- 导数与积分
- 共1403题
设函数f(x)=axn(1-x)+b(x>0),n为正整数,a,b为常数,曲线y=f(x)在(1,f(1))处的切线方程为x+y=1.
(1)求a,b的值;
(2)求函数f(x)的最大值;
(3)证明:
正确答案
见解析
解析
(1)因为f(1)=b,由点(1,b)在x+y=1上,可得1+b=1,即b=0.
因为f′(x)=anxn-1-a(n+1)xn,所以f′(1)=-a.
又因为切线x+y=1的斜率为-1,所以-a=-1,即a=1.故a=1,b=0.
(2)由(1)知,f(x)=xn(1-x)=xn-xn+1,f′(x)=(n+1)·xn-1
令f′(x)=0,解得

在(0,
而在(
故f(x)在(0,+∞)上的最大值为
(3)令φ(t)=ln t-1+
则
在(0,1)上,φ′(t)<0,
故φ(t)单调递减;
而在(1,+∞)上,φ′(t)>0,
故φ(t)单调递增,
故φ(t)在(0,+∞)上的最小值为φ(1)=0,
所以φ(t)>0(t>1),
即ln t>1-
令t=1+

即
所以

由(2)知,
故所证不等式成立。
知识点
已知函数
(1)若曲线




(2)若曲线


正确答案
(1)a=0,b=f(0)=1.
(2)(1,+∞)
解析
由f(x)=x2+xsin x+cos x,得f′(x)=x(2+cos x)。
(1)因为曲线y=f(x)在点(a,f(a))处与直线y=b相切,
所以f′(a)=a(2+cos a)=0,b=f(a),解得a=0,b=f(0)=1.
(2)令f′(x)=0,得x=0.
f(x)与f′(x)的情况如下:
所以函数f(x)在区间(-∞,0)上单调递减,在区间(0,+∞)上单调递增,f(0)=1是f(x)的最小值。
当b≤1时,曲线y=f(x)与直线y=b最多只有一个交点;
当b>1时,f(-2b)=f(2b)≥4b2-2b-1>4b-2b-1>b,
f(0)=1<b,
所以存在x1∈(-2b,0),x2∈(0,2b),使得f(x1)=f(x2)=b.
由于函数f(x)在区间(-∞,0)和(0,+∞)上均单调,所以当b>1时曲线y=f(x)与直线y=b有且仅有两个不同交点。
综上可知,如果曲线y=f(x)与直线y=b有两个不同交点,那么b的取值范围是(1,+∞)。
知识点
已知P,Q为抛物线x2=2y上两点,点P,Q的横坐标分别为4,-2,过P,Q分别作抛物线的切线,两切线交于点A,则点A的纵坐标为( )
正确答案
解析
如图所示,由已知可设
P(4,y1),Q(-2,y2),
∵点P,Q在抛物线x2=2y上,
∴
∴
∴P(4,8),Q(-2,2),又∵抛物线可化为
∴过点P的切线斜率为
∴过点P的切线为y-8=4(x-4),即
y=4x-8。
又∵过点Q的切线斜率为
∴过点Q的切线为y-2=-2(x+2),即y=-2x-2。
联立
∴点A的纵坐标为-4
知识点
已知函数


(1)若曲线



(2)求函数
(3)当



正确答案
见解析
解析
本小题主要考查函数与导数,函数的单调性、极值、零点等基础知识,考查推理论证能力、运算求解能力,考查函数与方程思想、数形结合思想、分类与整合思想、化归与转化思想,满分14分。
(1)由

又曲线


得


(2)
①当




②当







所以


故


综上,当

当



(3)当
令
则直线


等价于方程

假设


又函数





又



所以

解法二:
(1)(2)同解法一。
(3)当

直线


等价于关于




在
①当


②当

令

令

当

当





从而

所以当
解得

综上,得

知识点
如图,设P为抛物线






(1)求


(2)是否存在点




正确答案
见解析
解析
(1)解:由题意可知,抛物线C1的准线方程为:
所以圆心M到抛物线C1准线的距离为
(2)解:设点P的坐标为(x0, x02),抛物线C1在点P处的切线交直线l于点D。
再设A,B,D的横坐标分别为
过点P(x0, x02)的抛物线C1的切线方程为:

当

可得

设切线PA.PB的斜率为


将
从而
又
即
同理
所以


因为
所以

从而
进而得
综上所述,存在点P满足题意,点P的坐标为
知识点
已知函数f(x)=ex(ax+b)-x2-4x,曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程为y=4x+4.
(1)求a,b的值;
(2)讨论f(x)的单调性,并求f(x)的极大值。
正确答案
见解析
解析
(1)f′(x)=ex(ax+a+b)-2x-4.
由已知得f(0)=4,f′(0)=4.
故b=4,a+b=8.
从而a=4,b=4.
(2)由(1)知,f(x)=4ex(x+1)-x2-4x,
f′(x)=4ex(x+2)-2x-4=4(x+2)·
令f′(x)=0得,x=-ln 2或x=-2.
从而当x∈(-∞,-2)∪(-ln 2,+∞)时,f′(x)>0;
当x∈(-2,-ln 2)时,f′(x)<0.
故f(x)在(-∞,-2),(-ln 2,+∞)上单调递增,在(-2,-ln 2)上单调递减。
当x=-2时,函数f(x)取得极大值,极大值为f(-2)=4(1-e-2)。
知识点
若a>0,b>0,且函数f(x)=
正确答案
解析



知识点
若函数



已知


(1)求

(2)设函数


(3)设


正确答案
(1)
解析
(1)由

∵1和

∴ 


(2)∵ 由(1)得,
∴

∵当



∴

∵当




∴
(3)令

先讨论关于

当



当


∴一2 , -1,1 ,2 都不是
由(1)知
① 当



此时

② 当


又∵


∴
同理,
③ 当


又∵


∴
因此,当







现考虑函数
( i )当



而


( 11 )当



而

综上所述,当



知识点
已知函数f(x)=ex-ax,其中a>0.
(1)若对一切x∈R,f(x) 
(2)在函数f(x)的图像上去定点A(x1, f(x1)),B(x2, f(x2))(x1<x2),记直线AB的斜率为k,证明:存在x0∈(x1,x2),使
正确答案
见解析
解析
解:

当





于是对一切

令
当



故当



综上所述,

(2)由题意知,
令
令

当



故当

从而

所以
因为函数




知识点
已知a∈R,函数f(x)=2x3-3(a+1)x2+6ax.
(1)若a=1,求曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线方程;
(2)若|a|>1,求f(x)在闭区间[0,2|a|]上的最小值。
正确答案
(1)y=6x-8.(2)g(a)=
解析
(1)当a=1时,f′(x)=6x2-12x+6,
所以f′(2)=6.
又因为f(2)=4,所以切线方程为y=6x-8.
(2)记g(a)为f(x)在闭区间[0,2|a|]上的最小值。
f′(x)=6x2-6(a+1)x+6a=6(x-1)(x-a)。
令f′(x)=0,得到x1=1,x2=a.
当a>1时,
比较f(0)=0和f(a)=a2(3-a)的大小可得g(a)=
当a<-1时,
得g(a)=3a-1.
综上所述,f(x)在闭区间[0,2|a|]上的最小值为g(a)=
知识点
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