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题型:简答题
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简答题

设函数.

(1)当时,求函数的最大值;

(2)令,其图象上存在一点,使此处切线的斜率,求实数的取值范围;

(3)当时,方程有唯一实数解,求正数的值.

正确答案

(1)函数的最大值为;(2)实数的取值范围是;(3).

试题分析:(1)将代入函数的解析式,然后利用导数求出函数的最大值;(2)先确定函数的解析式,并求出函数的导数,然后利用导数的几何意义将问题转化为,利用恒成立的思想进行求解;(3)方法一是利用参数分离,将问题转化为方程有且仅有一个实根,然后构造新函数,利用导数求出函数的极值从而求出参数的值;方法二是直接构造新函数,利用导数求函数的极值,并对参数的取值进行分类讨论,从而求出参数的值.

试题解析:(1)依题意,的定义域为

时,

,得,解得

,得,解得.

单调递增,在单调递减;

所以的极大值为,此即为最大值;

(2),则有上有解,

所以当时,取得最小值

(3)方法1:由,令

,∴单调递增,

,∴在,即,在,即

单调递减,在单调递增,

极小值为,令,即时方程有唯一实数解.

方法2:因为方程有唯一实数解,所以有唯一实数解,

,则,令

因为,所以(舍去),

时,上单调递减,

时,上单调递增,

时,取最小值.

若方程有唯一实数解,

则必有 即 

所以,因为所以              12分

设函数,因为当时,是增函数,所以至多有一解.

,∴方程(*)的解为,即,解得.

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简答题

已知函数f(x)=(e为自然对数的底数)设方程f(x)=x的一个根为t,且a>t,f(a)=b.

(1)求函数f(x)的导函数f′(x);求导函数f′(x)的值域;

(2)证明:①a>b,②a+f(a)>b+f(b).

正确答案

(1)f′(x)==≤1,导函数f′(x)的值域(0,1],

(2)设g(x)=f(x)-x,则g′(x)=f′(x)-1≤0,所以g(x)在R上是减函数,

∵a>t,方程f(x)=x的一个根为t,即g(t)=0,

∴g(a)<g(t)=0,而g(a)=f(a)-a

∴f(a)-a<0,f(a)<a,f(a)=b,即a>b;

设h(x)=f(x)+x,则h′(x)=f′(x)+1≥0,

∴h(x)在R上是增函数,又a>b,

∴h(a)>h(b),

即a+f(a)>b+f(b).

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简答题

已知函数

(I)若,是否存在a,bR,y=f(x)为偶函数.如果存在.请举例并证明你的结论,如果不存在,请说明理由;

〔II)若a=2,b=1.求函数在R上的单调区间;

(III )对于给定的实数成立.求a的取值范围.

正确答案

(I) 存在使为偶函数〔II)的增区间为,减区间为。(III )时,;当时,

(Ⅰ)存在使为偶函数,………………(2分)

证明如下:此时:

为偶函数。………………(4分)

(注:也可以)

(Ⅱ)=,………………(5分)

①当

上为增函数。………………(6分)

②当

,令得到

(ⅰ)当上为减函数。

(ⅱ) 当上为增函数。………………(8分)

综上所述:的增区间为,减区间为。………………(9分)

(Ⅲ)

成立。

即:…………………………………………………(10分)

①当时,为增函数或常数函数,

恒成立。

 

 

综上所述:……………………………………………(12分)

②当时,在[0,1]上为减函数,

 恒成立。

 

综上所述:……………………………………………(13分)

由①②得当时,

时,.……………………………………………(14分)

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简答题

已知函数图象与轴异于原点的交点M处的切线为轴的交点N处的切线为, 并且平行.

(1)求的值;

(2)已知实数t∈R,求的取值范围及函数的最小值;

(3)令,给定,对于两个大于1的正数,存在实数满足:,并且使得不等式恒成立,求实数的取值范围.

正确答案

(1)2    (2) (3)

试题分析:

(1)根据题意求出f(x),g(x-1)与x轴交点的坐标,利用切线平行,即导函数在交点处的导函数值相等,即可求出f(x)中参数a的值,进而得到f(2).

