1、阶段质量检测(三) 导数及其应用(时间: 120分钟满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1若f(x)sin cos x,则f(x)等于()Asin xBcos xCcos sin x D2sin cos x解析:选A函数是关于x的函数,因此sin 是一个常数2曲线yf(x)x33x21在点(2,3)处的切线方程为()Ay3x3 By3x1Cy3 Dx2解析:选C因为yf(x)3x26x,则曲线yx33x21在点(2,3)处的切线的斜率kf(2)322620,所以切线方程为y3.3函数f(x)的定义域为开区间(a,
2、b),导函数f(x)在(a,b)内的图象如图所示,则函数f(x)在开区间(a,b)内有极小值点( )A1个B2个C3个 D4个解析:选A设极值点依次为x1,x2,x3且ax1x2x3b,则f(x)在(a,x1),(x2,x3)上递增,在(x1,x2),(x3,b)上递减,因此,x1,x3是极大值点,只有x2是极小值点4函数f(x)x2ln x的单调递减区间是()A. B.C. ,D.,解析:选Af(x)2x,当0x时,f(x)0,故f(x)的单调递减区间为.5函数f(x)3x4x3(x0,1)的最大值是()A1 B. C0 D1解析:选Af(x)312x2,令f(x)0,则x(舍去)或x,f(
3、0)0,f(1)1,f1,f(x)在0,1上的最大值为1.6函数f(x)x3ax23x9,已知f(x)在x3处取得极值,则a()A2 B3 C4 D5解析:选Df(x)3x22ax3,f(3)0.3(3)22a(3)30,a5.7已知物体的运动方程是S(t)t2(t的单位:s,S的单位:m),则物体在时刻t2时的速度v与加速度a分别为()A. m/s, m/s2 B. m/s, m/s2C. m/s, m/s2 D. m/s, m/s2解析:选AS(t)2t,vS(2)22 (m/s)令g(t)S(t)2t,g(t)22t3,ag(2) (m/s2)8.已知函数f(x)的导函数f(x)a(xb
4、)2c的图象如图所示,则函数f(x)的图象可能是()解析:选D由导函数图象可知,当x0时,函数f(x)递减,排除A、B;当0x0,函数f(x)递增因此,当x0时,f(x)取得极小值,故选D.9定义域为R的函数f(x)满足f(1)1,且f(x)的导函数f(x),则满足2f(x)x1的x的集合为()Ax|1x1 Bx|x1Cx|x1 Dx|x1解析:选B令g(x)2f(x)x1,f(x),g(x)2f(x)10,g(x)为单调增函数,f(1)1,g(1)2f(1)110,当x1时,g(x)0,即2f(x)2130,f(2)f(1)f(3),即cab.答案:ca0)(1)若a1,求函数f(x)的单调
5、区间;(2)若以函数yf(x)(x(0,3)图象上任意一点P(x0,y0)为切点的切线的斜率k恒成立,求实数a的最小值解:(1)当a1时,f(x)ln x,定义域为(0,),f(x),当x(0,1)时,f(x)0,所以f(x)的单调递减区间为(0,1),单调递增区间为(1,)(2)由(1)知f(x)(0x3),则kf(x0)(0x03)恒成立,即amax.当x01时,xx0取得最大值,所以a,所以a的最小值为.19(本小题满分12分)已知某厂生产x件产品的成本C25 000200xx2 (单位:元)(1)要使平均成本最低,应生产多少件产品?(2)若产品以每件500元售出,要使利润最大,则应生产
6、多少产品?解:(1)设平均成本为y元,则y200,y,令y0,得x1 000或x1 000(舍去)当在x1 000附近左侧时y0,当在x1 000附近右侧时y0,故当x1 000时,函数取得极小值,由于函数只有一个点使y0,且函数在该点有极小值,故函数在该点取得最小值,因此,要使平均成本最低,应生产1 000件产品(2)利润函数L500x300x25 000.L300,令L0,解得x6 000.当在x6 000附近左侧时L0,当在x6 000附近右侧时L0,故当x6 000时,函数取得极大值,由于函数只有一个使L0的点,且函数在该点有极大值,故函数在该点取得最大值因此,要使利润最大,应生产6
7、000件产品20(本小题满分12分)设函数f(x)exx2x.(1)若k0,求f(x)的最小值;(2)若k1,讨论函数f(x)的单调性解:(1)k0时,f(x)exx,f(x)ex1.当x(,0)时,f(x)0,f(x)在(,0)上单调递减,在(0,)上单调递增,故f(x)的最小值为f(0)1.(2)若k1,则f(x)exx2x,定义域为R.f(x)exx1,令g(x)exx1,则g(x)ex1,由g(x)0得x0,g(x)在0,)上单调递增,由g(x)0得x0,g(x)在(,0)上单调递减,g(x)ming(0)0,即f(x)min0,故f(x)0.f(x)在R上单调递增21(本小题满分12
8、分)已知函数f(x)x2aln x(xR)(1)求f(x)的单调区间;(2)当x1时,x2ln xx3是否恒成立,并说明理由解:(1)f(x)的定义域为(0,),由题意得f(x)x(x0),当a0时,f(x)0恒成立,f(x)的单调递增区间为(0,)当a0时,f(x)x,当0x时,f(x)0;当x时,f(x)0.当a0时,函数f(x)的单调递增区间为(,),单调递减区间为(0,)(2)当x1时,x2ln xx3恒成立,理由如下:设g(x)x3x2ln x(x1),则g(x)2x2x0,g(x)在(1,)上是增函数,g(x)g(1)0.即x3x2ln x0,x2ln xx3,故当x1时,x2ln
9、 xx3恒成立22(本小题满分12分)若函数f(x)ax3bx4,当x2时,函数f(x)有极值.(1)求函数的解析式;(2)若方程f(x)k有3个不同的根,求实数k的取值范围解:(1)f(x)3ax2b.由题意知即解得所以f(x)x34x4.(2)由(1)可得f(x)x24(x2)(x2)令f(x)0,得x2或x2.当x变化时,f(x),f(x)的变化情况如表所示:x(,2)2(2,2)2(2,)f(x)00f(x)因此,当x2时,f(x)有极大值,当x2时,f(x)有极小值,所以函数f(x)x34x4的图象大致如图所示若f(x)k有3个不同的根,则直线yk与函数f(x)的图象有3个交点,所以k.所以实数k的取值范围为.