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- 2022-04-13 发布
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导数的简单应用A组——抓牢中档小题1.函数f(x)=xlnx的单调减区间是________.解析:由题意可知函数的定义域为(0,+∞),且f′(x)=1+lnx,令f′(x)=1+lnx<0,解得00),令y′>0得x>,令y′<0得00)得x=e-1.当x∈(0,e-1)时,f′(x)<0,函数f(x)单调递减;当x∈(e-1,+∞)时,函数f(x)单调递增.又f(1)=f(e)=0,10)上一点P(x0,y0)处的切线分别与x轴,y轴交于点A,B,O是坐标原点,若△OAB的面积为,则x0=________.解析:因为y′=1+,切点P,x0>0,所以切线斜率k=y′|x=x0=1+,所以切线方程是y-=(x-x0).令y=0,得x=,即A;令x=0得y=-,即B.所以S△OAB=OA×OB=××==,解得x0=.n答案:12.已知函数f(x)=-x2+4x-3lnx在[t,t+1]上不单调,则t的取值范围是________.解析:由题意知x>0,且f′(x)=-x+4-==-,由f′(x)=0得函数f(x)的两个极值点为1,3,则只要这两个极值点有一个在区间(t,t+1)内,函数f(x)在区间[t,t+1]上就不单调,由t<1<t+1或t<3<t+1,得0<t<1或2<t<3.答案:(0,1)∪(2,3)13.已知函数f(x)=-xlnx+ax在(0,e]上是增函数,函数g(x)=|ex-a|+,当x∈[0,ln3]时,函数g(x)的最大值M与最小值m的差为,则a的值为________.解析:由题意可知f′(x)=-(lnx+1)+a≥0在(0,e]上恒成立,所以a≥lnx+1,即a≥2.当2≤a<3时,g(x)=g(x)在[0,lna]上单调递减,在[lna,ln3]上单调递增,因为g(0)-g(ln3)=a-1+-=2a-4≥0,所以g(0)≥g(ln3),所以M-m=g(0)-g(lna)=a-1=,解得a=;当a≥3时,g(x)=a-ex+,g(x)在[0,ln3]上递减,所以M-m=g(0)-g(ln3)=2≠,舍去.故a=.答案:14.若函数f(x)=(a∈R)在区间[1,2]上单调递增,则实数a的取值范围是________.n解析:设g(x)=-,因为f(x)=|g(x)|在区间[1,2]上单调递增,所以g(x)有两种情况:①g(x)≤0且g(x)在区间[1,2]上单调递减.又g′(x)=,所以g′(x)=≤0在区间[1,2]上恒成立,且g(1)≤0.所以无解.②g(x)≥0且g(x)在区间[1,2]上单调递增,即g′(x)=≥0在区间[1,2]上恒成立,且g(1)≥0,所以解得a∈.综上,实数a的取值范围为.答案:B组——力争难度小题1.设函数f(x)=lnx-ax2-bx,若x=1是f(x)的极大值点,则a的取值范围为________.解析:f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=-ax-b,由f′(1)=0,得b=1-a.∴f′(x)=-ax+a-1==-.①若a≥0,当0<x<1时,f′(x)>0,f(x)单调递增;当x>1时,f′(x)<0,f(x)单调递减;所以x=1是f(x)的极大值点.②若a<0,由f′(x)=0,得x=1或x=-.因为x=1是f(x)的极大值点,所以->1,解得-1<a<0.综合①②,得a的取值范围是(-1,+∞).n答案:(-1,+∞)2.(2018·苏北四市期末)在平面直角坐标系xOy中,曲线C:xy=上任意一点P到直线l:x+y=0的距离的最小值为________.解析:设过曲线C:xy=上任意一点P的切线与直线l:x+y=0平行.因为y′=-,所以y′|x=x0=-=-,解得x0=±.当x0=时,P(,1)到直线l:x+y=0的距离d==;当x0=-时,P(-,-1)到直线l:x+y=0的距离d==,所以曲线C:xy=上任意一点到直线l:x+y=0的距离的最小值为.答案:3.设函数f(x)=g(x)=f(x)-b.若存在实数b,使得函数g(x)恰有3个零点,则实数a的取值范围为________.解析:对于函数y=,y′=,由y′>0,得x<2;由y′<0,得x>2,所以y=在(-∞,2]上单调递增,在[2,+∞)上单调递减,极大值为,当x→+∞时,y→0.先不考虑a,作出y=和y=-x-1的图象如图所示.只有当b∈时,直线y=b与曲线y=和直线y=-x-1共有三个公共点.因为直线y=与直线y=-x-1的交点为.所以当a∈时,存在直线y=b与曲线y=f(x)恰有三个公共点.答案:4.曲线y=-(x<0)与曲线y=lnx公切线(切线相同)的条数为________.解析:令公切线与曲线f(x)=-切于点A(x1<0),与曲线g(x)=lnxn切于点B(x2,lnx2)(x2>0).因为f′(x)=,g′(x)=,所以=,即x2=x.又kAB==,所以=,所以2x1ln(-x1)=x1-2.令-x1=t>0,所以-2tlnt=-t-2,即2tlnt=t+2(t>0),所以lnt=+(t>0),画出函数y=lnt与y=+的图象如图所示,在(0,+∞)上只有一解,所以公切线只有一条.答案:15.已知函数f(x)=若对于∀t∈R,f(t)≤kt恒成立,则实数k的取值范围是________.解析:令y=x3-2x2+x,x<1,则y′=3x2-4x+1=(x-1)(3x-1),令y′>0,即(x-1)(3x-1)>0,解得x<或x>1.又因为x<1,所以x<.令y′<0,得