- 导数及其应用
- 共6208题
设函数,
(1)若函数在
处与直线
相切;
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
解:(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)因为∵函数
在
处与直线
相切
解得a,b的值。并且
,求导数的符号与函数单调性的关系得到最值。
(2)因为当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
都成立转化与化归思想的运用。
已知函数在区间
内既有极大值,又有极小值,
则实数的取值范围是 .
正确答案
由题意知在R上有两个不同实数根,因而
已知函数在点
的切线方程为
(1)求的值;
(2)当时,
的图像与直线
有两个不同的交点,求实数
的取值范围;
(3)证明对任意的正整数,不等式
都成立.
正确答案
(1);(2)
;(3)见解析.
本试题主要考查了导数的几何意义的运用,以及运用导数求证不等式,和解决方程根的问题的综合运用。
解:(1)……………………………1分
由已知可得………………………………3分
……………………………………………………4分
(2)由(1)知
……5分
由
……………7分
………………………………………………9分
(3)
……………………………………………………10分
…………………………………………13分
…………………………………………14分
(本小题满分8分)设函数的图象在
处的切线方程为
.
(Ⅰ)求,
;
(Ⅱ)若函数在处取得极值
,试求函数解析式并确定函数的单调区间.
正确答案
解:(Ⅰ)的定义域为
,
,∴
; -----------------1分
∵切线的斜率为
,∴
; -----------------2分
把代入
得
,∴P(0,12), -----------------3分
∴.
∴,
. -----------------4分
(Ⅱ)由(Ⅰ)
由已知得:
∴-----------------5分
∴
∴ -----------------6分
由得,
;
由得,
; -----------------7分
∴的单调增区间为
;
单调减区间为. -----------------8分
略
(本小题满分14分)
已知函数
(Ⅰ)请研究函数的单调性;
(Ⅱ)若函数有两个零点,求实数
的取值范围;
(Ⅲ)若定义在区间D上的函数对于区间D上的任意两个值x1、x2总有以下不等式
成立,则称函数
为区间D上的“凹函数”.若函
数的最小值为
,试判断函数
是否为“凹函数”,并对你的判断加以证明.
正确答案
解:(Ⅰ)的定义域为
,
.
当时,
为增函数;
当时,
在区间
上是增函数,
在区间
上是减函数.
(Ⅱ)因为函数有两个零点,所以由(1)知
.此时方程
有两个实数根,当
时,有
,令
,则由
,
于是,在
上递减,且
;
在
上递减,且
;
在
上递增,且
.所以,
,
于是,实数的取值范围是
.
另解:因为函数有两个零点,所以由(1)知
,且
为极小值,根据图像,只需要
即可.
(Ⅲ)由(1)知,,其中
.
对于任意的,因为
=>0,所以
.
因此,函数在其定义域
内是 “凹函数”.
略
(本小题满分13分)设函数的图象经过原点,在其图象上一点P(x,y)处的切线的斜率记为
.
(1)若方程=0有两个实根分别为-2和4,求
的表达式;
(2)若在区间[-1,3]上是单调递减函数,求
的最小值.
正确答案
(Ⅰ)因为函数的图象经过原点,所以
,则
.
根据导数的几何意义知,………4分
由已知—2、4是方程的两个实数,
由韦达定理, …………6分
(Ⅱ)在区间[—1,3]上是单调减函数,所以在[—1,3]区间上恒有
,即
在[—1,3]恒成立,
这只需满足即可,也即
…………10分
而可视为平面区域
内的点到原点距离的平方,其中点(—2,—3)距离原点最近,
所以当时,
有最小值13…………13分
略
函数,
,
,
(1)若在
处取得极值,求
的值;
(2)若在其定义域内为单调函数,求
的取值范围;
(3)若在上至少存在一点
,使得
成立,求
的取值范围.
正确答案
解:(1)
.
(2)由已知,恒成立,或
恒成立.
若恒成立,即
在
恒成立,即
若恒成立,即
在
恒成立,即
令,则当
时,
;当
或
时,
或
(3)在
上单调递减,
的值域为
.
①若,由(2)知:
在
上单调递增,
的值域为
.
要满足题意,则即可,
②若,由(2)知:
在
上单调递减,的值域为
,
此时不满足题
意.
③若时,
由(2)知:当时,
在
上单调递增,
又
,
此时不满足题意.综上所述,
.
略
(本小题14分) 已知函数,若
(1)求曲线在点
处的切线方程;
(2)若函数在区间
上有两个零点,求实数b的取值范围;
(3)当
正确答案
(1);(2)(1,
] ;(3)证明详见解析.
试题分析:(1)先求导数,再求切线的斜率,由点斜式可得切线方程;(2)先求 ,然后确定函数
g(x)的单调区间,找到满足函数在区间
上有两个零点d的条件,解之即可;(3)欲证原不等式可转化为证
,在构造函数
,由函数h(x)的单调性可证的
<0,即可得证.
