1、1.给出定义:若函数f(x)在D上可导,即f (x)存在,且导函数f (x)在D上也可导,则称f(x)在D上存在二阶导函数,记f (x)(f (x),若f (x)0在D上恒成立,则称f(x)在D上为凹函数,以下四个函数在(0,)上是凹函数的是()Af(x)sinxcosx Bf(x)lnx2xCf(x)x32x1 Df(x)xex答案D解析(1)若f(x)sinxcosx,则f (x)cosxsinx,f (x)sinxcosx,f (x)0在(0,)上不成立;(2)若f(x)lnx2x,则f (x)2,f (x),f (x)0在(0,)上不成立;(3)若f(x)x32x1,则f (x)3x2
2、2,f (x)6x,f (x)0在(0,)上不成立;(4)若f(x)xex,则f (x)(x1)ex,f (x)(2x)ex,当x(0,)时,f (x)0恒成立,故选D.2(2013济南外国语学校第一学期质检)若a0,b0,且函数f(x)4x3ax22bx2在x1处有极值,则ab的最大值为()A2B3C6D9答案D解析函数的导数为f (x)12x22ax2b,函数在x1处有极值,则有f (1)122a2b0,即ab6,所以6ab2,即ab9,当且仅当ab3时取等号,选D.3(文)(2011宿州模拟)已知yf(x)是定义在R上的函数,且f(1)1,f (x)1,则f(x)x的解集是()A(0,1
3、) B(1,0)(0,1)C(1,) D(,1)(1,)答案C解析令F(x)f(x)x,则F (x)f (x)10,所以F(x)是增函数,f(x)x,F(x)0,F(1)f(1)10,F(x)F(1),F(x)是增函数,x1,即f(x)x的解集是(1,)(理)(2011辽宁文)函数f(x)的定义域为R,f(1)2,对任意xR,f (x)2,则f(x)2x4的解集为()A(1,1) B(1,)C(,1) D(,)答案B解析由题意,令 (x)f(x)2x4,则(x)f (x)20.(x)在R上是增函数又(1)f(1)2(1)40,当x1时,(x)(1)0,f(x)2x40,f(x)2x4.故选B.
4、4(文)设函数f(x)ax3bx2cx在x1处均有极值,且f(1)1,则a、b、c的值为()Aa,b0,cBa,b0,cCa,b0,cDa,b0,c答案C解析f (x)3ax22bxc,所以由题意得即解得a,b0,c.(理)(2012潍坊模拟)已知非零向量a,b满足|a|b|,若函数f(x)x3|a|x22abx1在R上有极值,则a,b的取值范围是()A0, B(0,C(, D(,答案 D解析据题意知,f (x)x22|a|x2ab,若函数存在极值,必有(2|a|)242ab0,整理可得|a|22ab,故cosa,b,解得0),函数f(x)在1,)上为增函数,f (x)0对x1,)恒成立,ax
5、10对x1,)恒成立,即a对x1,)恒成立,a1.8(文)函数yf(x)的定义域为(a,b),yf (x)在(a,b)上的图象如图,则yf(x)在区间(a,b)上极大值的个数为_答案2解析由f (x)在(a,b)上的图象可知f (x)的值在(a,b)上,依次为,f(x)在(a,b)上的单调性依次为增、减、增、减、增,从而f(x)在(a,b)上的极大值点有两个点评应注意题设中给的是f(x)的图象还是f (x)的图象,在f (x)的图象上,位于x轴上方部分使f (x)0,f(x)单调增,位于x轴下方部分,使f (x)0,f(x)单调减,f(x)的极值点是f (x)的图象与x轴的交点,千万要注意,不
6、要把f (x)的单调性误以为是f(x)的单调性请再练习下题:(2011绵阳模拟)如图是函数yf(x)的导函数的图象,给出下面四个判断f(x)在区间2,1上是增函数;x1是f(x)的极小值点;f(x)在区间1,2上是增函数,在区间2,4上是减函数;x2是f(x)的极小值点其中,所有正确判断的序号是_答案解析由函数yf(x)的导函数的图象可知:(1)f(x)在区间2,1上是减函数,在1,2上为增函数,在2,4上为减函数;(2)f(x)在x1处取得极小值,在x2处取得极大值故正确(理)已知函数f(x)ln(1x)ax的图象在x1处的切线与直线x2y10平行,则实数a的值为_答案1解析f (x)a,f
