热门试卷

X 查看更多试卷
1
题型:简答题
|
简答题

设函数,其中.

(1)求函数的定义域(用区间表示);

(2)讨论函数上的单调性;

(3)若,求上满足条件的集合(用区间表示).

正确答案

(1)

(2)单调递增区间为

递减区间为

(3)

.

试题分析:(1)由已知条件得到,对上述两个不等式进行求解,并比较端点值的大小,从而求出函数的定义域;(2)求导,并求出方程的根,求出不等式的解集,并与定义域取交集得到函数的单调递增区间,用同样的办法求出函数的单调递减区间,但需注意比较各端点值得大小;(3)先求出方程的解,然后结合函数的单调性以及函数的定义域得到不等式的解集合.

试题解析:(1)可知

所以函数的定义域

(2)

,即

,结合定义域知

所以函数的单调递增区间为

同理递减区间为

(3)由

结合函数的单调性知的解集为

.

【考点定位】本题以复合函数为载体,考查函数的定义域、单调区间以及不等式的求解,从中渗透了二次不等式的求解,在求定义域时考查了分类讨论思想,以及利用作差法求解不等式的问题,综合性强,属于难题.

1
题型:简答题
|
简答题

19.(本小题满分14分)

设函数().

(1)若函数在其定义域内是减函数,求的取值范围;

(2)函数是否有最小值?若有最小值,指出其取得最小值时的值,并证明你的结论.

正确答案

,,当 时,函数时取最小值;当 时, 函数时取最小值.                  

(考查函数和方程、函数与导数、不等式的求解等知识,考查化归与转化、分类与整合、函数与方程的数学思想和方法、推理论证能力和运算求解能力)

解:(1)∵

 在 上是减函数,

恒成立.                     …………

又∵当 时,

∴不等式时恒成立,

 在时恒成立,              …………

,则

∴ .                                          …………

(2)∵

 ,解得: ,

由于

 ,                              …………

①当 时,在;在

∴当时,函数上取最小值.       ……

② 当 时,在

∴当时,函数上取最小值.                   

由①②可知,当 时,函数时取最小值;当 时, 函数时取最小值.                          …………

……

1
题型:简答题
|
简答题

已知函数f(x)=xln x.

(1)求函数f(x)的单调区间;

(2)k为正常数,设g(x)=f(x)+f(k-x),求函数g(x)的最小值;

(3)若a>0,b>0证明:f(a)+(a+b)ln2≥f(a+b)-f(b)

正确答案

(1)f′(x)=ln x+1,f′(x)>0,得x>

f′(x)<0,得0<x<

∴f(x)的单调递增区间是(,+∞),单调递减区间是(0,).…(3分)

(2)∵g(x)=f(x)+f(k-x)=x ln x+(k-x)ln(k-x),定义域是(0,k)

∴g′(x)=ln x+1-[ln (k-x)+1]=ln                               …(5分)

由g′(x>0,得<x<k,由g′(x<0,得0<x<

∴函数g(x)在(0,) 上单调递减;在(,k)上单调递增,…(7分)

故函数g(x)的最小值是:ymin=g()=kln.…(8分)

(3)∵a>0,b>0∴在(2)中取x=,k=2,

可得f()+f(2-)≥2ln1 f()+f()≥0

ln+ln≥0

⇒alna+blnb+(a+b)ln2-(a+b)ln(a+b)≥0

⇒f(a)+(a+b)ln2≥f(a+b)-f(b)                                   …(12分)

1
题型:简答题
|
简答题

已知函数f(x)=2ax--(2+a)lnx(a≥0).

(1)当a=0时,求f(x)的极值;

(2)当a>0时,讨论f(x)的单调性;

(3)若对任意的a∈(2,3),x­1,x2∈[1,3],恒有(m-ln3)a-2ln3>|f(x1)-f(x­2)|成立,求实数m的取值范围。

正确答案

(1)的极大值为,无极小值.(3)

