- 导数及其应用
- 共6208题
已知函数,
(其中
且
).
(1)讨论函数的单调性;
(2)若,求函数
,
的最值;
(3)设函数,当
时,若对于任意的
,总存在唯一
的,使得
成立.试求
的取值范围.
正确答案
(理)由三视图知
平
面
,
平面
且底面是边长为4的正
方形,
(1)为
中点,
,
,又
平面
,
平面
且
平面
,
平面
------6分
(2)建系:,平面
的法向量
,
平面的法向量
,
,所以二面角(锐)为
------6分
略
、(本题满分16分)
已知函数,其中
..
(1)当满足什么条件时,
取得极值?
(2)已知,且
在区间
上单调递增,试用
表示出
的取值范围.
正确答案
略
略
(本小题满分14分)
已知函数.
(1)当时,求函数
的单调递增区间;
(2)是否存在,使得对任意的
,
都有
,若存在,求
的范围;若不存在,请说明理由.
正确答案
解:(1)
. ………..2分
若时,则
,
此时都有
,[
有
.
的单调递增区间为
和
. ………….4分
ii)若,则
,
的单调递增区间为
. …………6分
(2)当时,
且
,
当
时,都有
.
此
时,
在
上单调递减
.………..9分
又在
上单调递减.
. ………11分
由已知
解得又
.
. ………….13分
综上所述,存在使对任意
,都有
成立…14分
略
某产品按质量分为10个档次,生产第一档(即最低档次)的利润是每件8元,每提高一个档次,利润每件增加2元,但在相同的时间内产量减少3件.在相同的时间内,最低档的产品可生产60件.问在相同的时间内,生产第几档次的产品的总利润最大?有多少元?
正确答案
在相同的时间内,生产第9档次的产品利润最大,最大利润为864元.
思路分析:在一定条件下,“利润最大”“用料最省”“面积最大”“效率最高”“强度最大”等问题,在生产、生活中经常用到,在数学上这类问题往往归结为求函数的最值问题.除了常见的求最值的方法外,还可用求导法求函数的最值.但无论采取何种方法都必须在函数的定义域内进行.
解法一:设相同的时间内,生产第x(x∈N*,1≤x≤10)档次的产品利润y最大. 2分
依题意,得y=[8+2(x-1)][60-3(x-1)] 4分
=-6x2+108x+378=-6(x-9)2+864(1≤x≤10), 8分
显然,当x=9时,ymax=864(元),
即在相同的时间内,生产第9档次的产品的总利润最大,最大利润为864元. 10分
解法二:由上面解法得到y=-6x2+108x+378.
求导数,得y′=-12x+108,令y′=-12x+108=0,
解得x=9.因x=9∈[1,10],y只有一个极值点,所以它是最值点,即在相同的时间内,生产第9档次的产品利润最大,最大利润为864元.
【名师指引】一般情况下,对于实际生活中的优化问题,如果其目标函数为高次多项式函数、简单的分式函数简单的无理函数、简单的指数、对数函数,或它们的复合函数,均可用导数法求其最值.由此也可见,导数的引入,大大拓宽了中学数学知识在实际优化问题中的应用空间.
曲线在y=x3-x2+5在x=1处的切线的倾斜角为______.
正确答案
求导得:y′=x2-2x,
把x=1代入导函数得:y′|x=1=1-2=-1,
∴切线方程的斜率k=tanα=-1(设α为切线的倾斜角),
又α∈[0,π),∴α=.
故答案为:
曲线在(1,
)处的切线方程是( )
正确答案
4x﹣2y﹣1=0
(本小题满分12分)已知函数
(1)当时,求
的单调区间;
(2)若函数在区间
上不单调,求实数
的取值范围.
正确答案
解:(1)当时,
,
--------2分
令------------------------ 4分
的单调减区间为
,
的单调增区间为
------------------------------------------------------6分
(2)
------------------------------------------------------8分
因为函数在区间
上不单调
所以方程在区间
上有根,
即方程在区间
上有根
所以 ---------------------------12分
(注:对于不同解法,请酌情给分)
略
二次函数f(x)=px2+qx+r中实数p、q、r满足=0,其中m>0,求证:
(1)pf()<0;
(2)方程f(x)=0在(0,1)内恒有解.
