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题型:简答题
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简答题

已知函数.

(1)试判断函数的单调性;  

(2)设,求上的最大值;

(3)试证明:对任意,不等式都成立(其中是自然对数的底数).

正确答案

(1)函数上单调递增,在上单调递减;

(2)上的最大值为

(3) 证明过程详见试题解析.

试题分析:(1)先对函数求导,令导函数为0,即可求得函数在上单调递增,在上单调递减. (2)结合函数的单调性,分时,时,三种情况进行讨论,即可求上的最大值;(3) 把证明过程转化为恒成立问题即可.

试题解析:(1)解:(1)函数的定义域是.由已知

,得

因为当时,;当时,

所以函数上单调递增,在上单调递减.

(2)由(1)可知当,即时,上单调递增,所以

时,上单调递减,所以

,即时,

综上所述,

(3)由(1)知当.所以在时恒有,即,当且仅当时等号成立.因此对任意恒有.因为,所以,即.因此对任意,不等式

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简答题

正确答案

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简答题

已知函数,曲线在点处的切线方程为

(1)求的值;

(2)如果当,且时,,求的取值范围。

正确答案

(1)   (2)(-,0]

(1)

由于直线的斜率为,且过点,故

解得

(2)由(1)知,所以

考虑函数,则

(i)设,由知,当时,,h(x)递减。而故当时,,可得

当x(1,+)时,h(x)<0,可得 h(x)>0

从而当x>0,且x1时,f(x)-(+)>0,即f(x)>+.

(ii)设0=的图像开口向下,且,对称轴x=.当x(1,)时,(k-1)(x2 +1)+2x>0,故 (x)>0,而h(1)=0,故当x(1,)时,h(x)>0,可得h(x)<0,与题设矛盾。

(iii)设k1.此时(x)>0,而h(1)=0,故当x(1,+)时,h(x)>0,可得 h(x)<0,与题设矛盾。

综合得,k的取值范围为(-,0]

点评:求参数的范围一般用离参法,然后用导数求出最值进行求解。若求导后不易得到极值点,可二次求导,还不行时,就要使用参数讨论法了。即以参数为分类标准,看是否符合题意。求的答案。此题用的便是后者。

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简答题

已知函数

(Ⅰ)若函数上不是单调函数,求实数的取值范围;

(Ⅱ)当时,讨论函数的零点个数.

正确答案

(Ⅰ)(Ⅱ)只有一个零点

(Ⅰ),由题意知方程有两个不同的实数解,,解得.因此,实数的取值范围是.--------6分

(Ⅱ).--------7分

因为,所以,故上是增函数,---------9分

因此在内存在唯一的实数,使得,--------------11分

因为上市增函数,所以在内存在唯一的实数,使得

的变化情况如下表:

由上表可知,,又

的大致图象右图所示:

所以函数内只有一个零点.--------15分

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简答题

已知函数

(1)求证:时,恒成立;

(2)当时,求的单调区间.

正确答案

(1)详见试题解析;(2)时,的单调递增区间为,单调递减区间为时,的单调递增区间为,单调递减区间为时,的单调递减区间为,无单调增区间.

试题分析:(1)当时,,根据求函数极值的一般步骤,先求函数的定义域,再求导数,解的方程,得可能的极值点,进一步得函数的单调性,最后得的最小值,从而证得恒成立;(2)当时,先求的导数:,根据表达式的结构特征,分子为,故只需分几种情况,分别求函数的单调区间.

试题解析:(1)当时,,令,解得:.当时,上单调递减; 当时,上单调递增,∴

所以,.                            5分

(2)的定义域为

①当时,,此时在区间上单调递增,在上单调递减;

②当时,.令,解得:

ⅰ)当时,,令,解得:.令,解得:,此时在区间上单调递增,在上单调递减.

ⅱ)当时,,此时在区间上单调递减.

综上,时,的单调递增区间为,单调递减区间为时,的单调递增区间为,单调递减区间为时,的单调递减区间为,无单调增区间.                              13分

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简答题

已知函数f(x)=ex,a,bR,且a>0.