(2)可以利用求定义域,求导,求单调性与极值 对比极值与端点值得到的取值范围.进而直接用u替代中的,把问题转化为求解在区间上的最小值,即为一个含参二次函数的最值.则利用二次函数的单调性,即分对称轴在区间的左边,中,右边三种情况进行讨论得到函数的最小值.

(3)对F(x)求导求并确定导函数的符号得到函数F(x)的单调性,有了F(x)的单调性,则要得到不等式,我们只需要讨论m的范围确定的大小关系,再根据单调性得到的大小关系,判断其是否符合不等式,进而得到m的取值范围.

试题解析:

(1) 图象与轴异于原点的交点  1分

图象与轴的交点   2分

由题意可得, 即     ,     3分

                       4分

(2)= 5分

,在 时,

单调递增,               6分

图象的对称轴,抛物线开口向上

①当时,          7分

②当时,  8分

③当时,

  9分

,

所以在区间上单调递增 

时,         10分

①当时,有

,同理, 

∴ 由的单调性知   

从而有,符合题设.   11分

②当时,

的单调性知

,与题设不符  12分

③当时,同理可得

,与题设不符.    13分

∴综合①、②、③得           14分

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简答题

, 已知函数 

(Ⅰ) 证明在区间(-1,1)内单调递减, 在区间(1, + ∞)内单调递增;

(Ⅱ) 设曲线在点处的切线相互平行, 且 证明.

正确答案

见解析

(Ⅰ)证明:设函数

,因为,所以当时,

所以函数在区间(-1,0)内单调递减;

,因为,所以当时,

;当时,,即函数在区间(0,1)内单调递减,在区间内单调递增.

综合①②及,可知函数在区间(-1,1)内单调递减, 在区间(1, + ∞)内单调递增.

(Ⅱ)证明:由(Ⅰ)知,在区间内单调递减,在区间内单调递减,在区间

内单调递增.因为曲线在点处的切线相互平行,从而互不相等,且.不妨设

==,可得

解得,从而

,则

=,解得,所以

,则,因为,所以

=,即.

本题第(Ⅰ)问,可以分两段来证明,都是通过导数的正负来判断单调性;第(Ⅱ)问,由切线平行知,切线的斜率相等,然后构造函数解决.判断分段函数的单调性时,要分段判断;证明不等式时,一般构造函数解决.

【考点定位】本小题主要考查导数的运算及其几何意义,利用导数研究函数的单调性,考查分类讨论思想、化归思想、函数思想,考查综合分析问题和解决问题的能力.

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简答题

已知函数

(1)讨论函数的单调性;

(2)若时,关于的方程有唯一解,求的值;

(3)当时,证明: 对一切,都有成立.

正确答案

(1)当k是奇数时, f(x)在(0,+)上是增函数;     

当k是偶数时,f (x)在上是减函数,在上是增函数.

(2)

(3)当时, 问题等价于证明

由导数可求的最小值是,当且仅当时取到,

,利用导数求解。

试题分析:(1)由已知得x>0且

当k是奇数时,,则f(x)在(0,+)上是增函数;     

当k是偶数时,则.   

所以当x时,,当x时,

故当k是偶数时,f (x)在上是减函数,在上是增函数.…………4分

(2)若,则

 ,

若方程f(x)=2ax有唯一解,即g(x)=0有唯一解;   令,得.因为,所以(舍去),. 当时,是单调递减函数;

时,上是单调递增函数.

当x=x2时, .   因为有唯一解,所以

 即  设函数

因为在x>0时,h (x)是增函数,所以h (x) = 0至多有一解.

因为h (1) = 0,所以方程(*)的解为x 2 = 1,从而解得…………10分

另解:有唯一解,所以:,令,则,设,显然是增函数且,所以当,当,于是有唯一的最小值,所以,综上:

(3)当时, 问题等价于证明

由导数可求的最小值是,当且仅当时取到,

,则

易得,当且仅当 时取到,

从而对一切,都有成立.故命题成立.…………16分

点评:难题,利用导数研究函数的单调性、极值、最值,不等式恒成立问题,是导数应用的常见问题,本题因为参数的引入,增大了讨论的难度,学生易出错。不等式恒成立问题,往往通过构造函数,研究函数的最值,使问题得解。

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简答题

已知函数

(1)求的单调区间;                 

