考点八导数及其应用第一部分刷考点A卷一、选择题1.求曲线y=x2与直线y=x所围成的封闭图形的面积,其中正确的是()A.S=01(x2-x)dxB.S=01(x-x2)dxC.S=01(y2-y)dyD.S=01(y-y)dy答案B解析依题意,在同一坐标系下画出曲线y=x2与直线y=x的图象(图略),注意到它们的交点坐标分别为(0,0)与(1,1),结合图形及定积分的几何意义可知,相应的图形的面积可用定积分表示为01(x-x2)dx,选B.2.已知函数y=f(x)的导函数y=f′(x)的图象如图所示,则函数y=f(x)在区间(a,b)内的极小值点的个数为()A.1B.2C.3D.4答案A解析如图,在区间(a,b)内,f′(c)=0,且在点x=c附近的左侧f′(x)0,右侧f′(x)0,所以函数y=f(x)在区间(a,b)内只有1个极小值点,故选A.3.(2019·天津南开区模拟)过函数f(x)=13x3-x2图象上一个动点作图象的切线,则切线倾斜角的范围是()A.0,3π4B.0,π2∪3π4,πC.3π4,πD.π2,3π4答案B解析因为f′(x)=x2-2x=(x-1)2-1≥-1,所以斜率k=tanα≥-1,解得倾斜角α∈0,π2∪3π4,π.4.函数f(x)=x3-3x2+2在区间[-1,1]上的最大值是()A.-2B.0C.2D.4答案C解析f′(x)=3x2-6x.令f′(x)=0,得x=0或x=2(舍去).因为f(-1)=-2,f(0)=2,f(1)=0,所以f(x)max=f(0)=2.故选C.5.已知偶函数f(x)的定义域为R,且当x0时,f(x)=ln(-3x+1)+e-x,则曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线斜率为()A.14+eB.12+eC.34+eD.32+e答案C解析由题意得,偶函数f(x)的图象关于y轴对称,∴f′(1)=-f′(-1),当x0时,f′(x)=-31-3x-e-x,∴f′(-1)=-34-e,则f′(1)=34+e,故选C.6.(2019·辽宁丹东质量测试二)若x=1是函数f(x)=13x3+(a+1)x2-(a2+a-3)x的极值点,则a的值为()A.-2B.3C.-2或3D.-3或2答案B解析∵f′(x)=x2+2(a+1)x-(a2+a-3),又f′(1)=0,∴1+2(a+1)-(a2+a-3)=0,即a=3或a=-2,当a=3时,f′(x)=x2+8x-9=(x+9)(x-1),显然x=1是函数f(x)的极值点;当a=-2时,f′(x)=x2-2x+1=(x-1)2≥0,∴函数是R上的单调递增函数,没有极值,不符合题意,舍去,故选B.7.已知函数f(x)=x3-ax在(-1,1)上单调递减,则实数a的取值范围是()A.(1,+∞)B.[3,+∞)C.(-∞,1]D.(-∞,3]答案B解析∵f(x)=x3-ax,∴f′(x)=3x2-a.又f(x)在(-1,1)上单调递减,∴3x2-a≤0在(-1,1)上恒成立,∴a≥3,故选B.8.(2019·黑龙江哈尔滨六中二模)牛顿迭代法亦称切线法,它是求函数零点近似解的另一种方法,若定义xk(k∈N)是函数零点近似解的初始值,过点Pk(xk,f(xk))的切线为y=f′(xk)(x-xk)+f(xk),切线与x轴交点的横坐标xk+1,即为函数零点近似解的下一个初始值,以此类推,满足精度的初始值即为函数零点的近似解,设函数f(x)=x2-2,满足x0=2应用上述方法,则x3=()A.32B.1712C.141100D.577408答案D解析因为f′(x)=2x,x0=2,y0=2,切线斜率k0=4,切线方程y-2=4(x-2),令y=0,得x1=32;x1=32,y1=14,切线斜率k1=3,切线方程为y-14=3x-32,令y=0,得x2=1712;x2=1712,y2=1144,切线斜率k2=176,切线方程为y-1144=176x-1712,令y=0,得x3=577408,故选D.