- 导数及其应用
- 共6208题
(14分)
已知函数
(Ⅰ)若的图象在点
处的切线的倾斜角为
,求
(Ⅱ)设的导函数是
,在(Ⅰ)的条件下,若
,求
的最小值。
(Ⅲ)若存在使
,求
的取值范围。
正确答案
(1)
(2) -11
(3)
解:(Ⅰ) 。。。1分
由已知 即
。。。2分
。。。3分
(Ⅱ)由(Ⅰ)知 。。。 4分
。。。5分
当
。。。。7分
可见,
的最小值为
。。。10分
(Ⅲ)
⑴若
又由
。。。11分
⑵若时
当时,
单减
。。。。12分
由已知,必须
即 14分
在半径为R的圆内,作内接等腰三角形,当底边上高为_______时它的面积最大.
正确答案
R
设圆内接等腰三角形的底边长为2x,高为h,
那么h=AO+BO=R+,解得
x2=h(2R-h),于是内接三角形的面积为
S=x·h=
从而
令S′=0,解得h=R,由于不考虑不存在的情况,所在区间(0,2R)上列表如下:
由此表可知,当x=R时,等腰三角形面积最大.
已知函数f(x)=lg[(a2-1)x2+(a+1)x+1]
(1)若f(x)的定义域为(-∞,+∞),求实数a的取值范围;
(2)若f(x)的值域为(-∞,+∞),求实数a的取值范围
正确答案
(1) a≤-1或a>为 (2) 1≤a≤
(1)依题意(a2-1)x2+(a+1)x+1>0对一切x∈R恒成立,当a2-1≠0时,其充要条件是,
∴a<-1或a>.
又a=-1时,f(x)=0满足题意,a=1时不合题意.
故a≤-1或a>为所求.
(2)依题意只要t=(a2-1)x2+(a+1)x+1能取到(0,+∞)上的任何值,则f(x)的值域为R,故有,解得1<a≤
,又当a2-1=0即a=1时,t=2x+1符合题意而a=-1时不合题意,∴1≤a≤
为所求.
某企业生产一种产品时,固定成本为5000元,而每生产100台产品时直接消耗成本要增加2500元,市场对此商品年需求量为500台,销售的收入函数为R(x)=5x-x2(万元)(0≤x≤5),其中x是产品售出的数量(单位: 百台)
(1)把利润表示为年产量的函数;
(2)年产量多少时,企业所得的利润最大?
(3)年产量多少时,企业才不亏本?
正确答案
(1) y=’
(2)当生产475台时,利润最大. (3) 企业年产量在10台到4800台之间时,企业不亏本.
(1)利润y是指生产数量x的产品售出后的总收入R(x)与其总成本C(x)之差,由题意,当x≤5时,产品能全部售出,当x>5时,只能销售500台,所以
y=
(2)在0≤x≤5时,y=-x2+4. 75x-0
5,当x=-
=4. 75(百台)时,ymax=10.78125(万元),当x>5(百台)时,y<12-0. 25×5=10. 75(万元),
所以当生产475台时,利润最大.
(3)要使企业不亏本,即要求
解得5≥x≥4.75-≈0. 1(百台)或5<x<48(百台)时,即企业年产量在10台到4800台之间时,企业不亏本.
已知函数的导函数是
,设
是方程
的两根.若
,
,则|
|的取值范围为 .
正确答案
略
(本小题满分13分)
设定义在R上的函数f(x)=a0x4+a1x3+a2x2+a3x+a4(a0,a1,a2,a3,a4∈R)当x=-1时,f(x)取得极大值,且函数y=f(x+1)的图象关于点(-1,0)对称.
(Ⅰ)求函数f(x)的表达式;
(Ⅱ)试在函数y=f(x)的图象上求两点,使以这两点为切点的切线互相垂直,且切点的横坐标都在区间[-,]上;
(Ⅲ)设xn=,ym=(m,n∈N),求证:|f(xn)-f(ym)|<.
正确答案
解:(Ⅰ)将函数y=f(x+1)的图象向右平移一个单位,得到函数y=f(x)的图象,
∴函数y=f(x)的图象关于点(0,0)对称,即函数y=f(x)是奇函数,
∴f(x)=a1x3+a3x.
∴f′(x)=3a1x2+a3.
由题意得:.
所以,f(x)=x3-x.经检验满足题意. (4分)
(Ⅱ)由(Ⅰ)可得,f′(x)=x2-1.
故设所求两点为(x1,f(x1)),(x2,f(x2)),(x1,x2∈[-,])
得f′(x1)·f′(x2)=(x-1)(x-1)=-1.
∵x-1,x-1∈[-1,1],
∴或
∴或
∴满足条件的两点的坐标为:(0,0),或(0,0),. (8分)
(Ⅲ)∵xn==1-,(n∈N)
∴xn∈
当x∈时,导函数f′(x)<0,即函数f(x)在上递减,
得f(xn)∈,
即f(xn)∈.
