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题型:简答题
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简答题

求下列各函数的导数.

(1)y=x2+-;   

(2)y=xcos(2x).

正确答案

(1)y=2x--

(2)y=cos(2x)+x[cos(2x)]=cos(2x)-2xsin(2x).

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题型:简答题
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简答题

函数f(x)=x4-2ax2,g(x)=1.

(1)求证:函数f(x)与g(x)的图象恒有公共点;

(2)当x∈(0,1]时,若函数f(x)图象上任一点处切线斜率均小于1,求实数a的取值范围;

(3)当x∈[0,1]时,关于x的不等式|f′(x)|>g(x)的解集为空集,求所有满足条件的实数a的值.

正确答案

(1)设h(x)=f(x)-g(x)

即证函数h(x)与x轴有交点,

即证方程x4-2ax2-1=0有实根,设t=x2

即证方程t2-2at-1=0有非负实数根,

而△=4a2+4>0,t1t2=-1<0

∴方程t4-2at-1=0恒有正根

∴f(x)与g(x)图象恒有公共点(4分)

(2)f′(x)=4x3-4ax

∵当0<x≤1时4xa>4x3-1恒成立

即a>x2-,设y=x2-

则y′=2x+>0,

∴y=x2-在(0,1]上单调递增,

∴a>1-=

∴a的取值范围为(,+∞)(8分)

(3)由题设知当x∈[0,1]时,|4x3-4ax|≤1恒成立

记F(x)=4x3-4ax

若a≤0则F(1)=4(1-a)≥4不满足条件

故a>0而F′(x)=12x2-4a=12(x-)(x+)

①当<1时,即0<a<3时,F(x)在[0,]上递减,在[]上递增,

于是

,∴,∴a=

②当≥1时,即a≥3时,F(x)在[0,1]上递减,

于是矛盾

综上所述:a=(14分)

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简答题

求下列函数的导数.

(1)y=2xsin(2x-5);(2)f(x)=ln

正确答案

(1)y'=(2x)'sin(2x-5)+2x[sin(2x-5)]′

=2sin(2x-5)+2x(2x-5)′cos(2x-5)

=2sin(2x-5)+4xcos(2x-5)

(2)f'(x)=()

=.(x2+1)-12(x2+1)

=.2x

=

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题型:简答题
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简答题

已知函数,为自然对数的底数.

(I)求函数的极值;

(2)若方程有两个不同的实数根,试求实数的取值范围;

正确答案

(I)极大值,极小值;(2)

试题分析:(I)利用导函数求解单调区间,根据单调区间求解极大极小值。先减后增,极小值;先增后减,极大值。(2)结合(I),并考虑两个方向图像的变化,数形结合即可得解。

试题解析:         2分

,解得,列表如下         4分

 

由表可得当时,函数有极大值

时,函数有极小值;       8分

(2)由(1)及当大致图像为如下图(大致即可)问题“方程有两个不同的实数根”转化为函数的图像与的图像有两个不同的交点,                10分

故实数的取值范围为.                   13分

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简答题

(14分)(2011•福建)已知a,b为常数,且a≠0,函数f(x)=﹣ax+b+axlnx,f(e)=2(e=2.71828…是自然对数的底数).

(I)求实数b的值;

(II)求函数f(x)的单调区间;

(III)当a=1时,是否同时存在实数m和M(m<M),使得对每一个t∈[m,M],直线y=t与曲线y=f(x)(x∈[,e])都有公共点?若存在,求出最小的实数m和最大的实数M;若不存在,说明理由.

正确答案

(I)b=2

(II)当a>0时,函数f(x)的单调递增区间为(1,+∞),单调递减区间为(0,1);

当a<0时,函数f(x)的单调递增区间为(0,1),单调递减区间为(1,+∞);

(III)见解析

试题分析:(I)把x=e代入函数f(x)=﹣ax+b+axlnx,解方程即可求得实数b的值;

(II)求导,并判断导数的符号,确定函数的单调区间;

(III)假设存在实数m和M(m<M),使得对每一个t∈[m,M],直线y=t与曲线y=f(x)(x∈[,e])都有公共点,转化为利用导数求函数y=f(x)在区间[,e]上的值域.

解:(I)由f(e)=2,代入f(x)=﹣ax+b+axlnx,

得b=2;

(II)由(I)可得f(x)=﹣ax+2+axlnx,函数f(x)的定义域为(0,+∞),

从而f′(x)=alnx,

∵a≠0,故

①当a>0时,由f′(x)>0得x>1,由f′(x)<0得0<x<1;

②当a<0时,由f′(x)>0得0<x<1,由f′(x)<0得x>1;

综上,当a>0时,函数f(x)的单调递增区间为(1,+∞),单调递减区间为(0,1);

当a<0时,函数f(x)的单调递增区间为(0,1),单调递减区间为(1,+∞);

(III)当a=1时,f(x)=﹣x+2+xlnx,f′(x)=lnx,

由(II)可得,当x∈(,e),f(x),f′(x)变化情况如下表:

又f()=2﹣<2,

所以y=f(x)在[,e]上的值域为[1,2],

据此可得,若,则对每一个t∈[m,M],直线y=t与曲线y=f(x)(x∈[,e])都有公共点;

并且对每一个t∈(﹣∞,m)∪(M,+∞),直线y=t与曲线y=f(x)(x∈[,e])都没有公共点;

综上当a=1时,存在最小实数m=1和最大的实数M=2(m<M),使得对每一个t∈[m,M],直线y=t与曲线y=f(x)(x∈[,e])都有公共点.

