2019年数学浙江专版选修2-2新一线同步(讲义+课件+课时跟踪检测):复习课(一) 导数及其应用(部分)(37张)

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名称 2019年数学浙江专版选修2-2新一线同步(讲义+课件+课时跟踪检测):复习课(一) 导数及其应用(部分)(37张)
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资源类型 教案
版本资源 其它版本
科目 数学
更新时间 2019-04-28 16:27:38

文档简介

回扣验收特训(一) 导数及其应用 (部分)
1.函数f(x)=excos x的图象在点(0,f(0))处的切线的倾斜角为(  )
A.             B.0
C. D.1
解析:选A 由f′(x)=ex(cos x-sin x),则在点(0,f(0))处的切线的斜率k=f′(0)=1,故倾斜角为,选A.
2.已知函数f(x)=x3-x2+cx+d有极值,则c的取值范围为(  )
A.c< B.c≤
C.c≥ D.c>
解析:选A 由题意得f′(x)=x2-x+c,若函数f(x)有极值,则Δ=1-4c>0,解得c<.
3.函数y=ln x-x在x∈(0,e]上的最大值为(  )
A.e B.1
C.-1 D.-e
解析:选C 函数y=ln x-x的定义域为(0,+∞),又y′=-1=,令y′=0得x=1,当x∈(0,1)时,y′>0,函数单调递增;当x∈(1,e)时,y′<0,函数单调递减.当x=1时,函数取得最大值-1,故选C.
4.函数f(x)=x2+2mln x(m<0)的单调递减区间为(  )
A.(0,+∞)
B.(0,)
C.(,+∞)
D.(0,)∪(,+∞)
解析:选B 由条件知函数f(x)的定义域为(0,+∞).
因为m<0,则f′(x)=.
当x变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下表:
x
(0,)

(,+∞)
f′(x)

