- 导数在研究函数中的应用
- 共24261题
已知函数 .
(1)讨论函数的单调性;
(2)当时,
恒成立,求实数
的取值范围;
(3)证明:.
正确答案
解:(1)的定义域为(0,+∞),
…2分
当时,
>0,故
在(0,+∞)单调递增;
当时,
<0,故
在(0,+∞)单调递减;……………4分
当-1<<0时,令
=0,解得
.
则当时,
>0;
时,
<0.
故在
单调递增,在
单调递减. …………6分
(2)因为,所以
当时,
恒成立
令,则
,
……………8分
因为,由
得
,
且当时,
;当
时,
.
所以在
上递增,在
上递减.所以
,
故 ……………………10分
(3)由(2)知当时,有
,当
时,
即
,
令,则
,即
…………12分
所以,
,…,
,
相加得
而
所以,
.……………………14分
略
已知函数
(I)求的单调区间;
(II)若函数的图象上存在一点
为切点的切线的斜率
成立,求实数a的最大值
正确答案
略
设命题P:函数在区间[-1,1]上单调递减;
命题q:函数的定义域为R.若命题p或q为假命题,求
的取值范围.
正确答案
或
试题分析:利用导数求出命题为真时
的取值集合
,利用二次函 数的知识求出命题
为真时
的取值集合
,由命题p或q为假命题知,命题
、
均为假命题,所以
的取值集合为
试题解析:解:因为
所以
函数在区间[-1,1]上单调递减
所以
即
因为当时,
,
所以,
因为函数的定义域为R
所以,在
上恒成立
所以有, ,解得:
,即
由于命题p或q为假命题,所以命题、
均为假命题,
所以的取值集合为
=
=
已知函数,
,其中
.
(Ⅰ)讨论的单调性;
(Ⅱ)若在其定义域内为增函数,求正实数
的取值范围;
(Ⅲ)设函数,当
时,若
,
,总有
成立,求实数
的取值范围.
正确答案
(1)见解析;(2);(3)
.
试题分析:(1)求出,然后根据
的符号讨论
的单调性;(2)求出
,然后将条件转化为
,
.然后分离参数得到
,然后用基本不等式求得
即可得到
的取值范围;(3)将“若
,
,总有
成立”转化成“
在
上的最大值不小于
在
上的最大值”即可求得
的取值范围.
试题解析:(1)的定义域为
,且
,
①当 时,
,
在
上单调递增;
②当 时,由
,得
;由
,得
;
故 在
上单调递减,在
上单调递增.
(2) ,
的定义域为
.
.
因为 在其定义域内为增函数,所以
,
.
.
而 ,当且仅当
时取等号,所以
.
(3)当 时,
,
.
由 得
或
.
当 时,
;当
时,
.
所以在 上,
.
而“,
,总有
成立”等价于“
在
上的最大值不小于
在
上的最大值”.
而 在
上的最大值为
,
所以有.
所以实数的取值范围是
.
已知函数有极小值
.
(Ⅰ)求实数的值;
(Ⅱ)若,且
对任意
恒成立,求
的最大值为.
正确答案
(Ⅰ); (Ⅱ)
.
试题分析:(Ⅰ)利用导数等于零的点为极值点求出,注意复合函数求导方法,防止出错;
(Ⅱ)当时,令
,然后求
得最小值,只有
小于
的最小值就满足题意,然后根据
求出最大值.
试题解析:(Ⅰ),令
,令
故的极小值为
,得
. 6分
(Ⅱ)当时,令
,
,
令,
,故
在
上是增函数
由于,
存在
,使得
.
则,知
为减函数;
,知
为增函数.
,
,又
所以
12分
已知函数.
(Ⅰ)求函数的单调区间,并判断函数的奇偶性;
(Ⅱ)若不等式的解集是集合
的子集,求实数
的取值范围.
