则直线PQ的斜率( )
A.1 B.
C. D. 2
[答案] C
[解析] f′(x)=2cosx,x∈[0,π],∴f′(x)∈[-2,2],g′(x)=+≥2,当且仅当x=1时,等号成立,
设P(x1,y1),Q(x2,y2),则由题意知,2cosx1=+,∴2cosx1=2且+=2,∵x1∈[0,π],
∴x1=0,∴y1=0,x2=1,y2=,∴kPQ==.
4.(文)(2013·浙江文,8)已知函数y=f(x)的图象是下列四个图象之一,且其导函数y=f ′(x)的图象如下图所示,则该函数的图象是( )
[答案] B
[ 9、解析] 本题考查原函数图象与导函数图象之间的关系.
由导数的几何意义可得,y=f(x)在[-1,0]上每一点处的斜率变大,而在[0,1]上则变小,故选B.
(理)(2014·石家庄市质检)定义在区间[0,1]上的函数f(x)的图象如下图所示,以A(0,f(0))、B(1,f(1))、C(x,f(x))为顶点的△ABC的面积记为函数S(x),则函数S(x)的导函数S′(x)的大致图象为( )
[答案] D
[解析] ∵A、B为定点,∴|AB|为定值,∴△ABC的面积S(x)随点C到直线AB的距离d而变化,而d随x的变化情况为增大→减小→0→增大→减小,∴△ABC的面积先增大再减 10、小,当A、B、C三点共线时,构不成三角形;然后△ABC的面积再逐渐增大,最后再逐渐减小,观察图象可知,选D.
5.(2014·山西大学附中月考)已知函数f0(x)=xex,f1(x)=f′0(x),f2(x)=f1′(x) ,…fn(x)=f′n-1(x)(n∈N*),则f′2014(0)=( )
A.2013 B.2014
C.2015 D.2016
[答案] C
[解析] ∵f0(x)=xex,∴f1(x)=f0′(x)=ex+xex,
f2(x)=f1′(x)=2ex+xex,…,
∴fn(x)=fn-1′(x)=nex+xex,∴f2014′(0)=f2015(0)=2 11、015e0+0=2015.
6.(2013·天津文,8)设函数f(x)=ex+x-2,g(x)=lnx+x2-3,若实数a、b满足f(a)=0,g(b)=0,则( )
A.g(a)<0 12、=e-1>0,且f(a)=0,∴00,∴g(x)在(0,+∞)上为增函数,又g(1)=-2<0,g(2)=ln2+1>0,g(b)=0,∴1f(1)=0,g(a) 13、×m-=18,∴m=8,∴m=64.
(理)(2014·沈阳市二检)已知函数f(x)=x(x-a)(x-b)的导函数为f′(x),且f′(0)=4,则a2+2b2的最小值为________.
[答案] 8
[解析] f′(x)=(x-a)(x-b)+x[(x-a)+(x-b)],f′(0)=ab=4,a2+2b2≥2ab=8,故填8.
8.已知函数f(x)=ax3+ax2-bx+b-1在x=1处的切线与x轴平行,若函数f(x)的图象经过四个象限,则实数a的取值范围是________.
[答案] (,)
[解析] 依题意得,f ′(1)=0,又f ′(x)=ax2+ax-b,
∴b 14、=2a,
∴f ′(x)=ax2+ax-2a=a(x+2)(x-1),令f ′(x)=0,得x=-2或x=1,
①当a=0时,不合题意;
②当a>0时,要使图象过四个象限,
只需结合a>0,解得a∈(,);
③当a<0时,要使图象过四个象限,
只需结合a<0.可知不存在符合条件的实数a;
综上得,a的取值范围是(,).
9.若f(x)=x3+3ax2+3(a+2)x+1有极大值和极小值,则a的取值范围为________.
[答案] (-∞,-1)∪(2,+∞)
[解析] f ′(x)=3x2+6ax+3(a+2),由题意知f ′(x)=0有两个不等的实根,故Δ=(6a)2- 15、4×3×3(a+2)>0,即a2-a-2>0,解得a>2或a<-1.
三、解答题
10.(文)(2012·新课标全国文,21)设函数f(x)=ex-ax-2.
(1)求f(x)的单调区间;
(2)若a=1,k为整数,且当x>0时,(x-k)f ′(x)+x+1>0,求k的最大值.
[分析] (1)求函数f(x)的单调区间,需判断f ′(x)的正负,因为含参数a,故需分类讨论;(2)分离参数k,将不含有参数的式子看作一个新函数g(x),将求k的最大值转化为求g(x)的最值问题.
[解析] (1)f(x)的定义域为(-∞,+∞),f ′(x)=ex-a.
若a≤0,则f ′(x)>0 16、所以f(x)在(-∞,+∞)上单调递增.
若a>0,则当x∈(-∞,lna)时,f ′(x)<0;当x∈(lna,+∞)时,f ′(x)>0,
所以,f(x)在(-∞,lna)上单调递减,在(lna,+∞)上单调递增.
