热门试卷

X 查看更多试卷
1
题型:简答题
|
简答题

已知函数f(x)=x2+alnx.

(1)当a=-2时,求函数f(x)的单调区间和极值;

(2)若g(x)=f(x)+在[1,+∞)上是单调函数,求实数a的取值范围.

正确答案

(1)易知,函数f(x)的定义域为(0,+∞).…(1分)

当a=-2时,f′(x)=2x-=.…(2分)

当x变化时,f'(x)和f(x)的值的变化情况如下表:…(4分)

由上表可知,函数f(x)的单调递减区间是(0,1),单调递增区间是(1,+∞),极小值是f(1)=1.…(8分)

(2)由g(x)=x2+alnx+,得g′(x)=2x+-.…(9分)

又函数g(x)=x2+alnx+为[1,+∞)上单调函数,

①若函数g(x)为[1,+∞)上的单调增函数,

则g'(x)≥0在[1,+∞)上恒成立,

即不等式2x-+≥0在[1,+∞)上恒成立.

也即a≥-2x2在[1,+∞)上恒成立,

而φ(x)=-2x2在[1,+∞)上的最大值为φ(1)=0,所以a≥0.…(12分)

②若函数g(x)为[1,+∞)上的单调减函数,

根据①,在[1,+∞)上φ(x)max=φ(1)=0,φ(x)没有最小值.…(13分)

所以g'(x)≤0在[1,+∞)上是不可能恒成立的.…(15分)

综上,a的取值范围为[0,+∞).…(16分)

1
题型:简答题
|
简答题

已知函数f(x)=x3-a2x+2a,(a>0)

(1)求函数y=f(x)的单调区间;

(2)若在区间[0,2]上恒有f(x)≥-,求a的取值范围.

正确答案

(1)f'(x)=x2-a2=(x-a)(x+a)(a>0)

f'(x)>0⇒x>a或x<-a,f'(x)<0⇒-a<x<a…(4分)

∴f(x)在(-∞,-a)和(a,+∞)上都单调递增,在[-a,a]上单调递减;…(6分)

(2)x=-a为函数y=f(x)的极大值点,x=a为函数y=f(x)的极小值点,…(8分)

①当0<a<2时,函数y=f(x)在[0,2]上的最小值为f(a)=-a3+2a,

∴-a3+2a≥-,即(a+1)2(a-2)≤0,∴a≤2,又0<a<2

∴0<a<2…(11分)

②当a≥2时,函数y=f(x)在[0,2]上的最小值为f(2)=-2a2+2a,

-2a2+2a≥-,∴-1≤a≤2

又a≥2,∴a=2,…(14分)

综上,0<a≤2.…(15分).

1
题型:简答题
|
简答题

已知函数f(x)=ex,g(x)=1+ax+ ,a∈R

(1)设函数F(x)=f(x)-g(x),讨论F(x)的极值点的个数;

(2)若-2≤a≤1,求证:对任意的x1,x2∈[1,2],且x12时,都有

正确答案

解:(1 ),F'(x)=ex-a-x,F''(x)=ex-1,

令F''(x)=0,得x=0

当x∈(-∞,0)时,F''(x)<0,从而F'(x)在(- ∞,0)上单调递减,

当x∈(0,+ ∞)时, F''(x)>0,从而F'(x)在(0,+ ∞)上单调递增,

所以F'(x)min=F'(x)=1-a,

当F'(x)min=1-a≥0,即a≤1时,F'(x) ≥0恒成立,F(x)的极值点个数为0;

当F'(x)min=1-a<0,即a>1时,(又x→-∞,F'(x) →+∞, x→+∞,F'(x) →+∞)F(x)的极值点个数为2个

(2)证明:

在[1,2]上单调递增

在x∈[1,2]上恒成立

令H(a)= -a-x=(-2≤a≤1),关于a是一次函数。

又H(-2)=2-x≥0,H(1)=ex-1-x≥0,(由F'(x)=ex-a-x≥1-a得)

所以G(x)= -a-x≥0在x∈[1,2]上恒成立,所以,原命题成立。

1
题型:填空题
|
填空题

若对任意的x∈D,均有f1(x)≤f(x)≤f2(x)成立,则称函数f(x)为函数f1(x)到函数f2(x)在区间D上的“折中函数”.已知函数f(x)=(k-1)x-1,g(x)=0,h(x)=(x+1)ln x,且f(x)是g(x)到h(x)在区间[1,2e]上的“折中函数”,则实数k的取值范围为________.