正确答案
(Ⅰ) 在
上是单调增函数,在
上是单调减函数、偶函数
(Ⅱ)
(Ⅰ),
当时,
∴在
上是单调增函数,在
上是单调减函数………………………5分
由
∴为
上的偶函数………………………3分
(Ⅱ)由
从而不等式等价于:…………………………………………………7分
又不等式的解集为的子集,
故,∴
即…………………………………………………………………8分
当△<0时,不等式的解集为空集,满足条件,即
成立;
当△=0时,
,此时
成立;
当△>0时,
,
设,则
此时有:………………………………………………………12分
已知函数,
,设
.
(Ⅰ)当时,求函数
的单调区间;
(Ⅱ)若以函数图象上任意一点
为切点的切线斜率
恒成立,求实数
的最小值.
正确答案
(I)可得
在区间
上单调递增,
得
在
上单调递减
(II)实数的最小值为
(Ⅰ)由已知可得,函数的定义域为
则
由可得
在区间
上单调递增,
得
在
上单调递减 ……6分
(Ⅱ)由题意可知对任意
恒成立
即有对任意
恒成立,即
令
则,即实数
的最小值为
; ……14分
(本小题满分12分)已知函数,
.
(1)当时,求函数
的单调区间和极值;
(2)若恒成立,求实数
的值.
正确答案
(1)函数的减区间为
,增区间为
,极小值为
,无极大值;(2)
.
试题分析:本题综合考察函数与导数及运用导数求单调区间、极值、最值等数学知识和方法,突出考查综合运用数学知识和方法分析问题、解决问题的能力.第一问,将代入,先得到
的表达式,注意到定义域中
,对
求导,根据
,判断出
的单调增区间,
,判断出
的单调减区间,通过单调性判断出极值的位置,求出极值;第二问,先将
恒成立转化为
恒成立,所以整个这一问只需证明
即可,对
求导,由于
,所以须讨论
的正负,当
时,
,所以判断出
在
上为增函数,但是
,所以当
时,
不符合题意,当
时,判断出
在
上为减函数,
上为增函数,但是
,必须证明出
,所以再构造新函数
,判断
函数的最值,只有
时符合
.
试题解析:⑴解:注意到函数的定义域为
,
,
当时,
, 2分
若,则
;若
,则
.
所以是
上的减函数,是
上的增函数,
故,
故函数的减区间为
,增区间为
,极小值为
,无极大值.---5分
⑵解:由⑴知,
当时,
对
恒成立,所以
是
上的增函数,
注意到,所以
时,
不合题意. 7分
当时,若
,
;若
,
.
所以是
上的减函数,是
上的增函数,
故只需. 9分
令,
,
当时,
; 当
时,
.
所以是
上的增函数,是
上的减函数.
故当且仅当
时等号成立.
所以当且仅当时,
成立,即
为所求. 12分
函数在区间
上恰有一个零点,则实数
的取值范围是_____.
正确答案
.
试题分析:根据题意,当
时,
,
为减函数;当
时,
,
为增函数,若函数在区间
上恰有一个零点,则
,即
;当
时,
,
,综上
.
已知函数的定义域为
,部分对应值如下表,
的导函数
的图象如图所示.下列关于
的命题:
①函数的极大值点为
,
;
②函数在
上是减函数;
③如果当时,
的最大值是2,那么
的最大值为4;
④当时,函数
有
个零点;
⑤函数的零点个数可能为0、1、2、3、4个.
其中正确命题的序号是 .
正确答案
①②⑤.
试题分析:由图像可知当时,
,
为增函数;当
时,
,
为减函数;当
时,
,
为增函数;当
时,
,
为减函数,则易知函数
的极大值点为0,4;函数
在
上是减函数;如果当
时,
的最大值是2,那么
的最大值为5;因为
的值不知为多少,所以当
时,函数
不一定有
个零点;当
大小不知时,函数
的零点个数可能为0、1、2、3、4个.
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