⑴若a=2,b=1,求函数f(x)的极值;

⑵设g(x)=a(x-1)ex-f(x).

①当a=1时,对任意x (0,+∞),都有g(x)≥1成立,求b的最大值;

②设g′(x)为g(x)的导函数.若存在x>1,使g(x)+g′(x)=0成立,求的取值范围.

正确答案

⑴f (x)的极大值是f (-1)=e-1,f (x)的极小值是f ()=4;⑵① -1-e-1 ;②(-1,+∞).

试题分析: ⑴由 a=2,b=1得,f (x)=(2+)ex, 定义域为(-∞,0)∪(0,+∞);从而可求得 f ′(x)=ex, 令f ′(x)=0,得x1=-1,x2,列表可求得f (x)的极值.

⑵①当a=1时,g (x)=(x--2)ex,由已知得不等式g (x)≥1在x∈(0,+∞)上恒成立,即b≤x2-2x-在x∈(0,+∞)上恒成立,从而b≤(x2-2x-)min x∈(0,+∞),令h(x)=x2-2x-(x>0)利用函数导数求出h(x)的最小值即可.

②由于g (x)=(ax--2a)ex,所以g ′(x)=(+ax--a)ex; 由g (x)+g ′(x)=0,得(ax--2a)ex+(+ax--a)ex=0,整理得2ax3-3ax2-2bx+b=0.

存在x>1,使g (x)+g ′(x)=0成立,等价于存在x>1,2ax3-3ax2-2bx+b=0成立.

注意到a>0,所以(x>1);设u(x)=(x>1),则问题等价于的最小值(或下确界),利用函数导数可判断u(x)在上的单调性可求得从而可得的取值范围为(-1,+∞).

试题解析:⑴当a=2,b=1时,f (x)=(2+)ex,定义域为(-∞,0)∪(0,+∞).

所以f ′(x)=ex.令f ′(x)=0,得x1=-1,x2,列表

 

由表知f (x)的极大值是f (-1)=e-1,f (x)的极小值是f ()=4

⑵① 因为g (x)=(ax-a)ex-f (x)=(ax--2a)ex,当a=1时,g (x)=(x--2)ex

因为g (x)≥1在x∈(0,+∞)上恒成立,所以b≤x2-2x-在x∈(0,+∞)上恒成立.

记h(x)=x2-2x-(x>0),则h′(x)=

当0<x<1时,h′(x)<0,h(x)在(0,1)上是减函数;

当x>1时,h′(x)>0,h(x)在(1,+∞)上是增函数.

所以h(x)min=h(1)=-1-e-1.所以b的最大值为-1-e-1

②因为g (x)=(ax--2a)ex,所以g ′(x)=(+ax--a)ex

由g (x)+g ′(x)=0,得(ax--2a)ex+(+ax--a)ex=0,整理得2ax3-3ax2-2bx+b=0.

存在x>1,使g (x)+g ′(x)=0成立,等价于存在x>1,2ax3-3ax2-2bx+b=0成立.

因为a>0,所以.设u(x)=(x>1),则u′(x)=

因为x>1,u′(x)>0恒成立,所以u(x)在(1,+∞)是增函数,所以u(x)>u(1)=-1,

所以>-1,即的取值范围为(-1,+∞).

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简答题

已知f(x)=ex-t(x+1).

(1)若f(x)≥0对一切正实数x恒成立,求t的取值范围;

(2)设,且A(x1,y1)、B(x2,y2)(x1≠x2)是曲线y=g(x)上任意两点,若对任意的t≤-1,直线AB的斜率恒大于常数m,求m的取值范围;

(3)求证:(n∈N*).

正确答案

(1);(2);(3)详见解析.

试题分析:(1)对函数求导数,分离变量得,再设,用导数法判断的单调性、极值,从而求出的取值范围;(2)设x1、x2是任意的两实数,且x12

,则,构造函数,则函数上是增函数,即恒成立,即对任意的t≤-1,x∈R,恒成立,再用均值不等式求的最小值,从而求得;(3)由(1)知,,得,令,放缩得,把

,则

,则

用导数法

(1)(x>0)恒成立.

