- 函数性质的综合应用
- 共80题
已知定义在R上的偶函数,当
时,
.
25.当时,求过原点与函数
图像相切的直线的方程;
26.求最大的整数,使得存在
,只要
,就有
.
正确答案
(1)
解析
(1):当时,
,
,
记过原点与相切的直线为L,设切点坐标为
,
则切线L斜率为 切线方程为
又切线过(0,0),所以
,切线方程为
,
为偶函数,图像关于y轴对称,
∴当时,设过原点与
相切的直线
方程为
即
考查方向
解题思路
先设切点后利用导数的几何意义求出切点坐标后即得切线方程;
易错点
没有给出切点导致无法入手;
正确答案
(2)4
解析
(2)因为任意,都有
,故x=1时,
当时,
,从而
,∴
当时,
,从而
,
∴ ,综上
,
又整数,即
,故
,故x=m时,
得:, 即存在
,满足
∴ ,即
,
令,
,则
当时,
,
单调递减;
当时,
,
单调递增,
又,
,
,
由此可见,方程在区间
上有唯一解
,
且当时
,当
时
,
,故
,此时
.
下面证明:对任意
恒成立,
①当时,即
,等价于
,
,∴
,
②当时,即
,等价于
令,则
,
在
上递减,在
上递增,
∴,而
,
综上所述,对任意
恒成立。
考查方向
解题思路
先探求出m的值后证明。
易错点
对于题中给的信息无法处理导致没有思路。
6.如果一个函数在定义域
中满足:①存在
,且
,使得
;②任意
,
,则
可以是
正确答案
解析
直接画图A、B、C、D四个选项的图像,逐一考查图像是否符合等式与不等式条件
考查方向
解题思路
直接画图A、B、C、D四个选项的图像,可以直接判断
易错点
对题中的等式与不等式理解不到位,导致无法判断
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
15.某房地产公司要在一块矩形宽阔地面(如图)上开发物业 ,阴影部分是不能开发的古建筑群,且要求用在一条直线上的栏栅进行隔离,古建筑群的边界为曲线的一部分,栏栅与矩形区域边界交于点
,
.则当能开发的面积达到最大时,
的长为 .
正确答案
解析
根据题意,当开发面积最大时,三角形OMN的面积就最小。设直线MN与曲线相切于点T且
,对函数
,求导得
,所以,切线MN的斜率
,直线MN的方程为:
令 得
;令
得
,所以
,
当且仅当且
,解得
,即三角形MON面积的最小值为
,此时,
,故答案为:1.
考查方向
解题思路
先设切点的坐标,并运用导数得出切线方程,再求出直线的横纵截距,最后运用基本不等式求出最值。
易错点
本题易在利用基本不等式求最值或用导研究函数最值时发生错误 。
知识点
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。
11.已知函数在
处取得极大值,在
处取得极小值,满足
,则
的取值范围是( )
正确答案
解析
由题意可知,,
是极值点, 所以
,
是导函数的两个零点, 根据根的分布, a.b应满足的条件不等
考查方向
解题思路
先求导,利用简图,将根的分布条件转化成a,b的限制条件上,再将问题转成线性规划问题,
易错点
不能控制导函数的两个零点的分布,在处理结论与题设的关系上找不到解题突破口。
知识点
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
14.若函数的图象关于直线
对称,则
▲ ,
▲ ,
的最小值为 ▲ .
正确答案
4,0,-16
解析
f(x-1)是偶函数,所以有f(x-1)= f(-x-1);所以有; 将两边分别化简,利用恒成立的条件,求得a=4,b=0;所以f(x)=
, f(x)的最小值与f(x-1)的最小值相同,f(x-1)=
=(
,当
=5时,有最小值-16.
考查方向
解题思路
根据题意,图像关于直线x=-1对称,所以将函数f(x)的图像向右平移一个单位,得到偶函数图像,再利用偶函数的性质,求出a与b,然后利用导数求函数的最小值
易错点
在对称性应用上易出错
知识点
若定义在R上的减函数,对任意的
,不等式
成立,则当
时,
的取值范围是( )
正确答案
解析
由在
上单调递减结合
得出
,即
再结合
得出可行域为
(如图
为
轴,
为
轴),所以
表示的是点
与点
连线的斜率,当在点
时达到最大值
,在点
时达到最小值
,故所求的取值范围是
。故选C选项。
考查方向
解题思路
由函数的单调性结合不等式得出,对其进行因式分解画出可行域,再由可行域求出
的取值范围。
易错点
本题易在上的处理上导致解题受阻。
知识点
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