7、 (1)a.由题知a,解得a1.点评函数f(x)在点(x0,y0)处切线l的斜率为f (x0),若l与l1平行(或垂直),则f (x0)kl1(或f (x0)kl11)请再练习下题:已知曲线yx21在xx0处的切线与曲线y1x3在xx0处的切线互相平行,则x0的值为_答案0或解析由条件知,2x03x,x00或.9(2012湖南长郡中学一模)已知函数f(x)的导函数为f (x)5cosx,x(1,1),且f(0)0,如果f(1x)f(1x2)0,则实数x的取值范围为_答案(1,)解析导函数是偶函数,原函数f(x)是奇函数,且定义域为(1,1),又由导数值恒大于0,原函数在定义域上单调递增,所求不
8、等式变形为f(1x)f(x21),11xx211,解得1x2,则函数f(x)x3ax21在区间(0,2)上恰好有()A0个零点 B1个零点C2个零点 D3个零点答案B解析f (x)x22axx(x2a)0x10,x22a4.易知f(x)在(0,2)上为减函数,且f(0)10,f(2)4af(x),则当a0时,f(a)和eaf(0)的大小关系为()Af(a)eaf(0)Cf(a)eaf(0) Df(a)eaf(0)答案B解析令F(x),则F(x)0,F(x)为增函数,a0,F(a)F(0),即f(0),f(a)eaf(0),故选B.14(2011浙江五校联考)已知函数f(x)的导函数f (x)2
9、x9,且f(0)的值为整数,当xn,n1(nN*)时,f(x)所有可能取的整数值有且只有1个,则n_.答案4解析由题可设f(x)x29xc(cR),又f(0)的值为整数即c为整数,f(n)n29nc为整数,f(n1)(n1)29(n1)cn27nc8为整数,又xn,n1(nN*)时,f(x)所有可能取的整数值有且只有1个,n27nc8n29nc,即n4.15(文)设函数f(x)x3ax2bxc的图象如图所示,且与y0在原点相切,若函数的极小值为4.(1)求a、b、c的值;(2)求函数的递减区间解析(1)函数的图象经过(0,0)点,c0.又图象与x轴相切于(0,0)点,y3x22axb,b0,y
10、x3ax2,y3x22ax.当xa时,函数有极小值4.3a24,得a3.(2)y3x26x0,解得0x2.递减区间是(0,2)(理)设函数f(x)x33axb(a0)(1)若曲线yf(x)在点(2,f(2)处与直线y8相切,求a,b的值;(2)求函数f(x)的单调区间与极值点解析(1)f (x)3x23a.因为曲线yf(x)在点(2,f(2)处与直线y8相切,所以即解得a4,b24.(2)f (x)3(x2a)(a0)当a0,函数f(x)在(,)上单调递增;此时函数f(x)没有极值点当a0时,由f (x)0得x.当x(,)时,f (x)0,函数f(x)单调递增;当x(,)时,f (x)0,函数
11、f(x)单调递增故x是f(x)的极大值点,x是f(x)的极小值点16(文)设函数g(x)x3ax2bx(a,bR),在其图象上一点P(x,y)处的切线的斜率记为f(x)(1)若方程f(x)0有两个实根分别为2和4,求f(x)的表达式;(2)若g(x)在区间1,3上是单调递减函数,求a2b2的最小值解析(1)根据导数的几何意义知f(x)g(x)x2axb,由已知2,4是方程x2axb0的两个实根,由韦达定理f(x)x22x8.(2)g(x)在区间1,3上是单调递减函数,所以在1,3区间上恒有f(x)g(x)x2axb0,即f(x)x2axb0在1,3上恒成立这只需满足即可,也即而a2b2可视为平
12、面区域内的点到原点距离的平方,其中点(2,3)距离原点最近所以当时,a2b2有最小值13.(理)(2011天津文)已知函数f(x)4x33tx26t2xt1,xR,其中tR.(1)当t1时,求曲线yf(x)在点(0,f(0)处的切线方程;(2)当t0,求f(x)的单调区间;(3)证明:对任意t(0,),f(x)在区间(0,1)内均存在零点解析(1)当t1时,f(x)4x33x26x,f(0)0,f (x)12x26x6,f (0)6,所以曲线yf(x)在点(0,f(0)处的切线方程为y6x.(2)f (x)12x26tx6t2,令f (x)0,解得xt或x,因为t0,以下分两种情况讨论:若t0
