- 导数及其应用
- 共6208题
(本小题满分10分)
设,函数
.
(Ⅰ) 若是函数
的极值点,求实数
的值;
(Ⅱ)求函数在区间
上的最大值和最小值;
(Ⅲ)若函数在
上是单调递减函数,求实数
的取值范围.
正确答案
解:(Ⅰ) ,
是函数
的极值点
(Ⅱ) 下面分类讨论:
①当时,因为
,易知
在
上是减函数,
所以,
;
②当时,因为
,
令得
或
;
令得
;
令得
或
;
若,即
时,
在
上是减函数,
所以,
;
若,即
时,易知
是
在
内的极小值点也是最小值点,
,
当时,
,
;
当时,
,
;
综上所述,当时,
,
;
当时,
,
;
当时,
,
.
(Ⅲ) 因为在
上是单调递减函数,
所以 ,
当时,
,都有
成立;
当时,
.
记,
在
上单调递减,
综上所述的取值范围是
.
略
(本小题满分14分)
已知f(x)=x2+bx+c为偶函数,曲线y=f(x)过点(2,5),g(x)=(x+a)f(x).
(1)求f(x)的解析式;
(2)若曲线y=g(x)有斜率为0的切线,求实数a的取值范围;
(3)若当x=1时,函数y=g(x)取得极值,确定y=g(x)的单调区间.
正确答案
解:(1)∵f(x)为偶函数,∴b=0. …………………2分
又f(x)过(2,5),∴4+c=5,得c=1.
∴f(x)= x2+1 …………………4分
(2)又g(x)=(x+a)f(x)=(x+a)(x2+1)=x3+ax2+x+a
由题意得g′(x)=3x2+2ax+1=0有解,
∴Δ=4a2-12>0,得a>或a<-. …………………9分
(3)由(1)知g′(x)=3x2+2ax+1,由题意得g′(1)=0,得a=-2,经检验当a=-2时,y=g(x)取得极值符合题意,由g′(x)=3x2-4x+1>0,得x>1或x<,由g′(x)<0,得
故g(x)的单调增区间为,(1,+∞),单调减区间为. …………………14分
略
(1)求m的值;
(2)若斜率为-5的直线是曲线的切线,求此直线方程.
正确答案
(1)2(2)5x+y-1=0,或135x+27y-23=0
即f(-m)=-m3+m3+m3+1=9,∴m=2.
(2)由(1)知,f(x)=x3+2x2-4x+1,
依题意知f’(x)=3x2+4x-4=-5,∴x=-1或x=-.
又f(-1)=6,f(-)=,
所以切线方程为y-6=-5(x+1),或y-=-5(x+
),
即5x+y-1=0,或135x+27y-23=0.
已知a是实数,函数,如果函数
在区间
上有零点,求a的取值范围
正确答案
同解析
(方法一)若 ,
,显然在
上没有零点, 所以
.
令 , 解得
①当 时,
恰有一个零点在
上;
②当,即
时,
在
上也恰有一个零点.
③当在
上有两个零点时, 则
或
解得或
综上所求实数的取值范围是
或
.
(2003年江苏,21)已知,n为正整数。设
,证明
;
(1) 设,对任意
,证明
正确答案
解析:证明:(1)
(2)对函数求导数:
,
当
时,
是关于x的增函数因此,当
时,
。
即对任意
,
已知抛物线f(x)=2x2-x上一点P(3,f(3))及附近一点P'(3+△x,f(3+△x)),则割线PP′的斜率为kPP′==______,当△x趋近于0时,割线趋近于点P处的切线,由此可得到点P处切线的一般方程为______.
正确答案
因为f(x)=2x2-x,
则割线PP′的斜率为kPP′==
=
==2△x+11.
当△x趋近于0时,割线趋近于点P处的切线,由此可得到点P处切线的斜率为:
(2△x+11)=11.
又f(3)=2×32-3=15,所以P(3,15).
所以,点P处切线的方程为y-15=11×(x-3),即为11x-y-18=0.
