- 导数的几何意义
- 共149题
8.设函数则
是
正确答案
解析
显然,f(x)的定义域为(-1,1),关于原点对称,又为奇函数,显然,f(x)在(0,1)上单调递增,故选A.
考查方向
解题思路
分求函数的定义域后发现其关于原点对称,后利用奇偶性的定义得到其为奇函数,最后利用奇函数在对称的区间上单调性相同,得到其单调性。
易错点
对于函数的性质不理解导致出错。
知识点
已知,函数
记
为
的从小到大的第
(
)个极值点。
27.证明:数列{}是等比数列:
28.若对一切,
|
|恒成立,求
的取值范围。
正确答案
令,由
,得
,即
,
而对于,当
时,
若,即
,则
,
若,即
,则
,
因此,在区间与
上,
的符号总相反,于是当
时,
取得极值,所以
,此时,
,易知
,而
是常数,
故数列是首项为
,公比为
的等比数列。
解析
见答案
考查方向
解题思路
由题,令
,求出函数的极值点,根据等比数列定义即可得到结果;
易错点
字母太多,导致感觉混乱没有思路;
正确答案
解析
对一切恒成立,即
恒成立,也即
恒成立,
设,则
,令
得
,
当时,
所以
在区间
上单调递减;
当时,
所以
在区间
上单调递增;
因为,且当
时,
,所以
,
因此恒成立,当且仅当
,解得,
,
故实数a的取值范围是。
考查方向
解题思路
由题问题等价于恒成立问题,设
,然后运用导数的知识得到
,求得
,得到a的取值范围。
易错点
不会构造函数导致没有思路。
已知函数f(x)=lnx-ax++1 (a∈R).
25.求函数f(x)的单调递增区间;
26.当a∈(,1)时,若对任意t∈[2,3],在x∈(0,t]时,函数f(x)的最小值为f(t),求实数a的取值范围.
正确答案
(1)a≤0时,单调递增区间为(1,+∞);0<<
时,单调递增区间为(1,
);
a=时, 无单调递增区间;
<a≤1时, 单调递增区间为(
,1);
a>1时, 单调递增区间为(0,1).
解析
解:(1)(x>0)…1分
令
当时,
,x∈(1,+∞)时,g(x)>0⇒
>0⇒f(x)单调递增,
<0时,由x>0,得
<0,所以x∈(1,+∞)时,g(x)>0⇒
>0⇒f(x)单调递增,
当>0时,
,若
,则
当0<<
, x∈(1,
),
>0,
单调递增,
当a= ,f(x)在(0,+∞)上无递增区间,
当<a≤1时,x∈(
,1),f′(x)>0,
单调递增,
当a>1时,x∈(0,1)时,f'(x)>0,f(x)单调递增.
综上所述, a≤0时,单调递增区间为(1,+∞);
0<<
时,单调递增区间为(1,
);
a=时, 无单调递增区间;
<a≤1时, 单调递增区间为(
,1);
a>1时, 单调递增区间为(0,1).
考查方向
解题思路
(1)对函数进行求导,再对会影响导数符号的部分进行分类讨论;从而探索其单调性(2)由(1)对a进行分段探讨函数的单调性及在(0,t]上的最小值情况,从而确定参数的取值范围。
易错点
对参数a分类不清晰,对多个参数处理思路乱。
正确答案
(2)
解析
解:
(2)由题知函数
①当时,
>0,于是
和
时,
单调递减;
时,
单调递增;又因为
要对任意实数
,当
时,函数
的最小值为
只需要
即
,解得
②当时,
在
上,恒有
,有且仅有
故
在
上单调递减,显然成立。
③当时,
于是
和
时,
单调递减;
时,
单调递增;要对任意实数
,当
时,函数
的最小值为
只需要
即
令
所以在
上单调递减,在
上单调递增减,g(a)≥
>ln2 +
,所以此时恒定满足题意.
