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题型:简答题
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简答题 · 12 分

21. 已知函数

(Ⅰ)当时,求函数的单调区间及极值;

(Ⅱ)若关于的不等式恒成立,求整数的最小值.

正确答案

(1).所以的单调递增区间为.

.所以的单调递增区间为.所以函数,无极小值     ;(2)2。

解析

试题分析:本题属于函数与导数的问题,(1)对函数求导,求出单调区间和极值(2)分离参数法,构造函数转化为求函数的最值.

(Ⅰ)解: ,所以.

;                                                                        由.所以的单调递增区间为.

.所以的单调递增区间为.                       所以函数,无极小值

法一(Ⅱ)令.

所以.                                  当时,因为,所以所以上是递增函数,

又因为.

所以关于的不等式不能恒成立.                                       当时, .

,所以当时, ;当时, .

因此函数是增函数,在是减函数.                      故函数的最大值为.

,因为.

又因为上是减函数,所以当时, .

所以整数的最小值为2.                                                                         法二(Ⅱ)由恒成立知恒成立     ……7分

,则               令,因为,则为增函数

故存在,使,即                                    当时,为增函数

时,为减函数                                                      所以,而,所以

所以整数的最小值为2.

考查方向

本题考查了函数与导数的问题.

解题思路

本题考查函数与导数的问题,解题步骤如下:

对函数求导,求出单调区间和极值。

分离参数法,构造函数转化为求函数的最值。

易错点

不会把求参数的问题转化为求函数的最值来解答。

知识点

利用导数研究函数的单调性利用导数证明不等式
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题型: 单选题
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单选题 · 5 分

7.设曲线)上任一点处切线斜率为则函数的部分图象可以为(   )

A

B

C

D

正确答案

D

解析

先计算出g(x)并可知是偶函数,也是偶函数,可以排除A,B,而当x=0时函数值为0可以知道选D答案。

考查方向

函数的图像和性质。

解题思路

先计算出g(x)并可知是偶函数,然后再来根据相乘之后去找到相应的函数的图像。

易错点

弄不清楚函数的奇偶性及图像的特征。

知识点

导数的几何意义利用导数研究函数的单调性利用导数求函数的极值
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题型:简答题
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简答题 · 15 分

22.(本题满分15分)设函数.

(1)当时,求函数在[-1,1]上的最小值g(a)的表达式;

(2)已知函数在[-1,1]上存在零点,0≤b-2a≤1,求b的取值范围.

正确答案

(1) ;(2)

解析

试题分析:(1)利用函数解析式求出二次函数的对称轴,分类讨论求出函数的最小值;(2)设出方程的解,转化为函数求出b的取值范围。

(1)当时,,对称轴为

当a≤﹣2时,函数f(x)在[﹣1,1]上递减,则

当﹣2<a≤2时,即有,则

当a>2时,函数f(x)在[﹣1,1]上递增,则

综上可得,

(2)设s,t是方程的解,且﹣1≤t≤1,则

由于0≤b-2a≤1,

由此

当0≤t≤1时,

,由

,所以

当﹣1≤t<0时,

,所以

故b的取值范围是

考查方向

本题考查二次函数在闭区间上的最值的求法,同时考查二次方程和函数的零点的关系,以及韦达定理的运用,考查不等式的性质和分式函数的最值的求法,属于中等题.

解题思路

(1)求出二次函数的对称轴方程,讨论对称轴和区间[﹣1,1]的关系,运用函数的单调性即可得到最小值;

(2)设s,t是方程的解,且﹣1≤t≤1,运用韦达定理和已知条件,得到s的不等式,讨论t的范围,得到st的范围,由分式函数的值域,即可得到所求b的范围.

易错点

根据二次函数的对称轴求函数在闭区间上的单调性,基本不等式求最值时灵活变形.

知识点

函数零点的判断和求解利用导数研究函数的单调性
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题型:简答题
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简答题 · 14 分

已知函数f(x)=-2lnxx2-2axa2,其中a>0.

27.设g(x)为f(x)的导函数,讨论g(x)的单调性;

28.证明:存在a∈(0,1),使得f(x)≥g(x).

