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1、常数函数与幂函数的导数 一、选择题 1设函数0()f xx在可导,则000()(3)limtf xtf xtt()A0()fx B02()fx C04()fx D不能确定 2(20XX 年浙江卷)设()fx是函数()f x的导函数,将()yf x和()yfx的图象画在同一个直角坐标系中,不可能正确的是()3(20XX 年江西卷)设函数()f x是R上以 5 为周期的可导偶函数,则曲线()yf x在5x 处的切线的斜率为()15 0 15 5 4已知函数xxf)(,在0 x处函数极值的情况是()A没有极值 B有极大值 C有极小值 D极值情况不能确定 5曲线321xy 在点41,8R的切线方程是(
2、)A02048yx B48200 xy C48200 xy D4200 xy 6已知曲线)1000)(100(534002xxxy在点 M 处有水平切线,则点 M 的坐标是()A(-15,76)B(15,67)C(15,76)D(15,-76)7已知函数xxxfln)(,则()A在),0(上递增 B在),0(上递减 C在e1,0上递增 D在e1,0上递减 8 (20XX 年 福 建 卷)已 知 对 任 意 实 数x,有()()()()fxf xgxg x,且0 x 时,()0()0fxg x,则0 x 时()A()0()0fxg x,B()0()0fxg x,C()0()0fxg x,D()0
3、()0fxg x,二、填空题 9函数53)(23xxxf的单调递增区间是_ 10若一物体运动方程如下:)2()3()3(329)1()30(2322tttts 则此物体在1t和3t时的瞬时速度是_ 11曲线xxy23在点(1,1)处的切线的倾斜角是_ y x O y x O y x O y x O A B C D 12已知cxxf2)(,且)1()()(2xfxffxg,设)()()(xfxgx,)(x在)1,(上是减函数,并且在(1,0)上是增函数,则=_ 13(20XX 年湖北卷)半径为 r 的圆的面积 S(r)r2,周长 C(r)=2r,若将 r 看作(0,)上的变量,则(r2)2r 1
4、,1式可以用语言叙述为:圆的面积函数的导数等于圆的周长函数。对于半径为 R的球,若将 R 看作(0,)上的变量,请你写出类似于1的式子:2,2式可以用语言叙述为:14(20XX 年江苏卷)已知函数3()128f xxx在区间 3,3上的最大值与最小值分别为,M m,则Mm .三、解答题 15(1)求曲线122xxy在点(1,1)处的切线方程;(2)运动曲线方程为2221tttS,求 t=3 时的速度.16.设函数()f x是定义在1,0)(0,1上的奇函数,当 x1,0)时,21()2f xaxx(aR).(1)当 x(0,1时,求()f x的解析式;(2)若 a1,试判断()f x在(0,1
5、)上的单调性,并证明你的结论;(3)是否存在 a,使得当 x(0,1)时,f(x)有最大值6.17函数)(xf 对一切实数yx,均有xyxyfyxf)12()()(成立,且0)1(f,(1)求)0(f的值;(2)当102x时,()32f xxa恒成立,求实数a的取 值 范围 18(20XX 年江苏卷)请您设计一个帐篷。它下部的形状是高为1m 的正六棱柱,上部的形状是侧棱长为 3m 的正六棱锥(如右图所示)。试 问 当帐篷的顶点 O 到底面,中心1o的距离为多少时,帐篷的体积最大?19(20XX年天津卷)已知函数 cos163cos3423xxxf,其中,Rx为参数,且20(1)当时0cos,判
6、断函数 xf是否有极值;(2)要使函数 xf的极小值大于零,求参数的取值范围;(3)若对(2)中所求的取值范围内的任意参数,函数 xf在区间aa,12 内都是增函数,求实数a的取值范围 20.(20XX 年广东高考压轴题)已知函数2()1f xxx,,是方程 f(x)=0 的两个根(),()fx是 f(x)的导数;设11a,1()()nnnnf aaafa(n=1,2,)(1)求,的值;(2)证明:对任意的正整数 n,都有naa;(3)记lnnnnabaa(n=1,2,),求数列bn的前 n 项和 Sn.O O 参考答案 一、选择题 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 C D B C
