- 导数及其应用
- 共6208题
曲线在
处的切线方程为 .
正确答案
.
试题分析:求导得:.所以曲线
在
处的切线方程为:
,即
.
.
正确答案
16
作出函数图像,利用定积分的几何意义,可知结论x>2,0
设f(x)=2x3+ax+bx+1 的导数为,若函数
的图象关于直线
对称,且
.](Ⅰ)求实数
,
的值;(5分)(Ⅱ)求函数
的极值
正确答案
(Ⅰ)a=3,b=-12 (Ⅱ)
(Ⅰ)利用二次函数的对称轴及导数列关于a,b的方程,求出a,b;(Ⅱ)利用求极值的步骤求出函数极值。
(Ⅰ),………… 1分
所以 函数的图象关于直线
对称,………… 2分
所以, ………… 4分
又; ………… 6分
(Ⅱ)由(Ⅰ), ………… 7分
令; ………………8分
函数在
上递增,在
上递减,在
上递增,…………10分
所以函数在
处取得极大值
,在
处取得极大值
(本小题满分13分)(第一问8分,第二问5分)
已知函数f(x)=2lnx,g(x)=ax2+3x.
(1)设直线x=1与曲线y=f(x)和y=g(x)分别相交于点P、Q,且曲线y=f(x)和y=g(x)在点P、Q处的切线平行,若方程f(x2+1)+g(x)=3x+k有四个不同的实根,求实数k的取值范围;
(2)设函数F(x)满足F(x)+x[f′(x)-g′(x)]=-3x2-(a+6)x+1.其中f′(x),g′(x)分别是函数f(x)与g(x)的导函数;试问是否存在实数a,使得当x∈(0,1]时,F(x)取得最大值,若存在,求出a的取值范围;若不存在,说明理由.
正确答案
解:(1)f′(1)=2,且P(1,0),∴f(x)在P点处的切线方程为y=2(x-1),
即2x-y-2=0…………………………………………………………………………(2分)
又g′(1)=a+3,∴a=-1.…………………………………………………………(3分)
故g(x)=-x2+3x,则方程
f(x2+1)+g(x)=3x+k可化为
ln(x2+1)-x2=k.令y1=ln(x2+1)-
x2,则
=
-x=-
令=0得x=-1,0,1.因此
及y的变化情况如下表:
x
(-∞,-1)
-1
(-1,0)
0
(0,1)
1
(1,+∞)
+
0
-
0
+
0
-
y
极大值
极小值
极大值
且(y1)极大值=ln2-,(y1)极小值=0.……………………………………………………(6分)
又∵方程有四个不同实数根,函数y=ln(x2+1)-x2为偶函数,且当x2+1=e3(x=
>1)时,ln(x2+1)-
x2=3-
(e3-1)=
-
e3<0=(y1)极小值,所以0<k<ln2-
.……………………………………………………………………………………………(8分)
(2)∵F(x)+x[f′(x)-g′(x)]=-3x2-(a+6)x+1.
∴F(x)=(a-3)x2-(a+3)x-1.………………………………………………………(9分)
①当a=3时,F(x)=-6x-1在(0,1]上是减函数,可知F(x)取不到最大值.
②当a<3时,F(x)的对称轴为x=,若x∈(0,1]时,F(x)取得最大值.则
>0解得a<-3或a>3,从而a<-3.
③当a>3时,若x∈(0,1]时,F(x)取得最大值,则<
时,此时a∈
.
综上所述,存在实数a∈(-∞,-3),使得当x∈(0,1]时,F(x)取得最大值.……(13分)
略
曲线+2在
处的切线方程是 ______ ________.
正确答案
略
设函数f(x)=x3-12x+5,x∈R.
(1)求函数f(x)的单调区间和极值;
(2)若关于x的方程f(x)=a有三个不同实根,求实数a的取值范围;
正确答案
(1)f(x)的单调递增区间为(-∞,-2)和(2,+∞);单调减区间为(-2,2)当x=-2时,f(x)有极大值21;当x=2时,f(x)有极小值-11.
(2)
试题分析:解:(1)f′(x)=3x2-12,令f′(x)=0,解得x1=-2,x2=2. 2分
因为当x>2或x<-2时,f′(x)>0;当-2<x<2时,f′(x)<0.
所以f(x)的单调递增区间为(-∞,-2)和(2,+∞);单调减区间为(-2,2). 3分
当x=-2时,f(x)有极大值21;当x=2时,f(x)有极小值-11. 2分
(2)由(1)的分析知y=f(x)的图象的大致形状及走向,当-11<a<21时,直线y=a与y=f(x)的
图象有三个不同交点,即方程f(x)=a有三个不同的解. 2分
点评:主要是考查了导数在研究函数中单调性和极值的运用,属于基础题。
(本小题共14分)已知函数其中常数
.
(1)当时,求函数
的单调递增区间;
(2)当时,若函数
有三个不同的零点,求m的取值范围;
(3)设定义在D上的函数在点
处的切线方程为
当
时,若
在D内恒成立,则称P为函数
的“类对称点”,请你探究当
时,函数
是否存在“类对称点”,若存在,请最少求出一个“类对称点”的横坐标;若不存在,说明理由.
