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题型:简答题
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简答题

设函数f(x)=x3+x2+(m2-1)x(x∈R),其中m>0,

(Ⅰ)当m=1时,求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线的斜率;

(Ⅱ)求函数f(x)的单调区间与极值;

(Ⅲ)已知函数f(x)有三个互不相同的零点0,x1,x2,且x1<x2,若对任意的x∈[x1,x2],f(x)>f(1)恒成立,求m的取值范围.

正确答案

解:(Ⅰ)当m=1时,

f′(x)=-x2+2x,故f′(1)=1,

所以曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线的斜率为1。

(Ⅱ)f′(x)=x2+2x+m2-1,

令f′(x)=0,解得x=1-m或x=1+m,

因为m>0,所以1+m>1-m,

当x变化时,f′(x)、f(x)的变化情况如下表:

 所以f(x)在(-∞,1-m),(1+m,+∞)内是减函数,在(1-m,1+m)内是增函数,

函数f(x)在x=1-m处取得极小值f(1-m),且

函数f(x)在x=1+m处取得极大值f(1+m),且

(Ⅲ)由题设,

所以方程有两个相异的实根x1,x2

,且

解得(舍)或

因为x1<x2,所以,故

,则

而f(x1)=0,不合题意,

若1<x1<x2,对任意的x∈[x1,x2],有x>0,x-x1≥0,x-x2≤0,

又f(x1)=0,所以 f(x)在[x1,x2]上的最小值为0,

于是对任意的x∈[x1,x2],f(x)>f(1)恒成立的充要条件是

解得

综上,m的取值范围是

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题型:简答题
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简答题

设函数f(x)=|1-|,x>0,

(1)证明:当0<a<b,且f(a)=f(b)时,ab>1;

(2)点P (x0,y0) (0<x0<1 )在曲线y=f(x)上,求曲线在点P处的切线与x轴和y轴的正向所围成的三角形面积表达式(用x0表达).

正确答案

证明:(I)∵f(x)=|1-|=

故f(x)在(0,1]上是减函数,而在(1,+∞)上是增函数,由0<a<b且f(a)=f(b)得0<a<1<b和-1=1-,即+=2⇒2ab=a+b>2

>1,即ab>1

(II)0<x<1时,y=f(x)=|1-|=-1,∴f(x0)=-,0<x0<1

曲线y=f(x)在点P(x0,y0)处的切线方程为:y-y0=-(x-x0),即y=-+

∴切线与x轴、y轴正向的交点为(x0(2-x0),0)和(0,(2-x0))

故所求三角形面积听表达式为:A (x0)=x0(2-x0)•(2-x0)=(2-x0)2

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题型:简答题
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简答题

二次函数f(x)满足:f(0)=2,f(x)=f(-2-x),导函数的图象与直线y=-垂直

(1)求f(x)的解析式

(2)若函数g(x)=在(0,2)上是减函数,求实数m的取值范围.

正确答案

(1)设f(x)=ax2+bx+c(a≠0)

∵f(0)=2∴c=2

∵f(x)=f(-2-x)

∴图象的对称轴-=-1

导函数图象与直线y=-垂直

∴2a=2从而解得:a=1  b=2  

∴a=1  b=2 c=2

∴f(x)=x2+2x+2  (x∈R)…(6)

(2)g(x)==x++2在(0,2)上是减函数

当2-m≤0时,该函数在(0,+∞)上单调递增,故不符号题意.

g(x)=x++2≥2+2

该函数在(0,)上是减函数,在(,+∞)上递减

∴m≤-2…(12)

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题型:填空题
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填空题

已知f(x)是可导的偶函数,且=-1,则曲线y=f(x)在(-2,1)处的切线方程是______.

正确答案

=-1,

∴f'(2)==2=-2

∵f(x)是可导的偶函数,

∴f'(-2)=2

∴曲线y=f(x)在(-2,1)处的切线方程是y-1=2(x+2)即y=2x+5

故答案为:y=2x+5

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=ax3+bx2+(c-3a-2b)x+d(a>0)的图象如图所示。

(1)求c,d的值;

(2)若函数f(x)在x=2处的切线方程为3x+y-11=0,求函数f(x)的解析式;

(3)若x0=5,方程f(x)=8a有三个不同的根,求实数a的取值范围。

正确答案

解:函数f(x)的导函数为

(1)由题图可知,函数f(x)的图像过点(0,3),且

(2)依题意可得

解得

所以

(3)依题意

 ①

若方程有三个不同的根,当且仅当满足

 ②

由①②得

解得

所以当时,方程有三个不同的根。

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题型:填空题
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填空题

