- 导数与积分
- 共3028题
10.已知R上的奇函数满足
,则不等式
的解集是( )
正确答案
解析
设
则,
设 ,则
,由
>0得x>1,由
<0得0<x<1,即当x=1时,函数
取得极小值同时也是最小值h(1)=2,
∵,h(x)≥2,∴
>-2+2=0,
即>0,即
在(0,+∞)上为增函数,则当x=1时,
则不等式等价为
<0,即
<
则x<1,即不等式的解集是(0,1),
∴所以选项B为正确选项
考查方向
解题思路
构造函数g(x),求函数的导数,判断函数的单调性,利用函数的单调性进行求解即可.
易错点
构造函数g(x)错误
知识点
12.设函数f’(x)是奇函数f (x)(x∈R)的导函数,f(-1)=0,当x>0时,x f’(x)-f (x)<0,则使得f (x) >0成立的x的取值范围是( )
正确答案
知识点
15.下列各句中,加点的成语使用恰当的一项是( )
正确答案
解析
A项,宵衣旰食:宵:夜间;衣:穿衣;旰:天已晚。天不亮就穿起衣来,时间晚了才吃饭。形容为处理国事而辛勤地工作。此句属于对象误用,应该为“废寝忘食”;B项,连篇累牍:累:重叠、堆积;牍:古代写字用的竹筒和木板。形容篇幅过多,文辞冗长。此成语带有贬义,此句属于褒贬不当,应该该为“洋洋洒洒”; C项,路人皆知:比喻人所共知的野心。此成语用来形容“品牌”不恰当。应该为“家喻户晓”。 D项,发聋振聩:聩:耳聋。声音很大,连耳聋的人也听得见。比喻用语言文字唤醒麻木的人。此句符合语境。
考查方向
解题思路
根据语境和词义来分析。
易错点
容易望文生义。
知识点
对于函数f(x),在给定区间[a,b]内任取n+1(n≥2,n∈N*)个数x0,x1,x2,…,xn,使得
a=x0<x1<x2<…<xn-1<xn=b,记S=|f(xi+1)-f(xi)|.若存在与n及xi(i≤n,i∈N)均无关的正数A,使得S≤A恒成立,则称f(x)在区间[a,b]上具有性质V.
22.若函数f(x)=-2x+1,给定区间为[-1,1],求S的值;
23.若函数f(x)=,给定区间为[0,2],求S的最大值;
24.对于给定的实数k,求证:函数f(x)=klnx- 在区间[1,e]上具有性质V.
正确答案
(1)4;
解析
(1)解:因为函数f(x)=-2x+1在区间[-1,1]为减函数,
所以f(xi+1)<f(xi),所以|f(xi+1)-f(xi)|= f(xi)-f(xi+1).
S=|f(xi+1)-f(xi)|=[ f(x0)-f(x1)]+[ f(x1)-f(x2)]+…+[ f(xn-1)-f(xn)]
=f(x0)-f(xn)=f(-1)-f(1)=4.
考查方向
解题思路
本题考查函数恒成立问题,解题步骤如下:
1)先通过f(x)=-2x+1的单调性,直接求出|f(xi+1)-f(xi)|= f(xi)-f(xi+1)代入即可求出;
易错点
不会转化|f(xi+1)-f(xi)|,进而求出最值
正确答案
(2);
解析
(2) 解:由f′(x)==0,得x=1.
当x<1时,f′(x)>0,所以f (x)在(-∞,1)为增函数;
当x>1时,f′(x)<0,所以f (x)在(1,+∞)为减函数;
所以f (x)在x=1时取极大值.
设xm≤1<xm+1,m∈N,m≤n-1,
则S=|f(xi+1)-f(xi)
=|f(x1)-f(0)|+…+|f(xm)-f(x m-1)|+|f(xm+1)-f(x m)|+|f(xm+2)-f(x m+1)|+…+|f(2)-f(x n-1)
=[f(x1)-f(0)]+…+[f(xm)-f(x m-1)]+|f(xm+1)-f(x m)|+[f(xm+1)-f(x m+2)]+…+[f(xn-1)-f(2)]
=[f(xm)-f(0)]+|f(xm+1)-f(x m)|+[f(xm+1)-f(2)].