易知ym∈,用导数可求f(ym)在(-,-1)上递增;在(-1,-)上递减,
∵f(-)=·(-)3+=,
f(-)=·(-)3+=,
∴f(-)<f(-),
∴f(ym)∈(f(-),f(-1)],
即f(ym)∈.
∴|f(xn)-f(ym)|=f(ym)-f(xn)<-(-)=.
略
如图所示,函数的图象在点P处的切线方程是
,则
,
正确答案
3 —1
略
(Ⅱ)求曲线的斜率为2的切线方程.
正确答案
(1)1(2)或
((Ⅰ)
则,
由列表得:
,∴
.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,则
∴或
由,
.
所以切线方程为:即
;
或即
在Rt△ABC中,∠C=90°,以斜边AB所在直线为轴将△ABC旋转一周生成两个圆锥,设这两个圆锥的侧面积之积为S1,△ABC的内切圆面积为S2,记=x.
(1)求函数f(x)=的解析式并求f(x)的定义域.
(2)求函数f(x)的最小值.
正确答案
(1)如图所示:设BC=a,CA=b,AB=c,则斜边AB上的高h=,
∴S1=πah+πbh=
∴f(x)= ①
又
代入①消c,得f(x)=.
在Rt△ABC中,有a=csinA,b=ccosA(0<A<,则
x==sinA+cosA=
sin(A+
). ∴1<x≤
.
(2)f(x)= +6,
设t=x-1,则t∈(0,-1),y=2(t+
)+6
在(0,-1
上是减函数,
∴当x=(-1)+1=
时,f(x)的最小值为6
+8.
(本小题满分16分)函数其中
为常数,且函数
和
的图像在其与坐标轴的交点处的切线互相平行
(1)、求函数的解析式
(2)、若关于的不等式
恒成立,求实数
的取值范围。
正确答案
(1) ------2
的图像与坐标轴的交点为
,
的图像与坐标轴的交点为
由题意得即
, ------3
又
------4
(2)由题意
当时,
-------6
令
------7
令 ------9
当时,
单调递增。
------10
由在
上恒成立,
得 ------12
当时,
------13
可得
单调递增。------14
由在
上恒成立,得
------15
综上,可知 ------16
同答案
设某物体一天中的温度T是时间t的函数,已知,其中温度的单位是℃,时间的单位是小时.中午12:00相应的t=0,中午12:00以后相应的t取正数,中午12:00以前相应的t取负数(如早上8:00相应的t=-4,下午16:00相应的t=4).若测得该物体在早上8:00的温度为8℃,中午12:00的温度为60℃,下午13:00的温度为58℃,且已知该物体的温度早上8:00与下午16:00有相同的变化率.
(1)求该物体的温度T关于时间t的函数关系式;
(2)该物体在上午10:00到下午14:00这段时间中(包括端点)何时温度最高?最高温度是多少?
正确答案
(1) 因为, ………………………2分
而, 故
, ………………………3分
. …………………6分
∴. …………………………………7分
(2) , 由
……………………9分
当在
上变化时,
的变化情况如下表:
…………………………………12分
由上表知当,说明在上午11:00与下午14:00,该物体温度最高,最高温度是62℃.
已知某物体的运动方程是s(t)=-t2+20t+5(其中s的单位是米,t的单位是秒),则物体在t=2秒时的速度为______米/秒.
正确答案
∵质点的运动方程为s(t)=-t2+20t+5
∴s′(t)=-2t+20
∴该质点在t=2秒的瞬时速度为-2×2+20=16米/秒.
故答案为:16.
已知点P在曲线y=x3-x+
上移动,若经过点P的曲线的切线的倾斜角为α,则α的取值范围是______.
正确答案
∵y=x3-x+
,
∴y'=x2-1
∴tanα=y'=x2-1≥-1
又∵α∈[0,π),
∴α∈[0,)∪[
,π)
故答案为:[0,)∪[
,π).
曲线y=x3+ax+1的一条切线方程为y=2x+1,则实数a=________.
正确答案
2
由题知y′=3x2+a,设切点为(x0,x03+ax0+1),则切线方程为y-(x03+ax0+1)=(3x02+a)(x-x0),即y=(3x02+a)x+(-2x03+1).又切线方程为y=2x+1,所以,解得
.
已知.
若曲线在
处的切线与直线
平行,求a的值;
当时,求
的单调区间.
正确答案
(1);(2)
单调递增区间为
,
;单调递减区间为
试题分析:(1)先求导,由直线方程可知此直线斜率为2,则曲线在
处的切线的斜率也为2.由导数的几何意义可知
。即可得
的值。(2)先求导,再令导数大于0得增区间,令导数小于0得减区间。
解:(1) 由题意得时
∴
∴ 6分
(2) ∵,∴
∴,令
,得
令,得
∴单调递增区间为
,
单调递减区间为
13分
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