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题型:简答题
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简答题

已知函数

(Ⅰ)当时,求曲线处的切线方程;

(Ⅱ)设函数,求函数的单调区间;

(Ⅲ)若在上存在一点,使得成立,求的取值范围.

正确答案

(Ⅰ)曲线在点处的切线方程为;(Ⅱ)当时,

所以上单调递减,在上单调递增;②当时,函数上单调递增.(Ⅲ)所求的范围是:

试题分析:(Ⅰ)当时,求曲线处的切线方程,由导数的几何意义可得,对函数求导得,令,求出,得切线斜率,由点斜式可写出曲线处的切线方程;(Ⅱ)设函数,求函数的单调区间,求函数的单调区间,首先确定定义域,可通过单调性的定义,或求导确定单调区间,由于,含有对数函数,可通过求导来确定单调区间,对函数求导得,由此需对参数讨论,有范围判断导数的符号,从而得单调性;(Ⅲ)若在上存在一点,使得成立,既不等式有解,即在上存在一点,使得,即函数上的最小值小于零,结合(Ⅱ),分别讨论它的最小值情况,从而可求出的取值范围.

试题解析:(Ⅰ)的定义域为

时,

,切点,斜率

∴曲线在点处的切线方程为

(Ⅱ)

  

①当时,即时,在,在

所以上单调递减,在上单调递增;

②当,即时,在,所以,函数上单调递增.

(Ⅲ)在上存在一点,使得成立,即在上存在一点,使得,即函数上的最小值小于零.

由(Ⅱ)可知:①当,即时, 上单调递减,

所以的最小值为,由可得

因为,所以

②当,即时, 上单调递增,

所以最小值为,由可得

③当,即时,可得最小值为

因为,所以,

此时不存在使成立.

综上可得所求的范围是:

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简答题

已知函数

(1)如果存在零点,求的取值范围

(2)是否存在常数,使为奇函数?如果存在,求的值,如果不存在,说明理由。

正确答案

(1).(2)

试题分析:(1)函数的零点与方程的知识,通过极限的思维得到的两边的范围,(2)由于定义为R,所以根据f(0)=0,解出的值,再把代入用奇函数的定义论证.

试题解析:解:(1)令

由于

欲使有零点,

(2) 易知函数定义域为R.

如果为奇函数,则,可得

此时

,

所以,当为奇函数.

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简答题

设函数.

(1)求的单调区间及最大值;

(2)恒成立,试求实数的取值范围.

正确答案

(1)单调递增区间是,单调递减区间是;(2).

试题分析:(1)本题函数是分式型的,用公式,再令,求出函数的单调区间;(2)要恒成立,即恒成立,构造新函数,利用分类讨论,导数法,求出函数的最小值,根据恒成立,则有求出实数的取值范围.

试题解析:(1),由,解得,当时,单调递增;当时,单调递减.

所以,函数的单调递增区间是,单调递减区间是,其最大值为.   5分

(2)由恒成立,

可知恒成立,

,                 7分

①当时,

所以

因此上单调递增,

②当时,

所以

因为,所以

因此上单调递减,                           10分

综上①②可知时取得最小值

因为,即恒成立,

所以.                                         14分

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简答题

已知函数若函数在x = 0处取得极值.

(1) 求实数的值;

(2) 若关于x的方程在区间[0,2]上恰有两个不同的实数根,求实数的取值范围;

(3) 证明:对任意的自然数n,有恒成立.

正确答案

(1);(2) ;(3)见解析.

试题分析:(1)先有已知条件写出的解析式,然后求导,根据导数与函数极值的关系得到,解得的值;(2)由构造函数,则上恰有两个不同的实数根等价于恰有两个不同实数根,对函数求导,根据函数的单调性与导数的关系找到函数的单调区间,再由零点的存在性定理得到,解不等式组即可;(3) 证明不等式,即是证明.对函数求导,利用导数研究函数的单调性,找到其在区间上的最大值,则有成立,那么不等式成立,利用二次函数的图像与性质可得的单调性与最小值,根据,那么,所给不等式得证.

