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第3章 导数及其应用章末检测试卷(三)(时间:120分钟满分:160分)一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,共70分)1.曲线ysinx在点P处的切线斜率是_.考点导数的几何意义题点求某点处切线斜率答案解析由ysinx,得ycosx,所以在点P处的切线斜率是kcos.2.函数f(x)lnxx的单调递增区间为_.考点导数的运用题点求函数单调区间答案(0,1)解析令f(x)10,解不等式即可解得x1,注意定义域为(0,).所以0x1.3.设f(x)xlnx,若f(x0)2,则x0_.考点导数的运用题点求函数导数答案e解析f(x)xlnx,f(x)lnxxlnx1,由f(x0)2,得lnx012,x0e.4.函数f(x)(x1)2(x2)2的极大值是_.考点导数的运用题点求函数极大值答案解析f(x)(x1)2(x2)2,f(x)2(x1)(2x3)(x2).令f(x)0,得x11,x2,x32.当x变化时,f(x),f(x)的变化情况如下表:x(,1)12(2,)f(x)000f(x)极小值极大值极小值f是函数的极大值.5.若直线ykx3与曲线y2lnx相切,则实数k_.考点导数的几何意义题点求切线方程答案2解析依题意,设切点为(x0,y0),则有由此得232lnx0,x0e.k2.6.已知函数f(x)xalnx在区间(0,2上单调递减,则实数a的取值范围为_.考点导数的运用题点由函数单调性求参数范围答案2,)解析函数的导数为f(x)1.若函数f(x)xalnx在区间(0,2上单调递减,则等价为f(x)0恒成立,即10,即1,即ax,00)的极大值为正数,极小值为负数,则a的取值范围为_.考点导数的运用题点由函数极值求参数范围答案解析f(x)3x23a23(xa)(xa)(a0),令f(x)0,得xa.当axa时,f(x)a或x0,函数递增.所以f(a)a33a3a0,f(a)a33a3a.13.设f(x)是R上的奇函数,g(x)是(,0)(0,)上的奇函数,且g(x)0.当x0,且f(2)0,则不等式0的解集是_.考点导数的运用题点构造函数解不等式答案(,2)(2,)解析令h(x).当x0,函数h(x)在(,0)上单调递增.f(x)和g(x)均为奇函数,h(x)是(,0)(0,)上的偶函数,h(x)在(0,)上单调递减.f(2)0,f(2)f(2)0,不等式0,则实数a的取值范围为_.考点导数的运用题点函数零点问题答案(,2)解析若a0,令f(x)0,解得x,不合题意;若a0,则f(1)a20,所以f(x)存在负的零点,不合题意;若a0,解得a2或a2,故a0,则f(x)ax2.若a0,由(1)中f(x)0,得x,显然不符合题意;若a0,因为函数f(x)在区间上是增函数,所以f(x)0对x恒成立,即不等式ax22x10对x恒成立,即a21对x恒成立,故amax.而当x时,函数21有最大值3,所以实数a的取值范围为3,).19.(16分)已知函数f(x)lnx(a0).(1)当a2时,求函数f(x)的单调区间;(2)若不等式f(x)a对于x0的一切值恒成立,求实数a的取值范围.考点导数的运用题点导数的综合运用解(1)由题意知函数f(x)的定义域为(0,).当a2时,函数f(x)lnx,所以f(x),所以当x(0,e)时,f(x)0,函数f(x)在(0,e)上单调递减;当x(e,)时,f(x)0,函数f(x)在(e,)上单调递增.(2)由题意知lnxa在(0,)上恒成立,等价于xlnxae2ax0在(0,)上恒成立.令g(x)xlnxae2ax,则g(x)lnx1a,令g(x)0,得xea1.当x变化时,g(x),g(x)的变化情况如下表:x(0,ea1)ea1(ea1,)g(x)0g(x)极小值所以g(x)的最小值为g(ea1)(a1)ea1ae2aea1ae2ea1,令t(x)xe2ex1(x0),则t(x)1ex1,令t(x)0,得x1.当x变化时,t(x),t(x)的变化情况如下表:x(0,1)1(1,)t(x)0t(x)极大值所以当a(0,1)时,g(x)的最小值为t(a)t(0)e20,符合题意;当a1,)时,g(x)的最小值为t(a)ae2ea10t(2),所以a1,2.综上所述,实数a的取值范围是(0,2.20.(16分)设函数f(x)x3ax2bxc.(1)求曲线yf(x)在点(0,f(0)处的切线方程;(2)设ab4,若函数f(x)有三个不同零点,求c的取值范围;(3)求证:a23b0是f(x)有三个不同零点的必要不充分条件.考点导数的运用题点导数的综合运用(1)解由f(x)x3ax2bxc,得f(x)3x22axb,曲线在x0处的切线斜率为kf(0)b.又f(0)c,所以切点坐标为(0,c).所以所求切线方程为ycb(x0),即bxyc0.(2)解由ab4,得f(x)x34x24xc,所以f(x)3x28x4(3x2)(x2).令f(x)0,得(3x2)(x2)0,解得x2或x,当x变化时,f(x),f(x)的变化情况如下表:x(,2)2f(x)00f(x)cc所以,当c0且c0时,存在x1(,2),x2,x3,使得f(x1)f(x2)f(x3)0.由f(x)的单调性知,当且仅当c时,函数f(x)x34x24xc有三个不同零点.(3)证明当4a212b0,即a23b0时,f(x)3x22axb0,x(,),此时函数f(x)在区间(,)上单调递增,所以f(x)不可能有三个不同零点.当4a212b0时,f(x)3x22axb只有一个零点,记作x0.当x(,x0)时,f(x)0,f(x)在区间(,x0)上单调递增;当x(x0,)时,f(x)0,f(x)在区间(x0,)上单调递增.所以f(x)不可能有三个不同零点.综上所述,若函数f(x)有三个不同零点,则必须有4a212b0,故a23b0是f(x)有三个不同零点的必要条件.当ab4,c0时,a23b0,f(x)x34x24xx(x2)2只有两个不同零点,所以a23b0不是f(x)有三个不同零点的充分条件.因此a23b0是f(x)有三个不同零点的必要不充分条件.
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