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题型:简答题
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简答题

在直角坐标平面上有一点列P1(x1,y1),P2(x2,y2),…,Pn(xn,yn),…,对一切正整数n,点Pn在函数的图象上,且Pn的横坐标构成以为首项,﹣1为公差的等差数列{xn}.

(1)求点Pn的坐标;

(2)设抛物线列,C2,C3,…,Cn,…中的每一条的对称轴都垂直于x轴,抛物线Cn的顶点为Pn,且过点Dn(0,n2+1).记与抛物线Cn相切于点Dn的直线的斜率为kn,求

(3)设S={x|x=2xn,n∈N*},T={y|y=4yn,n∈N*},等差数列{an}的任一项an∈S∩T,其中a1是S∩T中的最大数,﹣265<a10<﹣125,求数列{an}的通项公式.

正确答案

解:(1)∵

(2)∵Cn的对称轴垂直于x轴,且顶点为Pn

∴设Cn的方程为

把Dn(0,n2+1)代入上式,得a=1,

∴Cn的方程为y=x2+(2n+3)x+n2+1.

∵kn=y'|x=0=2n+3,

==

(3)T={y|y=﹣(12n+5),n∈N*}={y|y=﹣2(6n+1)﹣3,n∈N*},

∴S∩T=T,T中最大数a1=﹣17.

设{an}公差为d,则a10=﹣17+9d∈(﹣265,﹣125.)

由此得

又∵an∈T.∴d=﹣12m(m∈N*)

∴d=﹣24,

∴an=7﹣24n(n∈N*,n≥2).

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=x3+x2,数列|xn|(xn>0)的第一项x1=1,以后各项按如下方式取定:曲线x=f(x)在(xn+1,f(xn+1))处的切线与经过(0,0)和(xn,f (xn))两点的直线平行(如图)。求证:当n∈N*时,

(1)xn2+xn=3xn+12+2xn+1

(2)

正确答案

解:(1)因为f′(x)=3x2+2x

所以曲线y=f (x)在(xn+1,f (xn-1))处的切线斜率kn+1=3xn+12+2xn+1

因为过(0,0)和(xn,f (xn))两点的直线斜率是xn2+xn

所以xn2+xn= 3xn+12+2xn+1

(2)因为函数h(x)=x2+x 当x>0时单调递增,

而xn2+xn=3xa+12+2xn+1 ≤4xn+12+2xn+1

所以,即

因此

又因为

令yn=xn2+xn

因为y1=x21+x1=2

所以

因此

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题型:简答题
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简答题

(本小题满分15分)已知函数

(Ⅰ)若曲线在点处的切线与直线平行,求的值;

(Ⅱ)记,且.求函数的单调递增区间.

正确答案

(Ⅰ);(Ⅱ)当时,函数的递增区间是;当时,函数的递增区间是;当时,函数的递增区间是;当时,函数的递增区间是.

试题分析:(Ⅰ)先求导,由导数的几何意义可得在点的导数即为在此点处切线的斜率。从而可得的值。(Ⅱ)先求导整理可得,当时,,解导数大于0可得增区间;当时,导数等于0的两根为,注意对两根大小的讨论,同样解导数大于0可得增区间。

试题解析:(Ⅰ) = (),(),

因为曲线在点处的切线与直线平行,

,解得.

(Ⅱ)因为

(1)当时,.令解得

(2)

,解得.

(ⅰ)当时,

,及.

解得,或

(ⅱ)当时,

因为恒成立.

(ⅲ)当时,由,及.

解得,或.

综上所述,

时,函数的递增区间是

时,函数的递增区间是

时,函数的递增区间是

时,函数的递增区间是.

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题型:简答题
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简答题

已知定义在正实数集上的函数f(x)=x2+2ax,g(x)=3a2lnx+b,其中a>0,设两曲线y=f(x),y=g(x)有公共点,且在该点处的切线相同。

(1)用a表示b,并求b的最大值;

(2)求证:f(x)≥g(x)(x>0)。

正确答案

解:(1)设公共点处的切线相同

由题意

得:,或(舍去)

即有

,则

于是,当,即时,

,即时,

为增函数,在为减函数,

于是的最大值为

(2)设

为减函数,在为增函数,

于是函数上的最小值是

故当时,有

即当时,

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简答题

已知函数f(x)=x3+ax2+bx+5,

(1)若曲线y=f(x)在x=1处的切线的方向向量为(-2,-6),且函数在x=时有极值,求f(x)的单调区间;

(2)在(1)的条件下,若函数y=f(x)在[-3,1]上与y=m2-2m+13有两个不同的交点,若g(x)=x2-2mx+1在区间[1,2]上的最小值,求实数m的值。

