- 导数与积分
- 共3028题
函数,若曲线
在点
处的切线与直线
垂直(其中
为自
然对数的底数).
25.若在
上存在极
值,求实数
的取值范围;
26.求证:当时,
.
正确答案
;
解析
因为,由已知
,所以
,得
.所以
,
,当
时,
,
为增函数,当
时,
,
为减函数.所以
是函数
的极大值点,又
在
上存在极值,所以
,
即,故实数
的取值范围是
.
考查方向
解题思路
第一问由切线与直线垂直得到切线斜率,再用导数的几何意义求出
,通过对
讨论,得到它存在极值的范围,找到
的取值范围;
正确答案
略;
解析
等价于
.
令,则
,
再令,则
,
因为,所以
,所以
在
上是增函数,
所以,所以
,所以
在
上是增函数,
所以时,
,故
.
令,
则
,
因为,所以
,所以
,所以
在
上是减函数.
所以时,
,
所以,即
.
考查方向
解题思路
第二问现将不等式等级变形,构造新函数,对新函数用导函数求最值
12.已知函数,当
时,函数
在
,
上均为增函数,则
的取值范围是( )
正确答案
解析
,方程
的判别式
(1)当时,
恒成立,所以
恒成立,符合题意,此时
;
(2)当时,
有两个不相等的实数根,由函数
在
,
上均为增函数可知,
的两个根一个小于等于-2,另一个大于等于1,所以
画出以a为x轴,b为y轴的坐标系,画出可行域为三角形,
,其中
表示过点(2,-2)和(a,b)的直线的斜率,由可行域知,当直线经过点(-1,-1)时,
最大为
,当直线过点(1,1)时,
最小为-3,所以
的取值范围是
,故选A选项。
考查方向
解题思路
1.先求导后判断导数的正负,2.当导数有正有负时转化为一元二次方程根的分布处理,接着转化为线性规划使得问题得以解决。
易错点
1.不知道题中的条件:函数在
,
上均为增函数如何处理2.不知道
表示什么。
知识点
已知函数(常数
.
当时,求曲线
在
处的切线方程;
讨论函数在区间
上零点的个数(
为自然对数的底数).
正确答案
;
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)求导,然后算出在切点处的导数值,求出切线方程;当 时,
,
.
.又
,∴曲线
在点
处的切线方程为
.
考查方向
解题思路
本题考查导数的应用,解题步骤如下:求导,然后算出在切点处的导数值,求出切线方程。
易错点
忽略函数的定义域导致出错。
正确答案
当时,函数
无零点;当
或
,函数
有一个零点;当
时,函数
有两个零点.
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,要注意对参数的讨论。∵,∴
.
因为,
,于是当
时,
,当
时,
.
所以在
上是增函数,在
上是减函数. 所以
讨论函数
的零点情况如下.
①,即
时,函数
无零点,在
上也无零点;…7分
②当,即
时,函数
在
内有唯一零点
,而
,∴
在
内有一个零点;③当
,即
时,由于
,
,当
时,即
时,
,
,由单调性可知,函数
在
内有唯一零点
、在
内有唯一零点
满足,
在
内有两个零点;当
时,即
时,
,而且
,
由单调性可知,无论
还是
,
在
内有唯一的一个零点,在
内没有零点,从而
在
内只有一个零点; 综上所述,有:当
时,函数
无零点;当
或
时,函数
有一个零点;当
时,函数
有两个零点.
考查方向
解题思路
本题考查导数的应用,解题步骤如下:算出定义域,对参数分类讨论分析单调性,确定最值,再由图确定零点的个数。
易错点
第二问中的易丢对a的分类讨论。
已知函数
26.若函数在
上为单调增函数,求
的取值范围;
27.若斜率为的直线与
的图像交于
、
两点,点
为线段
的中点,求证:
.
正确答案
;
解析
(
)
2分
因为函数在
上为单调增函数,所以
在
恒成立
解得;
考查方向
解题思路
直接求导,
在
恒成立即可解a.
易错点
函数的恒成立问题,构造新函数;用导数解决函数的综合性问题
正确答案
证明略
解析
设点,
,不妨设
,则
.
要证,即
即证.只需证
, 即证
. 只需证
.设
.由(1)令
知
在
上是单调增函数,又
, 所以
.即
,
即. 所以不等式
成立.
考查方向
解题思路
设出交点坐标,用分析法证明,要证,即
,只需证
.引入函数,
,利用导数求解。
易错点
函数的恒成立问题,构造新函数;用导数解决函数的综合性问题
10.已知且
,函数
设函数
的最大值为
,最小值为
,则 ( ).
正确答案
解析
设则
为奇函数,所以
所以
考查方向
解题思路
1.先将函数化简为两个奇函数和一个常数函数的和的形式;2.利用奇函数在对称的区间上单调性相同得到
后即可得到
。
易错点
1.不知道将函数转化为若干奇函数的和的形式,导致无法处理题中给出的函数;2.不知道
是奇函数,导致找不到解决问题的突破点。
知识点
已知函数.
27. 判断函数在
上的单调性;
28. 若恒成立, 求整数
的最大值;
29.求证:.
正确答案
(1)上是减函数;
解析
(Ⅰ)
上是减函数
考查方向
解题思路
直接求导后判断出后即可得到答案;
易错点
导后的函数不会变形为,导致不会判断其正负;
正确答案
3;
解析
(Ⅱ),即
的最小值大于
.
令,则
上单调递增,
又 ,
存在唯一实根
, 且满足
,
当时,
当
时,
∴,故正整数
的最大值是3
考查方向
解题思路
先分离参数后变为,下面求函数
的最小值即可;
易错点
无
正确答案
(3)略
解析
(Ⅲ)由(Ⅱ)知,∴
-
令, 则
∴
∴
考查方向
解题思路
根据第(2)问放缩,然后构造题中给出的不等式即可。
易错点
不会利用放缩法得到,进而导致没有思路求第(3)问。
设函数.