(2)令,设函数处取得极值,记点,证明:线段与曲线存在异于的公共点;

正确答案

(1)当时,函的单调增区间为,单调减区间为

时,函数的单调增区间为R;

时,函数的单调增区间为,单调减区间为

(2)略

(1)由(I)得

,则 ①当时,

变化时,的变化情况如下表:

由此得,函数的单调增区间为,单调减区间为

②由时,,此时,恒成立,且仅在

故函数的单增区间为R

③当时,,同理可得函数的单调增区间为,单调减区间为

综上:

时,函的单调增区间为,单调减区间为

时,函数的单调增区间为R;

时,函数的单调增区间为,单调减区间为

(2)当时,得

,得

由(Ⅱ)得的单调增区间为,单调减区间为

所以函数处取得极值。

所以直线的方程为

  

易得,而的图像在内是一条连续不断的曲线,

内存在零点,这表明线段与曲线有异于的公共点

.

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简答题

已知

(1)若存在单调递减区间,求的取值范围;

(2)若时,求证成立;

(3)利用(2)的结论证明:若

正确答案

(1)(2)见解析(3)见解析

(1)

有单调减区间,有解

有解

时合题意

时,,即的范围是

(2)设

           ∴当x=0时,Φ(x)有最大值0,恒成立

成立                                                                                 (8分)

(3)

 

求证成立                                                                                                                    (12分)

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简答题

已知函数f(x)=aln xax-3(a∈R).

(1)若a=-1,求函数f(x)的单调区间;

(2)若函数yf(x)的图象在点(2,f(2))处的切线的倾斜角为45°,对于任意的t∈[1,2],函数g(x)=x3x2 (f′(x)是f(x)的导函数)在区间(t,3)上总不是单调函数,求m的取值范围;

(3)求证:×…×< (n≥2,n∈N*)

正确答案

(1)单调增区间为(1,+∞),减区间为(0,1).(2)不是,(3)见解析

(1)解 当a=-1时,f′(x)= (x>0)

f′(x)>0,得x∈(1,+∞);

f′(x)<0,得x∈(0,1).

∴函数f(x)的单调增区间为(1,+∞),减区间为(0,1).

(2)解 ∵f′(x)= (x>0),∴f′(2)=-=1得a=-2,∴f(x)=-2ln x+2x-3,g(x)=x3x2-2x,∴g′(x)=3x2+(m+4)x-2,∵g(x)在区间(t,3)上总不是单调函数,且g′(0)=-2,∴

由题意知:对于任意的t∈[1,2],gt<0恒成立,

所以,∴-<m<-9.

m的取值范围是.

(3)证明 由(1)知当x∈(1,+∞)时f(x)>f(1),即-ln xx-1>0,∴0x<x-1对一切x∈(1,+∞)成立.

n≥2,n∈N*,则有0n<n-1,∴0<.

 (n≥2,n∈N*).

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简答题

已知向量m=(ex,ln xk),n=(1,f(x)],mn(k为常数),曲线yf(x)在点(1,f(1))处的切线与y轴垂直,F(x)=xexf′(x).

(1)求k的值及F(x)的单调区间;

(2)已知函数g(x)=-x2+2ax(a为正实数),若对于任意x2∈[0,1],总存在x1∈(0,+∞),使得g(x2)<F(x1),求实数a的取值范围.

正确答案

(1)k=1,F(x)的增区间为,减区间为.(2)

(1)由已知,得f(x)=,∴f′(x)=,由已知,f′(1)==0,∴k=1,∴F(x)=xexf′(x)=x=1-xln xx,所以F′(x)=-ln x-2,由F′(x)=-ln x-2≥0⇒0<x,由F′(x)=-ln x-2≤0⇒xF(x)的增区间为,减区间为.

(2)∵对于任意x2∈[0,1],总存在x1∈(0,+∞),

使得g(x2)<F(x1),∴g(x)max<F(x)max .

由(1)知,当x时,F(x)取得最大值F=1+.

对于g(x)=-x2+2ax,其对称轴为xa

当0<a≤1时,g(x)maxg(a)=a2,∴a2<1+,从而0<a≤1,当a>1时,g(x)maxg(1)=2a-1,∴2a-1<1+,从而1<a<1+.

综上可知:实数a的取值范围是.

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