- 导数及其应用
- 共6208题
(12分)已知函数有极值,且曲线
处的切线斜率为3.
(1)求函数的解析式;
(2)求在
上的最大值和最小值.
正确答案
(1) (2)在[-4,.m 1]上的最大值为13,最小值为-11。
试题分析:(1)先求函数f(x)=x3+ax2+bx+5的导函数,再由x=时,y=f(x)有极值,列一方程,曲线y=f(x)在点f(1)处的切线斜率为3,列一方程,联立两方程即可得a、b值
(2)先求函数f(x)=x3+ax2+bx+5的导函数,再解不等式得函数的单调区间,最后列表列出端点值f(-4),f(1)及极值,通过比较求出y=f(x)在[-4,1]上的最大值和最小值。
解:(1)
由题意,得
所以,
(2)由(1)知,
在[-4,.m 1]上的最大值为13,最小值为-11。考点:
点评:解决该试题的关键是理解导数的读好对于函数单调性的影响,导数大于零得到的区间为增区间,导数小于零得到的区间为减区间,进而判定单调性得到最值。
设,(
),曲线
在点
处的切线垂直于
轴.
(Ⅰ) 求的值;
(Ⅱ) 求函数的极值.
正确答案
(1)
(2)在
处取得极大值
试题分析:(Ⅰ),
由于曲线在点
处的切线垂直于
轴,故该切线斜率为0,即
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,,
令故
在
上为增函数;……………………9分
令,故
在
上为减函数;……………………12分
故在
处取得极大值
。…………………………………………………13分
点评:利用导数的几何意义求切线的斜率是做第一问的关键,也是做第二问的基础。
已知函数.
(1)若函数在
处取得极值,且函数
只有一个零点,求
的取值范围.
(2)若函数在区间
上不是单调函数,求
的取值范围.
正确答案
(1);(2)
.
试题分析:(1)函数在
处取得极值,知
,再由函数
只有一个零点和函数的图象特点判断函数
的极大值和极小值和0的大小关系即可解决,这是解决三次多项式函数零点个数的一般方法,体现了数形结合的数形思想;(2)三次函数的导函数是二次函数,要使三次函数在
不是单调函数,则要满足导数的
,要使函数
在区间
上不是单调函数,还要满足三次函数的导函数在
上至少有一个零点.
试题解析:(1),由
,
所以,
可知:当时,
,
单调递增;当
时,
,
单调递减;
当时,
,
单调递增;而
.
所以函数只有一个零点
或
,解得
的取值范围是
.
.由条件知方程
在
上有两个不等的实根,且在
至少有一个根.由
;
由使得:
.
综上可知:的取值范围是
.
(本小题满分12分)设函数.
(I)求的单调区间;
(II)当0<a<2时,求函数在区间
上的最小值.
正确答案
(1)函数的单调递增区间为,单调递减区间为
.
(2)当时,
;当
时,
.
导数主要考查有导数有关的概念、计算和应用(定积分的应用)。利用导数工具研究函数的有关性质,把导数应用于单调性、极值等传统、常规问题的同时,进一步升华到处理与不等式的证明、解析几何、方程的解及函数零点等问题。
解:(I)定义域为. ………………………1分
.
令,则
,所以
或
. ……………………3分
因为定义域为,所以
.
令,则
,所以
.
因为定义域为,所以
. ………………………5分
所以函数的单调递增区间为,
单调递减区间为. ………………………7分
(II) (
).
.
因为0<a<2,所以,
.令
可得
.……9分
所以函数在
上为减函数,在
上为增函数.
①当,即
时,
在区间上,
在
上为减函数,在
上为增函数.
所以. ………………………10分
②当,即
时,
在区间
上为减函数.
所以.
综上所述,当时,
;
当时,
. ………………12分
已知函数=ln(x+),则
_________.
正确答案
∵=ln(x+),∴
,∴
抛物线y=x2上一点的切线,平行于过两点A(1,1)、B(3,9)的直线,则该点的坐标是____________.
正确答案
(2,4)
本题考查导数的几何意义,即曲线上某点的导数是过该点切线的斜率.
由y′=2x,直线AB的斜率kAB==4.
令y′|=2x0=4,得x0=2,代入抛物线y=x2,得y0=4.
∴切点坐标为(2,4).
已知,则
=
正确答案
试题分析:因为,,所以,
,
=2e.
