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题型:简答题
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简答题

设函数的定义域是,其中常数.

(1)若,求的过原点的切线方程.

(2)当时,求最大实数,使不等式恒成立.

(3)证明当时,对任何,有.

正确答案

(1)切线方程为.(2)的最大值是.(3)详见解析.

试题分析:(1)一般地,曲线在点处的切线方程为:.注意,此题是求过原点的切线,而不是求在原点处切线方程,而该曲线又过原点,故有原点为切点和原点不为切点两种情况.当原点不为切点时需把切点的坐标设出来.(2)令,则问题转化为恒成立.注意到,所以如果单调增,则必有恒成立.下面就通过导数研究的单调性.(3)不等式可变形为:.为了证这个不等式,首先证;而证这个不等式可利用导数证明.故令,然后利用导数求在区间上范围即可.

试题解析:(1).若切点为原点,由知切线方程为;

若切点不是原点,设切点为,由于,故由切线过原点知,在内有唯一的根.

,故切线方程为.

综上所述,所求切线有两条,方程分别为.

(2)令,则,,显然有,且的导函数为:

.

,则,由恒成立,从而对恒有,即单调增,从而恒成立,从而单调增,恒成立.

,则,由知存在,使得恒成立,即恒成立,再由知存在,使得恒成立,再由便知不能对恒成立.

综上所述,所求的最大值是.

(3)当时,令,则,故当时,恒有,即单调递减,故,对恒成立.又,故,即对恒有:

在此不等式中依次取,得:

,,

…………………………

将以上不等式相加得:,即.

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题型:简答题
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简答题

已知函数, 

(1)求函数的单调区间;

(2)若函数上是减函数,求实数的最小值;

(3)若,使成立,求实数取值范围.

正确答案

(1)函数的单调递减区间是,递增区间是

(2)的最小值为

(3)

试题分析:函数的定义域为,且   2分

(1)函数

时, ;当时,

所以函数的单调递减区间是,递增区间是  .5分

(2)因为上为减函数,故上恒成立

所以当时,

故当,即时,

所以于是,故的最小值为             .8分

(3)命题“若,使成立”等价于

“当时,有

由(2),当时,,所以

问题等价于: “当时,有”            9分

(i)当时,由(2)上为减函数

,故

(ii)当时,由于上为增函数

的值域为,即

的单调性值域知

唯一,使,且满足:

时,为减函数;当时,为增函数;所以, 

所以,,与矛盾,不合题意

综上,                                            12分

点评:难题,利用导数研究函数的单调性、极值,是导数应用的基本问题,主要依据“在给定区间,导函数值非负,函数为增函数;导函数值非正,函数为减函数”。确定函数的极值,遵循“求导数,求驻点,研究单调性,求极值”。不等式恒成立问题,往往通过构造函数,研究函数的最值,使问题得到解决。本题的难点在于利用转化思想的灵活应用。

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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:(1)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=

∴k1k2==﹣4,

即k1k2为定值﹣4.

(2)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).

(3)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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简答题

已知函数为实数)有极值,且在处的切线与直线平行.

(Ⅰ)求实数a的取值范围;

(Ⅱ)是否存在实数a,使得函数的极小值为1,若存在,求出实数a的值;若不存在,请说明理由;

(Ⅲ)设函数试判断函数上的符号,并证明:

).

正确答案

(Ⅰ);(Ⅱ) (Ⅲ)见解析.

试题分析:(Ⅰ)由已知在处的切线与直线平行,得有两个不等实根,从而得出的范围;(Ⅱ)先由导函数得出函数的单调性,确定函数的极小值点,然后由函数的极小值为1得出存在的值;(Ⅲ)先确定的单调性,上是增函数,故,构造,分别取的值为1、2、3、 、累加即可得证.

试题解析:(Ⅰ)

  由题意

          ①        (1分)

    ②

由①、②可得,

故实数a的取值范围是         (3分)

(Ⅱ)存在               (5分)

由(1)可知

,且

.                  (6分)

             (7分)   

的极小值为1.           (8分)   

(Ⅲ)由

故,

上是增函数,故

所以,上恒为正。.           (10分)

(注:只判断符号,未说明理由的,酌情给分)

时,,设,则

即:.           (12分)   

上式分别取的值为1、2、3、 、累加得:

,(

,(

,(

,(

即,,(),当时也成立    (14分)

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简答题

已知函数

(1)当时,试用含的式子表示,并讨论的单调区间;

(2)若有零点,,且对函数定义域内一切满足的实数

①求的表达式;

②当时,求函数的图像与函数的图像的交点坐标.

正确答案

(1)时,的单调增区间是单调减区间是时,的单调增区间,单调减区间为

(2)①;②.

试题分析:(1)先求出导函数,进而由,于是,针对两种情况,分别求出的解即可确定函数的单调区间;(2)①先由条件得到的一个不等关系式,再由有零点,且对函数定义域内一切满足的实数,作出判断的零点在内,设,则可得条件,结合即可确定的取值,进而可写出的解析式;②设,先通过函数的导数确定函数在的单调性,进而求出的零点,进而即可求出的图像在区间上的交点坐标.

(1)          2分

,故

时,由的单调增区间是

单调减区间是

同理时,的单调增区间,单调减区间为    5分

(2)①由(1)及(i)

又由的零点在内,设

所以由条件

此时有      8分

     9分

②又设,先求轴在的交点

,由

单调递增

,故轴有唯一交点

的图象在区间上的唯一交点坐标为为所求    13分.

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