- 导数及其应用
- 共31591题
已知函数在区间[-1,2]上单调递减,则实数a的取值范围为( )
正确答案
解析
解:函数的导数为f‘(x)=x2-2x+a,判断知△=4-4a>0.得a<1
相应方程的根为x=
令f′(x)=x2-2x+a<0,解得,即函数在
上是减函数,
又函数在区间[-1,2]上单调递减,
∴,解得a≤-3
综上得实数a的取值范围为(-∞,-3]
故选D
函数f(x)=loga(x3-3ax)(a>0,a≠1)在区间(-,-1)内单调递减,a的取值范围是( )
正确答案
解析
解:令t=g(x)=x3-3ax,则g(x)>0.得到 x∈(-,0)∪(
,+∞),
由于g′(x)=3x2-3a,故x∈(-,0)时,g(x)单调递减,
x∈(-,-
)或x∈(
,+∞)时,g(x)单调递增.
∴当a>1时,函数y=logat为增函数,
函数f(x)减区间为(-,0),不合题意,
当0<a<1时,函数y=logat为减函数,
则f(x)的增区间为(-,-
),
∵f(x)在区间(-,-1)内单调递减,
∴,即
,解得
≤a<1,
综上,a∈[,1).
故选:C.
(2015春•成都期中)已知y=+(b+6)x+3在R上存在三个单调区间,则b的取值范围是( )
正确答案
解析
解:若y=+(b+6)x+3在R上存在三个单调区间,
只需y′=x2+2bx+(b+6)=0有2个不相等的实数根,
即只需△=4b2-4(b+6)>0,解得:b<-2或b>3,
故选:D.
设f(x)=,
t(t∈R)
(Ⅰ)当t=8时,求函数y=f(x)-g(x)的单调区间;
(Ⅱ)求证:当x>0时,f(x)≥g(x)对任意正实数t成立.
正确答案
解:(Ⅰ)当t=8时,g(x)=4x-
∴y=f(x)-g(x)=-4x+
,y′=x2-4
令y′>0,得x<-2或x>2,令y′<0,得-2<x<2
故所求函数y=f(x)-g(x)的单调递增区间是(-∞,-2)和(2,+∞),
单调递减区间是(-2,2)
(Ⅱ)证明:令h(x)=f(x)-g(x)=-
(x>0)
由h′(x)=,因为t>0,若h′(x)=
,解得x=
当x∈(,+∞)时,h′(x)>0;当x∈(0,
)时,h′(x)<0
当x变化时,h(x)与h′(x)的变化情况如下表:
∴h(x)在(0,+∞)内有唯一的极小值,故该极小值也是最小值,
∴h(x)在(0,+∞)上的最小值h()=0,故当x>0时,f(x)-g(x)≥0对任意正实数t成立.
故当x>0时,f(x)≥g(x)对任意正实数t都成立.
解析
解:(Ⅰ)当t=8时,g(x)=4x-
∴y=f(x)-g(x)=-4x+
,y′=x2-4
令y′>0,得x<-2或x>2,令y′<0,得-2<x<2
故所求函数y=f(x)-g(x)的单调递增区间是(-∞,-2)和(2,+∞),
单调递减区间是(-2,2)
(Ⅱ)证明:令h(x)=f(x)-g(x)=-
(x>0)
由h′(x)=,因为t>0,若h′(x)=
,解得x=
当x∈(,+∞)时,h′(x)>0;当x∈(0,
)时,h′(x)<0
当x变化时,h(x)与h′(x)的变化情况如下表:
∴h(x)在(0,+∞)内有唯一的极小值,故该极小值也是最小值,
∴h(x)在(0,+∞)上的最小值h()=0,故当x>0时,f(x)-g(x)≥0对任意正实数t成立.
故当x>0时,f(x)≥g(x)对任意正实数t都成立.
