- 导数及其应用
- 共6208题
(本大题13分)已知函数(
为常数)
(1)若在区间
上单调递减,求
的取值范围;
(2)若与直线
相切:
(ⅰ)求的值;
(ⅱ)设在
处取得极值,记点M (
,
),N(
,
),P(
),
, 若对任意的m
(
, x
),线段MP与曲线f(x)均有异于M,P的公共点,试确定
的最小值,并证明你的结论.
正确答案
(1) (2) (i)a=-3 , ii) 2.
(1)根据在
上恒成立,然后再分离常数转化为最值问题来解决.
(2)(i)与直线
相切可知切点(x0,-9)在f(x)的图像上,并且
,
从而可求出切点坐标,及a值.
(ii)先求出MN的坐标,进而求出MN的直线方程,然后再与y=f(x)联立消去y得到关于x的一元三次方程,说明此方程在区间[xM,xN]上有实数解,再构造函数利用导数确定其图像从而确定t的取值范围,确定出t的最小值.
(1) (2) (i)a=-3
ii)
即
又因为,所以m 的取值范围为(2,3)
又因为,所以m 的取值范围为(2,3)
从而满足题设条件的的最小值为2. ………….
.(本题满分15分)已知,函数
,
.
(Ⅰ)当时,求曲线
在点
处的切线方程;
(Ⅱ)若恒成立,求实数
的取值范围.
正确答案
(Ⅰ).(Ⅱ)
本试题主要是考查了导数的几何意义的运用,以及运用导数解决不等式的恒成立e问题的运用。
(1)由于导数值表示的就是曲线在该点的斜率,那么利用点的坐标好斜率,得到切线方程的问题。
(2)要是不等式恒成立,则需要求解函数f(x)的最大值即可,因此需要对参数a进行分类讨论研究其最值。
解:(Ⅰ)当时,
,(2分)
,
,(4分)
又,
曲线
在点
处的切线方程为:
,即:
.(6分)
(Ⅱ)由得
①当时
,
,∴
在
上递减,
∴,∴
,此时
不存在;( 8分)
②当时
若时,
由①得
在
上递减,
∴,此时
(9分)
若时
令得
,又
在
递增,故
∴,当
时
,∴
在
递增,(12分)
∴
,
,∴
,(13分)
又, ∴
综上知,实数的取值范围
(15分)
(本小题满分12分)已知函数
(1)求函数的最大值;
(2)当时,求证
;
正确答案
解(1)
令
得
当时,
当
时
,又
当且仅当
时,
取得最大值0 --------6分
(2)
由(1)知
又
-----------12分
略
(本小题满分12分)
用长为18 cm的钢条围成一个长方体形状的框架,要求长方体的长与宽之比为2:1,问该长方体的长、宽、高各为多少时,其体积最大?最大体积是多少?
正确答案
解:设长方体的宽为(m),则长为
(m),高为
.
故长方体的体积为--------6分
从而令
,解得
(舍去)
或
,因此
.
当时,
;当
时,
,故在
处
取得极大值,并且这个极大值就是
的最大值,从而最大体积
,此时长方体的长为2 m,高为1.5 m --------------------------12分
略
(本小题满分10分)
求曲线和直线
所围成的平面图形绕
轴旋转一周所得旋转体的体积.
正确答案
解:联立方程与
,解得O(0,0),A(1,1). ……2分
所以所求旋转体的体积
……10分
略
设二次函数的图像过原点,
,
的导函数为
,且
,
(1)求函数,
的解析式;
(2)求的极小值;
(3)是否存在实常数和
,使得
和
若存在,求出
和
的值;若不存在,说明理由.
正确答案
(1),
;(2)
的极小值为
;(3)存在这样的实常数
和
,且
试题分析:(1)由二次函数的图像过原点可求
,从而
,由
可解得
,从而得
;由
可解得
从而得
;(2)由题可知
,通过导函数可得
的单调性,从而可得
的极小值为
;(3)根据题意可知,只须证明
和
的函数图像在切线的两侧即可,故求出函数
在公共点(1,1)的切线方程
,只须验证:
,从而找到实数存在这样的实常数
和
,且
.
试题解析:(1)由已知得,
则,从而
,∴
,
。
由
得
,解得
。 4分
(2),
求导数得. 8分
在(0,1)单调递减,在(1,+
)单调递增,从而
的极小值为
.
(3)因 与
有一个公共点(1,1),而函数
在点(1,1)的切线方程为
.
下面验证都成立即可.
由 ,得
,知
恒成立.