正确答案

{2}

法一:依题意可知当x∈[1,2e]时,恒有0≤(k-1)x-1≤(x+1)ln x成立.

当x∈[1,2e]时,由(k-1)x-1≥0恒成立,可知k≥1+恒成立,又x∈[1,2e]时, max=2,此时x=1,从而k≥2.

当x∈[1,2e]时,由(k-1)x-1≤(x+1)ln x恒成立,可知k≤+1恒成立,记

m(x)=ln x+

其中x∈[1,2e].从而m′(x)=ln x+,易知当x∈[1,2e]时,x>ln x(可以建立函数再次利用导数证明,)所以当x∈[1,2e]时,m′(x)>0,所以m(x)在x∈[1,2e]上是单调递增函数,所以k≤m(x)min+1=m(1)+1=2.

综上所述可知k=2,所以实数k的取值范围为{2}.

法2:由于本题的特殊性,可看出g(1)=0,h(1)=0,由题知g(1)≤f(1)≤h(1),显然f(1)=0,即k=2.h′(x)=1++ln x.在[1,2e]上,h′(x)>1=f′(x),故k=2.

1
题型:简答题
|
简答题

设函数 

(1) 当时,求函数的极值;

(2)若,证明:在区间内存在唯一的零点;

(3)在(2)的条件下,设在区间内的零点,判断数列的增减性.

正确答案

(1)极大值,无极小值;(2)详见解析;(3)数列是单调递减.

试题分析:(1)当时,函数,于是可利用导数研究函数的单调性与极值;

(2)当时,

要证在区间内存在唯一的零点,只要证在区间内单调且即可;

(3)先求,再根据得到,结合(2)的结论:函数在区间内是单调递增的,从而得到,结论得证.

解:(1)由已知,得:

得:

时,单调递增

时,单调递减

所以是函数的极大值点,无极小值点

故的极大值为,无极小值.

(2)由已知,得:

∴易得:  于是在区间内存在零点;

又当时,恒成立

∴函数在区间内是单调递增的

在区间内存在唯一的零点.                   (8分)

解:(3):数列是单调递减的. 理由如下:       (9分)

由(2)设 内唯一的零点,

于是

由(2)上是单调递增的,

∴当时,

故数列是单调递减的.                  (14分)

1
题型:简答题
|
简答题

已知函数.

(Ⅰ)当时,求曲线在点处的切线方程;

(Ⅱ)当时,若在区间上的最小值为,求的取值范围.

正确答案

(Ⅰ);(Ⅱ).

试题分析:(Ⅰ)将代入得:,利用导数便可求得曲线在点处的切线方程;

(Ⅱ).

得:.因为,所以.下面就结合图象分情况求出在区间上的最小值,再由其最小值为,求出的取值范围.

试题解析:(Ⅰ)当时,

此时:,于是:切线方程为.

(Ⅱ)

得:

时,,函数上单调递增,于是满足条件

时,函数上单调递减,在上单调递增,于是不满足条件.

时,函数上单调递减,此时不满足条件.

综上所述:实数的取值范围是.

1
题型:简答题
|
简答题

(12分) 设函数),

(1) 将函数图象向右平移一个单位即可得到函数的图象,试写出的解析式及值域;

(2) 关于的不等式的解集中的整数恰有3个,求实数的取值范围;

(3)对于函数定义域上的任意实数,若存在常数,使得都成立,则称直线为函数的“分界线”.设,试探究是否存在“分界线”?若存在,求出“分界线”的方程;若不存在,请说明理由.

