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题型:简答题
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简答题

已知函数

(Ⅰ)若函数上为增函数,求实数的取值范围;

(Ⅱ)当时,证明: .

正确答案

(I)的取值范围为.(Ⅱ)详见解析.

试题分析:(I)函数上为增函数,则导数上恒成立,即 在上恒成立.这只需即可.(Ⅱ)注意用第(I)题的结果.由(I)可得, ,从而得恒成立,(当且仅当时,等号成立),由此得,即.如何将这个这个不等式与待证不等式联系起来?在中,令,得.

由此得,即.这样叠加即可得:.

试题解析:(I)函数的定义域为.            1分

上恒成立,即上恒成立,  2分

  ∴,∴的取值范围为               4分

(Ⅱ)由(I)当时,,又

(当时,等号成立),即          5分

又当时,设,   

上递减,

,即恒成立,

时, ①恒成立,(当且仅当时,等号成立),  7分

∴当时,,由①得,即   ..②.

时,,在中,令,得 .. ③.

∴由②③得,当时,,即.      10分

.

.                       12分

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题型:简答题
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简答题

已知函数,(其中),设.

(Ⅰ)当时,试将表示成的函数,并探究函数是否有极值;

(Ⅱ)当时,若存在,使成立,试求的范围.

正确答案

(Ⅰ)当在定义域内有且仅有一个极值,当在定义域内无极值;

(Ⅱ)

试题分析:(Ⅰ)观察的特点,可得,即可得到函数,观察此函数特征可想到对其求导得,由二次函数的图象不难得出上有解的条件,进而求出的范围; (Ⅱ)由可得,又由可得,故可令函数的最大值为正,对函数求导令其为0得求出,由,和的大小关系对进行分类讨论,并求出各自情况的最大值,由最大值大于零即可求出的范围.

试题解析:(Ⅰ)∵,

,

 ∴      (3分)

的两根,则,∴在定义域内至多有一解,

欲使在定义域内有极值,只需内有解,且的值在根的左右两侧异号,∴               (6分)

综上:当在定义域内有且仅有一个极值,当在定义域内无极值.

(Ⅱ)∵存在,使成立等价于的最大值大于0,

,∴,

.

时,

时,          (12分)

时,不成立                (13分)

时,

时,

综上得:              (16分)

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题型:简答题
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简答题

已知函数图像上点处的切线与直线平行(其中),     

(I)求函数的解析式;

(II)求函数上的最小值;

(III)对一切恒成立,求实数的取值范围。

正确答案

(I) (II) .

(III)实数的取值范围为.

试题分析:(I)由点处的切线方程与直线平行,得该切线斜率为2,即

所以 4分

(II)由(I)知,显然所以函数上单调递减.当,所以函数上单调递增,

时,函数上单调递增,

因此        7分

所以  10分

(III)对一切恒成立,又

单调递增,

单调递减,

单调递增,

所以

因为对一切恒成立,

故实数的取值范围为  14分 

点评:难题,本题(1)较为简单,主要利用“曲线切线的斜率,等于在切点的导函数值”。本题(2)主要利用“在给定区间,导函数值非负,函数为增函数;导函数值非正,函数为减函数”,研究函数的单调区间。(3)作为不等式恒成立问题,通过构造函数,研究函数的单调性、极值(最值),使问题得到解决。

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题型:简答题
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简答题

已知函数.

⑴ 设.试证明在区间  内是增函数;

⑵ 若存在唯一实数使得成立,求正整数的值;

⑶ 若时,恒成立,求正整数的最大值.

正确答案

(1)证明见解析

(2) .

(3)正整数的最大值为3.

(1)因为所以.

 , 则, ∴ 内单调递增 .

解:(2) ∵,∴由(1)可得内单调递增,

存在唯一根, ∴ .

(3) 由恒成立,由(2)知存在唯一实数,

使且当时, ,∴ ,当时,,∴ .

∴ 当时,取得最小值 .               

, ∴ . 于是, ∵ ,

 ∴ ,故正整数的最大值为3.

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题型:简答题
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简答题

已知函数.其中.

(1)若曲线y=f(x)与y=g(x)在x=1处的切线相互平行,求两平行直线间的距离;

(2)若f(x)≤g(x)-1对任意x>0恒成立,求实数的值;

(3)当<0时,对于函数h(x)=f(x)-g(x)+1,记在h(x)图象上任取两点A、B连线的斜率为,若,求的取值范围.

正确答案

(1) ;(2)2; (3)

试题分析:(1)因为曲线y=f(x)与y=g(x)在x=1处的切线相互平行,所以分别对这两个函数求导,可得导函数在x=1处的斜率相等,即可求出的值以及求出两条切线方程.再根据平行间的距离公式求出两切线的距离.

(2) 由f(x)≤g(x)-1对任意x>0恒成立,所以构造一个新的函数,在x>0时求出函数的最值符合条件即可得到的范围.

