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题型:简答题
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简答题

设函数在两个极值点,且

(Ⅰ)求满足的约束条件,并在下面的坐标平面内,画出满足这些条件的点的区域;

(II)证明:

正确答案

(Ⅰ)

(II)证明见解析。

分析(I)这一问主要考查了二次函数根的分布及线性规划作可行域的能力。大部分考生有思路并能够得分。由题意知方程有两个根

则有

故有

下图中阴影部分即是满足这些条件的点的区域。

(II)这一问考生不易得分,有一定的区分度。主要原因是含字母较多,不易找到突破口。此题主要利用消元的手段,消去目标中的,(如果消会较繁琐)再利用的范围,并借助(I)中的约束条件得进而求解,有较强的技巧性。

由题意有............①

.....................②

   消去可得

,且  

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题型:简答题
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简答题

设函数f0(x)=x2•e-12x,记f0(x)的导函数f'0(x)=f1(x),f1(x)的导函数f'1(x)=f2(x),f2(x)的导函数f'2(x)=f3(x),…,fn-1(x)的导函数f'n-1(x)=fn(x),n=1,2,….

(1)求f3(0);

(2)用n表示fn(0);

(3)设Sn=f2(0)+f3(0)+…+fn+1(0),是否存在n∈N*使Sn最大?证明你的结论.

正确答案

(1)易得,f1(x)=(-x2+2x)e -12x

f2(x)=(x2-2x+2)e -12x

f3(x)=(-x2+x-3)e -12x

∴f3(0)=-3.

(2)不失一般性,设函数fn-1(x)=(an-1x2+bn-1x+cn-1)eλx,导函数为fn(x)=(anx2+bnx+cn)eλx

其中n=1,2,…,常数λ≠0,a0=1,b0=c0=0.

对fn-1(x)求导得:fn-1′(x)=[λan-1x2+(2an-1+λbn-1]x+(bn-1+λcn-1)]eλx

故由fn-1′(x)=fn(x)得:an=λan-1    ①,

bn=2an-1+λbn-1 ②,

cn=2bn-1+λcn-1  ③

由①得:ann,n∈N,

代入②得:bn=2λn+λbn-1,即=+,其中n=1,2,…,

故得:bn=2n•λn-2+λcn-1

代入③得:cn=2nλn-2+λcn-1,即=+,其中n=1,2,…,

故得:cn=n(n-1)•λn-2

因此fn(0)=cn=n(n-1)λn-2

将λ=-代入得:fn(0)=n(n-1)(-n-2.其中n∈N.

(3)由(2)知fn+1(0)=n(n+1)(-n-1

当n=2k(k=1,2,…)时,S2k-S2k-1=f2k+1(0)=2k(2k+1)(-)2k-1<0,

∴S2k-S2k-1<0,S2k<S2k-1故当Sn最大时,n为奇数.

当n=2k+1(k≥2)时,S2k+1-S2k-1=f2k+2(0)+f2k+1(0)

又f2k+2(0)=(2k+1)(2k+2)(-)2k,f2k+1(0)=2k(2k+1)(-

1

2

)2k-1

∴f2k+2(0)+f2k+1(0)=(2k+1)(2k+2)(-)2k+2k(2k+1)(-

1

2

)2k-1=(2k+1)(k-1)(-

1

2

)2k-1<0,

∴S2k+1<S2k-1,因此数列{S2k+1}是递减数列

又S1=f2(0),S3=f2(0)+f3(0)+f3(0)=2,

故当n=1或n=3时,Sn取最大值S1=S3=2.

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简答题

求下列函数的导函数

(1)y=x2sinx;        (2)y=

正确答案

(1)y′=(x2sinx)′=2xsinx+x2cosx   

(2)y′=(

ex+1

ex-1

)==

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简答题

计算(1)求积分值:(3x2+4x3)dx

(2)求函数y=+的导数.

正确答案

(1)(3x2+4x3)dx=3x2dx+4x3dx=x3|+x4|=24.

(2)y=+==

∴y′=()′==

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简答题

已知函数f(x)=ex-ax-1(a>0,e为自然对数的底数).

(1)求函数f(x)的最小值;

(2)若f(x)≥0对任意的x∈R恒成立,求实数a的值;

(3)在(2)的条件下,证明:()n+()n+…+()n+()n(其中n∈N*).

正确答案

(1)由题意a>0,f′(x)=ex-a,

由f′(x)=ex-a=0得x=lna.

当x∈(-∞,lna)时,f′(x)<0;当x∈(lna,+∞)时,f′(x)>0.

∴f(x)在(-∞,lna)单调递减,在(lna,+∞)单调递增.

