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题型:简答题
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简答题

(本小题满分12分)

已知函数

(Ⅰ)求函数的极大值;

(Ⅱ)当时,求函数的值域;

(Ⅲ)已知,当时,恒成立,求的取值范围.

正确答案

的极大值为的值域为

的取值范围是

解:(1),……………………………… 2分

所以当的极大值为;……………………………………………………4分

(2)当时,由(Ⅰ)知当分别取极小值,所以函数的最小值为,又当,故函数的值域为,……………………………………………………………………8分

(3)

递增,只需,即,即,解得,所以满足条件的

取值范围是…………………………………………12分

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简答题

已知函数

(1)当时,求的单调区间;

(2)若,设是函数的两个极值点,且,记分别为的极大值和极小值,令,求实数的取值范围.

正确答案

(1)时,,.(2)

试题分析:(1)首先求出函数的导数,然后求出满足的区间即可.(2)根据极值点的概念得,在由已知条件求出,极值m,n的表达式,然后整理= ,构造函数:令,通过求导,证明,从而可得即可.

试题解析:(1) ,   2分 令

①.

②.时,,令

,    6分

(2)依题意有

,   9分

,

    13分

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简答题

设函数

(1)当时,函数取得极值,求的值;

(2)当时,求函数在区间[1,2]上的最大值;

(3)当时,关于的方程有唯一实数解,求实数的值.

正确答案

(1);(2)时,取最大值;(3)

试题分析:(1)先求出,因为当时,函数取得极值,所以,从而求出;(2)根据判断函数在区间[1,2]上的单调性,从而判断出最大值点,求出最大值;(3)由题意可知,方程有唯一实数解,所以有唯一实数解,设,则函数图像与轴有且只有一个交点,根据导数判断函数的单调性,可知函数存在极小值即为最小值,最小值为,从中求出

试题解析:

(1)的定义域为,所以.因为当时,函数取得极值,所以,所以.经检验,符合题意.

(2),令

因为,所以,即在[1,2]上单调递增,

所以时,取最大值

(3)因为方程有唯一实数解,

所以有唯一实数解,

,则

,因为

所以(舍去),

时,上单调递减,

时,上单调递增,

所以当时,取最小值,则  即

所以,因为,所以(*),设函数

因为当时,是增函数,所以至多有一解.

因为,所以方程(*)的解为

,解得

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简答题

设函数

(1)如果,求函数的单调递减区间;

(2)若函数在区间上单调递增,求实数的取值范围;

(3)证明:当时,

正确答案

(1)函数的单调减区间为.(2).(3)分析法

试题分析:首先求导数,

讨论得到当时,,确定函数的单调减区间为.

(2)注意讨论①当时,情况特殊;②当时,令,求驻点,讨论时,得函数的增区间为

根据函数在区间上单调递增,得到,得出所求范围..

(3)利用分析法,转化成证明

构造函数

应用导数知识求解

试题解析:(1)函数的定义域为

时,

时,,所以,函数的单调减区间为.

(2)①当时,,所以,函数的单调增区间为

②当时,令,得

时,得,函数的增区间为

又因为,函数在区间上单调递增,

所以,,得,综上知,.

(3)要证:只需证

只需证

,                                     

             11分

由(1)知:即当时,单调递减,

时,有,         12分

,所以,即上的减函数,   13分

即当,∴,故原不等式成立。         14分

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简答题

,其中.

(1)当时,求函数在区间上的最大值;

(2)当时,若恒成立,求的取值范围.

正确答案

(1);(2).

试题分析:本题主要考查导数的运算,利用导数研究函数的单调性,最值和不等式等基础知识,考查函数思想,分类讨论思想,考查综合分析和解决问题的能力.第一问,当时,函数解析式确定,并不是分段函数,这就降低了试题的难度,求导数,判断所求区间上函数的单调性,再求最值,第一问较简单;第二问,由于函数是分段函数,所以根据函数定义域把所求区间从断开,充分考查了分类讨论思想,求出每段范围内函数的最小值来解决恒成立问题.

试题解析:(1)当时,

,∴当时, ,

∴函数上单调递增,

.(4分)

(2)①当时,

,∴,∴上为增函数,

故当时,

②当时,

(ⅰ)当时,在区间上为增函数,

时,,且此时

(ⅱ)当,即时,在区间上为减函数,在区间上为增函数,

故当时,,且此时

(ⅲ)当,即时,在区间上为减函数,

故当时,.

综上所述,函数上的最小值为

,得;由,得无解;,得无解;

故所求的取值范围是.(12分)

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简答题

(本小题满分13分)

已知函数

(Ⅰ)当时,求函数的最大值;

(Ⅱ)当时,曲线在点处的切线有且只有一个公共  

点,求的值.

正确答案

(Ⅰ)时,,

,在,故

(Ⅱ)由题设知:切线的方程为,于是方程:

有且只有一个实数根;

,得;

①当时,,为增函数,符合题设;

②当时,有

在此区间单调递增,;

在此区间单调递减,;

在此区间单调递增, ;此区间存在零点,即得不符合题设.     综上可得.

