《2013年全國(guó)高考數(shù)學(xué)第二輪復(fù)習(xí) 專題升級(jí)訓(xùn)練26 解答題專項(xiàng)訓(xùn)練(函數(shù)與導(dǎo)數(shù)) 理》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2013年全國(guó)高考數(shù)學(xué)第二輪復(fù)習(xí) 專題升級(jí)訓(xùn)練26 解答題專項(xiàng)訓(xùn)練(函數(shù)與導(dǎo)數(shù)) 理(5頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
專題升級(jí)訓(xùn)練26 解答題專項(xiàng)訓(xùn)練(函數(shù)與導(dǎo)數(shù))
1.已知函數(shù)f(x)=x2+(x≠0,a∈R).
(1)討論函數(shù)f(x)的奇偶性,并說明理由;
(2)若函數(shù)f(x)在[2,+∞)上為增函數(shù),求a的取值范圍.
2.設(shè)定義在(0,+∞)上的函數(shù)f(x)=ax++b(a>0).
(1)求f(x)的最小值;
(2)若曲線y=f(x)在點(diǎn)(1,f(1))處的切線方程為y=x,求a,b的值.
3.已知定義在實(shí)數(shù)集R上的奇函數(shù)f(x)有最小正周期2,且當(dāng)x∈(0,1)時(shí),f(x)=.
(1)求函數(shù)f(x)在(-1,1)上的解析式;
(2)判斷f(x)在(0,1)上的單調(diào)性;
(3)當(dāng)
2、λ取何值時(shí),方程f(x)=λ在(-1,1)上有實(shí)數(shù)解?
4.某高新區(qū)引進(jìn)一高科技企業(yè),投入資金720萬元建設(shè)基本設(shè)施,第一年各種運(yùn)營(yíng)費(fèi)用120萬元,以后每年增加40萬元;每年企業(yè)銷售收入500萬元,設(shè)f(n)表示前n年的純收入.(f(n)=前n年的總收入-前n年的總支出-投資額)
(1)從第幾年開始獲取純利潤(rùn)?
(2)若干年后,該企業(yè)為開發(fā)新產(chǎn)品,有兩種處理方案:
①年平均利潤(rùn)最大時(shí),以480萬元出售該企業(yè);
②純利潤(rùn)最大時(shí),以160萬元出售該企業(yè);
問哪種方案最合算?
5.已知函數(shù)f(x)=ln (x-1)+(a∈R).
(1)求f(x)的單調(diào)區(qū)間;
(2)如果當(dāng)x>1,且
3、x≠2時(shí),>恒成立,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.
6.已知函數(shù)f(x)=在x=1處取得極值2,設(shè)函數(shù)y=f(x)圖象上任意一點(diǎn)(x0,f(x0))處的切線斜率為k.
(1)求k的取值范圍;
(2)若對(duì)于任意0<x1<x2<1,存在k,使得k=,求證:x1<|x0|<x2.
7.已知函數(shù)f(x)滿足f(x)=f′(1)ex-1-f(0)x+x2.
(1)求f(x)的解析式及單調(diào)區(qū)間;
(2)若f(x)≥x2+ax+b,求(a+1)b的最大值.
8.已知定義在正實(shí)數(shù)集上的函數(shù)f(x)=x2+2ax,g(x)=3a2ln x+b,其中a>0,設(shè)兩曲線y=f(x),y=g(x)有公共點(diǎn),且在該點(diǎn)
4、處的切線相同.
(1)用a表示b,并求b的最大值;
(2)求證:f(x)≥g(x)(x>0).
參考答案
1.解:(1)當(dāng)a=0時(shí),f(x)=x2,
對(duì)任意x∈(-∞,0)∪(0,+∞),f(-x)=(-x)2=x2=f(x),
∴f(x)為偶函數(shù).
當(dāng)a≠0時(shí),f(x)=x2+(a≠0,x≠0),取x=±1,得f(-1)+f(1)=2≠0,f(-1)-f(1)=-2a≠0,
∴f(-1)≠-f(1),f(-1)≠f(1).
∴函數(shù)f(x)既不是奇函數(shù),也不是偶函數(shù).