(2015秋•金台区期末)设p:f (x)=x3+2x2+mx+1在(-∞,+∞)内单调递增,q:m≥,则p是q的( )
正确答案
解析
解:由f (x)=x3+2x2+mx+1在(-∞,+∞)内单调递增,
得f′(x)=3x2+4x+m≥0在R上恒成立,只需△=16-12m≤0,即m≥
∴命题p等价于命题:m≥
∴p是q的充分必要条件
故选C
函数f(x)=x(ex+1)+x2,则函数f(x)的单调增区间为______.
正确答案
(-1,+∞)(注:[-1,+∞)也可)
解析
解:f′(x)=ex+1+xex+x=(ex+1)(x+1),
令f′(x)>0,得x>-1,
∴函数f(x)的单调增区间为(-1,+∞),
故答案为:(-1,+∞).
函数y=x+xlnx的单调递减区间是( )
正确答案
解析
解:∵y=x+xln x
∴函数的定义域为(0,+∞).
y′=2+lnx,
由y′<0,解得0<x<e-2,即函数y=x+xln x的单调递减区间是(0,e-2),
故选:B.
函数f(x)=x3-3x-1,(x∈R)的单调减区间是_______.
正确答案
[-1,1]
解析
解:f′(x)=3x2-3,
令f′(x)≤0,解得-1≤x≤1.
∴函数f(x)的单调减区间是[-1,1].
故答案为:[-1,1].
已知函数f(x)=+lnx在[1,10]上存在增区间,则正实数a的取值范围为______.
正确答案
(,1]
解析
解:∵f(x)=+lnx(a>0),∴f′(x)=
(x>0);
令f′(x)=0,得x=;
∴在(0,]上f′(x)≤0,在[
,+∞)上f′(x)≥0,
∴f(x)在(0,]上是减函数,在[
,+∞)上是增函数;
∵函数f(x)在区间[1,10]上存在增区间,
∴1≤<10,又a>0,
∴<a≤1;
故答案为:(,1].
已知函数f(x)=x3+mx2-3m2x+1,m∈R.若f(x)在区间(-2,3)上是减函数,则m的取值范围是______.
正确答案
(-∞,-2]∪[3,+∞)
解析
解:f′(x)=x2+2mx-3m2,
∵f(x)在区间(-2,3)上是减函数,
∴f′(x)≤0在(-2,3)上恒成立,即x2+2mx-3m2≤0恒成立,
∴,即
,
解得m≥3或m≤-2,
故答案为:(-∞,-2]∪[3,+∞).
已知函数f(x)=x4-3x2+6.
(Ⅰ)讨论f(x)的单调性;
(Ⅱ)设点P在曲线y=f(x)上,若该曲线在点P处的切线l通过坐标原点,求l的方程.
正确答案
解:(Ⅰ)
令f′(x)>0得或
;
令f′(x)<0得或
因此,f(x)在区间和
为增函数;
在区间和
为减函数.
(Ⅱ)设点P(x0,f(x0)),
由l过原点知,l的方程为y=f′(x0)x,
因此f(x0)=f′(x0)x0,即x04-3x02+6-x0(4x03-6x0)=0,
整理得(x02+1)(x02-2)=0,解得或
.
所以的方程为y=2x或y=-2
x
解析
解:(Ⅰ)
令f′(x)>0得或
;
令f′(x)<0得或
因此,f(x)在区间和
为增函数;
在区间和
为减函数.
(Ⅱ)设点P(x0,f(x0)),
由l过原点知,l的方程为y=f′(x0)x,
因此f(x0)=f′(x0)x0,即x04-3x02+6-x0(4x03-6x0)=0,
整理得(x02+1)(x02-2)=0,解得或
.
所以的方程为y=2x或y=-2
x
设函数f(x)=ax-(a+1)ln(x+1),其中a≥-1,求f(x)的单调区间.
正确答案
解:由已知得函数f(x)的定义域为(-1,+∞),且,
(1)当-1≤a≤0时,f′(x)<0,函数f(x)在(-1,+∞)上单调递减,
(2)当a>0时,由f′(x)=0,解得.f′(x)、f(x)随x的变化情况如下表
从上表可知
当时,f′(x)<0,函数f(x)在上单调递减.