0

f(x)
?
极小值
?
由上表可知,函数f(x)的单调递减区间是(0,),单调递增区间是(,+∞).
5.已知函数f(x)=-x3+2x2+2x,若存在满足0≤x0≤3的实数x0,使得曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处的切线与直线x+my-10=0垂直,则实数m的取值范围是(  )
A.[6,+∞) B.(-∞,2]
C.[2,6] D.[5,6]
解析:选C f′(x)=-x2+4x+2=-(x-2)2+6,因为x0∈[0,3],所以f′(x0)∈[2,6],又因为切线与直线x+my-10=0垂直,所以切线的斜率为m,所以m的取值范围是[2,6].
6.已知a为函数f(x)=x3-12x的极小值点,则a=(  )
A.-4 B.-2
C.4 D.2
解析:选D 由题意得f′(x)=3x2-12,令f′(x)=0得x=±2,∴当x<-2或x>2时,f′(x)>0;当-2<x<2时,f′(x)<0,∴f(x)在(-∞,-2)上为增函数,在(-2,2)上为减函数,在(2,+∞)上为增函数.∴f(x)在x=2处取得极小值,∴a=2.
7.已知函数f(x)=(2x+1)ex,f′(x)为f(x)的导函数,则f′(0)的值为________.
解析:因为f(x)=(2x+1)ex,
所以f′(x)=2ex+(2x+1)ex=(2x+3)ex,
所以f′(0)=3e0=3.
答案:3
8.若函数y=x3-ax2+4在(0,2)内单调递减,则实数a的取值范围是________.
解析:y′=3x2-2ax,由题意知3x2-2ax<0在区间(0,2)内恒成立,
即a>x在区间(0,2)上恒成立,∴a≥3.
答案:[3,+∞)
9.已知函数f(x)=-x3+ax2-4在x=2处取得极值,若m,n∈[-1,1],则f(m)+f′(n)的最小值是________.
解析:f′(x)=-3x2+2ax,根据已知f′(2)=0,得a=3,即f(x)=-x3+3x2-4.根据函数f(x)的极值点,可得函数f(m)在[-1,1]上的最小值为f(0)=-4,f′(n)=-3n2+6n在[-1,1]上单调递增,所以f′(n)的最小值为f′(-1)=-9. [f(m)+f′(n)]min=f(m)min+f′(n)min=-4-9=-13.
答案:-13
10.请你设计一个包装盒.如图所示,ABCD是边长为60 cm的正方形硬纸片,切去阴影部分所示的四个全等的等腰直角三角形,再沿虚线折起,使得A,B,C,D四个点重合于图中的点P,正好形成一个正四棱柱形状的包装盒.E,F在AB上,是被切去的一个等腰直角三角形斜边的两个端点.设AE=FB=x(cm).
(1)若广告商要求包装盒的侧面积S(cm2)最大,试问x应取何值?
(2)某厂商要求包装盒的容积V(cm3)最大,试问x应取何值?并求出此时包装盒的高与底面边长的比值.
解:设包装盒的高为h(cm),底面边长为a(cm).
由已知得a=x,h==(30-x),0(1)S=4ah=8x(30-x)=-8(x-15)2+1 800,
所以当x=15时,S取得最大值.
(2)V=a2h=2(-x3+30x2),V′=6x(20-x).
由V′=0得x=0(舍去)或x=20.
当x∈(0,20)时,V′>0;
当x∈(20,30)时,V′<0.
所以当x=20时,V取得极大值,也是最大值.
此时=,即包装盒的高与底面边长的比值为.
11.已知函数f(x)=x2-aln x(a∈R).
(1)若函数f(x)的图象在x=2处的切线方程为y=x+b,求a,b的值;
(2)若函数f(x)在(1,+∞)为增函数,求a的取值范围.
解:(1)因为f′(x)=x-(x>0),又f(x)在x=2处的切线方程为y=x+b,
所以解得
(2)若函数f(x)在(1,+∞)上恒成立.
则f′(x)=x-≥0在(1,+∞)上恒成立,
即a≤x2在(1,+∞)上恒成立.所以有a≤1,
故a的取值范围为(-∞,1].
12.设函数f(x)=ln x-x+1.
(1)讨论f(x)的单调性;
(2)证明当x∈(1,+∞)时,1<<x;
(3)设c>1,证明当x∈(0,1)时,1+(c-1)x>cx.
解:(1)由题设,f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=-1,令f′(x)=0,解得x=1.
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.
(2)证明:由(1)知,f(x)在x=1处取得最大值,
最大值为f(1)=0.
所以当x≠1时,ln x<x-1.
故当x∈(1,+∞)时,ln x<x-1,ln <-1,
即1<<x.
(3)证明:由题设c>1,设g(x)=1+(c-1)x-cx,
则g′(x)=c-1-cxln c.
令g′(x)=0,解得x0=.
当x<x0时,g′(x)>0,g(x)单调递增;
当x>x0时,g′(x)<0,g(x)单调递减.
由(2)知1<<c,故0<x0<1.
又g(0)=g(1)=0,故当0<x<1时,g(x)>0.
所以当x∈(0,1)时,1+(c-1)x>cx.

复习课(一) 导数及其应用(部分)
导数的概念及几何意义的应用
(1)近几年的高考中,导数的几何意义和切线问题是常考内容,各种题型均有可能出现.
(2)利用导数的几何意义求切线方程时关键是搞清所给的点是不是切点.

(1)已知切点A(x0,f(x0))求斜率k,即求该点处的导数值:k=f′(x0);
(2)已知斜率k,求切点A(x1,f(x1)),即解方程f′(x1)=k;
(3)已知过某点M(x1,f(x1))(不是切点)的切线斜率为k时,常需设出切点A(x0,f(x0)),利用k=求解.
[典例] (全国卷Ⅱ)已知f(x)为偶函数,当x≤0时,f(x)=e-x-1-x,则曲线y=f(x)在点(1,2)处的切线方程是________.
[解析] 设x>0,则-x<0,f(-x)=ex-1+x.
∵f(x)为偶函数,∴f(-x)=f(x),
∴f(x)=ex-1+x.
∵当x>0时,f′(x)=ex-1+1,
∴f′(1)=e1-1+1=1+1=2.
∴曲线y=f(x)在点(1,2)处的切线方程为y-2=2(x-1),即2x-y=0.
[答案] 2x-y=0
[类题通法]
(1)利用导数的几何意义解决切线问题的两种情况
①若已知点是切点,则在该点处的切线斜率就是该点处的导数.
②如果已知点不是切点,则应先出切点,再借助两点连线的斜率公式进行求解.
(2)曲线与直线相切并不一定只有一个公共点,例如,y=x3在(1,1)处的切线l与y=x3的图象还有一个交点(-2,-8).