即f(x)在x=lna处取得极小值,且为最小值,其最小值为f(lna)=elna-alna-1=a-alna-1.(5分)

(2)f(x)≥0对任意的x∈R恒成立,即在x∈R上,f(x)min≥0.

由(1),设g(a)=a-alna-1,所以g(a)≥0.

由g′(a)=1-lna-1=-lna=0得a=1.

∴g(a)在区间(0,1)上单调递增,在区间(1,+∞)上单调递减,

∴g(a)在a=1处取得最大值,而g(1)=0.

因此g(a)≥0的解为a=1,∴a=1.(9分)

(3)证明:由(2)知,对任意实数x均有ex-x-1≥0,即1+x≤ex

令x=-(n∈N*,k=0,1,2,3,…,n-1),则0<1-≤e-kn

∴(1-)n≤(e-kn)n=e-k

∴()n+()n+…+()n+()n≤e-(n-1)+e-(n-2)+…+e-2+e-1+1

==.(14分)

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简答题

设函数f(x)=ax+(a,b∈Z),曲线y=f(x)在点(2,1)处的切线与x轴平行.

(1)求f'(x);   

(2)求f(x)的解析式.

正确答案

(1)∵f(x)=ax+(a,b∈Z),

∴f′(x)=(ax)′+()′

=a-×(x+b)′

=a-

(2)∵曲线y=f(x)在点(2,1)处的切线与x轴平行.

∴f(2)=1,f′(2)=0

解得

∵a,b∈Z,

故   f(x)=x+

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简答题

已知函数为常数,e=2.71828…是自然对数的底数),曲线在点处的切线与x轴平行.

(1)求k的值,并求的单调区间;

(2)设,其中的导函数.证明:对任意

正确答案

(1) 的单调递增区间是,单调递减区间是;(2)证明过程见试题解析.

试题分析:(1)利用在处的导数为0,可求k,进而再利用导函数求出的单调区间;(2)由(1)易证不等式在时成立,只需证时,又,易证最大值为,则对任意

(1)

由已知,,∴

,

,则,即上是减函数,

知,当,从而

,从而

综上可知,的单调递增区间是,单调递减区间是

(2)由(1)可知,当时,≤0<1+,故只需证明时成立,

时,>1,且,∴

,则

时,,当时,

所以当时,取得最大值

所以

综上,对任意

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简答题

计算(1)求积分值:(3x2+4x3)dx

(2)求函数y=+的导数.

正确答案

(1)(3x2+4x3)dx=3x2dx+4x3dx=x3|+x4|=24.

(2)y=+==

∴y′=()′==

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简答题

设函数,其中为实数,若上是单调减函数,且上有最小值,求的取值范围.

正确答案

a∈(e,+∞)

试题分析:分别利用导数求出单调区间与上的最小值,与给定的上是单调减函数,且上有最小值相结合,得出关于的关系式,可得的取值范围.

解:令,

考虑到f(x)的定义域为(0,+∞),故a>0,进而解得x>a-1,即f(x)在(a-1,+∞)上是单调减函数,

同理,f(x)在(0,a-1)上是单调增函数.

由于f(x)在(1,+∞)上是单调减函数,故(1,+∞)(a-1,+∞),从而a-1≤1,即a≥1,

令g'(x)=ex-a=0,得

时, ;当x>时,

又g(x)在(1,+∞)上有最小值,所以,

即a>e.综上,有a∈(e,+∞).

考点:利用导数求函数的单调区间与最值.

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简答题

已知函数

(1)求函数的最大值;

(2)若,求的取值范围.

(3)证明:  +(n

正确答案

(1)0;(2);(3)详见解析.

试题分析:(1)先求,再利用判断函数的单调性并求最值;

(2)思路一:由,分三种情况研究函数的单调性,判断的关系,确定的取值范围.

思路二:由,因为,所以

,显然,知为单调递减函数,

结合上恒成立,可知恒成立,转化为,从而求得的取值范围.

(3)在中令,得时,.将代入上述不等式,再将得到的个不等式相加可得结论.

解证:(1),                       1分

时,;当时,;当时,

所以函数在区间上单调递增,在区间上单调递减;       3分

.                    4分

(2)解法一:,          5分

时,因为,所以时,;         6分

时,令

时,单调递减,且

内存在唯一的零点,使得对于

也即.所以,当;      8分

时,,所以,当    9分

综上,知的取值范围是.                10分

解法二:,             5分

时,,所以单调递减.           6分

若在内存在使的区间

上是增函数,,与已知不符.    8分

,此时上是减函数,成立.

恒成立,而

则需的最大值,即

所以的取值范围是.                         10分

(3)在(2)中令,得时,.     11分

代入上述不等式,再将得到的个不等式相加,得.             14分

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