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题型:填空题
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填空题

已知函数f(x)=x2-cosx,则f(-0.5),f(0),f(0.6)的由大到小关系为______

正确答案

f(0.6)>f(-0.5)>f(0)

解析

解:∵f(x)=x2-cosx为偶函数,

∴f(-0.5)=f(0.5),

∵f′(x)=2x+sinx,

由x∈(0,1)时,f′(x)>0,

知f(x)在(0,1)为增函数,

所以f(0)<f(0.5)<f(0.6)

所以f(0)<f(-0.5)<f(0.6),即f(0.6)>f(-0.5)>f(0).

故答案为:f(0.6)>f(-0.5)>f(0).

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题型:填空题
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填空题

定义在R上的可导函数f(x),已知y=ef‘(x)的图象如图所示,则y=f(x)的增区间是______

正确答案

(-∞,2)

解析

解:由题意如图f‘(x)≥0的区间是(-∞,2),

故函数y=f(x)的增区间(-∞,2),

故答案为:(-∞,2),

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题型:填空题
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填空题

已知函数f(x)的定义域为R,满足f(-x)=f(x),当x∈(-∞,0]时,f′(x)<0,且f(1)=0,则使得f(x)<0的取值范围是______

正确答案

(-1,1)

解析

解:∵f(-x)=f(x),

∴f(x)为偶函数,

又当x∈(-∞,0]时,f′(x)<0,且f(1)=0,

∴f(x)在(-∞,0]上单调递减,在[0,+∞)上单调递增,f(-1)=0,其图象如下:

∴使f(x)<0的x的取值范围是-1<x<1.

故答案为(-1,1).

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题型: 单选题
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单选题

函数f(x)在定义域R内可导,若f(x)=f(2-x),且当x∈(-∞,1)时,(x-1)f(x)′<0,设则(  )

Aa<b<c

Bc<b<a

Cc<a<b

Db<c<a

正确答案

C

解析

解:x∈(-∞,1)时,x-1<0,由(x-1)•f‘(x)<0,知f'(x)>0,

所以(-∞,1)上f(x)是增函数.

∵f(x)=f(2-x),

∴f(3)=f(2-3)=f(-1)

所以f(-1)<(0)<f(),

因此c<a<b.

故选C.

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题型:简答题
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简答题

已知函数g(x)=+lnx在[1,+∞)上为增函数,其中θ∈(0,π),

(1)求θ的取值集合;

(2)f(x)=mx--lnx(m∈R),若y=f(x)-g(x)在[1,+∞)上为单调函数,求m的取值范围.

正确答案

解:(1)由g(x)=+lnx在[1,+∞)上为增函数,得

在[1,+∞)上恒成立,即

∵θ∈(0,π),∴sinθ>0,故xsinθ-1≥0在[1,+∞)上恒成立,

只需1•sinθ-1≥0,即sinθ≥1,结合θ∈(0,π),得

所以,θ的取值集合为{};

(2)由(1)得,f(x)-g(x)=mx-

由于f(x)-g(x)在其定义域内为单调函数,

则mx2-2x+m≥0或mx2-2x+m≤0在[1,+∞)上恒成立,

在[1,+∞)上恒成立,

故m≥1或m≤0.

综上,m的取值范围是(-∞,0]∪[1,+∞).

解析

解:(1)由g(x)=+lnx在[1,+∞)上为增函数,得

在[1,+∞)上恒成立,即

∵θ∈(0,π),∴sinθ>0,故xsinθ-1≥0在[1,+∞)上恒成立,

只需1•sinθ-1≥0,即sinθ≥1,结合θ∈(0,π),得

所以,θ的取值集合为{};

(2)由(1)得,f(x)-g(x)=mx-

由于f(x)-g(x)在其定义域内为单调函数,

则mx2-2x+m≥0或mx2-2x+m≤0在[1,+∞)上恒成立,

在[1,+∞)上恒成立,

故m≥1或m≤0.

综上,m的取值范围是(-∞,0]∪[1,+∞).

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=

①求函数f(x)的单调区间;

②设g(x)=xf(x)-ax+1,若g(x)在(0,+∞)是存在极值点,求实数a的取值范围.

正确答案

解:①f′(x)=

∴x∈(-∞,0)和x∈(0,1)时,f′(x)<0;x∈(1,+∞)时,f′(x)>0;

∴函数f(x)的单调减区间是:(-∞,0),(0,1);单调增区间是:[1,+∞);

②g(x)=ex-ax+1,

∴g′(x)=ex-a;

∵g(x)在(0,+∞)上存在极值点;

∴g′(x)=0在(0,+∞)上有实数解;

∴由g′(x)=0得:ex=a,

∴x=lna;

∵x>0,

∴lna>0,

∴a>1;

∴实数a的取值范围为(1,+∞).

