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题型:简答题
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简答题

设函数f(x)=alnx-bx2(x>0),

(1)若函数f(x)在x=1处与直线y=相切,

①求实数a,b的值;

②求函数f(x)在[,e]上的最大值;

(2)当b=0时,若不等式f(x)≥m+x对所有的a∈[0,],x∈(1,e2]都成立,求实数m的取值范围。

正确答案

解:(1)①

∵函数f(x)在x=1处与直线相切,

时,令f′(x)>0,得

令f′(x)<0,得1<x≤e,

∴f(x)在上单调递增,在[1,e]上单调递减,

(2)当b=0时,f(x)=alnx,

若不等式f(x)≥m+x对所有的都成立,

则alnx≥m+x对所有的都成立,

即m≤alnx-x对所有的都成立,

令h(a)=alnx-x,则h(a)为一次函数,

∵x∈,∴lnx>0,

∴h(a)在上单调递增,∴

∴m≤-x对所有的x∈都成立,

,∴

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简答题

已知定义在(0,+∞)上的三个函数f(x)=lnx,g(x)=x2-af(x),h(x)=x-a,且g(x)在x=1处取得极值,

(Ⅰ)求函数g(x)在x=2处的切线方程;

(Ⅱ)求函数h(x)的单调区间;

(Ⅲ)把h(x)对应的曲线C1向上平移6个单位后得到曲线C2,求C2与g(x)对应曲线C3的交点个数,并说明理由。

正确答案

解:(1)

∴a=2,经检验a=2成立,

,即3x-y-2-2ln2=0。

(2),定义域[0,+∞),

,得x>1;令,得0<x<1,

∴函数h(x)单调递增区间是(1,+∞),单调递减区间是(0,1);

(3)由(1)知,定义域[0,+∞),

∴C2对应的表达式为

问题转化为求函数图象交点个数问题,

故只需求方程,即根的个数,

当x∈(0,4),为减函数;当为增函数,

,图象是开口向下的抛物线,

作出函数的图象,

可知交点个数为2个,

即曲线C2与C3的交点个数为2个。

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简答题

已知函数f(x)=x3-x,

(1)设M(λ0,f(λ0))是函数图象上的一点,求点M处的切线方程;

(2)证明过点N(2,1)可以作曲线f(x)=x3-x的三条切线。

正确答案

(1)解:

过点的切线斜率为

切线方程为

(2)证明:由(1)知曲线上点处的切线为

若切线过点N(2,1),则,即

若过N有三条切线等价于方程有三个不同的解,

随λ变化如下表:

g(λ)在R上只有一个极大值和一个极小值,

∴g(λ)=0有3个不同解,即方程有3个不同解,

即过点N可以作曲线的三条切线。

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简答题

已知函数f(x)=x3-x2+ax+b的图象在点P(0,f(0))处的切线是3x-y-2=0。

(1)求a,b的值;

(2)设t∈[-2,-1],函数g(x)=f(x)+(m-3)x在(t,+∞)上为增函数,求m的取值范围。

正确答案

解:(1)

所以切线的斜率

又切线方程为

而点在切线上,则

(2)因为

所以

所以

上的增函数

所以上恒成立

上恒成立

又函数是递减函数

所以

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简答题

已知抛物线C:y=2x2,直线y=kx+2交C于A,B两点,M是线段AB的中点,过M作x轴的垂线交C于点N, (Ⅰ)证明:抛物线C在点N处的切线与AB平行;

(Ⅱ)若,求k的值。

正确答案

解:(Ⅰ)如图,设

把y=kx+2代入

由韦达定理得

,∴N点的坐标为

设抛物线在点N处的切线l的方程为

代入上式得

∵直线l与抛物线C相切,

∴m=k,即l∥AB。

(Ⅱ),则NA⊥NB,

又∵M是AB的中点,

由(Ⅰ)知,

∵MN⊥x轴,

,解得k=±2,

∴当k=±2时,

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简答题

函数f(x)=ax3-6ax2+3bx+b,其图象在x=2处的切线方程为3x+y-11=0。

(1)求函数f(x)的解析式;

(2)若函数y=f(x)的图象与y=f′(x)+5x+m的图象有三个不同的交点,求实数m的取值范围;

(3)是否存在点P,使得过点P的直线若能与曲线y=f(x)围成两个封闭图形,则这两个封闭图形的面积相等?若存在,求出P点的坐标;若不存在,说明理由。

正确答案

解:(1)由题意得

解得,b=3

(2)由可得

则由题意可得有三个不相等的实根,

的图象与x轴有三个不同的交点,

,则g(x),g′(x)的变化情况如下表:

