
一、选择题
1.(2015·安徽)函
数f(x)=ax3+bx2+cx+d的图象如图所示,则下列结论成立的是( )
A.a>0,b<0,c>0,d>0
B.a>0,b<0,c<0,d>0
C.a<0,b<0,c>0,d>0
D.a>0,b>0,c>0,d<0
2.(2014·陕西)如图,修建一条公路需要一段环湖弯曲路段与两条直道平滑连接(相切).已知环湖弯曲路段为某三次函数图象的一部分,则该函数的解析式为( )
A.y=x3-x2-x
B.y=x3+x2-3x
C.y=x3-x
D.y=x3+x2-2x
3.函数f(x)=3ln x+x2-x+在点(,f())处的切线斜率是( )
A.-2 B. C.2 D.4
4.如果f′(x)是二次函数,且f′(x)的图象开口向上,顶点坐标为(1,),那么曲线y=f(x)上任一点的切线的倾斜角α的取值范围是( )
A. B.
C. D.
5.已知函数f(x)=x3-2x2+3x+,则与f(x)图象相切的斜率最小的切线方程为( )
A.2x-y-3=0 B.x+y-3=0
C.x-y-3=0 D.2x+y-3=0
6.设a为实数,函数f(x)=x3+ax2+(a-3)x的导函数为f′(x),且f′(x)是偶函数,则曲线y=f(x)在原点处的切线方程为( )
A.y=3x+1 B.y=-3x
C.y=-3x+1 D.y=3x-3
7.设函数y=xsin x+cos x,且在f(x)图象上点(x0,y0)处的切线的斜率为k,若k=g(x0),则函数k=g(x0)的图象大致为( )
8.设函数f(x)=x3+x2+tan θ,其中θ∈,则导数f′(1)的取值范围是( )
A.[-2,2] B.[,]
C.[,2] D.[,2]
9.已知函数f(x)=y=g(x)为曲线h(x)=ln x+a+1在x=1处的切线方程,若方程f(x)=g(x)有两个不同实根,则实数a的取值范围是( )
A.(-∞,1) B.(-∞,1]
C.(0,1) D.[0,+∞)
二、选择题
1.(2015·新课标全国Ⅰ)已知函数f(x)=ax3+x+1的图象在点(1,f(1))处的切线过点(2,7),则a=________.
2.(2015·新课标全国Ⅱ)已知曲线y=x+ln x在点(1,1)处的切线与曲线y=ax2+(a+2)x+1相切,则a=________.
3.(2014·江西)若曲线y=xln x上点P处的切线平行于直线2x-y+1=0,则点P的坐标是________.
4.(2014·江苏)在平面直角坐标系xOy中,若曲线y=ax2+(a,b为常数)过点P(2,-5),且该曲线在点P处的切线与直线7x+2y+3=0平行,则a+b的值是________.
5.(2014·广东)曲线y=-5ex+3在点(0,-2)处的切线方程为______________.
6.(2014·安徽)若直线l与曲线C满足下列两个条件:
(1)直线l在点P(x0,y0)处与曲线C相切;(2)曲线C在点P附近位于直线l的两侧,则称直线l在点P处“切过”曲线C.
下列命题正确的是________(写出所有正确命题的编号).
①直线l:y=0在点P(0,0)处“切过”曲线C:y=x3;
②直线l:x=-1在点P(-1,0)处“切过”曲线C:y=(x+1)3;
③直线l:y=x在点P(0,0)处“切过”曲线C:y=sin x;
④直线l:y=x在点P(0,0)处“切过”曲线C:y=tan x;
⑤直线l:y=x-1在点P(1,0)处“切过”曲线C:y=ln x.
三、解答题
1.(2015·山东)设函数f(x)=(x+a)ln x,g(x)=. 已知曲线y=f(x) 在点(1,f(1))处的切线与直线2x-y=0平行.
(1)求a的值;
(2)是否存在自然数k,使得方程f(x)=g(x)在(k,k+1)内存在唯一的根?如果存在,求出k;如果不存在,请说明理由;
(3)设函数m(x)=min{f(x),g(x)}(min{p,q}表示p,q中的较小值),求m(x)的最大值.
答案
一、选择题
1.A [由已知f(0)=d>0,可排除D;其导函数f′(x)=3ax2+2bx+c且f′(0)=c>0,可排除B;又f′(x)=0有两不等实根,且x1x2=>0,所以a>0,故选A.]
2.A [法一 由题意可知,该三次函数满足以下条件:过点(0,0),(2,0),在(0,0)处的切线方程为y=-x,在(2,0)处的切线方程为y=3x-6,以此对选项进行检验.A选项,y=x3-x2-x,显然过两个定点,又y′=x2-x-1,则y′|x=0=-1,y′|x=2=3,故条件都满足,由选择题的特点知应选A.
法二 设该三次函数为f(x)=ax3+bx2+cx+d,则f′(x)=3ax2+2bx+c,
由题设有
解得a=,b=-,c=-1,d=0.
故该函数的解析式为y=x3-x2-x,选A.
3.C [∵f′(x)=+2x-,∴f′()=+2-=2.]
4.B [由题意可得f′(x)=a(x-1)2+,∵a>0,∴f′(x)≥.故α∈.]
