- 集合与函数的概念
- 共44150题
已知函数
.
(1)若,求
的单调区间及
的最小值;
(2)若,求
的单调区间;
(3)试比较与
的大小
,并证明你的结论.
正确答案
(1)0
(2)当时,
的递增区间是
,递减区间是
;
当,
的递增区间是
,递减区间是
(3)根据题意,由于由(1)可知,当时,有
即
,那么利用放缩法来证明。
试题分析:(1) 当时,
,
在
上是递增.
当时,
,
.
在
上是递减.
故时,
的增区间为
,减区间为
,
. 4分
(2) ①若,
当时,
,
,则
在区间
上是递增的;
当时,
,
,则
在区间
上是递减的 6分
②若,
当时,
,
,
;
. 则
在
上是递增的,
在
上是递减的;
当时,
,
在区间
上是递减的,而
在
处有意义;
则在区间
上是递增的,在区间
上是递减的 8分
综上: 当时,
的递增区间是
,递减区间是
;
当,
的递增区间是
,递减区间是
9分
(3)由(1)可知,当时,有
即
则有
12分
=
故:. 15分
点评:主要是考查了导数在研究函数单调性,以及函数最值方面的运用,属于中档题。
已知函数.
(I)求函数的单调区间;
(II)若函数上是减函数,求实数
的最小值;
(III)若,使
成立,求实数
的取值范围.
正确答案
(I) (II)
(III)
试题分析:由已知函数的定义域均为
,且
.
(Ⅰ)函数,
当时,
.所以函数
的单调增区间是
. 3分
(Ⅱ)因f(x)在上为减函数,故
在
上恒成立.
所以当时,
.
又,
故当,即
时,
,所以
,故
所以的最小值为
.
(Ⅲ)“若,使
成立”等价于
“当时,有
”,
有(Ⅱ),当时,有
,
,
问题等价于:“当时,有
”
当
时,由(Ⅱ),
在
上为减函数.
则,故
.
当
时,由于
在
上为增函数,
故的值域为
,即
.
由的单调性和值域知,
唯一
,使
,且满足:
当时,
,
为减函数;
当时,
,
为增函数;
所以,=
,
.
所以,,与
矛盾,不合题意.
综上,.
点评:本题考查导数知识的运用,考查函数的单调性与最值,考查恒成立问题,同时考查不等式的证明,解题的关键是正确求导数,确定函数的单调性.
已知函数,
。
(1)若对任意的实数a,函数与
的图象在x = x0处的切线斜率总想等,求x0的值;
(2)若a > 0,对任意x > 0不等式恒成立,求实数a的取值范围。
正确答案
(1)a-1(2)
试题分析:解:(Ⅰ)恒成立,
恒成立即
.
方法一:恒成立,则
而当时,
则
,
,
在
单调递增,
当,
,
在
单调递减,
则,符合题意.
即恒成立,实数
的取值范围为
;
方法二:,
(1)当时,
,
,
,
在
单调递减,
当,
,
在
单调递增,
则,不符题意;
(2)当时,
,
①若,
,
,
,
单调递减;当
,
,
单调递增,则
,矛盾,不符题意;
②若,
(Ⅰ)若,
;
;
,
在
单调递减,
在
单调递增,
在
单调递减,
不符合题意;
(Ⅱ)若时,
,
,
在
单调递减,
,不符合题意.
(Ⅲ)若,
,
,
,
,
,
,
,
在
单调递减,在
单调递增,在
单调递减,
,与已知矛盾不符题意.
(Ⅳ)若,
,
,
,
在
单调递增;
当,
,
在
单调递减,
则,符合题意;
综上,得恒成立,实数
的取值范围为
(Ⅱ) 由(I)知,当时,有
,
;于是有
,
.
则当时,有
在上式中,用代换
,可得
相乘得
点评:解决的关键是借助于导数的符号来判定函数的单调性,以及函数的最值,进而证明不等式,属于基础题。
下列函数为偶函数,且在上单调递增的函数是 .
① ②
③
④
正确答案
③
试题分析:对于函数①在
上单调递减,对于函数②
在
上单调递减的奇函数,对于函数④
在
上无定义,故函数为偶函数,且在
上单调递增的函数为③
点评:掌握常见函数的图象和性质是解决此类问题的常见方法,属基础题
设的导数为
,若函数
的图象关于直线
对称,且
.
(Ⅰ)求实数,
的值;
(Ⅱ)求函数的单调区间.
正确答案
(Ⅰ) (Ⅱ)函数
在
及
上递增,在
上递减.
第一问中,由于函数
的图象关于直线
对称,所以
.
又 ∴
第二问中由(Ⅰ),,
令,或
;
∴函数在
及
上递增,在
上递减.
奇函数的定义域为
,若
在[0,2]上单调递减,且
,则实数m的范围是_______.
正确答案
试题分析:∵,∴
,又
在[0,2]上单调递减,∴
在
上单调递减,由题意
,解得
,即实数m的范围为
点评:对于此类抽象函数问题常常利用函数单调性及奇偶性脱掉法则转化为常见不等式求解
设函数f(x)=lnx-ax+-1.