正确答案
(1)的单调递增区间为
.(2)
.
(3)是一个类对称点的横坐标.
试题分析:(1)由f′(x)="2x-(a+2)+" =
=
,能求出当a>2时,求函数f(x)的单调递增区间.
(2)a=4,f′(x)=2x+-6,故f′(x)="2x+"
-6≥4
-6,不存在6x+y+m=0这类直线的切线.
(3)y=g(x)=(2x0+ -6)(x-x0)+
-6x0+4lnx0,令h(x)=f(x)-g(x),由此入手,能够求出一个“类对称点”的横坐标.
解:(1)由可知,函数的定义域为
,
且.
因为,所以
.
当或
时,
;当
时,
,
所以的单调递增区间为
.
(2)当时,
.
所以,当变化时,
,
的变化情况如下:
所以,
.
函数的图象大致如下:
所以若函数有三个不同的零点,
.
(3)由题意,当时,
,则在点P处切线的斜率
;所以
.
令,
则,
.
当时,
在
上单调递减,所以当
时,
从而有
时,
;
当时,
在
上单调递减,所以当
时,
从而有
时,
;所以在
上不存在“类对称点”.
当时,
,所以
在
上是增函数,故
所以是一个类对称点的横坐标.
点评:解题时要认真审题,注意挖掘题设中的隐含条件,合理地进行等价转化,注意导数性质的灵活运用.
若定义在R上的函数满足
,
,则称
为R上的线性变换,现有下列命题:
①是R上的线性变换
②若是R上的线性变换,则
③若与
均为R上的线性变换,则
是R上的线性变换
④是R上的线性变换的充要条件为
是R上的一次函数
其中是真命题有 (写出所有真命题的编号)
正确答案
1、2、3
,命题①正确;
,命题②正确;
,所以
也是R上的线性变换,命题③正确;
,则
,所以命题④不正确。
(满分10分)设函数
(1) 当时,求函数
的极
值;
(2) 当时,求函数
在定义域内的单调性.
正确答案
解:由题可知函数的定义域为
(1)当时,
,
令,得
或
,由定义域
得
当时,
当
时,
是极小值点
………………………………5分
(2),
令,方程
。
当时,
,
恒成立。又由定义域
得
即
时
所以函数在定义域内为增函数。 ……………………………10分
略
(本小题满分16分)
已知函数的图象过点
,且在点
处的切线与直线
垂直.
(1) 求实数的值; (6分)
(2) 求在
(
为自然对数的底数)上的最大值; (5分)
(3) 对任意给定的正实数,曲线
上是否存在两点
,使得
是以
为直角顶点的直角三角形,且此三角形斜边中点在
轴上? (5分)
正确答案
(1)当时,
, ………2分
由题意得:,即
, ………4分
解得:。 ………6分
(2)由(1)知:
①当时,
,
解得
;解
得
或
∴在
和
上单减,在
上单增,
由得:
或
, ………7分
∵ ,
∴在
上的最大值为
。
②当时,
,
当时,
;当
时,
在
单调递增;
∴在
上的最大值为
。 --……9分
∴当时,
在
上的最大值为
;
当时,
在
上的最大值为
。 …………11分
(3)假设曲线上存在两点
满足题意,则
只能在
轴两侧,不妨设
,则
,且
。
∵是以
为直角顶点的直角三角形
∴,即
(*) ……13分
是否存在等价于方程(*)是否有解。
①若,则
,代入方程(*)得:
,
即:,而此方程无实数解,从而
,
∴,代入方程(*)得:
,
即:,
设,则
在
恒成立,
∴在
上单调递增,从而
,则
的值域为
。
∴当时,方程
有解,即方程(*)有解。
∴对任意给定的正实数,曲线
上总存在两点
,
使得是以
为直角顶点的直角三角形,且此三角形斜边中点在
轴
略
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
略
某厂在计划期内要安排生产甲、乙两种产品,这些产品分别需要在A、B、C、D四种不同的设备上加工,按工艺规定,产品甲和产品乙在各设备上需要的加工台时数于下表给出.已知各设备在计划期内有效台时数分别是12,8,16,12(一台设备工作一小时称为一台时),该厂每生产一件产品甲可得利润2元,每生产一件产品乙可得利润3元,问应如何安排生产计划,才能获得最大利润?
正确答案
设计划期内生产甲x件,生产乙y件,
则 即
目标函数z=2x+3y,作直线2x+3y=t
如图所示,可见当直线2x+3y=t过A点时,它在y轴上的截距最大,从而t最大.
显然A点坐标为(4,2).
∴当x=4,y=2时,可获得最大利润14元.
线性规划问题的求解过程,实质是数形结合的应用过程.
.已知函数在区间(-∞,-2)与(2,+∞)内是增函数,在(-2,2
)内是减函数,那么这个函数的极大值和极小值分别是 。
正确答案
16,-16
略
曲线在点
处的倾斜角等于
正确答案
45°
略
已知函数
.若函数
的图象过原点,且在原点处的切线斜率是
,则
的值是
正确答案
(-3或1)
略
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