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题型:简答题
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简答题

设函数f(x)=-x3+x2+(m2-1)x(x∈R),其中m>0为常数

(1)当m=1时,曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线斜率;

(2)求函数的单调区间与极值.

正确答案

(1)当m=1时,f(x)=-x3+x2,f′(x)=-x2+2x,故f′(1)=1.

所以曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线的斜率为1.

(2)f′(x)=-x2+2x+m2-1.

令f′(x)=0,解得x=1-m,或x=1+m.

因为m>0,所以1+m>1-m.

当x变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下表:

所以f(x)在(-∞,1-m),(1+m,+∞)内是减函数,在(1-m,1+m)内是增函数.

函数的极小值为:f(1-m)=-m3+m2-

函数的极大值为:f(1+m)=m3+m2-

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题型:简答题
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简答题

已知关于的函数,其导函数为.记函数 在区间上的最大值为

(1) 如果函数处有极值,试确定的值;

(2) 若,证明对任意的,都有

(3) 若对任意的恒成立,试求的最大值.

正确答案

(1);(2)证明详见解析;(3).

试题分析:本题主要考查导数的运算、利用导数求函数的极值和最值等基础知识,考查学生的转化能力、分析问题解决问题的能力、计算能力.第一问,先对求导,由于在x=1处有极值,则,列出方程组,解出b和c的值,由于得到了两组值,则需要验证看是否符合已知条件,若不符合需舍掉;第二问,可以利用二次函数图象和性质直接证明,也可以利用反证法证明出矛盾,从而得到正确结论;第三问,结合第二问的结论,可以直接得到时的情况,当时需分三种情况讨论,最后综合所有情况再得出结论.

试题解析:(1) ∵,由处有极值,可得

,解得,           2分

,则,此时函数没有极值; 3分

,则,此时当变化时,的变化情况如下表:

∴ 当时,有极大值,故即为所求。           4分

(2)证法一:

时,函数的对称轴位于区间之外

∴ 在区间上的最值在两端点处取得,故应是中较大的一个

,即     8分

证法二(反证法):因为,所以函数的对称轴位于区间之外,

∴ 在区间上的最值在两端点处取得,故应是中较大的一个,

假设,则,将上述两式相加得:          6分

,得,产生矛盾,

                                                        8分

(3)

(ⅰ)当时,由(2)可知;                                         9分

(ⅱ)当时,函数的对称轴位于区间之内,

此时,由,有

①若,则,则

于是

                                            11分

②若,则,则

于是       13分

综上可知,对任意的都有

而当时,在区间上的最大值 ,故对任意的恒成立的的最大值为。                                              14分

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题型:简答题
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简答题

(10分)已知函数,设的导数,

(1)求的值;

(2)证明:对任意,等式都成立.

正确答案

(1);(2)证明见解析.

试题分析:(1)本题首先考查复合函数的求导,如

(2)要找到式子的规律,当然主要是找式子的规律,为了达到此目标,我们让看看有什么特点,由(1),对这个式子两边求导可得,再求导,由引可归纳出,从上面过程还可看出应该用数学归纳法证明这个结论.

试题解析:(1)由已知

所以

.

(2)由(1)得

两边求导可得

类似可得

下面我们用数学归纳法证明对一切都成立,

(1)时命题已经成立,

(2)假设时,命题成立,即

对此式两边求导可得

,因此时命题也成立.

综合(1)(2)等式对一切都成立.

,得

所以.

【考点】复合函数的导数,数学归纳法.

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简答题

函数.

(1)讨论的单调性;

(2)设,证明:.

正确答案

(1)(1)当时,上是增函数,在上是减函数,在上是增函数;(2)当时,上是增函数;(iii)当时,在是上是增函数,在上是减函数,在上是增函数;(2)详见试题分析.

试题分析:(1)首先求函数的定义域,的导数:,再分三种情况,讨论函数的单调性;(2)先在(1)的基础上,当时,由的单调性得.同理当时,由的单调性得.下面再用数学归纳法证明

(1)的定义域为

(1)当时,若,则上是增函数;若上是减函数;若上是增函数.

(2)当时,成立当且仅当上是增函数.

(iii)当时,若,则在是上是增函数;若,则上是减函数;若,则上是增函数.

(2)由(1)知,当时,是增函数.当时,,即.又由(1)知,当时,上是减函数;当时,,即.下面用数学归纳法证明

(1)当时,由已知,故结论成立;

(2)假设当时结论成立,即.当时,,即当时有,结论成立.根据(1)、(2)知对任何结论都成立.

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简答题

设函数曲线y=f(x)通过点(0,2a+3),且在点

(-1,f(-1))处的切线垂直于y轴.

(1)用a分别表示b和c;

(2)当bc取得最小值时,求函数g(x)= 的单调区间.

正确答案

(1)      b=2a

(2)见解析

(1)因为

又因为曲线通过点(0,2a+3),

又曲线在(-1,f(-1))处的切线垂直于y轴,故

即-2a+b=0,因此b=2a.

(2)由(1)得

故当时,取得最小值-.

此时有

从而

所以

,解得

由此可见,函数的单调递减区间为(-∞,-2)、(2,+∞);单调递增区间为(-2,2).

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题型:简答题
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简答题

已知函数

(1)求函数的极值;

(2)设函数若函数上恰有两个不同零点,求实数的取值范围.

正确答案

(1)处取得极小值.(2).

试题分析:(1)求导数,解得函数的减区间;解,得函数的增区间

确定处取得最小值.

也可以通过“求导数、求驻点、研究函数的单调区间、确定极值(最值)” .

(2)遵循“求导数、求驻点、确定函数的单调性”明确函数的单调区间.