(3)根据(2)所得的结论当当<0时,由(2)知<0,∴h(x)在(0,+∞)上是减函数,所以根据可以得到函数与变量的关系式,从而构造一个新的函数,得到的范围.

试题解析:(1),依题意得: ="2;"

曲线y=f(x)在x=1处的切线为2x-y-2=0,

曲线y=g(x)在x=1处的切线方程为2x-y-1=0.两直线间的距离为

(2)令h(x)=f(x)-g(x)+1, ,则

≤0时, 注意到x>0, 所以<0, 所以h(x)在(0,+∞)单调递减,又h(1)=0,故00,即f(x)> g(x)-1,与题设矛盾.

>0时,

,时,

所以h(x)在上是增函数,在上是减函数,

∴h(x)≤

因为h(1)=0,又当≠2时,≠1,不符.所以=2. 

(3)当<0时,由(2)知<0,∴h(x)在(0,+∞)上是减函数,

不妨设01≤x2,则|h(x1)-h(x2)|=h(x1)-h(x2),|x1-x2|=x2-x1,

∴|h(x1)-h(x2)|≥|x1-x2|

等价于h(x1)-h(x2)≥x2-x1,即h(x1)+x1≥h(x2)+x2,令H(x)=h(x)+x=lnx-x2+x+1,H(x)在(0,+∞)上是减函数,

 (x>0),∴-2x2+x+≤0在x>0时恒成立,∴≤(2x2-x)min又x>0时, (2x2-x)min=

∴a≤-,又a<0,∴a的取值范围是

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题型:简答题
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简答题

已知函数.

(1)当时,求的极值;

(2)当时,讨论的单调性;

(3)若对任意的,恒有成立,求实数的取值范围.

正确答案

(1)的极小值为,无极大值;

(2)①当时,上是减函数,在上是增函数;

②当时,上是减函数;

③当时,上是减函数,在上是增函数

(3).

试题分析:第一问,将代入中确定函数的解析式,对进行求导,判断的单调性,确定在时,函数有极小值,但无极大值,在解题过程中,注意函数的定义域;第二问,对求导,的根为,所以要判断函数的单调性,需对的大小进行3种情况的讨论;第三问,由第二问可知,当时,为减函数,所以为最大值,为最小值,所以的最大值可以求出来,因为对任意的恒成立,所以,将的最大值代入后,,又是一个恒成立,整理表达式,即对任意恒成立,所以再求即可.

试题解析:(1)当时,        1分

,解得.                          2分

上是减函数,在上是增函数.                           3分

的极小值为,无极大值.                               4分

(2).   5分

①当时,上是减函数,在上是增函数;         6分

②当时,上是减函数;                              8分

③当时,上是减函数,在上是增函数.        8分

(3)当时,由(2)可知上是减函数,

.                        9分

对任意的恒成立,

                              10分

对任意恒成立,

对任意恒成立,                               11分

由于当时,,∴.                     12分

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简答题

已知函数

(1)当时,如果函数仅有一个零点,求实数的取值范围;

(2)当时,试比较与1的大小;

(3)求证:

正确答案

(1)的取值范围是;(2)①当时,,即

②当时,,即;③当时,,即;(3)证明过程详见解析.

试题分析:本题考查函数与导数、导数的运算、利用导数判断函数的单调性、利用导数求函数的极值与最值等数学知识和方法,考查综合运用数学知识和方法分析问题和解决问题的能力,考查函数思想和分类讨论思想.第一问,先将代入得到解析式,因为仅有一个零点,所以仅有一个交点,所以关键是的图像,对求导,令判断函数的单调性,确定函数的极值和最值所在位置,求出具体的数值,便可以描绘出函数图像,来决定的位置;第二问,先将代入,得到解析式,作差法比较大小,得到新函数,判断的正负即可,通过对求导,可以看出上是增函数且,所以分情况会出现3种大小关系;第三问,法一:利用第二问的结论,得到表达式,再利用不等式的性质得到所证表达式的右边,左边是利用对数的运算性质化简,得证;法二,用数学归纳法证明,先证明当时不等式成立,再假设当时不等式成立,然后利用假设的结论证明当时不等式成立即可.

试题解析:(1)当时,,定义域是

,令,得.

∵当时,,当时,

的极大值是,极小值是.

∵当时,,当时,

仅有一个零点时,的取值范围是.    4分

(2)当时,,定义域为

上是增函数.

①当时,,即

②当时,,即

③当时,,即.         8分

(3)(法一)根据(2)的结论,当时,,即

,则有

.                12分

(法二)当时,

,即时命题成立.

设当时,命题成立,即

时,

根据(2)的结论,当时,,即

,则有

则有,即时命题也成立.

因此,由数学归纳法可知不等式成立.

