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题型:简答题
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简答题

设函数为自然对数的底).

(1)求函数的极值;

(2)若存在常数,使得函数对其定义域内的任意实数分别满足,则称直线为函数的“隔离直线”.试问:函数是否存在“隔离直线”?若存在,求出“隔离直线”方程;若不存在,请说明理由.

正确答案

(1)最小值为0

(2)存在唯一的“隔离直线”

(1)

时,,当时,,当时,

处去的最小值为0

(2)由(1)知当时,,(仅当取等号)

若存在“隔离直线”,则存在常数k和b,使得

恒成立

的图像在处有公共点,

因此若存在的“隔离直线”,则该直线必过这个公共点

设该直线为

恒成立,恒成立,得

以下证明,当时恒成立

∴当时有为0,也就是最大值为0.从而,即恒成立.故函数存在唯一的“隔离直线”.……………12分

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题型:填空题
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填空题

曲线在点(1,1)处的切线的斜率为  .

正确答案

2

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题型:简答题
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简答题

若直线y=3x+1是曲线y=x3-a的一条切线,求实数a的值.

正确答案

设切点为P(x0,y0),

对y=x3-a求导数是y'=3x2,∴3x02=3.∴x0=±1.

(1)当x=1时,

∵P(x0,y0)在y=3x+1上,

∴y=3×1+1=4,即P(1,4).

又P(1,4)也在y=x3-a上,

∴4=13-a.∴a=-3.

(2)当x=-1时,

∵P(x0,y0)在y=3x+1上,

∴y=3×(-1)+1=-2,即P(-1,-2).

又P(-1,-2)也在y=x3-a上,

∴-2=(-1)3-a.∴a=1.

综上可知,实数a的值为-3或1.

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题型:简答题
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简答题

已知

(1)若,求曲线在点处的切线方程;

(2)若 求函数的单调区间.

正确答案

(1);(2)当时,的单调递减区间为,单调递增区间为;当时,的单调递减区间为,单调递增区间为.

试题分析:(1)当时,先求出,根据导数的几何意义可得切线的斜率,进而计算出确定切点坐标,最后由点斜式即可写出切线的方程并化成直线方程的一般式;(2)先求导并进行因式分解,求出的两个解 或,针对两根的大小进行分类讨论即分两类进行讨论,结合二次函数的图像与性质得出函数的单调区间,最后再将所讨论的结果进行阐述,问题即可解决.

试题解析:(1) ∵       2分

, 又,所以切点坐标为

∴ 所求切线方程为,即     5分

(2)

 得 或                              7分

①当时,由, 得,由, 得        9分

此时的单调递减区间为,单调递增区间为  10分

②当时,由,得,由,得       12分

此时的单调递减区间为,单调递增区间为      13分

综上:当时,的单调递减区间为,单调递增区间为;当时,的单调递减区间为单调递增区间为        14分.

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题型:简答题
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简答题

,曲线在点处的切线与直线垂直.

(1)求的值;

(2) 若恒成立,求的范围.

(3)求证:

正确答案

(1) 0. (2)  .

(3) 结合(2)时,成立.令

得到

  

累加可得.

试题分析:(1)求导数,并由得到的值; (2)恒成立问题,往往转化成求函数的最值问题.本题中设,即转化成.利用导数研究函数的最值可得.

(3) 结合(2)时,成立.令得到

  

累加可得.

试题解析:(1)            2分

由题设

.                    4分

(2) ,,即

,即.

                   6分

①若,这与题设矛盾.         8分

②若方程的判别式

,即时,.上单调递减,

,即不等式成立.                                            9分

时,方程,其根

,单调递增,,与题设矛盾.

综上所述, .                              10分

(3) 由(2)知,当时, 时,成立.

不妨令

所以

           11分

             12分

累加可得

            14分

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题型:填空题
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填空题

设函数的导函数,则的值等于____________

正确答案

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题型:简答题
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简答题

(本小题满分16分)已知函数f(x)=ax2-(2a+1)x+2lnx(a为正数).

(1) 若曲线y=f(x)在x=1和x=3处的切线互相平行,求a的值;

(2) 求f(x)的单调区间;

(3) 设g(x)=x2-2x,若对任意的x1∈(0,2],均存在x2∈(0,2],使得f(x1)<g(x2),求实数a的取值范围.

正确答案

f′(x)=ax-(2a+1)+(x>0).

(1) f′(1)=f′(3),解得a=.(4分)

(2) f′(x)=(x>0).

①当0<a<时,>2,

在区间(0,2)和上,f′(x)>0;

在区间上,f′(x)<0,

故f(x)的单调递增区间是(0,2)和,单调递减区间是.(6分)

②当a=时,f′(x)=≥0,故f(x)的单调递增区间是(0,+∞).(8分)

③当a>时,0<<2,在区间和(2,+∞)上,f′(x)>0;在区间上,f′(x)<0,故f(x)的单调递增区间是和(2,+∞),单调递减区间是.(10分)

(3) 由已知,在(0,2]上有f(x)max<g(x)max.(11分)

由已知,g(x)max=0,由(2)可知,

①当0<a≤时,f(x)在(0,2]上单调递增,

故f(x)max=f(2)=2a-2(2a+1)+2ln2

=-2a-2+2ln2,

∴-2a-2+2ln2<0,解得a>ln2-1,ln2-1<0,故0<a≤.(13分)

②当a>时,f(x)在]上单调递增,在]上单调递减,

故f(x)max=f=-2--2lna.