综上所述:。
考查方向
解题思路
(1)对函数进行求导,再对会影响导数符号的部分进行分类讨论;从而探索其单调性(2)由(1)对a进行分段探讨函数的单调性及在(0,t]上的最小值情况,从而确定参数的取值范围。
易错点
对参数a分类不清晰,对多个参数处理思路乱。
已知函数,其中
.
27. 讨论的单调性;
28. 设曲线与
轴正半轴的交点为P,曲线在点P处的切线方程为
,求证:对于任意的正实数
,都有
;
29. 若关于的方程
有两个正实根
,求证:
正确答案
(I) 当为奇数时,
在
,
上单调递减,在
内单调递增;当
为偶数时,
在
上单调递增,
在
上单调递减.
解析
(I)解:由=
,可得
=
=
,其中
,且
.
下面分两种情况讨论:
(1)当为奇数时.
令=0,解得
,或
.
当变化时,
,
的变化情况如下表:
-
+
-
所以,在
,
上单调递减,在
内单调递增。(2)当
为偶数时.
当,即
时,函数
单调递增;
当,即
时,函数
单调递减.
所以,在
上单调递增,在
上单调递减.
考查方向
解题思路
利用导数的运算、导数的几何意义解答。
易错点
不会分类讨论。
正确答案
(II)见解析;
解析
(II)证明:设点的坐标为
,则
,
.曲线
在点
处的切线方程为
,即
.令
,即
,则
.
由于在
上单调递减,故
在
上单调递减.又因为
,所以当
时,
,当
时,
,所以
在
内单调递增,在
上单调递减,所以对于任意的正实数
,都有
,即对于任意的正实数
,都有
.
考查方向
解题思路
利用导数研究函数的性质、证明不等式等基础知识和方法.
易错点
不会利用导数的几何意义来解答。
正确答案
(III)见解析.
解析
(III)证明:不妨设.由(II)知
.设方程
的根为
,可得
,当
时,在
上单调递减.又由(II)知
,可得
.
类似地,设曲线在原点处的切线方程为
,可得
,当
,
,即对于任意的
,
.
设方程的根为
,可得
.因为
在
上单调递增,且
,因此
.
由此可得.
因为,所以
,故
.
所以,.
考查方向
解题思路
分类讨论思想、函数思想和划归思想,综合分析问题和解决问题的能力。
易错点
难度大做不出来。
设函数,其中
。
26.讨论函数极值点的个数,并说明理由;
27.若>0,
成立,求
的取值范围。
正确答案
当时,函数
有一个极值点;
当时,函数
无极值点;
当时,函数
有两个极值点。
解析
(Ⅰ)由题意知 函数的定义域为
,
,
令,
(1)当时,
,
此时,函数
在
单调递增,无极值点;
(2)当时,
,
①当时,
,
,
,函数
在
单调递增,无极值点;
②当时,
,
设方程的两根为
,
因为,
所以,
由 ,可得
,
所以 当时,
,函数
单调递增;
当时,
,函数
单调递减;
当时,
,函数
单调递增;
因此 函数有两个极值点。
(3)当时,
,
由,可得
,
当时,
,函数
单调递增;
当时,
,函数
单调递减;
所以函数有一个极值点。
综上所述:
当时,函数
有一个极值点;
当时,函数
无极值点;
当时,函数
有两个极值点。
考查方向
解题思路
(I)函数f(x)=ln(x+1)+a(x2﹣x),其中a∈R,x∈(﹣1,+∞)..令g(x)=2ax2+ax﹣a+1.对a与△分类讨论可得:(1)当a=0时,此时f′(x)>0,即可得出函数的单调性与极值的情况.
(2)当a>0时,△=a(9a﹣8).①当时,△≤0,②当
时,△>0,即可得出函数的单调性与极值的情况.
(3)当a<0时,△>0.即可得出函数的单调性与极值的情况.