(2)若函數(shù)f(x)在[2,+∞)上為增函數(shù),
則f′(x)≥0在[2,+∞)上恒成立,
即2x-
5、≥0在[2,+∞)上恒成立,
即a≤2x3在[2,+∞)上恒成立,
只需a≤(2x3)min,x∈[2,+∞),∴a≤16.
∴a的取值范圍是(-∞,16].
2.解:(1)f(x)=ax++b≥2+b=b+2,
當(dāng)且僅當(dāng)ax=1時(shí),f(x)取得最小值為b+2.
(2)由題意得:f(1)=?a++b=,①
f′(x)=a-?f′(1)=a-=,②
由①②得:a=2,b=-1.
3.解:(1)∵f(x)是x∈R上的奇函數(shù),∴f(0)=0.
設(shè)x∈(-1,0),則-x∈(0,1),
f(-x)===-f(x),∴f(x)=-,
∴f(x)=
(2)設(shè)0<x1<x2<1,
6、
f(x1)-f(x2)=
=,∵0<x1<x2<1,
∴,=1,
∴f(x1)-f(x2)>0,
∴f(x)在(0,1)上為減函數(shù).
(3)∵f(x)在(0,1)上為減函數(shù),
∴<f(x)<,即f(x)∈.
同理,f(x)在(-1,0)上的值域?yàn)?
又f(0)=0,∴當(dāng)λ∈∪,或λ=0時(shí),
方程f(x)=λ在x∈(-1,1)上有實(shí)數(shù)解.
4.解:由題意知每年的運(yùn)營(yíng)費(fèi)用是以120為首項(xiàng),40為公差的等差數(shù)列,
則f(n)=500n--720=-20n2+400n-720.
(1)獲取純利潤(rùn)就是要求f(n)>0,故有-20n2+400n-720>0,解得2<n<18.又n
7、∈N*,知從第三年開始獲取純利潤(rùn).
(2)①年平均利潤(rùn)=400-20≤160,當(dāng)且僅當(dāng)n=6時(shí)取等號(hào).故此方案獲利6×160+480=1 440(萬元),此時(shí)n=6.
②f(n)=-20n2+400n-720=-20(n-10)2+1 280,當(dāng)n=10時(shí),f(n)max =1 280.
故此方案共獲利1 280+160=1 440(萬元).
比較兩種方案,在同等數(shù)額獲利的基礎(chǔ)上,第①種方案只需6年,第②種方案需要10年,故選擇第①種方案.
5.解:(1)定義域?yàn)?1,+∞).f′(x)=-=.
設(shè)g(x)=x2-2ax+2a,Δ=4a2-8a=4a(a-2).
①當(dāng)a≤0時(shí),對(duì)
8、稱軸為x=a,g(x)>g(1)>0,所以f′(x)>0,f(x)在(1,+∞)上是增函數(shù);
②當(dāng)0≤a≤2時(shí),g(x)=(x-a)2+2a-a2≥0,所以f′(x)≥0,f(x)在(1,+∞)上是增函數(shù);
③當(dāng)a>2時(shí),令g(x)=0,得x1=a->1,x2=a+.
令f′(x)>0,解得1<x<x1,或x>x2;令f′(x)<0,解得x1<x<x2.
所以f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為(1,x1)和(x2,+∞);f(x)的單調(diào)遞減區(qū)間為(x1,x2).
(2)>可化為>0.(※)
設(shè)h(x)=f(x)-a,由(1)知:
①當(dāng)a≤2時(shí),h(x)在(1,+∞)上是增函數(shù);
若x∈(
9、1,2),則h(x)<h(2)=0;
若x∈(2,+∞),則h(x)>h(2)=0.
所以,當(dāng)a≤2時(shí),(※)式成立.
②當(dāng)a>2時(shí),h(x)在(x1,2)上是減函數(shù),所以h(x)>h(2)=0,(※)式不成立.
綜上,實(shí)數(shù)a的取值范圍是(-∞,2].
6.(1)解:f′(x)=.
由f′(1)=0及f(1)=2,得a=4,b=1.
k=f′(x0)=4,
設(shè)=t,t∈(0,1],得k∈.
(2)證明:f′(x)=,令f′(x)>0?x∈(-1,1).
f(x)的增區(qū)間為(-1,1),故當(dāng)0<x1<x2<1時(shí),>0,
即k>0,故x0∈(-1,1).
