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题型:简答题
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简答题

已知

(1)当时,求的极大值点;

(2)设函数的图象与函数的图象交于两点,过线段的中点做轴的垂线分别交于点,证明:在点处的切线与在点处的切线不平行.

正确答案

(1);(2)证明见解析.

试题分析:(1)极值点的求法是利用导数知识求解,求出,求得的解,然后确定当以及时的的符号,若当时,,当时,,则是极大值点,反之是极小值点;(2)题设中没有其他的已知条件,我们只能设,则的横坐标为,利用导数可得出切线的斜率,题设要证明的否定性命题,我们用反证法,假设两切线平行,即,也即,下面的变化特别重要,变化的意图是把这个等式与已知函数联系起来,等式两边同乘以,得

,从而等式变为,注意到,此等式为能否成立?能成立,说明存在平行,不能成立说明不能平行.设,仍然用导数的知识来研究函数的性质,,即是增函数,从而在时,,即等式不可能成立,假设不成立,结论得证.

试题解析:(1)

                2分

h’(x)=0,则4x2+2x-1=0,

解出x1=,x2=                  3分

   4分

   5分

所以的极大值点为                   6分

(2)设PQ的坐标分别是.

MN的横坐标.

C1在点M处的切线斜率为

C2在点N处的切线斜率为.            7分

假设C1在点M处的切线与C2在点N处的切线平行,则

                    8分

                       10分

t=,则   ①

r(t)在[1,+∞)上单调递增,故r(t)>r(1)=0.

,这与①矛盾,假设不成立,

C1在点M处的切线与C2在点N处的切线不平行.        12分

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题型:填空题
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填空题

已知f1(x)=sin x+cos x,记f2(x)=f1′(x),f3(x)=f2′(x),…,fn(x)=fn-1′(x)(n∈N*,n≥2),则f1+f2+…+f2 014=________.

正确答案

0

f2(x)=f1′(x)=cos x-sin x,

f3(x)=(cos x-sin x)′=-sin x-cos x,

f4(x)=-cos x+sin x,f5(x)=sin x+cos x,

以此类推,可得出fn(x)=fn+4(x),

又∵f1(x)+f2(x)+f3(x)+f4(x)=0,

∴f1+f2+…+f2 014

=503f1+f2+f3+f4+f1+f2=0.

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题型:简答题
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简答题

已知函数() =,g ()=+

(1)求函数h ()=()-g ()的零点个数,并说明理由;

(2)设数列满足,证明:存在常数M,使得对于任意的,都有≤ .

正确答案

(1)两个零点,理由见解析     (2)见解析

(1)由知,,而,且,则的一个零点,且内有零点,因此至少有两个零点

解法1:,记,则

时,,因此上单调递增,则内至多只有一个零点。又因为,则内有零点,所以内有且只有一个零点。记此零点为,则当时,;当时,

所以,

时,单调递减,而,则内无零点;

时,单调递增,则内至多只有一个零点;

从而内至多只有一个零点。综上所述,有且只有两个零点。

解法2:,记,则

时,,因此上单调递增,则内至多只有一个零点。因此内也至多只有一个零点,

综上所述,有且只有两个零点。

(2)记的正零点为,即

(1)当时,由,即.而,因此,由此猜测:。下面用数学归纳法证明:

①当时,显然成立;

②假设当时,有成立,则当时,由

知,,因此,当时,成立。

故对任意的成立。

(2)当时,由(1)知,上单调递增。则,即。从而,即,由此猜测:。下面用数学归纳法证明:

①当时,显然成立;

②假设当时,有成立,则当时,由

知,,因此,当时,成立。

故对任意的成立。

综上所述,存在常数,使得对于任意的,都有.

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题型:简答题
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简答题

已知函数.

(1)设函数的极值.

(2)证明:上为增函数。

正确答案

(1) 当时,无极值;当时,处取得极小值,无极大值。 (2)见解析

试题分析:(1) ,在求极值时要对参数讨论,显然当为增函数,无极值,当时可求得的根,再讨论两侧的单调性;(2)要证明增函数,可证明恒正,可再次对函数进行求导研究其单调性与最值,只要说明的最小值恒大于等于0即可.已知函数在一个区间上的单调性,可转化为导函数在这个区间上恒正或恒负问题,变为一个恒成立问题,可用相应函数的整体最值来保证,若求参数范围可以采用常数分离法.

试题解析:(1)由题意:

①当时,上的增函数,所以无极值。

②当时,令得, 

所以上单调递减,在上单调递增

所以处取得极小值,且极小值为,无极大值

综上,当时,无极值;当处取得极小值,无极大值。

(2)由

,则

所以时,时,

所以上单调递减,在上单调递增,

所以上单调递增.

