- 导数在研究函数中的应用
- 共24261题
已知函数的导数
为实数,
.
(Ⅰ)若在区间[-1,1]上的最小值、最大值分别为-2、1,求a、b的值;
(Ⅱ)在(Ⅰ)的条件下,求经过点且与曲线
相切的直线
的方程;
(Ⅲ)设函数,试判断函数
的极值点个数。
正确答案
(Ⅰ)(Ⅱ)
或
(Ⅲ)
时极值点个数0,当
时两个极值点
试题分析:(Ⅰ)由已知得,, 1分
由得
.
,当
时,
递增;
当时,
,
递减.
在区间[-1,1]上的最大值为
. 2分
又.
由题意得,即
,得
为所求。 4分
(Ⅱ)解:由(1)得,点P(2,1)在曲线
上。
当切点为P(2,1)时,切线的斜率
,
的方程为
. 5分
当切点P不是切点时,设切点为切线
的余率
,
的方程为
。又点P(2,1)在
上,
,
,
.
切线
的方程为
.
故所求切线的方程为
或
. 8分
(Ⅲ)解:.
.
.
二次函数的判别式为
得:
.令
,得
,或
。 10分
因为,
时,
,函数
为单调递增,极值点个数0; 11分
当时,此时方程
有两个不相等的实数根,根据极值点的定义,
可知函数有两个极值点. 12分
点评:利用导数的几何意义:函数在某一点处的导数值等于该点处的切线斜率,利用几何意义在求解第二问时需分点是否在曲线上两种情况;函数在闭区间上的最值出现在极值点或区间的边界处,函数存在极值需满足函数的导数值有正有负
已知x=2是函数的一个极值点.(Ⅰ)求
;(Ⅱ)求函数
的单调区间;(Ⅲ)若直线
与函数
的图像有
个交点,求
的取值范围.
正确答案
略
已知函数
(1)若在
处的切线与直线
垂直,求
的值
(2)证明:对于任意的,都存在
,使得
成立
正确答案
(1)(2)见解析
(1),
,
(2)
取,则
,
从而对任意的,存在
,使得
已知函数
且
.
(Ⅰ)当时,求在点
处的切线方程;
(Ⅱ)若函数在区间
上为单调函数,求
的取值范围.
正确答案
(1)
(2)当或
或
时
在[1,
]上是单调函数
试题分析:解(I)时
切线方程
4分
(II)
在[1,e]上单调函数
在[1,2]上
或
设
对称轴
或
或
由上得出当或
或
时
在[1,
]上是单调函数 12分
点评:主要是考查了导数在研究函数中的运用,属于中档题,对于单调性的增减,等价于导数恒大于等于零或者小于等于零,是解题的关键。
已知函数上任一点
处的切线斜率
,则该函数的单调递减区间为 .
正确答案
试题分析:由题意可知函数的导函数为,求该函数的单调减区间,即函数的斜率小于0即可,因此使
小于0即可求出函数的单调减区间。解:由题意可知函数的导函数为
,函数的单调减区间,即函数的导函数小于0即可,因此使
≤0,得x0≤3,故答案
点评:此题主要考查函数导函数的性质及函数的单调性.
设
(1)若在[1,
上递增,求
的取值范围;
(2)求在[1,4]上的最小值
正确答案
(2)由
(a)当时,在
上
∴
…………8分
(b)当时,在
上
∴
…10分
(c)当时,在
上
,在
上
此时
综上所述:
略
(本小题满分14分)已知函数满足
(其中
为
在点
处的导数,
为常数).(1)求函数
的单调区间;(2)若方程
有且只有两个不等的实数根,求常数
;(3)在(2)的条件下,若
,求函数
的图象与
轴围成的封闭图形的面积.
正确答案
(Ⅰ)的单调递增区间是
和
;
的单调递减区间是
. (Ⅱ)
或
(Ⅲ)
:(1)由,得
.
取,得
,解之,得
,
∴.…2分从而
,
列表如下:
1
+
0
-
0
+
↗
有极大值
↘
有极小值
↗
∴的单调递增区间是
和
;
的单调递减区间是
.4分
(2)由(1)知,;
.………………………………6分
∴方程有且只有两个不等的实数根,等价于
或
.………8分∴常数
或
.………9分
(3)由(2)知,或
.
而,所以
.………10分
令,得
,
,
.………12分
∴所求封闭图形的面积.14分
已知
(1)当a=1时,求的单调区间
(2)是否存在实数a,使的极大值为3?若存在,求出a的值,若不存在,说明理由.
正确答案
⑴f(x)的单调递增区间为(0,1),单调递减区间为(-∞,0)(1,+∞);
⑵不存在实数a使f(x)最大值为3
(1)当a=1时,……………2分
当
∴f(x)的单调递增区间为(0,1),单调递减区间为(-∞,0)(1,+∞)
……………………4分
(2)………6分
令
列表如下:
由表可知 ………………8分
设 ……………10分
∴不存在实数a使f(x)最大值为3。 ………………12分
设函数g(x)= (a,b∈R),在其图象上一点P(x,y)处的切线的斜率记为f(x).
(1)若方程f(x)=0有两个实根分别为一2和4,求f(x)的表达式;
(2)若g(x)在区间[一1,3]上是单调递减函数,求a2+b2的最小值.
正确答案
(1)f(x)= x2-2x-8(2)13
(1)根据导数的几何意义知f(x)=g′(x)=x2+ax-b
由已知一2、4是方程x2+ax-b =0的两个实根-
由韦达定理,,∴
,f(x)= x2-2x-8
(2)g(x)在区间【-1.3】上是单调递减函数,所以在【-1,3】区间上恒有
f(x)=g’(x)=x2+ax-b≤0,即f(x)=g’(x)=x2+ax-b≤0在【-1,3】恒成立,
这只需要满足即可,也即
而a2+b2可以视为平面区域内的点到原点距离的平方,其中点(-2,3)距离原点最近,所以当
时,a2+b2有最小值13
函数在实数集上是单调函数,则m的取值范围是 .
正确答案
试题分析: ,函数在R上单调,即
恒大于等于0,
即
,即
.
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