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题型:简答题
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简答题

(本小题满分12分)已知函数.

(1)当时,求函数的单调区间和极值;

(2)当时,若对任意,均有,求实数的取值范围;

(3)若,对任意,且,试比较 的大小.

正确答案

(Ⅰ) 函数的单调增区间是;单调减区间是  (Ⅱ)   (Ⅲ)

由题意……2分

(1)当时,由,解得,即函数的单调增区间是

,解得,即函数的单调减区间是

∴当时,函数有极小值,极小值为……5分

(2)当时,∵对任意,均有,即有对任意 恒成立,

∴对任意,只须由(1)可知,函数的极小值,即为最小值,∴,解得的取值范围为……9分

(3)

,∴,∴

,即 . ……12分

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题型:填空题
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填空题

已知函数,若,则                 

正确答案

,∵,∴,∴

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题型:简答题
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简答题

(本题满分14分)

已知,直线与函数的图象都相切于点。   

(1)求直线的方程及的解析式;

(2)若(其中的导函数),求函数的极大值.

正确答案

(1)   (2)

解:(1)直线是函数在点处的切线,故其斜率

∴直线的方程为                         …………………2分

又因为直线的图象相切,且切于点

在点的导函数值为1.

,∴ …………………6分

(2)           …………………7分

        …………………9分

时,;当时,       …………………11分

因此,当时,取得极大值,

                           …………………14分

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=x3-ax2+bx(a,b∈R),

(Ⅰ)若f′(0)=f′(2)=1,求函数f(x)的解析式;

(Ⅱ)若b=a+2,且f(x)在区间(0,1)上单调递增,求实数a的取值范围。

正确答案

解:(Ⅰ)因为

所以f(x)的解析式为

(Ⅱ)若b=a+2,则

(1)当△≤0,即-1≤a≤2时,f′(x)≥0恒成立,那么f(x)在R上单调递增,

所以,当-1≤a≤2时,f(x)在区间(0,1)上单调递增;

(2)当△>0,即a>2或a<-1时,因为的对称轴方程为x=a,

要使函数f(x)在区间(0,1)上单调递增,

,解得-2≤a<-1或2<a≤3;

综上:当a∈[-2,3]时,函数f(x)在区间(0,1)上单调递增。

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题型:填空题
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填空题

已知f(x)=ax3+bx2+cx(a≠0)有极大值5,其导函数y=f′(x)的图象如图所示,则f(x)的解析式为______.

正确答案

由f(x)=ax3+bx2+cx(a≠0),∴f(x)=3ax2+2bx+c.

由导函数y=f′(x)的图象可知:当x<1时,f(x)>0;当x=1时,f(1)=0;当1<x<2时,f(x)<0.

∴函数f(x)在x=1时取得极大值5,∴f(1)=5.

又由图象可知,1,2是导函数f(x)的零点.

由上可得,即解得

∴f(x)=2x3-9x2+12x.

故答案为f(x)=2x3-9x2+12x.

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题型:填空题
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填空题

设函数f(x)=x2-2|x|-1 (-3≤x≤3),

(1)证明f(x)是偶函数;

(2)画出这个函数的图象;

(3)指出函数f(x)的单调区间,并说明在各个单调区间上f(x)是增函数还是减函数;

(4)求函数的值域.

正确答案

:(1)证明∵x∈[-3,3],

∴f(x)的定义域关于原点对称.

f(-x)=(-x)2-2|-x|-1

=x2-2|x|-1=f(x),

即f(-x)=f(x),

∴f(x)是偶函数.

(2)当x≥0时,f(x)=x2-2x-1=(x-1)2-2,

当x<0时,f(x)=x2+2x-1=(x+1)2-2,

即f(x)=

根据二次函数的作图方法,可得函数图象如图.

(3)函数f(x)的单调区间为[-3,-1),[-1,0),[0,1),[1,3].

f(x)在区间[-3,-1)和[0,1)上为减函数,在[-1,0),[1,3]上为增函数.

(4)当x≥0时,函数f(x)=(x-1)2-2的最小值为-2,最大值为f(3)=2;

当x<0时,函数f(x)=(x+1)2-2的最小值为-2,最大值为f(-3)=2.故函数f(x)的值域为[-2,2].

