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题型:填空题
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填空题

已知函数f(x)的定义域为[-2,+∞),部分对应值如下左表,f′(x)为f(x)的导函数,函数y=f′(x)的图象如图所示,若两正数a,b满足f(2a+b)<1,则的取值范围是______.

正确答案

由图知函数f(x)在[-2,0]上,f′(x)<0,函数f(x)单减;

函数f(x)在[0,+∞)上,f′(x)>0,函数f(x)单增;

表示点(a,b)与点(-3,-3)连线斜率,

的取值范围为().

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题型:简答题
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简答题

已知函数g(x)=ax3+x2+b,f(x)=g′(x)ex,其中e为自然对数的底数

(I)若函数g(x)在点(1,g(1))处的切线与直线2x-y+1=0垂直,求实数a的值;

(II)若f(x)在[-1,1]上是单调增函数,求实数a的取值范围;

(III)当a=0时,求整数k的所有值,使方程f(x)=x+2在[k,k+1]上有解.

正确答案

(I)由题意得,g′(x)=ax2+x,

∵在点(1,g(1))处的切线与直线2x-y+1=0垂直,

∴在点(1,g(1))处的切线斜率为-,即g′(1)=a+1=-

解得a=-

(II)由(I)得,f(x)=g′(x)ex=(ax2+x)ex

则f′(x)=(2ax+1)ex+(ax2+x)ex=[ax2+(2a+1)x+1]ex

∵f(x)在[-1,1]上是单调增函数,

∴f′(x)=[ax2+(2a+1)x+1]ex≥0在[-1,1]上恒成立,

即ax2+(2a+1)x+1≥0在[-1,1]上恒成立,

①当a=0时,f′(x)=(x+1)ex,f′(x)≥0在[-1,1]上恒成立,

当且仅当x=-1时取等号,故a=0符合要求;(6分)

②当a≠0时,令g(x)=ax2+(2a+1)x+1,

因为△=(2a+1)2-4a=4a2+1>0,所以g(x)=0有两个不相等的实数根x1,x2,不妨设x1>x2

因此f(x)有极大值又有极小值.

若a>0,因为g(-1)•g(0)=-a<0,所以f(x)在(-1,1)内有极值点,故f(x)在[-1,1]上不单调.

若a<0,可知x1>0>x2,因为g(x)的图象开口向下,要使f(x)在[-1,1]上单调,

因为g(0)=1>0,必须满足,即,得-≤a<0,

综上可知,a的取值范围是[-,0],

(III)当a=0时,方程即为xex=x+2,由于ex>0,所以x=0不是方程的解,

所以原方程等价于ex--1=0,令h(x)=ex--1,

因为h′(x)=ex+>0对于x∈(-∞,0)∪(0,+∞)恒成立,

所以h(x)在(-∞,0)和(0,+∞)内是单调增函数,(13分)

又h(1)=e-3<0,h(2)=e2-2>0,h(-3)=e-3-<0,h(-2)=e-2>0,

所以方程f(x)=x+2有且只有两个实数根,且分别在区间[1,2]和[-3,-2]上,

所以整数k的所有值为{-3,1}.

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题型:简答题
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简答题

过x轴上的动点A(a,0)的抛物线y=x2+1引两切线AP、AQ,P、Q为切点.

(1)若切线AP,AQ的斜率分别为k1,k2,求证:k1k2为定值;

(2)求证:直线PQ过定点;

(3)若a≠0,试求S△APQ:|OA|的最小值.

正确答案

解:(I)设切点P(x1,y1),Q(x1,y1

由题意可得,kAP==

由导数的几何意义可得,kAP=2x1

=2x1

整理可得

同理可得﹣1=0,

从而可得x1,x2是方程x2﹣2ax﹣1=0的两根,

∴x=a±,k1=,k2=

∴kk2==﹣4,

即kk2为定值﹣4.

(II)设P(x1,y1),Q(x2,y2),

由于y'=2x,

故切线AP的方程是:y﹣y1=2x1(x﹣x1),

则﹣y1=2x1(a﹣x1)=2x1a﹣2x12=2x1a﹣2(y1﹣1)

∴y1=2x1a+2,同理y2=2x2a+2,

则直线PQ的方程是y=2ax+2,则直线PQ过定点(0,2).

(Ⅲ)即A(a,0)点到PQ的距离,

要使最小,就是使得A到直线PQ的距离最小,

而A到直线PQ的距离d===

当且仅当

即a2=时取等号,

最小值为

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题型:填空题
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填空题

曲线在y=x3-x2+5在x=1处的切线的倾斜角为______.

