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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=x3+ax2+ax+1存在两个极值点x1,x2,且x1<x2

(1)求证:函数f(x)的导函数f′(x)在(-2,0)上是单调函数;

(2)设A(x1,f(x1)),B(x2,f(x2)),若直线AB的斜率不小于-2,求实数a的取值范围.

正确答案

(1)∵函数f(x)=x3+ax2+ax+1存在两个极值点x1,x2,且x1<x2

∴f'(x)=x2+ax+a,△=a2-4a>0,∴a>4或a<0,且x1+x2=-a,x1x2=a

∴f''(x)=2x+a∴x∈(-2,0)时,f''(x)=2x+a∈(-4+a,a)

若a>4时,f''(x)>0,f′(x)在(-2,0)上是单调增函数

若a<0时,f''(x)<0,f′(x)在(-2,0)上是单调减函数

得证.

(2)直线AB的斜率==

=(x22+x12+x1x2)+a(x1+x2)+a=[(x1+ x2 )2-x1x2]+a(x1+x2)+a≥-2

∵x1+x2=-a,x1x2=a

(a2-a)-a2+a≥-2∴-2≤a≤6

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=lnx+,其中a为大于零的常数.

(1)若函数f(x)在区间[1,+∞)内不是单调函数,求a的取值范围;

(2)求函数f(x)在区间[e,e2]上的最小值.

正确答案

f′(x)=(x>0)…(2分)

(1)由已知,得f′(x)在[1,+∞)上有解,即a=在(1,+∞)上有解,

又∵当x∈(1,+∞)时,<1,所以a<1.又a>0,所以a的取值范围是(0,1)…(6分)

(2)①当a≥时,因为f′(x)>0在(e,e2)上恒成立,这时f(x)在[e,e2]上为增函数,

所以当x=e时,f(x)min=f(e)=1+ …(8分)

②当0<a≤时,因为f′(x)<0在(e,e2)上恒成立,这时f(x)在[e,e2]上为减函数,

所以,当x=e2时,f(x)min=f(e2)=2+,…(10分)

③当<a<时,令f′(x)=0得,x=∈(e,e2),

又因为对于x∈(e,)有f′(x)<0,

对于x∈(,e2)有f′(x)>0,

所以当x=时,f(x)min=f()=ln+1-…(14分)

综上,f(x)在[e,e2]上的最小值为

f(x)min=…(16分)

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题型:简答题
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简答题

已知函数若对任意x1∈[0,1],存在x2∈[1,2],使,求实数a的取值范围?

正确答案

试题分析:根据题意可知,函数上的最小值得大于等于上的值,所以得求得函数上的最小值,通过导数法,判断单调性得最小值;然后令,建立关于的不等式,设出新的函数,探讨与的关系,从而得出满足条件的实数.

试题解析:根据 ,求导可得,

显然,所以函数上单调递增.所以

根据题意可知存在,使得,

能成立,

,则要使,在能成立,只需使

又函数中,,求导可得.当时,显然,所以函数上单调递减.

所以,故只需.

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题型:简答题
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简答题

(本小题满分12分)

已知函数 是自然对数的底数,).

(1)当时,求的单调区间;

(2)若在区间上是增函数,求实数的取值范围;

(3)证明对一切恒成立.

正确答案

(1)在区间上单调递增,在区间上单调递减。

(2);(3)

本试题主要是考查了导数在研究函数中的 运用。利用导数的符号判定函数单调性和利用单调性逆向求解参数的范围,和不等式的证明。

(1)首先求解定义域和导数,然后令导数大于零,小于零得到单调区间。

(2)因为在区间上是增函数,则说明函数在给定区间的导函数恒大于等于零,利用分离参数的思想求解参数的取值范围。

(3)利用第一问中函数的结论,令,那么所以上为减函数,可得对于任意,都有,故有

,放缩法证明不等式。

解:(1)当时,

,……………………………………………..4分

所以,在区间上单调递增,在区间上单调递减。

(2)

由题意得当时,恒成立。

,有,得

所以的范围是…………………………………………8分

(3)令

所以上为减函数,对于任意,都有,故有

.                          ………12分

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题型:简答题
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简答题

已知,函数(其中为自然对数的底数).(1)判断函数在区间上的单调性;(2)是否存在实数,使曲线在点处的切线与轴垂直? 若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.

正确答案

,则在区间上单调递增

,则,函数在区间上单调递减

故不存在,使曲线

处的切线与轴垂直

解(1):∵,∴

,得

①若,则在区间上单调递增.