设,即
,
求导数得,
在(0,1)上单调递增,在
上单调递减,所以
的最大值为
,所以
恒成立.
故存在这样的实常数和
,且
. 13分
设函数,曲线
过点
,且在
点处的切线斜率为2.
(1)求a和b的值; (2)证明:.
正确答案
(1); (2)详见试题解析.
试题分析:(1) 首先由曲线过点
列方程求得
的值.再求
的导数,利用导数的几何意义得
列方程,解这个方程即可得
的值;(2) 由(1)可得
的解析式
要证
,构造函数
只要证
在
恒成立即可,为此可利用导数求函数
在
上的最小值,通过
,来证明
,进而证明
.
试题解析:(1)解:曲线
过点
又曲线在
点处的切线斜率为2,
把
代入上式得
(2)证明:由(1)得要证
,构造函数
只要证
在
恒成立即可.
当
时,
在
内是减函数;
当时,
在
上是增函数,
当
时,
取最小值
.
(理科)已知函数在
处有极值
(Ⅰ)求实数值;
(Ⅱ)求函数的单调区间
(Ⅲ)令,若曲线
在
处的切线与两坐标轴分别交于
两点(
为坐标原点),求
的面积
正确答案
略
略
(本小题满分14分)
设函数
(Ⅰ)当曲线
处的切线斜率
(Ⅱ)求函数的单调区间与极值;
(Ⅲ)已知函数有三个互不相同的零点0,
,且
.若对任意的
,
恒成立,求m的取值范围.
正确答案
解:(Ⅰ)当
所以曲线处的切线斜率为1.
(Ⅱ),令
,得到
因为
当x变化时,的变化情况如下表:
+
0
-
0
+
单调递增
极小值
单调递减
极大值
单调递增
在
和
内增函数,在
内减函数.
函数在
处取得极大值
,且
=
函数在
处取得极小值
,且
=
(Ⅲ)由题设,
所以方程=0由两个相异的实根
,故
,且
,解得
因为
若,而
,不合题意
若则对任意的
有
则又
,所以函数
在
的最小值为0,于是对任意的
,
恒成立的充要条件是
,解得
综上,m的取值范围是.
略
(本小题满分12分)
已知函数
(Ⅰ)若在
上是增函数,求b的取值范围;
(Ⅱ)若在x=1时取得极值,且
时,
恒成立,求c的取值范围.
正确答案
解:(Ⅰ), ……1分
∵在
上是增函数,∴
恒成立. ……3分
∴,解得
.
∴b的取值范围为 ……5分
(Ⅱ)由题意知x=1是方程的一个根,设另一根为x0,则
∴ 即
在
上f(x)、
的函数值随x的变化情况如下表:
……9分
∴当时,f(x)的最大值为
∵当
时,
恒成立,
∴或c>3, ……11分
故c的取值范围为(12分) ………12分
略
(本小题满分12分)
已知函数在
处取得极值.
(Ⅰ) 求实数的值;
(Ⅱ) 若关于的方程
在区间
上恰有两个不同的实数根,求实数
的取值范围.
正确答案
解:(Ⅰ)
. .........................................2分
∵时,
取得极值,∴
...................................3分
故,解得
.经检验
符合题意,∴
............4分
(Ⅱ)由知
,由
,得
,令
,则
在
上恰有两个不同的实数根等价于
在
上恰有两个不同实数根.
...................................6分
当时,
,于是
在
上单调递增;....................7分
当时,
,于是
在
上单调递减......................8分
依题意有,..................................11分
解得................................................12分
略
已知函数(其中
为常数),若
在
和
时分别取得极大值和极小值,则
.
正确答案
略
略
12分)
已知二次函数的二次项系数为a,且不等式
的解集为(1,3)。
(1)若方程
有两个相等的实数根,求
的解析式;
(2)若函数无极值,求实数
的取值范围。
正确答案
略
(本小题14分)已知函数.
(1)若,点P为曲线
上的一个动点,求以点P为切点的切线斜率取最小值时的切线方程;
(2)若函数在
上为单调增函数,试求
的取值范围.
正确答案
解:(1)设切线的斜率为,
则, …2分
显然当时切线斜率取最小值1,
又, …4分
∴所求切线方程为,即
。 …6分
(2). …8分
∵在
为单调递增函数
即对任意的,恒有
, …10分
即.
∴, …12分
而,当且仅当
时,等号成立,
∴. …14分
略
设曲线在点
处的切线与直线
平行,则
。
正确答案
1
略
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