- 导数及其应用
- 共6208题
设.若曲线
与直线
所围成封闭图形的面积为
,则
______.
正确答案
试题分析: .
已知函数.
⑴ 求函数的单调区间;
⑵ 如果对于任意的,
总成立,求实数
的取值范围;
⑶ 是否存在正实数,使得:当
时,不等式
恒成立?请给出结论并说明理由.
正确答案
(1).;(2)
⑶详见解析.
试题分析:(1)利用求导的基本思路求解,注意导数的四则运算;(2)利用转化思想将问题转化为总成立,只需
时
.借助求导,研究
的性质,通过对参数k的讨论和单调性的分析探求实数
的取值范围;⑶通过构造函数和等价转化思想,将问题转化为
,要使
在
上恒成立,只需
.然后利用求导研究函数的最大值,进而证明结论.
试题解析::(1) 由于,
所以. (2分)
当,即
时,
;
当,即
时,
.
所以的单调递增区间为
,
单调递减区间为. (4分)
(2) 令,要使
总成立,只需
时
.
对求导得
,
令,则
,(
)
所以在
上为增函数,所以
. (6分)
对分类讨论:
① 当时,
恒成立,所以
在
上为增函数,所以
,即
恒成立;
② 当时,
在上有实根
,因为
在
上为增函数,所以当
时,
,所以
,不符合题意;
③ 当时,
恒成立,所以
在
上为减函数,则
,不符合题意.
综合①②③可得,所求的实数的取值范围是
. (9分)
(3) 存在正实数使得当
时,不等式
恒成立.
理由如下:令,要使
在
上恒成立,只需
. (10分)
因为,且
,
,所以存在正实数
,使得
,
当时,
,
在
上单调递减,即当
时,
,所以只需
均满足:当
时,
恒成立. (12分)
注:因为,
,所以
已知函数,
(1)
(2)是否存在实数,使
在
上的最小值为
,若存在,求出
的值;若不存在,说明理由。
正确答案
(1)-1
(2) 存在,使
在
上的最小值为
试题分析:解:(1). 1分
(2)假设存在实数,使
在
上的最小值为
,
.
………6分
令=0,得
………7分
下面就与区间
的相对位置讨论,
① 若,则
,
即在
上恒成立,此时
在
上为增函数, 8分
(舍去). 9分
② 若,则
,即
在
上恒成立,
此时在
上为减函数, 10分
(舍去).………11分
③ 若, (方法1):列表如下
………12分
………13分
综上可知:存在,使
在
上的最小值为
………14分
(方法2):当时,
在
上为减函数,
当时,
在
上为增函数,………12分
, ………13分
综上可知:存在,使
在
上的最小值为
………14分
点评:考查了导数的几何意义,以及运用导数的知识求解函数的最值问题,属于基础题。
已知定义域为的函数
满足
,
是
的导函数,
则不等式
的解集为_______.
正确答案
试题分析:记函数,则
,∵
,∴
对
都成立,∴函数h(x)在R上单调递减,又
,∴
,∴x>1,故不等式
的解集为
点评:对于抽象函数不等式往往利用函数的单调性处理,在判断单调性时,一般利用导数法判断
设,(
),曲线
在点
处的切线垂直于
轴.
(Ⅰ) 求的值;
(Ⅱ) 求函数的极值。
正确答案
(Ⅰ) (Ⅱ)极大值3
试题分析:
解:(Ⅰ),
………………………………………………………………2分
由于曲线在点
处的切线垂直于
轴,故该切线斜率为0,即
,…………………………………………………………………………5分
…………………………………………………………………………………6分
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,,
令故
在
上为增函数;…………………………9分
令,故
在
上为减函数;…………………………12分
故在
处取得极大值
。…………………………………………13分
点评:要求学生掌握常见函数的求导公式及导数与单调性的关系
已知函数
(1)求函数方程;
(2)求函数的单调区间.
正确答案
(1);
(2)的递增区间是
本试题主要是考查了导数在研究函数中的运用。利用导数的几何意义得到切线方程以及函数的符号与函数单调性的关系的综合运用。
(1)因为,得到再x=0处的导数值,得到切线的斜率,点斜式得到直线的方程。
(2)根据导数得到单调增区间,
得到减区间。
解:……3分
(1)……7分
(2)令解得
令,解得
故的递增区间是
……12分
已知函数,其中
.
(1)当时,求曲线
在点
处的切线方程;
(2)求函数在
上的最大值.
正确答案
(1)当时,
,
,
所以,曲线在点
处的切线方程为
,
即; (6分)
(2).
当时,
,
在
单调递减,
;
当时,令
,解得
,
.因为
,所以
且
,又当
时,
,故
在
单调递减,
;
综上,函数在
上的最大值为
.
(1)先求出x=2的导数也就是点(2,f(2))处切线的斜率,然后再利用点斜式写出切线方程化成一般式即可.
(2)求导,然后列表研究极值,最值.要注意参数的取值范围.
若函数在点
处的切线为
,则直线
与
轴的交点坐标为_________.
