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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=2ax--(2+a)lnx(a≥0)

(Ⅰ)当时,求的极值;

(Ⅱ)当a>0时,讨论的单调性;

(Ⅲ)若对任意的a∈(2,3),x­1,x2∈[1,3],恒有成立,求实数m的取值范围。

正确答案

(Ⅰ)的极大值为,无极小值;(Ⅱ)①当时,上是增函数,在上是减函数;②当时,上是增函数;③当时,上是增函数,在上是减函数 ; (Ⅲ)

试题分析:(Ⅰ)当时,求的极值,首先确定函数的定义域为,对函数求导函数,确定函数的单调性,即可求得函数的极值;(Ⅱ)当a>0时,讨论的单调性,首先对函数求导函数,并分解得,再进行分类讨论,利用,确定函数单调减区间;,确定函数的单调增区间;(Ⅲ)若对任意的a∈(2, 3),x­1, x2∈[1, 3],恒有成立,只要求出的最大值即可,因此确定函数上单调递减,可得的最大值与最小值,从而得,进而利用分离参数法,可得,从而可求实数的取值范围

试题解析:(Ⅰ)当时,    2分

,解得 ,可知上是增函数,在上是减函数     4分

的极大值为,无极小值                    5分

(Ⅱ)

①当时,上是增函数,在上是减函数;   7分

②当时,上是增函数;                      8分

③当时,上是增函数,在上是减函数  9分

(Ⅲ)当时,由(2)可知上是增函数,

               10分

对任意的a∈(2, 3),x­1, x2∈[1, 3]恒成立,

                        11分

对任意恒成立,

对任意恒成立,                         12分

由于当时,,∴            14分

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题型:简答题
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简答题

已知函数.

(1)求函数的最小值;

(2)若,证明:当时,.

正确答案

(1)h(0)=0;(2)证明过程详见解析.

试题分析:本题主要考查导数的运算、利用导数判断函数的单调性、利用导数求函数的最值、不等式的基本性质等基础知识,考查学生的分析问题解决问题的能力、转化能力、计算能力,考查学生的函数思想.第一问,先得到表达式,对求导,利用“单调递增;单调递减”解不等式求函数的单调区间,利用函数的单调性确定最小值所在的位置;第二问,先将代入到所求的式子中,得到①式,再利用第一问的结论,即,即得到,通过,在上式中两边同乘得到②式,若成立则所求证的表达式成立,所以构造函数φ(t)=(1-t)k-1+kt,证明即可.

(1)h(x)=f(x)-g(x)=ex-1-x,h¢(x)=ex-1.

当x∈(-∞,0)时,h¢(x)<0,h(x)单调递减;

当x∈(0,+∞)时,h¢(x)>0,h(x)单调递增.

当x=0时,h(x)取最小值h(0)=0.       4分

(2).   ①

由(1)知,,即

,则

所以.       ②  7分

设φ(t)=(1-t)k-1+kt,t∈[0,1].

由k>1知,当t∈(0,1)时,φ¢(t)=-k(1-t)k-1+k=k[1-(1-t)k]>0,

φ(t)在[0,1]单调递增,当t∈(0,1)时,φ(t)>φ(0)=0.

因为,所以

因此不等式②成立,从而不等式①成立.      12分

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题型:简答题
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简答题

已知函数,其中,且.

⑴当时,求函数的最大值;

⑵求函数的单调区间;

⑶设函数若对任意给定的非零实数,存在非零实数),使得成立,求实数的取值范围.

正确答案

⑴-1; ⑵详见解析; ⑶

试题分析:⑴令g′(x)=0求出根,判断g′(x)在左右两边的符号,得到g(x)在上单调递增,在上单调递减,可知g(x)最大值为g(1),并求出最值;

⑵解不等式得出函数的单调增区间,导数小于零求出单调递减区间,注意单调区间与定义域取交集;

⑶不等式恒成立就是求函数的最值,注意对参数的讨论.

