导数及应用
一、选择题(本大题共12个小题,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.由直线与曲线所围成的封闭图形的面积是( )
A. B. C. D.
【答案】A
2.曲线在点处的切线的斜率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
3.曲线在点处切线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】C
4.若,则=( )
A. 1 B. 0 C. 0或1 D.以上都不对
【答案】C
5.是( )
A. B. C. D.
【答案】A
6.由直线x=,x=2,曲线及x轴所围图形的面积为( )
A. B. C. D.2ln2
【答案】D
7.函数处的切线方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
8.=( )
A.2 B.4 C.π D.2π
【答案】A
9.设点是曲线上的任意一点,点处切线倾斜角为,则角的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
10.曲线在点处的切线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】C
11.曲线在点处的切线与两坐标轴围成的三角形的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】D
12.函数在点处的导数是( )
A. B. C. ( D)
【答案】D
二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分,把正确答案填在题中横线上)
13.______.
【答案】
14.已知一组抛物线,其中为1、3、5、7中任取的一个数,为2、4、6、8中任取的一个数,从这些抛物线中任意抽取两条,它们在与直线交点处的切线相互平行的概率是 .
【答案】
15.已知,则=
【答案】
16.函数的图象在点处的切线与轴的交点的横坐标为,其中,,则 .
【答案】6
三、解答题(本大题共6个小题,共70分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
17.定义函数.
(1)令函数的图象为曲线求与直线垂直的曲线的切线方程;
(2)令函数的图象为曲线,若存在实数b使得曲线
在处有斜率为的切线,求实数a的取值范围;
(3)当,且时,证明.
【答案】(1),
由,得. 又,由,得
,.又,切点为.
存在与直线垂直的切线,其方程为,即
(2).
由,得.
由,得.
在上有解.
在上有解得在上有解,. 而,
当且仅当时取等号, .
(3)证明:
.
令,则,
当时,∵,∴,单调递减,
当时,. 又当时,,
当.且时,,即.
18.某分公司经销某种品牌产品,每件产品的成本为3元,并且每件产品需向总公司交a元(3a5)的管理费,预计当每件产品的售价为x元(9x11)时,一年的销售量为(12-x)2万件。
(1)求分公司一年的利润L(万元)与每件产品的售价x的函数关系式;
(2)当每件产品的售价为多少元时,分公司一年的利润L最大,并求出L的最大值Q(a)。
本小题考查函数、导数及其应用等知识,考查运用数学知识分析和解决实际问题的能力.
【答案】(Ⅰ)分公司一年的利润(万元)与售价的函数关系式为:
.
(Ⅱ)
.
令得或(不合题意,舍去).
,.
在两侧的值由正变负.
所以(1)当即时,
.
(2)当即时,
,
所以
答:若,则当每件售价为9元时,分公司一年的利润最大,最大值(万元);若,则当每件售价为元时,分公司一年的利润
最大,最大值(万元).
19. 设计一幅宣传画,要求画面面积为4840cm2,画面的宽与高的比为,画面的上下各留8cm的空白,左右各留5cm的空白.
(1)试确定画面的高与宽的尺寸,使宣传画所用的纸张面积最小;
(2)当时,试确定的值,使宣传画所用纸张面积最小。
【答案】设画面的高为,宽为,则,
(1)设纸张面积为,则有
当且仅当时,即时,取最小值,
此时,高,宽 .
(2)如果,则上述等号不能成立.函数S(λ)在上单调递增.
现证明如下:
设,
则
因为,
又,
所以,故在上单调递增,
因此对,当时,取得最小值.
20.已知函数在处有极大值7.
(Ⅰ)求的解析式;
(Ⅱ)求的单调区间;
(Ⅲ)求在=1处的切线方程.
【答案】 (Ⅰ),
,
∴.
(Ⅱ)∵,由得 解得或
由得,解得
∴的单调增区间为,
的单调减区间为.
(Ⅲ) ∵又∵f(1)=-13
∴切线方程为
21.已知函数f(x)=ex-k-x,(x∈R)
(1)当k=0时,若函数g(x)=的定义域是R,求实数m的取值范围;
(2)试判断当k>1时,函数f(x)在(k,2k)内是否存在零点.
【答案】(1)当k=0时,f(x)=ex-x,f ′(x)=ex-1,
令f ′(x)=0得,x=0,当x0,
∴f(x)在(-∞,0)上单调减,在[0,+∞)上单调增.
∴f(x)min=f(0)=1,
∵对∀x∈R,f(x)≥1,∴f(x)-1≥0恒成立,
∴欲使g(x)定义域为R,应有m>-1.
∴实数m的取值范围是(-1,+∞).
(2)当k>1时,f(x)=ex-k-x,f ′(x)=ex-k-1>0在(k,2k)上恒成立.
∴f(x)在(k,2k)上单调增.
又f(k)=ek-k-k=1-k0,∴h(k)在k>1时单调增,
∴h(k)>e-2>0,即f(2k)>0,
∴由零点存在定理知,函数f(x)在(k,2k)内存在零点.
22.设y=f(x)是二次函数,方程f(x)=0有两个相等的实根,且
f′(x)=2x+2.
(1)求y=f(x)的表达式;
(2)求y=f(x)的图象与两坐标轴所围成图形的面积.
(2)若直线x=-t(0<t<1=把y=f(x)的图象与两坐标轴所围成图形的面积二等分,求t的值.
【答案】(1)设f(x)=ax2+bx+c,则f′(x)=2ax+b,
又已知f′(x)=2x+2
∴a=1,b=2.
∴f(x)=x2+2x+c
又方程f(x)=0有两个相等实根,
∴判别式Δ=4-4c=0,即c=1.
故f(x)=x2+2x+1.
(2)依题意,有所求面积=.
(3)依题意,有,
∴,-t3+t2-t+=t3-t2+t,2t3-6t2+6t-1=0,
∴2(t-1)3=-1,于是t=1-.