- 导数及其应用
- 共6208题
(本小题满分12分)已知f(x)=ex-ax-1.
(1)求f(x)的单调增区间;
(2)若f(x)在定义域R内单调递增,求a的取值范围;
(3)是否存在a,使f(x)在(-∞,0]上单调递减,在[0,+∞)上单调递增?若存在,求出a的值;若不存在,说明理由.
正确答案
解 : f′(x)= e x-a.
(1)若a≤0,f′(x)= ex-a≥0恒成立,即f(x)在R上递增.
若a>0, ex-a≥0,∴ex≥a,x≥lna.
∴f(x)的递增区间为(lna,+∞).
(2)∵f(x)在R内单调递增,∴f′(x)≥0在R上恒成立.
∴ex-a≥0,即a≤ex在R上恒成立.
∴a≤(ex)min,又∵ex>0,∴a≤0.
(3)由题意知ex-a≤0在(-∞,0]上恒成立.
∴a≥ex在(-∞,0]上恒成立.
∵ex在(-∞,0]上为增函数.
∴x=0时,ex最大为1.∴a≥1.
同理可知ex-a≥0在[0,+∞)上恒成立.
∴a≤ex在[0,+∞)上恒成立.
∴a≤1,∴a=1.
略
(本小题满分12分)
已知函数,
且
为奇函数.
(1)求的值.
(2)求函数的单调区间
正确答案
(1) ,
(2) 当b<0时,的增区间是
和
;减区间是
;当b>0时,
的增区间是
.
略
(本小题共13分)
已知函数。
(Ⅰ)求的单调区间;
(Ⅱ)若对于任意的,都有
≤
,求
的取值范围。
正确答案
(Ⅰ),令
,当
时,
的情况如下:
所以,的单调递增区间是
和
:单调递减区间是
,当
时,
与
的情况如下
:
所以,的单调递减区间是
和
:单调递减区间是
。
(Ⅱ)当时,因为
,所以不会有
当
时,由(Ⅰ)知
在
上的最大值是
所以
等价于
, 解得
故当
时,
的取值范围是[
,0]。
略
(本小题满分14分)、
已知函数.
(Ⅰ)求证:存在定点,使得函数
图象上任意一点
关于
点对称的点
也在函数
的图象上,并求出点
的坐标;
(Ⅱ)定义,其中
且
,求
;
(Ⅲ)对于(Ⅱ)中的,求证:对于任意
都有
.
正确答案
.解:(Ⅰ)显然函数定义域为(0,1). 设点M的坐标为(a, b),
则由
对于恒成立,于是
解得
所以存在定点,使得函数f(x)的图象上任意一点P关于M点对称的点Q也在函数f(x)的图象上. 4分
(Ⅱ)由(Ⅰ)得
∵ ……①
∴ ②
①+②,得,∴
,故
8分
(Ⅲ)当时,由(Ⅱ)知
,
于是等价于
0分
令,则
,
∴当时,
,即函数
在
上单调递增,又g(0)=0.
于是,当时,恒有
,即
恒成立. …12分
故当时,有
成立,取
,
则有成立. 14分
略
(本小题满分14分)已知函数.
(Ⅰ)当时,求曲线
在
处的切线方程;
(Ⅱ)求函数在区间
上的最小值;
(Ⅲ)若关于的方程在区间
内有两个不相等的实数根,求实数a的取值范围.
正确答案
解:(Ⅰ) ∵,∴
,
,
∴所求的切线方程为. ………………………………………………3分
(Ⅱ).
由得
.
①当,即
时,
,
在
上为增函数,
;
②当,即
时,在
上
,
为减函数,在
上
,
为增函数,
;
③当,即
时,
,
在
上为减函数,
.
…………………………8分
综上所述,. ……………………………9分
(Ⅲ)∵,方程:
在
上有两个不相等的实数根,
等价于方程: 在
上有两个不相等的实数根.
令,则
,
令,得
(舍去),
,因此
在
内是减函数,在
内是增函数,因此,方程
在
内有两个不相等的实数根,只需方程:
在
和
内各有一个实根,
于是,解得
,
∴a的取值范围是. …………………………14分
略
设函数,若
,则
=" " ;
正确答案
3
略
已知函数.
(Ⅰ)求的单调区间;
(Ⅱ)设,若对任意
,均存在
,使得
,求
的取值范围。
正确答案
解:(Ⅰ).
①当时,由于
,故
,
所以,的单调递增区间为
②当时,由
,得
.
在区间上,
,在区间
上
,
所以,函数的单调递增区间为
,单调递减区间为
.
(Ⅱ)由已知,转化为.
由(Ⅱ)知,当时,
在
上单调递增,值域为
,故不符合题意.
(或者举出反例:存在,故不符合题意.)
当时,
在
上单调递增,在
上单调递减,
故的
极大值即为最大值,
,
所以,
解得.
略
已知函数,在定义域内有且只有一个零点,存在
, 使得不等式
成立. 若
,
是数列
的前
项和.
