- 导数及其应用
- 共31591题
已知函数f(x)=x3-3ax-1,a≠0.若f(x)在x=-1处取得极值,直线y=m与y=f(x)的图象有三个不同的交点,则m的取值范围是 .
正确答案
(-3,1)
试题分析:因为f(x)在x=-1处取得极大值,所以f′(-1)=3×(-1)2-3a=0,∴a=1.所以f(x)=x3-3x-1,f′(x)=3x2-3,由f′(x)=0解得x1=-1,x2=1.由(1)中f(x)的单调性可知,f(x)在x=-1处取得极大值f(-1)=1,在x=1处取得极小值f(1)=-3.因为直线y=m与函数y=f(x)的图象有三个不同的交点,结合f(x)的单调性可知,m的取值范围是(-3,1).
点评:本题主要考查了利用导数研究函数的极值,以及求最值和利用导数研究图象等问题,属于中档题.
设函数其中
(1)若=0,求
的单调区间;
(2)设表示
与
两个数中的最大值,求证:当0≤x≤1时,|
|≤
.
正确答案
(1),函数f(x)的单调增区间是(-∞,)及(1,+∞) .单调减区间是
(2)根据导数判定单调性,进而得到最值,然后来证明结论。
试题分析:解:(1)由=0,得a=b.
当时,则
,
不具备单调性 ..2分
故f(x)= ax3-2ax2+ax+c.
由=a(3x2-4x+1)=0,得x1=
,x2=1. 3分
列表:
由表可得,函数f(x)的单调增区间是(-∞,)及(1,+∞) .单调减区间是
…5分
(2)当时,
=
若
,
若,或
,
在
是单调函数,
≤
≤
,或
≤
≤
7分
所以,≤
当时,
=3ax2-2(a+b)x+b=3
.
①当时,则
在
上是单调函数,
所以≤
≤
,或
≤
≤
,且
+
=a>0.
所以. 9分
②当,即-a<b<2a,则
≤
≤
.
(i) 当-a<b≤时,则0<a+b≤
.
所以 =
=
≥
>0.
所以 . 11分
(ii) 当<b<2a时,则
<0,即a2+b2-
<0.
所以=
>
>0,即
>
.
所以 . 13分
综上所述:当0≤x≤1时,||≤
. 14分
点评:主要是对于导数再研究函数中的运用,通过判定单调性,极值来得到最值,进而求解,属于中档题。
若曲线的某一切线与直线
平行,则切点坐标
为 ,切线方程为 .
正确答案
,
试题分析:设切点坐标为,
因为在
处的切线与直线
平行,所以
再代入曲线方程,可得
,所以切点坐标为
,切线方程为
即
.
点评:求解与切线有关的问题时,要分清是在某点处的切线还是过某点处的切线.
对正整数,设曲线
在
处的切线与
轴交点的纵坐标为
,
则数列的前
项和的公式是__________.
正确答案
因为设曲线在
处的切线与
轴交点的纵坐标为
,那么利用导数可知
,令x=0,得到
,并求解前n项和得到结论为
直线与函数f(x)=x3图像相切,且
与直线
垂直,则直线
的方程为
正确答案
由题意知,
所以所求直线l的方程为即
若点是曲线
上任意一点,则点
到直线
的最小距离是 .
正确答案
,所以点P(1,1),此时点P到直线y=x-2的距离最小。最小距离为
.
正确答案
(1);(2)
;(3)当x=2时取得最小值,为
.
(1)求出导数,然后根据
解出极值点,进而根据极值的确定方法求极值即可.
(2)由题意知把此问题转化为在
上恒成立问题解决即可,
(3)令得,
,由于0
有可能取最大值,然后再分类讨论可求出a值.再进一步确定最小值.
解:因为
所以…………………………………………1分
① 因为a=1,所以
所以…………………………………………2分
令得,
…………………………………………3分
列表如下:
当x=-1时取得极大值,为;
当x=2时取得极小值,为…………………………………………5分
② 因为在
上是递增函数,
所以在
上恒成立,…………………………………………6分
即在
上恒成立.