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题型:简答题
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简答题

已知函数(其中为常数);

(Ⅰ)如果函数有相同的极值点,求的值;

(Ⅱ)设,问是否存在,使得,若存在,请求出实数的取值范围;若不存在,请说明理由.

(Ⅲ)记函数,若函数有5个不同的零点,求实数的取值范围.

正确答案

(Ⅰ)(Ⅱ)(Ⅲ)

试题分析:(1)对函数f(x)求导可得,由,可得得,而处有极大值,从而可得a;(2)假设存在,即存在x∈(−1,),使得f(x)-g(x)>0,由x∈(−1,),及a>0,可得x-a<0,则存在x∈(−1,),使得,结合二次函数的性质求解;(3)据题意有f(x)-1=0有3个不同的实根,g(x)-1=0有2个不同的实根,且这5个实根两两不相等.g(x)-1=0有2个不同的实根,只需满足⇒a>1或a<−3;有3个不同的实根,从而结合导数进行求解.

试题解析:(Ⅰ),则

,得,而处有极大值,∴,或;综上:.               (3分)

(Ⅱ)假设存在,即存在,使得

时,又,故,则存在,使得, (4分)

时,;      (5分)

时,,  (6分)

无解;综上:.                                   (7分)

(Ⅲ)据题意有有3个不同的实根,有2个不同的实根,且这5个实根两两不相等.

(ⅰ)有2个不同的实根,只需满足;   (8分)

(ⅱ)有3个不同的实根,

时,处取得极大值,而,不符合题意,舍;    (9分)

时,不符合题意,舍;

时,处取得极大值,;所以;  (10分)

因为(ⅰ)(ⅱ)要同时满足,故;(注:也对)      (11分)

下证:这5个实根两两不相等,即证:不存在使得同时成立;

若存在使得

,即,得

时,,不符合,舍去;

时,既有  ①;

又由,即 ②;   联立①②式,可得

而当时,没有5个不同的零点,故舍去,所以这5个实根两两不相等.

综上,当时,函数有5个不同的零点.          (14分)

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题型:简答题
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简答题

已知A、B、C是直线l上不同的三点,O是l外一点,向量满足:记y=f(x).

(1)求函数y=f(x)的解析式:

(2)若对任意不等式恒成立,求实数a的取值范围:

(3)若关于x的方程f(x)=2x+b在(0,1]上恰有两个不同的实根,求实数b的取值范围.

正确答案

(1);(2);(3).

试题分析:(1)根据条件中以及A,B,C三点共线可得,从而求得y的解析式;(2)要使上恒成立,只需,通过求导判断的单调性即可求得上的最大值,从而得到a的取值范围;(3)题中方程等价于,因此要使方程有两个不同的实根,只需求得在(0,1]上的取值范围即可,通过求导判断单调性显然可以得到在(0,1]上的取值情况.

(1)

又∵A,B,C在同一直线上,∴,则

    4分

(2)①    5分

依题意知上恒成立,

∴h(x)在上是增函数,要使不等式①成立,当且仅当.    8分;

(3)方程即为变形为

    10分

列表写出 x,在[0,1]上的变化情况:

显然g(x)在(0,1]上的极小值也即为它的最小值.    12分

现在比较ln2与的大小;

∴要使原方程在(0,1]上恰有两个不同的实根,必须使

即实数b的取值范围为    14分.

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题型:简答题
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简答题

(14分)(2011•陕西)设f(x)=lnx,g(x)=f(x)+f′(x).

(Ⅰ)求g(x)的单调区间和最小值;

(Ⅱ)讨论g(x)与的大小关系;

(Ⅲ)求a的取值范围,使得g(a)﹣g(x)<对任意x>0成立.

正确答案

(Ⅰ)(0,1)是g(x)的单调减区间;(1,+∞)是g(x)的单调递增区间

(Ⅱ)

(Ⅲ)0<a<e

试题分析:(I)求导,并判断导数的符号确定函数的单调区间和极值、最值,即可求得结果;

(Ⅱ)通过函数的导数,利用函数的单调性,半径两个函数的大小关系即可.

(Ⅲ)利用(Ⅰ)的结论,转化不等式,求解即可.

解:(Ⅰ)由题设知f(x)=lnx,g(x)=lnx+

∴g'(x)=,令g′(x)=0得x=1,

当x∈(0,1)时,g′(x)<0,故(0,1)是g(x)的单调减区间.

当x∈(1,+∞)时,g′(x)>0,故(1,+∞)是g(x)的单调递增区间,

因此,x=1是g(x)的唯一值点,且为极小值点,

从而是最小值点,所以最小值为g(1)=1.

