- 导数及其应用
- 共6208题
已知f(x)是可导的函数,且=-2,则曲线y=f(x)在点(2,2)处的切线的一般式方程是______.
正确答案
∵=-2,∴
=-2
=-4,∴f′(2)=-4
∴曲线y=f(x)在点(2,2)处的切线的斜率为-4,
切线方程为y=-4x+10,化为一般式为4x+y-10=0
故答案为4x+y-10=0
设P为曲线C:y=x3-x上的点,则曲线C在点P处的切线倾斜角取值范围为______.
正确答案
设切点P(x0,y0),过此点的切线的倾斜角为α.
∵f′(x)=3x2-1,∴f′(x0)=3x02-1,(x0∈R).
∴tanα=3x02-1≥-1,
∵0≤α<π,∴α∈[0,)∪[
,π).
故答案为α∈[0,)∪[
,π).
已知函数在点(x1,f(x1))处的切线在x轴上的截距为x2,则当
时,
的取值范围是_________.
正确答案
(12分)(I)求函数图象上的点
处的切线方程;
(Ⅱ)已知函数,其中
是自然对数的底数,
对于任意的,
恒成立,求实数
的取值范围。
正确答案
(1) (2)
试题分析:解:(Ⅰ); 2分
由题意可知切点的横坐标为1,
所以切线的斜率是, 1分
切点纵坐标为,故切点的坐标是
,
所以切线方程为,即
. 2分
(II)问题即,
1分
1)当
,所以
无解。 (2分)
2)当时,
得
若,则
,
,所以
无解。 (2分)
若时,当
时
单调递减;当
时
单调递增。
,
综上可知 (2分)
点评:根据导数求解函数的单调性,以及函数 极值和最值,属于中档题。
一球沿一斜面从停止开始自由滚下,10 s内其运动方程是s=s(t)=t2(位移单位:m,时间单位:s),求小球在t=5时的加速度.
正确答案
10
计算连续函数在点
处的瞬时变化率实际上就是
在点
处的导数.
计算连续函数在点
处的瞬时变化率的基本步骤是
1. 计算
2. 计算
加速度v=
(10+Δt)="10"
.
∴加速度v=2t=2×5="10"
已知函数f(x)=x3-px2+qx的图象与x轴切于点(1,0),则p=______,q=______.
正确答案
因为函数为f(x)=x3-px2+qx,
所以f′(x)=3x2-2px+q.
因为函数f(x)=x3-px2+qx的图象与x轴切于点(1,0),
所以1-p+q=0,并且f′(1)=3-2p+q=0,
解得:p=2,q=1.
故答案为2,1.
已知函数y=f(x)的图象在M(1,f(1))处的切线方程是y=x+2,f(1)+f′(1)=( )。
正确答案
3
物体的运动方程是s=-t3+2t2-5,则物体在t=3时的瞬时速度为( )。
正确答案
3
已知函数,当
时取极小值
。
(1)求的解析式;
(2)如果直线与曲线
的图象有三个不同的交点,求实数
的取值范围。
正确答案
解:(1);
(1)
本试题主要是考查了导数在研究函数中的运用。利用函数与方程的思想求解函数 的零点的运用。结合导数来判定函数的单调性,和极值,然后利用图像与图像的交点来确定参数的范围。
(1)第一问中利用导数来判定函数的单调性和极值,然后得到参数的值。
(2)直线与曲线
的图象有三个交点就等价与
有三个交点然后利用图像的交点来解决
(本小题满分12分)
设二次函数,函数
,且有
,
(1)求函数的解析式;
(2)是否存在实数k和p,使得成立,若存在,求出k和p的值;若不存在,说明理由.
正确答案
(1)
(
)
(2)
(I)由,
可建立关于a,b,m,n
的方程,从而求出f(x),g(x)的解析式.
(2)假设存在,令f(x)=g(x)=kx+p,即,然后可以构造
(
),证明h(x)与x轴的正半轴有交点即可.然后再根据图像确定直线方程y=kx+p应满足什么条件.
(Ⅰ),
,
,
,即
,
. (2分)
,
.
,
,
解得,
(
). (4分)
(Ⅱ)令,可得
(
).
(法一),
,
,
,
,
,
,
即与
有且仅有一个交点为
,
在点
处的切线为
. (8分)
(法二)设(
),
(
),
令,解得
,
且时,
,
单调递减,
时,
,
单调递增,
时,
.
所以,与
有且仅有一个交点为
.
在点
处的切线为
. (8分)
下面证明.
设(
),
(法一)
,
,即
. (12分)
(法二),令
,解得
.
且时,
,
单调递减,
时,
,
单调递增,
时,
,即
. (12分)
设函数
(1)已知x=1是函数f(x)的极值点,求p的值;
(2)求函数的极值点;
(3)当时,若对任意的x>0,恒有
,求
的取值范围.
