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题型:简答题
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简答题

已知函数 

(1)若,求曲线处的切线方程;

(2)若对任意的,都有恒成立,求的最小值;

(3)设,若为曲线的两个不同点,满足,且,使得曲线处的切线与直线AB平行,求证:

正确答案

(1);(2)1;(3)证明过程详见解析

试题分析:

第一问,当时,先求出的解析式,对求导,将代入到中得到切线的斜率,将代入到中得到切点的纵坐标,最后用点斜式写出切线方程;第二问,本问是恒成立问题,先转化成恒成立,即构造函数求函数的最小值大于等于0即可,对求导对参数a进行讨论,分,求导,利用导数求函数的最值,判断是否符合题意;第三问,先利用已知条件求出解析式,求出直线AB的斜率,通过对求导,求出曲线在处的切线的斜率,由于两直线平行,所以两斜率相等,由于,所以在定义域内单调递减,用分析法得欲证,需证明,通过变形得,即,构造新函数,通过求导判断函数的单调性和最值,只需证明最小值大于0即可 

试题解析:(1),斜率,

所以,曲线处的切线方程为               2分

(2)恒成立恒成立 

(ⅰ)若,则恒成立,∴函数为单调递增函数,

恒成立,又∵,∴符合条件 

(ⅱ)若,由,可得,解得(舍去) 

时,;当时,

 

恒成立矛盾

综上,a的最小值为1                       7分

(Ⅲ)

又∵,∴,∴

,易知其在定义域内为单调递减函数

欲证证明

,变形可得:

,原不等式等价于,等价于

构造函数

,令

时,

上为单调递增函数, 

上为单调递增函数,

上恒成立 

成立,∴得证 

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简答题

已知函数f(x)=ax+ln x,其中a为常数,e为自然对数的底数.

(1)当a=-1时,求f(x)的最大值;

(2)当a=-1时,试推断方程|f(x)|=是否有实数解,并说明理由.

正确答案

(1) -1   (2) 没有,理由见解析

解:(1)当a=-1时,f(x)=-x+ln x,

f′(x)=-1+.

当00;

当x>1时,f′(x)<0.

∴f(x)在区间(0,1)上是增函数,在区间(1,+∞)上是减函数.

f(x)max=f(1)=-1.

(2)由(1)知当a=-1时,

f(x)max=f(1)=-1,∴|f(x)|≥1.

令g(x)=,则g′(x)=

令g′(x)=0,得x=e,

当00,g(x)在区间(0,e)上单调递增;

当x>e时,g′(x)<0,g(x)在区间(e,+∞)上单调递减.

∴g(x)max=g(e)=<1,

∴g(x)<1.∴|f(x)|>g(x)恒成立,

即|f(x)|>恒成立.

∴方程|f(x)|=没有实数解.

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简答题

已知函数f(x)=ax+ln xg(x)=ex.

(1)当a≤0时,求f(x)的单调区间;

(2)若不等式g(x)< 有解,求实数m的取值范围.

正确答案

(1)当a=0时,f(x)在(0,+∞)单调递增;当a<0时,f(x)在单调递增,在单调递减.(2)(-∞,0)

(1)f(x)的定义域是(0,+∞),f′(x)=a (x>0)

①当a=0时,f′(x)>0,∴f(x)在(0,+∞)单调递增;

②当a<0时,由f′(x)=0,解得x=-

则当x时,f′(x)>0,∴f(x)单调递增,

x时,f′(x)<0,f(x)单调递减,综上所述:当a=0时,f(x)在(0,+∞)单调递增;当a<0时,f(x)在单调递增,在单调递减.

(2)由题意:ex<有解,即ex<xm有解,因此只需m<x-exx∈(0,+∞)有解即可,设h(x)=x-exh′(x)=1-ex=1-ex,因为:≥2>1,且x∈(0,+∞)时ex>1,所以:1-ex<0,即h′(x)<0.

h(x)在[0,+∞)单调递减,

h(x)<h(0)=0,∴m<0.

故实数m的取值范围是(-∞,0).

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简答题

已知函数).

(1)求的单调区间;

⑵如果是曲线上的任意一点,若以为切点的切线的斜率恒成立,求实数的最小值;

⑶讨论关于的方程的实根情况.

正确答案

(1)单调增区间是,单调减区间是;(2);(3)见解析.

