- 利用导数求函数的极值
- 共167题
因客流量临时增大, 某鞋店拟用一个高为50㎝(即=50㎝)的平面镜自制一个竖直摆放的简易鞋镜. 根据经验,一般顾客
的眼睛
到地面的距离
在区间
内. 设支架
高为
㎝,
㎝, 顾客可视的镜像范围为
(如图所示), 记
的长度为
(
)。
(1) 当㎝时, 试求
关于
的函数关系式和
的最大值;
(2) 当顾客的鞋在镜中的像
满足不等关系
(不计鞋长)时, 称顾客可在镜中看到自己的鞋. 若使一般顾客都能在镜中看到自己的鞋, 试求
的取值范围。
正确答案
见解析
解析
解: (1)因为,
,所以由
,即
,解得
,
同理,由,即
, 解得
所以
因为, 所以
在
上单调递减,
故当㎝时,
取得最大值为140㎝
另法: 可得, 因为
在
上单调递增,
所以在
上单调递减, 故当
㎝时,
取得最大值为140㎝
(2)由,得
,由
,得
,所以由题意知
,即
对
恒成立
从而对
恒成立,解得
,故
的取值范围是
知识点
已知实数a、b、c、d成等比数列,且函数时取到极大值c,则ad等于
正确答案
解析
y′=-1,令y′=0得x=-1,当-2<x<-1时,y′>0,当x>-1时,y′<0,∴b=-1,c=ln(-1+2)-(-1)=1,∴ad=bc=-1,故选A
知识点
设函数
(1)设函数的单调区间;
(2)若,试研究函数
的零点个数。www.zxxk.com
正确答案
见解析。
解析
(1)的定义域是
∵∴
………………2分
(a)当时,∴
,则g(x)在
上单调递增.
故单调增区间是
……………………………………………………4分
(b)当时,
①当时,∴
,则
在
上单调递增。
②当时,∴
,则
在
上单调递减。
∴时
的单调增区间是
减区间是(0,a)……………………6分
综上当时
的单调增区间是
当时
的单调增区间是
减区间是(0,a).
(2)由题(1)知,在
时取到最小值,且为
………………………………………………………………………………………9分
∵∴
∴
∴
上单调递增………………………………………………………11分
∵
∴在
内有零点………………………………………………………13分
故函数
的零点个数为………………………………14分
知识点
已知函数有极小值
。
(1)求实数的值;
(2)若,且
对任意
恒成立,求
的最大值;
(3)当时,证明:
。
正确答案
见解析
解析
(1),
令,令
故的极小值为
,得
, 4分
(2)当时,令
,
令,
,故
在
上是增函数
由于,
存在
,使得
。
则,知
为减函数;
,知
为增函数。
又
,
,所以
=3. 9分
(3)要证即证
即证 ,令
,得
令 为增函数,
又 ,所以
是增函数,又
=
, 14分
知识点
设函数
(1)若在
时有极值,求实数
的值和
的单调区间;
(2)若在定义域上是增函数,求实数
的取值范围。
正确答案
见解析。
解析
(1)在
时有极值,
有
, ……………… 2分
又,
有
,
……………………5分
有
,
由有
, ………7分
又关系有下表
的递增区间为
和
, 递减区间为
……………………9分
(2)若在定义域上是增函数,则
在
时恒成立,……………………10分
,
需
时
恒成立,………11分
化为恒成立,
,
需
,此为所求。…………14分
知识点
已知函数f(x)=x2ln|x|,
(1)判断函数f(x)的奇偶性;
(2)求函数f(x)的单调区间;
(3)若关于x的方程f(x)=kx﹣1有实数解,求实数k的取值范围。
正确答案
见解析。
解析
(1)函数f(x)的定义域为{x|x∈R且x≠0}
f(﹣x)=(﹣x)2ln|﹣x|=x2lnx=f(x)
∴f(x)为偶函数
(2)当x>0时,
若,则f'(x)<0,f(x)递减;
若,则f'(x)>0,f(x)递增。
递增区间是和
;
递减区间是和
。
(3)要使方程f(x)=kx﹣1有实数解,即要使函数y=f(x)的图象与直线y=kx﹣1有交点。
函数f(x)的图象如图。
先求当直线y=kx﹣1与f(x)的图象相切时k的值。
当k>0时,f'(x)=x•(2lnx+1)
设切点为P(a,f(a)),则切线方程为y﹣f(a)=f'(a)(x﹣a),
将x=0,y=﹣1代入,得﹣1﹣f(a)=f'(a)(﹣a)
即a2lna+a2﹣1=0(*)
显然,a=1满足(*)
而当0<a<1时,a2lna+a2﹣1<0,
当a>1时,a2lna+a2﹣1>0
∴(*)有唯一解a=1
此时k=f'(1)=1
再由对称性,k=﹣1时,y=kx﹣1也与f(x)的图象相切,
∴若方程f(x)=kx﹣1有实数解,则实数k的取值范围是(﹣∞,﹣1]∪[1,+∞)。
知识点
在中,
,
,
。
(1)求的长;
(2)求的面积。
正确答案
(1)(2)
解析
(1)因为,
,又
,
所以.