试题分析:(1)求已知函数的极值,利用导数法,即求定义域,求导,求导数为0与单调区间,判断极值点求出极值. (2) 求定义域,求导.利用数形结合思想讨论导数(含参数二次不等式)的符号求f(x)的单调区间,讨论二次含参数不等式注意按照定性(二次项系数是否为0),开口,判别式,两根大小得顺序依次进行讨论,进而得到函数f(x)的单调性(注意单调区间为定义域的子集)(3)这是一个恒成立问题,只需要(m-ln3)a-2ln3>(|f(x1)-f(x­2)|),故求解确定|f(x1)-f(x­2)|最大值很关键,分析可以发现(|f(x1)-f(x­2)|)=,故可以利用第二问单调性来求得函数的最值进而得到(|f(x1)-f(x­2)|). (m-ln3)a-2ln3>(|f(x1)-f(x­2)|)对于任意的a∈(2, 3)恒成立,则也是一个恒成立问题,可以采用分离参数法就可以求的m的取值范围.

试题解析:(1)当时,,由,解得 ,可知上是增函数,在上是减函数.

的极大值为,无极小值.

①当时,上是增函数,在上是减函数;

②当时,上是增函数;

③当时,上是增函数,在上是减函数  8分

(3)当时,由(2)可知上是增函数,

.

对任意的a∈(2, 3),x­1, x2∈[1, 3]恒成立,

对任意恒成立,

对任意恒成立,由于当时,,∴.  

1
题型:简答题
|
简答题

已知函数.

(Ⅰ)若函数的值域为,若关于的不等式的解集为,求的值;

(Ⅱ)当时,为常数,且,求的取值范围.

正确答案

(Ⅰ);(Ⅱ).

试题分析:(Ⅰ)根据函数的值域为,求得 ,得到;通过解一元二次不等式,解得.

(Ⅱ)注意到,令,遵循“求导数,求驻点,讨论区间导数值正负,确定极值”等步骤,即可得到的范围为.

试题解析:(Ⅰ)由值域为,当时有

                 2分

,由已知

解得      4分

不等式的解集为,∴

解得                      6分

(Ⅱ)当时,,所以

因为,所以

,则     8分

时,单调增,当时,单调减,

所以当时,取最大值,     10分

因为

,所以

所以的范围为     12分

1
题型:简答题
|
简答题

已知函数f(x)=ax-lnx(a为常数).

(Ⅰ)当a=1时,求函数f(x)的最小值;

(Ⅱ)求函数f(x)在[1,+∞)上的最值;

(Ⅲ)试证明对任意的n∈N﹡都有<1.

正确答案

解(1)当时,函数=

,令

∵当时,  ∴函数上为减函数

∵当  ∴函数上为增函数

∴当时,函数有最小值,      --------3分

(2)∵

,则对任意的都有,∴函数上为减函数

∴函数上有最大值,没有最小值,; --------4分

,令

时,,当,函数上为减函数

  ∴函数上为增函数

∴当时,函数有最小值,   ------6分

时,恒有

∴函数上为增函数,

函数有最小值,.   ---------7分

综上得:当时,函数上有最大值,,没有最小值;

时,函数有最小值,,没有最大值;

时,函数有最小值,,没有最大值.---8分

(3)由(1)知函数=上有最小值1

即对任意的都有,即,      ---------10分

当且仅当时“=”成立

      ∴

∴对任意的都有.         ……12分

1
题型:简答题
|
简答题

已知函数f(x)=2ax-, x

正确答案

(1)由已知可得f′(x)=2a+。因为f(x)在x上是增函数,有 

f′(x)>0,即有a>-,而g(x)= -为增函数,且g(x)的最大值为g(1)= -1,所以a>-1。当a=-1时, f′(x)=2a+,在x也有 f′(x)>0,满足f(x)在为增函数,所以a≥-1。

(2)由(1)知a≥-1时,f(x)在为增函数,所以当a≥-1时,f(x)的最大值为f(1)=2a-1。当a<-1时,令f′(x)=2a+=0,得x=,注意到0<<1,所以当0时,

f′(x)>0;当)=-3。故对x,当a≥-1时,f(x)的最大值为2a-1;当a<-1时, f(x)的最大值为-3

(1)由已知可得f′(x)=2a+。因为f(x)在x上是增函数,有 

f′(x)>0,即有a>-,而g(x)= -为增函数,且g(x)的最大值为g(1)= -1,所以a>-1。当a=-1时, f′(x)=2a+,在x也有 f′(x)>0,满足f(x)在为增函数,所以a≥-1。