点评:此题是个难题.主要考查函数、导数等基础知识,考查推理论证能力和抽象概括能力、运算求解能力,考查函数与方程思想,数形结合思想,化归和转化思想,分类与整合思想.其中问题(III)是一个开放性问题,考查了同学们观察、推理以及创造性地分析问题、解决问题的能力.

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题型:简答题
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简答题

(本小题满分14分)

已知函数的减区间是

⑴试求的值;

⑵求过点且与曲线相切的切线方程;

⑶过点是否存在与曲线相切的3条切线,若存在,求实数t的取值范围;若不存在,请说明理由.

正确答案

解:⑴由题意知:的解集为

所以,-2和2为方程的根……2分

由韦达定理知,即m=1,n=0.……4分

⑵∵,∴,∵

当A为切点时,切线的斜率

∴切线为

; ……6分

当A不为切点时,设切点为,这时切线的斜率是

切线方程为,即   

因为过点A(1,-11), ,∴

,而为A点,即另一个切点为

切线方程为,即………………8分

所以,过点的切线为.…9分

⑶存在满足条件的三条切线.                                  

设点是曲线的切点,

则在P点处的切线的方程为 

因为其过点A(1,t),所以,,   

由于有三条切线,所以方程应有3个实根,        ……………11分

,只要使曲线有3个零点即可.

因为=0,∴

上单增,

上单减,

所以,为极大值点,为极小值点.

所以要使曲线与x轴有3个交点,当且仅当

解得  .                               ………14分

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简答题

已知,

(1)若的单调减区间是,求实数a的值;

(2)若对于定义域内的任意x恒成立,求实数a的取值范围;

(3)设有两个极值点, 且.若恒成立,求m的最大值.

正确答案

(1) .(2)  (3)

试题分析:(1) 由题意得f(x)的导函数,然后利用单调区间判断即可;

(2) 由题意得,∴.构造新函数用单调区间判断即可;

(3) 由题意得,则

 设, 则,

内是增函数, ∴,

,所以m的最大值为

(1) 由题意得,则

要使的单调减区间是,解得 ; 

另一方面当,

解得,即的单调减区间是

综上所述.            (4分)

(2)由题意得,∴

,则        (6分)

上是增函数,且时,

∴当;当,∴内是减函数,在内是增函数.∴ ∴, 即.                       (8分)

(3) 由题意得,则

∴方程有两个不相等的实根,且

又∵,∴,且           (10分)

, 则,           (12分)

内是增函数, ∴,

,所以m的最大值为.                     (14分)

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简答题

已知常数,函数.

(1)讨论在区间上的单调性;

(2)若存在两个极值点,且,求的取值范围.

正确答案

(1)详见解析  (2)

试题分析:(1)首先对函数求导并化简得到导函数,导函数的分母恒大于0,分子为含参的二次函数,故讨论分子的符号,确定导函数符号得到原函数的单调性,即分得到导函数分子大于0和小于0的解集进而得到函数的单调性.

(2)利用第(1)可得到当时,导数等于0有两个根,根据题意即为两个极值点,首先导函数等于0的两个根必须在原函数的可行域内,把关于的表达式带入,得到关于的不等式,然后利用导函数讨论的取值范围使得成立.即可解决该问题.

(1)对函数求导可得

,因为,所以当时,即时,恒成立,则函数单调递增,当时, ,则函数在区间单调递减,在单调递增的.

(2)解:(1)对函数求导可得,因为,所以当时,即时,恒成立,则函数单调递增,当时, ,则函数在区间单调递减,在单调递增的.

(2)函数的定义域为,由(1)可得当时,,则 ,即,则为函数的两个极值点,代入可得

=

,令,由知: 当时,, 当时,,

时,,对求导可得,所以函数上单调递减,则,即不符合题意.

时, ,对求导可得,所以函数上单调递减,则,即恒成立,

综上的取值范围为.

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简答题

设函数f(x)=ax-,曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线方程为7x-4y-12=0.

(1)求f(x)的解析式;

(2)证明:曲线y=f(x)上任一点处的切线与直线x=0和直线y=x所围成的三角形面积为定值,并求此定值.

正确答案

(1)f(x)=x-

(2)见解析

解:(1)方程7x-4y-12=0可化为y=x-3,

当x=2时,y=

又f′(x)=a+

于是,解得

故f(x)=x-

(2)证明:设P(x0,y0)为曲线上任一点,由f′(x)=1+知,曲线在点P(x0,y0)处的切线方程为y-y0=(1+)·(x-x0),即y-(x0)=(1+)(x-x0).

令x=0得,y=-,从而得切线与直线x=0,交点坐标为(0,-).

令y=x,得y=x=2x0,从而得切线与直线y=x的交点坐标为(2x0,2x0).

所以点P(x0,y0)处的切线与直线x=0,y=x所围成的三角形面积为|-||2x0|=6.

曲线y=f(x)上任一点处的切线与直线x=0和直线y=x所围成的三角形面积为定值,此定值为6.

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简答题

设函数.

(1)当时,求函数上的最大值和最小值;

(2)若上为增函数,求正数的取值范围.

正确答案

(1)最小值为,最大值为;(2).

试题分析:(1)当时,,其导函数,易得当时,,即函数在区间上单调递增,又函数是偶函数,所以函数上单调递减,上的最小值为,最大值为

(2)由题得:上恒成立,易证,若时,则,所以;若时,易证此时不成立.

(1)当时,,

,则恒成立,

为增函数,

故当时, 

∴当时,,∴上为增函数,

为偶函数,上为减函数,

上的最小值为,最大值为.

(2)由题意,上恒成立.

(ⅰ)当时,对,恒有,此时,函数 上为增函数,满足题意;

(ⅱ)当时,令,由

一定,使得,且当时,上单调递减,此时,即,所以为减函数,这与为增函数矛盾.

综上所述:.       

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