由a>可知lna>ln>ln=-1,2lna>-2,-2lna<2,

∴-2-2lna<0,f(x)max<0,(15分)

综上所述,a>0.(16分)

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题型:简答题
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简答题

某汽车的紧急刹车装置在遇到特别情况时,需在2 s内完成刹车,其位

移(单位:m)关于时间(单位:s)的函数为:s(t)=-3t3t2+20,求:

(1)开始刹车后1 s内的平均速度;

(2)刹车1 s到2 s之间的平均速度;

(3)刹车1 s时的瞬时速度.

正确答案

(1)-2(m/s).(2)-18(m/s)(3)-7 m/s.

(1)刹车后1 s内平均速度=-2(m/s).

(2)刹车后1 s到2 s内的平均速度为:

=-18(m/s).

(3)从t=1 s到t=(1+d)s内平均速度为:

=-7-8d-3d2→-7(m/s)(d→0),

t=1 s时的瞬时速度为-7 m/s.

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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.

(Ⅰ)若曲线在点处的切线与直线垂直,求函数的单调区间;

(Ⅱ)若对于都有成立,试求的取值范围;

(Ⅲ)记.当时,函数在区间上有两个零点,求实数的取值范围.

正确答案

解: (I) 直线的斜率为1.函数的定义域为,所以,所以. 所以. .由解得;由解得.

所以的单调增区间是,单调减区间是.   ……………………4分

(II),由解得;由解得.

所以在区间上单调递增,在区间上单调递减.

所以当时,函数取得最小值,.

因为对于都有成立,所以即可.

. 由.  所以的范围是.……8分

(III)依题得,则.由解得;由解得.

所以函数在区间为减函数,在区间为增函数.

又因为函数在区间上有两个零点,所以

解得.所以的取值范围是.      …………12分

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=x(x-a)(x-b),其中0<a<b.

(1)设f(x)在x=s和x=t处取得极值,其中s<t,求证:0<s<a<t<b;

(2)设A(s,f(s)),B(t,f(t)),求证:线段AB的中点C在曲线y=f(x)上;

(3)若a+b<2,求证:过原点且与曲线y=f(x)相切的两条直线不可能垂直.

正确答案

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=px--2lnx。

(1)若p=2,求曲线f(x)在点(1,f(1))处的切线;

(2)若函数f(x)在其定义域内为增函数,求正实数p的取值范围。

正确答案

解:(1)当p=2时,函数

f(1)=2-2-2ln1=0,f′(x)=

曲线f(x)在点(1,f(1))处的切线的斜率为f′(1)=2+2-2=2

从而曲线f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为y-0=2(x-1),

即y=2x-2。

(2)

令h(x)=px2-2x+p,要使f(x)在定义域(0,+∞)内是增函数,

只需h(x)≥0在(0,+∞)内恒成立,

由题意p>0,h(x)=px2-2x+p的图象为开口向上的抛物线,对称轴方程为

只需

即p≥1时,h(x)≥0,f′(x)≥0,

∴f(x)在(0,+∞)内为增函数,正实数p的取值范围是[1,+∞)。

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题型:简答题
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简答题

已知数列的前n项和为Sn,对一切正整数n,点在函数的图像上,且过点的切线的斜率为kn

(1)求数列的通项公式;

(2)若,求数列的前n项和Tn

正确答案

(1) (2)

试题分析:(1)根据点都在函数的图像上,得到.利用“两步一验”即得数列的通项公式.

(2)由导数的几何意义得到

从而可利用“错位相减法”求数列的前n项和Tn

本题综合性较强,但解题思路明确,难度适中.

试题解析:(1)都在函数的图像上,

.      2分

时, 

时,满足上式,

所以数列的通项公式为       6分

(2)由求导可得

因为过点的切线的斜率为

   

  

两式相减得

    9分

.         12分

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题型:简答题
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简答题

已知曲线

(1)试求曲线在点处的切线方程;

(2)试求与直线平行的曲线C的切线方程.

正确答案

(1) ;(2)

试题分析:(1)先求出的值,再求函数的导函数,求得的值即为点斜率,代入点斜式方程,再化为一般式方程即可;(2)设切点为,利用导数的几何意义和相互平行的直线的斜率相等,即可得所求切线的斜率,再求出切点的坐标,代入点斜式方程,再化为一般式方程即可.

(1) ∵,∴,求导数得:

∴切线的斜率为

∴所求切线方程为,即:

(2)设与直线平行的切线的切点为

则切线的斜率为

又∵所求切线与直线平行,∴

解得:,代入曲线方程得:切点为

∴所求切线方程为:

即:

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题型:简答题
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简答题

函数.

(1)令,求的解析式;

(2)若上恒成立,求实数的取值范围;

(3)证明:.

正确答案

(1);(2)实数的取值范围;(3)详见解析.

试题分析:(1)因为,故, ,,,由此可得,是以4为周期,重复出现,故;(2)若上恒成立,求实数的取值范围,由得,,即上恒成立,令,只需求出上的最小值即可,可利用导数法来求最小值;(3)证明:,由(2)知:,即,这样得到,令,叠加即可证出.

试题解析:(1)…周期为4,

.

(2)方法一:即上恒成立,

时,

时,,设

,则增;减.

,所以上存在唯一零点,设为,则

,所以处取得最大值,在处取得最小值,.

综上:.

方法二:设.

.

时,上恒成立,成立,故

时,上恒成立,,无解.

时,则存在使得增,减,

,解得,故.

综上:.

(3)由(2)知:

.

时,

=

.

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题型:简答题
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简答题

已知定义在上的函数其中为常数。

(1)若是函数的一个极值点,求的值;

(2)若函数在区间上为增函数,求的取值范围。

正确答案

下一知识点 : 推理与证明
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