- 导数及其应用
- 共31591题
已知曲线C1:y=x2与C2:y=-(x-2)2,直线l与C1、C2都相切,求直线l的方程.
正确答案
y=0或y=4x-4
利用解方程组求交点,利用直线间的位置和待定系数法求斜率.
设l与C1相切于点P(x1,x12),与C2相切于Q(x2,-(x2-2)2)
对于C1:y′=2x,则与C1相切于点P的切线方程为
y-x12=2x1(x-x1),即y=2x1x-x12 ①
对于C2:y′=-2(x-2),与C2相切于点Q的切线方程为y+(x2-2)2=-2(x2-2)(x-x2),即y=-2(x2-2)x+x22-4 ②
∵两切线重合,∴2x1=-2(x2-2)且-x12=x22-4,解得x1=0,x2=2或x1=2,x2=0
∴直线l方程为y=0或y=4x-4
已知函数f(x)=x3-3x2+2x
(1)在处的切线平行于直线
,求
点的坐标;
(2)求过原点的切线方程.
正确答案
(1)(2)y=-
x.
试题分析:(1)先求出函数的导函数,再求出函数在(2,-6)处的导数即斜率,易求切线方程.
(2)设切点为(x0,y0),则直线l的斜率为f'(x0)=3x02+1,从而求得直线l的方程,有条件直线1过原点可求解切点坐标,进而可得直线1的方程..
解:f′(x)=3x2-6x+2.
(1)设,则
,解得
.则
(2) ⅰ)当切点是原点时k=f′(0)=2,
所以所求曲线的切线方程为y=2x.
ⅱ)当切点不是原点时,设切点是(x0,y0),
则有y0=-3
+2x0,k=f′(x0)=3
-6x0+2,①
又k==
-3x0+2,②
由①②得x0=,k=
=-
.
∴所求曲线的切线方程为y=-x.
已知函数
在
上是单调递减函数,
方程
无实根,若“
或
”为真,“
且
”为假,求
的取值范围。
正确答案
试题分析:由“或
”为真,“
且
”为假可知p,q一真一假,分别讨论p真q假,p假q真两种情况下对应的不等式.P由导函数求单调区间,q为一元二次方程无实根.
试题解析:
解:p:
因为函数y在上是单调递减函数,所以
在
上恒成立。 2分
故:,所以
4分
q:方程无实根,故
所以: 6分
因为“p或q”为真,”p且q“为假,所以:p,q一真一假。
(1)当p真q假时, 8分
(2)当p假q真时, 10分
综上:m的取值范围是:。 12分
(本小题满分13分)已知函数,其中
是常数.
(Ⅰ)当时,求
在点
处的切线方程;
(Ⅱ)求在区间
上的最小值.
正确答案
(18)(本小题满分13分)
解:(Ⅰ)由可得
. ………………………………………2分
当时,
,
. ………………………………………4分
所以 曲线在点
处的切线方程为
,
即. ………………………………………6分
(Ⅱ)令,
解得或
. ………………………………………8分
当,即
时,在区间
上,
,所以
是
上的增函数.
所以的最小值为
=
; ………………………………………10分
当,即
时,
随
的变化情况如下表
由上表可知函数的最小值为
.
……………………………………13分
略
曲线y=x3+x-2在点(1,0)处的切线的斜率为______
正确答案
y=x3+x-2的导数为:y=2x2+1,
将点坐标代入,即可得斜率为:3.
故答案为:3.
若曲线存在垂直于
轴的切线,则实数
的取值范围是_____.
正确答案
.
(本小题满分13分)已知函数(
),其中
自然对数的底数。
(1)若函数图象在处的切线方程为
,求
的值;
(2)求函数的单调区间;
(3)设函数,当
时,存在
使得
成立,求
的取值范围.
正确答案
(1)(2)
(3)
(1)由已知,, 1分
切线的斜率为
,即
, 2分
解得; 3分
(2)由(1),
.
若<0,由
>0可得
<
,
<0可得
>
的单增区间为
,单减区间为
5分
若>0,由
>0可得
>
,
<0可得
<
的单增区间为
,单减区间为
7分
(3)当时,由(1)可知
在区间
上单增,在区间
上单减
则 8分
由知
易知在区间
上单减,在区间
上单增。
则 11分
则存在使得
成立等价于
即,即
13分
【考点定位】本题主要考查导数的计算,导数的几何意义及应用导数研究函数的单调性、极值,考查辅助函数证明不等式,意在考查考生的运算能力、分析问题、解决问题的能力、转化与化归思想及创新意识.
对于三次函数,给出定义:
是函数
的导函数,
是
的导函数,若方程
有实数解
,则称点
为函数
的“拐点”.某同学经研究发现:任何一个三次函数都有“拐点”;任何一个三次函数都有对称中心,且拐点就是对称中心.若
,请你根据这一发现,求:(1)函数
的对称中心为__________;(2)
=________.
正确答案
(1);(2)2013.
试题分析:,
,令
,∴
,∴
∴对称中心为
,
∴,∴
.
某校内有一块以为圆心,
(
为常数,单位为米)为半径的半圆形(如图)荒地,该校总务处计划对其开发利用,其中弓形
区域(阴影部分)用于种植学校观赏植物,
区域用于种植花卉出售,其余区域用于种植草皮出售.已知种植学校观赏植物的成本是每平方米20元,种植花卉的利润是每平方米80元,种植草皮的利润是每平方米30元.