故答案分别为2△x+11,11x-y-18=0.
曲线在点(1,-1)处的切线方程为( )。
正确答案
2x+y-1=0
曲线在点(0,1)处的切线方程为 ▲
正确答案
略
已知函数的图像在x=1处的切线与直线
垂直,则
实数的值为 .
正确答案
3
试题分析:函数的导函数为
,在x=1处的切线的斜率为
,直线
的斜率为
,因为切线与直线
垂直,所以
,解得a="3." 故答案为3.
已知函数,则曲线
在点
处的切线方程为___________.
正确答案
试题分析:,
,
切线方程
,即
若曲线y=x2-1的一条切线平行于直线y=4x-3,则这条切线方程为_____________.
正确答案
4x-y-5=0
∵f′(x)==
=
=
(2x+d)=2x.
设切点坐标为(x0,y0),则由题意知f′(x0)=4,即2x0=4,∴x0=2,代入曲线方程得y0=3,故该切线过点(2,3)且斜率为4.所以这条切线方程为y-3=4(x-2),即4x-y-5=0.
抛物线y=x2+x+2上点(1,4)处的切线的斜率是________,该切线方程为________________.
正确答案
3,3x-y+1=0
Δy=(1+d)2+(1+d)+2-(12+1+2)=3d+d2,故y′|x=1==
(3+d)=3.∴切线的方程为y-4=3(x-1),即3x-y+1=0.
设函数
(1)求函数的单调区间
(2)设函数=
,求证:当
时,有
成立
正确答案
(1) 当时,
>0,所以
为单调递增区间 4分
当时,由
>0得
,即
为其单调增区间,由
<0得,即
为其减区间
(2)构造函数由函数=
=
,借助于导数来判定单调性,进而得到证明。
试题分析:(1)解:定义域为
1分
=
=
2分
当时,
>0,所以
为单调递增区间 4分
当时,由
>0得
,即
为其单调增区间
由<0得,即
为其减区间 7分
(2)证明:由函数=
=
得
=
9分
由(1)知,当=1时,
即不等式成立 11分
所以当时,
=
=0
即在
上单调递减,
从而满足题意 14分
点评:解决的关键是根据导数的符号判定单调性,以及函数的最值得到证明,属于基础题。
已知函数.
(Ⅰ)求曲线在点
处的切线方程;
(Ⅱ)直线为曲线
的切线,且经过原点,求直线
的方程及切点坐标.
正确答案
(Ⅰ) (Ⅱ) 直线
的方程为
,切点坐标为
试题分析:(Ⅰ) 1分
在点
处的切线的斜率
, 2分
切线的方程为
. 4分
(Ⅱ)设切点为,则直线
的斜率为
,
直线
的方程为:
. 6分
又直线过点
,
,
整理,得,
,
,
的斜率
, 10分
直线
的方程为
,切点坐标为
. 12分
点评:几何意义:函数在某一点处的导数值等于该点处的切线斜率,在求切线方程时要从切点入手,找到切点满足的条件即可求得其坐标
若函数f(x)=ax3-bx+4,当x=2时,函数f(x)有极值-.
(1)求函数的解析式.
(2)若方程f(x)=k有3个不同的根,求实数k的取值范围.
正确答案
(1) f(x)=x3-4x+4.(2)-
.
试题分析:f′(x)=3ax2-b.
(1)由题意得解得
故所求函数的解析式为f(x)=x3-4x+4.
(2)由(1)可得f′(x)=x2-4=(x-2)(x+2),
令f′(x)=0,得x=2或x=-2.
当x变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下表:
因此,当x=-2时,f(x)有极大值,
当x=2时,f(x)有极小值-,
所以函数f(x)=x3-4x+4的图象大致如图所示.
若f(x)=k有3个不同的根,则直线y=k与函数f(x)的图象有3个交点,所以-.
点评:中档题,利用导数研究函数的单调性、极值、最值,是导数的应用中的基本问题。本题(II)应用导数,通过研究函数的单调性、极值等,对函数的图象有了充分的了解,明确了函数零点情况。
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