设曲线y=xn+1(n∈N*)在点(1,1)处的切线与x轴的交点的横坐标为xn,令an=lgxn,则a1+a2+…+a99的值为(    )。

正确答案

-2

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题型:简答题
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简答题

(本题满分14分)已知

(1)当时,求上的值域;

(2) 求函数上的最小值;

(3) 证明: 对一切,都有成立

正确答案

解(1)∵=, x∈[0,3]      …………..  1分

时,;当时,   

值域为                                     ………………. 3分

(2),当单调递减,当单调递增.                                    ………………………….  5分

,t无解;                        ……………    6分

,即时,;     ……………….  7分

,即时,上单调递增,;……8分

所以.                      ……………….  9分

(3),所以问题等价于证明,由(2)可知

的最小值是,当且仅当时取到;………….. 11分                   

,则,易得,当且仅当

取到,从而对一切,都有成立.   …………….. 14分

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题型:简答题
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简答题

已知函数.

(1)当时,的图象在点处的切线平行于直线,求的值;

(2)当时,在点处有极值,为坐标原点,若三点共线,求的值.

正确答案

(1);(2).

试题分析:(1)本小题考查导数在切线上的应用问题,根据所给的切点及切线所平行的直线方程,可得,从中求解关于的方程组即可;(2)将所给的代入得,通过求导,先求出函数的极值,写出极值点,然后根据三点共线,利用,即可计算出的值.

试题解析:(1)当时,

所以      2分

依题意可得,

解得       5分

(2)当时,

所以       7分

,解得

变化时,变化情况如下表:

所以当时,;当时,

不妨设       8分

因为三点共线,所以

,解得

故所求值为       9分.

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题型:简答题
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简答题

已知函数处切线为.

(1)求的解析式;

(2)设表示直线的斜率,求证:.

正确答案

(1);(2)见解析

试题分析:(1)将切点代入切线方程可得。由切线方程可知切线的斜率为1,根据导数的几何意义可得。解方程组即可求得的值。从而可得的解析式。(2)可将问题转化证,因为所以即证,分别去证。再证这两个不等式时均采用构造函数求其最值的方法证明即可。用其他方法证明也可。

试题解析:(1),∴由 3分

代入,即,∴

.     5分

(2)『证法1』:

证明:由(1)∴证明即证

各项同除以,即证 8分

,则,这样只需证明

,,

,∴,即上是增函数

,即  10分

也是在增函数

,即

从而证明了成立,所以成立. 12分

『证法2』:

证明:等价于

 8分

先证

问题等价于,即

,则

上是增函数,

,∴,∴

得证.    10分

再证

问题等价于,即

,则

上是减函数,

,∴,∴

得证.综上,.         12分

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题型:简答题
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简答题

已知函数

(1)求在点(1,0)处的切线方程;

(2)判断在区间上的单调性;

(3)证明:上恒成立.

正确答案

(1);(2)详见解析;(3)详见解析.

试题分析:(1)首先求出切线斜率即f’(x)利用点斜式即可求出答案;

(2)首先求出,判断在(1,+∞)是否大于零,判断g(x)在区间上的单调性,在求出的导数判断其在(1,+∞)是否大于零,即可得到在(1,+∞)上的单调性;

(3)对不等式两边取对数,化简得,设函数

将原问题转化为则,求出H(x)的最小值大于0 即可.

(1)                          1分

                 2分

                                3分

(2)            4分

上恒成立                  6分

上单调递减                     

                               

上单调递增                            7分

(3)            8分

 

设函数

上单调递增

                    11分

上恒成立  12分.

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题型:简答题
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简答题

设函数,曲线通过点(0,2a+3),且在处的切线垂直于y轴.

(I)用a分别表示b和c;

(II)当bc取得最大值时,写出的解析式;

(III)在(II)的条件下,若函数g(x)为偶函数,且当时,,求当时g(x)的表达式,并求函数g(x)在R上的最小值及相应的x值.

正确答案

(I)由已知可得.

(II).

(III)时,的最大值是.

试题分析:(I)根据及导数的几何意义即得到的关系.

(II)将表示成,应用二次函数知识,当时,取到最大值,得到,从而得到.

(III)首先由函数 为偶函数,且当时,

得到当时,通过求导数并讨论时

时,时,的正负号,明确在区间是减函数,在是增函数,

肯定时,有最小值.

再根据为偶函数,得到时,也有最小值

作出结论.

试题解析:(I)由已知可得

又因为.

(II)

所以当时,取到最大值,此时

.

(III)因为,函数 为偶函数,且当时,

所以,当时,

此时

时,,当时,

所以,在区间是减函数,在是增函数,

所以时,有最小值.

