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题型:简答题
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简答题

已知函数

(1)求的单调区间;

(2)当时,判断的大小,并说明理由;

(3)求证:当时,关于的方程:在区间上总有两个不同的解.

正确答案

(1)的单调递增区间为,单调递减区间为

(2)当时,

(3)构造函数,然后借助于在区间分别存在零点,又由二次函数的单调性可知最多在两个零点,进而得到结论。

试题分析:(1)

时可解得,或

时可解得

所以函数的单调递增区间为

单调递减区间为                         3分

(2)当时,因为单调递增,所以

时,因为单减,在单增,所能取得的最小值为,所以当时,

综上可知:当时,.                   7分

(3)

考虑函数

所以在区间分别存在零点,又由二次函数的单调性可知:最多存在两个零点,所以关于的方程:在区间上总有两个不同的解                                  10分

点评:考查了导数在研究函数中的运用,以及利用函数与方程的思想的综合运用,属于难度题。

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题型:简答题
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简答题

已知函数的导函数为偶函数,且曲线在点处的切线的斜率为.

(1)确定的值;

(2)若,判断的单调性;

(3)若有极值,求的取值范围.

正确答案

(1);(2)增函数;(3).

试题分析:(1)由

因为是偶函数,所以,又曲线在点处的切线的斜率为,所以有,利用以上两条件列方程组可解的值;

(2)由(1),,当时,利用的符号判断的单调性;

(3)要使函数有极值,必须有零点,由于,所以可以对的取值分类讨论,得到时满足条件的的取值范围.

解:(1)对求导得,由为偶函数,知

,因,所以

,故.

(2)当时,,那么

上为增函数.

(3)由(1)知,而,当时等号成立.

下面分三种情况进行讨论.

时,对任意,此时无极值;

时,对任意,此时无极值;

时,令,注意到方程有两根,

有两个根.

时,;又当时,从而处取得极小值.

综上,若有极值,则的取值范围为.

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题型:简答题
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简答题

已知函数,其中且m为常数.

(1)试判断当时函数在区间上的单调性,并证明;

(2)设函数处取得极值,求的值,并讨论函数的单调性.

正确答案

(1)在区间上为增函数,证明见解析;(2)上单调递减,在单调递增.

试题分析:(1)首先求导函数,然后根据区间判断的符号即可证明;(2)利用函数的极值点是导函数的零点通过建立方程可求得的值,然后再通过判断的符号确定单调区间.

(1)当时,,求导数得:

∵当时,,∴ ,

∴当时函数在区间上为增函数.

(2)求导数得:

的极值点得,∴

于是,定义域为

显然函数上单调递增,且

因此当时,时,

所以上单调递减,在单调递增.

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题型:简答题
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简答题

已知函数,当时,.

(1)若函数在区间上存在极值点,求实数a的取值范围;

(2)如果当时,不等式恒成立,求实数k的取值范围;

(3)试证明:.

正确答案

(1);(2);(3)证明过程详见解析.

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、利用导数求函数的极值与最值等数学知识,考查学生分析问题解决问题的能力、转化能力和计算能力.第一问,先对求导,利用判断函数的单调区间,利用单调性的变化,判断有无极值;第二问,将已知的恒成立问题转化为,即转化为求函数的最小值问题,利用导数判断的单调性,求出最小值;第三问,利用第二问的结论进行变形,得到类似所证结论的表达式,通过式子的累加得到所证结论.

试题解析:(1)当x>0时,,有

所以在(0,1)上单调递增,在上单调递减,

函数处取得唯一的极值.由题意,且,解得

所求实数的取值范围为.              4分

(2)当时,   5分

,由题意,上恒成立

   6分

,则,当且仅当时取等号.

所以上单调递增,.   8分

因此,   上单调递增,

所以.所求实数的取值范围为      9分

(3)由(2),当时,即,即.   10分

从而.             12分

,得

 将以上不等式两端分别相加,得

          14分

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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=处取得极值.

(1)求实数的值;

(2) 若关于的方程上恰有两个不相等的实数根,求实数的取值范围;

(3) 证明:.参考数据:

正确答案

解(1),由题意得,的一个极值点,

,即 ……  ………1分

(2) 由(1)得,∴

变化时,的变化情况如下表:

时,

∵方程上恰有两个不相等的实数根,

(3)∵

,则

时,函数上是减函数,

∴当时,

∴原不等式成立.

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题型:填空题
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填空题

已知函数

(1)讨论f(x)在区间(0,1)上的单调性;

(2)当a∈[3,+∞)时,曲线上总存在相异的两点,使得曲线在点P,Q处的切线互相平行,求证:

正确答案

(1)见解析;

(2)见解析;

(1)由已知

因为,所以,且所以在区间;在区间

故在单调递减,在单调递增.

(2)证明:由题意可得,当a∈[3,+∞)时,(,且)即因为,且,所以恒成立.

,所以

整理得,a∈[3,+∞)

,因为a∈[3,+∞)

所以在[3,+∞)上单调递减,即在[3,+∞)上的最大值为,所以

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题型:简答题
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简答题

已知函数的图象与的图象关于直线对称。

(Ⅰ)若直线的图像相切, 求实数的值;

(Ⅱ)判断曲线与曲线公共点的个数.