解析

解:①f′(x)=

∴x∈(-∞,0)和x∈(0,1)时,f′(x)<0;x∈(1,+∞)时,f′(x)>0;

∴函数f(x)的单调减区间是:(-∞,0),(0,1);单调增区间是:[1,+∞);

②g(x)=ex-ax+1,

∴g′(x)=ex-a;

∵g(x)在(0,+∞)上存在极值点;

∴g′(x)=0在(0,+∞)上有实数解;

∴由g′(x)=0得:ex=a,

∴x=lna;

∵x>0,

∴lna>0,

∴a>1;

∴实数a的取值范围为(1,+∞).

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)满足f(x)=x3+f-x+C(其中f为f(x)在点x=处的导数,C为常数).

(1)求f的值;

(2)求函数f(x)的单调区间;

(3)设函数g(x)=[f(x)-x3]•ex,若函数g(x)在x∈[-3,2]上单调,求实数C的取值范围.

正确答案

解:(1)由

,得

解之,得

(2)因为f(x)=x3-x2-x+C.

从而,列表如下:

∴f(x)的单调递增区间是和(1,+∞);f(x)的单调递减区间是.         

(3)函数g(x)=(f(x)-x3)•ex=(-x2-x+C)•ex

有g′(x)=(-2x-1)ex+(-x2-x+C)ex=(-x2-3 x+C-1)ex

当函数在区间x∈[-3,2]上为单调递增时,

等价于h(x)=-x2-3 x+C-1≥0在x∈[-3,2]上恒成立,

只要h(2)≥0,解得c≥11,

当函数在区间x∈[-3,2]上为单调递减时,

等价于h(x)=-x2-3 x+C-1≤0在x∈[-3,2]上恒成立,

即△=9+4(c-1)≤0,解得c≤-

所以c的取值范围是c≥11或c≤-

解析

解:(1)由

,得

解之,得

(2)因为f(x)=x3-x2-x+C.

从而,列表如下:

∴f(x)的单调递增区间是和(1,+∞);f(x)的单调递减区间是.         

(3)函数g(x)=(f(x)-x3)•ex=(-x2-x+C)•ex

有g′(x)=(-2x-1)ex+(-x2-x+C)ex=(-x2-3 x+C-1)ex

当函数在区间x∈[-3,2]上为单调递增时,

等价于h(x)=-x2-3 x+C-1≥0在x∈[-3,2]上恒成立,

只要h(2)≥0,解得c≥11,

当函数在区间x∈[-3,2]上为单调递减时,

等价于h(x)=-x2-3 x+C-1≤0在x∈[-3,2]上恒成立,

即△=9+4(c-1)≤0,解得c≤-

所以c的取值范围是c≥11或c≤-

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题型:简答题
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简答题

设函数f(x)=lnx-ax.

(Ⅰ)求f(x)的单调区间;

(Ⅱ)若a=,g(x)=x(f(x)+1),(x>1)且g(x)在区间(k,k+1)内存在极值,求整数k的值.

正确答案

解:(Ⅰ)∵x>0,所以当a≤0时,f′(x)=-a>0,f(x)在(0,+∞)是增函数…(4分)

当a>0时,f(x)在(0,)上f′(x)=-a>0,f(x)在(,+∞)上f′(x)=-a<0,

故f(x)在(0,)上是增函数,f(x)在(,+∞)上是减函数.

(Ⅱ)当a=时,g(x)=x(f(x)+1)=x(lnx-x+1)=xlnx+x-x2,(x>1)

∴g′(x)=lnx-x+2…(6分)

令F(x)=g′(x)=lnx-x+2,

则f′(X)=-1<0,∴F(x)在(1,+∞)内单调递减.…(8分)

∵F(1)=1>0.F(2)=ln2>0,F(3)=g′(3)=ln3-3+2=ln3-1>0.

F(4)=g′(4)=ln4-4+2=ln4-2<0,(9分)

∴F(x)即g′(x)在(3,4)内有零点,即g′(x)在(3,4)内存在极值.…(11分)

又∵g(x)在(k,k+1)上存在极值,且k∈Z,

∴k=3.…(12分)

解析

解:(Ⅰ)∵x>0,所以当a≤0时,f′(x)=-a>0,f(x)在(0,+∞)是增函数…(4分)

当a>0时,f(x)在(0,)上f′(x)=-a>0,f(x)在(,+∞)上f′(x)=-a<0,

故f(x)在(0,)上是增函数,f(x)在(,+∞)上是减函数.

(Ⅱ)当a=时,g(x)=x(f(x)+1)=x(lnx-x+1)=xlnx+x-x2,(x>1)

∴g′(x)=lnx-x+2…(6分)

令F(x)=g′(x)=lnx-x+2,

则f′(X)=-1<0,∴F(x)在(1,+∞)内单调递减.…(8分)

∵F(1)=1>0.F(2)=ln2>0,F(3)=g′(3)=ln3-3+2=ln3-1>0.