13、,则0,则t0时,f(x)在内单调递减,在内单调递增,以下分两种情况讨论:当1,即t2时,f(x)在(0,1)内单调递减,在(1,)内单调递增f(0)t10,f(1)6t24t3644230.所以对任意t2,),f(x)在区间(0,1)内均存在零点当01,即0t2时,f(x)在内单调递减,在内单调递增,若t(0,1,ft3t1t30,所以f(x)在内存在零点若t(1,2),ft3(t1)t310,所以f(x)在内存在零点所以,对任意t(0,2),f(x)在区间(0,1)内均存在零点,综上,对任意t(0,),f(x)在区间(0,1)内均存在零点1(2012河南省洛阳市高三年级统一考试)函数f(x
14、)的定义域是R,f(0)2,对任意xR,f(x)f (x)1,则不等式exf(x)ex1的解集为()Ax|x0 Bx|x0Cx|x1 Dx|x1,或0xexex0,所以g(x)exf(x)ex为R上的增函数又g(0)e0f(0)e01,所以原不等式转化为g(x)g(0),解得x0.2设曲线yx21上任一点(x,y)处的切线的斜率为g(x),则函数yg(x)cosx的部分图象可以为()答案A解析g(x)(x21)2x,yg(x)cosx2xcosx,显然y2xcosx为奇函数,排除B、D,且在原点右侧附近,函数值大于零排除C.3设函数f(x)在定义域内可导,yf(x)的图象如图所示,则导函数yf
15、 (x)的图象可能为图中的()答案D解析当yf(x)为增函数时,yf (x)0,当yf(x)为减函数时,yf (x)0,可判断D成立4(2012深圳第一次调研)已知函数f(x)的导函数f (x)ax2bxc的图象如图所示,则f(x)的图象可能是()答案D解析当x0时,由导函数f (x)ax2bxc0时,由导函数f (x)ax2bxc的图象可知,导数在区间(0,x1)内的值是大于0的,则在此区间内函数f(x)单调递增只有D选项符合题意5f(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) Bbf(a)af(b)Caf(
16、a)f(b) Dbf(b)f(a)答案A解析xf (x)f(x)0,又f(x)0,xf (x)f(x)0.设y,则y0,故y为减函数或为常数函数又a0,af(b)bf(a)点评观察条件式xf (x)f(x)0的特点,可见不等式左边是函数yxf(x)的导函数,故可构造函数yxf(x)或y通过取导数利用条件式来得到函数的单调性推得结论,请再练习下题:已知a,b是实数,且eabaBabe时,f (x)0,f(x)在(e,)上单调递减eaf(b),即,blnaalnb,lnablnba,abba.6(2011安徽池州一中期末)已知函数yx3bx2(2b3)x2b在R上不是单调减函数,则b的取值范围是_
17、答案b3解析yx22bx(2b3),要使原函数在R上单调递减,应有y0恒成立,4b24(2b3)4(b22b3)0,1b3,故使该函数在R上不是单调减函数的b的取值范围是b3.7已知f(x)lnxx2bx.(1)若函数f(x)在其定义域内是增函数,求b的取值范围;(2)当b1时,设g(x)f(x)2x2,求证函数g(x)只有一个零点解析(1)f(x)在(0,)上递增,f (x)2xb0,对x(0,)恒成立,即b2x对x(0,)恒成立,只需bmin,x0,2x2,当且仅当x时取“”,b2,b的取值范围为(,2(2)当b1时,g(x)f(x)2x2lnxx2x,其定义域是(0,),g(x)2x1,令g(x)0,即0,x0,x1,当0x0;当x1时,g(x)0,函数g(x)在区间(0,1)上单调递增,在区间(1,)上单调递减,当x1时,g(x)g(1),而g(1)0,g(x)0,函数g(x)只有一个零点