- 导数的运算
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12.设函数f’(x)是奇函数f (x)(x∈R)的导函数,f(-1)=0,当x>0时,x f’(x)-f (x)<0,则使得f (x) >0成立的x的取值范围是( )
正确答案
知识点
15.下列各句中,加点的成语使用恰当的一项是( )
正确答案
解析
A项,宵衣旰食:宵:夜间;衣:穿衣;旰:天已晚。天不亮就穿起衣来,时间晚了才吃饭。形容为处理国事而辛勤地工作。此句属于对象误用,应该为“废寝忘食”;B项,连篇累牍:累:重叠、堆积;牍:古代写字用的竹筒和木板。形容篇幅过多,文辞冗长。此成语带有贬义,此句属于褒贬不当,应该该为“洋洋洒洒”; C项,路人皆知:比喻人所共知的野心。此成语用来形容“品牌”不恰当。应该为“家喻户晓”。 D项,发聋振聩:聩:耳聋。声音很大,连耳聋的人也听得见。比喻用语言文字唤醒麻木的人。此句符合语境。
考查方向
解题思路
根据语境和词义来分析。
易错点
容易望文生义。
知识点
对于函数f(x),在给定区间[a,b]内任取n+1(n≥2,n∈N*)个数x0,x1,x2,…,xn,使得
a=x0<x1<x2<…<xn-1<xn=b,记S=|f(xi+1)-f(xi)|.若存在与n及xi(i≤n,i∈N)均无关的正数A,使得S≤A恒成立,则称f(x)在区间[a,b]上具有性质V.
22.若函数f(x)=-2x+1,给定区间为[-1,1],求S的值;
23.若函数f(x)=,给定区间为[0,2],求S的最大值;
24.对于给定的实数k,求证:函数f(x)=klnx- 在区间[1,e]上具有性质V.
正确答案
(1)4;
解析
(1)解:因为函数f(x)=-2x+1在区间[-1,1]为减函数,
所以f(xi+1)<f(xi),所以|f(xi+1)-f(xi)|= f(xi)-f(xi+1).
S=|f(xi+1)-f(xi)|=[ f(x0)-f(x1)]+[ f(x1)-f(x2)]+…+[ f(xn-1)-f(xn)]
=f(x0)-f(xn)=f(-1)-f(1)=4.
考查方向
解题思路
本题考查函数恒成立问题,解题步骤如下:
1)先通过f(x)=-2x+1的单调性,直接求出|f(xi+1)-f(xi)|= f(xi)-f(xi+1)代入即可求出;
易错点
不会转化|f(xi+1)-f(xi)|,进而求出最值
正确答案
(2);
解析
(2) 解:由f′(x)==0,得x=1.
当x<1时,f′(x)>0,所以f (x)在(-∞,1)为增函数;
当x>1时,f′(x)<0,所以f (x)在(1,+∞)为减函数;
所以f (x)在x=1时取极大值.
设xm≤1<xm+1,m∈N,m≤n-1,
则S=|f(xi+1)-f(xi)
=|f(x1)-f(0)|+…+|f(xm)-f(x m-1)|+|f(xm+1)-f(x m)|+|f(xm+2)-f(x m+1)|+…+|f(2)-f(x n-1)
=[f(x1)-f(0)]+…+[f(xm)-f(x m-1)]+|f(xm+1)-f(x m)|+[f(xm+1)-f(x m+2)]+…+[f(xn-1)-f(2)]
=[f(xm)-f(0)]+|f(xm+1)-f(x m)|+[f(xm+1)-f(2)].
因为|f(xm+1)-f(x m)|≤[f(1)-f(xm)]+[f(1)-f(xm+1)],当x m=1时取等号,
所以S≤f(xm)-f(0)+f(1)-f(xm)+f(1)-f(xm+1)+f(xm+1)-f(2)
=2 f(1)-f(0)-f(2)=.
所以S的最大值为.
考查方向
解题思路
本题考查函数恒成立问题,解题步骤如下:
2)先研究f(x)=的单调性,在(-∞,1)为增函数,在(1,+∞)为减函数;转化得出[f(xm)-f(0)]+|f(xm+1)-f(x m)|+[f(xm+1)-f(2)],即S≤f(xm)-f(0)+f(1)-f(xm)+f(1)-f(xm+1)+f(xm+1)-f(2)
求出即可;
易错点
不会转化|f(xi+1)-f(xi)|,进而求出最值
正确答案
(3)对于给定的实数k,函数f(x)=klnx- 在区间[1,e]上具有性质V
解析
(3)证明:f′(x)=-x=
,x∈[1,e].
①当k≥e2时,k-x2≥0恒成立,即f′(x)≥0恒成立,所以f(x)在[1,e]上为增函数,
所以S=|f(xi+1)-f(xi)|=[ f(x1)-f(x0)]+[ f(x2)-f(x1)]+…+[ f(x n)-f(xn-1)]
=f(x n)-f(x0)=f(e)-f(1)=k+-
e2.
