热门试卷

X 查看更多试卷
1
题型:简答题
|
简答题

已知,其中e是无理数且e="2.71828" ,.

(1)若,求的单调区间与极值;

(2)求证:在(1)的条件下,

(3)是否存在实数a,使的最小值是?若存在,求出a的值;若不存在,说明理由.

正确答案

(1)的单调递减区间为(0,1),单调递增区间为(1,e),的极小值为;(2)证明见解析;(3)存在实数,使得上的最小值为-1.理由见解析.

试题分析:(1)将代入后对函数求导,可得,令,可解得函数的单调区间,从而判断出极值; (2) 构造函数,由,故不等式成立;(3)假设存在实数a,使)有最小值-1,,对进行讨论,注意,当时,无最小值;当时,,得;当时,,得(舍去),存在实数,使得上的最小值为-1.

解:(1)当a=1时,         (1分)

,得x=1.

时,,此时单调递减;                       (2分)

时,,此时单调递增.          (3分)

所以的单调递减区间为(0,1),单调递增区间为(1,e),的极小值为        (4分)

(2)由(1)知上的最小值为1.(5分)

,所以.(6分)

时,上单调递增,                   (7分)

所以.

故在(1)的条件下,.(8分)

(3)假设存在实数a,使)有最小值-1.

因为,                                      (9分)

①当时,上单调递增,此时无最小值; (10分)

②当时,当时,,故在(0,a)单调递减;当时,,故在(a,e)单调递增;                           (11分)

所以,得,满足条件;          (12分)

③当时,因为,所以,故上单调递减.

,得(舍去);                (13分)

综上,存在实数,使得上的最小值为-1.(14分)

1
题型:简答题
|
简答题

已知函数,其中a为常数.

(1)当时,求的最大值;

(2)若在区间(0,e]上的最大值为,求a的值;

(3)当时,试推断方程=是否有实数解.

正确答案

(1)=f(1)=-1;(2)a=;(3)方程|f(x)|=没有实数解.

试题分析:(1)当a=-1时,f(x)=-x+lnx,f′(x)=-1+

由00;当x>1时,f′(x)<0.

知f(x)在(0,1)上是增函数,在(1,+∞)上是减函数,从而=f(1)=-1.

(2)利用导数确定函数的最大值得,=f=-1+ln

由-1+ln=-3,即得a=.

(3)由(1)知当a=-1时=f(1)=-1,可知|f(x)|≥1;

应用导数研究g(x)=,得到=g(e)=<1,即g(x)<1,

根据|f(x)|>g(x),即|f(x)|>知方程|f(x)|=没有实数解.

试题解析:(1)当a=-1时,f(x)=-x+lnx,f′(x)=-1+

当00;当x>1时,f′(x)<0.

∴f(x)在(0,1)上是增函数,在(1,+∞)上是减函数,=f(1)=-14分

(2)∵f′(x)=a+,x∈(0,e],

①若a≥,则f′(x)≥0,f(x)在(0,e]上增函数

=f(e)=ae+1≥0.不合题意 5分

②若a<,则由f′(x)>0>0,即0

由f(x)<0<0,即上增函数,在为减函数

=f=-1+ln

令-1+ln=-3,则ln=-2∴=,即a=.

<,

∴a=为所求     8分

(3)由(1)知当a=-1时=f(1)=-1,

∴|f(x)|≥1

又令g(x)=,g′(x)=,令g′(x)=0,得x=e,

当00,g(x)在(0,e)单调递增;当x>e时,g′(x)<0,g(x)在(e,+∞)单调递减∴=g(e)=<1,∴g(x)<1

∴|f(x)|>g(x),即|f(x)|>∴方程|f(x)|=没有实数解.  12分

1
题型:简答题
|
简答题

已知关于x的函数

(1)当时,求函数的极值;

(2)若函数没有零点,求实数a取值范围.

正确答案

(1)函数的极小值为;(2).

试题分析:(1),当 时,

可利用导函数的符号判断函数的单调性并求得极值;

(2)要使函数没有零点,可借助导数研究函数的单调性及极值,参数的值要确保在定义域内恒正(或恒负),即函数的最小值为正,或最大值为负,并由此求出的取值范围.

