- 利用导数研究函数的单调性
- 共252题
14.设函数的图象上存在两点
,使得
是以
为直角顶点的直角三角形(其中
为坐标原点),且斜边的中点恰好在
轴上,则实数
的取值范围是________.
正确答案
解析
根据条件知P, Q的横坐标互为相反数,不妨设P(-t, t3+t2), B(t, f(t)(t>0)
若t<e,则f(t)=-t3+t2,
由∠POQ是直角得=0,即-t2+( t3+t2)(-t3+t2)=0,
即t4-t2+1=0.此时无解;
若t≥1,则f(t)=alnx,.由于PQ的中点在y轴上,且∠POQ是直角,
所以Q点不可能在x轴上,即t≠1.
同理=0, 即-t2+( t3+t2)·alnx=0,
整理后得 实数a的取值范围是
考查方向
解题思路
利用垂直的条件即数量积为0是本题破题的关键,同时对变量进行分类讨论,转化为求函数的值域问题。
易错点
1、是以
为直角顶点的直角三角形这个条件如何准确地转化。
2、分类讨论的标准,如何不重复、不遗漏。
知识点
12.已知定义在实数集上的函数
满足
,且
的导数
在
上恒有
,则不等式
的解集为( )
正确答案
解析
构造函数,则
,又因为
的导数
在
上恒有
,所以
恒成立,所以
是
上的减函数.又因为
,所以当x>2时,
,即不等式
的解集为
,故应选
.
考查方向
解题思路
构造函数再利用已知条件即可解出。
易错点
不会构造函数求解。
知识点
20. 设函数.
(I)当时,求函数
的极值;
(II)当时,讨论函数
的单调性.
正确答案
(1)f(x)极大值=f(1)=2,f(x)极小值=f=+ln 2;(2当a>2时,f(x)在和(1,+∞)单调递减,在上单调递增;
当1<a<2时,f(x)在(0,1)和单调递减,在上单调递增.)
解析
试题分析:本题属于导数与函数的基本问题,题目的难度是逐渐由易到难,直接按照步骤来求
(1)函数的定义域为(0,+∞).
当a=3时,f(x)=-x2+3x-ln x,f′(x)==-,
当<x<1时,f′(x)>0,f(x)单调递增;当0<x<及x>1时,f′(x)<0,f(x)单调递减.
所以f(x)极大值=f(1)=2,f(x)极小值=f=+ln 2
(2) f′(x)=(1-a)x+a-==,
当=1,即a=2时,f′(x)=-≤0,f(x)在定义域上是减函数;
当0<<1,即a>2时,令f′(x)<0,得0<x<或x>1;令f′(x)>0,得<x<1
当>1,即1<a<2时,由f′(x)>0,得1<x<;由f′(x)<0,得0<x<1或x>,
综上,当a=2时,f(x)在(0,+∞)上是减函数;
当a>2时,f(x)在和(1,+∞)单调递减,在上单调递增;
当1<a<2时,f(x)在(0,1)和单调递减,在上单调递增.
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,算极值。
2、求导,解不等式化,注意分类讨论
易错点
第一问中的导数的计算错误,、第二问中的易丢对a的分类讨论。
知识点
19.已知函数在
处的切线方程为
.
(1)求的值;
(2)若对任意的,都有
成立,求
的取值范围;
(3)若函数的两个零点为
,试判断
的正负,并说明理由.
正确答案
(1)
(2)
(3).
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(3)涉及恒成立问题,转化成求函数的最值,这种思路是一般解法,往往要利用“分离参数法”.涉及对数函数,要特别注意函数的定义域.
(1)由题意得,因函数在
处的切线方程为
,
所以,得
.
(2)由(1)知对任意
都成立,
所以,即
对任意
都成立,从而
.
又不等式整理可得,令
,
所以,得
,
当时,
,函数
在
上单调递增,
同理,函数在
上单调递减,所以
,
综上所述,实数的取值范围是
.
(3)结论是.
证明:由题意知函数,所以
,
易得函数在
单调递增,在
上单调递减,所以只需证明
即可.
因为是函数
的两个零点,所以
,相减得
,
不妨令,则
,则
,所以
,
,
即证,即证
,
因为,所以
在
上单调递增,所以
,
综上所述,函数总满足
成立.
考查方向
本题考查了利用导数的几何意义,利用导数求含参数的函数单调区间,分类讨论讨论点大体可以分成以下几类:
1、根据判别式讨论;
2、根据二次函数的根的大小;
3、定义域由限制时,根据定义域的隐含条件;
4、求导形式复杂时取部分特别常常只需要转化为一个二次函数来讨论;
5、多次求导求解等.
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,算极值。
2、对参数分类讨论求得单调区间。
3、涉及恒成立问题,转化成求函数的最值,利用“分离参数法”
易错点
1、第二问中恒成立问题,转化为求函数的最值,最值如何求解。
2、第三问中构造函数不正确得不到正确结论。
知识点
12.若函数满足
,当x∈[0,1]时,
.若在区间(-1,1]内,
有两个零点,则实数m的取值范围是( )
正确答案
解析
求出函数在(-1,0)的解析式,然后根据f(x)=m(x+2),使得y=f(x)与y=m(x+2)有两个交点,而直线过定点(-2,0),要求的m的范围转化为直线的斜率的取值使得两个函数的图像有2个交点,所以实数m的取值范围是0<m≤。
考查方向
解题思路
由已知条件算出对称定义域上的函数解析式,然后转化为两个函数有2个交点的问题来求解。
易错点
不会求对称的定义域上的函数的解析式。
知识点
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