7、A C D B 二、填空题 9)0,(与),2(100 11.43 124.13V球343R,又32443RR()故2式可填32443RR(),用语言叙述为“球的体积函数的导数等于球的表面积函数.”1432 三、解答题 15.分析:根据导数的几何意义及导数的物理意义可知,函数 y=f(x)在0 x处的导数就是曲线 y=f(x)在点),(00yxp处的切线的斜率。瞬时速度是位移函数 S(t)对时间的导数.解:(1)222222)1(22)1(22)1(2xxxxxxy,0422|1xy,即曲线在点(1,1)处的切线斜率 k=0.因此曲线122xxy在(1,1)处的切线方程为 y=1.(2))2(
8、122tttS tttttttt4214)1(23242.2726111227291|3tS.16.(1)解:设 x(0,1,则x1,0),f(x)=2ax+21x,f(x)是奇函数.f(x)=2ax21x,x(0,1.(2)证明:f(x)=2a+)1(2233xax,a1,x(0,1,31x1,a+31x0.即 f(x)0.f(x)在(0,1上是单调递增函数.(3)解:当 a1 时,f(x)在(0,1上单调递增.f(x)max=f(1)=6,a=25(不合题意,舍之),当 a1 时,f(x)=0,x=31a.如下表:fmax(x)=f(31a)=6,解出 a=22.x=22(0,1).x(,
9、31a)31a(31a,+)()fx+0 ()f x 最大值 存在 a=22,使 f(x)在(0,1)上有最大值6.17.()因为xyxyfyxf)12()()(,令0,()(0)(1)yf xfxx,再令1,(1)(0)2,(0)2xfff.()由知()(1)2f xxx,即2()2f xxx.由()32f xxa恒 成 立,等 价 于2213()231()24af xxxxx 恒 成 立,即2max13()24ax 当102x时,22max1313()(0)12424x 故(1,)a 18.解:设 OO1为xm,则41 x.由题设可得正六棱锥底面边长为:22228)1(3xxx,(m)故底
10、面正六边形的面积为:(43622)28xx=)28(2332xx,(2m)帐篷的体积为:)28(233V2xxx)(1)1(31x)1216(233xx(3m)求导得)312(23V2xx)(.令0V)(x,解得2x(不合题意,舍),2x,当21 x时,0V)(x,)(xV为增函数;当42 x时,0V)(x,)(xV为减函数.当2x时,)(xV最大.答:当 OO1为2m时,帐篷的体积最大,最大体积为3163m.19.()解:当cos0时,3()4f xx,则()f x在(,)内是增函数,故无极值.()解:2()126 cosfxxx,令()0fx,得12cos0,2xx.由(),只需分下面两种
11、情况讨论.当cos0时,随 x 的变化()fx的符号及()f x的变化情况如下表:x(,0)0 cos(0,)2 cos2 cos(,)2()fx+0-0+()f x 极大值 极小值 因此,函数()f x在cos2x处取得极小值cosf()2,且 3cos13()cos2416f.要使cos()02f,必有213cos(cos)044,可得30cos2.由于30cos2,故3116226或 当时cos0,随 x 的变化,()fx的符号及()f x的变化情况如下表:x cos(,)2 cos2 cos(,0)2 0(0,)()fx+0-0+()f x 极大值 极小值 因此,函数()0f xx 在
12、处取得极小值(0)f,且3(0)cos.16f 若(0)0f,则cos0.矛盾.所以当cos0时,()f x的极小值不会大于零.综上,要使函数()f x在(,)内的极小值大于零,参数的取值范围为311(,)(,)6 226.(III)解:由(II)知,函数()f x在区间(,)与cos(,)2内都是增函数.由题设,函数()(21,)f xaa在内是增函数,则 a 须满足不等式组 21,0.aaa 或 21,121cos.2aaa 由(II),参数时311(,)(,)6 226 时,30cos2。要使不等式121cos2a 关于参数恒成立,必有3214a,即438a.综上,解得0a 或4318a
13、.所以a的取值范围是43(,0),1)8.20解析:(1)2()1f xxx,,是方程 f(x)=0 的两个根(),1515,22 ;(2)()21fxx,21115(21)(21)12442121nnnnnnnnnnaaaaaaaaaa=5114(21)4212nnaa,11a,有基本不等式可知25102a(当且仅当1512a时取等号),25102a,同样3512a,512na(n=1,2,),(3)1()()(1)2121nnnnnnnnaaaaaaaa,而1,即1 ,21()21nnnaaa,同理21()21nnnaaa,12nnbb,又113535lnln2ln1235b.352(21)ln2nnS.