- 导数及其应用
- 共6208题
曲线在点
处的切线方程是
正确答案
试题分析:因为,所以所求切线的斜率
,所以在点
处的切线方程为
即
.
已知在区间[0,1]上是增函数,在区间
上是减函数,又
.
(1) 求的解析式;
(2) 若在区间(m>0)上恒有
≤x成立,求m的取值范围。
正确答案
(1)
(2)
试题分析:解:(Ⅰ),由已知
,
即解得
,
,
,
.
(Ⅱ)令,即
,
,
或
.又
在区间
上恒成立,
.
点评:主要是考查了导数在研究函数中的运用,利用导数来得到函数的最值,进而得到参数的范围。
已知函数(其中
为常数).
(Ⅰ)当时,求函数的单调区间;
(Ⅱ) 当时,设函数
的3个极值点为
,且
.
证明:.
正确答案
(Ⅰ)单调减区间为,
;增区间为
.
(Ⅱ)利用导数研究得到,所以
,
当时,
,
,
∴ 函数的递增区间有
和
,递减区间有
,
,
,
此时,函数有3个极值点,且
;
当时,
通过构造函数,证得当
时,
.
试题分析:(Ⅰ)
令可得
.列表如下:
单调减区间为,
;增区间为
. 5分
(Ⅱ)由题,
对于函数,有
∴函数在
上单调递减,在
上单调递增
∵函数有3个极值点
,
从而,所以
,
当时,
,
,
∴ 函数的递增区间有
和
,递减区间有
,
,
,
此时,函数有3个极值点,且
;
∴当时,
是函数
的两个零点, 9分
即有,消去
有
令,
有零点
,且
∴函数在
上递减,在
上递增
要证明
即证
构造函数,
=0
只需要证明单调递减即可.而
,
在
上单调递增,
∴当时,
. 14分
点评:典型题,本题属于导数应用中的基本问题,像涉及恒成立问题,往往通过研究函数的最值达到解题目的。证明不等式问题,往往通过构造新函数,研究其单调性及最值,而达到目的。本题(II)难度较大。
曲线在点
处的切线倾斜角为__________;
正确答案
函数在y=x3-2x+2在x=2处的切线的斜率为______.
正确答案
依题意得y′=3x2-2,
函数在y=x3-2x+2在x=2处的切线的斜率为3×22-2=10,
故答案为:10.
已知函数.
(Ⅰ)讨论的单调性;
(Ⅱ)试确定的值,使不等式
恒成立.
正确答案
(Ⅰ)当时,
在
上递增;当
时,
单调递增;当
时,
单调递减;(Ⅱ)
.
试题分析:本题主要考查导数的运算,利用导数研究函数的单调区间、最值等数学知识和方法,突出考查分类讨论思想和综合分析问题和解决问题的能力.第一问是利用导数研究函数的单调性,但是题中有参数,需对参数
进行讨论,可以转化为含参一元一次不等式的解法;第二问是恒成立问题,可以转化为求最值问题,研究一下最大值是不是0,这一问中也需要对
进行讨论.
试题解析:(Ⅰ).
若,
,
在
上递增;
若,当
时,
,
单调递增;
当时,
,
单调递减. 5分
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,若,
在
上递增,
又,故
不恒成立.
若,当
时,
递减,
,不合题意.
若,当
时,
递增,
,不合题意.
若,
在
上递增,在
上递减,
符合题意,
综上. 10分
曲线在点(1,
)处的切线方程为
,则
.(
为常数)
正确答案
-1
试题分析:根据题意,由于曲线在点(1,
)处的切线方程为
,则可知
.答案:
.
点评:主要是考查了导数的几何意义的运用,属于基础题。
已知函数f(x)=ln x-.
(1)若a>0,试判断f(x)在定义域内的单调性;
(2)若f(x)在[1,e]上的最小值为,求a的值;
(3)若f(x)<x2在(1,+∞)上恒成立,求a的取值范围.
正确答案
(1)f(x)在(0,+∞)上是单调递增函数
(2)a=-.
(3)a≥-1时,f(x)<x2在(1,+∞)上恒成立
试题分析:解 (1)由题意f(x)的定义域为(0,+∞),且f′(x)=+
=
.因为a>0,所以f′(x)>0,故f(x)在(0,+∞)上是单调递增函数. 3分
(2)由(1)可知,f′(x)=.