5.B [f′(x)=x2-4x+3,f′(x)min=f′(2)=-1,f(2)=1,故与f(x)图象相切斜率最小的切线方程为y-1=-1(x-2),即x+y-3=0.]
6.B [函数的导数为f′(x)=3x2+2ax+(a-3),
若f′(x)为偶函数,则a=0,
∴f(x)=x3-3x,f′(x)=3x2-3.
∴f′(0)=-3.
∴在原点处的切线方程为y=-3x,选B.]
7.A [y′=xcos x,k=g(x0)=x0cos x0,
由于它是奇函数,排除B,C;
当0<x<时,k>0,排除D,答案为A.]
8.D [f′(x)=x2sin θ+xcos θ,
∴f′(1)=sin θ+cos θ=2=2sin,
∵0≤θ≤,∴≤θ+≤,
∴≤2sin≤2,
即≤f′(1)≤2,即导数f′(1)的取值范围是[,2],选D.]
9.A [h′(x)=,h′(1)=1,故切线方程为y-(a+1)=(x-1),即g(x)=x+a,方程f(x)=g(x)有两个不同实根,即y=f(x)与y=g(x)图象有两个交点,由题意f(x)=
n∈N*其图象如右图,g(x)=x+a表示与y=x平行的直线束,由图可得a∈(-∞,1).]
二、填空题
1.1 [f′(x)=3ax2+1,f′(1)=1+3a,f(1)=a+2.
(1,f(1))处的切线方程为y-(a+2)=(1+3a)(x-1).
将(2,7)代入切线方程,得7-(a+2)=(1+3a),解得a=1.]
2.8 [由y=x+ln x,得y′=1+,得曲线在点(1,1)的切线的斜率为k=y′|x=1=2,所以切线方程为y-1=2(x-1),即y=2x-1,此切线与曲线y=ax2+(a+2)x+1相切,消去y得ax2+ax+2=0,得a≠0且Δ=a2-8a=0,解得a=8.]
3.(e,e) [由题意得y′=ln x+x·=1+ln x,直线2x-y+1=0的斜率为2.设P(m,n),则1+ln m=2,解得m=e,所以n=eln e=e,则点P的坐标为(e,e).]
4.-3 [由曲线y=ax2+过点P(2,-5)可得-5=4a+ (1).又y′=2ax-,所以在点P处的切线斜率4a-=- (2).由(1)(2)解得a=-1,b=-2,所以a+b=-3.]
5.5x+y+2=0 [由y=-5ex+3得,y′=-5ex,所以切线的斜率k=y′|x=0=-5,所以切线方程为y+2=-5(x-0),即5x+y+2=0.]
6.①③④ [对于①,y′=3x2,y′|x=0=0,所以l:y=0是曲线C:y=x3在点P(0,0)处的切线,画图可知曲线C:y=x3在点P(0,0)附近位于直线l的两侧,①正确;对于②,因为y′=2(x+1),y′|x=-1=0,所以l:x=-1不是曲线C:y=(x+1)2在点P(-1,0)处的切线,②错误;对于③,y′=cos x,y′|x=0=1,在点P(0,0)处的切线为l:y=x,画图可知曲线C:y=sin x在点P(0,0)附近位于直线l的两侧,③正确;对于④,y′=,y′|x=0==1,在点P(0,0)处的切线为l:y=x,画图可知曲线C:y=tan x在点P(0,0)附近位于直线l的两侧,④正确;对于⑤,y′=,y′|x=1=1,在点P(1,0)处的切线为l:y=x-1,令h(x)=x-1-ln x(x>0),可得h′(x)=1-=,所以h(x)min=h(1)=0,故x-1≥ln x,可知曲线C:y=ln x在点P(1,0)附近位于直线l的下侧,⑤错误.]
三、解答题
1.解 (1)由题意知,曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线斜率为2,所以f′(1)=2,又f′(x)=ln x++1,所以a=1.
(2)k=1时,方程f(x)=g(x)在(1,2)内存在唯一的根.
设h(x)=f(x)-g(x)=(x+1)ln x-,
当x∈(0,1]时,h(x)<0.
又h(2)=3ln 2-=ln 8->1-1=0,
所以存在x0∈(1,2),使得h(x0)=0.
因为h′(x)=ln x++1+,
所以当x∈(1,2)时,h′(x)>1->0,
当x∈(2,+∞)时,h′(x)>0,
所以当x∈(1,+∞)时,h(x)单调递增,
所以k=1时,方程f(x)=g(x)在(k,k+1)内存在唯一的根.
(3)由(2)知方程f(x)=g(x)在(1,2)内存在唯一的根x0.
且x∈(0,x0)时,f(x)<g(x),
x∈(x0,+∞)时,f(x)>g(x),
所以m(x)=
当x∈(0,x0)时,若x∈(0,1],m(x)≤0;
若x∈(1,x0),由m′(x)=ln x++1>0,
可知0<m(x)≤m(x0);故m(x)≤m(x0).
当x∈(x0,+∞)时,由m′(x)=,
可得x∈(x0,2)时,m′(x)>0,m(x)单调递增;
x∈(2,+∞)时,m′(x)<0,m(x)单调递减;
可知m(x)≤m(2)=,且m(x0)<m(2).
综上可得,函数m(x)的最大值为.
