- 导数的概念及其几何意义
- 共3697题
已知函数,(其中常数
)
(1)当时,求曲线在
处的切线方程;
(2)若存在实数使得不等式
成立,求
的取值范围.
正确答案
(1);(2)
.
试题分析:(1)先求导函数,由导数的几何意义知
,利用直线的点斜式方程求切线方程;(2)依题意,只需在
上
成立,故转化为求函数
在区间
的最小值问题.
的根,得
,并讨论根定义域的位置,当
,将定义域分段,并考虑导数的符号,判断函数大致图象,求函数的最小值;当
时,函数单调性,利用单调性求函数的最小值,并列不等式,求参数
的取值范围.
试题解析:(1)定义域
当时,
,
,
曲线在
处的切线方程为:
.
(2),令
,
在
递减,在
递增..
若存在实数使不等式
成立,
只需在上
成立,
①若,即
时,
,即
,
.10分
②若,即
时,
,解得
,故
综上所述:的取值范围
.
(本小题满分12分)已知函数,其中
为自然对数的底数,
。
(1)设,求函数
的最值;
(2)若对于任意的,都有
成立,
求的取值范围。
正确答案
(1)(2)
或
解(1)当时,
,
或
,
随
变化情况如下表:
时,
…5’
(2)命题等价于对任意,
恒成立,即
对任意
恒成立。 …6’
,
, …8’
又, …9’
只需或
。
综上:的取值范围为
或
。 …12’
已知函数f(x)=ax+x2-xln a(a>0,a≠1).
(1)求函数f(x)在点(0,f(0))处的切线方程;
(2)求函数f(x)的单调增区间;
(3)若存在x1,x2∈[-1,1],使得|f(x1)-f(x2)|≥e-1(e是自然对数的底数),求实数a的取值范围.
正确答案
(1)y=1
(2)(0,+∞)
(3)
解:(1)因为函数
f(x)=ax+x2-xln a(a>0),a≠1),
所以f′(x)=ax ln a+2x-ln a,
f′(0)=0,又因为f(0)=1,
所以函数f(x)在点(0,f(0))处的切线方程为y=1.
(2)由(1)知f′(x)=axln a+2x-ln a
=2x+(ax-1)ln a.
因为当a>0,a≠1时,总有f′(x)在R上是增函数,又f′(0)=0,所以不等式f′(x)>0的解集为(0,+∞),故函数f(x)的单调增区间为(0,+∞).
(3)因为存在x1,x2∈[-1,1],使得|f(x1)-f(x2)|≥e-1成立,而当x1,x2∈[-1,1]时,|f(x1)-f(x2)|≤f(x)max-f(x)min,所以只要f(x)max-f(x)min≥e-1即可.当x变化时,f′(x) ,f(x)的变化情况如下表:
所以f(x)在[-1,0]上是减函数,在[0,1]上是增函数,所以当x∈[-1,1]时,f(x)的最小值f(x)min=f(0)=1,f(x)的最大值f(x)max为f(-1)和f(1)中的最大值.
f(1)-f(-1)
=(a+1-ln a)-
=a--2ln a.
令g(a)=a--2ln a(a>0),
因为g′(a)=1+-
=
2≥0,
所以g(a)=a--2ln a在a∈(0,+∞)上是增函数.
而g(1)=0,故当a>1时,g(a)>0,
即f(1)>f(-1);
所以当a>1时,f(1)-f(0)≥e-1,即a-ln a≥e-1,易得函数y=a-ln a在a∈(1,+∞)上是增函数,解得a≥e;
即+ln a≥e-1,易得函数y=
+ln a在a∈(0,1)上是减函数,解得0
.
综上可知,实数a的取值范围为.
设,则当
与
两个函数图象有且只有一个公共点时,
__________.
正确答案
试题分析:因为和
互为反函数,故其图象关于直线
对称,要使.
和
图象有且只有一个公共点,则
是它们的切线,所以令
得
,故交点为
,所以
即
,
.
已知函数,且
在
处的切线方程为
.
(1)求的解析式;
(2)证明:当时,恒有
;
(3)证明:若,
,且
,则
.
正确答案
(1).(2)详见解析.
试题分析:(1)根据导数的几何意义求方程;(2)构造新函数用导数法求解;
试题解析:(1)∵,∴切线斜率
,
∴在
处的切线方程为
,
即. (4分)
(2)令,
∵,
∴当时,
,
时,
,∴
,
故,即
. (8分)
(3)先求在
处的切线方程,由(1)得
,
故在
处的切线方程为
,
即, (10分)
下面证明,
令,
∵
,
∴时,
,
时,
,∴
,
∴, (12分)
∵,∴
,
,
∴. (14分)
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