- 导数及其应用
- 共31591题
已知函数f(x)在R上满足f(x)=2•f(2-x)-x2+8x-8,则f′(2)=______.
正确答案
∵f(x)=2f(2-x)-x2+8x-8 ①
∴f(2-x)=2f(x)-(2-x)2+8(2-x)-8=2f(x)-x2-4x+4 ②
把①②联立可得,f(x)=2[2f(x)-x2-4x+4]-x2+8x-8=4f(x)-3x2
∴f(x)=4f(x)-3x2
∴f(x)=x2
则f′(x)=2x
∴f′(2)=4
故答案为:4
如图,用铁丝弯成一个上面是半圆,下面是矩形的图形,其面积为,
为使所用材料最省,底宽应为多少米?
正确答案
当底宽为m时,所用材料最省.
试题分析:设矩形的底宽为xm,则半圆的半径为m,
,求导可得
,当
时,
;当
时,
,那么
是函数
的极小值点,也是最小值点.
解:如图,设矩形的底宽为xm,则半圆的半径为m,
半圆的面积为m2,所以矩形的面积为
m2,
所以矩形的另一边长为m. (2分)
因此铁丝的长为,
, (7分)
所以. (9分)
令,得
(负值舍去). (10分)
当时,
;当
时,
. (12分)
因此,是函数
的极小值点,也是最小值点. (13分)
所以,当底宽为m时,所用材料最省. (14分)
已知函数f(x)=,其导函数记为f′(x),则f(2 012)+f′(2 012)+f(-2012)-f′(-2012)=________.
正确答案
2
由已知得f(x)=1+,
则f′(x)=.
令g(x)=f(x)-1=,显然g(x)为奇函数,f′(x)为偶函数,所以f′(2012)-f′(-2012)=0,f(2012)+f(-2012)=g(2012)+1+g(-2012)+1=2,所以f(2012)+f′(2012)+f(-2012)-f′(-2012)=2.
已知函数(
)在区间
上取得最小值4,则
_ __.
正确答案
试题分析:函数的导数为,对m进行分类讨论,①当
即
时,在区间
上
,函数单调递增,
不成立. ②当
即
时,在区间
上
函数递减,在区间
上
函数递增,
此时
,不成立. ③当
时,即
时,在区间
上
,函数单调递减,
即
,此时成立.
已知f(x)=x(x+1)(x+2)(x+3)(x+4)(x+5)+6,则f′(0)=______.
正确答案
∵f(x)=x(x+1)(x+2)(x+3)(x+4)(x+5)+6,
∴f′(x)=(x+1)(x+2)(x+3)(x+4)(x+5)+x(x+2)(x+3)(x+4)(x+5)+x(x+1)(x+3)(x+4)(x+5)+x(x+1)(x+2)(x+4)(x+5)+x(x+1)(x+2)(x+3)(x+5)+x(x+1)(x+2)(x+3)(x+4),
∴f′(0)=1×2×3×4×5=120.
故答案为120.
设函数y=f(x),x∈R的导函数为f′(x),且f(x)=f(-x),f′(x)<f(x),则下列三个数:ef(2),f(3),f(-1)从小到大依次排列为______. (e为自然对数的底)
正确答案
构造函数g(x)=e-xf(x),∵f′(x)<f(x),则g′(x)=-e-xf(x)+e-xf′(x)=e-x(f′(x)-f(x))<0.
∴函数g(x)在R上单调递减.
∴e-3f(3)<e-2f(2)<e-1f(1),又f(-1)=f(1),
∴f(3)<ef(2)<e2f(1)=e2f(-1).
故三个数:ef(2),f(3),f(-1)从小到大依次排列为:f(3),ef(2),e2f(-1).
故答案为f(3),ef(2),e2f(-1).
函数y=x2+2x+1在x=1处的导数等于______.
正确答案
对函数解析式求导得:y′=2x+2,
把x=1代入导函数得:y′x=1=2+2=4,
则函数在x=1的导数值等于4.