试题解析:

解:(1).  2分

时,,的情况如下表:

所以,当时,函数的极小值为.  6分

(2).       7分

时,的情况如下表:

因为F(1)=1>0,  8分

若使函数F(x)没有零点,需且仅需,解得, 9分

所以此时;10分

时,的情况如下表:

因为,且

所以此时函数总存在零点. 12分

(或:当时,

时,令

由于

,即,即存在零点.)

综上所述,所求实数a的取值范围是.13分

1
题型:简答题
|
简答题

已知函数.

(1)当时,求函数的单调区间;

(2)若函数有两个极值点,且,求证:;

(Ⅲ)设,对于任意时,总存在,使成立,求实数的取值范围.

正确答案

(1)的递增区间为,递减区间为;(2)详见解析;(Ⅲ)实数的取值范围为

试题分析:(1)当时,求函数的单调区间,由于函数含有对数函数,可通过求导来确定单调区间,由函数,对求导得,,令,解不等式得函数的单调区间;(2)若函数有两个极值点,且,求证:,由于有两个极值点,则有两个不等的实根,由根与系数关系可得,,用表示,代入,利用即可证明;(Ⅲ)对于任意时,总存在,使成立,即恒成立,因此求出,这样问题转化为,上恒成立,构造函数,分类讨论可求出实数的取值范围.

试题解析:

(1)当时,,

,,

的递增区间为,递减区间为.

(2)由于有两个极值点,则有两个不等的实根,

,上递减,

,即.

(Ⅲ),

,,递增,

,

上恒成立

,

上恒成立

,又

时,,在(2,4)递减,,不合;

时,,

时,在(2,)递减,存在,不合;

时, 在(2,4)递增,,满足.

综上, 实数的取值范围为.

1
题型:简答题
|
简答题

已知函数,其中为常数.

(Ⅰ)若函数是区间上的增函数,求实数的取值范围;

(Ⅱ)若时恒成立,求实数的取值范围.

正确答案

(Ⅰ);(Ⅱ)

试题分析:(Ⅰ)函数是区间上的增函数,所以上恒成立。故应先求导,再求导函数的最小值使其大于等于。(Ⅱ)时恒成立即在恒成立,故应去求函数的最小值。应先求导,令导数等于0得,讨论导数的正负,得函数的单调区间。在讨论极值点与0和2的大小得函数上的单调性,根据单调性求函数的最小值。

试题解析:(Ⅰ),.                          2分

因为函数是区间上的增函数,

所以,即上恒成立.          3分

因为是增函数,

所以满足题意只需,即.                5分

(Ⅱ)令,解得                            6分

的情况如下:

 

①当,即时,上的最小值为

若满足题意只需,解得

所以此时,;                                11分

②当,即时,上的最小值为

若满足题意只需,求解可得此不等式无解,

所以不存在;                                       12分

③当,即时,上的最小值为,

若满足题意只需,解得,

所以此时,不存在.                                 13分

综上讨论,所求实数的取值范围为.

1
题型:简答题
|
简答题

已知函数

(1)若,求函数的单调区间;

(2)若,且对于任意不等式恒成立,试确定实数的取值范围;

(3)构造函数,求证:

正确答案

(1)若,函数的单调递减区间是,单调递增区间是.

(2)若,且对于任意不等式恒成立,实数的取值范围是

(3)

解:(1)

时,;当时,.

因此,函数的单调递减区间是,单调递增区间是

(2)由,得

时,

此时,上单调递增.

,符合题意.

②当时,

变化时,的变化情况如下表:

 

由上表可知,当时,有最小值

依题意,得

综上:实数的取值范围是

(3)

因此,

1
题型:简答题
|
简答题

已知P()为函数图像上一点,O为坐标原点,记直线OP的斜率

(Ⅰ)求函数的单调区间;

(Ⅱ)设,求函数的最小值。

正确答案

(Ⅰ)上单调递增,在上单调递减;(Ⅱ)函数的最小值为

试题分析:(Ⅰ)求函数的单调区间,首先确定函数的解析式,由题意得函数,求单调区间,由于含有对数函数可利用导数法,求导函数,令可得函数的单调增区间;令,可得函数的单调减区间;(Ⅱ)求函数的最小值,因为,求导函数可得,构造新函数,确定为单调递增函数,从而可求函数的最小值.