正确答案
证明略
(1)
,由于f(x)是二次函数,故p≠0,又m>0,所以,pf(
)<0.
(2)由题意,得f(0)=r,f(1)=p+q+r
①当p<0时,由(1)知f()<0
若r>0,则f(0)>0,又f()<0,所以f(x)=0在(0,
)内有解;
若r≤0,则f(1)=p+q+r=p+(m+1)=(-)+r=
>0,
又f()<0,所以f(x)=0在(
,1)内有解.
②当p<0时同理可证.
如果质点按规律s(t)=t2-t(距离单位:m,时间单位:s)运动,则质点在3s时的瞬时速度为______.
正确答案
质点在3s时的瞬时速度即s′(3)=(2t-1)|t=3=5m/s.
故答案为5m/s.
已知.
(1)若曲线在
处的切线与直线
平行,求a的值;
(2)当时,求
的单调区间.
正确答案
(1);(2)
单调递增区间为
,
;单调递减区间为
试题分析:(1)先求导,由直线方程可知此直线斜率为2,则曲线在
处的切线的斜率也为2.由导数的几何意义可知
。即可得
的值。(2)先求导,再令导数大于0得增区间,令导数小于0得减区间。
(1) 由题意得时
∴
∴ 6分
(2) ∵ ,∴
∴,令
,得
令,得
∴单调递增区间为
,
单调递减区间为
13分
已知函数.
(1)当时,求函数
值域;
(2)当时,求函数
的单调区间.
正确答案
(1)函数的值域为
;(2)当
时,函数
的单调增区间为
,单调减区间为
和
;当
时,函数
的单调增区间为
,单调减区间为
.
试题分析:(1)当时,求函数
值域,只要求出函数的最大最小值即可得值域,由于函数
即含有代数式又含有三角函数,可用导数法来求最值,对函数
求导得
,由
得
,求出
的值,即可得函数
的值域;(2)当
时,求函数
的单调区间,求导得
,由
得
,
,因此讨论
的范围,分
,
,两种情况,从而确定单调区间.
(1)当时,
1分
由得
2分
的情况如下
4分
因为,
,
所以函数的值域为
. 5分
(2),
①当时,
的情况如下
9分
所以函数的单调增区间为
,单调减区间为
和
②当时,
的情况如下
13分
所以函数的单调增区间为
,单调减区间为
.
函数的导数为_ _______.
正确答案
.
试题分析:.
已知函数。
(Ⅰ)若,求函数
的单调区间并比较
与
的大小关系
(Ⅱ)若函数的图象在点
处的切线的倾斜角为
,对于任意的
,函数
在区间
上总不是单调函数,求
的取值范围;
(Ⅲ)求证:。
正确答案
(I)的单调增区间为
;减区间为
,
.
(II).
(III)证明见解析.
试题分析:(I)通过求导数,解得增区间;解
得减区间.
驻点处得到最小值,比较得到.
(II)通过确定,
.
根据在区间
上总不是单调函数,且
,
得到,转化成“对于任意的
恒成立”
依据,求得
的范围.
解答本题的关键是将问题加以转化,应用导数知识予以处理.
(III)利用时,
,得到
对一切
成立.
从而应用对乘积式中的各个因子进行“放缩”,达到证明目的.
∴=
.
试题解析:(I)当时
.
令,解得
;令
,解得
,
所以,的单调增区间为
;减区间为
所以,所以
.
(II)∵
∴,得
∴,
.
∵在区间
上总不是单调函数,且
,
∴
由题意知:对于任意的恒成立,
所以有,∴
(III)证明如下:由(1)可知
当时,
,即
,
∴对一切
成立,
∵,则有
,∴
,
∴=
.
故.
已知函数的图象在点
处的切线方程是
,则
_.
正确答案
3
试题分析:,
,所以
.
点评:导数的几何意义:在某点处的导数就是在此点处切线的斜率.
已知函数y=f(x)的图象在M(1,f(1))处的切线方程是+2,
则f(1)+f′(1)= .
正确答案
3
试题分析:将代入
可得
,即
。由直线方程
可知直线的斜率为
,根据导数的几何意义可知
。所以
。
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