则函数f(x)的极大值为

极小值为

的图象与的图象有三个不同交点,则有:

解得

(3)存在点P满足条件

时,

时,

时,

可知极值点为

线段AB中点在曲线上,

且该曲线关于点成中心对称

证明如下:∵

上式表明,若点为曲线上任一点,其关于的对称点也在曲线上,曲线关于点对称

故存在点,使得过该点的直线若能与曲线围成两个封闭图形,这两个封闭图形的面积相等。

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简答题

已知函数,其中e为自然对数的底数,

(Ⅰ)当a=2时,求曲线y=f(x)在(1,f(1))处的切线与坐标轴围成的面积;

(Ⅱ)若函数f(x)存在一个极大值点和一个极小值点,且极大值与极小值的积为e5,求a的值。

正确答案

解:(Ⅰ)

当a=2时,,f(1)=-e,

所以曲线y=f(x)在(1,f(1))处的切线方程为y=ex-2e,

切线与x轴、y轴的交点坐标分别为(2,0),(0,-2e),

所以,所求面积为

(Ⅱ)因为函数f(x)存在一个极大值点和一个极小值点,

所以,方程在(0,+∞)内存在两个不等实根,

所以a>4,

为函数f(x)的极大值点和极小值点,则

因为

所以

解得:a=5,

此时f(x)有两个极值点,所以a=5。

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简答题

已知函数f(x)=x++b(x≠0),其中a,b∈R,

(Ⅰ)若曲线y=f(x)在点P(2,f(2))处的切线方程为y=3x+1,求函数f(x)的解析式;

(Ⅱ)讨论函数f(x)的单调性;

(Ⅲ)若对于任意的a∈[,2],不等式f(x)≤10在[,1]上恒成立,求b的取值范围。

正确答案

解:(Ⅰ)

由导数的几何意义得f′(2)=3,于是a=-8,

由切点P(2,f(2))在直线y=3x+1上可得-2+b=7,解得b=9,

所以函数f(x)的解析式为

(Ⅱ)

当a≤0时,显然f′(x)>0(x≠0),这时f(x)在(-∞,0),(0,+∞)上内是增函数;

当a>0时,令f′(x)=0,解得

当x变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下表:

所以f(x)在内是增函数,在内是减函数.

(Ⅲ)由(Ⅱ)知,f(x)在上的最大值为与f(1)的较大者,

对于任意的,不等式f(x)≤10在上恒成立,

当且仅当,即,对任意的成立,

从而得

所以满足条件的b的取值范围是

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简答题

已知函数,曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为x+2y-3=0,

(Ⅰ)求a,b的值;

(Ⅱ)证明:当x>0,且x≠1时,

正确答案

解:(Ⅰ)

由于直线x+2y-3=0的斜率为,且过点(1,1),

,即,解得a=1,b=1。

(Ⅱ)由(Ⅰ)知

所以

考虑函数(x>0),

所以当x≠1时,,而h(1)=0,

故当x∈(0,1)时,h(x)>0,可得

当x∈(1,+∞)时,h(x)<0,可得

从而当x>0,且x≠1时,,即

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简答题

已知函数f(x)=ax3-x2+1(x∈R),其中a>0,

(Ⅰ)若a=1,求曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线方程;

(Ⅱ)若在区间上,f(x)>0恒成立,求a的取值范围.

正确答案

解:(Ⅰ)当a=1时,f(x)=x3-x2+1,f(2)=3;

f′(x)=3x2-3x,f′(2)=6,

所以曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线方程为y-3=6(x-2),即y=6x-9.

(Ⅱ)f′(x)=3ax2-3x=3x(ax-1),

令f′(x)=0,解得x=0或x=

以下分两种情况讨论:

(1)若0<a≤2,则,当x变化时,f'(x),f(x)的变化情况如下表:

 当x∈时,f(x)>0等价于,即

解不等式组得-5<a<5,因此0<a≤2;

(2)若a>2,则

当x变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下表:

 当x∈时,f(x)>0等价于,即

解不等式组得,因此2<a<5;

综合(1)和(2),可知a的取值范围为0<a<5.

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简答题

如图,A(-1,0),B(1,0),过曲线C1:y=x2-1(|x|>1)上一点M的切线l,与曲线C2(|x|<1)也相切于点N,记点M的横坐标为t(t>1),

(Ⅰ)用t表示m的值和点N的坐标;

(Ⅱ)当实数m取何值时,∠MAB=∠NAB?并求此时MN所在直线的方程.