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=ax3+x2+bx(其中常数a,b∈R),g(x)=f(x)+f′(x)是奇函数,

(Ⅰ)求f(x)的表达式;

(Ⅱ)讨论g(x)的单调性,并求g(x)在区间[1,2]上的最大值与最小值。

正确答案

解:(Ⅰ)由题意,得f′(x)=3ax2+2x+b,

因此g(x)=f(x)+f′(x)=ax3+(3a+1)x2+(b+2)x+b,

因为函数g(x)是奇函数,所以g(-x)=-g(x),

即对任意实数x,有a(-x)3+(3a+1)(-x)2+(b+2)(-x)+b=-[ax3+(3a+1)x2+(b+2)x+b],

从而3a+1=0,b=0,

解得,b=0,

因此f(x)的解析表达式为

(Ⅱ)由(Ⅰ)知

所以g′(x)=-x2+2,

令g′(x)=0,解得

则当时,g′(x)<0,从而g(x)在区间上是减函数;

时,g′(x)>0,从而g(x)在区间上是增函数;

由前面讨论知,g(x)在区间[1,2]上的最大值与最小值只能在x=1,,2时取得,

因此g(x)在区间[1,2]上的最大值为,最小值为

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题型:简答题
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简答题

设f(x)=2x3+ax2+bx+1的导数为f′(x),若函数y=f′(x)的图象关于直线x=对称,且f′(1)=0,

(Ⅰ)求实数a,b的值;

(Ⅱ)求函数f(x)的极值。

正确答案

解:(Ⅰ)

∵若函数y=f′(x)的图象关于直线x=对称,且f′(1)=0,

,解得a=3,b=-12。

(Ⅱ)由(Ⅰ)知

f(x)的变化如下:

 

∴当x=-2时,f(x)取极大值,极大值为21;

当x=1时,f(x)取极小值,极小值为-6。

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题型:简答题
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简答题

设函数f(x)的定义域为R,当x<0时,f(x)>1,且对任意的实数x,y∈R,有

f(x+y)=f(x)f(y)

(Ⅰ)求f(0),判断并证明函数f(x)的单调性;

(Ⅱ)数列{an}满足a1=f(0),且f(an+1)=(n∈N*)

①求{an}通项公式.

②当a>1时,不等式++…+(loga+1x-logax+1)对不小于2的正整数恒成立,求x的取值范围.

正确答案

(Ⅰ)x,y∈R,f(x+y)=f(x)•f(y),x<0时,f(x)>1

令x=-1,y=0则f(-1)=f(-1)f(0)∵f(-1)>1

∴f(0)=1

若x>0,则f(x-x)=f(0)=f(x)f(-x)

故f(x)=∈(0,1)

故x∈Rf(x)>0

任取x1<x2f(x2)=f(x1+x2-x1)=f(x1)f(x2-x1

∵x2-x1>0∴0<f(x2-x1)<1

∴f(x2)<f(x1

故f(x)在R上减函数

(Ⅱ)①a1=f(0)=1,f(an+1)==f(2+an)

由f(x)单调性知,an+1=an+2故{an}等差数列

∴an=2n-1

②bn=+++,则bn+1=+++bn+1-bn=+-=+-

=>0,{bn}是递增数列

当n≥2时,(bn)min=b2=+=+=

(loga+1x-logax+1)

即loga+1x-logax+1<1⇒loga+1x<logax

而a>1,

∴x>1

故x的取值范围:(1,+∞)

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=x3+bx2+cx的导函数的图象关于直线x=2对称。

(1)求b的值;

(2)若f(x)在x=t处取得极小值,记此极小值为g(t),求g(t)的定义域和值域。

正确答案

解:(1)f′(x)=3x2+2bx+c

因为函数f′(x)的图象关于直线x=2对称,

所以=2,于是b=-6。

(2)由(1)知,f(x)=x3-6x2+cx

f′(x)=3x2-12x+c=3(x-2)2+c-12

(i)当c≥12时,f′(x)≥0,此时f(x)无极值

(ii)当c<12时,f′(x)=0有两个互异实根x1,x2不妨设x1<x2,则x1<2<x2当x<x1时,f′(x)>0,f(x)在区间(-∞,x1)内为增函数;

当x1<x<x2时,f′(x)<0,f(x)在区间(x1,x2)内为减函数;

当x>x2时,f′(x)>0,f(x)在区间(x2,+∞)内为增函数

所以f(x)在x=x1处取极大值,在x=x2处取极小值

因此,当且仅当c<12时,函数f(x)在x=x2处存在唯一极小值,

所以t=x2>2

于是g(t)的定义域为(2,+∞)

