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题型:简答题
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简答题

(本小题满分12分)

已知函數f(x)=ln+mx2(m∈R)

(I)求函数f(x)的单调区间;

(II)若A,B是函数f(x)图象上不同的两点,且直线AB的斜率恒大于1,求实数m的取值范围。

正确答案

(Ⅰ)

上单调递增,在上单调递减.

(Ⅱ) .

试题分析:(Ⅰ)f(x)的定义域为…………2分

时,>0, 上单调递增;

时,<0, 上单调递减.

综上所述:

上单调递增,在上单调递减.

……………5分

(Ⅱ) 依题意,设,不妨设

恒成立,…………6分

,则恒成立,

所以恒成立,

……………8分

则g(x)在为增函数,

所以,对恒成立,…………10分

所以,对恒成立,

,对恒成立,

因此.……………12分

点评:典型题,本题属于导数应用中的基本问题,(2)涉及恒成立问题,转化成求函数的最值,这种思路是一般解法,往往要利用“分离参数法”,本题最终化为二次函数最值问题,体现考题“起点高,落点低”的特点。涉及对数函数,要特别注意函数的定义域。

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题型:简答题
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简答题

(本小题满分12分)求函数f(x)=- 2的极值.

正确答案

当x=-1时函数有极小值为-3;当x=1时函数有极大值为-1.

试题分析:先求,然后列表,再根据左正右负为极大值,左负右正为极小值,可求出极值.

由于函数f(x)的定义域为R     ----------------  2 分

f'(x)=   -----------    6 分

令f'(x)=0得x=-1或x=1列表:

                      -------------      8 分

由上表可以得到

当x=-1时函数有极小值为-3;当x=1时函数有极大值为-1.       --------- 12分

点评:掌握极大值与极小值的判断方法是解决本小题的关键.判断方法是极值点左正右负为极大值点;极值点的左负右正为极小值点.

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题型:填空题
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填空题

过原点与曲线相切的切线方程为                  .

正确答案

y=0或.

设切点坐标为,则过切点的切线的斜率为,则切点方程为

,又因为过原点,所以,解之得,所以切线方程为y=0或.

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题型:简答题
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简答题

(本小题满分14分)已知:在函数的图象上,为切点的切线的倾斜角为

(I)求的值;

(II)是否存在最小的正整数,使得不等式恒成立?如果存在,请求出最小的正整数,如果不存在,请说明理由。

正确答案

(I)   

(II)存在最小的正整数使得不等式恒成立

(I)依题意,得

因为…………6分

(II)令…………8分

因此,当…………12分

要使得不等式恒成立,则

所以,存在最小的正整数使得不等式恒成立

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题型:简答题
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简答题

某一运动物体,在x(s)时离出发点的距离(单位:m)是f(x)=x3+x2+2x.

(1)求在第1s内的平均速度;

(2)求在1s末的瞬时速度;

(3)经过多少时间该物体的运动速度达到14m/s?

正确答案

(1)m/s(2)6m/s(3)2s

(1)物体在第1s内的平均变化率(即平均速度)为m/s.

(2)

=6+3Δx+(Δx)2.当Δx→0时,→6,所以物体在1s末的瞬时速度为6m/s.

(3)

=2x2+2x+2+(Δx)2+2x·Δx+Δx.

当Δx→0时,→2x2+2x+2,令2x2+2x+2=14,解得x=2s,即经过2s该物体的运动速度达到14m/s.

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题型:简答题
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简答题

(1)若处有极值,求;(2)若上为增函数,求的取值范围.

正确答案

(1)(2)

试题分析:解:(1)由已知可得f(x)的定义域为,     1分

, 2分

由已知.                  3分

经验证得符合题意                     6分

(2)解:恒成立,

,                          8分

因为,所以的最大值为

的最小值为 ,         12分

符合题意,         13分

所以;                   14分

其它正确解法按相应步骤给分

点评:解决 的关键是根据极值点处的导数为零得到参数的值,同时借助于导数的符号判定单调性,进而得到参数的范围,属于中档题。

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题型:简答题
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简答题

(本小题满分13分)

已知函数.

(Ⅰ)若曲线在点处的切线与直线垂直,求函数的单调区间;

(Ⅱ)若对于都有成立,试求的取值范围;

(Ⅲ)记.当时,函数在区间上有两个零点,求实数的取值范围.

正确答案

解: (I) 直线的斜率为1.

函数的定义域为

因为,所以,所以.

所以. .

解得;由解得.

所以的单调增区间是,单调减区间是.  ……………………4分

(II)

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.

. 由解得.

所以的取值范围是.                   ………………………………8分

(III)依题得,则.

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.       ……………………………………13分

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题型:简答题
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简答题

(本小题满分12分)

某企业为适应市场需求,准备投入资金20万生产W和R型两种产品.经市场预测,生产W型产品所获利润(万元)与投入资金(万元)成正比例关系,又估计当投入资金6万元时,可获利润1.2万元.生产R型产品所获利润(万元)与投入资金(万元)的关系满足,为获得最大利润,问生产W.R型两种产品各应投入资金多少万元?获得的最大利润是多少?(精确到0.01万元)

正确答案

生产W 型产品应投入资金10.23 万元, 生产R型产品应投入资金9.77万元, 可获得的最大利润约为5.95万元 

设生产R型产品应投入x万元,则生产W 型产品应投入资金(20-x)万元,……2分

所获总利润为y 万元,设=K,          …………4分

            …………6分

 …………9分

此时20-x=10.23,y取最大值为 …………11分

答:生产W 型产品应投入资金10.23 万元, 生产R型产品应投入资金9.77万元, 可获得的最大利润约为5.95万元                                         …………12分

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题型:简答题
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简答题

有一块三角形的铁板余料,如图1所示.已知.工人师傅计划用它加工成一个无盖直三棱柱型水箱,设计方案为:将图中的阴影部分切去,再把它沿虚线折起,请计算水箱的高为多少时,水箱的容积最大?最大容积是多少?

