- 利用导数研究函数的单调性
- 共252题
21.已知函数f(x)=lnx-ax2一a+2.(a∈R,a为常数)
(I)讨论函数f(x)的单凋性;
(II)若存在x0∈(0,1],使得对任意的a∈(-2,0],不等式mea+f(x0)>0(其中e为自然对数的底数)都成立,求实数m的取值范围.
正确答案
(1)函数在区间
上单调递增,在区间
上单调递减;
(2)实数的
取值范围是
.
解析
试题分析:本题属于函数的应用中相对较难的问题,解题思路一般,但是运算还是有一定的难度,具体解析如下:
解:(Ⅰ)函数的定义域为
,
,
当时,
,所以函数
在区间
上单调递增;
当时,由
且
解得
,
所以函数在区间
上单调递增,在区间
上单调递减.
(II)由(1)知道当时,函数
在区间
上单调递增,
所以时,函数
的最大值是
,
对任意的,都存在
,
不等式
都成立,
等价于对任意的,不等式
都成立,
即对任意的,不等式
都成立,
不等式可化为
,
记,则
,
所以的最大值是
,
所以实数的
取值范围是
.
考查方向
解题思路
本题考查函数的性质,运用导数进行求解,解题步骤如下:
1、根据题意,对函数求导,然后对参数a进行讨论;
2、在参数a的范围内进行不等式的求解;
3、第二问,在参数a的范围内讨论的单调性;
4、分离参数,构造新的函数,求出值域,进而得到参数的取值范围。
易错点
1、导数的运算出错;
2、求解函数的值域时出错;
3、对参数a进行讨论时考虑不全。
知识点
21.已知函数的图像在
处的切线方程为
.
(1)求s,t的值;
(2)若,求函数
的单调区间;
(3)若正项数列满足
,
,证明:数列
是递减数列.
正确答案
见解析
解析
试题分析:本题属于导数应用中的基本问题,题目的难度是逐渐由易到难,(1)直接按照步骤来求;(2)要注意对参数的讨论.
(1)由题意得,
,
则 ,
解得 ,
(2)由题意得
∴
①当时,令
,解得
或
,所以
在
和
上单调递增;
令,解得
,所以
在
上单调递减;
②当时,
,则
在
上单调递增;
③当时,令
,解得
或
,所以
在
和
上单调递增;
令,解得
,所以
在
上单调递减;
综上:当时,
的单调递增区间
和
,单调递减区间是
;
当时,
的单调递增区间是
;
当时,
的单调递增区间
和
,单调递减区间是
.
(3)∵ 正项数列满足
,
,
∴
数列是递减数列
令,
∵
∴ 是
上的增函数,
∴ ,即
,
故,
∴是递减数列.
考查方向
解题思路
本题考查导数的性质,解题步骤如下:1、求导,然后解导数不等式,求单调区间。2、对参数分类讨论求得零点个数。
易错点
第二问中的易丢对a的分类讨论。
知识点
12.已知函数,若
存在唯一的零点
,则
的取值
范围是( )
正确答案
解析
在
上要恒成立,所以
,故选D。
考查方向
解题思路
根据函数的导函数恒大于等于零最后转化为求函数的最值问题。
易错点
1、不能通过函数的导函数来解决问题。
知识点
21.已知函数.
(Ⅰ)讨论函数的单调性;
(Ⅱ)若对任意不相等的,恒有
成立,求非负实数
的取值范围.
正确答案
见解析
解析
(Ⅰ)
(Ⅱ)
不妨设,又
,
恒成立,等价于
恒成立,即就是
恒成立
令,则
为单调递增函数
即就是恒成立
令
考查方向
解题思路
求出函数的定义域,求导函数,判断单调区间,构造恰当的函数,结合不等式关系,求出参数的取值范围。
易错点
求导错误、对参数的分类讨论
知识点
21.设函数在点
处的切线方程为
.(自然对数的底数
(Ⅰ)求值,并求
的单调区间;
(Ⅱ)证明:当时,
.
正确答案
(Ⅰ),
在
单调递减,在
单调递增
(Ⅱ)略
解析
(Ⅰ),
由已知,,
,故
,
,
,当
时,
,当
时,
,
故在
单调递减,在
单调递增;……(6分)
(Ⅱ)方法1:不等式,即
,
设,
,
时,
,
时,
,
所以在
递增,在
递减,
当时,
有最大值
,
因此当时,
.
方法2:设,
在
单调递减,在
单调递增,
因为,
,
,
所以在
只有一个零点
,且
,
,
当时,
,当
时,
,
在
单调递减,在
单调递增,
当时,
,
因此当时,
.
考查方向
解题思路
第一问直接求导得到在x=0时斜率为-1得到一个方程,函数图像过点(0,-1)得到第二个方程,解出a,b;
第二问直接变形后作商得到,然后对左边函数进行求导即得
易错点
在第二问采用作差来比较大小,求导后得到的函数无法求出零点,不能联系第一问求二阶导数,导致无法计算。
知识点
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