- 导数及其应用
- 共6208题
已知函数.
(1)当时,求曲线
在点
处的切线方程;
(2)对任意,
在区间
上是增函数,求实数
的取值范围.
正确答案
(1)(2)
试题分析:(Ⅰ)解:当时,
, 2分
,又
4分
所以曲线在点
处的切线方程为
即 6分
(Ⅱ)=
8分
记,则
,
在区间
是增函数,在区间
是减函数,
故最小值为
-10分
因为对任意,
在区间
上是增函数.
所以在
上是增函数, 12分
当即
时,显然成立
当
综上 15分
点评:第一问利用导数的几何意义:函数在某一点处的导数值等于该点处的切线斜率,可求得切线斜率,进而得到切线方程;第二问也可用参变量分离法分离,通过求函数最值求
的取值范围
(本题满分12分)
设点P在曲线上,从原点向A(2,4)移动,如果直线OP,曲线
及直线x=2所围成的面积分别记为
、
。
(Ⅰ)当时,求点P的坐标;
(Ⅱ)当有最小值时,求点P的坐标和最小值.
正确答案
(1);(2)
,P点的坐标为
。
试题分析:(Ⅰ)设点P的横坐标为t(0,
直线OP的方程为 --------------2分
,
----------6分
因为,所以
,点P的坐标为
----------7分
(Ⅱ) ----------8分
,令S'=0得
,
----------9分
因为时,S'<0;
时,S'>0 ----------11分
所以,当时,
,P点的坐标为
----------12分
点评:在平常做题中,很多同学认为面积就是定积分,定积分就是面积。这里理解是错误的。实际上,我们是用定积分来求面积,但并不等于定积分就是面积。
已知函数.
(1)若在
上是增函数,求实数
的取值范围;
(2)若是
的极值点,求
在
上的最小值和最大值.
正确答案
(1)。(2)
上最大值是
,最小值是
(1)在
上是增函数,需满足
在
恒成立,利用二次函数的性质得
,所以
。
(2)由得
,研究函数
在
上的单调性可求出最值
在两曲线和
的交点
处,两切线的斜率之积等于 .
正确答案
解:因为在两曲线和
的交点
处,两切线的斜率之积等于
=
已知函数
(1)当时,求函数
的单调区间;
(2)若函数的图像在点
处的切线的倾斜角为
,问:
在什么范围取值时,函数
在区间
上总存在极值?
正确答案
解: ………1
(1)当时,
令时,解得
,所以
在
递增;
令时,解得
,所以
在
递减
(2)因为,函数的图像在点
处的切线的倾斜角为
,
所以,所以
,
,
,
…
因为对于任意的,函数
在区间
上
总存在极值,所以只需,………
解得
略
已知,
,直线
与函数
、
的图象都相切,且与函数
的图象的切点的横坐标为
.
(Ⅰ)求直线的方程及
的值;
(Ⅱ)若(其中
是
的导函数),求函数
的最大值;
(Ⅲ)当时,求证:
.
正确答案
(Ⅰ)直线的方程为
.
.
(Ⅱ)当时,
取最大值,其最大值为2.
(Ⅲ)
试题分析:(Ⅰ),
.∴直线
的斜率为
,且与函数
的图象的切点坐标为
. ∴直线
的方程为
. 又∵直线
与函数
的图象相切,
∴方程组有一解. 由上述方程消去
,并整理得
①
依题意,方程①有两个相等的实数根,
解之,得或
.
(Ⅱ)由(Ⅰ)可知,
.
.
∴当时,
,当
时,
.
∴当时,
取最大值,其最大值为2.
(Ⅲ) .
,
,
.
由(Ⅱ)知当时,
∴当
时,
,
. ∴
点评:典型题,切线的斜率,等于在切点的导函数值。利用导数研究函数的极值,一般遵循“求导数、求驻点、研究导数的正负、确定极值”,利用“表解法”,清晰易懂。不等式的证明问题,往往通过构造函数,通过研究函数的最值达到目的。
设函数,
(I)若,求函数
的极小值,
(Ⅱ)若,设
,函数
.若存在
使得
成立,求
的取值范围.