正确答案

解:(Ⅰ)切线l:,即

代入化简并整理,得

,(*)

得m=0或

若m=0,代入(*)式,得,与已知矛盾;

,代入(*)式,得满足条件,

综上,,点N的坐标为

(Ⅱ)因为

,则,即t=2,此时m=9,

故当实数m=9时,

此时,

易得

此时,MN所在直线的方程为y=4x-5。

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简答题

已知抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点为F,A,B是抛物线C上异于坐标原点0的不同两点,抛物线C在点A,B处的切线分别为l1,l2,且l1⊥l2,l1与l2相交于点D。

(Ⅰ)求点D的纵坐标;

(Ⅱ)证明:A,B,F三点共线;

(Ⅲ)假设点D的坐标为(,-1),问是否存在经过A,B两点且与l1,l2都相切的圆,若存在,求出该圆的方程;若不存在,清说明理由。

正确答案

(Ⅰ)解:设点A,B的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),

l1,l2分别是抛物线C在点A,B处的切线,

∴直线l1的斜率为,直线l2的斜率为

,得,   ①

∵A,B是抛物线C上的点,

∴直线l1的方程为,直线l2的方程为

,解得:

∴点D的纵坐标为

 (Ⅱ)证法一:∵F为抛物线C的焦点,

∴直线AF的斜率为

直线BF的斜率为

,∴A,B,F三点共线。

证法二:∵F为抛物线C的焦点,

∴A,B,F三点共线。

(Ⅲ)解:不存在,

证明如下:假设存在符合题意的圆,

设该圆的圆心为M,依题意,得MA⊥AD,MB⊥BD,且|MA|=|MB|,

由l1⊥l2,得AD⊥BD,

∴四边形MADB是正方形,∴|AD|=|BD|,

∵点D的坐标为(,-1),∴,即p=2,

把点代入直线l1,得

解得:

∴点A的坐标为(4,4)或

同理可求得点B的坐标为(4,4)或

由于A,B是抛物线C上的不同两点,

不妨令

∴|AD|≠|BD|,这与|AD|= |BD|矛盾,

∴经过A,B两点且与l1,l2都相切的圆不存在。

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简答题

已知a是实数,函数f(x)=x2(x-a),

(Ⅰ)若f′(1)=3,求a的值及曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;

(Ⅱ)求f(x)在区间[0,2]上的最大值。

正确答案

解:(Ⅰ)

因为f′(1)=3-2a=3,所以a=0,

又当a=0时,f(1)=1,f′(1)=3,

所以曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为3x-y-2=0;

(Ⅱ)令,解得

,即a≤0时,f(x)在[0,2]上单调递增,从而

时,即a≥3时,f(x)在[0,2]上单调递减,从而

,即0<a<3,f(x)在上单调递减,在上单调递增,

从而

综上所述,

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简答题

已知a≥0,函数f(x)=x2+ax,设,记曲线y=f(x)在点M(x1,f(x1))处的切线为l,l与x轴的交点是N(x2,0),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

解:(Ⅰ)对f(x)求导数,得,f′(x)=2x+a,

故切线l的斜率为2x1+a,

由此得切线l的方程为y-(x12+ax1)=(2x1+a)(x-x1),

令y=0,得

(Ⅱ)由,得

求导数,得

,得

时,的变化情况如下表:

所以,函数g(x1)在上单调递减,在上单凋递增,

从而函数g(x1)的最小值为

依题意,得,解得:

即a的取值范围是

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简答题

已知函数f(x)=

(1)如果a>0,函数在区间(a,a+)上存在极值,求实数a的取值范围;

(2)当x≥1时,不等式f(x)≥恒成立,求实数k的取值范围.

正确答案

(1)因为f(x)=,x>0,则f′(x)=-,(1分)

当0<x<1时,f'(x)>0;

当x>1时,f'(x)<0.

所以f(x)在(0,1)上单调递增;在(1,+∞)上单调递减,所以函数f(x)在x=1处取得极大值.

因为函数f(x)在区间(a,a+)(其中a>0)上存在极值,

所以解得<a<1.

(2)不等式f(x)≥,即为≥k,记g(x)=

所以g′(x)==

令h(x)=x-lnx,

则h′(x)=1-,∵x≥1,∴h'(x)≥0,∴h(x)在[1,+∞)上单调递增,∴[h(x)]min=h(1)=1>0,

从而g'(x)>0,

故g(x)在[1,+∞)上也单调递增,所以[g(x)]min=g(1)=2,

所以k≤2.

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