试题分析:(1)先由对数函数的定义求出函数的定义域,然后求出函数的导数,结合函数的单调性与导数的关系求解;(2)先写出切点处的切线的斜率,然后根据已知条件得到,则有,结合二次函数在区间上的图像与性质,可得的最小值;(3)根据已知条件构造函数,将方程的实根的情况转化为函数的零点问题.由函数单调性与导数的关系可知,在区间上单调递增,在区间上单调递减,即最大值是,分三种情况进行讨论:当,函数的图象与轴恰有两个交点;当时,函数的图象与轴恰有一个交点;当时,函数的图象与轴无交点.由方程的根与函数零点的关系得解.

试题解析:(1),定义域为

得,;由得,.

∴函数的单调增区间是,单调减区间是.                 2分

(2)由题意,以为切点的切线的斜率满足:

所以恒成立.

又当时,

所以的最小值为.                                7分.

(3)由题意,方程化简得:

.

,则

时,;当时,.

所以在区间上单调递增,在区间上单调递减.

所以处取得极大值即最大值,最大值为

所以当,即时,的图象与轴恰有两个交点,

方程有两个实根;

时,的图象与轴恰有一个交点,

方程有一个实根;

时,的图象与轴无交点,

方程无实根.                     12分

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简答题

已知函数.

(1)若函数在定义域内为增函数,求实数的取值范围;

(2)设,若函数存在两个零点,且实数满足,问:函数处的切线能否平行于轴?若能,求出该切线方程;若不能,请说明理由.

正确答案

(1);(2)处的切线不能平行于轴.

试题分析:(1)函数在定义域内为增函数,则其导数恒大于等于0.求导得:

.由得:.要恒成立,只需即可.接下来利用重要不等式可求出的最小值.

由题意,知恒成立,即

(2)本题属探索性问题.对探索性问题,常用的方法是假设成立,然后利用题设试着去求相关的量.若能求出来,则成立;若无解,则不成立.

在本题中,总的方向如下:首先假设的切线平行于轴,则的极值点,故有.又函数存在两个零点,所以,再加上,这样有4个方程(4个未知数).接下来就试着求.若能求出,则切线能平行于轴(同时也就求出了该切线方程);若不能求出,则切线不能平行于轴.

试题解析:(1)

由题意,知恒成立,即

,当且仅当时等号成立.

,所以. 

(2)将求导得:.

存在两个零点,所以.

的切线平行于轴,则.

结合题意,有

①—②得

所以由④得

所以          ……………………………………⑤

,⑤式变为

所以函数上单调递增,

因此,,即

也就是,,此式与⑤矛盾.所以处的切线不能平行于轴.

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简答题

,函数.

(1)若,求曲线在点处的切线方程;

(2)若无零点,求实数的取值范围;

(3)若有两个相异零点,求证:.

正确答案

(1)切线方程为;(2)实数的取值范围是;(3)详见解析.

试题分析:(1)将代入函数的解析式,利用导函数的几何意义,结合直线的点斜式求出切线的方程;(2)先求出函数的导数,对的符号进行分类讨论,结合零点存在定理判断函数在定义域上是否有零点,从而求出参数的取值范围;另外一中方法是将问题等价转化为“直线与曲线无公共点”,结合导数研究函数的基本性质,然后利用图象即可确定实数的取值范围;(3)从所证的不等式出发,利用分析法最终将问题等价转换为证明不等式在区间上恒成立,并构造新函数,利用导数结合函数的单调性与最值来进行证明.

试题解析:在区间上,

(1)当时,,则切线方程为,即

(2)①当时,有唯一零点

②当时,则是区间上的增函数,

,即函数在区间有唯一零点;

③当时,令

在区间上,,函数是增函数,

在区间上,,函数是减函数,

故在区间上,的极大值为

,即,解得,故所求实数的取值范围是

另解:无零点方程上无实根直线与曲线无公共点,

,则,令,解得,列表如下:

故函数处取得极大值,亦即最大值,即

由于直线与曲线无公共点,故,故所求实数的取值范围是

(3)设,由,可得

原不等式

,于是

设函数,求导得

故函数上的增函数,,即不等式成立,

故所证不等式成立.

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简答题

已知函数,()在处取得最小值.

(Ⅰ)求的值;

(Ⅱ)若处的切线方程为,求证:当时,曲线不可能在直线的下方;

(Ⅲ)若,()且,试比较的大小,并证明你的结论.