正确答案
(1)
…………2分
经检验:当时,函数f(x)在x=1处取得极值,
…………3分
(2),
…………4分
当 上无极值点 …………5分
当p>0时,令的变化情况如下表:
(0,)
+
0
—
↗
极大值
↘
从上表可以看出:当p>0 时,有唯一的极大值点
……8分
(3)当p>0时, 在
处取得极大值
,此极大值也是最大值,要使
恒成立,只需
,
∴p的取值范围为[1,+∞ …………12分
略
(本小题满分14分)
已知 , 函数
.
(Ⅰ)求函数的单调区间;
(Ⅱ)若函数的图像在点
处的切线的斜率为
,问:
在什么范围
取值时,对于任意的,函数
在区间
上总存在
极值?
(Ⅲ)当时,设函数
,若在区间
上至少存在
一个,使得
成立,试求实数
的取值范围.
正确答案
解:(Ι)由题意知,定义域为
…1分
则,
当
时,函数
的单调增区间是
,单调减区间是
;
当时,函数
的单调增区间是
,单调减区间是
. …………4分
(Ⅱ)由得
,
∴,
. ………………………5分
∴,
∵ 函数在区间
上总存在极值,
∴有两个不等实根且至少有一个在区间
内 …………6分
又∵函数是开口向上的二次函数,且
,∴
…………7分
由,∵
在
上单调递减,
所以;∴
,由
,
解得;
综上得: 所以当
在
内取值时,对于任意
,函数
,在区间
上总存在极值 . …………10分
(Ⅲ)令
,则
.
1. 当时,由
得
,从而
,
所以,在上不存在
使得
; …………………12分
2. 当时,
,
在
上恒成立,故
在
上单调递增.
故只要,解得
综上所述,的取值范围是
. …………………14分
略
设函数,
.
⑴求的极值;
(2)设函数(
为常数),若使
≤
≤
在
上恒成立的实数
有且只有一个,求实数
和
的值;
(3)讨论方程的解的个数,并说明理由.
正确答案
解:⑴令
,得
,
区间
分别单调增,单调减,单调增,
于是当时,有极大值
时,有极小值
;
(2)由已知得在
上恒成立,
由得
时,
,
时,
,
故时,函数
取到最小值.从而
;
同样的,在
上恒成立,
由得
时,
;
时,
,
故时,函数
取到最小值. 从而
,
由的唯一性知
,
;
(3)记=
①当时,
在定义域
上恒大于
,此时方程无解;
②当时,
在定义域
上为增函数.
,
,所以,此时方程有唯一解。
③当时,
,
当时,
,所以
在
为减函数
当时,
,所以
在
为增函数
所以,当时,
(a)当时,
,所以,此时方程无解
(b)当 时,
,所以,此时方程有唯一解
(c)当时,
,
因为且
,所以方程在区间
上有唯一解,
因为当时,
,所以
所以
因为 ,所以
所以 方程在区间上有唯一解.
所以,此时方程有两解.
综上所述:当时, 方程无解;
当时, 方程有唯一解;
当时, 方程有两解 。
略
.已知函数,
(1)若函数在
上是减函数,求实数
的取值范围
(2)令,是否存在实数
,当
(
是自然常数)时,函数
的最小值是3,若存在,求出
的值;若不存在,说明理由
(3)当时,证明:
正确答案
解:(1)在
上恒成立
令 ,有
得
得
(2)假设存在实数,使
(
)有最小值3,
①当时,
在
上单调递减,
,
(舍去),
②当时,
在
上单调递减,在
上单调递增
,
,满足条件
③当时,
在
上单调递减,
,
(舍去),
综上,存在实数,使得当
时
有最小值3
(3)令,由(2)知
.令
,
当时,
,
在
上单调递增
∴
即
略
(本小题满分14分)定义:若函数f(x)对于其定义域内的某一数x0都有f (x0)= x0,则称x0是f (x)的一个不动点.已知函数f(x)= ax2+(b+1)x+b-1 (a≠0).
(Ⅰ)当a =1,b= -2时,求函数f(x)的不动点;
(Ⅱ)若对任意的实数b,函数f(x)恒有两个不动点,求a的取值范围;
(Ⅲ)在(Ⅱ)的条件下,若y= f(x)图象上两个点A、B的横坐标是函数f(x)的不动点,
且A、B两点关于直线y = kx+对称,求b的最小值.
正确答案
【解】(Ⅰ)x2-x-3 = x,化简得:x2-2x-3 = 0,解得:x1 =-1,或x2 =3
所以所求的不动点为-1或3.………………………4分
(Ⅱ)令ax2+(b+1)x+b-1=x,则a x2+bx+b-1="0 " ①
由题意,方程①恒有两个不等实根,所以△=b2-4 a (b-1)>0,
即b 2-4ab +4a>0恒成立,………………………………6分
则b 2-4ab +4a=(b-2a)2+4a-4a2>0,故4 a -4a 2>0,即0< a <1 ………………………8分
(Ⅲ)设A(x1,x1),B(x2,x2)(x1≠x2),则kAB=1,∴k=﹣1,
所以y=-x+,……………………………………9分
∴ …………………………………………12分
∴当 a =∈(0,1)时,bmin=-1.………………………………14分
略
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