正确答案

水箱的高为时,水箱的容积最大,最大容积是

设容器的高为.

因为,所以,所以,所以,所以,∴.

水箱的容积

所以

.

,所以,即.

,得(不合题意,舍去).

根据列表,分析的符号和函数的单调性.

因此在处,取得极大值,并且这个极大值就是函数的最大值,最大值为.

答:水箱的高为时,水箱的容积最大,最大容积是.

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题型:填空题
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填空题

曲线y=x(3lnx+1)在点(1,1)处的切线方程为        .

正确答案

y=4x-3

由y=x(3lnx+1)得y′=3lnx+4,

则所求切线斜率为4,

则所求切线方程为y=4x-3.

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题型:简答题
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简答题

已知函数.

(1)求函数的单调区间;

(2)若函数满足:

①对任意的,当时,有成立;

②对恒成立.求实数的取值范围.

正确答案

(1)上单调递减,上单调递增;(2).

试题分析:(1)先对求导,分析出导函数是单调递增的,并得.从而得到时,,当时,.即求出函数的单调区间;(2)先由(1)中的单调区间知异号.再证明结论:当时,对任意的成立;时,对任意的成立.从而得出当时,有成立.然后在的范围内研究对恒成立问题.通过在的最值,再由最大值与最小值的差要小于或等于从而得到实数的取值范围.

试题解析:(1)

,则,从而上单调递增,即内单调递增,又

所以当时,,当时,

上单调递减,上单调递增.              4分

(2)①由(1)可知,当 时,必异号,不妨设. 我们先证明一个结论:当时,对任意的成立;时,对任意的成立.

事实上,    

构造函数

,(当且仅当时等号成立).又

时,,所以上是单调递减,此时,对任意的成立.当时,,所以上是单调递增,此时对任意的成立;

时,,由于上单调递减,所以.同理.

时,当且仅当时,有成立.         8分

时,由(1)可得

构造函数所以在上单调递增,又所以,当,即

所以.

因为,若要题设中的不等式恒成立,只需成立即可.

构造函数,所以上递增. 又所以,由,                 12分

所以, 因此的取值范围为.                 13分

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题型:填空题
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填空题

对任意x∈R,函数f(x)的导数存在,的大小关系为:

正确答案

<

试题分析:令F(x)=

因为f′(x)>f(x),所以F'(x)>0,所以F(x)是增函数。

又a>0,所以F(a)>F(0),即,即,故填<。

点评:难题,本题较难,主要难在构造函数并研究其导数值的正负,明确函数的单调性。思路值得借鉴。

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题型:简答题
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简答题

(本题满分14分)

已知是函数的一个极值点,且函数的图象在处的切线的斜率为2.

(Ⅰ)求函数的解析式并求单调区间.(5分)

(Ⅱ)设,其中,问:对于任意的,方程在区间上是否存在实数根?若存在,请确定实数根的个数.若不存在,请说明理由.(9分)

正确答案

(I),单调增区间是,单调减区间是

(Ⅱ)对于任意的,方程在区间上均有实数根且当时,有唯一的实数解;当时,有两个实数解。

试题分析:(Ⅰ)由x=0是函数f(x)=(x2+ax+b)ex(x∈R)的一个极值点,f(0)=0,得到关于a,b的一个方程,函数f(x)的图象在x=2处的切线的斜率为2e2,f(2)=2e2;得到一个关于a,b的一个方程,解方程组求出a,b即可;

(Ⅱ)把求得的f′(x)代入g(x),方程g(x)=(m-1)2在区间(-2,m)上是否存在实数根,转化为求函数g(x)在区间(-2,m)上的单调性、极值、最值问题.

解:(I)………………1分

……………………2分

,故………3分

………………4分

,单调增区间是,单调减区间是……5分.

(Ⅱ)解:假设方程在区间上存在实数根

是方程的实根,,………………6分

,从而问题转化为证明方程=0

上有实根,并讨论解的个数……………………7分

因为,

所以 ①当时,,所以上有解,且只有一解.…………………………9分

②当时,,但由于,

所以上有解,且有两解 ……………………………10分

③当时,,所以上有且只有一解;

时,,

所以上也有且只有一解…………………………………12分

综上, 对于任意的,方程在区间上均有实数根且当时,有唯一的实数解;当时,有两个实数解……14分

点评:解决该试题的关键是方程根的个数问题转化为求函数的最值问题,并能利用导数的几何意义求解切线方程问题。

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题型:填空题
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填空题

已知点在曲线上,为曲线在点处的切线的倾斜角,则的取值范围是_____________.

正确答案

解:根据题意得f′(x)=-4ex(e2x+2ex+1 ),

∵k="-4" (ex+1 ex +2 )≥ -1,

且k<0

则曲线y=f(x)上切点处的切线的斜率k≥-1,

又∵k=tanα,结合正切函数的图象

由图可得α∈[3 4 ,),

故答案为:[3 4 ,).

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题型:填空题
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填空题

已知,则         

正确答案

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