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

x∈(0,1)时,g'(x)<0,g(x)单调递减

x∈(1,+∞)时,g'(x)>),g(x)单调递增;

解析

由已知,函数f(x)的定义域为(0,+∞)

g(x)=f '(x)=2(x-1-lnxa)

所以g'(x)=2-

x∈(0,1)时,g'(x)<0,g(x)单调递减

x∈(1,+∞)时,g'(x)>),g(x)单调递增

考查方向

本题主要考查导数的运算、导数在研究函数中的应用、函数的零点等基础知识,意在考查考生推理论证能力、运算求解能力、创新意识,考查函数与方程、数形结合、化归与转化等数学思想。

解题思路

1.第(1)问直接利用单调区间的求法求解即可;

易错点

第(1)问注意不到定义域导致出错;

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

证明详见解析

解析

f '(x)=2(x-1-lnxa)=0,解得ax-1-lnx

Φ(x)=-2xlnxx2-2x(x-1-lnx)+(x-1-lnx)2=(1+lnx)2-2xlnx

Φ(1)=1>0,Φ(e)=2(2-e)<0

于是存在x0∈(1,e),使得Φ(x0)=0

a0x0-1-lnx0u(x0),其中u(x)=x-1-lnx(x≥1)

u'(x)=1-≥0知,函数u(x)在区间(1,+∞)上单调递增

故0=u(1)<a0u(x0)<u(e)=e-2<1

a0∈(0,1)

aa0时,有f '(x0)=0,f(x0)=Φ(x0)=0

再由(I)知,f '(x)在区间(1,+∞)上单调递增

x∈(1,x0)时,f '(x)<0,从而f(x)>f(x0)=0

x∈(x0,+∞)时,f '(x)>0,从而f(x)>f(x0)=0

又当x∈(0,1]时,f(x)=(xa0)2-2xlnx0

x∈(0,+∞)时,f(x)≥0

综上所述,存在a∈(0,1),使得f(x)≥0恒成立,且f(x)=0在区间(1,+∞)内有唯一解.

考查方向

本题主要考查导数的运算、导数在研究函数中的应用、函数的零点等基础知识,意在考查考生推理论证能力、运算求解能力、创新意识,考查函数与方程、数形结合、化归与转化等数学思想。

解题思路

.第(2)问先构造函数Φ(x)=-2xlnxx2-2x(x-1-lnx)+(x-1-lnx)2=(1+lnx)2-2xlnx,后得到函数u(x)=x-1-lnx(x≥1),然后即可证明结论。

易错点

第(2)问根本不知道该如何构造函数导致没有思路。

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题型:简答题
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简答题 · 12 分

已知函数)在x=处取得极值.

(本小题满分12分,(Ⅰ)小问4分,(Ⅱ)小问8分)

22.确定的值,

23.若,讨论的单调性.

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

解析

试题分析:先求出函数的导函数,由已知有可得关于的一个一元方程,解之即得的值,

试题解析: (1)对求导得

因为处取得极值,所以

,解得.

考查方向

本题考查极值,,属于中档题.

解题思路

本题考查函数导数的概念和运算,导数与函数极值之间的关系,利用函数的极值点必是导数为零的点,本题属于中档题.

易错点

极值的几何意义

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

 内为减函数,内为增函数..

解析

试题分析:由(Ⅰ)的结果可得函数

,利用积的求导法则可求出

解得.从而分别讨论的符号即可得到函数的单调性.

(2)由(1)得,,

,解得.

时,,故为减函数,

时,,故为增函数,

时,,故为减函数,

时,,故为增函数,

综上知 内为减函数,内为增函数.

考查方向

本题考查导数的运用:求单调区间,考查分类讨论的思想方法,以及函数和方程的转化思想,属于中档题.

解题思路

本题考查函数导数的概念和运算,运用导数研究函数的单调性,使导函数大于零的x的区间函数必增,小于零的区间函数必减进行求解,本题属于中档题.

易错点

注意求导的准确性及使导函数大于零或小于零的x的区间的确定.

下一知识点 : 利用导数求函数的极值
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