训练9导数的概念与运算、导数与函数的单调性[分值:65分]
一、单项选择题(每小题5分,共20分)
1.函数y=12x2-lnx的单调递减区间为(
A.(0,e) B.(0,1)
C.[1,+∞) D.(0,+∞)
答案B
解析由题意知,x0,y=x-1x
令y0,得0x1,
所以其单调递减区间为(0,1).
2.已知f(x)为函数f(x)=ax-blnx的导函数,且满足f(1)=0,f(3)=2,则f(2)等于()
A.1 B.-43 C.32
答案C
解析由f(x)=a-bx
得f(1)=a-b=0,f(3)=a-b3=2
解得a=b=3,则f(x)=3-3x,所以f(2)=3
3.(2024·茂名模拟)若曲线y=f(x)=x2+ax+b在点(1,f(1))处的切线为3x-y-2=0,则有()
A.a=-1,b=1 B.a=1,b=-1
C.a=-2,b=1 D.a=2,b=-1
答案B
解析将x=1代入3x-y-2=0得y=1,
则f(1)=1,
则1+a+b=1,①
∵f(x)=x2+ax+b,
∴f(x)=2x+a,则f(1)=3,即2+a=3,②
联立①②,解得a=1,b=-1.
4.(2024·武汉模拟)若函数f(x)=lnx+ax2-2,x∈12,2存在单调递增区间,则实数a的取值范围是
A.(-2,+∞) B.-
C.-2,-18 D.[-2
答案A
解析易知f(x)的定义域为12
f(x)=1x+2ax
若f(x)存在单调递增区间,
则f(x)0在12
故a-12x2
令g(x)=-12
而g(x)=-12x2
g(x)g12=-2,故a-
二、多项选择题(每小题6分,共12分)
5.已知函数f(x)=163x3+1x,则(
A.f(x)在-12
B.f(x)在-12,0
C.f(x)的单调递增区间为-∞,
D.f(x)在(-∞,-1)和(1,+∞)上是单调递增
答案BCD
解析f(x)的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞).
f(x)=163x3+1x
=(4
=(2x
令f(x)0,得x-12或x1
所以f(x)的单调递增区间为-∞,-
f(x)在(-∞,-1)和(1,+∞)上单调递增,
令f(x)0,得-12x0或0x1
所以f(x)在-12,0和
6.给出定义:若函数f(x)在D上可导,即f(x)存在,且导函数f(x)在D上也可导,则称f(x)在D上存在二阶导函数,记f″(x)=(f(x)),若f″(x)0在D上恒成立,则称f(x)在D上为凸函数,以下四个函数在0,π2上是凸函数的是
A.f(x)=sinx-cosx
B.f(x)=lnx-3x
C.f(x)=-x3+3x-1
D.f(x)=xe-x
答案BCD
解析对于A,f(x)=cosx+sinx,
f″(x)=-sinx+cosx=-2sinx-
当x∈0,π4时,sin
f″(x)=-2sinx-π40
对于B,f(x)=1x-3,f″(x)=-1x20在0
对于C,f(x)=-3x2+3,f″(x)=-6x0在0,π2
对于D,f(x)=e-x-xe-x=(1-x)e-x,f″(x)=-e-x-(1-x)e-x=-(2-x)e-x,
因为x∈0,π2,所以2-
所以f″(x)=-(2-x)e-x0在0,π2上恒成立,故
三、填空题(每小题5分,共10分)
7.若函数f(x)=ax+ex在(-∞,1]上单调递减,则实数a的取值范围是.?
答案(-∞,-e]
解析由题意知,
f(x)=a+ex≤0在(-∞,1]上恒成立,
得a≤(-e
又函数y=-ex在(-∞,1]上单调递减,
所以(-ex)min=-e,所以
8.(2024·南阳模拟)已知曲线y=ex-1与曲线y=f(x)关于直线x-y=0对称,则与两曲线均相切的直线的方程为______________.
答案x-y=0
解析设曲线y=ex-1上任一点的坐标为(x,y),满足y=ex-1,
则该点关于直线x-y=0的对称点坐标为(y,x),得x=ey-1,整理可得y=ln(x+1),
设曲线y=ex-1上的切点为(x1,-1),曲线y=ln(x+1)上的切点为(x2,ln(x2+1)),
又y=ex-1的导函数为y′=ex,
y=ln(x+1)的导函数为y′=eq\f(1,x+1),
则eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(=\f(1,x2+1),,?x2-x1?=ln?x2+1?-?-1?,))
两式整理得x1=-(x2+1)ln(x2+1),
所以=eq\f(1,x2+1),
即=(x2+1)-1,
解得x2=0,所以x1=0.
所以曲线y=ex-1与曲线y=ln(x+1)的公切线的公切