【一题多解】先用排除法去掉C,D,再把A,B答案代入进行验证,把B排除,故选A.
11.【解析】选C.当k=1时,f'(x)=ex(x-1)+ex-1,此时f'(1)≠0,故排除A,B;
当k=2时,f'(x)=ex(x-1)2+(ex-1)(2x-2),此时f'(1)=0,在x=1附近的左侧,f'(x)<0,
在x=1附近的右侧,f'(x)>0,所以x=1是f(x)的极小值点.
12.【解析】选D.∵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-.
14.已知函数f(x)=x3+ax在R上有两个极值点,则实数a的取值范围是________.
解析 f′(x)=3x2+a,由题可知f′(x)=0有两个不等的根,∴a<0.
答案 (-∞,0)
15.【解析】y′=(a-1)·+2>0在(0,+∞)上恒成立,
即a-1>-2x,而x>0,∴a-1≥0,∴a≥1.
答案:a≥1
【举一反三】若把题目中的“a-1”改为“a+1”,则a的取值范围为 .
【解析】y′=(a+1)·+2>0在(0,+∞)上恒成立,
即:a+1>-2x,而x>0,∴a+1≥0,∴a≥-1.
答案:a≥-1
16.【解析】y′=6x2-30x+36=6(x-2)(x-3),
令y′=0得x=2或x=3.
经判断有极大值为f(2)=4,极小值f(3)=3.
答案:4 3
【变式备选】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:-1
17.【解析】∵f(x)=x3-x2-8x+1,
∴f′(x)=x2-2x-8,令f′(x)=0,得x=-2或x=4.
当x∈(-6,-2)时,f′(x)>0;
当x∈(-2,4)时,f′(x)<0;
当x∈(4,6)时,f′(x)>0.
∴f(x)的递增区间为[-6,-2),(4,6],
递减区间为[-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)=-.
【举一反三】若题目条件不变,求函数f(x)在区间[-6,6]上的最值.
【解析】∵f(x)=x3-x2-8x+1,
∴f′(x)=x2-2x-8,令f′(x)=0,得x=-2或x=4.
当x∈(-6,-2)时,f′(x)>0;当x∈(-2,4)时,f′(x)<0;
当x∈(4,6)时,f′(x)>0.
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)=-,
又f(-6)=-59,
f(6)=-11,所以,最大值为,最小值为-59.
18.【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(0S′=-(100-x).令S′=0,则x=(cm).
由于在(0,100)内函数只有一个导数为零的点,问题中面积之和的最小值显然存在,故当x=cm时,面积之和最小.
故当截得弯成圆的一段长为cm时,两种图形面积之和最小.
19.(12分)已知函数f(x)=x3-4x+m在区间(-∞,+∞)上有极大值.
(1)求实数m的值;
(2)求函数f(x)在区间(-∞,+∞)的极小值.
解 f′(x)=x2-4=(x+2)(x-2).
令f′(x)=0得,x=-2,或x=2.
故f(x)的增区间为(-∞,-2)和(2,+∞),
减区间为(-2,2).
(1)当x=-2时,f(x)取得极大值,
故f(-2)=-+8+m=,∴m=4.
(2)由(1)得f(x)=x3-4x+4
又当x=2时,f(x)有极小值f(2)=-.
20.(12分)设函数f(x)=2x3-3(a+1)x2+6ax+8(a∈R),若f(x)在区间(-∞,0)上是增函数,求a的取值范围.
解 f′(x)=6x2-6(a+1)x+6a=6(x-a)(x-1),
令f′(x)=0,得x1=a,x2=1.
(1)当a<1时,则x1时,f′(x)>0,∴f(x)在(-∞,a)和(1,+∞)上是增函数.
故当0≤a<1时,f(x)在(-∞,0)上是增函数.
(2)当a≥1时,则x<1或x>a时,f′(x)>0.
∴f(x)在(-∞,1)和(a,+∞)上是增函数.
从而f(x)在(-∞,0)上是增函数.
综上可知,当a∈[0,+∞)时,f(x)在(-∞,0)上是增函数.
21.【解题指南】(1)先求出切点处的导数,再代入点斜式方程求切线方程.
(2)转化为x-1>,再转化为求f(x)=x(x-1)-lnx,x>0的最小值问题.
【解析】(1)y'=,于是y'|x=1=1,因此l的方程为y=x-1.
(2)只需要证明?x>0且x≠1,x-1>.
设f(x)=x(x-1)-lnx,x>0,
则f'(x)=2x-1-=,
当x∈(0,1)时,f'(x)<0;当x∈(1,+∞)时,f'(x)>0.
所以f(x)在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增.
所以f(x)在x=1处取得极小值,也是最小值.
所以f(x)>f(1)=0(x≠1).
因此,除切点(1,0)之外,曲线C在直线l的下方.