- 导数的概念及其几何意义
- 共3697题
已知函数,
满足
,且
,
为自然对数的底数.
(1)已知,求
在
处的切线方程;
(2)若存在,使得
成立,求
的取值范围;
(3)设函数,
为坐标原点,若对于
在
时的图象上的任一点
,在曲线
上总存在一点
,使得
,且
的中点在
轴上,求
的取值范围.
正确答案
(1);(2)
;(3)
.
试题分析:(1)应用导数的几何意义,求导数,求斜率,确定切线方程;
(2)由已知确定;
根据得:
.
,只需
.
应用导数,求函数,
,的最大值即得解;
(3)设为
在
时的图象上的任意一点,可得
,
,
.
由于,得到
.
,
的情况,求得
的取值范围.
方法比较明确,分类讨论、转化与化归思想的应用,是解决问题的关键.
试题解析:(1),
,
在
处的切线方程为:
,即
4分
(2),
,从而
5分
由得:
.
由于时,
,且等号不能同时成立,所以
,
.
从而,为满足题意,必须
. 6分
设,
,则
.
,
,
从而,
在
上为增函数,
所以,从而
. 9分
(3)设为
在
时的图象上的任意一点,则
的中点在
轴上,
的坐标为
,
,
,所以
,
,
.
由于,所以
. 11分
当时,
恒成立,
; 12分
当时,
,
令,则
,
,
,从而
在
上为增函数,由于
时,
,
,
综上可知,的取值范围是
. 14分
(本题满分16分)本题共有2个小题,第1小题满分8分,第2小题满分8分.
如图,反比例函数(
)的图像过点
和
,点
为该函数图像上一动点,过
分别作
轴、
轴的垂线,垂足为
、
.记四边形
(
为坐标原点)与三角形
的公共部分面积为
.
(1)求关于
的表达式;
(2)求的最大值及此时
的值.
正确答案
(1)(2)
的最大值为
,
(1)由题设,得(
),(2分)
当时,
,当
时,
,当
时,
,
故(8分)
(2)易知当时,
为单调递增函数,
,(10分)
当时,
为单调递减函数,
,(12分)
当时,
在区间
上单调递增,在区间
上单调递减,(证明略),得
,故
的最大值为
,此时
.(16分)
(本小题满分12分)
已知定义在R上的函数的图像关于原点对称,且x=1
时,f(x)取极小值
.
(Ⅰ)求f(x)的解析式;
(Ⅱ)当x∈[-1,1]时,图像上是否存在两点,使得在此两点处的切线互相垂直?证明你的结论.
正确答案
解:(Ⅰ) 因为函数的图像关于原点对称,
所以对任意
恒成立,
即对任意
恒成立,
所以恒成立,故
,…………………3分
故,
又时,
取极小值
,所以
,且
,
所以………………①
……………………②
解得:,
;
所以,(
)…………………………………………………6分
(Ⅱ)当时,图像上不存在两点使得过此两点处的切线互相垂直.
证明如下:(方法1,用反证法)
①假设在的图像上存在两点
,
,使得在此两点处的切线互相垂直,由(Ⅰ) 可知
,且在
两点处的切线斜率均存在.
由假设则有
,…………………………8分
从而,
另一方面,,所以
,所以
,
与前式显然矛盾.所以,
当时,图像上不存在两点使得在此两点处的切线互相垂直.………………12分
(方法2)
设,
为
的图像上两点,由(Ⅰ) 可知
,
且在点和点
处的两条切线的斜率均存在.
不妨设在点处的切线斜率为
,在点
处的切线斜率为
,
则,
;………………8分
所以 ,
由题意,,
所以,即
综上所述,当时,图像上不存在两点使得在此两点处的切线互相垂直.……12分
略
已知函数
(1)当a=2时,求曲线在点
处的切线方程;
(2)求函数的极值.
正确答案
(1); (2)
时,函数
无极值;
时,函数
在
处取得极小值
,无极大值.
试题分析:(1) 由a=2得的解析式,进而可求出导数
;由导数的几何意义可知:曲线
在点
处的切线的斜率
,从而用直线的点斜式可写出切线方程;(2)由
发现:当
时
方程
无解,当
时,由
,解得
,因此需按
和
分类讨论.
试题解析:函数的定义域为
,
.
当a=2时,,
,
曲线
在点
处的切线方程为:
,即
.
由可知:
①当时,
,函数
为
上增函数,函数
无极值;
②当时,由
,解得
;
时
,
时,
在
处取得极小值,且极小值为
,无极大值.
综上:当时,函数
无极值;
当时,函数
在
处取得极小值
,无极大值.
已知函数(
).
⑴ 若函数的图象在点
处的切线的倾斜角为
,求
在
上的最小值;
⑵ 若存在,使
,求
的取值范围.
正确答案
⑴ 在
上的最小值为
;⑵
的取值范围为
.
试题分析:⑴ 对函数求导并令导函数为0,看函数的单调性,即可求在
上的最小值;
⑵ 先对函数求导得,分
、
两种情况讨论即可求
的取值范围.
(1) 1分
根据题意, 3分
此时,,则
.
令
∴当时,
最小值为
. 8分
(2)∵,
①若,当
时,
,∴
在
上单调递减.
又,则当
时,
.
∴当时,不存在
,使
11分
②若,则当
时,
;当
时,
.
从而在
上单调递增,在
上单调递减.
∴当时,
14分
根据题意,,即
,∴
. 15分
综上,的取值范围是
. 16分
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