①若a≥-1,则x+a≥0,即f′(x)≥0在[1,e]上恒成立,此时f(x)在[1,e]上为增函数,
所以f(x)min=f(1)=-a=,所以a=-
(舍去). 5分
②若a≤-e,则x+a≤0,即f′(x)≤0在[1,e]上恒成立,此时f(x)在[1,e]上为减函数,
所以f(x)min=f(e)=1-=
⇒a=-
(舍去). 7分
③若-e<a<-1,令f′(x)=0得x=-a,当1<x<-a时,f′(x)<0,所以f(x)在[1,-a]上为减函数;当-a<x⇒a=-
.
综上所述,a=-. 9分
(3)因为f(x)<x2,所以ln x-<x2.又x>0,所以a>xln x-x3.
令g(x)=xln x-x3,
h(x)=g′(x)=1+ln x-3x2,h′(x)=-6x=
. 11分
因为x∈(1,+∞)时,h′(x)<0,h(x)在(1,+∞)上是减函数.
所以h(x)<h(1)=-2<0,即g′(x)<0,
所以g(x)在[1,+∞)上也是减函数,则g(x)<g(1)=-1,
所以a≥-1时,f(x)<x2在(1,+∞)上恒成立. 13分
点评:主要是考查了导数在研究函数中的运用,属于基础题。
已知A、B、C三点在曲线y=上,其横坐标依次为0,m,4(0<m<4),当△ABC的面积最大时,折线ABC与曲线y=
所围成的封闭图形的面积为 .
正确答案
试题分析:∵AC边长一定,∴当点B到直线AC距离最大时,△ABC的面积S最大.
∵A(0,0),C(4,2),∴直线AC方程为x-2y=0.
点B(m,)到直线AC距离d=
.
∵0<m<4,∴0<<2,即
=1,m=1时,d最大,此时△ABC的面积S最大.
所以,折线ABC与曲线y=所围成的封闭图形的面积为
-
=
。
点评:中档题,本题具有较强的综合性,考查知识点多。通过定积分计算得出曲边梯形的面积,利用间接法求得折线ABC与曲线y=所围成的封闭图形的面积。
已知点在曲线
上,点
在曲线
上,则
的最小值是
正确答案
试题分析:∵曲线y=ex(e自然对数的底数)与曲线y=lnx互为反函数,其图象关于y=x对称,则对于求解的最小值问题,故可先求点P到直线y=x的最近距离d,设曲线y=ex上斜率为1的切线为y=x+b,∵y′=ex,由ex=1,得x=0,故切点坐标为(0,1),即b=1,∴d=
,∴丨PQ丨的最小值为2d=
。
点评:考虑到两曲线关于直线y=x对称,求丨PQ丨的最小值可转化为求P到直线y=x的最小距离,再利用导数的几何意义,求曲线上斜率为1的切线方程,从而得此距离。
(本题满分10分)
已知x=3是函数f(x)=alnx+x2-10x的一个极值点.
(1)求实数a;
(2)求函数f(x)的单调区间.
正确答案
(1) a=12;(2) f(x)的单调减区间是(2,3)
(1)根据建立关于a的方程,求出a的值.
(2)根据导数大(小)于零,分别求出f(x)的单调增(减)区间.
第Ⅱ卷(共6题,50分)
解:(1)因为f′(x)=+2
-10,
所以f′(3)=+6-10=0,因此a=12 …………3分
(2)由(1)知,f(x)=12lnx+x2-10x,x∈(0,+∞)
f′(x)=………………6分
当f′(x)>0时,x∈(0,2)∪(3,+∞),,
当f′(x)<0时,x∈(2,3) …………8分
所以f(x)的单调增区间是(0,2),(3,+∞)
f(x)的单调减区间是(2,3). …………10分
已知函数.
(I)求曲线在点
处的切线方程;
(II)当时,求函数
的单调区间.
正确答案
(I)所以切线方程为
(II)
当时,
当时,
(I)先求即点A处切线的斜率,然后写出点斜式方程,再化成一般式即可.
(II)当a<0时,由,可得
,
所以,然后再通过比较x1与x2的大小,讨论求出f(x)的单调区间
过点(1,3)且与曲线相切的直线方程为_______ __ ;
正确答案
或
;
解:因为,利用点斜式方程可知切线方程为
当切点不是(1,3)的时候,设出切点坐标,抽象表示,代入点(1,3)得到切点进而得到方程
已知曲线,则曲线过点
的切线方程为
正确答案
略
已知函数 ,则
正确答案
略
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