正确答案

解:(1)∵f(x)=x3+ax2+bx+5,

∴f′(x)=3x2+2ax+b,

由已知f(x)在x=1处的切线斜率为=3,

∴a=2,b=-4,

∴f(x)=x3+2x2-4x+5,f′(x)=3x2+4x-4,

令f′(x)>0得x<-2 或x>

令f′(x)<0得-2<x<

∴f(x)在(-∞,-2),(,+∞)上分别是增函数,f(x)在(-2,)上是减函数。

(2)由(1)可知,y=f(x)在x=-2时取得极大值,f(-2)=13,且f(-3)=8,f(-1)=4,

又g(x)=x2-2mx+1=(x-m)2+1-m2

当0<m<1时,g(x)在[1,2]上的最小值为g(1)=2-2m=-,∴m=,与0<m<1矛盾;

②当1≤m<2时,g(x)在[1,2]最小值为g(m)=1-m2=-

∴m=或m=-(舍去);

综上可知,m=

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=lnx,g(x)=x2+a(a为常数),直线l与函数f(x),g(x)的图象都相切,且l与函数f(x)的图象的切点的横坐标为1。

(1)求直线l的方程及a的值;

(2)当k>0时,试讨论方程f(1-x2)-g(x)=k的解的个数。

正确答案

解:(1)

故直线l的斜率为1,切点为

 ①

又∵

,切点为

,即 ②

比较①和②的系数得

(2)由,即

,解得

由函数y1在R上各区间上的增减及极值情况,可得

①当时有两个解;

②当时有3个解;

③当时有4个解;

④当k=ln2时有2个解;

⑤当时无解。

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题型:简答题
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简答题

在等式cos2x=2cos2x-1的两边对x求导(cos2x)′=(2cos2x-1)′。由求导法则得(-sin2x)·2=4cosx·(-sinx),化简后得等式sin2x=2sinxcosx。

(1)利用上述想法(或者其他方法),试由等式(x∈R,整数n≥2)证明:

(2)对于整数,n≥3,求证:

(i)

(ii)

(iii)

正确答案

解:(1)在等式

两边对x求导得

移项得

   (*);

(2)(i)在(*)式中,令x=-1

整理得

(ii)由(1)知

两边对x求导,得

在上式中令x =-1,得

亦即

又由(i)知

由①+②得

(iii)将等式

两边在[0,1]上对x积分

由微积分基本定理,得

所以

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题型:简答题
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简答题

设函数.

(1)求函数的图像在点处的切线方程;

(2)求的单调区间;

(3)若为整数,且当时,,求的最大值.

正确答案

(1)函数的图像在点处的切线方程为;(2)若在区间上单调递增,若在区间上单调递减,在上单调递增;(3)整数的最大值为2.

试题分析:(1)求函数的图像在点处的切线方程,只需求出斜率即可,由导数的几何意义可知,,因此对函数求导,得,求出的斜率,由点斜式可得切线方程;(2)求函数的单调区间,可先求出函数的导数,由于函数中含有字母,故应按的取值范围进行分类讨论研究函数的单调性,给出单调区间;(3)由题设条件结合(2),将不等式,时成立转化为成立,由此问题转化为求上的最小值问题,求导,确定出函数的最小值,即可得出的最大值.本题解题的关键一是应用分类的讨论的方法,第二是化归思想,将问题转化为求函数的最小值问题.

试题解析:(1)

函数的图像在点处的切线方程为

(2).

,则恒成立,所以,在区间上单调递增.

,则当时,,当时,

所以,在区间上单调递减,在上单调递增.

(3)由于,所以,

故当时,

,则

函数上单调递增,而

所以上存在唯一的零点,故上存在唯一的零点.

设此零点为,则.当时,;当时,

所以,上的最小值为.由可得

所以,由于①式等价于.

故整数的最大值为2.

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题型:简答题
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简答题

已知函数,其导函数的图象过原点。

(1)当a=1时,求函数的图象在x=3处的切线方程;

(2)当a>0时,确定函数f(x)的零点个数。

正确答案

解:(1)因为

由已知

所以

时,

故函数f(x)的图象在处的切线方程为

(2)当时,的变化情况如下表:

因为f(x)的极大值

f(x)的极小值

因为

所以函数f(x)在区间内各有一个零点

故函数f(x)共有三个零点。

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题型:简答题
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简答题

已知函数.

(1)求在区间上的最大值;

(2)若过点存在3条直线与曲线相切,求t的取值范围;

(3)问过点分别存在几条直线与曲线相切?(只需写出结论)

正确答案

试题分析:(1)求导数,导数等于0求出,再代入原函数解析式,最后比较大小,即可;(2)设切点,由相切得出切线方程,然后列表并讨论求出结果;(3)由(2)容易得出结果.

(1)由,令,得

因为

所以在区间上的最大值为.

(2)设过点P(1,t)的直线与曲线相切于点,则

,且切线斜率为,所以切线方程为

因此,整理得:

,则“过点存在3条直线与曲线相切”等价于“有3个不同零点”, =

的情况如下:

 

所以,的极大值,的极小值,

,即时,此时在区间上分别至多有1个零点,所以

至多有2个零点,

时,此时在区间上分别至多有1个零点,所以

至多有2个零点.

,即时,因为

所以分别为区间上恰有1个零点,由于在区间上单调,所以分别在区间上恰有1个零点.

综上可知,当过点存在3条直线与曲线相切时,t的取值范围是.

