一、选择题
1.(2016·湖北襄阳期末)设函数f(x)=x3-ax2 x-1在点(1,f(1))处的切线与直线x 2y-3=0垂直,则实数a等于()
A.1 B.2
C.3 D.4
解析:函数f(x)=x3-ax2 x-1的导数为f′(x)=3x2-2ax 1,曲线y=f(x)在点P(1,f(1))处的切线斜率为4-2a,由切线与直线x 2y-3=0垂直,可得4-2a=2,解得a=1.故选A.
答案:A
2.(2016·辽宁师大附中期中)定积分dx的值为()
A. B.
C.π D.2π
解析:∵y=,∴(x-1)2 y2=1表示以(1,0)为圆心,以1为半径的圆,∴定积分dx所围成的面积就是该圆的面积的四分之一,∴定积分dx=,故选A.
答案:A
3.(2016·河南安阳一中月考)如图是函数y=cos在一个周期内的图象,则阴影部分的面积是()
A. B.
C. D.-
4.(2016·重庆开县月考一)已知函数f(x)=x2 2ax,g(x)=3a2lnx b,设两曲线y=f(x),y=g(x)有公共点,且在该点处的切线相同,则a∈(0, ∞)时,实数b的最大值是()
A.e6 B.e6
C.e D.e
答案:D
5.(2016·安徽马鞍山模拟)在x∈上,函数f(x)=x2 px q与g(x)= 在同一点处取得相同的最小值,那么f(x)在上的最大值是()
A. B.4
C.8 D.
解析:∵g(x)= ,且x∈,则g(x)≥3,当且仅当x=1时,g(x)min=3,当x=-时,f(x)取得最小值f,则-=1,得p=-2,∴f(x)=x2-2x q,
又f(x)min=f(1)=3,∴1-2 q=3,∴q=4,
∴f(x)=x2-2x 4=(x-1)2 3,x∈,∴f(x)max=f(2)=4.
答案:B
6.(2016·重庆一中期中)定义在上的函数f(x),f ′(x)是它的导函数,且恒有sinx·f ′(x)>cosx·f(x)成立,则()
A.f>f B.f>f
C.f>2f D.ff(x)cosx,
则f ′(x)sinx-f(x)cosx>0,构造函数g(x)=,则g′(x)=,当x∈时,g′(x)>0,即函数g(x)在上单调递增,∴g0时,“不等式ax≤2ex-2 2恒成立”等价于“不等式a≤恒成立”,令f(x)=,则f ′(x)=,令h(x)=2xex-2-2ex-2-2,则f ′(x)与函数h(x)的符号一致,又因为h′(x)=2xex-2>0,所以h(x)在区间(0, ∞)上单调递增,因为h(2)=2×2×e2-2-2×e2-2-2=0,所以在区间(0,2)上,h(x)<0,即f ′(x)<0,所以函数f(x)在区间(0,2)上单调递减,在区间(2, ∞)上,h(x)>0,即f ′(x)>0,所以函数f(x)在区间(2, ∞)上单调递增,所以在区间[0, ∞),函数f(x)的最小值为f(x)min=f(2)=2,所以a≤2,故选D.
答案:D
二、填空题
8.(2016·广东佛山联考)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__________.
解析:因为y′===,
∵ex e-x≥2=2,∴ex e-x 2≥4,
∴y′∈[-1,0),即tanα∈[-1,0),
∵0≤α<π,∴≤α<π.
答案:≤α<π
9.(2016·云南师大附中月考)若函数f(x)=-x3 x2 2ax在上存在单调递增区间,则a的取值范围是__________.
解析:f ′(x)=-x2 x 2a=-2 2a.当x∈时,f′(x)的最大值为
f ′=2a ,
令2a >0,解得a>-,所以a的取值范围是.
答案:
10.(2016·河南信阳一模)已知实数a,b满足eb=2a-3,则|2a-b-1|的最小值为__________.
解析:由eb=2a-3,取对数,得b=ln(2a-3),则2a-3>0.
则|2a-b-1|=|2a-ln(2a-3)-1|=|(2a-3)-ln(2a-3) 2|(*),
令2a-3=x(x>0),(*)式化为|x-lnx 2|,
令y=x-lnx 2,则y′=1-,令y′=0,得x=1.
当x∈(0,1)时,y′<0,则函数在(0,1)上为减函数;
当x∈(1, ∞)时,y′>0,则函数在(1, ∞)上为增函数,
∴当x=1时,ymin=1-ln1 2=3,即|2a-b-3|的最小值为3.
答案:3
三、解答题
11.(2016·江西高安二中段考)已知函数f(x)=(x-1)ln(x-1).
(1)设函数g(x)=-a(x-1) f(x)在区间[2,e2 1]上不单调,求实数a的取值范围;
(2)若kZ,且f(x 1) x-k(x-1)>0对x>1恒成立,求k的最大值.
解:(1)g(x)=-a(x-1) (x-1)ln(x-1),则g′(x)=-a 1 ln(x-1)在(1, ∞)上递增;又g(x)在[2,e2 1]上不单调,等于g′(x)在[2,e2 1]上有零点.由已知,有解得11恒成立.令u(x)=,则u′(x)=,令v(x)=-lnx x-2,v′(x)=1-=.x>1,
v′(x)>0,即v(x)在(1, ∞)上单调递增.又v(3)=-ln3 1<0,v(4)=-2ln2 2>0,
x0∈(3,4),使得v(x0)=0,即u′(x0)=0,u(x)在(1,x0)上单调递减,在(x0, ∞)上单调递增.[u(x)]min=u(x0)===x0(3,4),k<[u(x)]min=x0,又kZ,k的最大值为3.
12.(2016·湖南株洲统一测)设函数f(x)=alnx b(x2-3x 2),其中a,bR.
(1)若a=b,讨论f(x)极值(用a表示);
(2)当a=1,b=-,函数g(x)=2f(x)-(λ 3)x 2,若x1,x2(x1≠x2)满足g(x1)=g(x2)且x1 x2=2x0,证明:g′(x0)≠0.
解:(1)函数f(x)的定义域为(0, ∞),a=b,f(x)=alnx a(x2-3x 2),f ′(x)= a(2x-3)=.a=0时,f(x)=0,所以函数f(x)无极值;当a>0时,f(x)在和(1, ∞)上单调递增,在上单调递减,
f(x)的极大值为f=-aln2 a,f(x)的极小值为f(1)=0;
当a<0时,f(x)在和(1, ∞)上单调递减,在上单调递增,f(x)的极小值为f=-aln2 a,f(x)的极大值为f(1)=0.综上所述:当a=0时,函数f(x)无极值;当a>0时,函数f(x)的极大值为-aln2 a,函数f(x)的极小值为0;当a<0时,函数f(x)的极小值为-aln2 a,函数f(x)的极大值为0.
(2)g(x)=2lnx-x2-λx,g′(x)=-2x-λ.假设结论不成立,则有
由,得2ln-(x-x)-λ(x1-x2)=0,
λ=2-2x0,由,得λ=-2x0,
=,即=,即ln=.令t=,不妨设x10,
u(t)在0