26.若处的切线斜率为
,求
的值;
27.当时,求
的单调区间;
28.若,求证:在
时,
.
正确答案
(1)
解析
(Ⅰ)若处的切线斜率为
,
,
得.
考查方向
解题思路
根据导数的几何意义求解,
易错点
不清楚;
正确答案
(2)的单调减区间为
,单调增区间为
;
解析
(Ⅱ)由
当时,令
解得:
当变化时,
随
变化情况如下表:
由表可知:在
上是单调减函数,在
上是单调增函数
所以,当时,
的单调减区间为
,单调增区间为
考查方向
解题思路
先求导,然后判断单调性后即可得到单调区间;
易错点
不清楚;
正确答案
(3)略
解析
(Ⅲ)当时,要证
,即证
令,只需证
由指数函数及幂函数的性质知:在
上是增函数
又 ∴
在
内存在唯一的零点,也即
在
上有唯一零点
设的零点为
,则
即
由的单调性知:
当时,
,
为减函数
当时,
,
为增函数,
所以当时,
又,等号不成立∴
考查方向
解题思路
先将要求的函数变形为,然后判断其单调性即可证明。
易错点
不会构造函数解决问题,当所要的函数正负不确定时,不知道应该设零点解决。
设函数,
.
26.若是
的极值点,求实数a的值;
27.若函数只有一个零点,求实数a的取值范围.
正确答案
(1)或
;
解析
(Ⅰ),
由x = e是f(x)的极值点,得,解得
或
,
经检验,符合题意,所以或
;
考查方向
解题思路
求导后根据是极值点带入导数得到
,后解得a的值;
易错点
不会转化是
的极值点这一条件,导致求导后不会转化导数的式子;不会判断函数
的单调性,不知道函数单调性分类标准的确定。
正确答案
(2)
解析
(Ⅱ)由已知得方程只有一个根,
即曲线f(x)与直线只有一个公共点。
易知,设
,
①当时,易知函数f(x)在
上是单调递增的,满足题意;
②当时,易知h(x)是单调递增的,又
,
,
∴,
,
当时,
>0,∴f(x)在
上单调递增,
同理f(x)在上单调递减,在
上单
调递增,
又极大值,所以曲线f(x) 满足题意;
③当a>1时,,
,
∴,
,即
,得
,
可得f(x) 在上单调递增,
在
上单调递减,在
上单调递增,
又,若要曲线f(x) 满足题意,只需
,即
,
所以,由
知
,且在[1,+∞)上单调递增,
由,得
,因为
在[1,+∞)上单调递增,
所以;
综上知,。
考查方向
解题思路
先将题意转化为求函数的单调性问题,后分类讨论函数
的单调性后即可得到答案。
易错点
不会转化是
的极值点这一条件,导致求导后不会转化导数的式子;不会判断函数
的单调性,不知道函数单调性分类标准的确定。
已知函数.
25.若曲线在点(2,f(2))处的切线的斜率小于0,求
的单调区间;
26.对任意的,
,恒有
,求正数
的取值范围。
正确答案
递增区间为(0,1),(2a+1,+),单调递减区间为(1,2a+1)
解析
,
若曲线在点(2,f(2))处的切线的斜率小于0,
则,即有
,∴2a+1>2>1,…………………2
则由f(x)>0得0<x<1或x>2a+1;由f
(x)<0得1<x<2a+1。
∴f(x)的单调递增区间为(0,1),(2a+1,+),单调递减区间为(1,2a+1)。……5
考查方向
解题思路
通过求导,将单调递减区间转成导数正负问题;
易错点
存在性与恒成立的区别
正确答案
解析
∵,∴(2a+1)
[4,6],由(Ⅰ)知f(x)在[1,2]上为减函数。
不妨设1≤x1<x2≤2,则f(x1)>f(x2),,
∴原不等式即为:f(x1)-f(x2)<,
即,对任意的
,x1,x2
[1,2]恒成立。……7
令g(x)=f(x)-,∴对任意的
,x1,x2
[1,2]有g(x
1)<g(x2)恒成立,
∴g(x)=f(x)-在闭区间[1,2]上为增函数,
∴对任意的
,x
[1,2]恒成立。……………………9
而,
化简得,
即≥0,其中
。
∵[1,2],
,只需
,
即对任意x
[1,2]恒成立,
令,x
[1,2],
恒成立,
∴在闭区间[1,2]上为减函数,
则。由
,解得
。……12
考查方向
解题思路
本题主要考查函数与导数的综合应用能力,具体涉及到用导数来描述原函数的单调性、极值等情况. 本题对考生的逻辑推理与运算求解能力有较高要求.
易错点
构造函数,及讨论问题的全面性。处理逻辑推理与运算求解能力方面易出错。思路不清晰,步骤不严谨
已知函数,
>0.
20.若,求
的单调区间;
21.若函数恰有两个不同的零点
,求
的取值范围.
正确答案
在
上单调递减, 在
上单调递增
解析
解:
根据函数的图象可得, 在
上单调递减, 在
上单调递增. ---6分
考查方向
解题思路
先将函数按照绝对值意义作分段函数,根据函数的图像,可求得单调区间
易错点
恰当选择a的分类标准,讨论区间
正确答案
解析
解:
(1).当时,令
,可得
,
(因为
所以
舍去)
所以,
在上是减函数,所以
.
(2).当时,令
,则可得
是方程
的两个根,
所以,
综合(1)(2)得, .
考查方向
解题思路
结合函数的图象,对a进行分类
易错点
恰当选择a的分类标准,讨论区间
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