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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=,(a∈R).

(1)若函数f(x)在x=1处取得极值,求实数a的值;

(2)在(1)条件下,若直线y=kx与函数y=f(x)的图象相切,求实数k的值.

正确答案

解:(1)∵f(x)=

∴f′(x)==

∵函数f(x)在x=1处取得极值

∴f′(1)=a﹣1=0

∴a=1

经检验,a=1时f′(x)=﹣

故0<x<1时f′(x)>0,x>1时f′(x)<0,

所以函数f(x)在(0,1)单调递增,在(1,+∞)单调递减

故f(x)在x=1处取得极值.∴a=1

(2)由(1)可知a=1∴f(x)=

∴f′(x)=﹣

设切点A(x0,y0

∴k=f′(x0)=﹣

又∵k=kOA=

=﹣

∴lnx0=﹣

∴k=kOA===

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题型:简答题
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简答题

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)代入,得

(2)令,则

时,f'(x)=2x2﹣1>0,f(x)在此区间为增函数

时,f'(x)=2x2﹣1<0,f(x)在此区间为减函数

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.

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=x3+mx2﹣m2x+1(m为常数,且m>0)有极大值9.

(Ⅰ)求m的值;

(Ⅱ)若斜率为﹣5的直线是曲线y=f(x)的切线,求此直线方程.

正确答案

解:(Ⅰ)f ’(x)=3x2+2mx﹣m2=(x+m)(3x﹣m)=0,则x=﹣m或x=m, 当x变化时, 

f ’(x)与f(x)的变化情况如下表:

从而可知,

当x=﹣m时,函数f(x)取得极大值9,即f(﹣m)=﹣m3+m3+m3+1=9,

∴m=2.

(Ⅱ)由(Ⅰ)知,f(x)=x3+2x2﹣4x+1,

依题意知f’(x)=3x2+4x﹣4=﹣5,

∴x=﹣1或x=﹣

又f(﹣1)=6,f(﹣)=

所以切线方程为y﹣6=﹣5(x+1),或y﹣=﹣5(x+),5x+y﹣1=0,

或135x+27y﹣23=0.

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题型:简答题
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简答题

设二次函数f(x)=mx2+nx+t的图象过原点,g(x)=ax3+bx﹣3(x>0),f(x),g(x)的导函数为f'(x),g'(x),且f'(0)=0,f'(﹣1)=﹣2,f(1)=g(1),f'(1)=g'(1).

(1)求函数f(x),g(x)的解析式;

(2)求F(x)=f(x)﹣g(x)的极小值;

(3)是否存在实常数k和m,使得f(x)≥kx+m和g(x)≤kx+m?若存在,求出k和m的值;若不存在,说明理由.

正确答案

解:(1)由已知得t=0,f'(x)=2mx+n,

则f'(0)=n=0,f'(﹣1)=﹣2m+n=﹣2,

从而n=0,m=1,

∴f(x)=x2,f'(x)=2x,g(x)=3ax2+b.

由f(1)=g(1),f'(1)=g'(1),

得a+b﹣3=1,3a+b=2,

解得a=﹣1,b=5.

∴g(x)=﹣x3+5x﹣3(x>0).

(2)F(x)=f(x)﹣g(x)=x3+x2﹣5x+3(x>0),

求导数得F'(x)=3x2+2x﹣5=(x﹣1)(3x+5).

∴F(x)在(0,1)单调递减,在(1,+∞)单调递增,

从而F(x)的极小值为F(1)=0.

(3)因f(x)与g(x)有一个公共点(1,1),

而函数f(x)在点(1,1)的切线方程为y=2x﹣1.

下面验证都成立即可.

由x2﹣2x+1≥0,得x2≥2x﹣1,知f(x)≥2x﹣1恒成立.

设h(x)=﹣x3+5x﹣3﹣(2x﹣1),即h(x)=﹣x3+3x﹣2(x>0),

求导数得h'(x)=﹣3x2+3=﹣3(x﹣1)(x+1)(x>0),

∴h(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,

所以h(x)=﹣x3+5x﹣3﹣(2x﹣1)的最大值为h(1)=0,

所以﹣x3+5x﹣3≤2x﹣1恒成立.

故存在这样的实常数k和m,且k=2,m=﹣1.

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=xlnmx(m>0),g(x)=﹣x2+2ax﹣3,且f(x)在x=e处的切线方程为2x﹣y﹣e=0,

①求m的值.

②若y=af(x),y=g(x)在区间[1,3]上的单调性相同,求实数a的取值范围.

③求证:对任意的x∈(0,+∞),都有

正确答案

①解:f'(x)=lnmx+1,所以

切线斜率为k=lnem+1=2 

所以m=1 

②解:若a>0 则当x∈[1,3],f'(x)>0,

∴f(x)单调递增,

故g(x)在[1,3]上单调递增,从而对称轴x=a≥3,

综合有a≥3 

若a<0,则当x∈[1,3],f'(x)<0,

∴f(x)单调递减,

故g(x) 在[1,3]上单调递减,从而对称轴x=a≤1

综合有:a<0

若a=0,f(x) 不是单调函数,不符合题意.

综上所述:a 的取值范围是a≥3 或者a<0 

③(i)当x∈(0,),f'(x)<0,函数单调递增,

(ii )当,f'(x)>0,函数单调递增

所以当 时,f(x) 取最小值

,则

所以当x∈(0,1),h'(x)>0,h(x)单调递增,

当x∈(1,+∞),h'(x)<0,h(x)单调递减

则当x=1 时,h(x) 取最大值

因此,但等号不能同时成立.

 

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