- 导数及其应用
- 共31591题
.已知函数。(1)讨论函数
的单调性;(2)当
时,设
,若
时,
恒成立。求整数
的最大值。
正确答案
(1)
当时,
,所以函数
在区间
上单调递减;
当时,当
时,
,所以函数
在区间
上单调递增;
当时,
,所以函数
在区间
上单调递减。
(2)
所以
解得
所以在
单调递减;在
单调递增
所以所以
因为,
,所以
的最大值为
略
如图,矩形是一个观光区的平面示意图,建立平面直角坐标系,使顶点
在坐标原点
分别为
轴、
轴,
(百米),
(百米)(
)观光区中间叶形阴影部分
是一个人工湖,它的左下方边缘曲线是函数
的图象的一段.为了便于游客观光,拟在观光区铺设一条穿越该观光区的直路(宽度不计),要求其与人工湖左下方边缘曲线段
相切(切点记为
),并把该观光区分为两部分,且直线
左下部分建设为花圃.记点
到
的距离为
表示花圃的面积.
(1)求花圃面积的表达式;
(2)求的最小值.
正确答案
(1);(2)
试题分析:(1)为了求花圃的面积,首先判断直线左下部分花圃的形状,故先求过点
的求切线方程,根据横截距和纵截距的取值范围分为三类:①
;②
;③
,花圃形状分别为直角三角形、直角梯形、直角梯形,因其面积表达式不同,故分类三类,并以分段函数的形式给出;(2)分段函数是一个函数,故可分段来求最小值,再比较,哪个值最小,哪个即最小值.当
时,
,;利用导数来求最小值;当
时,
,利用二次函数的图象来求最小值.
(1)由题意可设,又因
,所以过点
的切线方程为
,即
,
切线与
轴交于点
,与
轴交于点
,
①当,即
时,切线左下方区域为直角三角形.
所以;
②当,即
时,切线左下方区域为直角梯形.
所以;
③当,即
时,切线左下方区域为直角梯形.
所以;
综上有, 7分
(2)①当时,
,当
时,
;
②当时,
,
所以在
上递减,所以
,
下面比较与
的大小,由于
,
所以可知即求. 13分
已知函数.
(1)若在
处的切线与直线
垂直,求
的单调区间;
(2)求在区间
上的最大值.
正确答案
(1) 参考解析;(2)参考解析
试题分析:(1)求出函数的导数,又因为
在
处的切线与直线
垂直,由
.再通过在定义域内导函数的正负,求得函数的单调区间,及为所求的结论.
(2)由函数的导数.令导函数为零即可求得零点
.由于是求
在区间
上的最大值.及讨论
与
的大小.从而得到结论.
(1)的定义域为
.
.
由在
处的切线与直线
垂直,则
. 2分
此时,
.令
得
.
与
的情况如下:
所以的单调递减区间是(
),单调递增区间是
. 5分
(2)由.由
及定义域为
,令
,得
.
①若,即
时,在
上,
,
单调递增,
. 7分
②若在
上,
,
单调递减;在
上,
,
单调递增,因此在
上,
.
,
,令
,解得
,
当时,
,所以
;
当时,
,所以
. 10分
③若,即
时,在
上,
,
在
上单调递减,
. 11分
综上,当时
;当
时,
. 12分
函数,则
的值为 。
正确答案
-20
略
已知函数,数列
满足
,
,
.
(1)求证:;
(2)求证:是递减数列;
(3)设的前
项和为
,
与
是否有确定的大小关系,如果有给出证明,如果没有给出反例.
正确答案
(1)见解析(2)见解析(3)小于
由已知数列满足
.
(1)得
,故
,假设
时,
,
,
,
,则当
时,
,由数学归纳知对一切
的正整数
都成立.
(2)
,故
,
是递减数列.
(3)由(2)得,
故 ,
所以
.
火箭竖直向上发射,熄火时向上速度达到100m/s,试问熄火后多长时间火箭速度为零?(g=9.8 m/s2)
正确答案
解:火箭的运动方程为,
在t附近的平均变化率为
,
令h'(t)=0,即100-gt=0,
解得,
故火箭熄火后约10.2s速度变为零。
设 则
等于 .