②若,当时,,函数在区间上单调递减,

时,,函数在区间上单调递增,

③若,则,函数在区间上单调递减. ……6分

(2)解:

由(1)可知,当时,

此时在区间上的最小值为,即

,∴

曲线在点处的切线与轴垂直等价于方程有实数解.

,即方程无实数解.

故不存在,使曲线

处的切线与轴垂直……12分

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题型:填空题
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填空题

已知函数f(x)=在[1,+∞)上为减函数,则a的取值范围为______.

正确答案

f′(x)==

由f'(x)≤0在[1,∞)上恒成立,即1-lna-lnx≤0在[1,+∞)上恒成立,

∴lnx≥ln恒成立,

∴ln≤0,即≤1,

∴a≥e

故答案为:a≥e.

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=ln (ax+1)+,其中a>0.

(1)若f(x)在x=1处取得极值,求a的值;

(2)若f(x)的最小值为1,求a的取值范围.

正确答案

(1)f(x)=ln (ax+1)+=ln(ax+1)+-1,求导函数可得f′(x)=-

∵f(x)在x=1处取得极值,

∴f'(1)=0,∴-=0

∴a=1;

(2)设f′(x)=->0,有ax2>2-a,

若a≥2,则f'(x)>0恒成立,f(x)在[0,+∞)上递增,∴f(x)的最小值为f(0)=1;

若0<a<2,则x>,f'(x)>0恒成立,f(x)在(,+∞)上递增,在(-∞,)上递减,

∴f(x)在x=处取得最小值f()<f(0)=1.

综上知,若f(x)最小值为1,则a的取值范围是[2,+∞).

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题型:简答题
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简答题

设函数f(x)=ln xx2-(a+1)x(a>0,a为常数).

(1)讨论f(x)的单调性;

(2)若a=1,证明:当x>1时,f(x)< x2.

正确答案

(1) 在,(1,+∞)上单调递增,在上单调递减(2)见解析

(1)f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=ax-(a+1)=.

当0<a<1时,由f′(x)>0解得0<x<1或x>,由f′(x)<0解得1<x<

所以函数f(x)在(0,1),上单调递增,在上单调递减.

a=1时,f′(x)≥0对x>0恒成立,所以函数f(x)在(0,+∞)上单调递增.

a>1时,由f′(x)>0解得x>1或0<x<,由f′(x)<0解得<x<1.

所以函数f(x)在,(1,+∞)上单调递增,在上单调递减.

(2)证明:当a=1时,原不等式等价于ln x-2x<0.

因为x>1,所以<

因此ln x-2xx-2x.

g(x)=ln x-2x

g′(x)=.

h(x)=,当x>1时,h′(x)=-x2-4x<0,

所以h(x)在(1,+∞)上单调递减,从而h(x)<h(1)=0,即g′(x)<0,

所以g(x)在(1,+∞)上单调递减,则g(x)<g(1)=0,

所以当x>1时,f(x)<x2.

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题型:简答题
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简答题

已知f(x)=lnx,g(x)=x2-x,

(1)求函数h(x)=f(x)-g(x)的单调增区间;

(2)当x∈[-2,0]时,g(x)≤2c2-c-x3恒成立,求c的取值范围.

正确答案

(1)函数的定义域为(0,+∞),h/(x)=-2x+1>0,∴0<x<1,故函数的单调增区间为(0,1)5分,

(2)当x∈[-2,0]时,g(x)≤2c2-c-x3恒成立,即g(x)+x3≤2c2-c恒成立,

令F(x)=x3+x2-x,F′(x)=3x2+2x-1=(x+1)(3x-1),函数在[-2,-1]单调增,在[-1,0]上单调减,故x=-1时,函数取得最大值,所以1≤2c2-c,解得c≤-或c≥1 10分

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题型:简答题
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简答题

已知f(x)=lnx,g(x)=x2-x,

(1)求函数h(x)=f(x)-g(x)的单调增区间;

(2)当x∈[-2,0]时,g(x)≤2c2-c-x3恒成立,求c的取值范围.

正确答案

(1)函数的定义域为(0,+∞),h/(x)=-2x+1>0,∴0<x<1,故函数的单调增区间为(0,1)5分,

(2)当x∈[-2,0]时,g(x)≤2c2-c-x3恒成立,即g(x)+x3≤2c2-c恒成立,

令F(x)=x3+x2-x,F′(x)=3x2+2x-1=(x+1)(3x-1),函数在[-2,-1]单调增,在[-1,0]上单调减,故x=-1时,函数取得最大值,所以1≤2c2-c,解得c≤-或c≥1 10分

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