二、填空题9.函数f(x)=lnx-12x2-x+5的单调递增区间为________.答案0,5-12解析函数f(x)的定义域为(0,+∞),再由f′(x)=1x-x-10可解得0x5-12.10.已知函数f(x)=ex+ax的图象在点(0,f(0))处的切线与曲线y=-lnx相切,则a=________.答案-2解析因为f′(x)=ex+a,所以f′(0)=1+a,又f(0)=1,所以切线方程为y=(1+a)x+1,又y=-lnx的导函数y′=-1x,令切点坐标为(t,-lnt),则-1t=1+a=-lnt-1t,解得t=1,a=-2.11.设函数f(x)=ax2+b(a≠0),若03f(x)dx=3f(x0),x00,则x0=________.答案3解析依题意得a3x3+bx30=3(ax20+b),即3ax20=9a(a≠0),x20=3(x00),由此解得x0=3.12.若函数f(x)=x3+mx2+m+43x+6在R上有极值,则实数m的取值范围是________.答案m4或m-1解析由题意可知,f′(x)=0有不等根,即方程3x2+2mx+m+43=0有不等根,所以Δ0,即4m2-12m+430,解得m4或m-1.三、解答题13.已知函数f(x)=x3+ax2+bx+a2在x=1处有极值4.(1)求实数a,b的值;(2)当a0时,求曲线y=f(x)在点(-2,f(-2))处的切线方程.解(1)∵f(x)=x3+ax2+bx+a2,∴f′(x)=3x2+2ax+b.∵f(1)=1+a+b+a2=4,f′(1)=3+2a+b=0,∴a=3,b=-9或a=-2,b=1.经检验都符合题意.(2)当a0时,由(1)得f(x)=x3+3x2-9x+9,∴f′(x)=3x2+6x-9.f(-2)=31,f′(-2)=-9.∴所求的切线方程为y-31=-9(x+2),即9x+y-13=0.14.已知函数f(x)=lnx,g(x)=32-ax(a为实常数).(1)当a=1时,求函数φ(x)=f(x)-g(x)在x∈[4,+∞)上的最小值;(2)若方程e2f(x)=g(x)(其中e=2.71828…)在区间12,1上有解,求实数a的取值范围.解(1)当a=1时,函数φ(x)=f(x)-g(x)=lnx-32+1x,∴φ′(x)=1x-1x2=x-1x2.∵x∈[4,+∞),∴φ′(x)0.∴函数φ(x)=f(x)-g(x)在x∈[4,+∞)上单调递增,∴当x=4时,φ(x)min=2ln2-54.(2)方程e2f(x)=g(x)可化为x2=32-ax.∴a=32x-x3.设y=32x-x3,则y′=32-3x2.∵x∈12,1,∴函数y=32x-x3在12,22上单调递增,在22,1上单调递减.∵x=12时,y=58;x=22时,y=22;x=1时,y=12,∴y∈12,22,∴a∈12,22.B卷一、选择题1.已知函数f(x)=x·2x,则下列结论正确的是()A.当x=1ln2时,f(x)取最大值B.当x=1ln2时,f(x)取最小值C.当x=-1ln2时,f(x)取最大值D.当x=-1ln2时,f(x)取最小值答案D解析由题意知,f′(x)=2x+x·2xln2,令f′(x)=0,得x=-1ln2,又当x-1ln2时,f′(x)0;当x-1ln2时,f′(x)0.∴当x=-1ln2时,f(x)取最小值.2.已知f(x)=2x3-6x2+m(m为常数)在[-2,2]上有最大值为3,那么此函数在[-2,2]上的最小值为()A.0B.