第三章 章末检测(B)
(时间:120 分钟 满分:150 分)
一、选择题(本大题 12 小题,每小题 5 分,共 60 分)
1. 已知函数 y=f(x)的图象如图,则 f′(xA)与 f′(xB)的大小关系是( )
A.f′(xA)>f′(xB) B.f′(xA)0,函数 f(x)=-x3+ax 在[1,+∞)上是单调减函数,则 a 的最大值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
8.若函数 f(x)=asin x+1
3cos x 在 x=π
3处有最值,那么 a 等于( )
A.
3
3 B.- 3
3 C.
3
6 D.- 3
6
9.函数 y=x-sin x,x∈[π
2,π ]的最大值是( )
A.π-1 B.π
2-1
C.π D.π+1
10. 函数 f(x)的定义域为开区间(a,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( )
2 ,3
π π
2 ,3
π π
A.1 个 B.2 个
C.3 个 D.4 个
11.函数 f(x)= x
1-x的单调增区间是( )
A.(-∞,1)
B.(1,+∞)
C.(-∞,1),(1,+∞)
D.(-∞,-1),(1,+∞)
12.某银行准备新设一种定期存款业务,经预测,存款量与存款利率成正比,比例系数
为 k (k>0),贷款的利率为 4.8%,假设银行吸收的存款能全部放贷出去.若存款利率为 x (x∈
(0,0.048)),则存款利率为多少时,银行可获得最大利益( )
A.0.012 B.0.024
C.0.032 D.0.036
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
答案
二、填空题(本大题共 4 小题,每小题 5 分,共 20 分)
13.已知函数 y=f(x)的图象在点 M(1,f(1))处的切线方程是 y=1
2x+2,则 f(1)+f′(1)=
________________________________________________________________________.
14.设函数 f(x)=ax3-3x+1 (x∈R),若对于 x∈[-1,1],都有 f(x)≥0,则实数 a 的值
为________________________________________________________________________.
15. 如图,内接于抛物线 y=1-x2 的矩形 ABCD,其中 A、B 在抛物线上运动,C、D
在 x 轴上运动,则此矩形的面积的最大值是________.
16.已知函数 f(x)=x3+ax2+bx+c,x∈[-2,2]表示过原点的曲线,且在 x=±1 处的切
线的倾斜角均为 3
4π,有以下命题:
①f(x)的解析式为 f(x)=x3-4x,x∈[-2,2].
②f(x)的极值点有且只有一个.
③f(x)的最大值与最小值之和等于零.
其中正确命题的序号为________.
三、解答题(本大题共 6 小题,共 70 分)
17.(10 分)若函数 f(x)=1
3x3-1
2ax2+(a-1)x+1 在区间(1,4)上为减函数,在区间(6,+∞)
上为增函数,试求实数 a 的取值范围.18.(12 分)已知函数 f(x)=x3+ax2+bx+c 在 x=-2
3与 x=1 时都取得极值.
(1)求 a,b 的值与函数 f(x)的单调区间;
(2)若对 x∈[-1,2],不等式 f(x)ln 2-1 且 x>0 时,ex>x2-2ax+1.22.(12 分)已知函数 f(x)=x2+ln x.
(1)求函数 f(x)在[1,e]上的最大值和最小值;
(2)求证:当 x∈(1,+∞)时,函数 f(x)的图象在 g(x)=2
3x3+1
2x2 的下方.
第三章 导数及其应用(B) 答案
1.B [f′(xA)和 f′(xB)分别表示函数图象在点 A、B 处的切线斜率,故 f′(xA)0,又 x≠1,
∴f(x)的单调增区间为(-∞,1),(1,+∞).]
12.B [由题意知,存款量 g(x)=kx (k>0),银行应支付的利息 h(x)=xg(x)=kx2,
x∈(0,0.048).设银行可获得收益为 y,则 y=0.048kx-kx2.于是 y′=0.048k-2kx,令
y′=0,解得 x=0.024,依题意知 y 在 x=0.024 处取得最大值.故当存款利率为 0.024 时,
银行可获得最大收益.]13.3
解析 由切点(1,f(1))在切线 y=1
2x+2 上,
得 f(1)=1
2×1+2=5
2.又∵f′(1)=1
2,
∴f′(1)+f(1)=1
2+5
2=3.
14.4
解析 若 x=0,则不论 a 取何值,f(x)≥0,显然成立;
当 x∈(0,1]时,f(x)=ax3-3x+1≥0 可转化为 a≥3
x2-1
x3,
设 g(x)=3
x2-1
x3,则 g′(x)=3(1-2x)
x4 ,
所以 g(x)在区间(0,1
2 )上单调递增,在区间(1
2,1 ]上单调递减,
因此 g(x)max=g(1
2 )=4,从而 a≥4;
当 x∈[-1,0)时,f(x)=ax3-3x+1≥0
可转化为 a≤3
x2-1
x3,
设 g(x)=3
x2-1
x3,则 g′(x)=3(1-2x)
x4 ,
所以 g(x)在区间[-1,0)上单调递增.
因此 g(x)min=g(-1)=4,从而 a≤4,
综上所述,a=4.
15.4 3
9
解析 设 CD=x,则点 C 坐标为(x
2,0 ).
点 B 坐标为(x
2,1-(x
2 )2),
∴矩形 ABCD 的面积
S=f(x)=x·[1-(x
2 )2]
=-x3
4+x (x∈(0,2)).
由 f′(x)=-3
4x2+1=0,
得 x1=- 2
3(舍),x2= 2
3
,
∴x∈(0, 2
3)时,f′(x)>0,f(x)是递增的,
x∈( 2
3
,2)时,f′(x)0,
∴a≤x2-1
x-1 =x+1.
又∵x+1∈(7,+∞),∴a≤7, ②
∵①②同时成立,∴5≤a≤7.
经检验 a=5 或 a=7 都符合题意,
∴所求 a 的取值范围为 5≤a≤7.
18.解 (1)f(x)=x3+ax2+bx+c,
f′(x)=3x2+2ax+b,
由 f′(-2
3 )=12
9 -4
3a+b=0,
f′(1)=3+2a+b=0 得 a=-1
2,b=-2.
f′(x)=3x2-x-2=(3x+2)(x-1),
令 f′(x)>0,得 x1,
令 f′(x)g(0).
而 g(0)=0,从而对任意 x∈(0,+∞),都有 g(x)>0,
即 ex-x2+2ax-1>0,
故 ex>x2-2ax+1.
22.(1)解 ∵f(x)=x2+ln x,∴f′(x)=2x+1
x.
∵x>1 时,f′(x)>0,
∴f(x)在[1,e]上是增函数,
∴f(x)的最小值是 f(1)=1,最大值是 f(e)=1+e2.
(2)证明 令 F(x)=f(x)-g(x)
=1
2x2-2
3x3+ln x,
∴F′(x)=x-2x2+1
x=x2-2x3+1
x
=x2-x3-x3+1
x =
(1-x)(2x2+x+1)
x .
∵x>1,∴F′(x)