F(4)=g′(4)=ln4-4+2=ln4-2<0,(9分)

∴F(x)即g′(x)在(3,4)内有零点,即g′(x)在(3,4)内存在极值.…(11分)

又∵g(x)在(k,k+1)上存在极值,且k∈Z,

∴k=3.…(12分)

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=e2x+1-ax+1,a∈R.

(1)若曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线与直线x+ey+1=0垂直,求a的值;

(2)求函数f(x)的单调区间;

(3)设a<2e3,当x∈[0,1]时,都有f(x)≥1成立,求实数a的取值范围.

正确答案

解:f′(x)=2e2x+1-a,

(1)由题意知:f′(0)=2e-a=e,得a=e;

(2)当a≤0时,f′(x)>0,

∴f(x)在R上单调递增,

当a>0时,由:f′(x)=2e2x+1-a>0,得

∴f(x)在上单调递增,

由:f′(x)=2e2x+1-a<0,得x<

∴f(x)在(-∞,)上单调递减,

综上:当a≤0时,f(x)的单调递增为R,

当a>0时,f(x)的单调递增为,单调递减区间为(-∞,),

(3)由f(x)≥1得,e2x+1≥ax,当x=0时,不等式成立,当x∈(0,1]时,a≤

,则,易知,当时g′(x)<0,当时g′(x)>0,

∴g(x)在上单调递减,在上单调递增,

∴g(x)的最小值为

∴a的取值范围为(-∞,2e2].

解析

解:f′(x)=2e2x+1-a,

(1)由题意知:f′(0)=2e-a=e,得a=e;

(2)当a≤0时,f′(x)>0,

∴f(x)在R上单调递增,

当a>0时,由:f′(x)=2e2x+1-a>0,得

∴f(x)在上单调递增,

由:f′(x)=2e2x+1-a<0,得x<

∴f(x)在(-∞,)上单调递减,

综上:当a≤0时,f(x)的单调递增为R,

当a>0时,f(x)的单调递增为,单调递减区间为(-∞,),

(3)由f(x)≥1得,e2x+1≥ax,当x=0时,不等式成立,当x∈(0,1]时,a≤

,则,易知,当时g′(x)<0,当时g′(x)>0,

∴g(x)在上单调递减,在上单调递增,

∴g(x)的最小值为

∴a的取值范围为(-∞,2e2].

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=( e是自然对数的底数).

(1)求函数f(x)的单调区间;

(2)当x1≠x2,f(x1)=f(x2)时,证明:x1+x2>0.

正确答案

解:(1)由f(x)=(x≠-1)得:,x≠-1,

令f′(x)>0得:x>0,令f′(x)<0得:x<0,x≠-1,

所以函数f(x)的单调增区间为(0,+∞),单调减区间为(-∞,-1),(-1,0).

(2)由(1)知,当x∈(-∞,-1)时,f(x)<0;当x∈(-1,+∞)时,f(x)>0,

则f(x)在(-1,0)为减函数,在(0,+∞)为增函数,

若f(x1)=f(x2),x1≠x2,则必有x1,x2∈(-1,+∞),

不妨设x1∈(-1,0),x2∈(0,+∞).

若证x1+x2>0,即证x2>-x1>0,只需证:f(x2)>f(-x1

即:f(x1)>f(-x1),设g(x)=f(x)-f(-x),x∈(-1,0),

在x∈(-1,0)上恒成立,

即(1-x)e2x-(1+x)>0.

设h(x)=(1-x)e2x-(1+x),x∈(-1,0)h′(x)=e2x(1-2x)-1,(h′(x)′=-4xe2x>0,

∴h′(x)是(-1,0)上的增函数,故h′(x)<h′(0)=0,

∴h(x)是(-1,0)上是减函数,故h(x)>h(0)=0,所以原命题成立.

解析

解:(1)由f(x)=(x≠-1)得:,x≠-1,

令f′(x)>0得:x>0,令f′(x)<0得:x<0,x≠-1,

所以函数f(x)的单调增区间为(0,+∞),单调减区间为(-∞,-1),(-1,0).

(2)由(1)知,当x∈(-∞,-1)时,f(x)<0;当x∈(-1,+∞)时,f(x)>0,

则f(x)在(-1,0)为减函数,在(0,+∞)为增函数,

若f(x1)=f(x2),x1≠x2,则必有x1,x2∈(-1,+∞),

不妨设x1∈(-1,0),x2∈(0,+∞).

若证x1+x2>0,即证x2>-x1>0,只需证:f(x2)>f(-x1

即:f(x1)>f(-x1),设g(x)=f(x)-f(-x),x∈(-1,0),

在x∈(-1,0)上恒成立,

即(1-x)e2x-(1+x)>0.

设h(x)=(1-x)e2x-(1+x),x∈(-1,0)h′(x)=e2x(1-2x)-1,(h′(x)′=-4xe2x>0,

∴h′(x)是(-1,0)上的增函数,故h′(x)<h′(0)=0,

∴h(x)是(-1,0)上是减函数,故h(x)>h(0)=0,所以原命题成立.

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