(1)设(单位:弧度),用
表示弓形
的面积
;
(2)如果该校总务处邀请你规划这块土地,如何设计的大小才能使总利润最大?并求出该最大值.
(参考公式:扇形面积公式,
表示扇形的弧长)
正确答案
(1);(2)当园林公司把扇形的圆心角设计成
时,总利润取最大值
.
试题分析:本题考查函数与导数及运用导数求单调区间、最值等数学知识和方法,考查思维能力、运算能力、分析问题与解决问题的能力.第一问,;第二问,先列出总利润的表达式,构造函数
,利用导数判断单调区间求函数最值.
试题解析:(1),
,
.
(2)设总利润为元,种植草皮利润为
元,种植花卉利润为
,种植学校观赏植物成本为
,
,
,
.
设
.
上为减函数;
上为增函数.
当时,
取到最小值,
此时总利润最大:.
答:所以当园林公司把扇形的圆心角设计成时,总利润取最大值
。
已知函数在
处取得极值,过点
作曲线
的切线
,(1)求此切线
的方程.(2)求切线
与函数
的图象围成的平面图形的面积。
正确答案
(1)y=2;(2).
本试题主要是考查了导数在研究函数中的运用。
解:(1),依题意,
,即
解得
∴,
曲线方程为,点
不在曲线上。
设切点为,则
由知,切线方程为
又点在切线上,有
化简得,解得
所以切点为,切线方程为y=2
(2)
与y=2的交点为(1,2)和(2,2)
切线与函数g(x)的图象围成的图形面积为:
(本小题满分16分)
已知函数(
是自然对数的底数).
(1)若曲线在
处的切线也是抛物线
的切线,求
的值;
(2)若对于任意恒成立,试确定实数
的取值范围;
(3)当时,是否存在
,使曲线
在点
处的切线斜率与
在
上的最小值相等?若存在,求符合条件的
的个数;若不存在,请说明理由.
正确答案
解:(1),所以在
处的切线为
即: ………………………………2分
与联立,消去
得
,
由知,
或
. ………………………………4分
(2)
①当时
,
在
上单调递增,且当
时,
,
,故
不恒成立,所以
不合题意 ;………………6分
②当时,
对
恒成立,所以
符合题意;
③当时令
,得
, 当
时,
,
当时,
,故
在
上是单调递减,在
上是单调递增, 所以
又
,
,
综上:. ………………………………10分
(3)当时,由(2)知
,
设,则
,
假设存在实数,使曲线
在点
处的切线斜率与
在
上的最小值相等,
即为方程的解,………………………………13分
令得:
,
因为
, 所以
.
令,则
,
当是
,当
时
,所以
在
上单调递减,在
上单调递增,
,故方程
有唯一解为1,
所以存在符合条件的,且仅有一个
. …………………………16分
略
(本小题满分12分)已知,设函数
,
.
(Ⅰ)求函数的最大值;
(Ⅱ)若是自然对数的底数,当
时,是否存在常数
、
,使得不等式
对于任意的正实数
都成立?若存在,求出
、
的值,若不存在,请说明理由.
正确答案
(本小题满分12分)
解:(I)∵
, ………………(2分)
∴.
∴当时,函数
取最大值
; ………………(4分)
(II)当时,
的最大值是0,
即,当且仅当
时取等号, ………………(6分)
函数和
的图象在
处有且仅有一个公共点
,
∵,函数
的图象在
处切线斜率是
,
∵,函数
的图象在
处切线斜率是
,
∴和
的图象在
处有公共切线方程为
,………………(8分)
设,
∴当时,函数
取得最大值
,∴
恒成立;……………(10分)
∵,
∴在
时恒成立;
∴当时,
,
. ………………(12分)
略
已知函数,
(I)若时,函数
在其定义域内是增函数,求b的取值范围;
(II)设函数的图象
与函数
的图象
交于点
、
,过线段
的中点
作
轴的垂线分别交
、
于点
、
,问是否存在点
,使
在
处的切线与
在
处的切线平行?若存在,求出
的横坐标;若不存在,请说明理由.
正确答案
解:(I)依题意:在(0,+
)上是增函数,
对
∈(0,+
)恒成立,
,则
的取值范围是
.
………7分
(II)设点P、Q的坐标是
则点M、N的横坐标为
C1在点M处的切线斜率为
C2在点N处的切线斜率为
假设C1在点M处的切线与C2在点N处的切线平行,则
即 则
设
则
令,
点R不存在.………15分
略
已知函数f (x)在R上满足f (x)=2·f (2-x)-x2+8x-8,则f (2)=
正确答案
4
略
(本小题满分14分)
已知
是定义在
上的函数, 其
三点, 若点
的坐标为
,且
在
和
上有相同的单调性, 在
和
上有相反的单调性.
(1)求 的取值范围;
(2)在函数的图象上是否存在一点
, 使得
在点
的切线斜率为
?求出点
的坐标;若不存在,说明理由;
(3)求的取值范围。
正确答案
解:(1)
由题意得:在
和
上有相反的单调性
当时,
的另一个根为
在
和
上有相反的单调性
由题意得:
的三个不同根为
得
二个不同根为
综上得: …………5分
(2)假设在函数的图象上存在一点
, 使得
在点
的切线斜率为
则 有解(*)
令
得:与(*)矛盾
在函数的图象上不存在一点
, 使得
在点
的切线斜率为
…………10分
(3)由(1)得: …………14分
略
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