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题型:简答题
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简答题

过x轴上的动点A(a,0)的抛物线y=x2+1引两切线AP、AQ,P、Q为切点.

(1)若切线AP,AQ的斜率分别为k1,k2,求证:k1k2为定值;

(2)求证:直线PQ过定点;

(3)若a≠0,试求S△APQ:|OA|的最小值.

正确答案

解:(I)设切点P(x1,y1),Q(x1,y1

由题意可得,kAP==

由导数的几何意义可得,kAP=2x1

=2x1

整理可得

同理可得﹣1=0,

从而可得x1,x2是方程x2﹣2ax﹣1=0的两根,

∴x=a±,k1=,k2=

∴kk2==﹣4,

即kk2为定值﹣4.

(II)设P(x1,y1),Q(x2,y2),

由于y'=2x,

故切线AP的方程是:y﹣y1=2x1(x﹣x1),

则﹣y1=2x1(a﹣x1)=2x1a﹣2x12=2x1a﹣2(y1﹣1)

∴y1=2x1a+2,同理y2=2x2a+2,

则直线PQ的方程是y=2ax+2,则直线PQ过定点(0,2).

(Ⅲ)即A(a,0)点到PQ的距离,

要使最小,就是使得A到直线PQ的距离最小,

而A到直线PQ的距离d===

当且仅当

即a2=时取等号,

最小值为

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题型:简答题
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简答题

已知某工厂生产件产品的成本为(元),

问:(1)要使平均成本最低,应生产多少件产品?

(2)若产品以每件500元售出,要使利润最大,应生产多少件产品?

正确答案

(1) 1000 ;(2) 6000.

试题分析:(1)先根据题意设生产x件产品的平均成本为y元,再结合平均成本的含义得出函数y的表达式,最后利用导数求出此函数的最小值即可;

(2)先写出利润函数的解析式,再利用导数求出此函数的极值,从而得出函数的最大值,即可解决问题:要使利润最大,应生产多少件产品..

试题解析:解:(1)设平均成本为元,则

,令

当在附近左侧时

附近右侧时,故当时,取极小值,而函数只有一个点使,故函数在该点处取得最小值,因此,要使平均成本最低,应生产1000件产品.  6分;

(2)利润函数为

,得,当在附近左侧时;在附近右侧时,故当时,取极大值,而函数只有一个点使,故函数在该点处取得最大值,因此,要使利润最大,应生产6000件产品.      12分;

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题型:填空题
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填空题

已知,则二项式的展开式中含项的系数是       

正确答案

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题型:简答题
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简答题

已知函数.

(Ⅰ)当时,求曲线处的切线方程(

(Ⅱ)已知为函数的极值点,求函数的单调区间。

正确答案

解:(Ⅰ)

         

所以直线的斜率

故所求切线方程为     ······················6分

(Ⅱ)

因为为函数的极值点

所以

解得(经检验符合题意)

         ·························12分

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题型:简答题
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简答题

已知函数为常数.

(1)若函数处的切线与轴平行,求的值;

(2)当时,试比较的大小;

(3)若函数有两个零点,试证明.

正确答案

(1);(2)①当时,,即;②当时,;③当时,;(3)详见解析

试题分析:(1)根据题意切线平行于x轴即斜率为0,则对函数求导可得,即,可求出a;(2)根据题意当时,函数就确定下来了,对其求导可得,可研究出函数的单调性情况,为了比较大小可引入一个新的函数,即令,则利用导数对其进行研究可得,而,则可由m与1的大小关系进行分类得出结论;(3)显然两零点均为正数,故不妨设,由零点的定义可得:,即,观察此两式的结构特征可相加也可相减化简得:,现在我们要证明,即证明,也就是.又因为,所以即证明,即.由它的结构可令=t,则,于是.构造一新函数,将问题转化为求此函数的最小值大于零,即可得证.

(1),由题.               4分

(2)当时,,当时,单调递增,当时,单调递减.

由题,令

.                  7分

①当时,,即

②当时,

③当时,.                        10分

(3) ,

,                                   12分

欲证明,即证

因为

所以即证,所以原命题等价于证明,即证:

,则,设

所以单调递增,又因为,所以

所以,所以                            16分

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题型:简答题
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简答题

已知函数,其中.

(1)当时,求函数的图象在点处的切线方程;

(2)如果对于任意,且,都有,求的取值范围.

正确答案

(1);(2).

试题分析:(1)将代入函数的解析式,求出切点坐标与,再利用点斜式写出相应的切线方程;(2)将问题等价于上单调递增来处理,然后分别考虑函数

的单调性与极值,利用两个函数的图象确定直线的位置,利用来进行限制,从而求解出实数的取值范围.

试题解析:(1)由题意,得,其中

所以

又因为

所以函数的图象在点处的切线方程为

(2)先考察函数的图象,

配方得

所以函数上单调递增,在单调递减,且.

因为对于任意,且,都有成立,

所以.

