1、22导数的应用(一)一、选择题1函数f (x)(x3)ex的单调递增区间是()A(,2)B(0,3)C(1,4) D(2,)解析:函数f(x)(x3)ex的导数为f (x)(x3)ex1ex(x3)ex(x2)ex,由函数导数与函数单调性关系得:当f (x)0时,函数f(x)单调递增,此时由不等式f (x)(x2)ex0解得:x2.答案:D2函数y2sinx的图象大致是()解析:y2cosx,令y0,得cosx,根据三角形函数的知识可知这个方程有无穷多解,即函数y2sinx有无穷多个极值点,函数是奇函数,图象关于坐标原点对称,故只能是选项C中的图象答案:C3若a0,b0,且函数f(x)4x3a
2、x22bx2在x1处有极值,则ab的最大值等于()A2 B3C6 D9解析:函数的导数为f (x)12x22ax2b,由函数f(x)在x1处有极值,可知函数f(x)在x1处的导数值为零,122a2b0,所以ab6,由题意知a,b都是正实数,所以ab()2()29,当且仅当ab3时取到等号,故选D.答案:D4设直线xt与函数f(x)x2,g(x)lnx的图象分别交于点M,N,则当|MN|达到最小时t的值为()A1 B.C. D.解析:|MN|的最小值,即函数h(x)x2lnx的最小值,h(x)2x,显然x是函数h(x)在其定义域内唯一的极小值点,也是最小值点,故t.答案:D5设函数f(x)ax2
3、bxc(a,b,cR)若x1为函数f(x)ex的一个极值点,则下列图象不可能为yf(x)的图象是()解析:若x1为函数f(x)ex的一个极值点,则易得ac.因选项A、B的函数为f(x)a(x1)2,则f(x)exf (x)exf(x)(ex)a(x1)(x3)ex,x1为函数f(x)ex的一个极值点满足条件;选项C中,对称轴x0,且开口向下,a0,b0,f(1)2ab0,也满足条件;选项D中,对称轴x1,且开口向上,a0,b2a,f(1)2ab0,与图象矛盾,故答案选D.答案:D6函数f(x)的定义域为R,f(1)2,对任意xR,f (x)2,则f(x)2x4解集为()A(1,1) B(1,)
4、C(,1) D(,)解析:令函数g(x)f(x)2x4,则g(x)f (x)20,因此,g(x)在R上是增函数,又因为g(1)f(1)242240.所以,原不等式可化为:g(x)g(1),由g(x)的单调性,可得x1.答案:B二、填空题7已知函数f(x)x3mx2(m6)x1既存在极大值又存在极小值,则实数m的取值范围是_解析:f (x)3x22mxm60有两个不等实根,即4m212(m6)0,m6,或m3.答案:(,3)(6,)8设函数f(x)ax3bx2cx(c0),其图象在点A (1,0)处的切线的斜率为0,则f(x)的单调递增区间是_解析:f (x)ax2bxc,则由题意,得f(1)a
5、bc0且f (1)abc0,解得ba,ca,c0,a0,所以f (x)a(3x24x1)a(3x1)(x1)0,即(3x1)(x1)0,解得x1,因此函数f(x)的单调递增区间为.答案:9已知函数f(x)ex2xa有零点,则a的取值范围是_解析:由原函数有零点,可将问题转化为方程ex2xa0有解问题,即方程a2xex有解令函数g(x)2xex,则g(x)2ex,令g(x)0,得xln2,所以g(x)在(,ln2)上是增函数,在(ln2,)上是减函数,所以g(x)的最大值为:g(ln2)2ln22.因此,a的取值范围就是函数g(x)的值域,所以,a(,2ln22答案:(,2ln22三、解答题10
6、(2014济宁调研)已知函数f(x)x2alnx.(1)当a2e时,求函数f(x)的单调区间和极值(2)若函数g(x)f(x)在1,4上是减函数,求实数a的取值范围解析:(1)函数f(x)的定义域为(0,)当a2e时,f(x)2x.当x变化时,f(x),f(x)的变化情况如下:x(0,)(,)f(x)0f(x)单调递减极小值单调递增f(x)的单调递减区间是(0,);单调递增区间是(,),极小值是f()0.(2)由g(x)x2alnx,得g(x)2x,又函数g(x)x2alnx为1,4上的单调减函数,则g(x)0在1,4上恒成立,即不等式2x0在1,4上恒成立,即a2x2在1,4上恒成立设(x)
7、2x2,显然(x)在1,4上为减函数,所以(x)的最小值为(4).所以a的取值范围是.11(2013福建卷)已知函数f(x)xaln x(aR)(1)当a2时,求曲线yf(x)在点A(1,f(1)处的切线方程;(2)求函数f(x)的极值解析:函数f(x)的定义域为(0,),f(x)1.(1)当a2时,f(x)x2lnx,f(x)1(x0),因而f(1)1,f(1)1,曲线yf(x)在点A(1,f(1)处的切线方程为y1(x1),即xy20.(2)由f(x)1,且x0知:当a0时,f(x)0,函数f(x)为(0,)上的增函数,函数f(x)无极值;当a0时,由f(x)0,解得xa.又当x(0,a)
8、时,f(x)0.从而函数f(x)在xa处取得极小值,且极小值为f(a)aalna,无极大值综上所述,当a0时,函数f(x)无极值;当a0时,函数f(x)在xa处取得极小值aalna,无极大值12(2013北京卷)设l为曲线C:y在点(1,0)处的切线(1)求l的方程;(2)证明:除切点(1,0)之外,曲线C在直线l的下方解析:(1)设f(x),则f(x).f(1)1.l的方程为yx1.(2)证明:令g(x)x1f(x),则除切点之外,曲线C在直线l的下方等价于g(x)0(x0且x1)g(x)满足g(1)0,且g(x)1f(x).当0x1时,x210,lnx0,g(x)1时,x210,lnx0,g(x)0,故g(x)单调递增g(x)g(1)0(x0且x1)除切点之外,曲线C在直线l的下方