试题解析:(Ⅰ)

故当时,,当时,成立,

所以上单调递增,在上单调递减。(4分)

(Ⅱ)

,则

上的增函数,(8分)

又由于,因此有唯一零点1,

为负,在值为正,

因此为单调减函数,在为增函数,

所以函数的最小值为。(13分)

1
题型:简答题
|
简答题

已知函数,如果函数恰有两个不同的极值点,且.

(Ⅰ)证明:;(Ⅱ)求的最小值,并指出此时的值.

正确答案

(Ⅰ)详见解析;(Ⅱ)最小值为,此时.

试题分析:(Ⅰ)函数有两个不同的极值点,等价于有两个不等的实数根,即有两个不同的零点,利用导数判断的形状, ,发现函数当时,是减函数;当时,是增函数,故;(Ⅱ),又,故,是自变量为,定义域的函数,利用导数求其最值,并计算相应的值.

试题解析:(Ⅰ)∵ 函数恰有两个不同的极值点,即有两个零点

∴方程有两个不同的零点, 令,当时,是减函数;当时,是增函数,∴ 时取得最小值.

(Ⅱ)∵,即,∴,于是

, ∴,∵,∴

∴ 当时,是减函数;当时,是增函数.

上的最小值为,此时.

1
题型:简答题
|
简答题

已知函数为自然对数的底数),为常数),是实数集上的奇函数.

(1)求证:

(2)讨论关于的方程:的根的个数;

(3)设,证明:为自然对数的底数).

正确答案

(1)证明详见解析.(2).(3)证明详见解析.

试题分析:(1)构造函数,求出>0时x的取值,即函数h(x)的单调增区间,时x的取值,即函数h(x)的单调减区间,可得即可.(2)由 上的奇函数可得,构造函数,根据导数的性质求出函数的单调区间,函数的最大值为,然后再根据直线y=m与函数的交点个数判断原方程根的个数情况.(3)由(1)知,令

试题解析:(1)证:令,令

时,.  ∴

 即.   4分

(2)为R上的奇函数,

   8分

(3)由(1)知,令,则,所以原式=++···++1,然后用缩放法证明即可.

于是

=++···++1

++···++1=    .12分

1
题型:简答题
|
简答题

已知函数,函数的图像在点处的切线平行于轴.

(1)求的值;

(2)求函数的极小值;

(3)设斜率为的直线与函数的图象交于两点,(),证明:

正确答案

(1) ;(2);(3)证明过程详见解析.

试题分析:本题考查函数与导数及运用导数求切线方程、单调区间、最值等数学知识和方法,突出考查综合运用数学知识和方法分析问题解决问题的能力.第一问,对求导,将代入得到切线的斜率,由已知得,即,所以;第二问,利用第一问的结论得到的解析式,对求导,判断函数的单调性和极值;第三问,先用分析法得出与结论等价的式子,即,先证不等式的右边,构造函数,通过求导数判断函数的单调性,求出最大值,所以,即,再证不等式的左边,同样构造函数,通过求导,求出最小值,即,即,综合上述两部分的证明可得.

试题解析:(1)依题意得,则

由函数的图象在点处的切线平行于轴得:

 .

(2)由(1)得 

∵函数的定义域为,令

函数上单调递增,在单调递减;在上单调递增.故函数的极小值为

(3)证法一:依题意得

要证,即证

,即证 

),即证

)则

在(1,+)上单调递减,

 即                 ①

)则

在(1,+)上单调递增,

=0,即)                 ②

综①②得),即

【证法二:依题意得

,当时,,当时,

单调递增,在单调递减,又

下一知识点 : 生活中的优化问题举例
百度题库 > 高考 > 数学 > 导数在研究函数中的应用

扫码查看完整答案与解析

  • 上一题
  • 1/10
  • 下一题