(1) 当a=1时, 过原点的直线与函数f(x)的图象相切于点P, 求点P的坐标;
(2) 当0<a<时, 求函数f(x)的单调区间;
(3) 当a=时, 设函数g(x)=x2-2bx-
, 若对于
x1∈
,
[0, 1]使f(x1)≥g(x2)成立, 求实数b的取值范围.(e是自然对数的底, e<
+1).
正确答案
(1) (2) 增区间为
减区间为
,
(3)
试题分析:函数的定义域为
,
(2分)
(1)设点,当
时,
,则
,
,∴
(3分)
解得,故点P 的坐标为
(4分)
(2)
∵ ∴
(6分)
∴当,或
时
,当
时,
故当时,函数
的单调递增区间为
;
单调递减区间为,
(8分)
(3)当时,
由(Ⅱ)可知函数
在
上是减函数,在
上为增函数,在
上为减函数,且
,
∵,又
,∴
,
∴,故函数
在
上的最小值为
(10分)
若对于,
使
≥
成立
在
上的最小值不大于
在
上的最小值
(*) (11分)
又,
①当时,
在
上为增函数,
与(*)矛盾
②当时,
,由
及
得,
③当时,
在
上为减函数,
,
此时
综上,的取值范围是
(14分)
点评:第一问函数曲线与某直线相切时,充分利用切点坐标与直线曲线的联系寻求关系式,第二问求单调区间主要通过导数的正负分别求得单调增减区间,第三问首先将不等式问题转化为函数最值问题,须认真分析清楚需要比较的是最大值还是最小值,这一点是容易出错的地方
函数的最大值是 。
正确答案
试题分析:
点评:本题考查二次函数最值的求法,充分利用函数式的结构特征,利用基本不等式快速解题.
(满分12分)
已知函数.
(1)判断并证明函数的单调性;
(2)若函数为奇函数,求
的值;
(3)在(2)的条件下,若对
恒成立,求实数
的取值范围.
正确答案
(1)函数在R上是增函数(2)
(3)
试题分析:(1) 任取且
∵ ∴
∴
∴函数在R上是增函数 …………5分
(2)法1:∵是奇函数∴
∴
…………8分
法2:∵是奇函数 ∴
即
得:
(3) 即为
即对
恒成立 …………10分
令
∴ ∴
即为所求范围 …………12分
点评:判定单调性可用定义可用导数,不等式恒成立问题转化为求函数最值问题
(本小题满分12分) 已知函数
(Ⅰ) 当时,求函数
的最小值,
(Ⅱ)若对任意恒成立,试求实数
的取值范围.
正确答案
(Ⅰ)的最小值
(Ⅱ)
本试题主要是考查了导数在研究函数中的运用。
(1)先求解函数的 定义域,然后fenix导数,令导数大于零,得到函数的增区间,进而得到函数的最值问题。
(2)要是函数在给定区间上恒成立,只要求解恒成立即可,然后分离参数的思想,求解参数的取值范围。
(Ⅰ)解:当
……4分
……6分
(Ⅱ)解法一:在区间上,
恒成立
……8分
……12分
解法二:在区间恒成立
设
, ……8分
递增,
当且仅当
……12分
已知函数,若
在区间
上是减函数,则实数a的取值范围是
正确答案
首先函数在上有意义,所以
是减函数,此时
;
时,
要使
是减函数,需使
,此时
。
故实数a的取值范围是
如果函数在区间
上有且仅有一条平行于
轴的对称轴,则
的取值范围是 .
正确答案
由得
,分别令k=-1,-2原点左侧,离远点最近的两条对称轴方程分别为
,由题意可知
已知函数,当
时,
的极大值为7;当
时,
有极小值.
(Ⅰ)求的值;
(Ⅱ)函数的极小值.
正确答案
(Ⅰ)因为,所以
由题意得,
为
的两个解,
由韦达定理得:,
.
再由,得
(Ⅱ)函数的极小值为
略
.已知:2且log
,
(1)求x的取值范围;
(2)求函数f(x)= log(
)
的最大值和最小值。
正确答案
解:(1)由2得x
8,由log
得
∴
(2)由(1)得
f(x)=log(
)·log
(
)=(log
x-log
2)(log
-log
2)
∴ f(x)=(logx-1)·(log
x-2)=(log
x-
)
-
.
当logx=
,f(x)
=-
,当log
x=3,f(x)
=2
略
已知>0且
≠1.
(1)求的解析式;
(2)判断的奇偶性与单调性;
(3)对于,当
恒成立,求实数m的取值范围.
正确答案
解:
(1)令logax="t " 则x=at
(2)
①
②
(3)∵f(1-m)+f(1-2m)<0
∴f(1-m)<-f(1-2m)
∵又f(x)为奇函数
∴f(1-m)
∵又f(x)在(-1,1)上
略
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