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题型:简答题
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简答题

已知函数.

(Ⅰ)当时,求曲线在点处的切线方程;

(Ⅱ)求的单调区间;

(Ⅲ)若在区间上恒成立,求实数的取值范围.

正确答案

(Ⅰ)切线方程为

(Ⅱ)当时,的单调增区间是,单调减区间是

时,的单调增区间是

时,的单调增区间是,单调减区间是.

(Ⅲ).

试题分析:(Ⅰ)切线的斜率,等于在切点的导函数值.

(Ⅱ)通过“求导数,求驻点,讨论各区间导数值的正负”,确定函数的单调区间。本题应特别注意讨论时的不同情况.

(Ⅲ)在区间上恒成立,只需在区间的最小值不大于0.

试题解析:(Ⅰ)因为,

所以,                                1分

,                                         3分

所以切线方程为.                                        4分

(Ⅱ),                5分

,                                      6分

时,在,在,

所以的单调增区间是,单调减区间是;         7分

时,在,所以的单调增区间是;   8分

时,在,在.

所以的单调增区间是,单调减区间是.         10分

(Ⅲ)由(Ⅱ)可知在区间上只可能有极小值点,

所以在区间上的最大值在区间的端点处取到,             12分

即有,

解得.                                14分

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简答题

已知函数若函数在x = 0处取得极值.

(1) 求实数的值;

(2) 若关于x的方程在区间[0,2]上恰有两个不同的实数根,求实数的取值范围;

(3)证明:对任意的正整数n,不等式都成立.

正确答案

(1);(2) ;(3)见解析.

试题分析:(1)先有已知条件写出的解析式,然后求导,根据导数与函数极值的关系得到,解得的值;(2)由构造函数,则上恰有两个不同的实数根等价于恰有两个不同实数根,对函数求导,根据函数的单调性与导数的关系找到函数的单调区间,再由零点的存在性定理得到,解不等式组即可;(3)证明不等式,即是证明,即.对函数求导,利用导数研究函数的单调性,找到其在区间上的最大值,则有成立,那么不等式得证.

试题解析:(1) 由题意知,   2分

时, 取得极值,∴,故,解得

经检验符合题意.                                                       4分

(2)由

 ,得,                          5分

上恰有两个不同的实数根等价于恰有两个不同实数根. ,         7分

时,,于是上单调递增;

时,,于是上单调递减.依题意有

,即, .9分

(3) 的定义域为,由(1)知

得, (舍去),                 11分

∴当时,单调递增;

时,单调递减.  ∴上的最大值.

,故 (当且仅当时,等号成立)  12分

对任意正整数,取得,

.                                            14分

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简答题

已知函数

(1)设,当m≥时,求g(x)在[]上的最大值;

(2)若上是单调减函数,求实数m的取值范围.

正确答案

(1) m≥时,g(x)max=2m-; (2) -1≤m<9.

(1)g(x)=.   

即m≥时,g′(x)≤0,g(x)在[,2]上单调递减,

∴g(x)max=g()=2m--ln2.                          

所以m≥时,g(x)max=2m-

(2)因为函数y=log[8-f(x)]在[1,+∞)上是单调减函数,则其导数在[1,+∞)上恒小于等于零.

所以

恒成立.                   

因为loge<0,所以在[1,+∞)恒成立.即在[1,+∞)恒成立.

因为在[1,+∞)上不恒成立,所以在[1,+∞)上恒成立.

在[1,+∞)上恒成立.         所以-1≤m<9.      

(本题也可用复合函数进行处理)

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简答题

已知函数f(x)=ax--3ln x,其中a为常数.

(1)当函数f(x)的图象在点处的切线的斜率为1时,求函数f(x)在上的最小值;

(2)若函数f(x)在区间(0,+∞)上既有极大值又有极小值,求a的取值范围;

(3)在(1)的条件下,过点P(1,-4)作函数F(x)=x2[f(x)+3lnx-3]图象的切线,试问这样的切线有几条?并求出这些切线方程.

正确答案

(1) 1-3ln 2   (2) 0    (3) 满足条件的切线只有一条,其方程为5x+y-1=0.

解:(1)由题可知f′=1,解得a=1,

故f(x)=x--3ln x,∴f′(x)=,

由f′(x)=0得x=2或x=1.

