- 导数的概念及其几何意义
- 共3697题
已知在函数f(x)=mx3﹣x的图象上以N(1,n)为切点的切线的倾斜角为.
(1)求m、n的值;
(2)是否存在最小的正整数k,使得不等式f(x)k﹣1995对于x
[﹣1,3]恒成立?如果存在,请求出最小的正整数k;如果不存在,请说明理由.
正确答案
解:(1)f'(x)=3mx2﹣1,
依题意,得,
即1=3m﹣1,
,
把N(1,n)代得,得,
(2)令,则
,
当时,f'(x)=2x2﹣1>0,f(x)在此区间为增函数
当时,f'(x)=2x2﹣1<0,f(x)在此区间为减函数
当时,f'(x)=2x2﹣1>0,f(x)在此区间为增函数处取得极大值
又因此,当,要使得不等式f(x)
k﹣1995对于x
[﹣1,3]恒成立,则k
15+1995=2010
所以,存在最小的正整数k=2010,使得不等式f(x)k﹣1992对于x
[﹣1,3]恒成立.
已知函数.
(1)当时,讨论函数
的单调性;
(2)当时,在函数
图象上取不同两点A、B,设线段AB的中点为
,试探究函数
在Q
点处的切线与直线AB的位置关系?
(3)试判断当时
图象是否存在不同的两点A、B具有(2)问中所得出的结论.
正确答案
(1)时,函数
在
上单调递增;当
,函数
在
和
上单调递增;在
上单调递减;(2)所以函数Q点处的切线与直线AB平行;
(3)图象不存在不同的两点A、B具有(2)问中所得出的结论.
试题分析:(1)求导即可知其单调性;(2)利用导数求出函数在点Q
处的切线的斜率,再求出直线AB的斜率,可看出它们是相等的,所以函数在Q点处的切线与直线AB平行;
(3)设,若
满足(2)中结论,则有
,化简得
(*).如果这个等式能够成立,则存在,如果这个等式不能成立,则不存在.设
,则*式整理得
,问题转化成该方程在
上是否有解.再设函数
,下面通过导数即可知方程
在
上是否有解,从而可确定函数
是否满足(2)中结论.
(1)由题知,
当即
时,
,函数
在定义域
上单调递增;
当,由
解得
,函数
在
和
上单调递增;在
上单调递减; 4分
(2),
,
所以函数Q点处的切线与直线AB平行; .7分
(3)设,若
满足(2)中结论,有
,即
即 (*) .9分
设,则*式整理得
,问题转化成该方程在
上是否有解; 11分
设函数,则
,所以函数
在
单调递增,即
,即方程
在
上无解,即函数
不满足(2)中结论 14分
已知函数
(Ⅰ)若对任意,使得
恒成立,求实数
的取值范围;
(Ⅱ)证明:对,不等式
成立.
正确答案
(Ⅰ)(Ⅱ)详见解析.
试题分析:(Ⅰ) 利用导数分析单调性,进而求最值;(Ⅱ)利用不等式的放缩和数列的裂项求和
试题解析:(I)化为
易知,
,设
,设
,
,
,
上是增函数,
(Ⅱ)由(I)知:恒成立,
令,
取
相加得:
即
证明完毕
(本小题共13分)
某学校高一年级开设了五门选修课.为了培养学生的兴趣爱好,要求每个学生必须参加且只能选修
一门课程.假设某班甲、乙、丙三名学生对这五门课程的选择是等可能的.
(Ⅰ)求甲、乙、丙三名学生参加五门选修课的所有选法种数;
(Ⅱ)求甲、乙、丙三名学生中至少有两名学生选修同一门课程的概率;
(Ⅲ)设随机变量为甲、乙、丙这三名学生参加
课程的人数,求
的分布列与数学期望.
正确答案
(Ⅰ)125(Ⅱ)(Ⅲ)见解析
(Ⅰ)甲、乙、丙三名学生每人选择五门选修课的方法数是5种,
故共有(种).
(Ⅱ)三名学生选择三门不同选修课程的概率为:.
∴三名学生中至少有两人选修同一门课程的概率为:.
(Ⅲ)由题意:.
;
;
;
.
的分布列为
数学期望=
.----------------13分
(本题满分16分;第(1)小题5分,第(2)小题5分,第三小题6分)
已知函数
(1)判断并证明在
上的单调性;
(2)若存在,使
,则称
为函数
的不动点,现已知该函数有且仅有一个不动点,求
的值;
(3)若在
上恒成立 , 求
的取值范围.
正确答案
略
(1)
对任意的------------------------------------------- 1分
-------------------------------- 3分
∵
∴
∴,函数
在
上单调递增。----------------5分
(2)解:令,------------------------------------7分
令(负值舍去)--------------------------------------9分
将代入
得
--------10分
(3)∵ ∴
----------------------------------------12分
∵
∴
(等号成立当
)--------------------14分
∴的取值范围是
-------- 16分
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