- 导数及其应用
- 共31591题
已知函数,则函数
的图像在
处的切线方程是
正确答案
略
(本小题满分12分)
已知函数。
(Ⅰ)设{an}是正数组成的数列,前n项和为Sn,其中a1=3,若点 (n∈N*)在函数y=f′(x)的图象上,求证:点(n, Sn)也在y=f′(x)的图象上;
(Ⅱ)求函数f(x)在区间(a-1,a)内的极值。
正确答案
(Ⅰ)证明见解析。
(Ⅱ)当,此时
无极小值;
当的极小值为
,此时
无极大值;
当既无极大值又无极小值。
(Ⅰ)证明:因为所以
′(x)=x2+2x,
由点在函数y=f′(x)的图象上,
又所以
所以,又因为
′(n)=n2+2n,所以
,
故点也在函数y=f′(x)的图象上.
(Ⅱ)解:,
由得
.
当x变化时,﹑
的变化情况如下表:
注意到,从而
①当,此时
无极小值;
②当的极小值为
,此时
无极大值;
③当既无极大值又无极小值。
已知函数f(x)=ax3+bx2-x+c(a,b,c∈R且a≠0),
(1)若b=1且f(x)在(2,+∞)上存在单调递增区间,求a的取值范围;
(2)若存在实数x1,x2(x1≠x2)满足f(x1)=f(x2),是否存在实数a,b,c使f(x)在处的切线斜率为0,若存在,求出一组实数a,b,c否则说明理由.
正确答案
(1)当b=1时f'(x)=3ax2+2x-1,f(x)在(2,+∞)上存在单调递增区间,即f'(x)在(2,+∞)上存在区间使f'(x)>0.
①a>0时,f'(x)=3ax2+2x-1是开口向上的抛物线.
显然f'(x)在(2,+∞)上存在区间,使f'(x)>0即a>0适合.
②a<0时,f'(x)=3ax2+2x-1是开口向下的抛物线.
要使f'(x)在(2,+∞)上存在区间有f'(x)>0,则f'(x)=3ax2+2x-1=0在(2,+∞)上有一解或两解.
即f'(2)>0或⇒a>-
或无解,
又a<0∴a∈(-,0)
综合得a∈(-,0)∪(0,+∞)
(2)不存在实数a,b,c满足条件.
事实上,由f(x1)=f(x2)得:a(x13-x23)+b(x12-x22)-(x1-x2)=0
∵x1≠x2∴a(x12+x1x2+x22)+b(x1+x2)-1=0
又f'(x)=3ax2+2bx-1
∴f′()=3a(
)2+2b•
-1
=3a•+1-a(
+x1x2+
)-1=-
(x1-x2)2
∵a≠0且x1-x2≠0∴f′()≠0
故不存在实数a,b,c满足条件.
曲线在点(1,1)处的切线方程为___________.
正确答案
试题分析:因为,所以
,由导数的几何意义可知切线斜率为
,又因为切点为
,所以切线方程为
,即
。
.y=x3+ax+1的一条切线方程为y=2x+1,则a= ;
正确答案
2
略
如图,函数的图象在点P处的切线方程是
,则
= .
正确答案
2
求切线方程时要注意所给的点是否是切点.若是,可以直接采用求导数的方法求;不是则需设出切点坐标.
区分过曲线处的切线与过
点的切线的不同,后者的
点不一定在曲线上. 解析:观察图形,设
,过P点的切线方程为
即
它与重合,比较系数知:
故=2
函数在x=4处的导数
= .
正确答案
.
试题分析:∵,∴
,∴
.
设函数f(x)=ax3+
bx2+cx(c<0),其图象在点A(1,0)处的切线的斜率为0,则f(x)的单调递增区间是________.
正确答案
或
或
或
试题分析:,由题意可得
且
,解得
。则
,因为
,
时,
。即
在
上单调递增。
过点(0,-2)向曲线作切线,则切线方程为 。
正确答案
y=3x-2
试题分析:因为点(0,-2)不在函数图像上.由函数的导数
.设切点为
.所以可得
.解得
.所以切线的斜率为3.又过点(0,-2).所以切线为y=3x-2.本题属于较易的题型.通过求导求定点的切线.
当a>0且a≠1时,函数f (x)=ax-2-3必过定点 .
正确答案
试题分析:过定点
,其图像向右平移2 个单位,再向下平移3 个单位,得函数f (x)=ax-2-3图像,故必过定点
.
设函数,
(1)若函数
在
处与直线
相切;
(1) ①求实数的值; ②求函数
上的最大值;
(2)当时,若不等式
对所有的
都成立,求实数
的取值范围.
