- 导数及其应用
- 共6208题
(12分)已知函数(
).
①当时,求曲线
在点
处的切线方程;
②设是
的两个极值点,
是
的一个零点
.证明:存在实数
,使得
按某种顺序排列后构成等差数列,并求
.
正确答案
①.②存在实数
满足题意,且
.
试题分析:(1)将a,b的值代入后对函数f(x)进行求导,根据导数的几何意义即函数在某点的导数值等于该点的切线的斜率,可得答案.
(2)对函数f(x)求导,令导函数等于0解出x的值,然后根据x3是f(x)的一个零点可得到x3=b,然后根据等差数列的性质可得到答案.
解:①当时,
,故
,又
,
所以点
处的切线方程为:
.
②证明:因为=
,由于
,故
,
所以的两个极值点为
,不妨设
,
,
因为,且
是
的一个零点,故
,
由于,故
,故
,又
,
故=
,此时
依次成等差数列,
所以存在实数满足题意,且
.
点评:对于导数在研究函数中的运用问题,对于导数的几何意义是考试的必考的一个知识点,要引起重视,同时对于极值点的导数为零是该点为极值点的必要不充分条件。
(本小题满分14分)
已知函数.
(1)若曲线在点
处的切线与直线
垂直,求函数
的单调区间;
(2)若对于都有
成立,试求
的取值范围;
(3)记.当
时,函数
在区间
上有两个零点,
正确答案
解:(I) 直线的斜率为1.函数
的定义域为
,
,所以
,所以
. 所以
.
.由
解得
;
由
解得
.
所以的单调增区间是
,单调减区间是
. ……………………4分
(II),由
解得
;由
解得
.
所以在区间
上
单调递增,在区
间
上单调递减.
所以当时,函数
取得最小值,
.
因为对于都有
成立,所以
即可.
则. 由
解得
. 所以
的范围
是
.……9分
(III)依题得,则
.由
解得
;由
解得
.
所以函数在区间
为减函数,在区间
为增函数.
又因为函数在区间
上有两个零点,所以
解得.所以
的取值范围是
. …………14分
略
(本小题满分14分)设函数
,其中
(Ⅰ)当判断
在
上的单调性.
(Ⅱ)讨论的极值点.
正确答案
解:(理)由题设函数定义域是
,…………………1分
函数………………①
………………………………………………2分
(Ⅰ).当时,①式的
,
,又
………………………………………………4分
在
上的单调递增.………………………………………………5分
(Ⅱ).
(1) 当时,由(Ⅰ)知
,
在
上的单调递增,故
无极值点.……………………………7分
(2) 当时,由
解得
,此时
当或
时,
当时,
………………………………………………8分
① 当时,
,
时,
,
,
在
上单减,在
上单增,
为极小值点,无极大值点.………………………………10分
② 当时,
,
当或
时,
时,
在
上单减,在
和
上单增,
为极大值点,
为极小值点.……………12分
综上,时,
为极小值点,无极大值点;
时,
为极大值点,
为极小值点;
时,
无极值点. ………………………14分
略
(本题满分15分) 已知
(Ⅰ)当t=1时,求的单调区间
(Ⅱ)设,
求
的最大值
正确答案
略
曲线在点
处的切线方程为 .
正确答案
略
已知函数.
(I)讨论的单调性;
(II)设,证明:当
时,
;
(III)若函数的图像与x轴交于A,B两点,线段AB中点的横坐标为x0,
证明:(x0)<0.
正确答案
(1)单调增加,在
单调减少;
(2)当,
(3)见解析.
第一问利用导数求解得到。
(I)
(i)若单调增加.
(ii)若且当
所以单调增加,在
单调减少.
第二问中,构造函数设函数则
结合导数得到单调性判定进而求解。
第三问中,由(I)可得,当的图像与x轴至多有一个交点,
故,从而
的最大值为
解:(I)
(i)若单调增加.
(ii)若且当
所以单调增加,在
单调减少. 3分
(II)设函数则
当.
