- 导数及其应用
- 共6208题
曲线在点(0,1)处的切线方程为
正确答案
y+2x-1="0 "
略
已知函数
(I)求函数的单调区间;
(II)若函数的取值范围;
(III)当
正确答案
(I)当
(II)故函数
(III)证明见解析。
(I)函数
…………1分
…………2分
当
列表如下:
综上所述,当;
当 …………5分
(II)若函数
当,
当,故不成立。…………7分
当由(I)知
,且是极大值,同时也是最大值。
从而
故函数 …………10分
(III)由(II)知,当
已知函数f(x)=ln(1+ex)-x(x∈R)有下列性质:“若x∈[a,b],则存在x0∈(a,b),使得=f′(x0)”成立.
(1)利用这个性质证明x0唯一;
(2)设A、B、C是函数f(x)图象上三个不同的点,试判断△ABC的形状,并说明理由.
正确答案
(1)证明:假设存在x0′,x0 ∈(a,b),且在x0′≠x0 ,使得=f′(x0)
∴=f′(x0′),∵f′(x0)=f′(x0′)
∴f′(x)=-1=-
,记g(x)=f′(x)=-
,则g′(x)=
>0,f′(x)是[a,b]上的单调递增函数,
∴所以x0′=x0 ,与x0′≠x0 矛盾,所以x0是唯一的.
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2)C(x3,y3)且x1<x2<x 3
∵f′(x)=<0,∴f(x)是R上的单调减函数.∴f(x1)>f(x2)>f(x3).
∵=(x1-x2,f(x1)-f(x1)),
=(x3-x2,f(x3)-f(x2)),
∴•
=(x1-x2)(x3-x2)+(f(x1)-f(x2))(f(x3)-f(x2)),
∵x1-x2<0,x3-x2>0,f(x1)-f(x2)>0,f(x3)-f(x2)<0,∴•
<0
∴cosB<0,∠B为钝角,∴△ABC为钝角三角形.
已知直线y=kx是y="1n" x-3的切线,则k的值为____ .
正确答案
试题分析:设切点为,
,所以得到
,整理的:
,解得
曲线y=sin x在点A处的切线方程为________.
正确答案
x-2y+-
=0
y′=cos x,y′|x==
,所以曲线在A点处的切线方程为y-
=
.即x-2y+
-
=0.
设,其中
,曲线
在点
处的切线垂直于
轴.
(1)求的值;
(2)求函数的极值.
正确答案
(1);(2)
在
处取得极大值
.
试题分析:(1)求出函数的导数,将题中的条件“曲线
在点
处的切线垂直于
轴”转化得到
,从而求出参数
的值;(2)在(1)的基础上求出函数
的解析式,利用导数求出函数
的极值即可.
试题解析:(1),
,
由于曲线在点
处的切线垂直于
轴,故该切线斜率为
,即
,
;
(2)由(1)知,,
,
令,故
在
上为增函数;
令,故
在
上为减函数;
故在
处取得极大值
.
函数对于任意实数
满足条件
,若
则
_______.
正确答案
略
已知函数(
),且
.
(Ⅰ)试用含有的式子表示
,并求
的极值;
(Ⅱ)对于函数图象上的不同两点
,
,如果在函数图象上
存在点
(其中
),使得点
处的切线
,则称
存在“伴随切线”. 特别地,当
时,又称
存在“中值伴随切线”. 试问:在函数
的图象上是否存在两点
、
使得它存在“中值伴随切线”,若存在,求出
、
的坐标,若不存在,说明理由.
正确答案
(Ⅰ),
当时,
的极大值为
(Ⅱ)在函数上不存在两点
、
使得它存在“中值伴随切线”.理由略
(Ⅰ)的定义域为
,
,
,
. ……………2分
代入,得
.
当时,
,由
,得
,
又,
,即
在
上单调递增;
当时,
,由
,得
,……………4分
又,
,即
在
上单调递减.
在
上单调递增,在
上单调递减.
所以,当时,
的极大值为
………………6分
(Ⅱ)在函数的图象上不存在两点
、
使得它存在“中值伴随切线”.
假设存在两点,
,不妨设
,则
,
,
,
在函数图象处的切线斜率
,
由
化简得:,
.
令,则
,上式化为:
,即
,
若令,
,
由,
,
在
在上单调递增,
.
这表明在内不存在
,使得
=2.
综上所述,在函数上不存在两点
、
使得它存在“中值伴随切线”.…………13分
(文)某种新型快艇在某海域匀速行驶中每小时的耗油量y(升)关于行驶速度x(千米/小时)的函数解析式可以表示为:y=x3-
x+3(0<x≤120).该海域甲、乙两地相距120千米.
(I)当快艇以40千米/小时的速度匀速行驶时,从甲地到乙地要耗油多少升?
(II)当快艇以多大的速度匀速行驶时,从甲地到乙地耗油最少?最少约为多少升?(精确到0.1升).
正确答案
(I)当x=40时,快艇从甲地到乙地行驶了=3(小时),
耗油量:(×403-
×40+3)×3=10(升).
答:当快艇以40千米/小时的速度匀速行驶时,从甲地到乙地耗油10升.