1.曲线y=在点(-1,-1)处的切线方程为(  )
A.y=2x+1         B.y=2x-1
C.y=-2x-3 D.y=-2x-2
解析:选A ∵y′==,
∴k=y′|x=-1==2,
∴切线方程为:y+1=2(x+1),即y=2x+1.
2.已知曲线y=x+ln x在点(1,1)处的切线与曲线y=ax2+(a+2)x+1相切,则a=________.
解析:∵y=x+ln x,∴y′=1+,
y′=2.
∴曲线y=x+ln x在点(1,1)处的切线方程为
y-1=2(x-1),即y=2x-1.
法一:∵y=2x-1与曲线y=ax2+(a+2)x+1相切,
∴a≠0(当a=0时曲线变为y=2x+1与已知直线平行).
由
消去y,得ax2+ax+2=0.
由Δ=a2-8a=0,解得a=8.
法二:设y=2x-1与曲线y=ax2+(a+2)x+1相切于点(x0,ax+(a+2)x0+1).
∵y′=2ax+(a+2),
∴y′=2ax0+(a+2).
由解得
答案:8
导数与函数的单调性
(1)题型既有选择题、填空题也有解答题,若以选择题、填空题的形式出现,则难度以中、低档为主,若以解答题形式出现,难度则以中等偏上为主,主要考查求函数的单调区间、证明或判断函数的单调性等问题。
(2)在利用导数讨论函数的单调区间时,首先要确定函数的定义域,解决问题的过程中,只能在定义域内,通过讨论导数的符号,来判断函数的单调区间.
特别要注意写单调区间时,区间之间用“和”或“,”隔开,绝对不能用“∪”连接.

函数的单调性与导函数值的关系
若函数f(x)在(a,b)内可导,则f′(x)在(a,b)任意子区间内部不恒等于0.
f′(x)>0?函数f(x)在(a,b)上单调递增;
f′(x)<0?函数f(x)在(a,b)上单调递减.
反之,函数f(x)在(a,b)上单调递增?f′(x)≥0;函数f(x)在(a,b)上单调递减?f′(x)≤0.即f′(x)>0(f′(x)<0)是f(x)为增(减)函数的充分不必要条件.
[典例] 已知函数f(x)=x++b(x≠0),其中a,b∈R.
(1)若曲线y=f(x)在点P(2,f(2))处的切线方程为y=3x+1,求函数f(x)的解析式;
(2)讨论函数f(x)的单调性并求出单调区间.
[解] f′(x)=1-.
(1)由导数的几何意义得f′(2)=3,即1-=3,
∴a=-8.
由切点P(2,f(2))在直线y=3x+1上,
得f(2)=3×2+1=7,则-2+b=7,解得b=9,
∴函数f(x)的解析式为f(x)=x-+9(x≠0).
(2)当a≤0时,显然f′(x)>0(x≠0),
这时f(x)在(-∞,0),(0,+∞)上是增函数.
当a>0时,由f′(x)=0,解得x=±.
当x<-或x>时,f′(x)>0;
当-<x<0或0<x<时,f′(x)<0.
∴f(x)在(-∞,-),(,+∞)上是增函数,
在(0,),(-,0)上是减函数.
[类题通法]
求函数的单调区间的方法步骤
(1)确定函数f(x)的定义域.
(2)计算函数f(x)的导数f′(x).
(3)解不等式f′(x)>0,得到函数f(x)的递增区间;解不等式f′(x)<0,得到函数f(x)的递减区间.
[提醒] 求函数单调区间一定要先确定函数定义域,往往因忽视函数定义域而导致错误.

