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题型:简答题
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简答题

已知函数

(I)当a=1时,求函数f(x)的图象在点A(0,f(0))处的切线方程;

(II)讨论函数f(x)的单调性;

(Ⅲ)是否存在实数a∈(1,2),使当x∈(0,1)时恒成立?若存在,求出实数a;若不存在,请说明理由。

正确答案

解(I)a=1时,

于是

所以函数f(x)的图象在点A(0,f(0))处的切线方程为

(II)

∴只需讨论的符号,

ⅰ)当a>2时,>0,这时>0,所以函数f(x)在(-∞,+∞)上为增函数;

ⅱ)当a=2时,≥0,函数f(x)在(-∞,+∞)上为增函数;

ⅲ)当0<a<2时,令=0,解得

当x变化时,f′(x)和f(x)的变化情况如下表:

∴f(x)在,为增函数,f(x)在为减函数;

(Ⅲ)当a∈(1,2)时,∈(0,1),

由(2)知f(x)在上是减函数,在上是增函数,

故当x∈(0,1)时,

所以当x∈(0,1)时恒成立,等价于恒成立,

当a∈(1,2)时,,设,则

表明g(t) 在(0,1)上单调递减,

于是可得,即a∈(1,2)时恒成立,

因此,符合条件的实数a不存在。

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简答题

已知函数f(x)=alnx-bx2图象上一点P(2,f(2))处的切线方程为y=-3x+2ln2+2。

(1)求a,b的值;

(2)若方程f(x)+m=0在内有两个不等实根,求m的取值范围(其中e为自然对数的底);

(3)令g(x)=f(x)-nx,如果g(x)图象与x轴交于A(x1,0),B(x2,0)(x12),AB中点为C(x0,0),求证:g′(x0)≠0。

正确答案

解:(1)f′(x)=-2bx,f′(2)=-4b,f(2)=aln2-4b,

-4b=-3,且aln2-4b=-6+2ln2+2,

解得a=2,b=1;

(2)f(x)=2lnx-x2,令h(x)=f(x)+m=2lnx-x2+m,

则h′(x)=,令h′(x)=0,得x=1(x=-1舍去),

在[,e]内,当x∈[,1)时,h′(x)>0,所以h(x)是增函数;

当x∈(1,e]时,h′(x)<0,所以h(x)是减函数,

则方程h(x)=0在[,e]内有两个不等实根的充要条件是

即1<m≤e2-2;

(3)g(x)=2lnx-x2-nx,g′(x)=-2x-n,

假设结论成立,则有

①-②,得

由④得

,即

,⑤,

(0<t<1),

则u′(t)=>0,所以u(t)在0<t<1上是增函数,

u(t)<u(1)=0,

所以⑤式不成立,与假设矛盾,

所以g′(x0)≠0。

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简答题

已知b>-1,c>0,函数f(x)=x+b的图象与函数g(x)=x2+bx+c 的图象相切,

(Ⅰ)求b与c的关系式(用c表示b);

(Ⅱ)设函数F(x)=f(x)g(x)在(-∞,+∞)内有极值点,求c的取值范围。

正确答案

解:(Ⅰ)依题意,令f′(x)=g′(x),得2x+b=1,故

由于,得

∵b>-1,c>0,

(Ⅱ)

令F′(x)=0,即

若△=0,则F′(x)=0有一个实根x,且F′(x)的变化如下:

于是不是函数F(x)的极值点;

若△>0,则F′(x)=0有两个不相等的实根,且F′(x)的变化如下:

由此,是函数F(x)的极大值点,是函数F(x)的极小值点,

综上所述,当且仅当△=0时,函数F(x)在(-∞,+∞)内有极值点,

,解之得

故所求c的取值范围是

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简答题

设函数,曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线方程为y=3,

(Ⅰ)求f(x)的解析式;

(Ⅱ)证明:函数y=f(x)的图像是一个中心对称图形,并求其对称中心;

(Ⅲ)证明:曲线y=f(x)上任一点的切线与直线x=1和直线y=x所围三角形的面积为定值,并求出此定值。

正确答案

(Ⅰ)解:

于是

因a,b∈Z,

(Ⅱ)证明:已知函数都是奇函数,

所以函数也是奇函数,其图像是以原点为中心的中心对称图形,

可知,函数g(x)的图像按向量平移,即得到函数f(x)的图像,

故函数f(x)的图像是以点(1,1)为中心的中心对称图形;

(Ⅲ)证明:在曲线上任取一点

知,

过此点的切线方程为

令x=1得,切线与直线x=1交点为

令y=x得,切线与直线y=x交点为

直线x=1与直线y=x的交点为(1,1),

从而所围三角形的面积为

所以,所围三角形的面积为定值2。

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简答题

已知函数f(x)=x2+ax+2ln(x-1),a是常数。

(1)证明曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线经过y轴上一个定点;

(2)若f′(x)>(a-3)x2x∈(2,3)恒成立,求a的取值范围;(参考公式:3x3-x2-2x+2=(x+1)(3x2-4x+2))

(3)讨论函数f(x)的单调区间。

正确答案

解:(1)

f'(2)=6+a,

曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线为y-(2a+4)= (6+a)(x-2)

当x=0时,由切线方程得y=-8,

所以切线经过y轴上的定点(0,-8)。

(2)由f'(x)>(a-3)x2

所以

g(x)在区间(2,3)上单调递减

所以

则a的取值范围为

(3)函数的定义域为(1,+∞)

若a≥-6,则f'(x)≥0,f(x)在定义域(1,+∞)上单调递增;

若a<-6,解方程

x1>x2>1,当x>x1或1<x<x2时,f'(x)>0;

当x2<x<x1时,f'(x)<0,

所以f(x)的单调增区间是(1,x2)和(x1,+∞),单调减区间是[x2,x1]。

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