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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=x2-1与函数g(x)=alnx(a≠0),

(Ⅰ)若f(x),g(x)的图象在点(1,0)处有公共的切线,求实数a的值;

(Ⅱ)设F(x)=f(x)-2g(x),求函数F(x)的极值.

正确答案

解:(Ⅰ)因为f(1)=0,g(1)=0,

所以点(1,0)同时在函数f(x),g(x)的图象上,

因为f(x)=x2-1,g(x)=alnx,f′(x)=2x,g′(x)=

由已知,得f′(1)=g′(1),所以,即a=2.

(Ⅱ)因为F(x)=f(x)-2g(x)=x2-1-2alnx(x>0),

所以F′(x)=

当a<0时,因为x>0,且x2-a>0,所以F′(x)>0对x>0恒成立,

所以F(x)在(0,+∞)上单调递增,F(x)无极值;

当a>0时,令F′(x)=0,解得(舍),

所以当x>0时,F′(x),F(x)的变化情况如下表:

所以当时,F(x)取得极小值,且

综上,当a<0时,函数F(x)在(0,+∞)上无极值;当a>0时,函数F(x)在处取得极小值a-1-alna。

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=x3+x-16.求曲线y=f(x)在点(2,-6)处的切线的方程

正确答案

y=13x-32

试题分析:根据导数的几何意义,先求函数的导函数,进而求出,得到曲线

在点处的切线的斜率,由点斜式得切线方程.

试题解析:

∵f ′(x)=3x2+1,     4分

∴f(x)在点(2,-6)处的切线的斜率为k=f ′(2)=13.      9分

∴切线的方程为y=13x-32.      12分

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简答题

经调查统计,某种型号的汽车在匀速行驶中,每小时的耗油量(升)关于行驶速度(千米/时)的函数可表示为.已知甲、乙两地相距千米,在匀速行驶速度不超过千米/时的条件下,该种型号的汽车从甲地 到乙地的耗油量记为(升).

(Ⅰ)求函数的解析式;

(Ⅱ)讨论函数的单调性,当为多少时,耗油量为最少?最少为多少升?

正确答案

(Ⅰ);(Ⅱ)当,从甲地到乙地的耗油量最少,最少耗油量为7升.

试题分析:(Ⅰ)由题意得,汽车从甲地到乙地行驶了小时,又因为每小时的耗油量(升)关于行驶速度(千米/时)的函数可表示为,二者相乘即得.(Ⅱ)由(Ⅰ)有,,利用导数可得其最小值.

试题解析:(Ⅰ)由题意得,汽车从甲地到乙地行驶了小时,            (2分)

.                  (5分)

(Ⅱ)由(Ⅰ)有,.          (8分)

,得.               (9分)

①当时,是减函数;             (10分)

②当时,是增函数;           (11分)

,即汽车的行驶速度为(千米/时)时,从甲地到乙地的耗油量为最少,最少耗油量为(升).                                 (12分)

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题型:简答题
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简答题

已知函数有两个极值点,且直线与曲线相切于点。

(1) 求

(2) 求函数的解析式;

(3) 在为整数时,求过点和相切于一异于点的直线方程

正确答案

(1)设直线,和相切于点

有两个极值点,于是

从而  ………………4分

(2)又,且为切点。

     ,由 ③ 求得,由①②联立知。在时,;在时, ,或      …9分

(3)当为整数时,符合条件,此时,设过的直线

相切于另一点.则         由④⑤及,可知,再联立⑥可知,又,此时 故切线方程为:

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简答题

已知函数f(x)=+-1(a∈R)

(1)求函数f(x)的图象在点(1,f(1))处的切线方程;

(2)若f(x)≤0在区间(0,e2]上恒成立,求实数a的取值范围.

正确答案

(1)因为函数f(x)的定义域为(0,+∞),导函数f′(x)=

∴k=f′(1)=1-a,

又f(1)=a-1,即切点坐标为(1,a-1),

所以,函数f(x)的图象在点(1,f(1))处的切线方程为:

y-(a-1)=(1-a)(x-1),即y=(1-a)x+2(a-1).

(2)结合(1),令f′(x)=0得x=e1-a,由对数函数的单调性知:

当x∈(0,e1-a)时,f′(x)>0,f(x)是增函数;

当x∈(e1-a,+∞)时,f′(x)<0,f(x)是减函数.

(ⅰ)当e1-a<e2时,a>-1时,f(x)max=f(e1-a)=ea-1-1,

令ea-1-1≤0,解得a≤1,即-1<a≤1,

(ⅱ)当e1-a≥e2即a≤-1时,f(x)在(0,e2]上是增函数,

∴f(x)在(0,e2]上的最大值为f(e2)=-1,

-1≤0,解得a≤e2-2,即a≤-1,

综上可知,实数a的取值范围是a≤1.

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题型:简答题
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简答题

如果曲线y=x3+x-10的某一切线与直线y=4x+3平行,求切点坐标与切线方程.