点评:简单题,利用导数的运算法则,求导数,求导函数值。
(1)设,试比较
与
的大小;
(2)是否存在常数,使得
对任意大于
的自然数
都成立?若存在,试求出
的值并证明你的结论;若不存在,请说明理由。
正确答案
(Ⅰ)(Ⅱ)
,利用放缩法证明
试题分析:(Ⅰ)设,则
,
当时,
,
单调递减;
当时,
,
单调递增;
故函数有最小值
,则
恒成立 4 分
(Ⅱ)取进行验算:
猜测:①,
②存在,使得
恒成立。 6分
证明一:对,且
,
有
又因,
故 8分
从而有成立,即
所以存在,使得
恒成立 10分
证明二:
由(1)知:当时,
,
设,
,
则,所以
,
,
,
当时,再由二项式定理得:
即对任意大于
的自然数
恒成立, 8分
从而有成立,即
所以存在,使得
恒成立 10分
点评:证明不等式的基本方法有比较法、综合法、分析法。在证明时,关键在于分析待证不等式的结构与特征,选用适当的方法完成不等式的证明
已知函数的图象C上存在一定点P满足:若过点P的直线l与曲线C交于不同于P的两点M(x1, y1),N(x2, y2),就恒有
的定值为y0,则y0的值为______.
正确答案
2
试题分析:∵P为定点,y1+y2为定值,
∴MN两点关于P点对称,
y′=3x2+6x+1,y〃=6x+6,
三次函数的对称中心的二阶导数为0,
y〃=6x+6=0,∴x=-1
故P点为(-1,1),∴y1+y2=2,故答案为2。
点评:中档题,先根据题意判断出MN两点关于P点对称,求得函数导函数和二阶导函数,根据三次函数的对称中心的二阶导数为0,进而求得点P的坐标,使问题得解。
曲线y=x(3lnx+1)在点处的切线方程为________________.
正确答案
试题分析:,
,所以切线的斜率为4,切线方程为
即
点评:导数的几何意义:函数在某点处的导数值等于该点处的切线斜率,本题较易
曲线y=x3在点(1,1)切线方程为___________________.
正确答案
因为曲线y=x3,则,故在点(1,1)切线方程的斜率为3,利用点斜式方程可知切线方程为
设函数,
(1)若在
上存在单调增区间,求实数
的取值范围;
(2)当时
在
上的最小值为
,求
在该区间上的最大值.
正确答案
(1)
(2)
解:(1)
其对称轴在
上
递减
要使在
上存在单调增区间,只须
在
上的最大值
∴当时,
在
上存在单调增区间。
(2)由得
∵ ∴
在[1,4]上的图象与x轴的交点只有一个
,
在[1,4]上随x变化如下表:
故在[1,4]上
的最大值
(本小题满分14分)已知函数,
.
(Ⅰ)若,求函数
的极值;
(Ⅱ)设函数,求函数
的单调区间;
(Ⅲ)若在区间上不存在
,使得
成立,求实数
的取值范围.
正确答案
(Ⅰ)的极小值为
(Ⅱ)
在
上递减,在
上递增
(Ⅲ)
试题分析:(Ⅰ),
∴在
上递减,在
上递增,
∴的极小值为
. ……4分
(Ⅱ), ∴
,
①当时,
,∴
在
上递增
②当时,
,
∴在
上递减,在
上递增. ……8分
(Ⅲ)先解区间上存在一点
,使得
成立
在
上有解
当
时,
,
由(Ⅱ)知
①当时,
在
上递增,∴
, ∴
, ……10分
②当时,
在
上递减,在
上递增,
(ⅰ)当时,
在
上递增 ∴
,∴
无解,
(ⅱ)当时,
在
上递减,
∴ , ∴
;
(ⅲ)当时,
在
上递减,在
上递增,
∴,
令,则
,
∴在
递减, ∴
,∴
无解,
即无解
综上可得:存在一点,使得
成立,实数
的取值范围为:
或
.
所以不存在一点,使得
成立,实数
的取值范围为
. ……14分
点评:导数是研究函数性质的重要工具,研究函数的极值、最值及单调区间时常常用到导数,而求参数的取值范围时,常常需要转化为求最值然后利用导数解决.
设函数,其中
(I)当时,判断函数
在定义域上的单调性;
(II)求函数的极值点;
(III)证明对任意的正整数n ,不等式都成立.
正确答案
本题主要考查用导数法研究函数的单调性,基本思路是:当函数为增函数时,导数大于等于零;当函数为减函数时,导数小于等于零,(2)是不等式,需要关注两点,一是构造函数并运用函数的单调性证明不等式,二是根据解题要求选择是否分离变量.
(1)先求解定义域,求解导数得到结论。
(2)对于参数b进行分类讨论得到结论。
(3)令b=-1,然后构造函数求证不等式。
已知函数在点
处取得极值
。
(1)求的值;
(2)若有极大值28,求
在
上的最小值。
正确答案
(1) (2)
的最小值为
.
本试题主要是考查了导数在研究函数中的运用。利用导数的符号与函数单调性的关系得到极值和最值。
(1)因为,由已知得
,即
,解得参数a,b的值,得到结论。
(2)由于,求解
和
,得到单调性,进而得到极值,并结合端点值得到最值。
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