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题型:简答题
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简答题

已知函数的图象在上连续,定义:.其中,表示函数上的最小值,表示函数上的最大值.若存在最小正整数,使得对任意的成立,则称函数上的“阶收缩函数”.

(Ⅰ)若,试写出的表达式;

(Ⅱ)已知函数,试判断是否为上的“阶收缩函数”.如果是,求出对应的;如果不是,请说明理由;

(Ⅲ)已知,函数上的2阶收缩函数,求的取值范围.

正确答案

(Ⅰ);(Ⅱ)存在k=4,使得f(x)是[﹣1,4]上的4阶收缩函数.(Ⅲ)

试题分析:(Ⅰ)根据f(x)=cosx的最大值为1,可得f1(x)、f2(x)的解析式.

(Ⅱ)根据函数f(x)=x2在x∈[-1,4]上的值域,先写出f1(x)、f2(x)的解析式,再由f2(x)-f1(x)≤k(x-a)求出k的范围得到答案.

(3)先对函数f(x)进行求导判断函数的单调性,进而写出f1(x)、f2(x)的解析式,

然后再由f2(x)-f1(x)≤k(x-a)求出k的范围得到答案.

试题解析:

(Ⅰ)由题意可得:2分

(Ⅱ)

所以                             4分

时,,∴,即

时,,∴,即

时,,∴,即

综上所述,∴

即存在k=4,使得f(x)是[﹣1,4]上的4阶收缩函数.                     7分

(Ⅲ).函数f(x)的变化情况如下:

令f(x)=0,解得x=0或3.                                           

(ⅰ)b≤2时,f(x)在[0,b]上单调递增,因此

因为是[0,b]上的2阶收缩函数,所以,①对x∈[0,b]恒成立;②存在x∈[0,b],使得成立.

①即:对x∈[0,b]恒成立,由,解得:0≤x≤1或x≥2,

要使对x∈[0,b]恒成立,需且只需0<b≤1.

②即:存在x∈[0,b],使得成立.由得:x<0或,所以

综合①②可得:.                                    10分

(ⅱ)当b>2时,显然有,由于f(x)在[0,2]上单调递增,根据定义可得:,可得

此时,不成立.                               12分

综合ⅰ)ⅱ)可得:的取值范围为.                       13分

(注:在(ⅱ)中只要取区间内的一个数来构造反例即可,这里用只是因为简单而已)

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题型:简答题
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简答题

已知实数函数为自然对数的底数).

(Ⅰ)求函数的单调区间及最小值;

(Ⅱ)若对任意的恒成立,求实数的值;

(Ⅲ)证明:

正确答案

(Ⅰ)单调递减区间为,单调递增区间为;(Ⅱ);(Ⅲ)证明见解析

试题分析:(Ⅰ)利用导数分析函数的单调性,由得出函数单调递减区间为,单调递增区间为,从而;(Ⅱ)先由(Ⅰ)中时的单调性可知,即,构造函数,由导函数分析可得上增,在上递减,则,由对任意的恒成立,故,得;(Ⅲ)先由(Ⅱ),即,由于,从 而由放缩和裂项求和可得:

 .

试题解析:(I)当

, 得单调增区间为

,得单调减区间为 ,                       2分

由上可知                           4分

(II)若恒成立,即

由(I)知问题可转化为恒成立 .       6分

 ,  

上单调递增,在上单调递减,

 , ∴ .                   8分

图象与轴有唯一公共点,知所求的值为1.   9分

(III)证明:由(II)知,  则上恒成立.

,                      11分

                        12分

.14分

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简答题

已知函数,其中

(Ⅰ)若,求曲线在点处的切线方程;

(Ⅱ)求在区间上的最大值和最小值.

正确答案

(I);(II)详见解析.

试题分析:(I)求出导数即切线斜率,代入点斜式;(II)列表,依据参数分情况讨论,求最值.

试题解析:(Ⅰ)解:的定义域为, 且 .             2分

时,

所以曲线在点处的切线方程为

.                                              4分

(Ⅱ)解:方程的判别式为

(ⅰ)当时,,所以在区间上单调递增,所以在区间

上的最小值是;最大值是.                    6分

(ⅱ)当时,令,得 ,或.                    

的情况如下:

的单调增区间为;单调减区间为

8分

① 当时,,此时在区间上单调递增,所以在区间 

上的最小值是;最大值是.                    10分

② 当时,,此时在区间上单调递减,在区间上单调递增,

所以在区间上的最小值是 .        11分

因为

所以 当时,在区间上的最大值是;当时,在区间上的最大值是.                          12分

③ 当时,,此时在区间上单调递减,

所以在区间上的最小值是;最大值是.14分

综上,

时,在区间上的最小值是,最大值是

时,在区间上的最小值是,最大值是

时,在区间上的最小值是,最大值是

时,在区间上的最小值是,最大值是

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