于是可得x∈的下表:

于是可得f(x)min="f(2)=1-3ln" 2.

(2)∵f′(x)=a+-= (x>0),

由题可得方程ax2-3x+2=0有两个不等的正实根,不妨设这两个根为x1、x2,

解得0.

(3)由(1)f(x)=x--3ln x,

故F(x)=x3-3x2-2x(x>0),F′(x)=3x2-6x-2(x>0).

设切点为T(x0,y0),由于点P在函数F(x)的图象上,

①当切点T不与点P(1,-4)重合,即当x0≠1时,由于切线过点P(1,-4),则=3-6x0-2,

所以-3-2x0+4=(x0-1)(3-6x0-2),

化简得-3+3x0-1=0,即(x0-1)3=0,

解得x0=1(舍去).

②当切点T与点P(1,-4)重合,即x0=1时,

则切线的斜率k=F′(1)=-5,

于是切线方程为5x+y-1=0.

综上所述,满足条件的切线只有一条,

其方程为5x+y-1=0.

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简答题

已知函数f(x)=ln ax (a≠0).

(1)求函数f(x)的单调区间及最值;

(2)求证:对于任意正整数n,均有1+(e为自然对数的底数);

(3)当a=1时,是否存在过点(1,-1)的直线与函数yf(x)的图象相切?若存在,有多少条?若不存在,请说明理由.

正确答案

(1)当a>0时,函数在(0,a)上是减函数,在(a,+∞)上是增函数,f(x)min=f(a)=ln a2,无最大值.当a<0时,函数在(-∞,a)上是减函数,在(a,0)上是增函数,f(x)minf(a)=ln a2,无最大值.(2)见解析(3)仅有一根

(1)由题意得f′(x)=.

a>0时,函数f(x)的定义域为(0,+∞),此时函数在(0,a)上是减函数,在(a,+∞)上是增函数,f(x)min=f(a)=ln a2,无最大值.

a<0时,函数f(x)的定义域为(-∞,0),此时函数在(-∞,a)上是减函数,在(a,0)上是增函数,f(x)minf(a)=ln a2,无最大值.

(2)取a=1,由(1)知f(x)=ln xf(1)=0,故≥1-ln x=ln

x=1,2,3,…,n,则1+.

(3)假设存在这样的切线,设其中一个切点为

T,∴切线方程为y+1=(x-1),将点T坐标代入得ln x0+1=,即ln x0-1=0,①

g(x)=ln x-1,则g′(x)=.

x>0,∴g(x)在区间(0,1),(2,+∞)上是增函数,在区间(1,2)上是减函数,

g(x)极大值g(1)=1>0,g(x)极小值g(2)=ln 2+>0.

g=ln+12-16-1=-ln 4-5<0.

注意到g(x)在其定义域上的单调性,知g(x)=0仅在内有且仅有一根,方程①有且仅有一解,故符合条件的切线仅有一条.

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简答题

(13分)已知函数

(1)若,求曲线在点处的切线方程;

(2)讨论函数的单调性.

正确答案

(1).

(2)当时,单调递减,在单调递增;当时, 单调递增,在单调递减;当时,单调递增;当时,单调递增,在单调递减;当时,单调递减,在单调递增。

试题分析:(1)通过求导数,确定得到切线的斜率,利用直线方程的点斜式,即得解.

(2)求导数,求驻点,得.分以下情况讨论.

1;2;3;4; 5等,明确函数的单调区间.

试题解析:(1)时,,所以所求切线方程为,即.

(2),令.

1当时,,所以单调递减,在单调递增;

2当时,,所以单调递增,在单调递减;

3当时,,所以单调递增;

4当时,,所以单调递增,在单调递减;

5当时,,所以单调递减,在单调递增。

综上,当时,单调递减,在单调递增;当时, 单调递增,在单调递减;当时,单调递增;当时,单调递增,在单调递减;当时,单调递减,在单调递增。

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简答题

设函数其中,曲线在点处的切线方程为

(I)确定的值;

(II)设曲线在点处的切线都过点(0,2).证明:当时,

(III)若过点(0,2)可作曲线的三条不同切线,求的取值范围.