试题解析:(1) 由题意知,   2分

时, 取得极值,∴,故,解得

经检验符合题意.                                                       4分

(2)由

 ,得,                          5分

上恰有两个不同的实数根等价于恰有两个不同实数根. ,         7分

时,,于是上单调递增;

时,,于是上单调递减.依题意有

,即, .9分

(3) 的定义域为,由(1)知

得, (舍去),                 11分

∴当时,单调递增;

时,单调递减.  ∴在(-1,+∞)上的最大值.

,故 (当且仅当时,等号成立)  12分

对任意正整数,取得,

 则为增函数,

所以,即恒成立.

对任意的自然数,有恒成立.                  14分

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简答题

已知函数.

(1)是否存在点,使得函数的图像上任意一点P关于点M对称的点Q也在函数的图像上?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由;

(2)定义,其中,求

(3)在(2)的条件下,令,若不等式恒成立,求实数的取值范围.

正确答案

(1)存在,且点的坐标为;(2);(3)的取值范围是.

试题分析:(1)先假设点的坐标,根据图象对称的定义列式求出点的坐标即可;(2)利用(1)中条件的条件,并注意到定义中第项与倒数第项的和这一条件,并利用倒序相加法即可求出的表达式,进而可以求出的值;(3)先利用之间的关系求出数列的通项公式,然后在不等式中将与含的代数式进行分离,转化为恒成立的问题进行处理,最终利用导数或作差(商)法,通过利用数列的单调性求出的最小值,最终求出实数的取值范围.

试题解析:(1)假设存在点,使得函数的图像上任意一点P关于点M对称的点Q也在函数的图像上,则函数图像的对称中心为.

,得

恒成立,所以解得

所以存在点,使得函数的图像上任意一点关于点M对称的点也在函数的图像上.

(2)由(1)得.

,则.

因为①,

所以②,

由①+②得,所以.

所以.

(3)由(2)得,所以.

因为当时,.

所以当时,不等式恒成立.

,则.

时,上单调递减;

时,上单调递增.

因为,所以

所以当时,.

,得,解得.

所以实数的取值范围是.

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简答题

已知函数.

(1)若,求证:当时,

(2)若在区间上单调递增,试求的取值范围;

(3)求证:.

正确答案

(1)详见解析;(2);(3)详见解析.

试题分析:(1)将代入函数解析式,利用导数函数在区间上的单调性,进而由单调性证明;(2)解法一是“将函数在区间上单调递增”转化为“不等式在区间上恒成立”,然后利用参数分离法等价转化为“不等式在区间上恒成立”,最终转化为;解法二是先将问题转化为在区间上恒成立,对参数进行分类讨论,围绕,从而对参数进行求解;(3)先将不等式等价转化证明,在(2)中,令得到,然后在(2)中得到,两边取对数得到,在令,得到,再结合放缩法得到,需注意第一个不等式不用放缩法,即,利用累加法便可得到,从而证明相应的不等式.

试题解析:(1),则

上单调递增,

故函数上单调递增,所以

(2)解法一:,下求使恒成立的的取值范围.

时,由,得上恒成立,

,则有,则,令,解得

列表如下:

故函数处取得极小值,亦即最小值,即

故实数的取值范围是

解法二:,下求使恒成立的的取值范围.

,显然,则在区间上单调递增;

,则

时,,则上单调递增,

于是上单调递增;

时,上单调递减,在上单调递增,

于是

,则

综上所述,的取值范围是

(3)由(1)知,对于,有

,从而有

于是

.

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简答题

已知

(1)若存在使得≥0成立,求的范围

(2)求证:当>1时,在(1)的条件下,成立

正确答案

(1);(2)证明过程详见解析.

试题分析:本题主要考查导数的运算,利用导数研究函数的单调性、最值、不等式等基础知识,考查函数思想,考查综合分析和解决问题的能力.第一问,将已知条件转化为,所以重点是求函数的最小值,对所设求导,判断函数的单调性,判断最小值所在位置,所以;第二问,将所求证的表达式进行转化,变成,设函数,则需证明,由第一问可知,所以利用不等式的性质可知,所以判断函数为增函数,所以最小值为,即.

