- 导数及其应用
- 共6208题
已知函数
(1)求函数f(x)的极值;
(2)如果当时,不等式
恒成立,求实数k的取值范围;
(3)求证.
正确答案
(1)函数在
处取得极大值f(1)="1" ,无极小值。
(2)
(3)见解析
试题分析:(1)利用导数的思想,通过导数的符号判定函数的单调性,进而得到极值。
(2)要证明不等式恒成立,移项,右边为零,将左边重新构造新的函数,证明函数的最小值大于零即可。
(3)在第二问的基础上,放缩法得到求和的不等式关系。
解:(1)因为, x >0,则
,…………1分
当时,
;当
时,
.
所以在(0,1)上单调递增;在
上单调递减,
所以函数在
处取得极大值f(1)="1" ,无极小值。…………3分
(2)不等式即为
记
所以…………7分
令,则
,
,
在
上单调递增,
,从而
,
故在
上也单调递增, 所以
,所以
. ……9分
(3)由(2)知:恒成立,即
,
令,则
所以 ,
,
,… …
, …………12分
叠加得:
.
则,所以
…………14分
点评:解决该试题的关键是对于导数的符号与函数单调性的熟练的运用,并能结合单调性求解函数的 极值和最值问题。难点是对于递进关系的试题,证明不等式,往往要用到上一问的结论。
曲线在点P(0,1)处的切线方程是__________。
正确答案
解:因为曲线在点P(0,1)处的切线斜率为3,利用点斜式可知方程是
已知函数在
处的导数为-2,则
正确答案
-2
解:因为导数的概念可知,若函数在
处的导数为-2,则
,填写-2.
已知函数 .
(Ⅰ)求函数的单调区间;
(Ⅱ)若函数的图像在点
处的切线的斜率为
,问:
在什么范围取值时,对于任意的
,函数
在区间
上总存在极值?
(Ⅲ)当时,设函数
,若在区间
上至少存在一个
,使得
成立,试求实数
的取值范围.
正确答案
解:(Ι)由知:
当时,函数
的单调增区间是
,单调减区间是
;
当时,函数
的单调增区间是
,单调减区间是
;………………4分
(Ⅱ)由得
∴,
. ………………………5分
∴,
∵ 函数在区间
上总存在极值,
∴有两个不等实根且至少有一个在区间
内…………6分
又∵函数是开口向上的二次函数,且
,∴
…………
7分
由,∵
在
上单调递减,
所以;∴
,由
,解得
;
综上得: 所以当
在
内取值时,对于任意
,函数
,在区间
上总存在极值 。 …………8分
(Ⅲ)令
,则
.
1. 当时,由
得
,从而
,
所以,在上不存在
使得
;…………………10分
2. 当时,
,
在
上恒成立,故
在
上单调递增。
故只要,解得
综上所述,的取值范围是
…………………12分
略
求曲线在点
处的切线方程。
正确答案
,当
无限趋近于
时,
无限趋近于
,∴曲线在
处的切线的斜率为
,∴切线的方程为
,即
。
曲线在
处的切线方程为 .
正确答案
解:因为曲线,且在
处,函数值为2,利用点斜式可知切线方程为
若函数的图象在
处的切线方程是
,则
.
正确答案
3.
(本小题满分12分)已知函数(
),其中
.
(Ⅰ)当时,讨论函数
的单调性;
(Ⅱ)若函数仅在
处有极值,求
的取值范围;
(Ⅲ)若对于任意的,不等式
在
上恒成立,求
的取值范围.
正确答案
(Ⅰ)解:.
当时,
.
令,解得
,
,
.
当变化时,
,
的变化情况如下表:
所以在
,
内是增函数,在
,
内是减函数. ……4分
(Ⅱ)解:,显然
不是方程
的根.
为使仅在
处有极值,必须
成立,即有
.
解些不等式,得.这时,
是唯一极值.
因此满足条件的的取值范围是
. ……8分
(Ⅲ)解:由条件,可知
,从而
恒成立.
当时,
;当
时,
.
因此函数在
上的最大值是
与
两者中的较大者.
为使对任意的,不等式
在
上恒成立,当且仅当
,即
,在
上恒成立.
所以,因此满足条件的
的取值范围是
. ……12分
略
曲线在点A(2,6)处的切线斜率是___________。
正确答案
5
略
(本小题满分13分)
已知,函数
,记曲线
在点
处切线为
与x轴的交点是
,O为坐标原点。
(I)证明:
(II)若对于任意的,都
有
成立,求a的取值范围。
正确答案
(1)略(2)
(I)对求导数,得
故切线的斜率为
…………2分
由此得切线l的方程为
令 …………5分
(II)由,
得 …………6分
记
对, …………8分
令
当的变化情况如下表:
所以,函数上单调递减,
在上单调递增, …………10分
从而函数 …………11分
依题意 …………12分
解得 …………13分
已知函数在区间
上是增函数,则实数
的取值范围为 .
正确答案
试题分析:由题意知在
有定义,即
在
恒成立,即
,又
在
增,故
在
恒成立,因为
,故
,综上可知
,
.
已知.
(Ⅰ)时,求证
在
内是减函数;
(Ⅱ)若在
内有且只有一个极值点,求实数
的取值范围.
正确答案
(1)要证明函数在给定区间的递减的,那恶魔运导数的思想只要证明导数恒大于等于零即可。
(2)或
.
试题分析:(Ⅰ)∵
∴ 2分
时,有
4分
又∵二次函数的图象开口向上,
∴在内
<0,故
在
内是减函数. 6分
(Ⅱ)因为在
内有且只有一个极值点等价于方程
在
上只有一个解,8分
即
10分
就是或
. 12分
点评:主要是考查了导数在研究函数单调性,以及极值点的运用,属于基础题。
计算:
正确答案
8
试题分析:根据题意,结合三角函数的导数可知,,故答案为8。
点评:解决的关键是根据微积分基本定理来求解,属于基础题。
设函数
(1)当时,求
的最大值;
(2)令,以其图象上任意一点
为切点的切线的斜率
恒成立,求实数
的取值范围;
(3)当时,方程
有唯一实数解,求正数
的值.
正确答案
(1)0;(2);(3)1
试题分析:(1)当时,
1分
解得
或
(舍去) 2分
当时,
,
单调递增,
当时,
,
单调递减 3分
所以的最大值为
4分
(2) 6分
由恒成立得
恒成立 7分
因为,等号当且仅当
时成立 8分
所以 9分
(3)时,方程
即
设,解
得(<0舍去),
在
单调递减,在
单调递增,最小值为
11分
因为有唯一实数解,
有唯一零点,所以
12分
由得
,
因为单调递增,且
,所以
13分
从而 14分
点评:此类问题是在知识的交汇点处命题,将函数、导数、不等式、方程的知识融合在一起进行考查,重点考查了利用导数研究函数的极值与最值等知识
曲线在点
处的切线方程是 .
正确答案
或
.
试题分析:,
,当
时,
,故曲线
在点
处的切线方程是
,即
或
.
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