以下考察函数的图象,

,解得.

随着变化时,的变化情况如下:

即函数上单调递减,在上单调递增,且.

因为对于任意,且,都有成立,

所以.

因为(即),

所以的取值范围为.

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题型:简答题
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简答题

已知函数,其中.

(1)若对一切x∈R,≥1恒成立,求a的取值集合;

(2)在函数的图像上取定两点,记直线AB的斜率   为k,问:是否存在x0∈(x1,x2),使成立?若存在,求的取值范围;若不存在,请说明理由.

正确答案

(1) 的取值集合为

(2)存在使成立.且的取值范围为

试题分析:(1)利用导数求出的最小值,令其大于等于,解得的取值集合; (2)由题意知,令然后说明在有唯一零点,故当且仅当时, .

试题解析:(1)若,则对一切

这与题设矛盾,又,故.

时,单调递减;当时,单调递增,故当时, 取最小值

于是对一切恒成立,当且仅当

.                 ①

时,单调递增;当时,单调递减.

故当时,取最大值.因此,当且仅当时,①式成立.

综上所述,的取值集合为.

(2)由题意知,

,则.

时,单调递减;当时,单调递增.

故当

从而

所以

因为函数在区间上的图像是连续不断的一条曲线,所以存在使单调递增,故这样的是唯一的,且.故当且仅当时, .

综上所述,存在使成立.且的取值范围为.

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=ax-lnx+1(a∈R),g(x)=xe1-x

(1)求函数g(x)在区间(0,e]上的值域;

(2)是否存在实数a,对任意给定的x0∈(0,e],在区间[1,e]上都存在两个不同的xi(i=1,2),使得f(xi)=g(x0)成立.若存在,求出a的取值范围;若不存在,请说明理由.

(3)给出如下定义:对于函数y=F(x)图象上任意不同的两点A(x1,y1),B(x2,y2),如果对于函数y=F(x)图象上的点M(x0,y0)(其中x0=)总能使得F(x1)-F(x2)=F'(x0)(x1-x2)成立,则称函数具备性质“L”,试判断函数f(x)是不是具备性质“L”,并说明理由.

正确答案

(1)∵g'(x)=e1-x1xe1-x=ex-1(1-x)在区间(0,1]上单调递增,在区间[1,e)上单调递减,且g(0)=0,g(1)=1>g(e)=e2-e函数g(x)在区间(0,e]上的值域为(0,1]….(3分)

(2)令m=g(x),则由(1)可得m∈(0,1],原问题等价于:对任意的m∈(0,1]f(x)=m在[1,e]上总有两个不同的实根,故f(x)在[1,e]不可能是单调函数                              …(5分)∵f′(x)=a-(1≤x≤e)

当a≤0时,f′(x)=a-<0,在区间[1,e]上递减,不合题意

当a≥1时,f'(x)>0,在区间[1,e]上单调递增,不合题意

当0<a≤时,f'(x)<0,在区间[1,e]上单调递减,不合题意

当1<<e即<a<1时,在区间[1,]上单调递减;在区间[,e]上单递增,

由上可得a∈(,1),此时必有f(x)的最小值小于等于0且f(x)的最大值大于等于1,而由f(x)min=f()=2+lna≤0可得a≤,则a∈Φ

综上,满足条件的a不存在.…..(8分)

(3)设函数f(x)具备性质“L”,即在点M处地切线斜率等于kAB,不妨设0<x1<x2,则kAB===a-,而f(x)在点M处的切线斜率为f′(x0)=f′()=a-,故有=…..(10分)

即ln==,令t=∈(0,1),则上式化为lnt+-2=0,

令F(t)=lnt+-2,则由F′(t)=-=>0可得F(t)在(0,1)上单调递增,故F(t)<F(1)=0,即方程lnt+-2=0无解,所以函数f(x)不具备性质“L”.…(14分)

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题型:简答题
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简答题

已知函数.

(1)当时,求函数在点处的切线方程;

(2)若函数上的图像与直线恒有两个不同交点,求实数的取值范围.

正确答案

(1);(2).

试题分析:(1)先求原函数的导函数,根据求切线斜率,从而求得方程;(2)利用导函数求在已知范围内的单调性,再把端点函数值与0,1比较,满足题意解得的取值范围..

试题解析:(1)

(2),由题意得

时,递减,当时,递增

.

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题型:简答题
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简答题

已知函数

(Ⅰ)若函数在[1,2]上是减函数,求实数的取值范围;

(Ⅱ)令,是否存在实数,当 (是自然对数的底数)时,函数的最小值是.若存在,求出的值;若不存在,说明理由.

正确答案

(Ⅰ);(Ⅱ)

试题分析:(Ⅰ)根据原函数的单调性转化为导数来求;(Ⅱ)利用导数分析单调性,进而求最值.