因为|f(xm+1)-f(x m)|≤[f(1)-f(xm)]+[f(1)-f(xm+1)],当x m=1时取等号,
所以S≤f(xm)-f(0)+f(1)-f(xm)+f(1)-f(xm+1)+f(xm+1)-f(2)
=2 f(1)-f(0)-f(2)=.
所以S的最大值为.
考查方向
解题思路
本题考查函数恒成立问题,解题步骤如下:
2)先研究f(x)=的单调性,在(-∞,1)为增函数,在(1,+∞)为减函数;转化得出[f(xm)-f(0)]+|f(xm+1)-f(x m)|+[f(xm+1)-f(2)],即S≤f(xm)-f(0)+f(1)-f(xm)+f(1)-f(xm+1)+f(xm+1)-f(2)
求出即可;
易错点
不会转化|f(xi+1)-f(xi)|,进而求出最值
正确答案
(3)对于给定的实数k,函数f(x)=klnx- 在区间[1,e]上具有性质V
解析
(3)证明:f′(x)=-x=
,x∈[1,e].
①当k≥e2时,k-x2≥0恒成立,即f′(x)≥0恒成立,所以f(x)在[1,e]上为增函数,
所以S=|f(xi+1)-f(xi)|=[ f(x1)-f(x0)]+[ f(x2)-f(x1)]+…+[ f(x n)-f(xn-1)]
=f(x n)-f(x0)=f(e)-f(1)=k+-
e2.
因此,存在正数A=k+-
e2,都有S≤A,因此f(x)在[1,e]上具有性质V.
②当k≤1时,k-x2≤0恒成立,即f′(x)≤0恒成立,所以f(x)在[1,e]上为减函数,
所以S=|f(xi+1)-f(xi)|=[ f(x0)-f(x1)]+[ f(x1)-f(x2)]+…+[ f(xn-1)-f(xn)]
=f(x0)-f(xn)= f(1)-f(e)= e2-k-
.
因此,存在正数A=e2-k-
,都有S≤A,因此f(x)在[1,e]上具有性质V
③当1<k<e2时,由f′(x)=0,得x=;当f′(x)>0,得1≤x<
;
当f′(x)<0,得<x≤e,因此f(x)在[1,
)上为增函数,在(
,e]上为减函数.
设xm≤<xm+1,m∈N,m≤n-1
则S=|f(xi+1)-f(xi)
=|f(x1)-f(x0)|+…+|f(xm)-f(x m-1)|+ |f(xm+1)-f(x m)|+ |f(xm+2)-f(x m+1)|+…+|f(xn)-f(x n-1)
=f(x1)-f(x0)+…+f(xm)-f(x m-1) + |f(xm+1)-f(x m)|+ f(xm+1)-f(x m+2) +…+f(xn-1)-f(x n)
=f(xm)-f(x0) + |f(xm+1)-f(x m)| + f(xm+1)-f(x n)
≤f(xm)-f(x0) + f(xm+1)-f(x n)+ f()-f(xm+1)+ f(
)-f(xm)
=2 f()-f(x0)-f(x n)=klnk-k-[-
+k-
e2]=klnk-2k+
+
e2.
因此,存在正数A=klnk-2k++
e2,都有S≤A,因此f(x)在[1,e]上具有性质V.
综上,对于给定的实数k,函数f(x)=klnx-x2 在区间[1,e]上具有性质V.
考查方向
解题思路
本题考查函数恒成立问题,解题步骤如下:
3)先研究函数f(x)=klnx-x2的单调性,分类讨论分别利用(1)和(2)问的方法求出即可
易错点
不会转化|f(xi+1)-f(xi)|,进而求出最值
设函数(e是自然对数的底数).
27.若,求
的单调区间;
28.若在
内无极值,求a的取值范围;
29.设,求证:
.
注:.