(3)过点A(-1,2)存在3条直线与曲线相切;

过点B(2,10)存在2条直线与曲线相切;

过点C(0,2)存在1条直线与曲线相切.

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题型:简答题
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简答题

已知函数y=xlnx+1.

(1)求这个函数的导数;

(2)求这个函数的图象在点x=1处的切线方程.

正确答案

(1)(2)

试题分析:(1)按公式直接求导即可。(2)根据导数的几何意义可求其切线斜率,用点斜式可求切线方程。

试题解析:解:(1)

         4分

(2)         6分

又当时,,所以切点为        8分

∴切线方程为,即         12分.

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=x2-(1+2a)xaln x(a为常数).

(1)当a=-1时,求曲线yf(x)在x=1处切线的方程;

(2)当a>0时,讨论函数yf(x)在区间(0,1)上的单调性,并写出相应的单调区间.

正确答案

(1)y=2x.(2)①当0<a时,f(x)的单调增区间是(0,a)和,单调减区间是,②当a时,f(x)在区间(0,1)上是单调增函数.③当a<1时,f(x)的单调增区间是和(a,1),单调减区间是,④当a≥1时,f(x)的单调增区间是,单调减区间是

(1)当a=-1时,f(x)=x2x-ln x,则f′(x)=2x+1-,(2分)

所以f(1)=2,且f′(1)=2.

所以曲线yf(x)在x=1处的切线的方程为:y-2=2(x-1),

即:y=2x.(6分)

(2)由题意得f′(x)=2x-(1+2a)+ (x>0),

f′(x)=0,得x1x2a,(8分)

①当0<a时,由f′(x)>0,又知x>0得0<xax<1

f′(x)<0,又知x>0,得ax

所以函数f(x)的单调增区间是(0,a)和,单调减区间是,(10分)

②当a时,f′(x)=≥0,且仅当x时,f′(x)=0,

所以函数f(x)在区间(0,1)上是单调增函数.(11分)

③当a<1时,由f′(x)>0,又知x>0得0<xax<1,

f′(x)<0,又知x>0,得xa

所以函数f(x)的单调增区间是和(a,1),单调减区间是,(13分)

④当a≥1时,由f′(x)>0,又知x>0得0<x

f′(x)<0,又知x>0,得x<1,

所以函数f(x)的单调增区间是,单调减区间是.(16分)

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题型:填空题
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填空题

若函数)有两个极小值点,则实数的取值范围是    .

正确答案

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题型:简答题
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简答题

已知f(x)=x2+bx+c为偶函数,曲线y=f(x)过点(2,5),g(x)=(x+a)f(x).

(1)求曲线y=g(x)有斜率为0的切线,求实数a的取值范围;

(2)若当x=-1时函数y=g(x)取得极值,确定y=g(x)的单调区间.

正确答案

(1)∵f(x)=x2+bx+c为偶函数,故f(-x)=f(x)即有

(-x)2+b(-x)+c=x2+bx+c解得b=0

又曲线y=f(x)过点(2,5),得22+c=5,有c=1

∵g(x)=(x+a)f(x)=x3+ax2+x+a从而g′(x)=3x2+2ax+1,

∵曲线y=g(x)有斜率为0的切线,故有g′(x)=0有实数解.即3x2+2ax+1=0有实数解.

此时有△=4a2-12≥0解得

a∈(-∞,-]∪[,+∞)所以实数a的取值范围:a∈(-∞,-]∪[,+∞);

(2)因x=-1时函数y=g(x)取得极值,故有g′(-1)=0即3-2a+1=0,解得a=2

又g′(x)=3x2+4x+1=(3x+1)(x+1)令g′(x)=0,得x1=-1,x2=-

当x∈(-∞,-1)时,g′(x)>0,故g(x)在(-∞,-1)上为增函数

当x∈(-1,-)时,g′(x)<0,故g(x)在(-1,-)上为减函数

当x∈(-,+∝)时,g′(x)>0,故g(x)在( -,+∝)上为增函数.

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=ax2-(a+1)x+lnx.

(I)当a=2时,求曲线y=f(x)在点(2,f(2))处切线的斜率;

(II)当a>0时,求函数f(x)的单调区间.

正确答案

(1)当a=2时,f(x)=ax2-(a+1)x+lnx,

f′(x)=2x2-3+,故f′(2)=

所以曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线的斜率为

(2)f′(x)=ax2-(a+1)+

令f′(x)=0,解得x=1,或x=

因为a>0,x>0.

①当0<a<1时,

若x∈(0,1)时,f′(x)>0,函数f(x)单调递增;

若x∈(1,)时,f′(x)0,<函数f(x)单调递减;

若x∈(,+∞)时,f′(x)>0,函数f(x)单调递增;

②当a=1时,

若x∈(0,+∞)时,f′(x)>0,函数f(x)单调递增;

③当a>1时,

若x∈(0,)时,f′(x)>0,函数f(x)单调递增;

若x∈(,1)时,f′(x)0,<函数f(x)单调递减;

若x∈(1,+∞)时,f′(x)>0,函数f(x)单调递增.

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