解得…………………………………………8分
③令得,
列表如下:
由上表知当x=1或4时有可能取最大值,………………………………9分
令解得a=-4不符合题意舍.…………………………………………10分
令解得a=1…………………………………………11分
因为a=1,
所以
令得,
…………………………………………12分
列表如下:
当x=2时取得最小值,为…………………………………………14分
设a为实数, 函数
(Ⅰ)求的极值.
(Ⅱ)当a在什么范围内取值时,曲线轴仅有一个交点.
正确答案
(Ⅰ) 极大值是,极小值是
;(Ⅱ)
∪(1,+∞)。
试题分析:(I)=3
-2
-1若
=0,则
==-
,
=1
当变化时,
,
变化情况如下表:
∴的极大值是
,极小值是
--------8分
(II)由(I)可知,取足够大的正数时,有>0,取足够小的负数时有
<0,
结合的单调性可知:
<0,或
-1>0时,曲线
=
与
轴仅有一个交点,
∴当∪(1,+∞)时,曲线
=
与
轴仅有一个交点。 14分
点评:做此题的关键是分析出:要满足题意只需极大值小于0或者极小值大于0.考查了学生分析问题,解决问题的能力。属于中档题型。
计算下列定积分(本小题满分12分)
(1) (2)
(3) (4)
正确答案
(1) (2)-6 (3)
(4)0
试题分析:解:(1)因为,所以
(2)因为,所以
(3)因为,所以
(4)因为,所以
点评:求定积分常要用到微积分基本定理,而则只需求出半圆
的面积即可。
一物体作直线运动,其运动方程为(
的单位为
,
的单位为
),则物体速度为0的时刻是 .
正确答案
0或1或4.
,得
,速度为0的时刻有0或1或4
已知函数f(x)=kx3+3(k-1)x2-k2+1(k>0)的单调减区间是(0,4),则k的值是____
正确答案
4
略
已知函数.
(Ⅰ)求函数的单调区间;
(Ⅱ)设,若对任意
,
,不等式
恒成立,求实数
的取值范围
正确答案
解: (1)
,
...................2分
由及
得
;由
及
得
,
故函数的单调递增区间是
;
单调递减区间是。...................4分
(2)若对任意,
,不等式
恒成立,
问题等价于,...................5分
由(1)可知,在上,
是函数极小值点,这个极小值是唯一的极值点,故也是最小值点,所以
;...................6分
当时,
;
当时,
;
当时,
;...................8分
问题等价于 或
或
...............11分
解得 或
或
即,所以实数
的取值范围是
略
(12分)已知函数
(Ⅰ)求的值;(Ⅱ)求
的最大值和最小值
正确答案
解:(Ⅰ)=
·········6分
(Ⅱ)
·········10分
因为,所以,当
时
取最大值2;当
时,
去最小值-1。·····················12分
略
(本题12分)已知函数1n
,且
>0
(Ⅰ)若函数上是增函数,求
的取值范围;
(Ⅱ)求函数的最大值和最小值。
正确答案
解(Ⅰ)。 ……………1分
因为函数上为增函数,
所以上恒成立,
所以上恒成立,
所以上恒成立。
所以的取值范围是
。 ………………3分
(Ⅱ)令。 ………………4分
①若,即
,则
,
所以上递增,
所以的最大值是
。
………………6分
②若,即
,
则,所以
在
上递减;
,所以
上递增。
所以。
又
所以当,即
时,有
,
所以
当
所以的最大值是
。 ………………9分
③若,即
,则
时,有
,
所以在
上递增,
所以的最大值是
的最小值是
。
………………11分
所以的最大值是
的最小值是
………………12分
略
若函数在区间
上是单调递增函数,则实数
的取值范围是
正确答案
略
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