故当,
6分
(III)由(I)可得,当的图像与x轴至多有一个交点,
故,从而
的最大值为
不妨设
由(II)得从而
由(I)知, 10分
如图为河岸一段的示意图.一游泳者站在河岸的A点处,欲前往对岸的C点处,若河宽BC为100,A、B相距100
,他希望尽快到达C,准备从A步行到E(E为河岸AB上的点),再从E游到C.已知此人步行速度为
游泳速度为
.
(1)设试将此人按上述路线从A到C所需时间T表示为
的函数,并求自变量
的取值范围;
(2)当为何值时,此人从A经E游到C所需时间T最小,其最小值是多少?
正确答案
(1)从A步行到E所用的时间为
略
(本小题满分12分)
已知:函数
的定义域为
;
如果命题“
为真,
为假”,求实数
的取值范围.
正确答案
解:由真可知
,解得
(6分)
由为真,
为假可知,
和
中一个为真,一个为假。
若真
假,此时
不存在;若
假
真,此时
综上所述,实数的取值范围是
。 (12分)
略
函数的导数
=__________________.
正确答案
略
在直角坐标系中,直线
的参数方程为
(
为参数),在极
坐标系(与直角坐标系取相同的长度单位,且以原点O为极点,以
轴正半轴为极轴)中,圆C的方程为
。
①求圆C的直角坐标方程;
②设圆C与直线交于点A、B,若点P的坐标为
,求|PA|+|PB|。
正确答案
解:①由,向
,
即 …………5分
②将的参数方程代入圆C的直角坐标方程,
得,即
。
由于△=,故可设
、
是上述方程的两实根。
所以,
又直线过点P
,故由上式及
的几何意义
得|PA|+|PB|=+
=
+
=
。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。10分
略
曲线在点(0,1)处的切线方程为 .
正确答案
略
已知函数.
(I)若,求函数
极值;
(II)设F(x)=,若函数F(x)在[0,1]上单调递增,求
的取值范围.
正确答案
(Ⅰ)解:当时,
解得:或
.………………2分
∵当时,
;
当时,
;
当时,
.……………………4分
∴的极小值为
.…………………5分
(Ⅱ)解法一:
,
即在
上恒成立,……………7分
即
(1)当对称轴时,
只要,即
,…………………9分
(2)当对称轴或
时,
只要
即得
或
.…………………11分
综上所述,或
.………………12分
解法二:
,
.………………6分
由已知得:在
上恒成立,………………8分新课标 第一网
当时,即
时,符合题意;………………9分
当时,即
时,只须
或
,
∴或
,∴
;……………………10分
当时,即
时,只须
或
,
∴或
,∴
.………………11分
综上所述,或
.…………………12分
略
.(本小题满分14分)
设函数.
若,求
的最小值;
若当时
,求实数
的取值范围.
正确答案
解:(1)时,
,
.
当时,
;当
时,
.
所以在
上单调减小,在
上单调增加
故的最小值为
(2),
当时,
,所以
在
上递增,
而,所以
,所以
在
上递增,
而,于是当
时,
.
当时,由
得
当时,
,所以
在
上递减,
而,于是当
时,
,所以
在
上递减,
而,所以当
时,
.
综上得的取值范围为
.
略
.由曲线与直线
围成区域的面积为 .
正确答案
略
设a>0,f(x)=是R上的偶函数,(1)求a的值;(2)证明: f(x)在(0,+∞)上是增函数.
正确答案
(1) a=1 (2) 证明略
依题意,对一切x∈R,有f(x)=f(-x),
即+aex
整理,得(a-
)(ex-
)=0.
因此,有a-=0,即a2=1,又a>0,∴a=1.
(2)证法一(定义法): 设0<x1<x2,
则f(x1)-f(x2)=
由x1>0,x2>0,x2>x1,∴>0,1-e
<0,
∴f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2)
∴f(x)在(0,+∞)上是增函数.
证法二(导数法): 由f(x)=ex+e-x,得f′(x)=ex-e-x=e-x·(e2x-1).当x∈(0,+∞)时,e-x>0,e2x-1>0.
此时f′(x)>0,所以f(x)在[0,+∞)上是增函数.
扫码查看完整答案与解析