正确答案
见解析
解析
考查方向
解题思路
借助导函数的正负直接求出单调区间
易错点
本题易错在第二问中的信息转化:函数在
单调,第三问选错题方向
正确答案
见解析
解析
考查方向
解题思路
根据在
内无极值→
在
内单调→
在
恒正或者恒负,进而使用提参的方式得出结果
易错点
本题易错在第二问中的信息转化:函数在
单调,第三问选错题方向
正确答案
见解析
解析
考查方向
解题思路
本题解题思路
借助第二问的结论 使用数学归纳法证明结论
易错点
本题易错在第二问中的信息转化:函数在
单调,第三问选错题方向
已知函数,
(其中
).
25.如果函数和
有相同的极值点,求
的值,并直接写出函数
的单调区间;
26.令,讨论函数
在区间
上零点的个数。
正确答案
(1)或
;
当时,
的递增区间为
,
,递减区间为
当时,
的递增区间为
,递减区间为
. ;
解析
(Ⅰ),则
,
令,得
或
,而二次函数
在
处有极大值,
所以或
,解得
或
;
当时,
的递增区间为
,
,递减区间为
.
当时,
的递增区间为
,递减区间为
.
考查方向
解题思路
先求导后得到原函数的极值点后结合二次函数即可求得a的值,后面利用常用的方法求单调区间;
易错点
不理解函数和
有相同的极值点导致无法求出a的值;
正确答案
(2)当或
时,函数
有唯一零点;
当时,函数
有两不相等的零点。
解析
(Ⅱ)
令,
,
当
即
时,
无实根,故
的零点为
,满足题意,
即函数有唯一零点
;
当
即
或
时,
若,则
的实数解为
,故
在区间
上有唯一零点
;
若,则
的实数解为
,故
在区间
上有两零点,
或
;
当
即
或
时,
若,由于
,
此时在区间
上有一实数解,故
在区间
上有唯一零点;
若时,由于
,
当即
时,数形结合可知
在区间
上有唯一实数解,
故在区间
上有唯一零点;
若即
时,由于
的对称轴为
,故
,
又且
,
所以在区间
上有两个不等零点.
综上,当或
时,函数
有唯一零点;
当时,函数
有两不相等的零点。
考查方向
解题思路
按照判别式分类讨论各种情况下零点的个数。
易错点
不会确定分类的标准。
设函数,
的定义域均为
,且
是奇函数,
是偶函数,
,其中e为自然对数的底数.
24.求,
的解析式,并证明:当
时,
,
;
25.设,
,证明:当
时,
.
正确答案
(Ⅰ),
.证明:当
时,
,
,故
又由基本不等式,有,即
解析
(Ⅰ)由,
的奇偶性及
,①得:
②
联立①②解得,
.
当时,
,
,故
③
又由基本不等式,有,即
④
考查方向
解题思路
(Ⅰ)将等式中
用
来替换,并结合已知
是奇函数,
是偶函数可得
于是联立方程组即可求出
的表达式;当
时,由指数与指数函数的性质知
,
,进而可得到
然后再由基本不等式即可得出
易错点
导函数计算出错。
正确答案
(Ⅱ)由(Ⅰ)得
⑤
⑥
当时,
等价于
⑦
等价于
⑧于是设函数
,由⑤⑥,有
当
时,(1)若
,由③④,得
,故
在
上为增函数,从而
,即
,故⑦成立.(2)若
,由③④,得
,故
在
上为减函数,从而
,即
,故⑧成立.综合⑦⑧,得
.
解析
(Ⅱ)由(Ⅰ)得 , ⑤
, ⑥
当时,
等价于
, ⑦
等价于
⑧
设函数 ,由⑤⑥,有
当时,(1)若
,由③④,得
,故
在
上为增函数,从而
,即
,故⑦成立.(2)若
,由③④,得
,故
在
上为减函数,从而
,即
,故⑧成立.综合⑦⑧,得
.
考查方向
解题思路
(Ⅱ)由(Ⅰ)得,
.于是要证明
,即证
,也就是证明
,即证
于是构造函数
,利用导数在函数的单调性与极值中的应用即可得出结论成立.
易错点
计算量大。
已知函数
26.若在
处取得极值,求
的值;
27.讨论的单调性;
28.证明:为自然对数的底数).