(2)由于a=1,所以(x-k)f ′(x)+x+1=(x-k)(ex-1)+x+1.
故当x>0时,(x-k)f ′(x)+x+1>0等价于
k<+x (x>0).①
令g(x)=+x,则
g′(x)=+1=.
由(1)知,函数h(x)=ex-x-2在(0,+∞)上单调递增.而h(1)<0,h(2)>0,所以h(x)在(0,+∞)上存在唯一的零点.故g′(x 17、)在(0,+∞)存在唯一的零点.设此零点为α,则α∈(1,2).
当x∈(0,α)时,g′(x)<0;当x∈(α,+∞)时,g′(x)>0.所以g(x)在(0,+∞)上的最小值为g(α).又由g′(α)=0,可得eα=α+2,所以g(α)=α+1∈(2,3).
由于①式等价于k 18、x)的单调区间;
(2)当k<0时,求函数f(x)在[k,-k]上的最小值m和最大值M.
[解析] f′(x)=3x2-2kx+1.
(1)当k=1时f′(x) =3x2-2x+1,Δ=4-12=-8<0,
∴f′(x)>0,f(x)在R上单调递增.即f(x)的单调递增区间为(-∞,+∞),f(x)没有单调递减区间.
(2)当k<0时,f′(x)=3x2-2kx+1,其开口向上,对称轴x= ,且过(0,1).
(i)当Δ=4k2-12=4(k+)(k-)≤0,即-≤k<0时,f′(x)≥0,f(x) 在[k,-k]上单调递增,
从而当x=k时,f(x)取得最小值 m=f(k) 19、=k,
当x=-k时,f(x) 取得最大值M=f(-k)=-k3-k3-k=-2k3-k.
(ii)当Δ=4k2-12=4(k+)(k-)>0,即k<-时,令f′(x)=3x2-2kx+1=0
解得:x1=,x2=,注意到k 20、k3-k)=(x2+k)[(x2-k)2+k2+1]<0,
∴f(x)的最大值M=f(-k)=-2k3-k.
综上所述,当k<0时,f(x)的最小值m=f(k)=k,最大值M=f(-k)=-2k3-k.
一、选择题
11.(文)如图,函数y=f(x)的图象在点P处的切线方程为x-y+2=0,则f(1)+f ′(1)=( )
A.1 B.2
C.3 D.4
[答案] D
[解析] 由条件知(1,f(1))在直线x-y+2=0上,且f ′(1)=1,∴f(1)+f ′(1)=3+1=4.
(理)(2013·烟台质检)在等比数列{an}中,首项a1=,a4=(1+2x)dx, 21、则该数列的前5项和S5为( )
A.18 B.3
C. D.
[答案] C
[解析] a4=(1+2x)dx=(x+x2)|=18,
因为数列{an}是等比数列,
故18=q3,解得q=3,
所以S5==.故选C.
12.(文)(2013·太原调研)设a∈R,函数f(x)=ex+a·e-x的导函数f ′(x)是奇函数,若曲线y=f(x)的一条切线的斜率是,则切点的横坐标为( )
A.- B.-ln2
C. D.ln2
[答案] D
[解析] 由于f ′(x)=ex-ae-x,故若f ′(x)为奇函数,则必有f ′(0)=1-a=0,解得a=1,故f ′(x)=ex- 22、e-x.设曲线上切点的横坐标为x0,则据题意得f ′(x0)=ex0-e-x0=,解得ex0=2,故切点横坐标x0=ln2.
(理)(2014·哈三中一模)在平面直角坐标系xOy中,已知P是函数f(x)=xlnx-x的图象上的动点,该曲线在点P处的切线l交y轴于点M(0,yM),过点P作l的垂线交y轴于点N(0,yN).则的范围是( )
A.(-∞,-1]∪[3,+∞)
B.(-∞,-3]∪[1,+∞)
C.[3,+∞)
D.(-∞,-3]
[答案] A
[解析] ∵f(x)=xlnx-x,∴f ′(x)=lnx,设P(x0,y0),则y0=x0lnx0-x0,kl=lnx0, 23、∴l:y-y0=(x-x0)·lnx0,令x=0得yM=y0-x0lnx0=-x0,过点P的直线l的垂线斜率k=-,方程为y-y0=-·(x-x0),令x=0得yN=y0+=x0lnx0-x0+=
∴==-lnx0-+1
当x0>1时,lnx0>0,-lnx0-+1=-(lnx0+)+1≤1-2=-1,同理当0 24、
A.[0,) B.[0,)
C.(,) D.(,)
[答案] A
[解析] f(x)=g′(x)=3ax2+2bx+c,∵f()=++c=(a+2b+3c)=0,∴是f(x)=0的一根,又f(0)·f(1)>0,∴0 25、意知∴(*)
表示不等式组(*)表示的平面区域内的点与点(-2,-3)连线的斜率,由图形易知选D.