易错点
分类讨论函数取得极值的情况,注意函数单调性的制约作用。
正确答案
(Ⅱ)的取值范围是
解析
(II)由(I)知,
(1)当时,函数
在
上单调递增,
因为 ,
所以 时,
,符合题意;
(2)当时,由
,得
,
所以 函数在
上单调递增,
又,所以
时,
,符合题意;
(3)当时,由
,可得
,
所以时,函数
单调递减;
因为,
所以时,
,不合题意;
(4)当时,设
,
因为时,
所以 在
上单调递增。
因此 当时,
,
即,
可得 ,
当时,
,
此时 ,不合题意,
综上所述,的取值范围是
考查方向
解题思路
(II)由(I)可知:(1)当时,可得函数f(x)在(0,+∞)上单调性,即可判断出.
(2)当<a≤1时,由g(0)≥0,可得x2≤0,函数f(x)在(0,+∞)上单调性,即可判断出.
(3)当1<a时,由g(0)<0,可得x2>0,利用x∈(0,x2)时函数f(x)单调性,即可判断出;
(4)当a<0时,设h(x)=x﹣ln(x+1),x∈(0,+∞),研究其单调性,即可判断出
易错点
利用导数研究函数恒成立问题,注意转化与化归思想的应用.菁优网版权所有
19.已知函数在
处的切线方程为
.
(1)求的值;
(2)若对任意的,都有
成立,求
的取值范围;
(3)若函数的两个零点为
,试判断
的正负,并说明理由.
正确答案
(1)
(2)
(3).
解析
试题分析:本题属于导数应用中的基本问题,题目的难度是逐渐由易到难,(1)直接按照步骤来求(2)要注意对参数的讨论(3)涉及恒成立问题,转化成求函数的最值,这种思路是一般解法,往往要利用“分离参数法”.涉及对数函数,要特别注意函数的定义域.
(1)由题意得,因函数在
处的切线方程为
,
所以,得
.
(2)由(1)知对任意
都成立,
所以,即
对任意
都成立,从而
.
又不等式整理可得,令
,
所以,得
,
当时,
,函数
在
上单调递增,
同理,函数在
上单调递减,所以
,
综上所述,实数的取值范围是
.
(3)结论是.
证明:由题意知函数,所以
,
易得函数在
单调递增,在
上单调递减,所以只需证明
即可.
因为是函数
的两个零点,所以
,相减得
,
不妨令,则
,则
,所以
,
,
即证,即证
,
因为,所以
在
上单调递增,所以
,
综上所述,函数总满足
成立.
考查方向
本题考查了利用导数的几何意义,利用导数求含参数的函数单调区间,分类讨论讨论点大体可以分成以下几类:
1、根据判别式讨论;
2、根据二次函数的根的大小;
3、定义域由限制时,根据定义域的隐含条件;
4、求导形式复杂时取部分特别常常只需要转化为一个二次函数来讨论;
5、多次求导求解等.
解题思路
本题考查导数的性质,解题步骤如下:
1、求导,然后解导数不等式,算极值。
2、对参数分类讨论求得单调区间。
3、涉及恒成立问题,转化成求函数的最值,利用“分离参数法”
易错点
1、第二问中恒成立问题,转化为求函数的最值,最值如何求解。
2、第三问中构造函数不正确得不到正确结论。
知识点
已知函数.
25.当时,求曲线
在点
处的切线方程;
26.在25题的条件下,求证:;
27.当时,求函数
在
上的最大值.
正确答案
见解析
解析
试题分析:本题属于导数的综合应用问题,属于拔高题,不容易得分,解析如下:
当时,
,
.所以
,
,切线方程为
.
考查方向
解题思路
利用导数的几何意义求切线方程;
易错点
第三问对题中所给条件不知如何下手导致失分。
正确答案
见解析
解析
试题分析:本题属于导数的综合应用问题,属于拔高题,不容易得分,解析如下:
由25题知,则
.当
时,
;当
时,
.所以
在
上单调递减,
在
上单调递增.当
时,函数最小值是
,因此
.