正确答案

求导得:y′=x2-2x,

把x=1代入导函数得:y′|x=1=1-2=-1,

∴切线方程的斜率k=tanα=-1(设α为切线的倾斜角),

又α∈[0,π),∴α=

故答案为:

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题型:填空题
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填空题

已知函数在点(x1,f(x1))处的切线在x轴上的截距为x2,则当时,的取值范围是_________

正确答案

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题型:填空题
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填空题

点P在曲线y=x3-x+上移动,设在点P处的切线的倾斜角为为α,则α的取值范围是______.

正确答案

∵tanα=3x2-1,

∴tanα∈[-1,+∞).

当tanα∈[0,+∞)时,α∈[0,);

当tanα∈[-1,0)时,α∈[,π).

∴α∈[0,)∪[,π)

故答案为:[0,)∪[,π).

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题型:填空题
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填空题

函数f(x)=lnx在x=n(n∈N*)处的切线斜率为an,则a1a2+a2a3+a3a4+…+a2010a2011=______.

正确答案

∵f(x)=,∴an=

∴a1a2+a2a3+a3a4+…+a2010a2011=×+×+×+…+×

=1-+-+-+…+-

=1-=

故答案:

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题型:简答题
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简答题

已知实数a,b,c∈R,函数f(x)=ax3+bx2+cx满足f(1)=0,设f(x)的导函数为f′(x),满足f′(0)f′(1)>0.

(1)求的取值范围;

(2)设a为常数,且a>0,已知函数f(x)的两个极值点为x1,x2,A(x1,f(x1)),B(x2,f(x2)),求证:直线AB的斜率k∈(-,-].

正确答案

(1)∵f(1)=a+b+c=0,∴b=-(a+c),

∵f′(x)=3ax2+2bx+c,

∴f′(0)=c,f′(1)=3a+2b+c,

∴f′(0)f′(1)=c(3a+2b+c)=c(a-c)=ac-c2>0,

∴a≠0,c≠0,

-()2>0,

所以0<<1.

(2)令f′(x)=3ax2+2bx+c=0,则x1+x2=-,x1x2=

∴k==

=

=a(x22+x2x1+x12)+b(x2+x1)+c

=a[(x2+x1)2-x2x1]+b(x2+x1)+c

=a(-)+b(-)+c

=a[(-)+(-)+]

=(-+),

令t=,由b=-(a+c)得,=-1-t,t∈(0,1),

则k=[-(1+t)2+3t]=(-t2+t-1),

∵a>0,-t2+t-1∈(-1,-],∴k∈(-,-].

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题型:填空题
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填空题

已知函数f(x)满足f()=2,f′()=4,则函数F(x)=f(x)•sinx的图象在x=处切线的斜率为______.

正确答案

F'(x)=f'(x)•sinx+f(x)•cosx

∵f()=2,f′()=4,sin=cos=

∴F'()=f'()•sin+f()•cos=3

故答案为:3

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=在x=1处取得极值2.

(1)求函数f(x)的表达式;

(2)当m满足什么条件时,函数f(x)在区间(m,2m+1)上单调递增?

(3)若P(x0,y0)为f(x)=图象上任意一点,直线l与f(x)=的图象切于点P,求直线l的斜率k的取值范围.

正确答案

(1)因f/(x)=

而函数f(x)=在x=1处取得极值2,

所以

所以f(x)=

(2)由(1)知f/(x)==

如图,f(x)的单调增区间是[-1,1],

所以,⇒-1<m≤0,

所以当m∈(-1,0]时,函数f(x)在区间(m,2m+1)上单调递增.

(3)由条件知,过f(x)的图形上一点P的切线l的斜率k为:k=f/(x0)==4×=4[-]

令t=,则t∈(0,1],此时,k=8(t2-t)=8(t-)2-

根据二次函数k=8(t-)2-的图象性质知:

当t=时,kmin=-,当t=1时,kmax=4

所以,直线l的斜率k的取值范围是[- , 4 ].

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题型:简答题
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简答题

设点P(x,y)(y≥0)为平面直角坐标系xOy中的一个动点(O为坐标原点),点P到定点M(0,)的距离比点P到x轴的距离大

(1)求点P的轨迹方程;

(2)若直线l:y=kx+1与点P的轨迹相交于A、B两点,且|AB|=2,求k的值;

(3)设点P的轨迹曲线为C,点Q(x0,y0)(x0≤1)是曲线C上的一点,求以点Q为切点的曲线C的切线方程及切线倾斜角的取值范围.