1.设函数f′(x)=x2+3x-4,则y=f(x+1)的单调递减区间为________.
解析:由f′(x)=x2+3x-4,令f′(x)<0,即x2+3x-4<0,解得-4<x<1,所以函数f(x)的单调递减区间为(-4,1),所以y=f(x+1)的单调递减区间为(-5,0).
答案:(-5,0)
2.已知函数f(x)=-x2+2x-aex.
(1)若a=1,求f(x)在x=1处的切线方程;
(2)若f(x)在R上是增函数,求实数a的取值范围.
解:(1)当a=1时,f(x)=-x2+2x-ex,
则f(1)=-×12+2×1-e=-e,
f′(x)=-x+2-ex,f′(1)=-1+2-e=1-e,
故曲线y=f(x)在x=1处的切线方程为y-=(1-e)(x-1),即y=(1-e)x+.
(2)∵f(x)在R上是增函数,∴f′(x)≥0在R上恒成立,
∵f(x)=-x2+2x-aex,∴f′(x)=-x+2-aex,
于是有不等式-x+2-aex≥0在R上恒成立,
即a≤在R上恒成立,
令g(x)=,则g′(x)=,
令g′(x)=0,解得x=3,列表如下:
x
(-∞,3)
3
(3,+∞)
g′(x)

0

g(x)

极小值-

故函数g(x)在x=3处取得极小值,亦即最小值,
即g(x)min=-,所以a≤-,
即实数a的取值范围是.
导数与函数的极值、最值
从高考运用情况看,利用导数研究函数极值、最值是导数应用的核心部分,年年高考都有考查,多以解答题形式考查,难度相对较大.

1.导数与函数单调性、极值的关系
(1)f′(x)>0在(a,b)上成立,是f(x)在(a,b)上单调递增的充分不必要条件.
(2)对于可导函数f(x),f′(x0)=0是函数f(x)在x=x0处有极值的必要不充分条件.
2.利用导数求函数极值应注意三点
(1)求单调区间时应先求函数的定义域,遵循定义域优先的原则;
(2)f′(x0)=0时,x0不一定是极值点;
(3)求最值时,应注意极值点和所给区间的关系,关系不确定时应分类讨论.
[典例] 已知函数f(x)=ax3+bx+c在点x=2处取得极值c-16.
(1)求a,b的值;
(2)若f(x)有极大值28,求f(x)在[-3,3]上的最小值.
[解] (1)因为f(x)=ax3+bx+c,
故f′(x)=3ax2+b.
由于f(x)在点x=2处取得极值c-16,
故有
即化简得
解得
(2)由(1)知f(x)=x3-12x+c;
f′(x)=3x2-12=3(x-2)(x+2).
令f′(x)=0,得x1=-2,x2=2.
当x∈(-∞,-2)时,f′(x)>0,
故f(x)在(-∞,-2)上为增函数;
当x∈(-2,2)时,f′(x)<0,
故f(x)在(-2,2)上为减函数;
当x∈(2,+∞)时,f′(x)>0,
故f(x)在(2,+∞)上为增函数.
由此可知f(x)在x=-2处取得极大值f(-2)=16+c,
f(x)在x=2处取得极小值f(2)=c-16.
由题设条件知16+c=28,解得c=12.
此时f(-3)=9+c=21,
f(3)=-9+c=3,f(2)=-16+c=-4,
因此f(x)在[-3,3]上的最小值为f(2)=-4.
[类题通法]
1.求函数的极值的方法
(1)确定函数的定义区间,求导数f′(x).
(2)求方程f′(x)=0的根.
(3)用函数的导数为0的点,顺次将函数的定义区间分成若干小开区间,并列成表格.检查f′(x)在方程根左右的值的符号,如果左正右负,那么f(x)在这个根处取得极大值;如果左负右正,那么f(x)在这个根处取得极小值;如果左右不改变符号即都为正或都为负,则f(x)在这个根处无极值.
2.求函数的最值的方法
(1)求f(x)在(a,b)内的极值.
(2)将f(x)的各极值与f(a),f(b)比较得出函数f(x)在[a,b]上的最值.