14.(文)已知f(x)为定义在(-∞,+∞)上的可导函数,且f(x) 26、f ′(x)对于x∈R恒成立,
∴F′(x)>0,即F(x)在x∈R上为增函数,
∴F(1)>F(0),F(2012)>F(0),
即>,>,
∴f(1)>ef(0),
f(2012)>e2012f(0).
(理)(2013·浙江苍南求知中学月考)设函数f(x)=x2+bx+c(x∈R)且f ′(x)+f(x)>0恒成立,则对∀a∈(0,+∞),下面不等式恒成立的是( )
A.f(-a) 27、x)·ex=(f ′(x)+f(x))ex>0,
∴F(x)为增函数,∴对任意a∈(0,+∞),有-a∈(-∞,0),
∴F(-a) 28、4)=f(4)-3×4+15=0,所以f(x)<3x-15的解集为(4,+∞).
(理)定义方程f(x)=f ′(x)的实数根x0叫做函数f(x)的“新不动点”,如果函数g(x)=x2(x∈(0,+∞)),h(x)=sinx+2cosx,x∈(0,π),φ(x)=-ex-2x的“新不动点”分别为α、β、γ,那么α、β、γ的大小关系是( )
A.α<β<γ B.α<γ<β
C.γ<α<β D.β<α<γ
[答案] C
[解析] 由定义,令g′(x)=x=x2,得α=2;对于h(x)=sinx+2cosx,x∈(0,π),令h′(x)=cosx-2sinx=sinx+2cosx,得β 29、∈(,π);对于φ(x)=-ex-2x,令φ′(x)=-ex-2=-ex-2x,得γ=1.故γ<α<β,选C.
二、填空题
16.(文)(2014·山西太原五中月考)在区间[-2,3]上任取一个数a,则函数f(x)=x3-ax2+(a+2)x有极值的概率为________.
[答案]
[解析] f′(x)=x2-2ax+a+2,函数f(x)有极值,⇔y=f′(x)的图象与x轴有两个交点⇔Δ=4a2-4(a+2)=4(a-2)(a+1)>0⇔a<-1或a>2.
∴所求概率P==.
(理)(2014·郑州市质检)已知a>1, 且函数y=ax与函数y=logax的图象有且仅有一个公共点 30、则此公共点的坐标为________.
[答案] (e,e)
[解析] 设公共点为P(x0,y0),则点P(x0,y0)为函数y=ax与y=logax的图象的切点,且点P(x0,y0)又在直线y=x上,y′=axlna,∴ax0lna=1,∴ax0==logae,又ax0=y0=logax0=logae,∴x0=e,y0=e.
17.函数f(x)=x2-3x+2lnx,则函数f(x)在[1,e]上的最大值为________,最小值为________.
[答案] e2-3e+2 2ln2-4
[解析] 由f(x)=x2-3x+2lnx可得,
f ′(x)=x+-3==.
当x∈(1 31、2)时,f ′(x)<0,
∴f(x)在[1,2]上是减函数;
当x∈(2,e)时,f ′(x)>0,
∴f(x)在[2,e]上是增函数.
∴当x=2时,f(x)min=f(2)=2ln2-4.
又f(1)=-,f(e)=e2-3e+2,
f(e)-f(1)=e2-3e+2-(-)
=(e2-6e+9)=(e-3)2>0,
∴f(e)>f(1),
∴f(x)max=f(e)=e2-3e+2.
综上,函数f(x)在[1,e]上的最大值为e2-3e+2,最小值为2ln2-4.
三、解答题
18.(文)已知函数f(x)=(ax2+bx+c)ex在[0,1]上单调递减且满足f 32、0)=1,f(1)=0.
(1)求a的取值范围;
(2)设g(x)=f(x)-f′(x),求g(x)在[0,1]上的最大值和最小值.
[解析] (1)由f(0)=1,f(1)=0得c=1,a+b=-1,
则f(x)=[ax2-(a+1)x+1]ex,
f ′(x)=[ax2+(a-1)x-a]ex
依题意须对于任意x∈(0,1),有f ′(x)<0.
当a>0时,因为二次函数y=ax2+(a-1)x-a的图象开口向上,而f ′(0)=-a<0,所以须
f ′(1)=(a-1)e<0,即0 33、)符合条件;
当a=0时,对于任意x∈(0,1),f ′(x)=-xex<0,f(x)符合条件;
当a<0时,因f ′(0)=-a>0,f(x)不符合条件.
故a的取值范围0≤a≤1.
(2)因为g(x)=(-2ax+1+a)ex,g′(x)=(-2ax+1-a)ex,
(ⅰ)当a=0时,g′(x)=ex>0,g(x)在x=0处取得最小值g(0)=1,在x=1处取得最大值g(1)=e.
(ⅱ)当a=1时,对于任意x∈(0,1)有g′(x)=-2xex<0,g(x)在x=0处取得最大值g(0)=2,在x=1处取得最小值g(1)=0.
(ⅲ)当00






