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题型:简答题
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简答题

已知定义在正实数集上的函数f(x)=x2+2ax,g(x)=3a2lnx+b,其中a>0,设两曲线y=f(x),y=g(x)有公共点,且在该点处的切线相同。

(1)用a表示b,并求b的最大值;

(2)求证:f(x)≥g(x)(x>0)。

正确答案

解:(1)设公共点处的切线相同

由题意

得:,或(舍去)

即有

,则

于是,当,即时,

,即时,

为增函数,在为减函数,

于是的最大值为

(2)设

为减函数,在为增函数,

于是函数上的最小值是

故当时,有

即当时,

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=x3+ax2+bx+5,

(1)若曲线y=f(x)在x=1处的切线的方向向量为(-2,-6),且函数在x=时有极值,求f(x)的单调区间;

(2)在(1)的条件下,若函数y=f(x)在[-3,1]上与y=m2-2m+13有两个不同的交点,若g(x)=x2-2mx+1在区间[1,2]上的最小值,求实数m的值。

正确答案

解:(1)∵f(x)=x3+ax2+bx+5,

∴f′(x)=3x2+2ax+b,

由已知f(x)在x=1处的切线斜率为=3,

∴a=2,b=-4,

∴f(x)=x3+2x2-4x+5,f′(x)=3x2+4x-4,

令f′(x)>0得x<-2 或x>

令f′(x)<0得-2<x<

∴f(x)在(-∞,-2),(,+∞)上分别是增函数,f(x)在(-2,)上是减函数。

(2)由(1)可知,y=f(x)在x=-2时取得极大值,f(-2)=13,且f(-3)=8,f(-1)=4,

又g(x)=x2-2mx+1=(x-m)2+1-m2

当0<m<1时,g(x)在[1,2]上的最小值为g(1)=2-2m=-,∴m=,与0<m<1矛盾;

②当1≤m<2时,g(x)在[1,2]最小值为g(m)=1-m2=-

∴m=或m=-(舍去);

综上可知,m=

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题型:简答题
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简答题

已知函数y=xlnx+1.

(1)求这个函数的导数;

(2)求这个函数的图象在点x=1处的切线方程.

正确答案

(1)(2)

试题分析:(1)按公式直接求导即可。(2)根据导数的几何意义可求其切线斜率,用点斜式可求切线方程。

试题解析:解:(1)

         4分

(2)         6分

又当时,,所以切点为        8分

∴切线方程为,即         12分.

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=x2-(1+2a)xaln x(a为常数).

(1)当a=-1时,求曲线yf(x)在x=1处切线的方程;

(2)当a>0时,讨论函数yf(x)在区间(0,1)上的单调性,并写出相应的单调区间.

正确答案

(1)y=2x.(2)①当0<a时,f(x)的单调增区间是(0,a)和,单调减区间是,②当a时,f(x)在区间(0,1)上是单调增函数.③当a<1时,f(x)的单调增区间是和(a,1),单调减区间是,④当a≥1时,f(x)的单调增区间是,单调减区间是

(1)当a=-1时,f(x)=x2x-ln x,则f′(x)=2x+1-,(2分)

所以f(1)=2,且f′(1)=2.

所以曲线yf(x)在x=1处的切线的方程为:y-2=2(x-1),

即:y=2x.(6分)

(2)由题意得f′(x)=2x-(1+2a)+ (x>0),

f′(x)=0,得x1x2a,(8分)

①当0<a时,由f′(x)>0,又知x>0得0<xax<1

f′(x)<0,又知x>0,得ax

所以函数f(x)的单调增区间是(0,a)和,单调减区间是,(10分)

②当a时,f′(x)=≥0,且仅当x时,f′(x)=0,

所以函数f(x)在区间(0,1)上是单调增函数.(11分)

③当a<1时,由f′(x)>0,又知x>0得0<xax<1,

f′(x)<0,又知x>0,得xa

所以函数f(x)的单调增区间是和(a,1),单调减区间是,(13分)

④当a≥1时,由f′(x)>0,又知x>0得0<x

f′(x)<0,又知x>0,得x<1,

所以函数f(x)的单调增区间是,单调减区间是.(16分)

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题型:填空题
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填空题

若函数)有两个极小值点,则实数的取值范围是    .

正确答案

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题型:简答题
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简答题

已知f(x)=x2+bx+c为偶函数,曲线y=f(x)过点(2,5),g(x)=(x+a)f(x).

(1)求曲线y=g(x)有斜率为0的切线,求实数a的取值范围;

(2)若当x=-1时函数y=g(x)取得极值,确定y=g(x)的单调区间.

正确答案

(1)∵f(x)=x2+bx+c为偶函数,故f(-x)=f(x)即有

(-x)2+b(-x)+c=x2+bx+c解得b=0

又曲线y=f(x)过点(2,5),得22+c=5,有c=1

∵g(x)=(x+a)f(x)=x3+ax2+x+a从而g′(x)=3x2+2ax+1,

∵曲线y=g(x)有斜率为0的切线,故有g′(x)=0有实数解.即3x2+2ax+1=0有实数解.

