- 导数及其应用
- 共6208题
已知P(-1,1),Q(2,4)是曲线f(x)=x2上的两点,则平行于直线PQ的曲线
y=x2的切线方程是________________.
正确答案
4x-4y-1=0
y=x2的导数为y′=2x,设切点为M(x0,y0),
则y′|x=x0=2x0,又kPQ==1,
又切线平行于PQ,∴k=y′| x=x0=2x0=1,∴x0=.∴切点M
,
∴切线方程为y-=x-
,即4x-4y-1=0.
已知函数,
.
(Ⅰ)当时,求曲线
在点
处的切线方程;
(Ⅱ)若在区间
上是减函数,求
的取值范围.
正确答案
(Ⅰ);(Ⅱ)
或
.
试题分析:(Ⅰ)当时,
,由导数的几何意义,先求
,再利用点斜式求切线方程;(Ⅱ)先求得
.令
,得
或
.再分
讨论,列不等式组求
的范围.
试题解析:(Ⅰ)当时,
, 1分
又,所以
. 2分
又,所以所求切线方程为
,即
.所以曲线
在点
处的切线方程为
. 5分
(Ⅱ)方法一:因为,令
,得
或
. 6分
当时,
恒成立,不符合题意. 7分
当时,
的单调递减区间是
,若
在区间
上是减函数,
则解得
. 9分
当时,
的单调递减区间是
,若
在区间
上是减函数,则
,解得
. 11分
综上所述,实数的取值范围是
或
. 12分
(Ⅱ)方法二:. 6分
因为在区间
上是减函数,所以
在
恒成立. 7分
因此 9分
则 11分
故实数的取值范围
或
. 12分
设函数在
处取得极值,且曲线
在点
处的切线垂直于直线
.
(1)求的值;
(2)若函数,讨论
的单调性.
正确答案
(1)a=1,b=0;(2)见解析.
试题分析:(1)根据极值点,求导后可得
,由在点
处的切线垂直于直线
可知该切线斜率为2.可得
;(2)对
求导后对
的根的情况进行分类讨论即可.
试题解析:(1)因,又
在x=0处取得极限值,故
从而
,由曲线y=
在
处的切线与直线
相互垂直可知该切线斜率为2,即
.
(2)由(Ⅰ)知,,
.
令.
①当;
②当,g(x)在R上为增函数;
③方程
有两个不相等实根,
当函数;
当时,
故
上为减函数;
当时,
故
上为增函数.
已知函数,其中
.
(1)当时,求曲线
在原点处的切线方程;
(2)求的单调区间.
正确答案
(1)
(2)的单调增区间是
,
;单调减区间是
本试题主要是考查导数在研究函数中的 运用求解函数的单调性和函数的切线方程的 综合运用。
(1)先求解函数在该点的导数值,然后得到斜率和点的坐标,进而利用点斜式得到直线的方程。
(2)
对于参数a分为大于零,小于零,等于零三种情况分析讨论单调性得到结论。
解:(1)当时,
,
. ……………2分
由 , 得曲线
在原点处的切线方程是
.………4分
(2).……………5分
① 当时,
.
所以在
单调递增,在
单调递减. ……7分
当,
.
② 当时,令
,得
,
,
与
的情况如下:
故的单调减区间是
,
;单调增区间是
.…10分
③ 当时,
与
的情况如下:
所以的单调增区间是
,
;单调减区间是
………12分
(本题满分14分) 已知
(Ⅰ)当时,求曲线
在点
处的切线方程;
(Ⅱ)若在
处有极值,求
的单调递增区间;
(Ⅲ)是否存在实数,使
在区间
的最小值是3,若存在,求出
的值;
若不存在,说明理由.
正确答案
解:(Ⅰ)由已知得的定义域为
,
因为,所以
当时,
,所以
,
因为,所以
……………………2分
所以曲线在点
处的切线方程为
,即
. …………………………4分
(Ⅱ)因为在
处有极值,所以
,
由(Ⅰ)知,所以
经检验,时
在
处有极值. …………………………5分
所以,令
解得
;
因为的定义域为
,所以
的解集为
,
即的单调递增区间为
. …………………………………………8分
(Ⅲ)假设存在实数,使
(
)有最小值3,
① 当时,因为
,所以
,
所以在
上单调递减,
,解得
,舍去. ……………………10分
②当时,
在
上单调递减,在
上单调递增,
,解得
,满足条件. …………………12分
③ 当时,因为
,所以
,
所以在
上单调递减,
,
解得,舍去.
综上,存在实数,使得当
时
有最小值3. ……………14分
略
函数在
处的切线的斜率为 .
正确答案
e.