由正弦定理得,.
所以.
所以. ……… 6分
(2)在中,
=
=.
所以=
=
. ……13分
知识点
已知函数.,且曲线
上的点
处的切线方程为
.
(1)若在
时有极值,求
的表达式;
(2)若函数在区间[-2,1]上单调递增,求b的取值范围.
正确答案
见解析。
解析
(1)由求导数得
,………1分
过上点P(1,f(1))处的切线方程为:
,
即,……………………………………………3分
而过上的点
处的切线方程为
,
故,即
,
因为在
时有极值,
故………(3)
由(1)(2)(3)联立解得,……………………………………6分
所以.…………………………………………………………7分
(2)在区间[-2,1]上单调递增,
又,由(1)知
,
,
依题意在[-2,1]上恒成立
即在[-2,1]上恒成立.………………………………………………………10分
①在时,
;
②在时,
;
③在时,
则
综合上述讨论可知,所求参数b的取值范围是.……………………………………14分
知识点
已知函数为自然对数的底数)
(1)若函数上无零点,求
的最小值;
(2)若对任意给定的,
使得的取值范围.
正确答案
见解析。
解析
(1)因为上恒成立不可能,故要使函数
上无零点,只要对任意的
恒成立,即对
恒成立.
令则
,再令
,则
,故
在
上为减函数,于是
,从而
,于是
在
上为增函数,综上,若函数
上无零点,则
的最小值为
。
(2)当
时,
,函数
单调递增;当
时,
,函数
单调递减,又因为
,所以,函数
当时,不合题意;
当时,
,
,令
,得
,由题意得,
在
不单调,故
①
此时,当的变化情况如下:
又因为,当时,
,
,
,所以,对任意给定的
,在
上总存在两个不同的
,使得
成立,当且仅当
满足下列条件:
令,则
,
得
,故当
时,
,函数
单调递增;当
时,
,函数
单调递减,所以对任意的
有
,即②对任意
恒成立.由③式解得:
④
综合①④可知,当
在使
成立.
知识点
已知平面上的动点到定点
的距离与它到定直线
的距离相等。
(1)求动点的轨迹
的方程;
(2)过点作直线
交
于
两点(
在第一象限)。若
求直线的方程。
(3)试问在曲线上是否存在一点
,过点
作曲线
的切线
交抛物线
于
两点,使得?若存在,求出点
的坐标;若不存在,请说明理由。
正确答案
见解析。
解析
(1)设,由条件有
,
化简得曲线的方程为:
。
(2)设,则
,
由 得
……①
令直线AB方程为
由,
则
由 ①和联立解得:
代入得:
依题意直线AB的斜率大于0,即 ,所以
故直线AB的方程为
(3)设,由于
,则切线
的斜率为
,
切线的方程为
,又
,
则切线的方程为
。
由,设
,
又,则
,
,
设,则有
得(舍去)。
所以,得
故存在点满足题意,此时点
的坐标是
知识点
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