正确答案

(1),值域为        

(2)解法一:不等式的解集中的整数恰有3个,

等价于恰有三个整数解,故,      

,由

所以函数的一个零点在区间

则另一个零点一定在区间,               

解之得.                

解法二:恰有三个整数解,故,即

所以,又因为, 

所以,解之得.          

(3)设,则

所以当时,;当时,

因此时,取得最小值

的图象在处有公共点.      

存在 “分界线”,方程为

恒成立,则恒成立 .

所以成立,

因此.                       

下面证明恒成立.

,则

所以当时,;当时,

因此取得最大值,则成立.

故所求“分界线”方程为:

1
题型:简答题
|
简答题

已知函数

(1) 求曲线在点A(0,)处的切线方程;

(2) 讨论函数的单调性;

(3) 是否存在实数,使时恒成立?若存在,求出实数a;若不存在,请说明理由.

正确答案

(1)∵ a>0,

=,               …………… 2分

于是,所以曲线y = f(x)在点A(0,f(0))处的切线方程为,即(a-2)x-ay + 1 = 0.                   … 4分

(2)∵ a>0,eax>0,∴ 只需讨论的符号.           ………… 5分

ⅰ)当a>2时,>0,这时f ′(x)>0,所以函数f(x)在(-∞,+∞)上为增函数.

ⅱ)当a = 2时,f ′(x)= 2x2e2x≥0,函数f(x)在(-∞,+∞)上为增函数.

ⅲ)当0<a<2时,令f ′(x)= 0,解得

当x变化时, f '(x)和f(x)的变化情况如下表:

∴ f(x)在为增函数,

f(x)在为减函数.

(3)当a∈(1,2)时,∈(0,1).由(2)知f(x)在上是减函数,在上是增函数,故当x∈(0,1)时,,所以当x∈(0,1)时恒成立,等价于恒成立.当a∈(1,2)时,,设,则,表明g(t) 在(0,1)上单调递减,于是可得,即a∈(1,2)时恒成立,因此,符合条件的实数a不存在.

1
题型:简答题
|
简答题

已知函数(a-b)

(I)当a=1,b=2时,求曲线在点(2,)处的切线方程。

(II)设的两个极值点,的一个零点,且

证明:存在实数,使得 按某种顺序排列后的等差数列,并求

正确答案

y=x-2,

1
题型:简答题
|
简答题

设α,β是函数f(x)=x3+x2-m2x(m>0)的两个极值点,且|α|+|β|=2.

(1)求证:0<m≤1;α<x<2

(2)求n的取值范围;

(3)若函数g(x)=f′(x)-2m(x-α),当且α<0时,求证:|g(x)|≤4m.

正确答案

(1)f'(x)=mx2+nx-m2

∵α、β是f'(x)=0的两个实根

∴α+β=-,αβ=-m(m>0)(1分)

∴[|α|+|β|]222+2|αβ|=(α+β)2-2αβ+2|αβ|=(-)2+2m+2|-m|=(3分)

又|α|+|β|=2,∴=4,n2=4m2(1-m)

∴4m2(1-m)≥0(m>0),∴0<m≤1(15分)

(2)令h(m)=4m2(1-m)(0<m≤1)

h'(m)=4m(2-3m)令h′(x)>0,得0<m<

∴h(m)在(0,)上是增函数,在(,1]上是减函数,∴h(m)最大为h()=

h(m)最小为0,∴0≤n2,∴-≤n≤

(3)g(x)=m(x-α)(x-β-2),∵αβ=-m,α<0,∴β>0,

由|α|+|β|=2得:-α+β=2,∴α=β-2>-2,

∴g(x)=m(x-α)(x-α-4),∵-2<α<x<2,∴0<x-α<4,

|g(x)|=m|x-α||x-α-4|≤m[]2=4m,

∴|g(x)|≤4m.

下一知识点 : 生活中的优化问题举例
百度题库 > 高考 > 数学 > 导数在研究函数中的应用

扫码查看完整答案与解析

  • 上一题
  • 1/10
  • 下一题