1.已知函数f(x)=x-aln x(a∈R),试求函数的极值.
解:f′(x)=1-=,x>0.
(1)当a≤0时,f′(x)>0,函数f(x)为(0,+∞)上的增函数,函数f(x)无极值;
(2)当a>0时,由f′(x)=0,解得x=a.
又当x∈(0,a)时,f′(x)<0;
当x∈(a,+∞)时,f′(x)>0,
从而函数f(x)在x=a处取得极小值,
且极小值为f(a)=a-aln a,无极大值.
综上,当a≤0时,函数f(x)无极值;当a>0时,
函数f(x)在x=a处取得极小值a-aln a,无极大值.
2.已知函数f(x)=(x≥1),
(1)试判断函数f(x)的单调性,并说明理由;
(2)若f(x)≥恒成立,求实数k的取值范围.
解:(1)f′(x)=-,
∵x≥1,∴ln x≥0,∴f′(x)≤0.
故函数f(x)在[1,+∞)上单调递减.
(2)∵x≥1,
∴f(x)≥?≥k,
令g(x)=,
∴g′(x)==.
再令h(x)=x-ln x,则h′(x)=1-.
∵x≥1,则h′(x)≥0,
∴h(x)在[1,+∞)上单调递增.
∴[h(x)]min=h(1)=1>0,从而g′(x)>0,
故g(x)在[1,+∞)上单调递增,
∴[g(x)]min=g(1)=2,∴k≤2.
故实数k的取值范围为(-∞,2].
生活中的优化问题
优化问题是导数在实际生活中的应用之一,高考中有所体现,既可以以小题形式考查,也可以解答题形式考查,难度中低档.

(1)解决优化问题的策略
①要分析问题中各个数量之间的关系,建立适当的函数模型,并确定函数的定义域.
②要通过研究相应函数的性质,如单调性、极值与最值,提出优化方案,使问题得以解决,在这个过程中,导数是一个有力的工具.
(2)求实际问题的最大(小)值时,一定要从问题的实际意义去考查,不符合实际意义的值应舍去.
(3)在实际问题中,由f′(x)=0常常仅得到一个根,若能判断函数的最大(小)值在x的变化区间内部得到,则这个根处的函数值就是所求的最大(小)值.
[典例] 某村庄拟修建一个无盖的圆柱形蓄水池(不计厚度).设该蓄水池的底面半径为r米,高为h米,体积为V立方米.假设建造成本仅与表面积有关,侧面的建造成本为100元/平方米,底面的建造成本为160元/平方米,该蓄水池的总建造成本为12 000π 元(π为圆周率).
(1)将V表示成r的函数V(r),并求该函数的定义域.
(2)讨论函数V(r)的单调性,并确定r和h为何值时该蓄水池的体积最大.
[解]  (1)因为蓄水池侧面的总成本为100·2πrh=200πrh(元),底面的总成本为160πr2元,
所以蓄水池的总成本为(200πrh+160πr2)元.
又据题意知200πrh+160πr2=12 000π,
所以h=(300-4r2),
从而V(r)=πr2h=(300r-4r3).
因为r>0,又由h>0可得r<5,
故函数V(r)的定义域为(0,5).
(2)因为V(r)=(300r-4r3),
所以V′(r)=(300-12r2).
令V′(r)=0,解得r1=5,r2=-5(因r2=-5不在定义域内,舍去).
当r∈(0,5)时,V′(r)>0,
故V(r)在(0,5)上为增函数;
当r∈(5,5)时,V′(r)<0,
故V(r)在(5,5)上为减函数.
由此可知,V(r)在r=5处取得最大值,此时h=8.
即当r=5,h=8时,该蓄水池的体积最大.
[类题通法]
利用导数求实际问题的最大(小)值的一般方法
(1)分析实际问题中各个量之间的关系,正确设定所求最大或最小值的变量y与自变量x,把实际问题转化为数学问题,即列出函数关系y=f(x),根据实际问题确定y=f(x)的定义域.
(2)求方程f′(x)=0的所有实数根.
(3)比较导函数在各个根和区间端点处的函数值的大小,根据实际问题的意义确定函数的最大值或最小值.

