- 利用导数求函数的极值
- 共167题
7.设曲线(
)上任一点
处切线斜率为
,
则函数
的部分图象可以为( )
正确答案
解析
先计算出g(x)并可知是偶函数,也是偶函数,可以排除A,B,而当x=0时函数值为0可以知道选D答案。
考查方向
解题思路
先计算出g(x)并可知是偶函数,然后再来根据相乘之后去找到相应的函数的图像。
易错点
弄不清楚函数的奇偶性及图像的特征。
知识点
21.已知函数
(I)求函数的最大值.
(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)使用错的解题思想
3)变量间关系不能有效理清
知识点
已知函数,g(x)
aln x
x(a
0).
25.求函数f (x)的单调区间;
26.证明:当a > 0时,对于任意x1,x2∈(0,e],总有g(x1) < f (x2)成立,其中是自然对数的底数.
正确答案
(1)当a>0时,f (x)的单调递增区间为(-1,1),单调递减区间为(-∞,-1),(1,+∞);
当a<0时,f (x)的单调递增区间为(-∞,-1),(1,+∞),单调递减区间为(-1,1);
解析
(Ⅰ)函数f (x)的定义域为R,f ′(x)==
.
当a>0时,当x变化时,f ′(x),f(x)的变化情况如下表:
当a<0时,当x变化时,f ′(x),f(x)的变化情况如下表:
综上所述,
当a>0时,f (x)的单调递增区间为(-1,1),单调递减区间为(-∞,-1),(1,+∞);
当a<0时,f (x)的单调递增区间为(-∞,-1),(1,+∞),单调递减区间为(-1,1).
考查方向
解题思路
1)第一问对求导,整理得到
通过对
的讨论得到函数的单调性;
2)第二问由的最小值大于
的最大值证得不等式,通过求导讨论单调性得到
的最值。
正确答案
(2)略;
解析
(Ⅱ)由(Ⅰ)可知,当a>0时,f (x)在区间(0,1)上单调递增,f (x)>f (0)=a;
f (x)在区间(1,e]上单调递减,且f (e)=+a>a,所以当x∈(0,e]时,f (x)>a.
因为g(x)=aln x-x,所以g′(x)=
-1,令g′(x)=0,得x=a.
①当a≥e时,g′(x)≥0在区间(0,e]上恒成立,
所以函数g(x)在区间(0,e]上单调递增,所以g(x)max=g(e)=a-e<a.
所以对于任意x1,x2∈(0,e],仍有g(x1)<f(x2).
②当0<a
因为a-(aln a-a)=a(2-ln a)>a(2-ln e)=a>0,
所以对任意x1,x2∈(0,e],总有g(x1)<f (x2).
综上所述,对于任意x1,x2∈(0,e],总有g(x1)<f (x2).
考查方向
解题思路
1)第一问对求导,整理得到
通过对
的讨论得到函数的单调性;
2)第二问由的最小值大于
的最大值证得不等式,通过求导讨论单调性得到
的最值。
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
12. 若函数的导函数在区间(1,2)上有零点,则
在下列区间上单调递增的是( )
正确答案
解析
因为,
所以,
另,
所以,
所以可得的单调增区间为
,
,
所以结合选项,b的取值范围为,选择D
考查方向
函数的单调性与单调区间,导数与函数的单调性
解题思路
求导,然后判断单调性
易错点
判断b的取值范围,
教师点评
判断函数的单调性,常常利用求导这个方法
知识点
已知函数(
)在x=
处取得极值.
(本小题满分12分,(Ⅰ)小问4分,(Ⅱ)小问8分)
22.确定的值,
23.若,讨论的单调性.
正确答案
解析
试题分析:先求出函数的导函数
,由已知有
可得关于
的一个一元方程,解之即得
的值,
试题解析: (1)对求导得
因为在
处取得极值,所以
,
即,解得
.
考查方向
解题思路
本题考查函数导数的概念和运算,导数与函数极值之间的关系,利用函数的极值点必是导数为零的点,本题属于中档题.
易错点
极值的几何意义
正确答案
在
内为减函数,
内为增函数..
解析
试题分析:由(Ⅰ)的结果可得函数
,利用积的求导法则可求出
解得
.从而分别讨论
,
,
及
时
的符号即可得到函数
的单调性.
(2)由(1)得,,
故
令,解得
.
当时,
,故
为减函数,
当时,
,故
为增函数,
当时,
,故
为减函数,
当时,
,故
为增函数,
综上知在
内为减函数,
内为增函数.
考查方向
解题思路
本题考查函数导数的概念和运算,运用导数研究函数的单调性,使导函数大于零的x的区间函数必增,小于零的区间函数必减进行求解,本题属于中档题.
易错点
注意求导的准确性及使导函数大于零或小于零的x的区间的确定.
9.已知函数是定义在R上的可导函数,
为其导函数,若对于任意实数
,都有
,其中
为自然对数的底数,则( )
正确答案
解析
构造函数R,
的导函数
.因为
,
,所以
,
在R上是减函数,所以
,所以
.故选A.
考查方向
解题思路
1.先构造函数R,后用导数判断其单调性;2.利用函数的单调性比较
的大小关系。
易错点
1.不会利用题中给出的导数的等式构造函数;2.不知道选项中给出的两个数什么关系。
知识点
已知函数,
25.若函数的图象在点
处的切线与直线
平行,函数
在
处取得极值,求函数
的解析式,并确定函数的单调递减区间;
26.若,且函数
在
上是减函数,求
的取值范围.
正确答案
解析
已知函数,
(…………2分)
又函数图象在点
处的切线与直线
平行,且函数
在
处取得极值,
,且
,解得
,且
(………………………6分)
令,
所以函数的单调递减区间为 (………………………8分)
考查方向
解题思路
利用切线与已知直线垂直可得两直线的斜率相等。再利用导数的几何意义,函数在某一点的导数,为该点的切线的斜率。得到一个关于a,b的等式。再由函数在x=1处取得极值点,得到x=1处的导函数为零,联立方程组可得,a,b的值;最后求出导函数得到单间区间。
易错点
熟悉导数的几何意义,以及用等式研究函数的单调性。
正确答案
解析
当时,
,又函数
在
上是减函数
在
上恒成立, (………………………10分)
即在
上恒成立
。 (………………………12分)
考查方向
解题思路
由函数在区间上单调递减,则导函数在
上恒小于或等于零,所以
在
上恒成立的解,得到b小于或等于
的最小值,得解
。
易错点
熟悉恒成立问题的求解方法。
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