- 导数在研究函数中的应用
- 共24261题
.已知函数
(I)讨论关于x的方程的解的个数;
(II)当
正确答案
解:(I),
的变化的情况如下:
所以,
当单调递减且
的取值范围是
;
当单调递增且
下面讨论
的解;
所以,当时,原方程无解;
当时,原方程有唯一解;
当时,原方程有两解
(II)原不等式可化为:
令
上单调递减,在
上单调递增,
令
略
设函数.
(1)若,试求函数
的单调区间;
(2)过坐标原点作曲线
的切线,证明:切点的横坐标为1;
(3)令,若函数
在区间(0,1]上是减函数,求
的取值范围.
正确答案
(1)的减区间为
,增区间
(2)导数的几何意义的运用,理解切线的斜率即为该点的导数值既可以得到求证。
(3)
试题分析:解: (1)时,
1 分
3分
的减区间为
,增区间
5分
(2)设切点为,
切线的斜率,又切线过原点
7分
满足方程
,由
图像可知
有唯一解,切点的横坐标为1; -8分
或者设,
,且
,方程
有唯一解 -9分
(3),若函数
在区间(0,1]上是减函数,
则,所以
---(*) 10分
若,则
在
递减,
即不等式恒成立 11分
若,
在
上递增,
,即
,
上递增,
这与,
矛盾 13分
综上所述, 14分
解法二: ,若函数
在区间(0,1]上是减函数,
则,所以
10分
显然,不等式成立
当时,
恒成立 11分
设
设
在
上递增,
所以
12分
在
上递减,
所以 14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。
已知的图象经过点
,且在
处的切线方程是
(1) 求的解析式;
(2) 点是直线
上的动点,自点
作函数
的图象的两条切线
、
(点
、
为切点),求证直线
经过一个定点,并求出定点的坐标。
正确答案
(1) 函数 ,(2) 直线
经过定点
(1)因为
而切线的斜率为
,所以
,
又图象经过点,所以
,那么
,
所以函数
(2)设点,切点坐标为
,
,
那么切线的斜率为,
所以切线方程为,整理得到:
,
此切线经过点,则
,
再分别设两切点坐标为,
那么,
又直线的斜率
,
所以直线的方程为
整理得到:,而
,
所以直线的方程为
,
所以直线经过定点
已知函数f(x)=x2+ln x-1.
(1)求函数f(x)在区间[1,e](e为自然对数的底)上的最大值和最小值;
(2)求证:在区间(1,+∞)上,函数f(x)的图象在函数g(x)=x3的图象的下方
(3)(理)求证:[f′(x)]n-f′(xn)≥2n-2(n∈N*)
正确答案
(1)∵f′(x)=x+,
当x∈[1,e]时,f′(x)>0.∴函数f(x)在[1,e]上为增函数,
∴f(x)max=f(e)=e2,f(x)min=f(1)=-.
(2)证明:令F(x)=f(x)-g(x)=x2+ln x-1-x3
则F′(x)=x+-2x2=
=.
∵当x>1时F′(x)<0,∴函数F(x)在区间(1,+∞)上为减函数,∴F(x)
即在(1,+∞)上,f(x)
∴在区间(1,+∞)上,函数f(x)的图象在函数g(x)=x3的图象的下方.
(3)(理)证明:∵f′(x)=x+,
当n=1时,不等式显然成立;当n≥2时,
∵[f′(x)]n-f′(xn)=n-
=Cxn-2+Cxn-3+…+C,①
[f′(x)]n-f′(xn)=C+C+…+Cxn-2,②
①+②得[f′(x)]n-f′(xn)=
≥C+C+…+C=2n-2(当且仅当x=1时“=”成立).
∴当n≥2时,不等式成立.
综上所述得[f′(x)]n-f′(xn)≥2n-2(n∈N+).
略
(12分)已知函数f(x)=x|x2-a| (a∈R),(1)当a≤0时,求证函数f(x)在(-∞,+∞)上是增函数;(2)当a=3时,求函数f(x)在区间[0,b]上的最大值
正确答案
略
:(1)a≤0 f(x)=x(x2-a)=x3-ax∴f′(x)=3x2-a≥0,f(x)在(-∞,+∞)上为增函数……4分
(2)a=3时f(x)=
①若0时,f(x)=3x-x3由f′(x)=3-3x2="0" 得x=1
(Ⅰ)若0max=f(b)=3b-b3
(Ⅱ)若1时,0
②若b>由①知f(x)在[0,
]上最大值为2,下面求f(x)在(
,b]上的最大值
∵f′(x)=3x2-3>0 ∴f(x)max=f(b)=b3-3b又b3-3b-2=(b+1)2(b-2)
∴f(x)max=…11分综合①已知f(x)max=
…12分
已知函数,
.
(1)当时,求
在闭区间
上的最大值与最小值;
(2)若线段:
与导函数
的图像只有一个交点,且交点在线段
的内部,试求
的取值范围.
正确答案
解:(1)当时,
. ……(1分)
求导得. ……(2分)
令,解得:
或
.……(3分)
列表如下: ……(6分)
所以,在闭区间
上的最大值是
,最小值是0.……(7分)
(2). ……(8分)
联立方程组 ……(9分)
得 ……(10分)
设,则方程
在区间
内只有一根,
相当于,即
……(12分)
解得或
. ……(14分)
略
证明:若函数在点
处可导,则函数
在点
处连续.
个是趋向的转化,另一个是形式(变为导数定义形式)的转化.
正确答案
设,则当
时,
,
∴函数在点
处连续.
从已知和要证明的问题中去寻求转化的方法和策略,要证明在点
处连续,必须证明
.由于函数
在点
处可导,因此,根据函数在点
处可导的定义,逐步实现两个转化,一
正确答案
(Ⅰ) (Ⅱ)
设函数f(x)的导数为,且
,则
___.
正确答案
试题分析:,所以
,解得
。所以
,所以
。
曲线在点
处的切线方程为
正确答案
y=2x+3;
略
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