故答案为:4
对于以下命题
①若=
,则a>b>0;
②设a,b,c,d是实数,若a2+b2=c2+d2=1,则abcd的最小值为;
③若x>0,则((2一x)ex
④若定义域为R的函数y=f(x),满足f(x)+ f(x+2)=2,则其图像关于点(2,1)对称。
其中正确命题的序号是_______(写出所有正确命题的序号)。
正确答案
②③
试题分析:对①:若=
,有可能a=b=0;故错.
对②:,同理
,所以
.当
时(当然还有其它情况),取最小值
;故正确.
对③:设,则
,
,所以
,
所以当时,
.故正确.
对④:一般地,若,则
的图像关于点
对称. 如果
,则
的图像关于点
对称.故错.
若,则
的解集为 。
正确答案
(2,+∞)
试题分析:由得,函数的定义域为
,且
,
,解得
,故
的解集为
.
已知函数.
(1)设(其中
是
的导函数),求
的最大值;
(2)求证: 当时,有
;
(3)设,当
时,不等式
恒成立,求
的最大值.
正确答案
(1) 取得最大值
;(2)
;
(3)整数的最大值是
.
试题分析:(1)先求,根据导数判断函数
的单调性,再利用单调性求函数
的最大值;
(2)当时,有
,再根据(1)中有
则
,所以
;
(3)将不等式先转化为,再利用导数求
的最小值,因为
,结合(1)中的
,则
,
所以函数在
上单调递增.因为
,
所以方程在
上存在唯一实根
,且满足
.
当,即
,当
,即
,
所以函数在
上单调递减,在
上单调递增.
所以.
所以.故整数
的最大值是
.
试题解析:(1),
所以 .
当时,
;当
时,
.
因此,在
上单调递增,在
上单调递减.
因此,当时,
取得最大值
;
(2)当时,
.由(1)知:当
时,
,即
.
因此,有.
(3)不等式化为
所以对任意
恒成立.令
,
则,令
,则
,
所以函数在
上单调递增.因为
,
所以方程在
上存在唯一实根
,且满足
.
当,即
,当
,即
,
所以函数在
上单调递减,在
上单调递增.
所以.
所以.故整数
的最大值是
.
,通过放缩法证明不等式;3、恒成立问题,可转化为
成立;4、利用导数求函数零点,解决函数的综合问题,要求学生有较高的逻辑思维能力与数学素养.
已知函数.
(Ⅰ)求函数的单调区间;
(Ⅱ)若在
内恒成立,求实数
的取值范围.
(Ⅲ),求证:
.
正确答案
(Ⅰ)当时,
在
单调递减,在
上单调递增;
当时,
在
单调递减,在
,
上单调递增;
当时,
在
上单调递增;
当时,
在
单调递减, 在
,
上单调递增;
(Ⅱ)
(Ⅲ)详见解析
试题分析:(Ⅰ)利用导数的符号确定函数的单调区间。函数含有参数,故需要分情况讨论.
(Ⅱ)思路一、一般地若任意使得
,则
;若任意
使得
,则
.由
得:
恒成立,所以
小于等于
的最小值.
思路二、除外,
是
的一个极值点,故可首先考虑
这个特殊值.由
得:
,这样只需考虑
时
在
内是否恒成立.这是本题的特点,需要仔细观察、分析.若发现其特点,则运算大大简化.所以这个题有较好的区分度.
(Ⅲ)涉及数列求和的不等式的证明,一般有两种类型,一种是先求和,后放缩;一种先放缩,后求和.
本题显然属于后者.
解答题中的最后一问,往往要用前面的结论,本题也不例外.由(Ⅱ)取可得:
,由此可将不等式左边各项放缩.
但是如果第一项也用这个结论来放缩,则得不到右边的式子.这时就考虑从第二项开始,或从第三项开始用这个结论.
试题解析:(Ⅰ)
当时,
在
单调递减,在
上单调递增;
当时,
在
单调递减,在
,
上单调递增;
当时,
在
上单调递增;
当时,
在
单调递减, 在
,
上单调递增.
(Ⅱ)法一、由得:
令,则
令,则
即
所以由得
所以在
内单调递减,在
内单调递增.所以
从而
法二、由得:
又时,
在
单调递减,在
上单调递增
所以即:
所以若在
内恒成立,实数
的取值范围为
.