正确答案

(Ⅰ);(Ⅱ)详见解析;(Ⅲ)详见解析.

试题分析:(Ⅰ)导数法,先求导数,由条件,得出的值,再令,判断函数的单调区间;(Ⅱ)导数法,构造新函数,再用导数法,证明恒成立,从而得出结论;(Ⅲ)用导数的几何意义,得出直线方程,在用导数法证明.

试题解析:(Ⅰ),由已知得,          (3分)

,此时单调递减,在单调递增,

(Ⅱ),,的切线方程为

.                                                  (6分)

时,曲线不可能在直线的下方恒成立,

,

恒成立,

所以当时,曲线不可能在直线的下方,                  (9分)

(Ⅲ),

先求处的切线方程,的切线方程为,即

下先证明

.                                                (14分)

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简答题

已知a>0,函数.

(1)若,求函数的极值,

(2)是否存在实数,使得成立?若存在,求出实数的取值集合;若不存在,请说明理由.

正确答案

(1)极小值,没有极大值;(2)存在,.

试题分析:本题主要考查导数的应用、不等式等基础知识,考查思维能力、运算能力、分析问题与解决问题的能力,考查函数、转化与化归、特殊与一般等数学思想方法.第一问,先求导数,判断函数的单调性,根据极值的定义求极值;第二问,是恒成立问题,设出函数,此题可以转化为求函数最值的问题,此题比较综合.

试题解析:(1)当时,

因为,所以当时,,当时,,所以函数处取得极小值,函数没有极大值.      4分

(2)令,即

,令

所以有两个不等根,不妨设

所以上递减,在上递增,所以成立,

因为,所以,所以.

所以上递增,在上递减,

所以,又

所以代入

所以.       12分

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简答题

已知函数f(x)=aex,g(x)=lnx-lna,其中a为常数,e=2.718…,且函数y=f(x)和y=g(x)的图像在它们与坐标轴交点处的切线互相平行.

(1)求常数a的值;(2)若存在x使不等式>成立,求实数m的取值范围;

(3)对于函数y=f(x)和y=g(x)公共定义域内的任意实数x0,我们把|f(x0)-g(x0)|的值称为两函数在x0处的偏差.求证:函数y=f(x)和y=g(x)在其公共定义域内的所有偏差都大于2.

正确答案

(1) a=1.(2) (-∞,0).(3)详见解析.

试题分析:(1)求出交点,切线平行即导数值相等可解;(2)转化为新函数,求出导数,利用单调性极值解;(3)构造新函数求导,利用单调性证明.

试题解析:(1)f(x)与坐标轴的交点为(0,a),f′(0)=a,g(x)与坐标轴的交点为(a,0),g′(a)=.

∴a=,得a=±1,又a>0,故a=1.

(2>可化为mex.令h(x)=x-ex,则h′(x)=1-()ex.

∵x>0,∴,ex>1()ex>1.故h′(x)<0.

∴h(x)在(0,+∞)上是减函数,因此h(x)

(3)y=f(x)与y=g(x)的公共定义域为(0,+∞),|f(x)-g(x)|=|ex-lnx|=ex-lnx.

令h(x)=ex-x-1,则h′(x)=ex-1>0.∴h(x)在(0,+∞)上是增函数.

故h(x)>h(0)=0,即ex-1>x.   ①

令m(x)=lnx-x+1,则m′(x)=-1.

当x>1时,m′(x)<0,当00.∴m(x)有最大值m(1)=0,因此lnx+1

由①②,得ex-1>lnx+1,即ex-lnx>2.   

∴函数y=f(x)和y=g(x)在其公共定义域内的所有偏差都大于2. 

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简答题

(14分)已知函数

(1)当t=1时,求曲线处的切线方程;

(2)当t≠0时,求的单调区间;

(3)证明:对任意的在区间(0,1)内均存在零点。

正确答案

(1)当t=1时,

(2)

因为t≠0,以下分两种情况讨论:

①若的变化情况如下表:

所以,的单调递增区间是,(-t,∞)的单调递减区间是

②若的变化情况如下表:

所以,的单调递增区间是(-∞,t),的单调递减区间是

(3)由(2)可知,当t>0时,内的单调递减,在内单调递增,

以下分两种情况讨论:

①当在(0,1)内单调递减,

所以对任意在区间(0,1)内均存在零点。

②当时,内的单调递减,在内单调递增,

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