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题型:简答题
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简答题 · 14 分

已知函数为自然对数的底数)。

(1)若曲线在点处的切线平行于轴,求的值;

(2)求函数的极值;

(3)当的值时,若直线与曲线没有公共点,求的最大值。

正确答案

见解析

解析

本小题主要考查函数与导数,函数的单调性、极值、零点等基础知识,考查推理论证能力、运算求解能力,考查函数与方程思想、数形结合思想、分类与整合思想、化归与转化思想,满分14分。

(1)由,得

又曲线在点处的切线平行于轴,

,即,解得

(2)

①当时,上的增函数,所以函数无极值。

②当时,令,得

所以上单调递减,在上单调递增,

处取得极小值,且极小值为,无极大值。

综上,当时,函数无极小值;

处取得极小值,无极大值。

(3)当时,

则直线与曲线没有公共点,

等价于方程上没有实数解。

假设,此时

又函数的图象连续不断,由零点存在定理,可知上至少有一解,与“方程上没有实数解”矛盾,故

时,,知方程上没有实数解。

所以的最大值为

解法二:

(1)(2)同解法一。

(3)当时,

直线与曲线没有公共点,

等价于关于的方程上没有实数解,即关于的方程:

                           (*

上没有实数解。

①当时,方程(*)可化为,在上没有实数解。

②当时,方程(*)化为

,则有

,得

变化时,的变化情况如下表:

时,,同时当趋于时,趋于

从而的取值范围为

所以当时,方程(*)无实数解,

解得的取值范围是

综上,得的最大值为

知识点

导数的几何意义利用导数求函数的极值利用导数求函数的最值
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题型:简答题
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简答题 · 14 分

已知函数.

(1) 求f(x)的反函数的图象上图象上点(1,0)处的切线方程;

(2)证明: 曲线y = f (x) 与曲线有唯一公共点.

(3)设a<b, 比较的大小, 并说明理由.

正确答案

见解析

解析

(1)  f (x)的反函数,则y=g(x)过点(1,0)的切线斜率k=.

.过点(1,0)的切线方程为:y = x+ 1

(2) 证明曲线y=f(x)与曲线有唯一公共点,过程如下。

因此,

所以,曲线y=f(x)与曲线只有唯一公共点(0,1).(证毕)

(3)设

,且

所以

知识点

反函数导数的几何意义利用导数研究函数的单调性利用导数求函数的极值
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题型: 单选题
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单选题 · 5       分

设函数的定义域为的极大值点,以下结论一定正确的是(    )

A

B的极小值点

C的极小值点

D的极小值点

正确答案

D

解析

本题考查的是函数的极值,函数的极值不是最值,A错误;因为关于原点对称,故的极小值点,D正确。

知识点

函数的图象及变化利用导数求函数的极值
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题型:简答题
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简答题 · 12 分

已知函数f(x)=ex(ax+b)-x2-4x,曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程为y=4x+4.

(1)求a,b的值;

(2)讨论f(x)的单调性,并求f(x)的极大值。

正确答案

见解析

解析

(1)f′(x)=ex(ax+a+b)-2x-4.

由已知得f(0)=4,f′(0)=4.

故b=4,a+b=8.

从而a=4,b=4.

(2)由(1)知,f(x)=4ex(x+1)-x2-4x,

f′(x)=4ex(x+2)-2x-4=4(x+2)·.

令f′(x)=0得,x=-ln 2或x=-2.

从而当x∈(-∞,-2)∪(-ln 2,+∞)时,f′(x)>0;

当x∈(-2,-ln 2)时,f′(x)<0.

故f(x)在(-∞,-2),(-ln 2,+∞)上单调递增,在(-2,-ln 2)上单调递减。

当x=-2时,函数f(x)取得极大值,极大值为f(-2)=4(1-e-2)。

知识点

导数的几何意义利用导数研究函数的单调性利用导数求函数的极值
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题型:简答题
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简答题 · 12 分

已知函数f(x)=x2e-x.

(1)求f(x)的极小值和极大值;

(2)当曲线y=f(x)的切线l的斜率为负数时,求l在x轴上截距的取值范围。

正确答案

(1)极小值为f(0)=0;极大值为f(2)=4e-2.

(2)(-∞,0)∪[,+∞)

解析

(1)f(x)的定义域为(-∞,+∞),

f′(x)=-e-xx(x-2),①

当x∈(-∞,0)或x∈(2,+∞)时,f′(x)<0;

当x∈(0,2)时,f′(x)>0.

所以f(x)在(-∞,0),(2,+∞)单调递减,在(0,2)单调递增。

故当x=0时,f(x)取得极小值,极小值为f(0)=0;

当x=2时,f(x)取得极大值,极大值为f(2)=4e-2.

(2)设切点为(t,f(t)),

则l的方程为y=f′(t)(x-t)+f(t)。

所以l在x轴上的截距为m(t)=.

由已知和①得t∈(-∞,0)∪(2,+∞)。

令h(x)=(x≠0),则当x∈(0,+∞)时,h(x)的取值范围为[,+∞);

当x∈(-∞,-2)时,h(x)的取值范围是(-∞,-3)。

所以当t∈(-∞,0)∪(2,+∞)时,m(t)的取值范围是(-∞,0)∪[,+∞)。

综上,l在x轴上的截距的取值范围是(-∞,0)∪[,+∞),

知识点

导数的几何意义利用导数求函数的极值
下一知识点 : 利用导数求函数的最值
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