(x≥0),则

单调递增,(x=1时取等号),

∴t≤1         4分.

(2)设x1、x2是任意的两实数,且x12

,故

,则F(x)在R上单增,(7分)

恒成立.

即对任意的t≤-1,x∈R,恒成立.

故m<3.(9分)

(3)由(1)知,

,则

(n∈N*).(14分)

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简答题

已知函数

(1)若的极大值为,求实数的值;

(2)若对任意,都有恒成立,求实数的取值范围;

(3)若函数f(x)满足:在定义域内存在实数x0,使f(x0+k)= f(x0)+ f(k)(k为常数),则称“f(x)关于k可线性分解”. 设,若关于实数a 可线性分解,求取值范围.

正确答案

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

试题分析:本题主要考查导数的运算、利用导数判断函数的单调性、利用导数求函数的极值和最值等基础知识,考查学生的分析问题解决问题的能力、转化能力、计算能力.第一问,利用导数求出极值,令极值为,解方程得b的值,先对求导,利用“为递增函数,为递减函数”判断函数单调性,利用单调性判断极大值为;第二问,将“对任意,都有恒成立”转化为“”,令,利用导数求的最小值;第三问,先利用已知得到的解析式,代入到已知的f(x0+k)= f(x0)+ f(k)中,得到方程,根据函数定义域,得.

(1)由,得

,得.                    2分

变化时,的变化如下表:

 

所以的极大值为=

.                            4分

(2)由,得

,且等号不能同时取,

,即 

恒成立,即              6分

,求导得,

时,,从而

上为增函数,

.                         9分

(3)证明:

由已知,存在,使关于实数a 可线性分解,则

即:     10分

                   12分

 

因为 所以                    14分

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简答题

已知函数均为正常数),设函数处有极值.

(1)若对任意的,不等式总成立,求实数的取值范围;

(2)若函数在区间上单调递增,求实数的取值范围.

正确答案

(1);(2).

试题分析:本题主要考查导数的应用、不等式、三角函数等基础知识,考查思维能力、运算能力、分析问题与解决问题的能力,考查函数思想、转化思想等数学思想方法.第一问,对求导,因为有极值,所以的根,列出表达式,求出,不等式恒成立等价于恒成立,所以下面的主要任务是求的最大值,对求导,利用三角公式化简,求的最值,判断的正负,从而判断的单调性,求出最大值;第二问,由单调递增,所以解出的取值范围,由已知上单调递增,所以得出,利用子集关系列出不等式组,解出.

试题解析:∵,∴

由题意,得,解得.     2分

(1)不等式等价于对于一切恒成立.      4分

     5分

,∴,∴,∴

,从而上是减函数.

,于是,故的取值范围是.     6分

(2),由,得,即

.     7分

∵函数在区间上单调递增,

则有,     9分

∴只有时,适合题意,故的取值范围为.     12分

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简答题

某公司经销某种产品,每件产品的成本为6元,预计当每件产品的售价为元()时,一年的销售量为万件。

(1)求公司一年的利润y(万元)与每件产品的售价x的函数关系;

(2)当每件产品的售价为多少时,公司的一年的利润y最大,求出y最大值.

正确答案

(1) (),(2),y=27

试题分析:(1)一年的利润为一年的销售量与每件产品的利润的乘积,而每件产品的利润为每件产品的售价与每件产品的成本之差.所以.注意函数解析式必须明确函数定义域.(2)由于函数是三次函数,所以利用导数求最值. 因为,所以由0得,因此当时y为增函数,当时y为减函数,又,当时y为减函数,∴当时,(万元)

(1) ()   6分

(2)                    8分

0,          10分

时y为增函数,当时y为减函数    12分

,当时y为减函数

∴当时,(万元)          14分

答:当每件产品的售价为9元时,一年的利润最大为27万元。      15分

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