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题型:简答题
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简答题 · 13 分

设L为曲线C:在点(1,0)处的切线。

(1)求L的方程;

(2)证明:除切点(1,0)之外,曲线C在直线L的下方。

正确答案

见解析

解析

(1)设,则.

所以f′(1)=1.

所以L的方程为y=x-1.

(2)令g(x)=x-1-f(x),则除切点之外,曲线C在直线L的下方等价于g(x)>0(x>0,x≠1)。

g(x)满足g(1)=0,且g′(x)=1-f′(x)=.

当0<x<1时,x2-1<0,ln x<0,所以g′(x)<0,故g(x)单调递减;

当x>1时,x2-1>0,ln x>0,所以g′(x)>0,故g(x)单调递增。

所以,g(x)>g(1)=0(x>0,x≠1)。

所以除切点之外,曲线C在直线L的下方。

知识点

导数的几何意义导数的运算
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题型:填空题
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填空题 · 5 分

设a+b=2,b>0,则当a=__________时,取得最小值。

正确答案

-2

解析

因为a+b=2,所以

1=

当a>0时,

当a<0时,,当且仅当b=2|a|时等号成立。

因为b>0,所以原式取最小值时b=-2a.

又a+b=2,所以a=-2时,原式取得最小值。

知识点

导数的几何意义导数的运算利用基本不等式求最值
1
题型: 单选题
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单选题 · 5 分

已知函数 ,且(    )

A

B

C

D

正确答案

C

解析

 解得 ,所以 ,由 得 ,即,故选C

知识点

函数单调性的性质导数的运算
1
题型: 单选题
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单选题 · 5 分

设函数

 ,记  则                                                (     )

A

B

C

D

正确答案

B

解析

 ,

=

 ,故选B

知识点

导数的运算
1
题型:简答题
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简答题 · 15 分

已知,函数

(1)求曲线在点处的切线方程;

(2)当时,求的最大值。

正确答案

(1)(2)

解析

(1)由已知得:,且,所以所求切线方程为:,即为:

(2)由已知得到:,其中,当时,

(1)当时,,所以上递减,所以,因为

(2)当,即时,恒成立,所以上递增,所以,因为

(3)当,即时,

   ,且,即

所以,且

所以

所以

,所以

(ⅰ)当时,,所以时,递增,时,递减,所以,因为

,又因为,所以,所以,所以

(ⅱ)当时,,所以,因为,此时,当时,是大于零还是小于零不确定,所以

1当时,,所以,所以此时

2当时,,所以,所以此时

综上所述:

知识点

函数的值域导数的几何意义导数的运算
1
题型:简答题
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简答题 · 13 分

设函数fn(x)=(x∈R,n∈N*),证明:

(1)对每个n∈N*,存在唯一的xn,满足fn(xn)=0;

(2)对任意p∈N*,由(1)中xn构成的数列{xn}满足0<xn-xn+p<.

正确答案

见解析

解析

(1)对每个n∈N*,当x>0时,f′n(x)=>0,故fn(x)在(0,+∞)内单调递增。

由于f1(1)=0,当n≥2时,fn(1)=>0,故fn(1)≥0.

·

所以存在唯一的xn,满足fn(xn)=0.

(2)当x>0时,fn+1(x)=fn(x)+>fn(x),故fn+1(xn)>fn(xn)=fn+1(xn+1)=0.

由fn+1(x)在(0,+∞)内单调递增知,xn+1<xn,故{xn}为单调递减数列,

从而对任意n,p∈N*,xn+p<xn.

对任意p∈N*

由于fn(xn)=,①

fn+p(xn+p)=.②

①式减去②式并移项,利用0<xn+p<xn≤1,

得xn-xn+p

.

因此,对任意p∈N*,都有0<xn-xn+p.

知识点

函数零点的判断和求解导数的运算数列与不等式的综合
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题型:简答题
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简答题 · 14 分

已知函数f(x)=x2ln x.

(1)求函数f(x)的单调区间;

(2)证明:对任意的t>0,存在唯一的s,使t=f(s);

(3)设(2)中所确定的s关于t的函数为s=g(t),证明:当t>e2时,有.

正确答案

见解析

解析

(1)函数f(x)的定义域为(0,+∞)。

f′(x)=2xln x+x=x(2ln x+1),令f′(x)=0,得.

当x变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下表:

所以函数f(x)的单调递减区间是,单调递增区间是.

(2)证明:当0<x≤1时,f(x)≤0.

设t>0,令h(x)=f(x)-t,x∈[1,+∞)。

由(1)知,h(x)在区间(1,+∞)内单调递增。

h(1)=-t<0,h(et)=e2tln et-t=t(e2t-1)>0.

故存在唯一的s∈(1,+∞),使得t=f(s)成立。

(3)证明:因为s=g(t),由(2)知,t=f(s),且s>1,从而

其中u=ln s.

要使成立,只需.

当t>e2时,若s=g(t)≤e,则由f(s)的单调性,有t=f(s)≤f(e)=e2,矛盾。

所以s>e,即u>1,从而ln u>0成立。

另一方面,令F(u)=,u>1.F′(u)=,令F′(u)=0,得u=2.