此时有△=4a2-12≥0解得

a∈(-∞,-]∪[,+∞)所以实数a的取值范围:a∈(-∞,-]∪[,+∞);

(2)因x=-1时函数y=g(x)取得极值,故有g′(-1)=0即3-2a+1=0,解得a=2

又g′(x)=3x2+4x+1=(3x+1)(x+1)令g′(x)=0,得x1=-1,x2=-

当x∈(-∞,-1)时,g′(x)>0,故g(x)在(-∞,-1)上为增函数

当x∈(-1,-)时,g′(x)<0,故g(x)在(-1,-)上为减函数

当x∈(-,+∝)时,g′(x)>0,故g(x)在( -,+∝)上为增函数.

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=ax2-(a+1)x+lnx.

(I)当a=2时,求曲线y=f(x)在点(2,f(2))处切线的斜率;

(II)当a>0时,求函数f(x)的单调区间.

正确答案

(1)当a=2时,f(x)=ax2-(a+1)x+lnx,

f′(x)=2x2-3+,故f′(2)=

所以曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线的斜率为

(2)f′(x)=ax2-(a+1)+

令f′(x)=0,解得x=1,或x=

因为a>0,x>0.

①当0<a<1时,

若x∈(0,1)时,f′(x)>0,函数f(x)单调递增;

若x∈(1,)时,f′(x)0,<函数f(x)单调递减;

若x∈(,+∞)时,f′(x)>0,函数f(x)单调递增;

②当a=1时,

若x∈(0,+∞)时,f′(x)>0,函数f(x)单调递增;

③当a>1时,

若x∈(0,)时,f′(x)>0,函数f(x)单调递增;

若x∈(,1)时,f′(x)0,<函数f(x)单调递减;

若x∈(1,+∞)时,f′(x)>0,函数f(x)单调递增.

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题型:简答题
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简答题

已知函数,其导函数的图象过原点。

(1)当a=1时,求函数的图象在x=3处的切线方程;

(2)当a>0时,确定函数f(x)的零点个数。

正确答案

解:(1)因为

由已知

所以

时,

故函数f(x)的图象在处的切线方程为

(2)当时,的变化情况如下表:

因为f(x)的极大值

f(x)的极小值

因为

所以函数f(x)在区间内各有一个零点

故函数f(x)共有三个零点。

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题型:简答题
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简答题

已知函数.

(1)求在区间上的最大值;

(2)若过点存在3条直线与曲线相切,求t的取值范围;

(3)问过点分别存在几条直线与曲线相切?(只需写出结论)

正确答案

试题分析:(1)求导数,导数等于0求出,再代入原函数解析式,最后比较大小,即可;(2)设切点,由相切得出切线方程,然后列表并讨论求出结果;(3)由(2)容易得出结果.

(1)由,令,得

因为

所以在区间上的最大值为.

(2)设过点P(1,t)的直线与曲线相切于点,则

,且切线斜率为,所以切线方程为

因此,整理得:

,则“过点存在3条直线与曲线相切”等价于“有3个不同零点”, =

的情况如下:

 

所以,的极大值,的极小值,

,即时,此时在区间上分别至多有1个零点,所以

至多有2个零点,

时,此时在区间上分别至多有1个零点,所以

至多有2个零点.

,即时,因为

所以分别为区间上恰有1个零点,由于在区间上单调,所以分别在区间上恰有1个零点.

综上可知,当过点存在3条直线与曲线相切时,t的取值范围是.

(3)过点A(-1,2)存在3条直线与曲线相切;

过点B(2,10)存在2条直线与曲线相切;

过点C(0,2)存在1条直线与曲线相切.

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题型:简答题
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简答题

已知函数y=f(x)=-x3+ax2+b(a,b∈R)

(Ⅰ)若函数y=f(x)的图象切x轴于点(2,0),求a、b的值;

(Ⅱ)设函数y=f(x) (x∈(0,1))的图象上任意一点的切线斜率为k,试求|k|≤1的充要条件;

(Ⅲ)若函数y=f(x)的图象上任意不同的两点的连线的斜率小于1,求证|a|<

正确答案

(Ⅰ)f'(x)=-3x2+2ax(1分)

由f'(2)=0得a=3,(2分)

又f(2)=0得b=-4(3分)

(Ⅱ)k=f'(x)=-3x2+2ax   x∈(0,1),

∴对任意的 x∈(0,1),|k|≤1,即)|-3x2+2ax|≤1对任意的x∈(0,1)恒成立(4分)

等价于3x-≤2a≤+3x对任意的x∈(0,1)恒成立.(5分)

令g(x)=+3x,h(x)=3x-

h(x)max≤a≤g(x)min,x∈(0,1)(6分)

+3x≥2,当且仅当x=时“=”成立,∴g(x)min=2(7分)

h(x)=3x-在(0,1)上为增函数∴h(x)max<2(8分)

∴1≤a≤(9分)

(Ⅲ)设x1,x2∈R则k==-[x12+x1x2+x22-a(x1+x2)]<1(10分)

即x12+(x2-a)x1+x22-ax2+1>0,对x1∈R恒成立(11分)

∴△=(x2-a)2-4(x22-ax2+1)<0,对x2∈R恒成立

即3x22-2ax2+4(4-a2)>0对x2∈R恒成立(13分)

∴4a2-12(4-a2)<0

解得a2<3⇒|a|<(14分)

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题型:简答题
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简答题

(本题满分16分)

已知函数,且在点处的切线方程为

(1)求的解析式;

(2)求函数的单调递增区间;

(3)设函数若方程恰四个不同的解,求实数的取值范围.