由f′(t)=3t2-12t+c=0得c=-3t2+12t

于是g(t)=f(t)=t3-6t2+ct=-2t3+6t2,t∈(2,+∞)

当t>2时,g′(t)=-6t2+12t=6t(2-t)<0

所以函数g(t)在区间(2,+∞)内是减函数,

故g(t)的值域为(-∞,8)。

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题型:填空题
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填空题

一辆列车沿直线轨道前进,从刹车开始到停车这段时间内,测的刹车后t秒内列车前进的距离为S=27t-0.45t2米,则列车刹车后 ______秒车停下来,期间列车前进了 ______米.

正确答案

∵刹车后t秒内列车前进的距离为S=27t-0.45t2

∴S'(t)=27-0.9t,由瞬时速度v(t)=S'(t)=0得t=30(秒),

期间列车前进了S(30)=27×30-0.45×302=405(米).

故答案为:30,405

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题型:填空题
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填空题

设二次函数f(x)=ax2+bx+c的导数为f'(x),f'(0)>0,对于任意的实数x恒有f(x)≥0,则的最小值是(    )。

正确答案

0

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简答题

已知函数f(x)=x(x-a)(x-b),点A(s,f(s)),B(t,f(t)),

(Ⅰ)若a=0,b=3,求函数f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;

(Ⅱ)当a=0时,若不等式f(x)+x3lnx+x2≥0对任意的正实数x恒成立,求b的取值范围;

(Ⅲ)若0<a<b,函数f(x)在x=s和x=t处取得极值,且a+b<2,求证:直线OA与直线OB不可能垂直(O是坐标原点).

正确答案

解:(Ⅰ)f(x)=x3-3x2,f′(x)=3x2-6x,

∴k=-3,

又f(1)=-2,

∴所求切线方程为3x+y-1=0。

(Ⅱ)当a=0时,x2(x-b)+x3lnx+x2≥0,即b≤x+xlnx+1,

令g(x)=x+xlnx+l,g′(x)=lnx+2,

由g′(x)=0,得x=e-2

 由上表知g(x)的最小值为

所以有

(Ⅲ)假设,即

故(s-a)(s-b)(t-a)(t-b)=-1,即[st-(s+t)a+a2][st-(s+t)b+b2]=-1,

由s,t为f′(x)=3x2-2(a+b)x+ab=0的两根可得,

从而有

,这与a+b<2矛盾,

故直线OA与直线OB不可能垂直。

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=x2+ax-(a+1)lnx(a<-1),

(Ⅰ)若函数f(x)在x=2处的切线与x轴平行,求a的值;

(Ⅱ)在(Ⅰ)的条件下,求出f(x)的极值;

(Ⅲ)若对任意的x∈[1,-a],有|x·f′(x)|≤2a2恒成立,求a的取值范围。

正确答案

解:(Ⅰ)f(x)的定义域为(0,+∞),

f′(x)=x+a-

因为f(x)在x=2处的切线与x轴平行,则f′(2)=0,得a=-3;

(Ⅱ)由(Ⅰ)知f′(x)=

则f(x)在(0,1)上单调递增,在(1,2)上单调递减,在(2,+∞)上单调递增,

则当x=1时,f(x)有极大值

当x=2时,f(x)有极小值f(2)=-4+2ln2。

(Ⅲ)令g(x)=x·f′(x)=x2+ax-(a+1),x∈[1,-a],

依题意,x∈[1,-a]时,-2a2≤g(x)≤2a2恒成立;

即g(x)min≥-2a2且g(x)max≤2a2,而g(x)的对称轴为

(ⅰ)当时,即当-2<a<-1时,

g(x)min=g(1)=0>-2a2成立,g(x)max=g(-a)=-a-1≤2a2也成立;

故-2<a<-1符合题意;

(ⅱ)当时,即a≤-2时,

,解得(舍),

g(x)max=g(-a)=-a-1≤2a2成立或g(x)max=g(1)=0≤2a2也成立,故a≤-2符合题意;

综合(ⅰ)(ⅱ)知a<-1都符合题意。

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题型:填空题
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填空题

若f(x)=x3,f′(x0)=3,则x0的值为 ______.

正确答案

∵f(x)=x3

∴f′(x)=3x2则f′(x0)=3x02=1

解的x0=±1,

故答案为±1

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