当1<u<2时,F′(u)>0;当u>2时,F′(u)<0.

故对u>1,F(u)≤F(2)<0.

因此成立。

综上,当t>e2时,有.

知识点

导数的几何意义导数的运算
1
题型:简答题
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简答题 · 14 分

已知a是给定的实常数,

设函数的一个极大值点.

(1)求b的取值范围;

(2)设的3个极值点,问是否存在实数b,可找到,使得的某种排列(其中)依次成等差数列?若存在,示所有的b及相应的若不存在,说明理由.

正确答案

见解析

解析

(1)解:

于是可设的两实根,且

1)当时,则不是的极值点,此时不合题意

2)当时,由于的极大值点,

  即

所以

所以的取值范围是(-∞,

(2)解:由(Ⅰ)可知,假设存了满足题意,则

1)当时,则

于是

此时

2)当时,则

①若

于是

于是

此时

②若

于是

于是

此时

综上所述,存在满足题意

知识点

导数的几何意义导数的运算等差数列的性质及应用
1
题型:简答题
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简答题 · 15 分

已知函数

(1) 若上的最大值和最小值分别记为,求

(2) 设恒成立,求的取值范围.

正确答案

(1)(2)

解析

(1)∵ ,

,由于

(ⅰ)当 时,有 ,故

此时,f(x)在上是增函数,因此 , ,

(ⅱ)当时,若x∈(a,1),,在(a,1)上是增函数;若x∈(-1,a),,在(-1,a)上是减函数,

 ,

由于 ,因此

 时,

 时,

(ⅲ)当时,有,故

此时 在上是减函数,

因此

综上,

(2)令,则

因为[f(x)+b]2≤4对x∈[-1,1]恒成立,

对x∈[-1,1]恒成立,

所以由(1)知,

(ⅰ)当时,上是增函数, 在上的最大值是,最小值,则矛盾;

(ⅱ)当 时,上的最小值是,最大值是,所以,从而

 且

,则,∴ 在 上是增函数,

因此

(ⅲ)当 时,上的最小值是,最大值是,所以由,解得

(ⅳ)当时,上的最大值是,最小值是

所以由,解得3a+b=0。

综上, 的取值范围是.

知识点

导数的运算
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题型: 单选题
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单选题 · 5 分

已知为自然对数的底数,设函数,则

A时,处取得极小值

B时,处取得极大值

C时,处取得极小值

D时,处取得极大值

正确答案

C

解析

时,,且,所以当时,,函数递增;当时,,函数递减;所以当时函数取得极小值;所以选C

知识点

导数的几何意义导数的运算
1
题型:填空题
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填空题 · 5 分

的二项展开式中,常数项为______。

正确答案

20

解析

知识点

导数的运算
1
题型: 单选题
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单选题 · 5 分

已知为R上的可导函数,且均有,则有                                    (    )

A

B

C

D

正确答案

D

解析

略。

知识点

导数的运算
1
题型:简答题
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简答题 · 14 分

已知函数

(1)求函数的单调区间;

(2)如果关于x的方程有实数根,求实数的取值集合;

(3)是否存在正数,使得关于x的方程有两个不相等的实数根?如果存在,求满足的条件;如果不存在,说明理由.

正确答案

见解析。

解析

(1)函数的定义域是

求导得

,由

因此 是函数的增区间;

(-1,0)和(0,3)是函数的减区间

(2)因为

所以实数m的取值范围就是函数的值域

∴当x=2时取得最大值,且

又当x无限趋近于0时,无限趋近于无限趋近于0,

进而有无限趋近于-∞.因此函数的值域是 ,即实数m的取值范围是

(3)结论:这样的正数k不存在。

下面采用反证法来证明:假设存在正数k,使得关于x的方程

有两个不相等的实数根,则

根据对数函数定义域知都是正数。

又由(1)可知,当时,

==

再由k>0,可得

由于 不妨设

由①和②可得

利用比例性质得 

由于上的恒正增函数,且

上的恒正减函数,且

,这与(*)式矛盾。

因此满足条件的正数k不存在

知识点

函数单调性的性质函数零点的判断和求解导数的几何意义导数的运算
1
题型:简答题
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简答题 · 14 分

已知函数为常数,是自然对数的底数),曲线 在点处的切线与轴平行。

(1)求的值;

(2)求的单调区间;

(3)设,其中的导函数,证明:对任意

正确答案

见解析。

解析

(1),依题意,为所求.

(2)此时

,所以单减,又

所以,当时,单增;

当   时,单减.

所以,增区间为(0,1);

减区间为(1,.

(3),先研究,再研究.

① 记,令,得

时,单增;

时,单减 。

所以,,即.

② 记,所以,单减,

所以,,即

综①、②知,.

知识点

导数的运算
1
题型:简答题
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简答题 · 12 分

21.已知函数.

(1)当时,求函数的单调区间;

(2)若函数有两个极值点,且,求证:;

(3)设,对于任意时,总存在,使成立,求实数的取值范围.

正确答案

解析

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知识点

导数的运算
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