正确答案
试题分析:根据题意,由于函数,那么可知当x=2时可知导数值为
,且该点的函数值为
,则由点斜式方程可知方程为y-
=
(x-2)令x=0,得到y=
,故可知直线
与
轴的交点坐标为
。
点评:主要是考查了导数的求解切线方程的运用,属于基础题。
函数在区间
上的最大值是
正确答案
试题分析:根据题意,由于函数
,则其导数
恒成立,可知函数在给定区间
上单调递增,那么可知函数的最大值即为f(e)=
,故答案为
点评:解决的关键是利用导数的符号判定函数单调性,然后借助于单调性来求解最值。属于基础题。
若曲线在
处的切线与直线
互相垂直,则实数
等于
正确答案
2
解:因为
.曲线在点(1,1)处的切线与x轴、直线x=2所围成的三角形的面积为_ _。
正确答案
因为的导数为
,所以曲线
在点(1,1)处的切线斜率为
,切线方程为
,切线横截距为
,交
于(2,4),所以曲线
在点(1,1)处的切线与x轴、直线x=2所围成的三角形的面积为
=
。
(本小题满分12分)某化妆品生产企业为了占有更多的市场份额,拟在2010年世博会期间进行一系列促销活动,经过市场调查和测算,化妆品的年销量x万件与年促销费t万元之间满足成反比例,如果不搞促销活动,化妆品的年销量只能是1万件,已知2010年生产化妆品的设备折旧、维修等固定费用为3万元,每生产1万件化妆品需要再投入32万元的生产费用,若将每件化妆品的售价定为:其生产成本的150%与平均每件促销费的一半之和,则当年生产的化妆品正好能销完。
(1)将2010年利润y(万元)表示为促销费t(万元)的函数;
(2)该企业2010年的促销费投入多少万元时,企业的年利润最大?
(注:利润=销售收入—生产成本—促销费,生产成本=固定费用+生产费用)
正确答案
(1)y=(2)
(1)由题意:……………………………………………1分
将代入得:
…………………………………………………2分
…………………………………………3分
当年生产(万件)时
年生产成本=年生产费用+固定费用=
当销售(万件)时,年销售收入=
〔
〕+
=
+
由题意,生产万件化妆品正好销完,
∵年利润=年销售收入—年生产成本—促销费
+
—
—
=…………………………………………6分
(2)方法一:
…………………………………………9分
当时,
,当
时
.
则在
上单调递增,在
上单调递减. …………………………11分
故当时,
取最大值.
所以当促销费定在7万元时,企业的年利润最大.………………………………12分
方法二:
………………………………10分
当且仅当时取等号.即t=7时,
取最大值. ……………………
………11分
所以当促销费定在7万元时,企业的年利润最大. ………………………………12分
(本小题满分13分)
已知在函数的图像上以
为切点的切线的倾斜角为
(Ⅰ)求的值;
(Ⅱ)若方程有三个不同实根,求
的取值范围;
(Ⅲ)是否存在最小的正整数,使得不等式
,对
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
解:
(I) ………………2分
(II)
f’(x) + 极大值 - 极小值 +
f(x) ↑ ↑ ………………2分
………………1分
………………1分
依题意
………………1分
(III)只须求得y=f(x)在[-1,3]上的max
x
f’(x) + - +
f(x) ↑ ↑ ………………1分
………………1分
………………1分
………………1分
略
设,函数
.
(Ⅰ)若,求曲线
在点
处的切线方程;
(Ⅱ)求函数在
上的最小值.
正确答案
(Ⅰ).
当时,
,
,所以曲线
在点
处的切线方程为
,即
.
(Ⅱ)令,解得
或
.
① ,则当
时,
,函数
在
上单调递减,
所以,当时,函数
取得最小值,最小值为
.
② ,则当
时,当
变化时,
,
的变化情况如下表:
所以,当时,函数
取得最小值,最小值为
.
③ ,则当
时,
,函数
在
上单调递增,
所以,当时,函数
取得最小值,最小值为
.
综上,当时,
的最小值为
;当
时,
的最小值为
;
当时,
的最小值为
.
略
已知函数,其中
为常数,
为自然对数的底数.
(1)求的单调区间;
(2)若,且
在区间
上的最大值为
,求
的值;
(3)当时,试证明:
.
正确答案
(1)单调增区间为,单调减区间为
;(2)
;(3)证明过程详见解析.
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性、最值、不等式等基础知识,考查函数思想、分类讨论思想,考查综合分析和解决问题的能力.第一问,讨论的正负来求单调性,利用导数大于0或小于0,通过解不等式来求函数的单调性;第二问,讨论
方程的根与已知区间的关系,先判断函数的单调性,再求最值,列出方程解出
的值;第三问,证明“
”两边的两个函数的最值,来证明大小关系.
试题解析:(1) 1分
当时,
恒成立,故
的单调增区间为
3分
当时,令
解得
,令
解得
,故
的单调增区间为
,
的单调减区间为
5分
(2)由(I)知,
①当,即
时,
在
上单调递增,∴
舍; 7分
②当,即
时,
在
上递增,在
上递减,
,令
,得
9分
(Ⅲ)即要证明, 10分
由(Ⅰ)知当时,
,∴
, 11分
又令,
, 12分
故在
上单调递增,在
上单调递减, 13分
故 14分
即证明.
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