当时,f′(x)>0,函数f(x)在上单调递增.
综上所述:
当-1≤a≤0时,函数f(x)在(-1,+∞)上单调递减.
当a>0时,函数f(x)在上单调递减,函数f(x)在上单调递增.
解析
解:由已知得函数f(x)的定义域为(-1,+∞),且,
(1)当-1≤a≤0时,f′(x)<0,函数f(x)在(-1,+∞)上单调递减,
(2)当a>0时,由f′(x)=0,解得.f′(x)、f(x)随x的变化情况如下表
从上表可知
当时,f′(x)<0,函数f(x)在上单调递减.
当时,f′(x)>0,函数f(x)在上单调递增.
综上所述:
当-1≤a≤0时,函数f(x)在(-1,+∞)上单调递减.
当a>0时,函数f(x)在上单调递减,函数f(x)在上单调递增.
已知函数f(x)=sinx-x(x∈[0,π]),那么下列结论正确的是( )
正确答案
解析
解:∵函数f(x)=sinx-x(x∈[0,π]),
∴f′(x)=cosx-;
令f′(x)=0,得x=;
∴x∈[0,]时,f′(x)>0,f(x)是增函数;
x∈[,π]时,f′(x)<0,f(x)是减函数;
∴f(x)在x=时有极大值,也是最大值f(
).
∴选项A、B、D错误,C正确.
故选:C.
已知函数f(x)=x2-2alnx.
(1)若函数f(x)在x=1处的切线的斜率为3,求a的值;
(2)若函数f(x)在区间[1,2]上为增函数,求a的取值范围.
正确答案
解:(1)∵,
所以有-2a+2=3,
∴a=-1;
(2)由题意得:
在[1,2]恒成立,
即a≤x2在[1,2]恒成立,
∴a≤(x2)min=1,
∴a≤1.
解析
解:(1)∵,
所以有-2a+2=3,
∴a=-1;
(2)由题意得:
在[1,2]恒成立,
即a≤x2在[1,2]恒成立,
∴a≤(x2)min=1,
∴a≤1.
已知函数f(x)=lnx.
(1)方程f(x+a)=x有且只有一个实数解,求a的值;
(2)若函数的极值点x1,x2(x1<x2)恰好是函数h(x)=f(x)-cx2-bx的零点,求
的最小值.
正确答案
解:(1)由题意得,函数y=f(x+a)=ln(x+a)与直线y=x相切,
设切点为(x0,y0),,
∴,∴x0+a=1又有x0=ln(x0+a)
∴x0=0,a=1;
(2),h(x)=lnx-cx2-bx
由已知的两根为x1,x2,
当时方程x2-mx+1=0的△>0,
则x1+x2=m,x1x2=1,
又由x1,x2为h(x)=lnx-cx2-bx的零点可得,
两式相减,可解得
①
而=(x1-x2)[
代入①式
可得y==
=
,
令(0<t<1),由x1+x2=m,x1x2=1可得
,则
,
设函数,而
,
则y=G(t)在单调递减,
所以,
即的最小值为
.
解析
解:(1)由题意得,函数y=f(x+a)=ln(x+a)与直线y=x相切,
设切点为(x0,y0),,
∴,∴x0+a=1又有x0=ln(x0+a)
∴x0=0,a=1;
(2),h(x)=lnx-cx2-bx
由已知的两根为x1,x2,
当时方程x2-mx+1=0的△>0,
则x1+x2=m,x1x2=1,
又由x1,x2为h(x)=lnx-cx2-bx的零点可得,
两式相减,可解得
①
而=(x1-x2)[
代入①式
可得y==
=
,
令(0<t<1),由x1+x2=m,x1x2=1可得
,则
,
设函数,而
,
则y=G(t)在单调递减,
所以,
即的最小值为
.
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