1.书店预计一年内要销售某种书15万册,欲分几次订货,如果每次订货要付手续费30元,每千册书存放一年要耗库存费40元,并假设该书均匀投放市场,问此书店分________次进货、每次进__________册,可使所付的手续费与库存费之和最少.
解析:设每次进书x千册(0<x<150),手续费与库存费之和为y元,由于该书均匀投放市场,则平均库存量为批量一半,即,故有y=×30+×40,
y′=-+20=,
∴当0<x<15时,y′<0,当15<x<150时,y′>0.
故当x=15时,y取得最小值,
此时进货次数为=10(次).
即该书店分10次进货,每次进15 000册书,所付手续费与库存费之和最少.
答案:10 15 000
2.一艘轮船在航行时的燃料费和它的速度的立方成正比,已知速度为每小时10千米时的燃料费是每小时6元,而其他与速度无关的费用是每小时96元,问此轮船以何种速度航行时,能使行驶每千米的费用总和最小?
解:设轮船速度为x(x>0)千米/时的燃料费用为Q元,则Q=kx3,由6=k×103,可得k=.∴Q=x3.
∴总费用y=·=x2+.
∵y′=-.令y′=0,得x=20.
∴当x∈(0,20)时,y′<0,此时函数单调递减,
当x∈(20,+∞)时,y′>0,此时函数单调递增.
∴当x=20时,y取得最小值,
∴此轮船以20千米/时的速度行驶每千米的费用总和最小.
1.函数f(x)=excos x的图象在点(0,f(0))处的切线的倾斜角为(  )
A.             B.0
C. D.1
解析:选A 由f′(x)=ex(cos x-sin x),则在点(0,f(0))处的切线的斜率k=f′(0)=1,故倾斜角为,选A.
2.已知函数f(x)=x3-x2+cx+d有极值,则c的取值范围为(  )
A.c< B.c≤
C.c≥ D.c>
解析:选A 由题意得f′(x)=x2-x+c,若函数f(x)有极值,则Δ=1-4c>0,解得c<.
3.函数y=ln x-x在x∈(0,e]上的最大值为(  )
A.e B.1
C.-1 D.-e
解析:选C 函数y=ln x-x的定义域为(0,+∞),又y′=-1=,令y′=0得x=1,当x∈(0,1)时,y′>0,函数单调递增;当x∈(1,e)时,y′<0,函数单调递减.当x=1时,函数取得最大值-1,故选C.
4.函数f(x)=x2+2mln x(m<0)的单调递减区间为(  )
A.(0,+∞)
B.(0,)
C.(,+∞)
D.(0,)∪(,+∞)
解析:选B 由条件知函数f(x)的定义域为(0,+∞).
因为m<0,则f′(x)=.
当x变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下表:
x
(0,)

(,+∞)
f′(x)