试题解析:(Ⅰ)若函数在[1,2]上是减函数,

在[1,2]上恒成立

令h(x)=2x2+ax-1,x∈[1,2],∴h(x)≤0在[1,2]上恒成立

,∴a≤            6分

(Ⅱ)假设存在实数a,使g(x)=f(x)-x2,x∈(0,e]有最小值3

g(x)=ax-lnx,x∈(0,e],g′(x)=a- 

①当a≤0时,g′(x)<0,g(x)在(0,e]上单调递减

∴g(x)min=g(e)=ae-1=3,∴a= (舍去)

②当0<时,在(0,)上,g′(x)<0;在(,e]上,g′(x)>0

∴g(x)在(0,]上单调递减,在(,e]上单调递增

∴g(x)min=g=1+lna=3,∴a=e2满足条件

③当≥e即0时,g′(x)<0,g(x)在(0,e]上单调递减

g(x)min=g(e)=ae-1=3

∴a=> (舍去)

综上所述,存在a=e2使得当x∈(0,e]时,g(x)有最小值3     .15分

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题型:简答题
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简答题

已知函数.

(1)求证:函数上单调递增;

(2)若函数有四个零点,求的取值范围.

正确答案

(1)详见解析;(2)实数的取值范围是.

试题分析:(1)直接利用导数证明函数上单调递增,在证明过程中注意导函数的单调性;(2)将函数的零点个数问题转化为函数图象的交点个数问题处理,但需注意将式子中的绝对值符号去掉,并借助函数的最值出发,构造有关参数的不等式组,再求解参数的取值范围.

试题解析:(1)

,所以,且函数上单调递增,

故函数上单调递增,,即

故函数上单调递增;

(2)

,当时,,则,所以

,故函数上单调递减,由(1)知,函数上单调递增,

故函数处取得极小值,亦即最小值,即

,则有,则有

即方程与方程的实根数之和为四,

则有,解得

综上所述,实数的取值范围是.

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题型:简答题
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简答题

已知在函数f(x)=mx3﹣x的图象上以N(1,n)为切点的切线的倾斜角为

(1)求m、n的值;

(2)是否存在最小的正整数k,使得不等式f(x)k﹣1995对于x[﹣1,3]恒成立?如果存在,请求出最小的正整数k;如果不存在,请说明理由.

正确答案

解:(1)f'(x)=3mx2﹣1,

依题意,得

即1=3m﹣1,

把N(1,n)代得,得

(2)令,则

时,f'(x)=2x2﹣1>0,f(x)在此区间为增函数

时,f'(x)=2x2﹣1<0,f(x)在此区间为减函数

时,f'(x)=2x2﹣1>0,f(x)在此区间为增函数处取得极大值

又因此,当,要使得不等式f(x)k﹣1995对于x[﹣1,3]恒成立,则k15+1995=2010

所以,存在最小的正整数k=2010,使得不等式f(x)k﹣1992对于x[﹣1,3]恒成立.

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题型:填空题
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填空题

P是抛物线上的点,若过点P的切线方程与直线垂直,则过P点处的切线方程是_     _____。

正确答案

2X-Y-1="0 "

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题型:简答题
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简答题

已知函数,且在点(1,)处的切线方程为

(1)求的解析式;

(2)求函数的单调递增区间;

(3)设函数,若方程有且仅有四个解,求实数a的取值范围。

正确答案

(1);(2)当,则,无解,即无单调增区间,当,则,即的单调递增区间为,当,则,即的单调递增区间为;(3) 

试题分析:(1) 利用导数的几何意义:曲线在某点处的导数值等于该点处曲线切线的斜率,联立方程组求解; (2)求导,利用倒数分析单调性,注意一元二次不等式根的情形;(3)通过导数对函数单调性分析,结合图像分析零点的问题

试题解析:(1),由条件,得

,即                      4分

(2)由,其定义域为

,得(*)                                6分

①若,则,即的单调递增区间为;         7分   

②若,(*)式等价于

,则,无解,即无单调增区间,

,则,即的单调递增区间为

,则,即的单调递增区间为                  10分

(3)

时,

,得,且当

上有极小值,即最小值为                      11分

时,

,得

①若,方程不可能有四个解;                12分

②若时,当,当

上有极小值,即最小值为

的图象如图1所示,

从图象可以看出方程不可能有四个解          14分

③若时,当,当

上有极大值,即最大值为

的图象如图2所示,

从图象可以看出方程若有四个解,

必须 

综上所述,满足条件的实数的取值范围是                      16分

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题型:简答题
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简答题

已知函数的图像在点处的切线方程为

(Ⅰ)求函数的解析式;  (Ⅱ)求函数的单调区间.

正确答案

(1)   (Ⅱ)内是减函数;

内是增函数;在内是减函数

(Ⅰ)由函数的图像在点处的切线方程为

,即

解得舍去).

所以所求的函数解析式是

(Ⅱ)

,解得

时,

时,

所以内是减函数;

内是增函数;在内是减函数.

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