正确答案

(I);(II)详见试题解析;(III)的取值范围是

试题分析:(I)根据导数的几何意义,首先对函数求导,可得,由已知:曲线在点处的切线方程为,从而可得的值及,又,故得;(II)先利用导数的几何意义,求出在点处的切线方程为,而点在切线上,所以,化简即得满足的方程为,下面利用反证法明当时,;(III)由(II)知,过点可作的三条切线,等价于方程有三个相异的实根,即等价于方程有三个相异的实根.构造函数,利用导数求函数的极大值、极小值,只要的极大值与极小值异号即可,解这个不等式组即可求得的取值范围.

试题解析:(I)由又由曲线处的切线方程为,得

(II)处的切线方程为,而点在切线上,所以,化简得,即满足的方程为

下面用反证法证明:假设处的切线都过点,则下列等式成立.

由(3)得

,故由(4)得,此时矛盾,

(III)由(II)知,过点可作的三条切线,等价于方程有三个相异的实根,即等价于方程有三个相异的实根.

,则,由于,故有

 的单调性知:要使有三个相异的实根,当且仅当<0,

的取值范围是

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简答题

己知函数 .

(I)求的极大值和极小值;

(II)当时,恒成立,求的取值范围.

正确答案

(I)的极大值为的极小值为.(II)的取值范围是.

试题分析:(I) 易知函数定义域为,在上讨论的极值先求导,列出的正负表,再根据函数的单调性和极值与倒数的关系即可求出极值.

(II) 本题是不等式恒成立求参数范围问题,一般思路是化简-分类讨论,但本题中化简后为,如果用换元后为讨论起来更简单.分别讨论时,化简为;‚时,恒成立;‚时化简为三种情况,运用均值不等式求出范围即可.

试题解析:(I) 函数,知定义域为,.

所以的变化情况如下:

所以的极大值为的极小值为.

(II) 当时,恒成立,化简为,令

,代入化简为.当时,即等价于

,当且仅当时,即等号成立.所以的取子范围是;‚当时,即,不等式恒成立;ƒ当时,即

等价于,当且仅当时,即等号成立.所以的取子范围是;综上的取值范围是.

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简答题

已知函数.

(Ⅰ)求的单调区间和极值;

(Ⅱ)当时,不等式恒成立,求的范围.

正确答案

(Ⅰ)函数的单调递减区间,递增区间,极小值为,无极大值;(Ⅱ)的范围是

试题分析:(Ⅰ)求的单调区间和极值,研究单调性和极值问题,往往与导数有关,特别是极值,只能利用导数求得,故先对求导,得,令,解得,从而得递增区间,同样方法可得递减区间为,进而得极值;(Ⅱ)当时,不等式恒成立,求的范围,属于恒成立问题,解这一类题,常常采用含有参数的放到不等式的一边,不含参数(即含)的放到不等式的另一边,转化为函数的最值问题,故原不等式可化为,只需求出上的最大值即可,因含有,可通过求导来求,令可得,得,故最大,最大值为,从而得的范围.

试题解析:(Ⅰ)函数的单调递减区间,递增区间.极小值为,无极大值;

(Ⅱ)原不等式可化为:,令可得,令,可得上恒小于等于零,所以函数g(x)= 在(0,1)上递增,在(1,+)递减,所以函数g(x)在上有最大值g(1)=2-e,所求的范围是

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简答题

已知函数(e为自然对数的底数)

(1)求函数的单调区间;

(2)设函数,存在实数,使得成立,求实数的取值范围

正确答案

(1)上单调递增,在上单调递减;(2) 

试题分析:(1)求导得,根据导数的符号即可求出的单调区间(2)如果存在,使得成立,那么 由题设得,求导得 由于含有参数,故分情况讨论,分别求出的最大值和最小值如何分类呢?由,又由于 故以0、1为界分类 当时,上单调递减;当时,上单调递增以上两种情况都很容易求得的范围当时,上单调递减,上单调递增,所以最大值为中的较大者,最小值为,一般情况下再分类是比较这两者的大小,但,由(1)可知,而,显然,所以无解

试题解析:(1)∵函数的定义域为R,                   2分

∴当时,,当时,

上单调递增,在上单调递减   4分

(2)假设存在,使得成立,则

           6分

时,上单调递减,∴,即

8分

②当时,上单调递增,∴,即

10分

③当时,

上单调递减,

上单调递增,

所以,即―――――――― 

由(1)知,上单调递减,

,而,所以不等式无解

综上所述,存在,使得命题成立 12分

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