试题解析:

(1)即存在使得            1分

 令

          3分

,解得

时,  ∴为减

时,       ∴为增

             5分

               6分

(2)即

,则          7分

由(1)可知

                10分

上单调递增

成立

>0成立                   12分

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简答题

设函数F(x )=x2+aln(x+1)

(I)若函数y=f(x)在区间[1,+∞)上是单调递增函数,求实数a的取值范围;

(II)若函数y=f(x)有两个极值点x1,x2,求证:.

正确答案

(Ⅰ); (II)见解析.

试题分析:(Ⅰ)利用导数,先对函数进行求导,让,在[1,+∞)上是恒成立的,求解可得a的取值范围;(II)令,依题意方程在区间有两个不等的实根,记,则有,得,然后找的表达式,利用导数求此函数单调性,可得结论.

试题解析:(Ⅰ)在区间上恒成立,

区间上恒成立,       1分

.      3分

经检验, 当时,时,

所以满足题意的a的取值范围为.      4分

(Ⅱ)函数的定义域,依题意方程在区间有两个不等的实根,记,则有,得.       6分

法一:

,令,    8分

,

因为,存在,使得

,所以函数为减函数,   10分

        12分

法二:6分段后面还有如下证法,可以参照酌情给分.

【证法2】为方程的解,所以,

,∴,

先证,即证),

在区间内,,所以为极小值,,

,∴成立;       8分

再证,即证,

,

       10分

,

,

,

为增函数.

 

综上可得成立.         12分

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简答题

已知函数f(x)=lnx-ax2+(2-a)x

(1)讨论f(x)的单调性;(2)设a>0,证明:当0<x<时,f>f

(3)若函数y=f(x)的图象与x轴交于A,B两点,线段AB中点的横坐标为x0,证明f′(x0)<0.

正确答案

解:(1)f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=-2ax+(2-a)=      …1分

①若a≤0,则f′(x)>0,所以f(x)在(0,+∞)单调递增.…………2分

②若a>0,则由f′(x)=0得x=,且当x∈(0, )时,f′(x)>0,当x>时,

f′(x)<0.所以f(x)在(0, )单调递增,在(,)单调递减.…………4分

(2)设函数g(x)=f-f,则g(x)=ln(1+ax)-ln(1-ax)-2ax,

g′(x)=-2a   …………………………6分

当0<x<时,g′(x)>0,…………7分   而g(0)=0,所以g(x)>0.

故当0<x<时,f>f.    …………………………9分

(3)当a≤0时,函数y=f(x)的图象与x轴至多有一个交点,故a>0,…………10分

从而f(x)的最大值为,且.…………………………11分

不妨设,则.由(2)得

,而f(x)在(,)单调递减.

……14分于是.由(1)知,.…………15分

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简答题

(本题满分16分)

已知函数.

(1)求函数在点处的切线方程;

(2)若在区间上恒成立,求的取值范围;

(3)当时,求证:在区间上,满足恒成立的函数有无穷多个.

正确答案

(1)因为  ,

所以在点处的切线的斜率为,……2分

所以在点处的切线方程为, 4分

(2) 令<0,对恒成立,

因为 (*)

………………………………………………………………6分

①当时,有,即时,在(,+∞)上有

此时在区间(,+∞)上是增函数,

并且在该区间上有,不合题意;

②当时,有,同理可知,在区间上,有

也不合题意;                  …………………………………………… 8分                              

③当时,有,此时在区间上恒有

从而在区间上是减函数;

要使在此区间上恒成立,只须满足

所以.                   ………………………………………11分

综上可知的范围是.         ………………………………………12分

(3)当时,

因为,所以上为增函数,

所以,             ………………………………14分

, 则,所以在区间上,

满足恒成立的函数有无穷多个.     …………………16分

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