正确答案
见解析
解析
是
的一个极值点,则
,验证知
=0符合条件
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f(x)的单调性,通过构造适当的函数,进而证明不等式
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
1)若=0时,
单调递增,在
单调递减;
2)若
上单调递减
3)若
再令
在
综上所述,若上单调递减,
若
。
若
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f(x)的单调性,通过构造适当的函数,进而证明不等式
正确答案
见解析
解析
由27题知,当
当
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f(x)的单调性,通过构造适当的函数,进而证明不等式
易错点
求导错误,函数性质理解错误;分类讨论有重有漏
设函数f(x)=ex-ax-2.
27.求f(x)的单调区间;
28.若a=1,k为整数,且当x>0时,(x-k)f′(x)+x+1>0恒成立,求k的最大值.
正确答案
当a≤0时,f(x)的单调递增区间为(-∞,+∞);当a>0时,f(x)的单调递减区间为(-∞,ln a),单调递增区间为(ln a,+∞)
解析
函数f(x)的定义域为(-∞,+∞),f′(x)=ex-a.……1分
当a≤0时,f′(x)>0,所以f(x)在区间(-∞,+∞)上单调递增;
……………………………………3分
当a>0时,若x∈(-∞,ln a),则f′(x)<0,若x∈(ln a,+∞),则f′(x)>0,
所以f(x)在区间(-∞,ln a)上单调递减,在区间(ln a,+∞)上单调递增.
……………………………………5分
综上可知,当a≤0时,f(x)的单调递增区间为(-∞,+∞);当a>0时,f(x)的单调递减区间为(-∞,ln a),单调递增区间为(ln a,+∞)……………………………………6分
考查方向
解题思路
先求导,根据导数的函数特点对,常数a进行合理讨论a小于等于零a大于零两种情况讨论
易错点
分类讨论不全,或者对含有参数的单调性讨论思路不清;
正确答案
k=2
解析
由于a=1,所以(x-k)f′(x)+x+1=(x-k)(ex-1)+x+1.
设g(x)=(x-k)(ex-1)+x+1,则g′(x)=ex(x-k+1).……………………………………7分
(i)若k≤1,则当x>0时,g′(x)>0,所以g(x)在区间(0,+∞)上单调递增,而g(0)=1,
故当x>0时,g(x)>1>0,即有(x-k)f′(x)+x+1>0恒成立.…………………………………9分
(ii)若k>1,则当x∈(0,k-1)时,g′(x)<0;当x∈(k-1,+∞)时,g′(x)>0.
所以g(x)在区间(0,+∞)内的最小值为g(k-1)=k-ek-1+1.………………………………11分
令h(k)=k-ek-1+1,则h′(k)=1-ek-1,因为k>1,所以h′(k)<0,故h(k)在区间(1,+∞)上单调递减.而h(2)>0,h(3)<0,所以当1<k≤2时,h(k)>0,即g(k-1)>0,从而当x>0时,g(x)>0,即(x-k)f′(x)+x+1>0恒成立;当k≥3时,h(k)<0,即g(k-1)<0,故g(x)>0在区间(0,+∞)内不恒成立.……………………………………13分
综上所述,整数k的最大值为2……………………………………14分
考查方向
解题思路
将a=1及导数代入得,g(x)=(x-k)(ex-1)+x+1,则g′(x)=ex(x-k+1).设;对
中的k进行合理讨论,结合一次函数的图象,分k
进行讨论,得出函数的最小值表达式,再利用最小值大于0恒成立,得到整数中的取个范围。
易错点
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
21.已知函数
(I)若函数与函数
在点
处有共同的切线l,求t的值;
(II)证明:;
(III)若不等式对所有的
都成立,求实数a的取值范围.
正确答案
见解析
解析
考查方向
解题思路
本题解题思路
1)根据共同的切线的理解得到该点处导函数值与函数值都相等得到t
2)利用单调性确定绝对值内的正负,去掉绝对值号,利用对式子进行证明
3)构造关于m的一次函数,把x当作参数消掉m后再使用恒成立问题的解答得出结果
易错点
本题易错在以下几个方面
1)对共同的切线理解不足,第一问出错
2)不能有效去掉绝对值,使用错的解题思想
3)变量间关系不能有效理清
知识点
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