正确答案

∵切线与直线y=4x+3平行,斜率为4

又切线在点x0的斜率为y′|_x0

∵3x02+1=4,∴x0=±1,有,或

∴切点为(1,-8)或(-1,-12),

切线方程为y+8=4(x-1)或y+12=4(x-1),

即y=4x-12或y=4x-8.

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题型:简答题
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简答题

已知函数,其中.

(1)当时,求函数处的切线方程;

(2)若函数在区间(1,2)上不是单调函数,试求的取值范围;

(3)已知,如果存在,使得函数处取得最小值,试求的最大值.

正确答案

(1) (2) (3)

试题分析:(1) 利用导数求切线方程,关键在于理解切点的三个含义,一是在切点处的导数值为切线的斜率,二是切点在曲线上,即切点坐标满足曲线方程,三是切点在直线上,即切点坐标满足直线方程,有时这一条件用直线两点间斜率公式表示.因为所以,再根据点斜式写出切线方程. (2)利用导数研究函数单调性,往往转化为研究导函数为零时方程根的情况,本题函数在区间(1,2)上不是单调函数,就转化为在区间(1,2)上有不相等的根,可由实根分布列充要条件,也可利用变量分离结合图象求函数对应区域范围,(3)已知函数最值求参数取值范围,可从恒成立角度出发,实现等价转化,也可分类讨论求最值列等式.本题采取恒成立较好.转化为二次函数恒成立可从四个方面研究:一是开口方向,二是对称轴,三是判别式,四是区间端点函数值的正负.

试题解析:(1)解:当时,,则,故 2分

又切点为,故所求切线方程为,即  4分

(2)由题意知,在区间(1,2)上有不重复的零点,

,得,因为,所以  7分令,则,故在区间(1,2)上是增函数,所以其值域为,从而的取值范围是    9分

(3),

由题意知恒成立,即恒成立,即  ①对恒成立    11分

时,①式显然成立;

时,①式可化为    ②,

,则其图象是开口向下的抛物线,所以      13分

,其等价于   ③,

因为③在时有解,所以,解得,

从而的最大值为        16分

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题型:简答题
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简答题

(本小题满分14分)

知二次函数的图象经过点与点,设函数

处取到极值,其中

(1)求的二次项系数的值;

(2)比较的大小(要求按从小到大排列);

(3)若,且过原点存在两条互相垂直的直线与曲线均相切,求

正确答案

解:(1)由题意可设

又函数图象经过点,则,得.……… 2分

(2)由(1)可得

所以

,                       ………… 4分

函数处取到极值,

,                              ………… 5分

  ………… 7分

,故。                                …… 8分

(3)设切点,则切线的斜率

,所以切线的方程是

    …… 9分

又切线过原点,故

所以,解得,或。 ………… 10分

两条切线的斜率为

,得

                    ………………………… 12分

所以

又两条切线垂直,故,所以上式等号成立,有,且

所以。             ………… 14分

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题型:简答题
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简答题

(本小题满分l4分)

已知函数f(x)=ax3+bx2-3x在x=±1处取得极值.

(Ⅰ)求函数f(x)的解析式;

(Ⅱ)求证:对于区间[-1,1]上任意两个自变量的值x1,x2,都有|f(x1)-f(x2)|≤4;

(Ⅲ)若过点A(1,m)(m≠-2)可作曲线y=f(x)的三条切线,求实数m的取值范围.

正确答案

解: (I)f′(x)=3ax2+2bx-3,依题意,f′(1)=f′(-1)=0,

解得a=1,b=0.

∴f(x)=x3-3x.

(II)∵f(x)=x3-3x,∴f′(x)=3x2-3=3(x+1)(x-1),

当-1

fmax(x)=f(-1)=2,fmin(x)=f(1)=-2

∵对于区间[-1,1]上任意两个自变量的值x1,x2

都有|f(x1)-f(x2)|≤|fmax(x) -fmin(x)|

|f(x1)-f(x2)|≤|fmax(x)-fmin(x)|=2-(-2)=4

(III)f′(x)=3x2-3=3(x+1)(x-1),

∵曲线方程为y=x3-3x,∴点A(1,m)不在曲线上.

设切点为M(x0,y0),则点M的坐标满足

,故切线的斜率为

整理得.

∵过点A(1,m)可作曲线的三条切线,

∴关于x0方程=0有三个实根.

设g(x­0)= ,则g′(x0)=6

由g′(x0)=0,得x0=0或x0­=1.

∴g(x0)在(-∞,0),(1,+∞)上单调递增,在(0,1)上单调递减.

∴函数g(x0)= 的极值点为x0=0,x0=1

∴关于x0方程=0有三个实根的充要条件是

,解得-3

故所求的实数a的取值范围是-3

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题型:填空题
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填空题

函数的图象在点处的切线方程为         

正确答案

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题型:简答题
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简答题

设定义在(0,+∞)上的函数f(x)=ax++b(a>0)

(1)求f(x)的最小值;

(2)若曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为y=,求a,b的值。

正确答案

解:(1)f(x)=ax++b≥2+b=b+2当且仅当ax=1(x=)时,

f(x)的最小值为b+2;

(2)由题意,曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为y=,可得:f(1)=

∴a++b=

f'(x)=a﹣

∴f′(1)=a﹣=

由①②得:a=2,b=-1。

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题型:简答题
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简答题

已知函数.