正确答案

(1)过P作x轴垂线且垂足为N,由题意可知|PM|-|PN|=

而y≥0,∴|PN|=y,∴=y+

化简得x2=2y(y≥0)为所求的方程.

(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),

联立

得x2-2kx-2=0,

∴x1+x2=2k,

x1x2=-2|AB|===2

∴k4+3k2-4=0,

而k2≥0,

∴k2=1,

∴k=±1.

(3)因为Q(x0,y0)在曲线C上,

∴x02=2y0

∴切点Q(x0,).

又y=x2求导得y'=x,

∴切线斜率k=x0

则切线方程为y-=x0(x-x0),

即2x0x-2y-x02=0为所求切线方程,

又x0≤1,

∴切线斜率k≤1,

∴倾斜角取值范围为[0,]∪(,π).

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=lnx-ax.

(Ⅰ)求函数f(x)的极值,

(Ⅱ)已知过点P(1,f(1)),Q(e,f(e))的直线为l,则必存在x0∈(1,e),使曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处的切线与直线l平行,求x0的值,

(Ⅲ)已知函数g(x)图象在[0,1]上连续不断,且函数g(x)的导函数g'(x)在区间(0,1)内单调递减,若g(1)=0,试用上述结论证明:对于任意x∈(0,1),恒有g(x)>g(0)(1-x)成立.

正确答案

(Ⅰ)f'(x)=-a=(x>0)

①若a≤0,f'(x)>0,f(x)在(0,+∞)上单调递增,此时f(x)不存在极值.

②若a>0令f'(x)=0得x=

当x∈(0,)时,f(x)>0,此时函数f(x)在此区间上单调递增;

当x∈(,+∞)时,f(x)<0,此时函数f(x)在此区间上单调递减;

∴f(x)极大值=f()=-lna-1

综上:当a≤0时,f(x)没有极大值,当a>0时,f(x)极大值=-lna-1.

(Ⅱ)直线l的斜率k==-a+

∵x0∈(1,e),

依题意有f'(x0)=-a+-a=-a+

得x0=e-1∈(1,e),

故x0=e-1

(Ⅲ)①f'(x0)=或()

由以上结论得:对区间[0,x]存在x1∈[0,x]使g'(x1)=

同样对区间[x,1]存在x2∈[x,1]使g'(x2)==

依题意得:g'(x1)>g'(x2)即

化简得g(x)>g(0)(1-x)成立.

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简答题

设y=f(x)为三次函数,且图象关于原点对称,当x=时,f(x)的极小值为-1.

(Ⅰ)求f(x)的解析式;

(Ⅱ)证明:当x∈(1,+∞)时,函数f(x)图象上任意两点的连线的斜率恒大于0.

正确答案

(Ⅰ)设f(x)=ax3+bx2+cx+d(a≠0)

∵其图象关于原点对称,即f(-x)=-f(x)

得-ax3+bx2-cx+d=-ax3-bx2-cx-d

∴b=d=0,

则有f(x)=ax3+cx

由f′(x)=3ax2+c,依题意得f′()=0

a+c=0①

f()=a+c=-1②(5分)

由①②得a=4,c=-3故所求的解析式为:f(x)=4x3-3x.(6分)

(Ⅱ)由f′(x)=12x2-3>0

解得:x>或x<-(8分)

∵(1,+∞)⊂(,+∞)

∴x∈(1,+∞)时,函数f(x)单调递增;(10分)

设(x1,y1),(x2,y2)是x∈(1,+∞)时,

函数f(x)图象上任意两点,

且x2>x1,则有y2>y1∴过这两点的直线的斜率k=>0.(12分)

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填空题

函数y=x2的曲线上点A处的切线与直线3x-y+1=0的夹角为45°,则点A的坐标为 ______.

正确答案

设点A的坐标为(x0,y0),

则y′|x=x0=2x|x=x0=2x0=k1,又直线3x-y+1=0的斜率k2=3.

∴tan45°=1==||.解得x0=或x0=-1.

将x0=或x0=-1分别代入到y═x2中得到y0=或y0=1,

所以A点坐标为()或(-1,1).

故答案为:()或(-1,1)

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填空题

曲线y=x3+3x2+6x-1的切线中,斜率最小的切线方程为______.

正确答案

∵曲线y=x3+3x2+6x-1,

y'=3x2+6x+6=3(x+1)2+3≥3.

当x=-1时,y'min=3,此时斜率最小,即k=3

当x=-1时,y=-5.此切线过点(-1,-5)

∴切线方程为y+5=3(x+1),即3x-y-2=0,

故答案为3x-y-2=0;

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