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简答题

(本小题满分12分)

已知,函数处取得极值,曲线过原点和点.若曲线在点处的切线与直线的夹角为,且直线的倾斜角(Ⅰ)求的解析式;(Ⅱ)若函数在区间上是增函数,求实数的取值范围;(Ⅲ)若,求证:

正确答案

(Ⅰ)   (Ⅱ)   (Ⅲ)见解析

(Ⅰ)由已知  

    ∴…(2分)

    ∴ (舍去

……(4分)

(Ⅱ)令   

的增区间为在区间上是增函数

 则………(8分)

(Ⅲ)令

 

上的最大值为4,最小值为0……(10分)

时,…(12分)

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简答题

(本小题满分14分)已知函数为实常数).

(I)当时,求函数上的最小值;

(Ⅱ)若方程(其中)在区间上有解,求实数的取值范围;

(Ⅲ)证明:(参考数据:

正确答案

(I);(Ⅱ);(Ⅲ) (略).

(Ⅰ)当时,,令,又

上单调递减,在上单调递增.时,的最小值为.    ….4分

(Ⅱ) 上有解上有解上有解.令

,又,解得:

上单调递增,上单调递减,

.即.故.……9分

(Ⅲ)设

由(I),

构造函数时,

上单调递减,即时,

.即

.    …14分

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简答题

已知函数处取得的极小值是.

(1)求的单调递增区间;

(2)若时,有恒成立,求实数的取值范围.

正确答案

(1)的单调递增区间为.

(2).

(1),由题意

的单调递增区间为.

(2) ,当变化时,的变化情况如下表:

 

所以时,.于是上恒成立等价于,求得.

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简答题

设函数f(x)=lnx-ax,g(x)=ex-ax,其中a为实数.

(1)若f(x)在(1,+∞)上是单调减函数,且g(x)在(1,+∞)上有最小值,求a的取值范围;

(2)若g(x)在(-1,+∞)上是单调增函数,试求f(x)的零点个数,并证明你的结论.

正确答案

(1) a∈(e,+∞).

(2) 当a≤0或a=e-1时,f(x)的零点个数为1,当0-1时,f(x)的零点个数为2. 证明见解析

解:(1)令f′(x)=-a=<0,考虑到f(x)的定义域为(0,+∞),故a>0,进而解得x>a-1,即f(x)在(a-1,+∞)上是单调减函数.同理,f(x)在(0,a-1)上是单调增函数.由于f(x)在(1,+∞)上是单调减函数,故(1,+∞)⊆(a-1,+∞),从而a-1≤1,即a≥1.令g′(x)=ex-a=0,得x=ln a.当xln  a时,g′(x)>0.又g(x)在(1,+∞)上有最小值,所以ln a>1,即a>e.

综上,有a∈(e,+∞).

(2)当a≤0时,g(x)必为单调增函数;当a>0时,令g′(x)=ex-a>0,

解得ax,即x>ln a,因为g(x)在(-1,+∞)上是单调增函数,类似(1)有ln a≤-1,即0-1.结合上述两种情况,有a≤e-1.

(ⅰ)当a=0时,由f(1)=0以及f′(x)=>0,得f(x)存在唯一的零点;

(ⅱ)当a<0时,由于f(ea)=a-aea=a(1-ea)<0,f(1)=-a>0,且函数f(x)在[ea,1]上的图象不间断,所以f(x)在(ea,1)上存在零点.另外,当x>0时,f′(x)=-a>0,故f(x)在(0,+∞)上是单调增函数,所以f(x)只有一个零点.

(ⅲ)当0-1时,令f′(x)=-a=0,解得x=a-1.当0-1时,f′(x)>0,当x>a-1时,f′(x)<0,所以,x=a-1是f(x)的最大值点,且最大值为f(a-1)=-ln a-1.

①当-ln a-1=0,即a=e-1时,f(x)有一个零点x=e.

②当-ln a-1>0,即0-1时,f(x)有两个零点.

实际上,对于0-1,由于f(e-1)=-1-ae-1<0,f(a-1)>0,且函数f(x)在[e-1,a-1]上的图象不间断,所以f(x)在(e-1,a-1)上存在零点.

另外,当x∈(0,a-1)时,f′(x)=-a>0,故f(x)在(0,a-1)上是单调增函数,所以f(x)在(0,a-1)上只有一个零点.

下面考虑f(x)在(a-1,+∞)上的情况.先证f(ea-1)=a(a-2-ea-1)<0.

为此,我们要证明:当x>e时,ex>x2.设h(x)=ex-x2,则h′(x)=ex-2x,再设l(x)=h′(x)=ex-2x,则l′(x)=ex-2.

当x>1时,l′(x)=ex-2>e-2>0,所以l(x)=h′(x)在(1,+∞)上是单调增函数.故当x>2时,h′(x)=ex-2x>h′(2)=e2-4>0,从而h(x)在(2,+∞)上是单调增函数.进而当x>e时,

h(x)=ex-x2>h(e)=ee-e2>0.即当x>e时,ex>x2.

当0-1,即a-1>e时,f(ea-1)=a-1-aea-1=a(a-2-ea-1)<0,又f(a-1)>0,且函数f(x)在[a-1,ea-1]上的图象不间断,所以f(x)在(a-1,ea-1)上存在零点.又当x>a-1时,f′(x)=-a<0,故f(x)在(a-1,+∞)上是单调减函数,所以f(x)在(a-1,+∞)上只有一个零点.

综合(ⅰ),(ⅱ),(ⅲ),当a≤0或a=e-1时,f(x)的零点个数为1,当0-1时,f(x)的零点个数为2.

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