- 导数在研究函数中的应用
- 共24261题
已知x = 4是函数的一个极值点,(
,b∈R).
(Ⅰ)求的值;
(Ⅱ)求函数的单调区间;
(Ⅲ)若函数有3个不同的零点,求
的取值范围.
正确答案
(Ⅰ), (x>0)…………………2’
由已知 得,
, 解得
. ……4’
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,
,
.
当时,
;当
时,
;
时,
.
所以的单调增区间是
;
的单调减区间是
.…………8’
(Ⅲ)由(Ⅱ)知,在
内单调递增,在
内单调递减,在
上单调递增,
且当或
时,
.
所以的极大值为
+b,极小值为
+b.…………10’
又因为,
.
当且仅当,
有三个零点.…………12’
所以,的取值范围为
. ………………………14’
略
(本小题满分16分)已知函数
(1)若是区间(0,1)上单调函数,求
的取值范围;
(2)若,试求
的取值范围。
正确答案
(1)(2)
(1)
在(0,1)上单调
(这是城“=”只对个别
成立)
从而 7分
①
令[
则
当时
恒成立,
上递增,
,即1式对
恒成立。
当时,
令,
解得
于是,上递减,在
上递增,
从而有,即①式不可能恒成立。
综上所述 16分
已知函数
(Ⅰ)求函数f (x)的定义域
(Ⅱ)确定函数f (x)在定义域上的单调性,并证明你的结论.
(Ⅲ)若x>0时恒成立,求正整数k的最大值.
正确答案
(Ⅰ) (Ⅱ)在(-1,0)和(0,+
)上都是减函数
(Ⅲ)k的最大值为3
(1)定义域
(2)单调递减。
当,
令
故在(-1,0)上是减函数即
故此时
在(-1,0)和(0,+)上都是减函数
(3)当x>0时,恒成立,令
又k为正整数,∴k的最大值不大于3
下面证明当k=3时 恒成立
当x>0时 恒成立 令
则
当
∴当取得最小值
当x>0时 恒成立 因此正整数k的最大值为3
设函数其中
。(1)求
的单调区间;
(2)当时,证明不等式:
;
(3)设的最小值为
证明不等式:
。
正确答案
(1)单调减区间是,单调增区间是
。(2)略(3)略
:(Ⅰ)由已知得函数的定义域为
且
令,解得
。当x变化时,
、
的变化情况如下表:
由上表可知,当时,
函数
在
内单调递减,
当时,
函数
在
内单调递增,
所以,函数的单调减区间是
,函数
的单调增区间是
。
(Ⅱ)设,对
求导,得
。
当时,
,所以
在
内是增函数,所以
在
上是增函数。
所以当时,
即
同理可证。
(Ⅲ)由(Ⅰ)知,将
代入
,得
,即,
,∴
即
设函数f(x)=x3+ax2-9x-1(a<0).若曲线y=f(x)的斜率最小的切线与直线12x+y=6平行,求:
(Ⅰ)a的值;
(Ⅱ)函数f(x)的单调区间.
正确答案
(Ⅰ)因f(x)=x2+ax2-9x-1
所以f'(x)=3x2+2ax-9=3(x+)2-9-
.
即当x=-时,f'(x)取得最小值-9-
.
因斜率最小的切线与12x+y=6平行,即该切线的斜率为-12,
所以-9-=-12,即a2=9.
解得a=±3,由题设a<0,所以a=-3.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知a=-3,因此f(x)=x3-3x2-9x-1,f'(x)=3x2-6x-9=3(x-3(x+1)
令f'(x)=0,解得:x1=-1,x2=3.
当x∈(-∞,-1)时,f'(x)>0,故f(x)在(-∞,-1)上为增函数;
当x∈(-1,3)时,f'(x)<0,故f(x)在(-1,3)上为减函数;
当x∈(3,+∞)时,f'(x)>0,故f(x)在(3,+∞)上为增函数.
由此可见,函数f(x)的单调递增区间为(-∞,-1)和(3,+∞);
单调递减区间为(-1,3).
已知a为实数,x=1是函数的一个极值点。
(Ⅰ)若函数在区间
上单调递减,求实数m的取值范围;
(Ⅱ)设函数,对于任意
和
,有不等式
恒成立,求实数
的取值范围.
正确答案
(Ⅰ); (Ⅱ)
或
试题分析:(Ⅰ)由于x=1是函数的极值点,所以可以求出.即通过求导可以知道函数的单调递减区间(1,5).又由于函数
在区间
上单调递减.所以区间
是区间(1,5)的子区间.即可得m的取值范围.
(Ⅱ)由不等式
恒成立.所以要先求出
的最大值.即函数f(x)最大值与最小值相减的绝对值.另外的求出g(x)的最小值再解不等式.即可求得结论.本题的综合性较强,要理解清楚题意才能完整解答.
试题解析:.(Ⅰ)
.首先x>0.得
.令
.即f(x)的单调递减区间是(1,5).因为f(x)在区间(2m-1,m+1)上单调递减.所以(2m-1,m+1)
(1,5).所以
.
(Ⅱ)由(1)..列表如下:
则.
.所以
.所以
恒成立等价于
恒成立.因为
.当且仅当
时取等号.所以
.所以
.所以
或
.
已知函数.
(1)若在区间
单调递增,求
的最小值;
(2)若,对
,使
成立,求
的范围.
正确答案
(1);(2)
.
试题分析:(1)在区间
单调递增,则
在
恒成立.
分离变量得:,所以a大于等于
的最大值即可.
(2)对,使
,则应有
下面就分别求出,
的最大值,然后解不等式
即得a的范围.
试题解析:(1)由在
恒成立
得: 而
在
单调递减,从而
,
∴
∴ 6分
(2)对,使
∴
在
单调递增
∴ 8分
在
上单调递减,则
∴则
12分
函数;
(1)若在
处取极值,求
的值;
(2)设直线和
将平面分成Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ四个区域(不包括边界),若
图象恰好位于其中一个区域,试判断其所在区域并求出相应的
的范围.
正确答案
(1)为极值点;(2)
。
试题分析:(1)
经检验,为极值点
(2),
Ⅲ或Ⅳ,
若图像在区域Ⅲ,则有恒成立,
,
,
设,只要
,
,
,
,故
若图像在区域Ⅳ,则有恒成立,
,
,
设,只要
,
,当
时,
,不会成立
综上所述
点评:典型题,本题属于导数应用中的基本问题,通过研究函数的单调性,明确了极值情况。涉及不等式恒成立问题,利用“分离参数法”又转化成函数的最值问题。涉及对数函数,要特别注意函数的定义域。
若,且函数
在
处有极值,则ab的最大值为 .
正确答案
9
试题分析:,∵f(x)在x=1处取极值,∴
,即a+b=6,根据基本不等式
,∴ab的最小值为9.
已知函数f(x)=lnx- (m∈R)在区间[1,e]上取得最小值4,则m=________.
正确答案
-3e
f′(x)=+
=
,令f′(x)=0,则x=-m,且当x<-m时,f′(x)<0,f(x)单调递减,当x>-m时,f′(x)>0,f(x)单调递增.若-m≤1,即m≥-1时,f(x)min=f(1)=-m≤1,不可能等于4;若1<-m≤e,即-e≤m<-1时,f(x)min=f(-m)=ln(-m)+1,令ln(-m)+1=4,得m=-e3(-e,-1);若-m>e,即m<-e时,f(x)min=f(e)=1-
,令1-
=4,得m=-3e,符合题意.综上所述,m=-3e.
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