试题解析:⑴当时, ∴

,则, ∴上单调递增,在上单调递减

                          (4分)

,(

∴当时,,∴函数的增区间为

时,

时,,函数是减函数;当时,,函数是增函数.

综上得,当时,的增区间为; 

时,的增区间为,减区间为   (10分)

⑶当上是减函数,此时的取值集合

时,

时,上是增函数,此时的取值集合

时,上是减函数,此时的取值集合.

对任意给定的非零实数

①当时,∵上是减函数,则在上不存在实数),使得,则,要在上存在非零实数),使得成立,必定有,∴

②当时,时是单调函数,则,要在上存在非零实数),使得成立,必定有,∴.

综上得,实数的取值范围为.                          (14分).

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简答题

的单调区间

 两点连线的斜率为,问是否存在常数,且,当时有,当时有;若存在,求出,并证明之,若不存在说明理由.

正确答案

(1)上单调递增,上单调递减

(2)=为所求.

试题分析:解;(1)

,当

上单调递增,

上单调递减.           5分

(2)

上单调递减

解得

则当时,

时,

            8分

现在证明:

考察:

,当时,递减

所以,当时,

            12分

再考察:

,当时,递增

所以,当时,

,取为所求.       14分

点评:主要是考查了函数单调性,以及函数最值的运用和不等式的证明,属于难度题。

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题型:简答题
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简答题

函数

(1)当x>0时,求证:

(2)是否存在实数a使得在区间[1.2)上恒成立?若存在,求出a的取值条件;

(3)当时,求证:f(1)+f(2)+f(3)+…+.

正确答案

(1)证明不等式成立,要构造函数,证明最小值大于零即可。

(2)

(3)由第一问得知,结合放缩法来得到。

试题分析:解:(1)明:设

,则,即处取到最小值,  则,即原结论成立. ……3分

(2)由 ,即

时,,由题意

,令,

,单调递增,所以

因为,所以,即单调递增,而,此时

所以的取值范围为.  8分

(3)由第一问得知 10分

,即证 14分

点评:主要是考查了导数在研究函数单调性以及函数的最值和不等式的证明中的运用,属于难度题。

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题型:简答题
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简答题

已知函数,其中常数

(1)求的单调区间;

(2)如果函数在公共定义域D上,满足,那么就称 为的“和谐函数”.设,求证:当时,在区间上,函数的“和谐函数”有无穷多个.

正确答案

(1),的单调递增区间是,单调递减区间是    

,单调递增区间是  ,,单调递增区间是,单调递减区间是  

(2)作差构造新函数证明.

试题分析:(1) ,常数

,则                 

①当时,

在区间上,;在区间

的单调递增区间是,单调递减区间是           

②当时,,故的单调递增区间是         

③当时,

在区间上,;在区间

的单调递增区间是,单调递减区间是        

(2)令

,则           

因为,所以,且

从而在区间上,,即上单调递减       

所以               

,所以,即       

,则

所以在区间上,函数的“和谐函数”有无穷多个   

点评:本题主要以新定义为载体,综合考查了函数的单调性、函数的最值方程的根的情况、二次函数的最值的求解,考查了利用已学知识解决新问题的能力,考查了推理运算的能力,本题综合性较强.

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题型:简答题
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简答题

已知,其中

(1)若的图像在交点(2,)处的切线互相垂直,

的值;

(2)若是函数的一个极值点,和1是的两个零点,

∈(,求

(3)当时,若的两个极值点,当||>1时,

求证:||

正确答案

(1)(2)=3(3)

试题分析:(1),由的图像在交点(2,)处的切线互相垂直,可得解之即可;

(2)由题=

,由题知可解得,故=6-(),=

讨论的单调性可得∈(3,4),故=3;

(3)当时,=

讨论的单调性,||=极大值极小值=F(-)―F(1)