(II)当速度为x千米/小时时,快艇从甲地到乙地行驶了小时,
设耗油量为h(x)升,依题意得h(x)=(x3-
x+3)
=
x2+
-
(0<x≤120),h′(x)=
-
=
(0<x≤120).
令h'(x)=0,得x=60,
当x∈(0,60)时,h'(x)<0,h(x)是减函数;
当x∈(60,120]时,h'(x)>0,h(x)是增函数.∴当x=60时,(h(x))min=≈8.7.
答:当快艇以60千米/小时的速度行驶时,耗油最少,最少约为8.7升.
已知函数
(Ⅰ)当时,求曲线
在点
处的切线方程;
(Ⅱ)求的单调区间;
(Ⅲ)若函数没有零点,求
的取值范围.
正确答案
(Ⅰ)切线方程为;
(Ⅱ)单调减区间为,单调增区间为
;
(Ⅲ)当时,
没有零点.
试题分析:(Ⅰ)应用导数的几何意义,在切点处的导函数值,等于在该点的切线的斜率,求得斜率, 利用直线方程的点斜式,求得曲线方程.
(Ⅱ)应用导数研究函数的单调性,遵循“求导数,求驻点,讨论各区间导数值的正负”.利用“表解法”形象直观,易以理解.解答此题,也可以通过解,分别确定函数的增区间、减区间.
(Ⅲ)由(Ⅱ)可知函数的单调区间及函数取得极值的情况.
注意讨论的不同取值情况
、
、
,根据函数的单调性即极值情况,确定
的取值范围.
试题解析:解:(Ⅰ)当时,
,
1分
,
3分
所以切线方程为 5分
(Ⅱ) 6分
当时,在
时
,所以
的单调增区间是
; 8分
当时,函数
与
在定义域上的情况如下:
10分
(Ⅲ)由(Ⅱ)可知
①当时,
是函数
的单调增区间,且有
,
,
所以,此时函数有零点,不符合题意; 11分
②当时,函数
在定义域
上没零点; 12分
③当时,
是函数
的极小值,也是函数
的最小值,
所以,当,即
时,函数
没有零点 13分
综上所述,当时,
没有零点. 14分
(本题满分12分)
已知函数,
为实数,
.
(Ⅰ)若在区间
上的最小值、最大值分别为
、1,求
、
的值;
(Ⅱ)在(Ⅰ)的条件下,求经过点且与曲线
相切的直线
的方程;
(Ⅲ)设函数,试判断函数
的极值点个数.
正确答案
(Ⅰ),
为所求. (Ⅱ)
或
.
(Ⅲ)当时,
,函数
为单调递增,极值点个数为0;
当时,此时方程
有两个不相等的实数根,根据极值点的定义,
可知函数有两个极值点.
本试题主要考查了导数在研究函数中的运用。
(1)因为函数,
为实数,
.求解导数。判定单调性和最值,结合
在区间
上的最小值、最大值分别为
、1得到参数
、
的值;
(2)在(Ⅰ)的条件下,先求解导数值,然后得到经过点且与曲线
相切的直线
的方程;
(Ⅲ)设函数,函数
的极值点个数就是分析单调性来得到结论。
解:(Ⅰ)由,得
,
.
∵,
,
∴ 当时,
,
递增;
当时,
,
递减.
∴ 在区间
上的最大值为
,∴
.……………………2分
又,
,∴
.
由题意得,即
,得
.
故,
为所求. ………………………………4分
(Ⅱ)解:由(1)得,
,点
在曲线
上.
⑴ 当切点为时,切线
的斜率
,
∴ 的方程为
,即
. ……………………5分
⑵当切点不是切点时,设切点为
,
切线的斜率
,
∴ 的方程为
.
又点在
上,∴
,
∴ ,
∴ ,
∴ ,即
,∴
.
∴ 切线的方程为
故所求切线的方程为
或
. ………………………………8分
(Ⅲ)解: .
∴
二次函数的判别式为
,
令,得:
令,得
………………………………10分
∵,
,
∴当时,
,函数
为单调递增,极值点个数为0;
当时,此时方程
有两个不相等的实数根,根据极值点的定义,
可知函数有两个极值点. ………………………………12分
曲线在点(1,-1)处的切线方程是 .
正确答案
略
曲线的切线的倾斜角的取值范围是________
正确答案
略
y=xlnx的导函数为 _____
正确答案
1+lnx
略
(本小题满分14分)
设函数在
上的导函数为
,
在
上的导函数为
,若在
上,
恒成立,则称函数
在
上为“凸函数”.已知
.
(1)若为区间
上的“凸函数”,试确定实数
的值;
(2)若当实数满足
时,函数
在
上总为“凸函数”,求
的最大值.
正确答案
解:由函数得,
…………3分
(Ⅰ) 若为区间
上的“凸函数”,则有
在区间
上恒成立,由二次函数的图像,当且仅当
,
即. …………………………………………………7分
(Ⅱ)当时,
恒成立
当
时,
恒成立.…………………8分
当时,
显然成立。 ………………………9分
当,
∵的最小值是
.
∴.
从而解得 ……………………………………11分
当,
∵的最大值是
,∴
,
从而解得. ……………………………13分
综上可得,从而
……………14分
略
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