(Ⅲ)由(Ⅱ)知: 又时,
即
(
时取等号)
所以当时:
又,所以
.
(本小题满分14分)
已知函数与函数
.
(I)若,
的图像在点
处有公共的切线,求实数
的值;
(II)设,求函数
的值.
正确答案
解:(I)因为
所以点(1,0)同时在函数的图象上 ………………1分
因为 ………………3分
………………5分
由已知,得 ………………6分
(II)因为………………7分
所以………………8分
当时,
因为恒成立,
所以上单调递增,
无极值 ………………10分
当时,
令(舍)………………11分
所以当的变化情况如下表:
………………13分
所以当取得极小值,且
………………14分
综上,当上无极值;
当
略
已知函数
.
(1)当a=3时,求f(x)的零点;
(2)求函数y=f (x)在区间[1,2]上的最小值.
正确答案
(1)x=0,或x=3
(2)用m表示最小值(Ⅰ)当时,
--- 2分
(Ⅱ) ①当时,
②当时,
③当时,
(1)由题意,
由,解得x=0,或x=3; --- 3分
(2)设此最小值为m,
(Ⅰ)当时,
则f(x)是区间[1,2]上的增函数,所以 --- 2分
(Ⅱ)当时,
当时,
- 3分
当时,
-- 3分
①当,即
时,
②当,即
时,
③当时,
已知函数,其中
.
(1)若时,记
存在
使
成立,求实数
的取值范围;
(2)若在
上存在最大值和最小值,求
的取值范围.
正确答案
⑴ ;⑵
试题分析:⑴由已知先写出,
的解析式,然后根据函数的单调性与导函数的关系分别求出
的最大值和
的最小值,只要使得最大值大于最小值,就能保证题设的条件成立;⑵函数的解析式中含有参数,所以做关于函数解析式的讨论时一定要讨论参数的取值,本题关于参数
分三种情况进行讨论,利用导数讨论函数的单调性,利用导数讨论函数的最值,解题时注意要全面讨论,不能漏解.
试题解析:(1)由已知得解得
,
当时,
,
单调递减;当
时,
,
单调递增,
所以, 3分
又显然
则
在
上是递增函数,
,所以
,
存在使
成立,实数
的取值范围是
; .6分
(2)解:,分类讨论:
①当时,
,
所以在
单调递增,在
单调递减,
在
只有最小值没有最大值,..8分
当,
;
②当时,令
,得
,
,
与
的情况如下:
故的单调减区间是,
;单调增区间是
.
当时,由上得,
在
单调递增,在
单调递减,所以
在
上存在最大值
.又因为
,
设为
的零点,易知
,且
.从而
时,
;
时,
.
若在
上存在最小值,必有
,解得
.
所以时,若
在
上存在最大值和最小值,
的取值范围是
. .11分
③当时,
与
的情况如下:
所以的单调增区间是
;单调减区间是
,
在
单调递减,在
单调递增,所以
在
上存在最小值
.又因为
,
若在
上存在最大值,必有
,解得
,或
.
所以时,若
在
上存在最大值和最小值,
的取值范围是
.
综上,的取值范围是
. 14分
已知函数
(1)当a=1时,求曲线在点(3,)处的切线方程
(2)求函数的单调递增区间
正确答案
⑴; ⑵见解析
试题分析:⑴求曲线在某一点的切线方程,要求出斜率,则要先求出导函数,有斜率再求切线方程时用斜截式就可以直接求出;⑵一般求函数的单调区间都会和函数的导函数相联系,在本题中要注意还有参数,所以在对导函数进行讨论时要对
的取值进行讨论,要求函数的单调增区间即是求其导函数大于0时对应的
的取值集合,关键是利用分类讨论的思想对
进行讨论,注意不要漏掉任何一种可能的情况.
试题解析:(1)由已知得,其中
,
,
,∴
,
切线方程:; 4分
(2),
令, .6分
当,
时,
,∴
,∴
单调递增, .7分
当,若
,则
,
当,
,
,
单调递增,
当,
在
上无递增区间,
当单调递增, .11分
当时,
时,
单调递增, .12分
扫码查看完整答案与解析