=)+―1,

讨论函数,求出其最小值,即得||>3-4

(1)解:

由题知,即   解得

(2)=

=

由题知,即 解得=6,=-1

=6-(),=

>0,由>0,解得0<<2;由<0,解得>2

在(0,2)上单调递增,在(2,+∞)单调递减,

至多有两个零点,其中∈(0,2),∈(2, +∞)

=0,=6(-1)>0,=6(-2)<0

∈(3,4),故=3   

(3)当时,=

=

由题知=0在(0,+∞)上有两个不同根,则<0且≠-2,

此时=0的两根为-,1,

由题知|--1|>1,则++1>1,+4>0 

又∵<0,∴<-4,此时->1

的变化情况如下表:

 

∴||=极大值极小值=F(-)―F(1)

=)+―1,

,则

,,∵<-4,∴>―,∴>0,

在(―∞,―4)上是增函数,

从而在(―∞,―4)上是减函数,∴>=3-4

所以||>3-4

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简答题

已知函数为小于的常数).

(1)当时,求函数的单调区间;

(2)存在使不等式成立,求实数的取值范围.

正确答案

(1)的单调递增区间为,递减区间为;(2).

试题分析:先求出导函数,(1)将代入得到,进而由可求出函数的单调增区间与减区间;(2)先将存在使不等式成立等价转化成;然后由,得,进而对三种情况,分别求出函数上的最大值, 进而求解不等式得出的取值范围结合各自的条件求得各种情况下的取值范围,最后这三种情况的的取值范围的并集即可.

(1) 当时,

所以由,由

所以的单调递增区间为,递减区间为

(2) ,令,得

①当时,即时,上单调递增

,解得,所以满足题意

②当时,即

上单调递增,上单调递减

,解得,所以当时满足题意

③当时,即时,上单调递减

,解得,所以时满足题意

综上所述.

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题型:简答题
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简答题

(本小题满分12分)

已知函数.

(1)求的极值;

(2)若上恒成立,求的取值范围;

(3)已知,且,求证:.

正确答案

(1)

(2)当时由(1)知

恒成立即上恒成立

(3)由题意得

又由(1)(2)知上单增

 ①

则①×②×

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题型:简答题
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简答题

已知函数,其中为自然对数的底数.

(1)若处的切线与直线垂直,求的值;

(2)求上的最小值;

(3)试探究能否存在区间,使得在区间上具有相同的单调性?若能存在,说明区间的特点,并指出在区间上的单调性;若不能存在,请说明理由.

正确答案

(1);(2) 

(3)当时,不能存在区间,使得在区间上具有相同的单调性;当时,存在区间,使得在区间上均为减函数.

试题分析:(1)切点处的导数值,即为切线的斜率,根据处的切线与直线垂直,斜率乘积为,建立的方程;

(2)遵循求导数、求驻点、讨论区间单调性、确定极值(最值);

(3)求的定义域为,及导数 .     

根据时,,知上单调递减.

重点讨论的单调性.

注意到其驻点为,故应讨论:

, ②的情况,作出判断.

综上,当时,不能存在区间,使得在区间上具有相同的单调性;当时,存在区间,使得在区间上均为减函数.

试题解析:(1)

处的切线与直线垂直,

                                                 3分

(2)的定义域为,且

,得.                                             4分

,即时,上为增函数,;5分

,即时,上为减函数,

;                                               6分

,即时,

由于时,时,

所以

综上可知                               8分

(3)的定义域为,且 .     

时,上单调递减.                      9分

,得

①若时,,在单调递增,由于上单调递减,所以不能存在区间,使得在区间上具有相同的单调性;                                                            10分

②若时,,在单调递减;

单调递增.由于上单调递减,存在区间,使得在区间上均为减函数.                                   

综上,当时,不能存在区间,使得在区间上具有相同的单调性;当时,存在区间,使得在区间上均为减函数.                                                                    13分  

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