应用零点存在定理,建立不等式组,解之即得.

试题解析:(1)的定义域是,得        3分

时,时,

所以处取得极小值         6分

(2)

所以,令

所以递减,在递增         9分

         11分

所以         13分

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简答题

已知函数

(1)求上的最大值;

(2)若直线为曲线的切线,求实数的值;

(3)当时,设,且,若不等式恒成立,求实数的最小值.

正确答案

(1)(2).   (3)的最小值为

试题分析:

(1)利用导数可以求解函数单调性得到极值与最值,但是函数含有参数,故而需要讨论,首先对函数求定义域,求导可以发现导函数的分母恒大于0不影响导函数符号,故考虑分子大于0,小于0的解集,讨论a的范围得到区间的单调性,分析就可以得到原函数在固定区间上的最值.

(2)设出切点坐标,利用切点满足的三个条件(①切点在原函数上,坐标满足原函数方程 ②切点在切线上,坐标满足切线方程 ③原函数在切点处的导数为切线的斜率)建立关于a的方程,解方程求出a的值.

(3)由(2)的结论得到此时直线为曲线的切线,且分析原函数与切线的图像可以发现曲线在直线下方,即可以发现在区间上不等式恒成立,作差即可严格证明该不等式是成立的.利用该不等式对放缩为可求和的式子,进而求的的最值,得到的取值范围与最值.

试题解析:

(1),              2分

,解得(负值舍去),

,解得

(ⅰ)当时,由,得

上的最大值为.              3分

(ⅱ)当时,由,得

上的最大值为.             4分

(ⅲ)当时,时,,在时,

上的最大值为.         5分

(2)设切点为,则             6分

,有,化简得

, ①

,有,②

由①、②解得.                 9分

(3)当时,

由(2)的结论直线为曲线的切线,

在直线上,

根据图像分析,曲线在直线下方.         10分

下面给出证明:当时,

时,,即.          12分

要使不等式恒成立,必须.         13分

时,满足条件

因此,的最小值为.            14分

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简答题

已知函数(其中).

(1)求的单调区间;

(2)若函数在区间上为增函数,求的取值范围;

(3)设函数,当时,若存在,对任意的,总有成立,求实数的取值范围.

正确答案

(1)的单调增区间为,单调减区间为.

(2)

(3))

试题分析:解:(1)

,故.

时,;当时,.

的单调增区间为,单调减区间为.……3分

(2),则,由题意可知上恒成立,即上恒成立,因函数开口向上,且对称轴为,故上单调递增,因此只需使,解得

易知当时,且不恒为0.

.……7分

(3)当时,,故在,即函数上单调递增,.……9分

而“存在,对任意的,总有成立”等价于“上的最大值不小于上的最大值”.

上的最大值为中的最大者,记为.

所以有

.

故实数的取值范围为.……13分

点评:主要是考查了导数在研究函数中的运用,属于中档题。

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=lnx-mx(mR).

(1)若曲线y=f(x)过点P(1,-1),求曲线y=f(x)在点P处的切线方程;

(2)求函数f(x)在区间[1,e]上的最大值;

(3)若函数f(x)有两个不同的零点x1,x2,求证:x1x2>e2

正确答案

(1);(2)①当时,;②当时,

③当时,;(3)详见解析.

试题分析:(1)根据题意首先由点在曲线上,运用待定系数的方法求出,再由切线与导数的关系即可求出切线方程为;(2)对函数求导可得:,分析m对导数的影响,可见要进行分类讨论:①当时,,所以函数上单调递增,利用单调性可求出最大值;②当,即时,,所以函数上单调递增,利用单调性可求出最大值;③当,即时,导数有下有负,列表可求出函数的最大值;④当,即时,,所以函数上单调递减,利用单调性可求出最大值;(3)显然两零点均为正数,故不妨设,由零点的定义可得:,即,观察此两式的结构特征可相加也可相减化简得:,现在我们要证明,即证明,也就是.又因为,所以即证明,即.由它的结构可令=t,则,于是.构造一新函数,将问题转化为求此函数的最小值大于零,即可得证.

试题解析:(1)因为点在曲线上,所以,解得

因为,所以切线的斜率为0,所以切线方程为.             3分

(2)因为

①当时,,所以函数上单调递增,则

②当,即时,,所以函数上单调递增,则                              5分

③当,即时,函数上单调递增,在上单调递减,

.                                      7分

④当,即时,,所以函数上单调递减,则               9分

综上,①当时,

②当时,

③当时,.                        10分

(3)不妨设.因为,所以

可得

要证明,即证明,也就是

因为,所以即证明,即.               12分

=t,则,于是

,则

故函数上是增函数,所以,即成立.

所以原不等式成立.                                              16分

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简答题

已知函数,

(1)求函数上的最小值;

(2)若存在是自然对数的底数,,使不等式成立,求实数的取值范围.

正确答案

(1)当;当(2)

试题分析:(1)求函数在给定区间上的最值问题,先求的根,再跟定义域比较,若根在区间外或端点处,则函数在给定区间上单调,利用单调性求最值;若根是内点,则分段考虑导函数符号,并画出函数大致图像,借助图象直观求出最值,该题中的根为,当时,函数单调,当时,分段考虑导函数符号,进而求解;(2)由题意知,问题可转化为上有解,利用参变分离法得,有解,进而转化为求的最大值问题处理.

试题解析:(1)           1分

为减函数,在为增函数

①当时,为减函数,在为增函数,     4分

②当时,为增函数,            7分

(2)由题意可知,上有解,即上有解

,即            9分

为减函数,在为增函数,则在为减函数,在为增函数      13分

               15分

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