(Ⅲ)设,比较的大小, 并说明理由.

正确答案

(Ⅰ)(Ⅱ)唯一公共点(Ⅲ)

(Ⅰ) 由题意知. ……………1分,设直线相切与点 。∴……………4分

(Ⅱ)证明曲线与曲线有唯一公共点,过程如下。

∴曲线与曲线只有唯一公共点.……………8分

(Ⅲ) 解法一:∵

……………9分

,且

,∴

 ……………14分

解法二:……………9分

为主元,并将其视为,构造函数,则

,且……………10分

,∴上单调递增,

∴当,∴上单调递增,

∴当时,……………10分

 ……………14分

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题型:简答题
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简答题

已知函数.

(Ⅰ)若,求在点处的切线方程;

(Ⅱ)求函数的极值点;

(Ⅲ)若恒成立,求的取值范围.

正确答案

(Ⅰ);(Ⅱ)当时,的极小值点为,极大值点为;当时,的极小值点为;当时,的极小值点为;(Ⅲ).

试题分析:(Ⅰ)时,,先求切线斜率,又切点为,利用直线的点斜式方程求出直线方程;(Ⅱ)极值点即定义域内导数为0的根,且在其两侧导数值异号,首先求得定义域为,再去绝对号,分为两种情况,其次分别求的根并与定义域比较,将定义域外的舍去,并结合图象判断其两侧导数符号,进而求极值点;(Ⅲ),当时,显然成立;当时,,当时,去绝对号得恒成立或恒成立,转换为求右侧函数的最值处理.

试题解析:的定义域为.

(Ⅰ)若,则,此时.因为,所以,所以切线方程为,即.

(Ⅱ)由于.

⑴ 当时,

,得(舍去),

且当时,;当时,

所以上单调递减,在上单调递增,的极小值点为.

⑵ 当时,.

① 当时,,令,得,(舍去).

,即,则,所以上单调递增;

,即, 则当时,;当时,,所以在区间上是单调递减,在上单调递增,的极小值点为.

② 当时,.

,得,记

,即时,,所以上单调递减;

,即时,则由

时,;当时,;当时,

所以在区间上单调递减,在上单调递增;在上单调递减.

综上所述,当时,的极小值点为,极大值点为

时,的极小值点为

时,的极小值点为.

(Ⅲ)函数的定义域为.由,可得…(*)

(ⅰ)当时,,不等式(*)恒成立;

(ⅱ)当时,,即,所以

(ⅲ)当时,不等式(*)恒成立等价于恒成立或恒成立.

,则.令,则,

,所以,即

因此上是减函数,所以上无最小值,

所以不可能恒成立.

,则,因此上是减函数,

所以,所以.又因为,所以.

综上所述,满足条件的的取值范围是.

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题型:简答题
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简答题

已知函数(1)若,求函数的极值;

(2)若函数上单调递减,求实数的取值范围;

(3)在函数的图象上是否存在不同的两点,使线段的中点的横坐标与直线的斜率之间满足?若存在,求出;若不存在,请说明理由.

正确答案

(1)极大值为0,无极小值;(2);(3)不存在.

试题分析:(1)先求函数定义域,然后求导,判断单调性,根据单调性求极值;(2)因为函数上单调递减,所以恒成立,得到,下面只需求出

的最大值就行;(3)先假设存在,设出点得到,判断方程无根,所以不存在两点.

试题解析:(1)的定义域为                  1分

,                2分

单调递增;

单调递减,       3分

时,取得极大值,无极小值。           4分

(2)

若函数上单调递减,

恒成立             5分

,只需      6分

时,,则,   7分

的取值范围为             8分

(3)假设存在,不妨设

         9分

                10分

,整理得   11分

, 12分,

上单调递增,               13分

,故

∴不存在符合题意的两点。          14分.

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题型:简答题
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简答题

已知函数.

(1当 时, 与)在定义域上单调性相反,求的 的最小值。

(2)当时,求证:存在,使的三个不同的实数解,且对任意都有.

正确答案

(1) 1,(2)详见解析.

试题分析:(1)利用导数求函数单调性,注意考虑函数定义域. 两个函数的单调性可以从可以确定的函数入手.因为时,;当时,恒成立,所以,恒成立,所以,上为增函数。根据在定义域上单调性相反得,上为减函数,所以恒成立,即:,所以因为,当且仅当时,取最大值.所以,此时的最小值是,-(2)运用函数与方程思想,方程有三个不同的解,实质就是函数有三个不同的交点 ,由图像可知在极大值与极小值之间. 证明不等式,需从结构出发,利用条件消去a,b,将其转化为一元函数:,从而根据函数单调性,证明不等式.

解析:(1)因为        2分。

时,;当时,恒成立,

所以,恒成立,所以,上为增函数。

根据在定义域上单调性相反得,上为减函数,所以恒成立,即:,所以因为,当且仅当时,取最大值.所以,此时的最小值是,      6分

(2)因为时,,且一元二次方程,所以有两个不相等的实根     8分

时,为增函数;

时,为减函数;

时,为增函数;

所以当时,一定有3个不相等的实根

分别在内,不妨设,因为,所以

所以

所以

,令,则

由(1)知上为减函数,又

所以当,又

所以       16分

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