试题分析:因为,所以
.
一物体沿直线以速度(
的单位为:秒,
的单位为:米/秒)的速度作变速直线运动,求该物体从时刻t=0秒至时刻 t=5秒间运动的路程?
正确答案
米
试题分析:本题是定积分的实际应用问题,根据题意,当时,
;当
时,
,分段积分即可.
∵当时,
; 当
时,
.
∴物体从时刻t=0秒至时刻 t=5秒间运动的路程
=
(米)
(本小题满分13分)已知函数.
(1)若函数在
上单调递增,求实数
的取值范围.
(2)记函数,若
的最小值是
,求函数
的解析式.
正确答案
(1);(2)
试题分析:(1)首先函数的求导数,在构造一个函数,对其求导,求出单调区间,找h(x)的最大值即可.(2)先整理出g(x)的解析式,然后求导,利用导数求出g(x)取最小值-6时,对应a的值,即可求出f(x)的解析式.
试题解析:⑴
∴在
上恒成立
令
∵恒成立
∴
∴
(2)
∵
易知时,
恒成立
∴无最小值,不合题意
∴
令,则
(舍负)
列表如下,(略)可得,
在 (
上单调递减,在
上单调递增,则
是函数的极小值点。
解得
(本题分12分)
定义.
(Ⅰ)求曲线与直线
垂直的切线方程;
(Ⅱ)若存在实数使曲线
在
点处的切线斜率为
,且
,求实数
的取值范围.
正确答案
(1). (2)
。
本试题主要是考查了导数的几何意义的运用,以及运用导数求解函数的最值问题的综合运用。
(1)因为所求曲线的切线与直线
垂直,故令
得
得到
,进而得到切线方程。
(2)函数
令,得
因切点为,故有
,构造函数利用导数求解不等式转化为
在
上有解来解决。
解:(1)函数,
依题意令①, -------------------------2分
因为所求曲线的切线与直线
垂直,故令
得
②,由①②知应取
,得
,切点为
,
所求切线方程是,即
.------------------4分
(2)函数
令,得
因切点为,故有
-----------------6分
又,依题意有
所以
即---------------------8分
该不等式在上有解,即
在
上有解,
转化为在
上有解,-------- -------------10分
令,则
,在
上恒有
所以函数是
上的减函数,
其最大值为,所以实数
的取值范围是
--------------12分
若函数的递减区间为(-1,1),则a的取值范围是 .
正确答案
a>0
略
(本题满分15分)已知函数
(1)若函数是
上的增函数,求
的取值范围;
(2)证明:当时,不等式
对任意
恒成立;
(3)证明:
正确答案
略
(本小题满分14分)
已知为函数
图象上一点,
为坐标原点.记直线
的斜率
。
(I)同学甲发现:点
从左向右运动时,
不断增大,试问:他的判断是否正确?若正确,请说明理由:若不正确,请给出你的判断。
(Ⅱ)求证:当时,
。
(III)同学乙发现:总存在正实数、
,使
.试问:他的判断是否正确?若不正确,请说
明理由:若正确,请求出
的取值范围。
正确答案
所以在(1,+
)上为减函数,则
,
所以,即
(9分)
略
曲线在点
处的切线方程为____________。
正确答案
设切线的斜率为k,则切线的方程为y=kx﹣k+1,
转化为2kx2﹣(3k﹣1)x+k﹣1=0,
讨论:当k=0时,验证不符合题意;所以k≠0,所以2kx2﹣(3k﹣1)x+k﹣1=0为一元二次方程.
令△=(3k﹣1)2﹣8k(k﹣1)=0,得到k=﹣1,即切线方程为x+y﹣2=0
故答案为x+y﹣2=0.
设函数
.
(Ⅰ)求函数的单调区间;
(Ⅱ)当时,不等式
恒成立,求实数
的取值范围;
(Ⅲ)关于的方程
在
上恰有两个相异实根,求
的取值范围.
正确答案
递增区间是;递减区间是
;
;
( I)函数定义域为.
.
由得
或
;
由得
或
.
因此递增区间是;
递减区间是.
(Ⅱ)由(1)知,在
上递减,在
上递增.
又且
,
所以时,
.
故时,不等式
恒成立.
(Ⅲ)方程即
.
记,则
. 由
得
或
;
由得
.
所以在
上递减,在
上递增.
为使在
上恰好有两个相异的实根,只须
在
和
上各有一个实根,于是有
,解得
故实数的取值范围是
.
函数在
到
的平均变化率为
,在
到
的平均变化率为
,则二者的大小关系是 .
正确答案
不确定
,
,
时
,
时
,
二者的大小关系是不确定.
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