因此,存在正数A=k+-
e2,都有S≤A,因此f(x)在[1,e]上具有性质V.
②当k≤1时,k-x2≤0恒成立,即f′(x)≤0恒成立,所以f(x)在[1,e]上为减函数,
所以S=|f(xi+1)-f(xi)|=[ f(x0)-f(x1)]+[ f(x1)-f(x2)]+…+[ f(xn-1)-f(xn)]
=f(x0)-f(xn)= f(1)-f(e)= e2-k-
.
因此,存在正数A=e2-k-
,都有S≤A,因此f(x)在[1,e]上具有性质V
③当1<k<e2时,由f′(x)=0,得x=;当f′(x)>0,得1≤x<
;
当f′(x)<0,得<x≤e,因此f(x)在[1,
)上为增函数,在(
,e]上为减函数.
设xm≤<xm+1,m∈N,m≤n-1
则S=|f(xi+1)-f(xi)
=|f(x1)-f(x0)|+…+|f(xm)-f(x m-1)|+ |f(xm+1)-f(x m)|+ |f(xm+2)-f(x m+1)|+…+|f(xn)-f(x n-1)
=f(x1)-f(x0)+…+f(xm)-f(x m-1) + |f(xm+1)-f(x m)|+ f(xm+1)-f(x m+2) +…+f(xn-1)-f(x n)
=f(xm)-f(x0) + |f(xm+1)-f(x m)| + f(xm+1)-f(x n)
≤f(xm)-f(x0) + f(xm+1)-f(x n)+ f()-f(xm+1)+ f(
)-f(xm)
=2 f()-f(x0)-f(x n)=klnk-k-[-
+k-
e2]=klnk-2k+
+
e2.
因此,存在正数A=klnk-2k++
e2,都有S≤A,因此f(x)在[1,e]上具有性质V.
综上,对于给定的实数k,函数f(x)=klnx-x2 在区间[1,e]上具有性质V.
考查方向
解题思路
本题考查函数恒成立问题,解题步骤如下:
3)先研究函数f(x)=klnx-x2的单调性,分类讨论分别利用(1)和(2)问的方法求出即可
易错点
不会转化|f(xi+1)-f(xi)|,进而求出最值
设函数(e是自然对数的底数).
27.若,求
的单调区间;
28.若在
内无极值,求a的取值范围;
29.设,求证:
.
注:.
正确答案
见解析
解析
考查方向
解题思路
借助导函数的正负直接求出单调区间
易错点
本题易错在第二问中的信息转化:函数在
单调,第三问选错题方向
正确答案
见解析
解析
考查方向
解题思路
根据在
内无极值→
在
内单调→
在
恒正或者恒负,进而使用提参的方式得出结果
易错点
本题易错在第二问中的信息转化:函数在
单调,第三问选错题方向
正确答案
见解析
解析
考查方向
解题思路
本题解题思路
借助第二问的结论 使用数学归纳法证明结论
易错点
本题易错在第二问中的信息转化:函数在
单调,第三问选错题方向
已知函数,
(其中
).
25.如果函数和
有相同的极值点,求
的值,并直接写出函数
的单调区间;
26.令,讨论函数
在区间
上零点的个数。
正确答案
(1)或
;
当时,
的递增区间为
,
,递减区间为
当时,
的递增区间为
,递减区间为
. ;
解析
(Ⅰ),则
,
令,得
或
,而二次函数
在
处有极大值,
所以或
,解得
或
;
当时,
的递增区间为
,
,递减区间为
.
当时,
的递增区间为
,递减区间为
.
考查方向
解题思路
先求导后得到原函数的极值点后结合二次函数即可求得a的值,后面利用常用的方法求单调区间;
易错点
不理解函数和
有相同的极值点导致无法求出a的值;
正确答案
(2)当或
时,函数
有唯一零点;
当时,函数
有两不相等的零点。
解析
(Ⅱ)
令,
,
当
即
时,
无实根,故
的零点为
,满足题意,
即函数有唯一零点
;
当
即
或
时,
若,则
的实数解为
,故
在区间
上有唯一零点
;
若,则
的实数解为
,故
在区间
上有两零点,
或
;
当
即
或
时,
若,由于
,
此时在区间
上有一实数解,故
在区间
上有唯一零点;
若时,由于
,
当即
时,数形结合可知
在区间
上有唯一实数解,
故在区间
上有唯一零点;
若即
时,由于
的对称轴为
,故
,
又且
,
所以在区间
上有两个不等零点.
综上,当或
时,函数
有唯一零点;
当时,函数
有两不相等的零点。
考查方向
解题思路
按照判别式分类讨论各种情况下零点的个数。
易错点
不会确定分类的标准。
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