由于f′(x0)=
10、f′(-x0),故只需要證明x0∈(0,1)時(shí)結(jié)論成立.
由k=,得f(x2)-kx2=f(x1)-kx1,
記h(x)=f(x)-kx,則h(x2)=h(x1).
h′(x)=f′(x)-k,則h′(x0)=0,
設(shè)g(x)=,x∈(0,1),g′(x)=<0,
g(x)為減函數(shù),故f′(x)為減函數(shù).
故當(dāng)x>x0時(shí),有f′(x)<f′(x0)=k,此時(shí)h′(x)<0,h(x)為減函數(shù).
當(dāng)x<x0時(shí),h′(x)>0,h(x)為增函數(shù).
所以h(x0)為h(x)的唯一的極大值,因此要使h(x2)=h(x1),必有x1<x0<x2.
綜上,有x1<|x0|<x2成立.
7
11、.解:(1)f(x)=f′(1)ex-1-f(0)x+x2=ex-f(0)x+x2?f′(x)=f′(1)ex-1-f(0)+x,
令x=1得:f(0)=1.
f(x)=f′(1)ex-1-x+x2?f(0)=f′(1)e-1=1?f′(1)=e,
得:f(x)=ex-x+x2.令g(x)=f′(x)=ex-1+x,
則g′(x)=ex+1>0?y=g(x)在x∈R上單調(diào)遞增,
∴f′(x)在R上單調(diào)遞增,
f′(x)>0=f′(0)?x>0,f′(x)<0=f′(0)?x<0,
得:f(x)的解析式為f(x)=ex-x+x2,
且單調(diào)遞增區(qū)間為(0,+∞),單調(diào)遞減區(qū)間為(-
12、∞,0).
(2)令h(x)=f(x)-x2-ax-b,則h(x)=ex-(a+1)x-b≥0,h′(x)=ex-(a+1).
①當(dāng)a+1≤0時(shí),h′(x)>0?y=h(x)在x∈R上單調(diào)遞增,
x→-∞時(shí),h(x)→-∞與h(x)≥0矛盾.
②當(dāng)a+1>0時(shí),
h′(x)>0?x>ln (a+1),h′(x)<0?x<ln (a+1),
得:當(dāng)x=ln (a+1)時(shí),
h(x)min=(a+1)-(a+1)ln (a+1)-b≥0,
(a+1)b≤(a+1)2-(a+1)2ln (a+1),(a+1>0).
令F(x)=x2-x2ln x(x>0),則F′(x)=x(1-2
13、ln x),
F′(x)>0?0<x<,F(xiàn)′(x)<0?x>.
當(dāng)x=時(shí),F(xiàn)(x)max=.
當(dāng)a=-1,b=時(shí),(a+1)b的最大值為.
8.(1)解:設(shè)曲線y=f(x)與y=g(x)(x>0)在公共點(diǎn)(x0,y0)處的切線相同,
∵f′(x)=x+2a,g′(x)=,
∴依題意得即
由x0+2a=,得x0=a或x0=-3a(舍去),
則b=a2+2a2-3a2ln a=a2-3a2ln a.
令h(t)=t2-3t2ln t(t>0),
則h′(t)=2t(1-3ln t),
由h′(t)=0得或t=0(舍去).
當(dāng)t變化時(shí),h′(t),h(t)的變化情況如下表:
14、
t
(0,)
(,+∞)
h′(t)
+
0
-
h(t)
極大值
于是函數(shù)h(t)在(0,+∞)上的最大值為,
即b的最大值為.
(2)證明:設(shè)F(x)=f(x)-g(x)
=x2+2ax-3a2ln x-b(x>0),
則F′(x)=x+2a-=(x>0),
由F′(x)=0得x=a或x=-3a(舍去).
當(dāng)x變化時(shí),F(xiàn)′(x),F(xiàn)(x)的變化情況如下表:
x
(0,a)
a
(a,+∞)
F′(x)
-
0
+
F(x)
極小值
結(jié)合(1)可知函數(shù)F(x)在(0,+∞)上的最小值是F(a)=f(a)-g(a)=0.
故當(dāng)x>0時(shí),有f(x)-g(x)≥0,
即當(dāng)x>0時(shí),f(x)≥g(x).
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