(I)求数列的通项公式;
(II)设各项均不为零的数列中,所有满足
的正整数
的个数称为这个数列
的变号数,令
(n为正整数),求数列
的变号数;
(Ⅲ)设(
且
),使不等式
恒成立,求正整数
的最大值
正确答案
解:(I)∵在定义域内有且只有一个零点
……1分
当=0时,函数
在
上递增 故不存在
,
使得不等式成立 …… 2分
综上,得 …….3分
…………4分
(II)解法一:由题设
时,
时,数列
递增
由 可知
即时,有且只有1个变号数; 又
即 ∴此处变号数有2个
综上得数列共有3个变号数,即变号数为3 ……9分
解法二:由题设
当时,令
又时也有
综上得数列共有3个变号数,即变号数为3 …………9分
(Ⅲ)且
时,
可转化为 .
设,
则当且
,
.
所以,即当
增大时,
也增大.
要使不等式对于任意的
恒成立,
只需即可.因为
,
所以. 即
所以,正整数的最大值为5. ……………13分
略
设函数(
),其中
.
(1)当时,讨论函数
的单调性;
(2)若函数仅在
处有极值,求
的取值范围;
(3)若对于任意的,不等式
在
上恒成立,求
的取值范围.
正确答案
解:(1)=
,
当时
=
令=0,解得
.
当x变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下表:
所以内是增函数,
内是减函数……….4分
,显然
不是方程
的根,为使
仅在处有极值,必须有
恒成立,即有
,解得
,
这时是唯一极值。因此,满足条件的a的取值范围是
.………….8分
(3)由条件 可知
,从而
恒成立.
当时,
。
因此函数在
上的最大值是
与
两者中的最大者。
为使对任意的,不等式
在
上恒成立,
当且仅当,即
,
所以,因此满足条件的
的取值范围是
.……………….12分
略
(本题13分)
已知函数.
(1)当时,求
的单调区间;
(2)若在
单调增加,在
单调减少,证明:
<6.
正确答案
解:(1)当时,
,故
当 当
从而单调减少.----(6分)
(2)
由条件得:
从而
因为
所以
将右边展开,与左边比较系数得,
故
又
由此可得于是
--------------------(13分)
略
(本小题满分12分)
已知函数
(I)求证:函数上单调递增;
(II)若方程有三个不同的实根,求t的值;
(III)对的取值范围。
正确答案
解:(I) …………2分
由于
故函数上单调递增。 …………4分
(II)令 …………5分
的变化情况表如下:
因为方程有三个不同的实根,
有三个根,
又因为当,
所以 …………8分
(III)由(II)可知上单调递减,在区间[0,1]上单调递增。
记(当x=1时取等号)
所以递增
于是 ………………11分
(文科)(第(1)小题6分,第(2)小题6分)
(1), …………2分
由得
,
. …………3分
的变化情况表如下:
的增区间为:
、
,减区间为:
. …………6分
(2)由(1)可知,只有、
处切线都恰好与
轴垂直,
∴,
,
,
. …………8分
由曲线在区间
上与
轴相交,可得:
, …………9分
∵ ∴
. …………10分
解得,
∴实数的取值范围是
. …………12分
略
酒杯的形状为倒立的圆锥,杯深8cm,上口宽6cm,水以20的流量倒入杯中,当水深为4cm时,则水面升高的瞬时变化率是 .
正确答案
略
已知,过点(1,m)(
)可作曲线
的三条切线,则m的取值范围是___.
正确答案
略
(本小题满分12分)
已知函数f(x)=a-x-lnx(a∈R).
(Ⅰ)求函数f(x)的单调区间;
(Ⅱ)当a=1时,证明:(x-1)(lnx-f(x))≥0.
正确答案
解:(Ⅰ)函数的定义域为
,
令,
(1)当时,
,此时
,故
在
上为减函数;
(2)当时,方程
有
两根
且
,此时当
时,
,当
时
,故
在
为减函数,在
为增函数;
所以当时,函数
的递减区间为
,当
时,函数
的递增区间为
,递减区间为
。┈┈┈┈┈6分
(Ⅱ)当时,
,
,
由(Ⅰ)知在
为减函数,在
为增函数,所以
为
的最小值,即
,所以
,故当
时,
,
∴,
当时,
,
令,则
,所以
在
为增函数,可得出
,又因
,
∴
,故当
时,
,
综上所述,当时,
。┈┈┈┈┈12分
略
已知函数.
(1)当时,求函数
的单调递增区间;
(2)是否存在,使得对任意的
,
都有
,若存在,求
的范围;若不存在,请说明理由.
正确答案
解:(1)
. ………..2分
若时,则
,
此时都有
,[
有
.
的单调递增区间为
和
. ………….4分
ii)若,则
,
的单调递增区间为
. …………6分
(2)当时,
且
,
当
时,都有
.
此时,
在
上单
调递减
.………..9分…..
又在
上单调递减.
. ………11分
由已知
解得又
.
. ………….13分
综上所述,存在使对任意
,都有
成立.
………………14分
略
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