(2)由(1)知a≥-1时,f(x)在为增函数,所以当a≥-1时,f(x)的最大值为f(1)=2a-1。当a<-1时,令f′(x)=2a+=0,得x=,注意到0<<1,所以当0时,

1
题型:简答题
|
简答题

已知f(x)=ex-ax-1

(Ⅰ)若f(x)在定义域R内单调递增,求a的取值范围;

(Ⅱ)若f(x)在(-∞,0]上单调递减,在[0,+∞)单调递增,求a的值;

(Ⅲ)设在g(x)=-x2+2x-2在(Ⅱ)的条件下,求证g(x)的图象恒在f(x)图象的下方.

正确答案

(Ⅰ)∵f(x)=ex-ax-1,

∴f′(x)=ex-a,

∵f(x)在定义域R内单调递增,

∴ex-a≥0在R上恒成立,即a≤ex在R上恒成立,

∵ex>0,

∴a≤0.

(Ⅱ)由题意知,若f(x)在(-∞,0]上单调递减,则ex-a≤0在(-∞,0]上恒成立,

∴a≥ex在(-∞,0]上恒成立,

∵y=ex在(-∞,0]上为增函数,

∴x=0时,y=ex最大值为1,

∴a≥1,

同理可知,ex-a≥0在[0,+∞)上恒成立,

∴a≤ex在[0,+∞)上恒成立,

∵y=ex在[0,+∞)上为增函数,

∴x=0时,y=ex最小值为1,

∴a≤1,

综上可知,当a=1时,满足f(x)在(-∞,0]上单调递减,在[0,+∞)上单调递增.

(Ⅲ)将g(x)的图象恒在f(x)图象的下方转化为g(x)<f(x)恒成立,

由(I)可知f(0)是f(x)的最小值,有f(x)≥f(0),而f(0)=e0-0-1=0,

∴f(x)≥0,

∵g(x)=-(x-1)2-1,

∴g(x)≤-1,

∴f(x)>g(x),即g(x)的图象恒在f(x)图象的下方,

故在g(x)=-x2+2x-2在(Ⅱ)的条件下,求证g(x)的图象恒在f(x)图象的下方.

1
题型:简答题
|
简答题

已知函数f(x)=ax3+12x+c在x=2处有极大值8,求实数a,c的值.

正确答案

(1)因为f(x)=ax3+12x+c,

故f′(x)=3ax2+12,

由于f(x)在点x=2处取得极大值8,

故有

解得

1
题型:简答题
|
简答题

已知函数f(x)=x(lnx+1)(x>0).

(Ⅰ)设F(x)=ax2+f'(x)(a∈R),讨论函数F(x)的单调性;

(Ⅱ)若斜率为k的直线与曲线y=f'(x)交于A(x1,y1)、B(x2,y2)(x1<x2)两点,求证:x1<x2

正确答案

(Ⅰ)由f(x)=x(lnx+1)(x>0),得f(x)=lnx+2(x>0),

F(x)=ax2+lnx+2(x>0),∴F(x)=2ax+=(x>0).

①当a≥0时,恒有F(x)>0,故F(x)在(0,+∞)上是增函数;

②当a<0时,

令F(x)>0,得2ax2+1>0,解得0<x<

令F(x)<0,得2ax2+1<0,解得x>

综上,当a≥0时,F(x)在(0,+∞)上是增函数;

当a<0时,F(x)在(0,)上单调递增,在(,+∞)上单调递减;

(Ⅱ)k==

要证x1<<x2,即证x1<<x2,

等价于证1<,令t=

则只要证1<<t,由t>1,知lnt>0,故等价于lnt<t-1<tlnt(t>0)(*)

①设g(t)=t-1-lnt(t≥1),则g(t)=1-≥0(t≥1),

故g(t)在[1,+∞)上是增函数,

∴当t>1时,g(t)=t-1-lnt>g(1)=0,即t-1>lnt(t-1)

②设h(t)=tlnt-(t-1)(t≥1),则h(t)=lnt≥0(t≥1),

故h(t)在[1,+∞)上是增函数.

∴当t>1时,h(t)=tlnt-(t-1)>h(1)=0,即t-1(t>1).

由①②知(*)成立,故x1<<x2.

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