-5C.-10D.-37答案D解析由题意知,f′(x)=6x2-12x,由f′(x)=0得x=0或x=2,当x0或x2时,f′(x)0,当0x2时,f′(x)0,∴f(x)在[-2,0]上单调递增,在[0,2]上单调递减,由条件知f(0)=m=3,∴f(2)=-5,f(-2)=-37,∴最小值为-37.3.(2019·晋冀鲁豫中原名校第三次联考)若函数f(x)=2x3-3ax2+1在区间(0,+∞)内有两个零点,则实数a的取值范围为()A.(-∞,1)B.(1,+∞)C.(0,1)D.(1,2)答案B解析f′(x)=6x2-6ax=6x(x-a).①当a≤0时,若x∈(0,+∞),则f′(x)0,此时函数f(x)在区间(0,+∞)上单调递增,不可能有两个零点;②当a0时,函数f(x)在区间(0,a)上单调递减,在区间(a,+∞)上单调递增,因为f(0)=10,若函数f(x)在区间(0,+∞)内有两个零点,有f(a)=2a3-3a3+1=1-a30,得a1,故选B.4.(2019·江西吉安一模)过点P(1,1)且与曲线y=x3相切的直线的条数为()A.0B.1C.2D.3答案C解析若直线与曲线切于点(x0,y0)(x0≠0),则k=y0-1x0-1=x30-1x0-1=x20+x0+1,又∵y′=3x2,∴k=3x20,∴2x20-x0-1=0,解得x0=1或x0=-12,∴过点P(1,1)与曲线C:y=x3相切的直线方程为3x-y-2=0或3x-4y+1=0,故选C.5.设f(x)=x2,x∈[0,1],1x,x∈1,e](e为自然对数的底数),则0ef(x)dx=()A.-43B.-23C.23D.43答案D解析依题意得,0ef(x)dx=01x2dx+1e1xdx=13x310+lnxe1=13+1=43.6.曲线y=ln(2x-1)上的点到直线2x-y+8=0的最短距离是()A.25B.2C.23D.3答案A解析当y′=22x-1=2时,x=1,则点(1,0)到直线2x-y+8=0的距离是曲线y=ln(2x-1)上的点到直线2x-y+8=0的最短距离,即最短距离为2+85=25,故选A.7.(2019·广东揭阳二模)以下四个数中,最大的是()A.ln33B.1eC.lnππD.15ln1530答案B解析由题意,令f(x)=lnxx,则f′(x)=1-lnxx2,∴xe时,f′(x)0,∴f(x)在(e,+∞)上单调递减,又由e3π15,∴f(e)f(3)f(π)f(15),则lne1eln313lnπ1πln(15)115,∴1eln33lnππ1530ln15,故选B.8.(2019·江西景德镇二检)定义在R上的函数f(x)满足对任意x∈(0,+∞),都有f′(x)f′(-x),非零实数a,b满足f(a)-f(b)f(-b)-f(-a),则下列关系式中正确的是()A.abB.abC.a2b2D.a2b2答案D解析记g(x)=f(x)+f(-x),则g′(x)=f′(x)-f′(-x),因为当x∈(0,+∞)时,f′(x)f′(-x),即g′(x)0,所以g(x)在(0,+∞)上单调递减,又因为g(-x)=f(-x)+f(x)=g(x),所以g(x)为偶函数,因为f(a)-f(b)f(-b)-f(-a)⇔f(a)+f(-a)f(b)+f(-b)⇔g(a)g(b),所以|a||b|,即a2b2,故选D.二、填空题9.(2019·天津和平区模拟)已知函数f(x)=2f′(1)lnx-x,则f(x)的极大值为________.答案2ln2-2解析∵f′(x)=2f′1x-1,∴f′(1)=2f′11-1,f′(1)=1,因此f(x)=2lnx-x.令f′(x)=2x-1=0