(Ⅰ)求的极值; 

(II)判断y=f(x)的图像是否是中心对称图形,若是求出对称中心并证明,否则说明理由;

(III)设的定义域为,是否存在.当时,的取值范围是?若存在,求实数的值;若不存在,说明理由

正确答案

的一个极大值, 是的一个极小值.

不存在

解:(I)  .注意到,即

.所以当变化时,的变化情况如下表:

所以的一个极大值, 是的一个极小值.

(II) 点的中点是,所以的图象的对称中心只可能是

的图象上一点,关于的对称点是Q

,又

所以

即点也在函数y=f(x)的图像上。 

的图象上一点,关于的对称点是……

(III) 假设存在实数.,.

, 当时, ,而.故不可能…

,当时, ,而.故不可能….

,由的单调递增区间是,知的两个解.而无解. 故此时的取值范围是不可能是.

综上所述,假设错误,满足条件的实数不存在.

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题型:简答题
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简答题

设函数表示f(x)导函数。

(I)求函数一份(x))的单调递增区间;

(Ⅱ)当k为偶数时,数列{}满足.证明:数列{}中

不存在成等差数列的三项;

(Ⅲ)当后为奇数时,证明:对任意正整数,n都有成立.

正确答案

(1)当k为奇数时,f(x)的单调递增区间为,当k为偶数时f(x)的单调递增区间为(2)见解析(3)见解析

(Ⅰ)函数的定义域为(0,+∞)

                  

当k为奇数时,

的单调递增区间为                    

当k为偶函数时,

>0,得x-1>0,∴x>1,即f(x)的单调递增区间为

综上所述:当k为奇数时,f(x)的单调递增区间为,当k为偶数时f(x)的单调递增区间为                                        

(Ⅱ)当k为偶数时,由(Ⅰ)知

所以

根据题设条件有

∴{ }是以2为公式的比例数列                

假设数列{}中存在三项,成等差数列

不妨设r=+

 

(Ⅲ)当k为奇数时       

方法二:(数学归纳发)

当n=1是,左边=0,右边=0,显然不等式成立

设n=k+1时:

n=k+1时结论成立。

综上,对一切正整数n结论成立。

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)的导数f′(x)满足0<f′(x)<1,常数α为方程f(x)=x的实数根.

(Ⅰ)若函数f(x)的定义域为M,对任意[a,b]⊆M,存在x0∈[a,b],使等式f(b)-f(a)=(b-a)f′(x0)成立,求证:方程f(x)=x存在唯一的实数根α;

(Ⅱ) 求证:当x>α时,总有f(x)<x成立;

(Ⅲ)对任意x1、x2,若满足|x1-α|<2,|x2-α|<2,求证:|f(x1)-f(x2)|<4.

正确答案

(I)设f(x)=x有不同于α的实数根β,即f(β)=β,不妨设β>α,

于是在α与β间必存在c,α<c<β,

使得β-α=f(β)-f(α)=(β-α)f′(c)∴f′(c)=1,这与已知矛盾,∴方程f(x)=x存在唯一实数根α.

(II)令g(x)=x-f(x)

∴g′(x)=1-f′(x)>0

∴g(x)在定义域上为增函数

又g(α)=α-f(α)=0∴当x>α时,g(x)>g(α)=0

∴当x>α时,f(x)<x、

(III)不妨设x1<x2,∵0<f′(x)<1∴f(x)在定义域上为增函数

由(2)知x-f(x) 在定义域上为增函数、∴x1-f(x1)<x2-f(x2

∴0<f(x2)-f(x1)<x2-x1

即|f(x2)-f(x1)|<|x2-x1|

∵|x2-x1|≤|x2-α|+|x1-α|<4

∴|f(x1)-f(x2)|<4.

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题型:简答题
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简答题

(文)已知函数f(x)=x3+ax2+bx+2与直线4x-y+5=0切于点P(-1,1).

(Ⅰ)求实数a,b的值;

(Ⅱ)若x>0时,不等式f(x)≥mx2-2x+2恒成立,求实数m的取值范围.

正确答案

(Ⅰ)f′(x)=3x2+2ax+b

由题意得:

解得:a=b=-1.

(Ⅱ)由(Ⅰ)知:f(x)=x3-x2-x+2

∵f(x)≥mx2-2x+2,

∴mx2≤x3-x2+x.

∵x>0,

∴m≤,即m≤x+-1,

法一:令g(x)=x+-1(x>0)∴g(x)≥2-1=2-1=1,

当且仅当x=时取等号,即x=1时,g(x)min=1,

∴m≤1

法二:令g(x)=x+-1(x>0)∴g'(x)=1-x-2=0得x=1,

当x∈(0,1)时,g'(x)<0,g(x)为减函数,

当x∈(1,+∞)时,g'(x)>0,g(x)为增函数,

当x=1时,g(x)min=1,∴m≤1

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