正确答案
(1)① ②
(2)
本试题主要是考查了导数在研究函数中的运用。
(1)根据导数的几何意义得到解析式。
(2)求解导函数,然后根据导数的正负号与单调性的关系得到极值和最值。
(3)要证明不等式恒成立,转换为研究函数的最值问题,构造函数求解得到结论。
解:(1)①∵函数
在
处与直线
相切
解得
②
当时,令
得
;
令,得
上单调递增,在[1,e]上单调递减,
…………6分
(2)当b=0时,若不等式
对所有的
都成立,
则对所有的
都成立,
即对所有的
都成立,
令为一次函数,
上单调递增
,
对所有的
都成立。
(12分) 某制造商发现饮料瓶大小对饮料公司的利润有影响,于是该公司设计下面问题,问瓶子的半径多大时,能够使每瓶的饮料利润最大?瓶子的半径多大时,能使饮料的利润最小?
问题:若饮料瓶是球形瓶装, 球形瓶子的制造成本是分,其中r(单位:cm)是瓶子的半径.已知每出售1ml的饮料,制造商可获利0.2分,且制造商能制作的瓶子的最大半径为5cm.
正确答案
当半径为2cm时利润最小,当半径为5cm时利润最大。
本试题主要是考查了函数在实际生活中的运用。根据已知的条件设出变量瓶子的半径是r.然后得到每瓶饮料的利润是,借助于导数求解最值。
解:瓶子的半径是r.
故每瓶饮料的利润是………4分
令.故当r=2时,
…………..6分
当时,
;当
时.
故当半径时,
,
为增函数,即半径越大,利润越大,当
,
,
为减函数,即半径越小,利润越小.
所以当半径为2cm时利润最小,当半径为5cm时利润最大……….12分
已知函数.(I)当
时,求函数
的单调区间;(II)若函数
的图象在点
处的切线的倾斜角为45o,问:m在什么范围取值时,对于任意的
,函数
在区间
上总存在极值?
正确答案
(1)在(0,1)上单调递增;在(1,+∞)上单调递减. (2)
本试题主要考查了导数在研究函数中的运用。通过a的值可知,函数解析式,求解导数,然后令导数大于零和导数小于零,得到单调区间。并利用导数的几何意义得到切线的斜率等的运用。、
(1)直接求解导数,然后解导数的不等式得到单调增减区间。
(2)利用对于任意的,函数y=g(x)在区间
上总存在极值,转化为
在x=2,x=3处的导数值分别为小于零和大于零得到参数m的取值范围。
解:
(I)当时,
, …………………………………2分
令时,解得
,所以
在(0,1)上单调递增; ……4分
令时,解得
,所以
在(1,+∞)上单调递减. ………6分
(II)因为函数的图象在点(2,
)处的切线的倾斜角为45o,
所以.
所以,
. ………………………………………………8分
,
, ……………………………………………10分
因为任意的,函数
在区间
上总存在极值,
所以只需 ……………………………………………………12分
解得.
(本题满分12分)
设函数,曲线
在点
处的切线方程为
.
(1)求的解析式;(2)证明:曲线
上任一点处的切线与直线
和直线
所围成的三角形面积为定值,并求此定值.
正确答案
(1). (2)曲线
上任一点处的切线与直线
,
所围成的三角形的面积为定值
本试题主要是考查了导数的几何意义的运用,求解切线方程,以及运用三角形的面积公式求解面积的综合运用。
(1)根据曲线在点
处的切线方程为
,说明在x=2处的导数值为7/4,然后利用求导,代值得到结论。
(2)利用切线方程分别得到与x,y轴交点的坐标,然后,运用坐标表示长度得到三角形的面积
解:(1)方程可化为
.
当时,
. 又
,
于是解得
,故
.
(2)设为曲线上任一点,由
知曲线在点
处的切线方程为
,即
.
令得
,从而得切线与直线
的交点坐标为
.
令得
,从而得切线与直线
的交点坐标为
.
所以点处的切线与直线
,
所围成的三角形面积
为.故曲线
上任一点处的切线与直线
,
所围成的三角形的面积为定值
已知函数的导数
满足
,
,其中常数
,求曲线
在点
处的切线方程.
正确答案
本试题主要考查了导数在研究函数中的运用。首先求解的解析式,由已知
,所以
. 解得
和由已知
所以
解得
得到,然后
,又因为
故曲线处的切线方程为
,解得。
解:因为,所以
令得
.
由已知,所以
. 解得
.
又令得
.
由已知 所以
解得
所以,
.
又因为
故曲线处的切线方程为
,即
.
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