又因为为偶函数,故当时,也有最小值

综上可知时,.

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=x3-x,

(Ⅰ)求曲线y=f(x)在点M(t,f(t))处的切线方程;

(Ⅱ)设a>0,如果过点(a,b)时作曲线y=f(x)的三条切线,证明:-a<b<f(a)。

正确答案

解:(Ⅰ)求函数f(x)的导数:

曲线y=f(x)在点M(t,f(t))处的切线方程为:

(Ⅱ)如果有一条切线过点(a,b),

则存在t,使

于是,若过点(a,b)可作曲线y=f(x)的三条切线,则方程有三个相异的实数根,

,则

当t变化时,变化情况如下表:

由g(t)的单调性,当极大值a+b<0或极小值时,方程g(t)=0最多有一个实数根;

当a+b=0时,解方程g(t)=0得t=0,,即方程g(t)=0只有两个相异的实数根;

当b- f(a)=0时,解方程g(t)=0得,即方程g(t)=0只有两个相异的实数根;

综上,如果过(a,b)可作曲线y=f(x)三条曲线,

即g(t)=0有三个相异的实数根,则

即-a<b<f(a)。

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=x+xlnx。

(1)求函数f(x)的图像在点(1,1)处的切线方程;

(2)若k∈Z,且k(x-1)<f(x)对任意x>1恒成立,求k的最大值;

(3)当n>m≥4,证明(mnnm>(nmmn

正确答案

解:(1)因为

所以

函数的图像在点处的切线方程

(2)由(1)知

所以

对任意恒成立

对任意恒成立

,则

所以函数上单调递增

因为

所以方程上存在唯一实根,且满足

所以函数上单调递减,在上单调递增

所以

所以

故整数k的最大值是3;

(3)由(2)知,上的增函数

所以当时,

整理得

因为

所以

所以

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x) = (k为常数,e=2.71828……是自然对数的底数),曲线y= f(x)在点(1,f(1))处的切线与x轴平行。

(Ⅰ)求k的值;

(Ⅱ)求f(x)的单调区间;

(Ⅲ)设g(x)=(x2+x),其中为f(x)的导函数,证明:对任意x>0,

正确答案

解:由f(x) = 可得

,即,解得

(Ⅱ)

可得,当时,

时,

于是在区间内为增函数;在内为减函数。

(Ⅲ)

时,

时,要证

只需证,然后构造函数即可证明。

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=x-1-alnx(a∈R),

(1)若曲线y=f(x)在x=1处的切线的方程为3x-y-3=0,求实数a的值;

(2)求证:f(x)≥0恒成立的充要条件是a=1;

(3)若a<0,且对任意x1,x2∈(0,1],都有|f(x1)-f(x2)|≤4,求实数a的取值范围。

正确答案

解:(1)因为,所以f′(1)=1-a,

所以曲线y=f(x)在x=1处切线的斜率为1-a,

因为曲线y=f(x)在x=1处的切线为3x-y-3=0,

所以1-a=3,解得a=-2;

(2)①充分性,当a=1时,

所以当x>1时,f′(x)>0,所以函数f(x)在(1,+∞)上是增函数;

当0<x<1时,f′(x)<0,所以函数f(x)在(0,1)上是减函数,

所以f(x)≥f(1)=0;

②必要性:,其中x>0,

(ⅰ)当a≤0时,因为f′(x)>0恒成立,所以函数f(x)在(0,+∞)上是增函数;

而f(1)=0,所以当x∈(0,1)时,f(x)<0,与f(x)≥0恒成立相矛盾,所以a≤0不满足题意;

(ⅱ)当a>0时,因为当x>a时,f′(x)>0,所以函数f(x)在(a,+∞)上是增函数;

当0<x<a时,f′(x)<0,所以函数f(x)在(0,a)上是减函数,

所以f(x)≥f(a)=a-1-alna,

因为f(1)=0,所以当a≠1时,f(a)<f(1)=0,此时与f(x)≥0恒成立相矛盾,

所以a=1;

综上所述f(x)≥0恒成立的充要条件是a=1;

 (3)由(2)可知,当a<0时,函数f(x)在(0,1]上是增函数,

又函数在(0,1]上是减函数,

不妨设

所以等价于

等价于函数h(x)在区间(0,1]上是减函数,

因为

所以在x∈(0,1]上恒成立,

在x∈(0,1]上恒成立,即a不小于在区间(0,1]内的最大值,

而函数在区间(0,1]上是增函数,

所以的最大值为-3,

所以a≥-3,

又a<0,所以a∈[-3,0)。

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