0

f(x)
?
极小值
?
由上表可知,函数f(x)的单调递减区间是(0,),单调递增区间是(,+∞).
5.已知函数f(x)=-x3+2x2+2x,若存在满足0≤x0≤3的实数x0,使得曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处的切线与直线x+my-10=0垂直,则实数m的取值范围是(  )
A.[6,+∞) B.(-∞,2]
C.[2,6] D.[5,6]
解析:选C f′(x)=-x2+4x+2=-(x-2)2+6,因为x0∈[0,3],所以f′(x0)∈[2,6],又因为切线与直线x+my-10=0垂直,所以切线的斜率为m,所以m的取值范围是[2,6].
6.已知a为函数f(x)=x3-12x的极小值点,则a=(  )
A.-4 B.-2
C.4 D.2
解析:选D 由题意得f′(x)=3x2-12,令f′(x)=0得x=±2,∴当x<-2或x>2时,f′(x)>0;当-2<x<2时,f′(x)<0,∴f(x)在(-∞,-2)上为增函数,在(-2,2)上为减函数,在(2,+∞)上为增函数.∴f(x)在x=2处取得极小值,∴a=2.
7.已知函数f(x)=(2x+1)ex,f′(x)为f(x)的导函数,则f′(0)的值为________.
解析:因为f(x)=(2x+1)ex,
所以f′(x)=2ex+(2x+1)ex=(2x+3)ex,
所以f′(0)=3e0=3.
答案:3
8.若函数y=x3-ax2+4在(0,2)内单调递减,则实数a的取值范围是________.
解析:y′=3x2-2ax,由题意知3x2-2ax<0在区间(0,2)内恒成立,
即a>x在区间(0,2)上恒成立,∴a≥3.
答案:[3,+∞)
9.已知函数f(x)=-x3+ax2-4在x=2处取得极值,若m,n∈[-1,1],则f(m)+f′(n)的最小值是________.
解析:f′(x)=-3x2+2ax,根据已知f′(2)=0,得a=3,即f(x)=-x3+3x2-4.根据函数f(x)的极值点,可得函数f(m)在[-1,1]上的最小值为f(0)=-4,f′(n)=-3n2+6n在[-1,1]上单调递增,所以f′(n)的最小值为f′(-1)=-9. [f(m)+f′(n)]min=f(m)min+f′(n)min=-4-9=-13.
答案:-13
10.请你设计一个包装盒.如图所示,ABCD是边长为60 cm的正方形硬纸片,切去阴影部分所示的四个全等的等腰直角三角形,再沿虚线折起,使得A,B,C,D四个点重合于图中的点P,正好形成一个正四棱柱形状的包装盒.E,F在AB上,是被切去的一个等腰直角三角形斜边的两个端点.设AE=FB=x(cm).
(1)若广告商要求包装盒的侧面积S(cm2)最大,试问x应取何值?
(2)某厂商要求包装盒的容积V(cm3)最大,试问x应取何值?并求出此时包装盒的高与底面边长的比值.
解:设包装盒的高为h(cm),底面边长为a(cm).
由已知得a=x,h==(30-x),0(1)S=4ah=8x(30-x)=-8(x-15)2+1 800,
所以当x=15时,S取得最大值.
(2)V=a2h=2(-x3+30x2),V′=6x(20-x).
由V′=0得x=0(舍去)或x=20.
当x∈(0,20)时,V′>0;
当x∈(20,30)时,V′<0.
所以当x=20时,V取得极大值,也是最大值.
此时=,即包装盒的高与底面边长的比值为.
11.已知函数f(x)=x2-aln x(a∈R).
(1)若函数f(x)的图象在x=2处的切线方程为y=x+b,求a,b的值;
(2)若函数f(x)在(1,+∞)为增函数,求a的取值范围.
解:(1)因为f′(x)=x-(x>0),又f(x)在x=2处的切线方程为y=x+b,
所以解得
(2)若函数f(x)在(1,+∞)上恒成立.
则f′(x)=x-≥0在(1,+∞)上恒成立,
即a≤x2在(1,+∞)上恒成立.所以有a≤1,
故a的取值范围为(-∞,1].
12.设函数f(x)=ln x-x+1.
(1)讨论f(x)的单调性;
(2)证明当x∈(1,+∞)时,1<<x;
(3)设c>1,证明当x∈(0,1)时,1+(c-1)x>cx.
解:(1)由题设,f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=-1,令f′(x)=0,解得x=1.
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.
(2)证明:由(1)知,f(x)在x=1处取得最大值,
最大值为f(1)=0.
所以当x≠1时,ln x<x-1.
故当x∈(1,+∞)时,ln x<x-1,ln <-1,
即1<<x.
(3)证明:由题设c>1,设g(x)=1+(c-1)x-cx,
则g′(x)=c-1-cxln c.
令g′(x)=0,解得x0=.
当x<x0时,g′(x)>0,g(x)单调递增;
当x>x0时,g′(x)<0,g(x)单调递减.
由(2)知1<<c,故0<x0<1.
又g(0)=g(1)=0,故当0<x<1时,g(x)>0.
所以当x∈(0,1)时,1+(c-1)x>cx.
课件37张PPT。
“回扣验收特训”见“回扣验收特训(一)”
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