试题解析:(1)因为,
所以曲线在点
处的切线方程为
(2)=
,(x>0)
=
,由
>0得x>1, 由
<0得0
所以的单调递增区间是(1,+
),单调递减区间(0, 1)
x=1时,取得极小值
.
因为函数在区间
上有两个零点,所以
,解得
,
所以b的取值范围是(1,
(3)当
即证:
即证:
构造函数:
当时,
所以,
又,所以
即
所以
已知函数f (x)=lnx,g(x)=ex.
(I)若函数φ (x) = f (x)-,求函数φ (x)的单调区间;
(Ⅱ)设直线l为函数的图象上一点A(x0,f (x0))处的切线.证明:在区间(1,+∞)上存在唯一的x0,使得直线l与曲线y=g(x)相切.
正确答案
(1)增区间为;(2)见解析.
本试题主要是考查了导数在研究函数中的运用。
解:(Ⅰ) ,
. 2分
∵且
,
∴
∴函数的单调递增区间为
. 4分
(Ⅱ)∵ ,∴
,
∴ 切线的方程为
,
即, ① 6分
设直线与曲线
相切于点
,
∵,∴
,∴
. 8分
∴直线也为
,
即, ② 9分
由①②得 ,
∴. 11分
下证:在区间(1,+)上
存在且唯一.
由(Ⅰ)可知,在区间
上递增.
又,
, 13分
结合零点存在性定理,说明方程必在区间
上有唯一的根,这个根就是所求的唯一
.
故结论成立. 14分
已知函数,(
为常数)
(I)当时,求函数的单调区间;
(II)若函数有两个极值点,求实数
的取值范围
正确答案
依题意,函数的定义域为(1,+∞).
(Ⅰ) 当m=4时,.
=
=
=
.………………2分
令 , 解得
或
.令
, 解得
.
可知函数f(x)的单调递增区间为(1,2)和(5,+∞),单调递减区间为.……6分
(Ⅱ)=
+x-(m+2)=
. ………………………8分
若函数y=f (x)有两个极值点,则 ,…………10分
解得 m>3.
(I)利用导数的正负确定其增减区间.
(II)因为=
+x-(m+2)=
,说明函数
有两个不同的交点,然后借助二次函数零点的分布借助图像求解.
(本小题满分13分)
已知函数
(1) 求函数的单调区间和极值;
(2) 若函数对任意
满足
,求证:当
,
(3) 若,且
,求证:
正确答案
略
(本题12分)
已知函数与函数
.
(I)若的图象
在点
处有公共的切线,求实数
的值;
(Ⅱ)设,求函数
的极值.
正确答案
解:(I)因为,
所以点同时在函数
的图象上 …………… 1分
因为,
, ……………3分
……………4分
由已知,得,所以
,即
……………5分
(II)因为(
所以 ……………6分
当时,
因为,且
所以
对
恒成立,
所以在
上单调递增,
无极值 ……………8分;
当时,
令,解得
(舍) ……………10分
所以当时,
的变化情况如下表:
……………11分
所以当时,
取得极小值,且
.
……………12分
综上,当时,函数
在
上无
极值;
当时,函数
在
处取得极小值
.
略
设函数
有极值.
(Ⅰ)若极小值是,试确定
;
(Ⅱ)证明:当极大值为时,只限于
的情况.
正确答案
解:(Ⅰ),
由得
或
.
①当时,
,
单调递减,函数
无极值,与题意不符,故
;
②当时,
为极小值点.
故,当极小值为
时,
;
③当时,同理可得
,当极小值为
时,
.
由①②③知:或
.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知:当时,
在
处取极大值
,当
时,
的极大值为
;
当时,
在
处取极大值
.
现在的问题是当时是否
?
解方程,得
,即
(*)
设则
,
所以,在
上单调递增,则有
,此时方程(*)无解,故当
时,
的极大值不可能为
.
根据(Ⅰ)和(Ⅱ)知:函数的极大值为
时,只限于
.
说明:此题主要考查学生研究函数方法的运用,即给函数解析式之后,能否通过导数这一研究函数的工具来研究函数的变化趋势,通过研究导函数的符号进一步了解函数的准确的变化状态.
略
(本小题满分12分)
已知函数f(x)=ax3+bx2+cx+d在(-,1)上单调递减,在(1,3)上单调递增,在(3,+
)上单调递减、且函数图象在(2,f(2))处的切线与直线5x+y=0垂直。
(Ⅰ)求实数a、b、c的值;
(Ⅱ)设方程f(x)=0有三个不相等的实数根,求d的取值范围。
正确答案
略
曲线在点
处的切线方程是 .
正确答案
略
扫码查看完整答案与解析