正确答案
(1)函数f(x)的极小值为f(1)=(2)
试题分析:解:(I),(2分)
令,得
,或
令,得
,或
,
令,得
x,,f(x)的变化情况如下表
所以,函数f(x)的极小值为f(1)= (5分)
(Ⅱ)
当a>0时,在区间(0,1)上的单调递减,在区间(1,4)上单调递增,
∴函数在区间
上的最小值为
又∵,
,
∴函数在区间[0,4]上的值域是
,即
(7分)
又在区间[0,4]上是增函数,
且它在区间[0,4]上的值域是(9分)
∵-
=
=
,
∴存在使得
成立只须仅须
-
<1
.
(12分)
点评:主要是考查了导数在研究函数中的运用,判定单调性以及极值和最值的运用,属于中档题。
设函数
(Ⅰ)时,求
的单调区间;
(Ⅱ)当时,设
的最小值为
恒成立,求实数t的取值范围.
正确答案
(Ⅰ)
(Ⅱ)
为所求.
(Ⅰ)利用导数法求得函数的单调区间,求解时需要注意函数的定义域;(Ⅱ)先利用已知把恒成立问题转化为求函数最值问题,然后利用导数法求出函数最值即可
(Ⅰ), ┄┄┄┄┄1分
当时,
解
┄┄┄┄┄4分
(Ⅱ)若,由
得
,由
得
,
所以函数的减区间为
,增区间为
;
, ┄┄┄┄┄6分
因为,所以
,
令,则
恒成立
由于,当
时,
,故函数
在
上是减函数,
所以成立; ┄┄┄┄┄┄10分
当时,若
则
,故函数
在
上是增函数,
即对时,
,与题意不符;综上,
为所求
函数在
处取得极小值.
正确答案
解:因为函数
、故函数在x=2处取得极小值
用表示a,b两个数中的最大数,设
,那么由函数
的图象、x轴、直线
和直线
所围成的封闭图形的面积之和是
正确答案
6
略
.(本小题满分14分)
已知。
(1)证明:
(2)分别求,
;
(3)试根据(1)(2)的结果归纳猜想一般性结论,并证明你的结论.
正确答案
解:(1) ∵
∴
…3分
(2) …5分
…7分
(3)由(1)(2)猜想一般结论是: …11分
(若猜想一般结论是:,则该步给2分)
证明如下:
…12分
…14分
略
(本小题15分)
已知函数。
(I)当时,求曲线
在点
处的切线方程;
(Ⅱ)当函数在区间
上的最小值为
时,求实数
的值;
(Ⅲ)若函数与
的图象有三个不同的交点,求实数
的取值范围。
正确答案
(I)因为,由题意
(2分)
即过点
的切线斜率为3,又点
则过点的切线方程为:
(5分)
(Ⅱ)右题意令
得
或
(6分)
由,要使函数
在区间
上的最小值为
,则
(i)当时,
当时,
,当
时,
,
所以函数在区间[0,1]上,
即:,舍去 (8分)
(ii)当时,
当时,
,则使函数
在区间
上单调递减,
综上所述: (10分)
(Ⅲ)设
令得
或
(11分)
(i)当时,函数
单调递增,函数
与
的图象不可能有三个不同的交点
(ii)当时,
随
的变化情况如下表:
欲使与
图象有三个不同的交点,
方程,也即
有三个不同的实根
,所以
(13分)
(iii)当时,
随
的变化情况如下表:
由于极大值恒成立,故此时不能有三个解
综上所述 (15分)
略
如图,将边长为2的正六边形铁皮的六个角各剪去一个全等四边形,再折起做一个无盖正六棱柱容器,其容积最大时,底面边长为.
正确答案
略
已知函数.
(Ⅰ)若为
的极值点,求
的值;
(Ⅱ)若的图象在点(
)处的切线方程为
,求
在区间
上的最大值;
(Ⅲ)当时,若
在区间
上不单调,求
的取值范围.
正确答案
解:(Ⅰ) 1分
4分
(Ⅱ)
即
的斜率为-1,
6分
∴,可知
和
是
的两个极值点.
∵
∴在区间
上的最大值为8. 8分
(3)因为函数在区间
不单调,所以函数
在
上存在零点,而
的两根为
,区间长为2
在区间上不可能有两个零点,所以
10分
即,
。 12分
略
(本小题满分15分)
设函数,其中,
(1)求函数的极值和单调区间;;w
(2)已知函数有3个不同的零点
,且
,若对任意的
,
恒成立,求
的取值范围
正确答案
(1)因为的变化情况如下表:
所以在
同介减函数,在
内是增函数。
函数
函数
(2)解:由题设,,
所以方程有两个相异的实根
故
解得
因为
若,不合题意。
若,则
上的最小值为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
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