2da新课标高二数学选修2-2导数单元测试题(有答案)(十五)(4)

2019-02-17 17:46

∵f(x)在区间(?1,1)上是增函数,∴f'(x)?0 即t?3x2?2x在区间(?1,1)上是恒成立,

11 设g(x)?3x2?2x,则g(x)?3(x?)2?,于是有

33 t?g(x)max?g(?1)?5

∴当t?5时,f(x)在区间(?1,1)上是增函数

114 又当t?5时, f'(x)??3x2?2x?5??3(x?)2?,

33在(?1,1)上,有f'(x)?0,即t?5时,f(x)在区间(?1,1)上是增函数 当t?5时,显然f(x)在区间(?1,1)上不是增函数 ∴t?5

(18)(本小题满分12分)

解:(1)f'(x)?3ax2?2bx?3,依题意,

?3a?2b?3?0, f'(1)?f'(?1)?0,即? 解得 a?1,b?0 ┅┅ (3分)

?3a?2b?3?0. ∴f'(x)?x3?3x,∴f'(x)?3x2?3?3(x?1)(x?1)

令f'(x)?0,得 x??1,x?1 若x?(??,?1)?(1,??),则f'(x)?0 故f(x)在(??,?1)和(1,??)上是增函数;

1),则f'(x)?0 若x?(?1, 故f(x)在(?1,1)上是减函数;

所以f(?1)?2是极大值,f(1)??2是极小值。 (2)曲线方程为y?x3?3x,点A(0,16)不在曲线上。 设切点为M(x0,y0),则y0?x0?3x0 由f'(x0)?3(x0?1)知,切线方程为

16

23 y?y0?3(x0?1)(x?x0)

又点A(0,16)在切线上,有16?(x0?3x0)?3(x0?1)(0?x0) 化简得 x0??8,解得 x0??2

所以切点为M(?2,?2),切线方程为 9x?y?16?0 (19)(本小题满分14分)

解:f'(x)?12x3?24x2?12x?24?12(x?1)(x?1)(x?2) 令f'(x)?0,得:x1??1,x2?1,x3?2 当x变化时,f'(x),f(x)的变化情况如下表:

3322x

f'(x)

(0,1)

1

(1,2)

2

(2,??)

? 0 - 0 ?

f(x) 单调递增 极大值 单调递减 极小值 单调递增

∴极大值为f(1)?13,极小值为f(2)?8 又f(0)?0,故最小值为0。

最大值与a有关:

(1)当a?(0,1)时,f(x)在(0,a)上单调递增,故最大值为: f(a)?3a4?8a3?6a2?24a

(2)由f(x)?13,即:3x4?8x3?6x2?24x?13?0,得: (x?1)2(3x2?2x?13)?0,∴x?1或x?1?210 3 又x?0,∴x?1或x?1?210 3 ∴当a?[1,1?210]时,函数f(x)的最大值为:f(1)?13 31?210,??)时,函数f(x)的最大值为: 317

(3)当a?(

f(a)?3a4?8a3?6a2?24a (20)(本小题满分12分)

解:设圆锥的底面半径为r,高为h,体积为V,则 由h2?r2?R2,所以 V?1111?r2h??(R2?h2)h??R2h??h3,(0?h?R) 333313 ∴V'??R2??h2,令V'?0得 h?R

33 易知:h?3R是函数V的唯一极值点,且为最大值点,从而是最大值点。 3 ∴当h?3R时,容积最大。 336R代入h2?r2?R2,得 r?R 3326? 3 把h? 由R??2?r得 ?? 即圆心角??26?时,容器的容积最大。 326?时,容器的容积最大。 3答:扇形圆心角?? (21) (本小题满分12分)

?y?kx 解:解方程组? 得:直线y?kx分抛物线y?x?x2的交点的横坐标为 2?y?x?x x?0和x?1?k

1111? 抛物线y?x?x2与x轴所围成图形为面积为 S??(x?x2)dx?(x2?x3)|1 002361?k1?kS??(x?x2)dx??kxdx 由题设得

002 ??1?k011(1?k)3(x?x?kx)dx? 又S?,所以(1?k)3?,从而得:

2662 18

3k?1?4 2121ax2?2x?1 (22) 解:(1)b?2时,函数h(x)?lnx?ax?2x,且h'(x)??ax?2??

2xx∵函数h(x)存在单调递减区间,∴h'(x)?0有解。 又∵x?0,∴ax2?2x?1?0 有 x?0的解。

① 当a?0时,y?ax2?2x?1为开口向上的抛物线,ax2?2x?1?0总有 x?0的解;

② 当a?0时,y?ax2?2x?1为开口向下的抛物线,而ax2?2x?1?0有 x?0的解,则

??4a?4?0,且方程ax2?2x?1?0至少有一正根,此时, ?1?a?0

(2)设点P(x1,y1),Q(x2,y2),且0?x1?x2,则 点M,N的横坐标为x?x1?x2, 2C1在点M处的切线斜率为k1?12; |x1?x2?x?xx1?x22x1?x2?2C2在点N处的切线斜率为k2?(ax?b)|x?a(x1?x2)?b。 ┅ (9分) 2 假设C1在点M处的切线与C2在点N处的切线平行,则k1?k2,即

a(x1?x2)2??b

2x1?x2则

2(x2?x1)a22?(x2?x1)?b(x2?x1)

x1?x22a2a2 ?(x2?bx2)?(x1?bx1)?y2?y1?lnx2?lnx1

22 19

x2?1)xx1所以 ln2? ┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅ (11分)

xx11?2x12(设t?x22(t?1),t?1, ① ,则lnt?1?tx12(t?1),t?1,则 1?t令h(t)?lnt?14(t?1)2 h'(t)???22t(1?t)t(t?1)当t?1时,h'(t)?0,所以h(t)在[1,??)上单调递增。 故h(t)?h(1)?0,从而lnt?2(t?1) 这与①矛盾,假设不成立, 1?t∴C1在点M处的切线与C2在点N处的切线不平行。 ┅┅┅┅ (14分)

49、解:(1)由已知得f/(x)?3x2?2ax?b (2)由(1),f/(x)?3(x?1)(x?3)

?f/(?1)?0?3?2a?b?0?a??3?/??f(3)?0?27?6a?b?0????b??9 ?f(?1)?7??1?a?b?c?7?c?2???当?1?x?3时,f/(x)?0;当x?3时,f/(x)?0 故x?3时,f(x)取得极小值,极小值为f(3)??25

37113?133?1350、解:a=,b=-6. 由f(x)min=-+c>-得 ?c?0或c?22c222

20


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