(II)

,则h'(x)=﹣

当x=1时,h(1)=0,即

当x∈(0,1)∪(1,+∞)时,h′(1)=0,

因此,h(x)在(0,+∞)内单调递减,

当0<x<1时,h(x)>h(1)=0,即

当x>1时,h(x)<h(1)=0,即

(III)由(I)知g(x)的最小值为1,

所以,g(a)﹣g(x)<,对任意x>0,成立⇔g(a)﹣1<

即Ina<1,从而得0<a<e.

点评:此题是个难题.主要考查导数等基础知识,考查推理论证能力和、运算求解能力,考查函数与方程思想,数形结合思想,化归和转化思想,分类与整合思想.其考查了同学们观察、推理以及创造性地分析问题、解决问题的能力.

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题型:简答题
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简答题

已知函数在(0,1)上单调递减.

(1)求a的取值范围;

(2)令,求在[1,2]上的最小值.

正确答案

(1)

(2) ①时, 有最小值

时 ,有最小值

时 ,有最小值

试题分析:(1) 先求导数得,

将函数上单调递减转化为上恒成立,由于

进一步转化为上恒成立,最后利用二次函数的图象和性质求出a的取值范围;

(2)结合第一问的结果可得

 

通过对的两个零点的大小关系的讨论,利用导数研究的单调性并求最小值.

试题解析:

解:(1)        1分

上单调递减,则上恒成立.

,只需上恒成立.        2分

于是                        4分

解得                              5分

(2) 

求导得=                    6分

 ,得 

                           7分

①若时,上成立,此时 上单调递增,有最小值                             9分

②若时 ,当时有 此时上单调递减,当 时有 ,此时上单调递增,有最小值                              2分

③若 即时 ,上成立,此时 上单调递减,有最小值.                        13分

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题型:简答题
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简答题

为实数,函数

(1)求的单调区间与极值;

(2)求证:当时,

正确答案

(1)上减,在上增;当时,取极小值(2)见解析

试题分析:本题考查函数的单调区间及极值的求法和不等式的证明,具体涉及到导数的性质、函数增减区间的判断、极值的计算和不等式性质的应用.

(1)由,知,令,得到

,列表讨论能求出f(x)的单调区间区间及极值.

(2)设,于是,由(1)知当a>ln2-1时,最小值为.于是对任意x∈R,都有,所以g(x)在单调递增.由此能够证明.

试题解析:(1)由,知,令,得到

,故上单调递增,在上单调递减,当时,

,即取极小值

(2)设函数,则,由(1)知的极小值也是最小值为,当时,,即在内,的最小值恒成立,即在单调递增,

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题型:简答题
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简答题

设函数f(x)=(x+1)ln x-2x.

(1)求函数的单调区间;

(2)设h(x)=f′(x)+,若h(x)>k(k∈Z)恒成立,求k的最大值.

正确答案

(1)在(0,+∞)上单调递增.(2)0

(1)函数的定义域为(0,+∞).

f′(x)=ln x-1,不妨令g(x)=ln x-1,g′(x)=

x>1 ,g′(x)>0,函数g(x)=f′(x)单调递增,又因为f′(x)>f′(1)=0,所以x>1,f′(x)>0,函数f(x)单调递增;

当0<x<1,g′(x)<0,g(x)=f′(x)单调递减,

又因为f′(x)>f′(1)=0,所以0<x<1,f′(x)>0.

函数f(x)单调递增.

所以函数yf(x)在(0,+∞)上单调递增.

(2)h(x)=ln x-1+h′(x)=,设φ(x)=xex-exx2φ′(x)=xex-2xx(ex-2),当x∈(0,ln 2),φ′(x)<0,函数φ(x)单调递减,

又因为φ(x)<φ(0)=-1<0,所以0<xh′(x)<0,函数h(x)单调递减.

x∈(ln 2,+∞),φ′(x)>0,函数φ(x)单调递增,又因为φ(x)>φ(ln 2)=2ln 2-2-(ln 2)2,又φ(1)=-1<0,φ(2)=e2-4>0,故存在x0∈(1,2),使得φ(x)=0,即x0ex0-ex0=0,在(0,x0)上,φ(x)<0,在(x0,+∞)上,φ(x)>0.

h(x)在(0,x0)上递减,在(x0,+∞)上递增.

所以有h(x)≥h(x0)=ln x0-1+,又,所以h(x)≥h(x0)=ln x0-1+=ln x0-1,不妨令M(x)=ln x-1,当x∈(1,2)时,M′(x)=.

M′(x)=>0恒成立,所以,M(x)是单增函数,又M(1)=0,M(2)=ln 2-<1,

所以有1>h(x0)=ln x0-1>0.

所以k≤0,所以k的最大值为0.

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