第4章(本栏目内容,在学生用书中以活页形式分册装订)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.下列函数中,在(0,+∞)内为增函数的是( )A.y=sin2x B.y=xe2C.y=x3-x D.y=-x+ln(1+x)解析: 对于B项,y′=(xex)′=ex+xex,当x>0时,y′>0恒成立.答案: B2.如果函数y=f(x)的图象如右图,那么导函数y=f′(x)的图象可能是下图中的( )解析: 由f(x)的图象可知,函数f(x)从左至右有四个单调区间,依次为递增、递减、递增、递减,故f′(x)的图象从左至右应有四个部分,其函数值依次为正、负、正、负,故选A.答案: A3.设f(x)=xa-ax(00),为使利润最大,应生产( )A.6千台 B.7千台C.8千台 D.9千台解析: 设利润为y,则y=y1-y2=17x2-(2x3-x2)=-2x3+18x2(x>0),∴y′=-6x2+36x=-6x(x-6),令y′=0,解得x=0或x=6,经检验知x=6既是函数的极大值又是函数的最大值点.答案: A8.函数f(x)的定义域为开区间(a,b),导函数f′(x)在(a,b)内的图象如图所示,则函数f(x)在开区间(a,b)内有极小值点( )A.1个 B.2个C.3个 D.4个解析: 函数f(x)的定义域为开区间(a,b),导函数f′(x)在(a,b)内的图象如上图所示,函数f(x)在开区间(a,b)内有极小值的点即函数由减函数变为增函数的点,其导数值为由负到正的点,只有1个.答案: A9.已知函数f(x)=x2+2xf′(1),则f(-1)与f(1)的大小关系是( )A.f(-1)=f(1) B.f(-1)f(1) D.无法确定解析: f′(x)=2x+2f′(1),∴f′(1)=2+2f′(1),∴f′(1)=-2.∴f(x)=x2-4x.∴f(1)=-3,f(-1)=5.答案: C10.已知函数f(x)=x3-3x,则函数f(x)在区间[-2,2]上取得最大值的点是( )A.0 B.-2C.2 D.-解析: ∵f′(x)=x2-3,令f′(x)=0,则x=.又f(-2)=,f(-)=2,f()=-2,f(2)=-.∴f(x)在区间[-2,2]上的最大值为2,其对应点为-.答案: D11.设a∈R,若函数y=eax+3x,x∈R有大于零的极值点,则( )A.a>-3 B.a<-3C.a>- D.a<-解析: f′(x)=3+aeax,若函数在x∈R上有大于零的极值点,即f′(x)=3+aeax=0有正根.当f′(x)=3+aeax=0成立时,显然有a<0,此时x=ln(-),由x>0,得0<-<1,所以参数a的范围为a<-3.答案: B12.已知点P在曲线y=上,α为曲线在点P处的切线的倾斜角,则α的取值范围是( )A. B.C. D.解析: y′==-又ex+≥2∴-1≤y′<0,即-1≤k<0∴π≤α<π答案: D二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分.把答案填在题中横线上)13.函数f(x)=x2-(x<0)的最小值是________.答案: 14.函数f(x)=xlnx(x>0)的单调递增区间是________.解析: ∵f(x)=xlnx,∴f′(x)=lnx+1.由f′(x)≥0,即lnx+1≥0,∴x≥.∴单调递增区间为.答案: 15.已知函数f(x)=x3+3x2+2,若f′(a)=4且a∈{a|a2-2a>0},则a=________.解析: 因为f′(x)=10x2+6x,所以f′(a)=10a2+6a=4,所以a=-1或a=,又因为a2-2a>0,所以a<0或a>2,所以a=-1.答案: -116.如果函数f(x)=-x3+bx(b为常数),且y=f(x)在区间(0,1)上单调递增,并且方程f(x)=0的根在区间[-2,2]内,则b的取值范围是________.解析: ∵f′(x)=-3x2+b>0(03x2(00;当x∈(-2,4)时,f′(x)<0;当x∈(4,6)时,f′(x)>0.所以f(x)的单调增区间为[-6,-2],[4,6],单调减区间为[-2,4].当x=-2时,f(x)取得极大值f(-2)=;当x=4时,f(x)取得极小值f(4)=-.18.(12分)将一段长为100 cm的铁丝截成两段,一段弯成正方形,一段弯成圆,问如何截可使正方形与圆面积之和最小?解析: 设弯成圆的一段长为x,另一段长为100-x,记正方形与圆的面积之 和为S,则S=π()2+()2(01时,f′(x)>0;当-0,当x>84时,L′<0,所以函数在x=84处取得极大值,并且这个极大值就是L的最大值,即产量为84时,利润最大.21.(12分)设x=1与x=2是函数f(x)=alnx+bx2+x的两个极值点.(1)试确定常数a和b的值;(2)试判断x=1,x=2是函数f(x)的极大值点还是极小值点,并说明理由.解析: (1)f′(x)=+2bx+1.由已知⇒解得(2)x变化时,f′(x)、f(x)的变化情况如下:x(0,1)1(1,2)2(2,+∞)f′(x)-0+0-f(x)极小值极大值∴在x=1处,函数f(x)取得极小值;在x=2处,函数f(x)取得极大值-ln2.22.(14分)已知f(x)=x+(m∈R),(1)若m=2,求函数g(x)=f(x)-lnx在区间上的最大值;(2)若函数y=log[f(x)+2]在区间[1,+∞)上是减函数,求实数m的取值范围.解析: (1)当m=2时,g(x)=x+-lnx(x>0),则g′(x)=1--=,由g′(x)=<0,得x2-x-2<0.又x>0,可解得00在区间[1,+∞)恒成立,而h′(x)=f′(x)=1-≥0,则m≤x2在区间[1,+∞)上恒成立,得m≤1.又f(x)+2>0在区间[1,+∞)恒成立,得f(1)+2>0,即m>-3,所以实数m的取值范围是(-3,1].。