- 导数在研究函数中的应用
- 共24261题
设函数(
)
(1)求曲线在点(0,f(0))处的切线方程;
(2)求函数的单调区间;
(3)若函数在区间(-1,1)内单调递增,求
的取值范围
正确答案
⑴因为,
,所以曲线
在点
处的切线方程为
;
⑵,由
得
若,则当
时,
,函数
单调递减;
当时,
,函数
单调递增;
若,则当
时,
,函数
单调递增;;
当时,
,函数
单调递减
⑶由⑵知,若,则当且仅当
,即
时,函数
在区间
内单调递增;
若,则当且仅当
,即
时,函数
在区间
内单调递增;
综上所述,函数在区间
内单调递增时,
的取值范围为
.
⑴利用导数的几何意义可求函数在点(0,f(0))处的切线方程;
⑵利用导数的正负求出函数的单调区间;⑶函数在区间(-1,1)内单调递增,说明
在区间(-1,1)内恒成立.
(本小题满分12分)已知函数,
.
(I)证明:当时,函数
在其定义域内为单调函数;(II)若函数
的图象在点(1,
)处的切线斜率为0,且当
时,
≥
在
上恒成立,求实数a的取值范围.
正确答案
(II) ≤1
(I) 易知f(x)的定义域为,
.当k=0时,
,故f(x)在
内单调递减;当k∈
时,
,故f(x)在
内单调递增;当k∈
时,令
,则
,其对称轴
, ∴
在
内单调递减,则
,故f(x)在
内单调递减.综上所述, 当
时, 函数
在其定义域内为单调函数.
(II)由题意知,,∴k=1,故
,
,∴
,
.易知x∈(0,1)时,
, ∴h(x)在
上有最小值h(1)=1.令
,则
,由
,∴
在
上恒成立,即
在
上单调递增, 其最大值为
.依题意得:1≥
, ∴
≤1. 又
, 故
≤1.
(本小题14分)
已知函数
.
(Ⅰ)若,求曲线
在
处切线的斜率;
(Ⅱ)求的单调区间;
(Ⅲ)设,若对任意
,均存在
,使得
,求
的取值范围。
正确答案
解:(Ⅰ)由已知,……………………………………………………(2分)
.
故曲线在
处切线的斜率为
.…………………………………(4分)
(Ⅱ).……………………………………………………(5分)
①当时,由于
,故
,
所以,的单调递增区间为
.………………………………………(6分)
②当时,由
,得
.
在区间上,
,在区间
上
,
所以,函数的单调递增区间为
,单调递减区间为
.………(8分)
(Ⅲ)由已知,转化为.…………………………………………………(9分)
……………………………………………………………………………(10分)
由(Ⅱ)知,当时,
在
上单调递增,值域为
,故不符合题意.
(或者举出反例:存在,故不符合题意.)……………………(11分)
当时,
在
上单调递增,在
上单调递减,
故的极大值即为最大值,
,…………(13分)
所以,
解得. ………………………………………………………………………(14分)
略
(本题满分12分)已知函数(1)求
在区间
上的最大值
; (2)若方程
有且只有三个不同的实根,求实数
的取值范围.
正确答案
(Ⅰ) (Ⅱ)
解:(I) 当
即
时,
在
上单调递增,
-2分当
即
时,
-4分 当
时,
在
上单调递减,
综上, ------6分
(II)方程有三个不同的正根,令
当时,
是增函数;当
时,
是减函数;
当时,
是增函数; ------8分
当或
时,
当
充分接近0时,
当
充分大时,
只需
----10分即
则的取值范围为
-------12分
(本题满分16分)
已知定义在上的函数
,其中
为大于零的常数.
(Ⅰ)当时,令
,
求证:当时,
(
为自然对数的底数);
(Ⅱ)若函数,在
处取得最大值,
求的取值范围
正确答案
所以
所以当时,
取得极小值,
为
在
上的最小值
因为
所以,
即
---------------------8分
当时,
为极小值,所以
在[0,2]上的最大值只能为
或
; ---------------------12分
当时,
在
上单调递减,最大值为
,
所以在
上的最大值只能为
或
;------------------------14分
又已知在
处取得最大值,所以
即解得
,所以
---------------------16分
略
已知函数(b,c,d为常数),当
时,
只有一个实数根;当
时,
有3个相异实根,现给出下列4个命题:
①函数有2个极值点; ②
和
有一个相同的实根;
③函数有3个极值点; ④
和
有一个相同的实根,其中是真命题的是 (填真命题的序号)。
正确答案
①②④
略
已知函数.
(1)若函数的图象上有与
轴平行的切线,求
的范围;
(2)若,(Ⅰ)求函数
的单调区间;(Ⅱ)证明对任意的
,
,不等式
恒成立.
正确答案
(1)的取值范围是
.
(2)(Ⅰ)单调递增区间是,
;单调减区间为
.
(Ⅱ)证明见解析
,
.
(1)函数
的图象有与
轴平行的切线,
有实数解.
则,
,
所以的取值范围是
.
(2),
,
,
.
,
(Ⅰ)由得
或
;
由得
,
的单调递增区间是
,
;
单调减区间为.
(Ⅱ)易知的极大值为
,
的极小值为
,
又,
在
上的最大值
,最小值
.
对任意
,恒有
.
(本题满分13分)已知定义在正实数集上的函数,
,其中
. 设两曲线
,
有公共点,且在该点处的切线相同.(I)用
表示
;(II)求证:
(
).
正确答案
(Ⅰ) (Ⅱ)略
(Ⅰ),
,设
与
在公共点
处的切线相同,由题意
,
即 由
得:
,或
(舍去)
即有
(Ⅱ)设,
则
x时
<0,x
>0,∴
在
为减函数,在
为增函数,于是函数
在
上的最小值是:F(a)=f(a)-g(a)=0,故当
时,有
,所以,当
时,
(12分)已知设
的反函数为
。
(I)求的单调区间;(II)若对任意
,不等式
恒成立,求实数
的取值范围。
正确答案
(Ⅰ)(-1,0)、(0,) (Ⅱ)
(I)由
当时,
当
时,
,
的单调递增区间是(-1,0),单调递减区间是(0,
)
(II)设
则
当时,
在
上是减函数;
当时,
在
上是增函数。
(本题满分10分)
设曲线≥0)在点M(t,
)处的切线
与x轴y轴所围成的三角形面积为
,
求的解析式.
正确答案
,
切线
的斜率为
,……3分
故切线的方程为
即
,…… 5分
令y= 0得x="t+1, " x=0得,… 7分
所以S(t)==
.……10 分
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