正确答案
略
已知函数
(1)证明:曲线
(2)若求a的取值范围.
正确答案
(1)见解析 (2)
(1) 2分
由得曲线
在x=0处的切线方程为
由此知曲线在x=0处的切线过点(2,2) 6分
(2)由得
.
(i)当时,
没有极小值; 8分
(ii)当或
时,由
得
故.由题设知
,
当时,不等式
无解;
当时,解不等式
得
综合(i)(ii)得的取值范围是
12分
(本小题满分12分)
设函数
(Ⅰ)若函数
在其定义域内是增函数,求
的取值范围;
(Ⅱ)设,方程
有两根
,记
.试探究
值的符号,其中
是
的导函数.
正确答案
解:(Ⅰ)(解法1)的定义域是
.
………………2分
要使函数在定义域内是增函数,只要,在
恒成立,即
在
恒成立,
所以或
……………4分
解得.………………6分
解法(2)由解法1,只要在
恒成立,
即 在
恒成立,所以
.
(Ⅱ)的符号为正.
理由为:因为有两个零点
,则有
,两式相减得
即,………………8分
于是
………………10分
①当时,令
,则
,且
设,由(Ⅰ)知
在
上为增函数.而
,所以
,即
. 又因为
,所以
.
②当时,同理可得:
. 综上所述:
的符号为正.……12分
略
已知函数在
内有极值,求实数
的范围。
正确答案
解:当函数在无极值时,
所以
则当函数在有极值时,
·······················12分
略
设有抛物线C:y=-x2+x-4,过原点O作C的切线y=kx,使切点P在第一象限,
(1)求k的值;
(2)过点P作切线的垂线,求它与抛物线的另一个交点Q的坐标.
正确答案
解:(1)设点P的坐标为(x1,y1),则y1=kx1,①
y1=-x12+x1-4,②
①代入②得x12+(k-)x1+4=0,
∵P为切点,
∴Δ=(k-)2-16=0得k=
或k=
,
当k=时,x1=-2,y1=-17;
当k=时,x1=2,y1=1;
∵P在第一象限,
∴所求的斜率k=;
(2)过P点作切线的垂线,其方程为y=-2x+5,③
将③代入抛物线方程得x2-x+9=0,
设Q点的坐标为(x2,y2),即2x2=9,
∴x2=,y2=-4,
∴Q点的坐标为(,-4)。
若曲线f(x)=x·sinx+1在x=处的切线与直线ax+2y+1=0互相垂直,则实数a等于_______.
正确答案
2
略
已知函数.
(Ⅰ),使得函数
在
的切线斜率
,求实数
的取值范围;
(Ⅱ)求的最小值.
正确答案
(Ⅰ)(Ⅱ)
(Ⅰ),由题意知,不等式
在
上有解,2分
不等式等价变形为,,记
,则
. 4分
设,则
,则有
,易知
单调递增,故
,所以
,故
,又因为
即实数
的取值范围的是
. 6分
(Ⅱ)令,即
,∵
,∴方程的两个根为
(舍去),
, 8分
因为,则
,且当
时,
;
时,
,故函数可能在
或
处取得最小值,∵
,
,故当
,即
时,函数最小值为
;当
,函数最小值为
. 11分
综上所述:当时,函数最小值为
;
当时,函数最小值为
. 12分
【命题意图】本题主要考查导数的几何意义和利用导数求函数的最值,意在考查运用数形结合思想的能力和运算求解能力.
已知函数f(x)=x2-ax+b(a,b∈R)的图像经过坐标原点,且,数列{
}的前n项和
=f(n)(n∈N*).
(Ⅰ)求数列{}的通项公式;
(Ⅱ)若数列{}满足
+
=
,求数列{
}的前n项和.
正确答案
(I) (II)
第一问,∵y=f(x)的图像过原点,∴
由得
,∴a = 1,∴
∴,
,
∵,所以,数列
的通项公式为
。 …………6分
第二问中,由
∴
求函数y=x2+2x在点x=2处的导数。
正确答案
解:(1)求增量△y=f(2+△x)-f(2)
=(2+△x)2+ 2(2+△x)-(22+2×2)
=(△x)2+6△x,
(2)求平均变化率:,
(3)取极限(△x+6)=6
∴f′(2)=6或。
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