热门试卷

X 查看更多试卷
1
题型:简答题
|
简答题

已知函数f(x)=ex+ax2-ex,a∈R。

(1)若曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线平行于x轴,求函数f(x)的单调区间;

(2)试确定a的取值范围,使得曲线y=f(x)上存在唯一的点P,曲线在该点处的切线与曲线只有一个公共点P。

正确答案

解:(1)求导函数,可得f′(x)=ex+2ax-e

∵曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线平行于x轴,

∴k=2a=0,

∴a=0

∴f(x)=ex-ex,

f′(x)=ex-e

令f′(x)=ex-e<0,可得x<1;

令f′(x)>0,可得x>1;

∴函数f(x)的单调减区间为(-∞,1),单调增区间为(1,+∞)。

(2)设点P(x0,f(x0)),曲线y=f(x)在点P处的切线方程为y=f′(x0)(x-x0)+f(x0)令g(x)=f(x)-f′(x0)(x-x0)+f(x0

∵曲线在该点处的切线与曲线只有一个公共点P,

∴g(x)有唯一零点

∵g(x0)=0,g′(x)= 

①若a≥0,当x>x0时,g′(x)>0,

∴x>x0时,g(x)>g(x0)=0

当x<x0时,g′(x)<0,

∴x<x0时,g(x)>g(x0)=0,

故g(x)只有唯一零点x=x0

由P的任意性a≥0不合题意;

②若a<0,令h(x)= ,则h(x0)=0,

h′(x)=ex+2a 令h′(x)=0,则x=ln(-2a),

∴x∈(-∞,ln(-2a)),

h′(x)<0,函数单调递减;x∈(ln(-2a),+∞),h′(x)>0,函数单调递增;

(i)若x0=ln(-2a),由x∈(-∞,ln(-2a)),g′(x)>0;

x∈(ln(-2a),+∞),g′(x)>0,

∴g(x)在R上单调递增

∴g(x)只有唯一零点x=x0

(ii)若x0>ln(-2a),由x∈(ln(-2a),+∞),h(x)单调递增,且h(x0)=0,

则当x∈(ln(-2a),x0),g′(x)<0,g(x)> g(x0)=0

任取x1∈(ln(-2a),x0),g(x1)>0,

∵x∈(-∞,x1),

∴g(x)<ax2+bx+c,其中b=-e+f′(x0

c= 

∵a<0,

∴必存在x2<x1,使得 

∴g(x2)<0,故g(x)在(x2,x1)内存在零点,即g(x)在R上至少有两个零点;

(iii)若x0<ln(-2a),同理利用 ,可得g(x)在R上至少有两个零点;

综上所述,a<0,曲线y=f(x)上存在唯一的点P,曲线在该点处的切线与曲线只有一个公共点P(ln(-2a),f(ln(-2a)))。

1
题型:简答题
|
简答题

已知函数f(x)=lnx-ax+-1 (a∈R ),

(1)当a=-1时,求曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线方程;

(2)当时,讨论f(x)的单调性。

正确答案

解:(1)当时,

所以切线方程为y=x+ln2。

(2)因为

所以

(Ⅰ)当a=0时,, 

所以当时g(x)>0,此时,函数单调递减;  

(Ⅱ)当时,

,解得:

①若时,函数f(x)在上单调递减;

②若,在单调递减,在上单调递增;

③ 当a<0时,由于1/a-1<0,

x∈(0,1)时,g(x)>0,此时f(x)<0,函数f(x)单调递减;

x∈(1,+∞)时,g(x)<0,此时函数f(x)单调递增。

综上所述:当a≤0时,函数f(x)在(0,1)上单调递减,函数f(x)在(1,+∞)上单调递增;

时,函数f(x)在(0,+∞)上单调递减;

时,函数f(x)在上单调递减,函数f(x)在上单调递增。

1
题型:简答题
|
简答题

已知函数f(x)=2x3+3(1-2a)x2+6a(a-1)x(a∈R)。

(1)求y=f(x)的单调区间;

(2)若关于x的方程f(x)=0有且仅有一个实数根,求实数a的取值范围;

(3)是否存在这样的常数a∈(-∞,]使得直线y=1与y=f(x)相切,如果存在,求出a,否则请说明理由。

正确答案

解:(1)由求导数得到

f'(x)=6x2+6(1-2a)x+6a(a-1)=6(x-a)(x-a+1)

∴y=f(x)在(-∞,a-1]上为增函数;在[a-1,a]上为减函数;在[a,+∞)上为增函数。

(2)由

对于关于x的二次方程

无实根或仅有零根,仅有零根不可能,

则判别式Δ=[3(1-2a)]2-4×2×6a(a-1)

=3(-2a+3)(2a+1)<0

故所求a的取值范围为

(3)设y=1与y=f(x)相切于点(x0,y0

在x0=a时,则

恒成立

∴2a3-3a2=1不可能成立,

在x0=a-1时,则

化简为,则a=0或

符合

因此所求符合条件的a值分别为0或

1
题型:简答题
|
简答题

已知函数

(I)当a=-1时,求曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线方程;

(Ⅱ)当时,讨论f(x)的单调性。

正确答案

解:(Ⅰ)当时,

所以

因此f'(2)=l

即曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线斜率为1

又f(2)=ln2+2

所以曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线方程为y-(ln2+2)=x-2

即x-y+ln2=0;

(Ⅱ)因为

所以

                  

令g(x)=ax2-x+l-a,x∈(0,+∞)

 (1)当a=0时,g(x)=-x+1,x∈(0,+∞)

所以当x∈(0,1)时,g(x)>0,此时f'(x)<

1
题型:简答题
|
简答题

已知函数f(x)=ax+lnx,x∈(l,e).

(Ⅰ)若函数f(x)的图象在x=2处的切线的斜率为1,求实数a的值;

(Ⅱ)若f(x)有极值,求实数a的取值范围和函数f(x)的值域;

(Ⅲ)在(Ⅱ)的条件下,函数g(x)=x3﹣x﹣2,证明:x1∈(1,e),x0∈(1,e),使得g(x0)=f(x1)成立.

正确答案

解:(Ⅰ)

∵函数f(x)的图象在x=2处的切线的斜率为1,

(Ⅱ)由,可得

∵x∈(1,e)∴

经检验时,f(x)有极值.

∴实数a的取值范围为

列表

f(x)的极大值为

又∵f(1)=a,f(e)=ae+1

由a≥ae+1,解得

又∵

∴当时,函数f(x)的值域为

时,函数f(x)的值域为

(Ⅲ)证明:∵当x∈(1,e)时,g'(x)=3x2﹣1>0,

∴g(x)在(1,e)上为单调递增函数

∵g(1)=﹣2,g(e)=e3﹣e﹣2

∴g(x)在(1,e)的值域为(﹣2,e3﹣e﹣2)

∵e3﹣e﹣2>,﹣2<ae+1,﹣2<a

(﹣2,e3﹣e﹣2),(﹣2,e3﹣e﹣2)

x1∈(1,e),x0∈(1,e),使得g(x0)=f(x1)成立.

百度题库 > 高考 > 数学 > 导数的概念及其几何意义

扫码查看完整答案与解析

  • 上一题
  • 1/5
  • 下一题