正确答案

(1)(2)见解析(3)

(1),由条件,得

 即 解得,所以.  3分

(2),其定义域为

,得(*)          5分

①若,则,即的单调递增区间为;      

②若,(*)式等价于

时,,无解,即无单调增区间,

时,则,即的单调递增区间为

,则,即的单调递增区间为.  8分

(3)..

时,

,得,且当时,;当时,

所以上有极小值,即最小值为.   10分

时,

,得

①若,方程不可能有四个解;        12分

②若,当时,,当时,

所以上有极小值且是最小值为

的大致图象如图1所示,

从图象可以看出方程不可能有四个解.  14分

③若,当时,,当时,

所以上有极大值且是最大值为

的大致图象如图2所示,

从图象可以看出若方程恰四个不同的解,

必须,解得

综上所述,满足条件的实数的取值范围是.    16分

【命题意图】本题考查导数在函数中应用、函数图像等知识 ,意在考查运算求解能力,数学综合论证能力.

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题型:简答题
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简答题

已知函数 

(1)当在点处的切线方程是y=x+ln2时,求a的值.

(2)当的单调递增区间是(1,5)时,求a的取值集合.

正确答案

(1);(2)

试题分析:(1)利用导数的几何意义,先求,利用,解出;

(2)函数的单调递增区间是,所以导函数的解集为,所以先求函数的导数,的解集为的两个实根为,根据根与系数的关系得到.

(1),,代入                 5分

(2),的解集为的两个实根为,根据根与系数的关系得到,a的取值集合为     10分

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题型:简答题
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简答题

函数y=x2(x>0)的图象在点(ak,ak2)处的切线与x轴交点的横坐标为ak+1( k为正整数),其中a1=16.设正整数数列{bn}满足:,当n≥2时,有

(Ⅰ)求b1,b2,b3,b4的值;

(Ⅱ)求数列{bn}的通项;

(Ⅱ)记,证明:对任意n∈N*,

正确答案

解:(Ⅰ)在点(ak,ak2)处的切线方程为:y﹣ak2=2ak(x﹣ak),

当y=0时,解得,所以

又∵a1=16,

∴a2=8,a3=4,a4=2

n=2时,

由已知b1=2,b2=6,得|36﹣2a3|<1,

因为b3为正整数,所以b3=18,同理b4=54

(Ⅱ)由(Ⅰ)可猜想:bn=2·3n﹣1证明:①n=1,2时,命题成立;

②假设当n=k﹣1与n=k(k≥2且k∈N)时成立,即bk=2·3k﹣1,bk﹣1=2·3k﹣2

于是,整理得:

由归纳假设得:

因为bk+1为正整数,所以bk+1=2·3k即当n=k+1时命题仍成立.

综上:由知①②知对于n∈N*,有bn=2·3n﹣1成立

(Ⅲ)证明:由

③式减④式得

⑤式减⑥式得

=﹣1+2

=1+2

=

=

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题型:简答题
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简答题

设函数,记.

(1)求曲线处的切线方程;

(2)求函数的单调区间;

(3)当时,若函数没有零点,求的取值范围.

正确答案

(1)曲线处的切线方程;(2)当时,函数的增区间是,当时,函数的增区间是,减区间是;(3)实数的取值范围为.

试题分析:(1)求曲线处的切线方程,由导数的几何意义得,对函数求导得,既得函数处的切线的斜率为,又,得切点,由点斜式可得切线方程;(2)求函数的单调区间,由题意得,,求函数的单调区间,先确定函数的定义域为,由于含有对数函数,可对函数求导得,,由于含有参数,需对讨论,分两种情况,从而得函数的单调区间;(3)当时,若函数没有零点,即无解,由(2)可知,当时,函数的最大值为,只要小于零即可,由此可得的取值范围.

试题解析:(1),则函数处的切线的斜率为.又

所以函数处的切线方程为,即       4分

(2),().

①当时,在区间上单调递增;

②当时,令,解得;令,解得.

综上所述,当时,函数的增区间是

时,函数的增区间是,减区间是.       9分

(3)依题意,函数没有零点,即无解.

由(2)知,当时,函数在区间上为增函数,区间上为减函数,

由于,只需

解得.

所以实数的取值范围为.                    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)已知函数

(1)若的极值;

(2)若在定义域内单调递减,求满足此条件的实数的取值范围。

正确答案

解:(1)……2分

,得

                    ……4分

的极大值为:;无极小值。……6分

(2)

定义域为,且

在定义域内单调递减上恒成立

即:上恒成立      ……8分

,得

即:上单调递增;在单调递减。……10分

故当时,取得最大值,且最大值为

为使上恒成立必须且只需恒成立

所以的取值范围是 ……12分

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