考查方向
解题思路
利用单调性进行证明;
易错点
第三问对题中所给条件不知如何下手导致失分。
正确答案
.
解析
试题分析:本题属于导数的综合应用问题,属于拔高题,不容易得分,解析如下:
,令
,则
.当
时,设
,因为
,所以
在
上单调递增,且
,所以
在
恒成立,即
.
当,
,当
,
;所以
在
上单调递减,在
上单调递增.所以
在
上的最大值等于
.
因为,
.
设(
),所以
.由(Ⅱ)知
在
恒成立,所以
在
上单调递增.
又因为,所以
在
恒成立,即
,因此当
时,
在
上的最大值为
.
考查方向
解题思路
利用函数的单调性求最值.
易错点
第三问对题中所给条件不知如何下手导致失分。
14.若存在两个正实数x、y,使得等式x+a(y-2ex)(lny-lnx)=0成立,其中e为自然对数的底数,则实数a的取值范围为 .
正确答案
a<0或a≥
解析
∵x+a(y-2ex)(lny-lnx)=0成立
∴
设,即
即有解
设,
数;
即当t=e时,函数g(t)取得极小值,为g(e)=(e-2e)lne=-e,即g(t)≥g(e)=-e,
若有解,则
∴a<0或a≥
考查方向
解题思路
根据函数与方程的关系将方程进行转化,利用换元法转化为方程有解,构造函数求函
数的导数,利用函数极值和单调性的关系进行求解即可.
易错点
能成立问题要转化有解问题,同时要构造函数求最值,同时计算容易出现错误
知识点
已知(
为实数),在
处的切线方程为
.
27.求的单调区间;
28.若任意实数,使得对任意
的上恒有
成立,求实数
的取值范围.
正确答案
见解析
解析
,由条件可得:
的减区间为
,
没有递增区间;
考查方向
解题思路
先利用导数求函数的单调区间,第2问利用分类讨论思想,讨论参数的值。
易错点
求导数错误,参数的取值范围分类错误
正确答案
见解析
解析
由⑴可知,在
上的最小值为
只需
对任意
恒成立
令
当
时,
单调递减,当
时,
单调递增
而的最大值为
只需
;
考查方向
解题思路
先利用导数求函数的单调区间,第2问利用分类讨论思想,讨论参数的值。
易错点
求导数错误,参数的取值范围分类错误
已知函数的图像在点
处的切线为
.
27.求函数的解析式;
28.当时,求证:
;
29.若对任意的
恒成立,求实数
的取值范围;
正确答案
见解析
解析
,由已知
解得
,故
考查方向
解题思路
先根据导数的性质求切线的斜率,进而求出参数的值,得到函数的解析式,利用导数的性质作出函数大致图像,结合图像,利用分类讨论思想求K的取值范围.
易错点
求导错误,函数性质理解错误;分类讨论有重有漏
正确答案
见解析
解析
令, 由
得
当时,
,
单调递减;当
时,
,
单调递增
∴,从而
考查方向
解题思路
先根据导数的性质求切线的斜率,进而求出参数的值,得到函数的解析式,利用导数的性质作出函数大致图像,结合图像,利用分类讨论思想求K的取值范围.
易错点
求导错误,函数性质理解错误;分类讨论有重有漏
正确答案
见解析
解析
对任意的
恒成立
对任意的
恒成立
令,∴
由28题可知当
时,
恒成立令
,得
;
得
∴
的增区间为
,减区间为
,
∴
,∴实数
的取值范围为
考查方向
解题思路
先根据导数的性质求切线的斜率,进而求出参数的值,得到函数的解析式,利用导数的性质作出函数大致图像,结合图像,利用分类讨论思想求K的取值范围.
易错点
求导错误,函数性质理解错误;分类讨论有重有漏
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