- 导数的概念及其几何意义
- 共3697题
(本题满分16分)
已知函数,
,且
在点
处的切线方程为
.
(1)求的解析式;
(2)求函数的单调递增区间;
(3)设函数若方程
恰四个不同的解,求实数
的取值范围.
正确答案
(1)(2)见解析(3)
(1),由条件,得
即
解得
,所以
. 3分
(2),其定义域为
,
,
令,得
(*) 5分
①若,则
,即
的单调递增区间为
;
②若,(*)式等价于
,
当时,
,无解,即
无单调增区间,
当时,则
,即
的单调递增区间为
,
当,则
,即
的单调递增区间为
. 8分
(3)..
当时,
,
,
令,得
,且当
时,
;当
时,
,
所以在
上有极小值,即最小值为
. 10分
当时,
,
,
令,得
,
①若,方程
不可能有四个解; 12分
②若,当
时,
,当
时,
,
所以在
上有极小值且是最小值为
,
又,
的大致图象如图1所示,
从图象可以看出方程不可能有四个解. 14分
③若,当
时,
,当
时,
,
所以在
上有极大值且是最大值为
,
又,
的大致图象如图2所示,
从图象可以看出若方程恰四个不同的解,
必须,解得
.
综上所述,满足条件的实数的取值范围是
. 16分
【命题意图】本题考查导数在函数中应用、函数图像等知识 ,意在考查运算求解能力,数学综合论证能力.
已知函数
.
(1)当在点
处的切线方程是y=x+ln2时,求a的值.
(2)当的单调递增区间是(1,5)时,求a的取值集合.
正确答案
(1);(2)
.
试题分析:(1)利用导数的几何意义,先求,利用
,解出
;
(2)函数的单调递增区间是,所以导函数
的解集为
,所以先求函数的导数,
的解集为
即
的两个实根为
或
,根据根与系数的关系得到.
(1),
,代入
5分
(2),
的解集为
即
的两个实根为
或
,根据根与系数的关系得到
,a的取值集合为
10分
已知函数y=f(x)=-x3+ax2+b(a,b∈R)
(Ⅰ)若函数y=f(x)的图象切x轴于点(2,0),求a、b的值;
(Ⅱ)设函数y=f(x) (x∈(0,1))的图象上任意一点的切线斜率为k,试求|k|≤1的充要条件;
(Ⅲ)若函数y=f(x)的图象上任意不同的两点的连线的斜率小于1,求证|a|<.
正确答案
(Ⅰ)f'(x)=-3x2+2ax(1分)
由f'(2)=0得a=3,(2分)
又f(2)=0得b=-4(3分)
(Ⅱ)k=f'(x)=-3x2+2ax x∈(0,1),
∴对任意的 x∈(0,1),|k|≤1,即)|-3x2+2ax|≤1对任意的x∈(0,1)恒成立(4分)
等价于3x-≤2a≤
+3x对任意的x∈(0,1)恒成立.(5分)
令g(x)=+3x,h(x)=3x-
,
则h(x)max≤a≤
g(x)min,x∈(0,1)(6分)
+3x≥2
,当且仅当x=
时“=”成立,∴g(x)min=2
(7分)
h(x)=3x-在(0,1)上为增函数∴h(x)max<2(8分)
∴1≤a≤(9分)
(Ⅲ)设x1,x2∈R则k==-[x12+x1x2+x22-a(x1+x2)]<1(10分)
即x12+(x2-a)x1+x22-ax2+1>0,对x1∈R恒成立(11分)
∴△=(x2-a)2-4(x22-ax2+1)<0,对x2∈R恒成立
即3x22-2ax2+4(4-a2)>0对x2∈R恒成立(13分)
∴4a2-12(4-a2)<0
解得a2<3⇒|a|<(14分)
函数y=x2(x>0)的图象在点(ak,ak2)处的切线与x轴交点的横坐标为ak+1( k为正整数),其中a1=16.设正整数数列{bn}满足:,当n≥2时,有
.
(Ⅰ)求b1,b2,b3,b4的值;
(Ⅱ)求数列{bn}的通项;
(Ⅱ)记,证明:对任意n∈N*,
.
正确答案
解:(Ⅰ)在点(ak,ak2)处的切线方程为:y﹣ak2=2ak(x﹣ak),
当y=0时,解得,所以
,
又∵a1=16,
∴a2=8,a3=4,a4=2
n=2时,,
由已知b1=2,b2=6,得|36﹣2a3|<1,
因为b3为正整数,所以b3=18,同理b4=54
(Ⅱ)由(Ⅰ)可猜想:bn=2·3n﹣1证明:①n=1,2时,命题成立;
②假设当n=k﹣1与n=k(k≥2且k∈N)时成立,即bk=2·3k﹣1,bk﹣1=2·3k﹣2.
于是,整理得:
由归纳假设得:
因为bk+1为正整数,所以bk+1=2·3k即当n=k+1时命题仍成立.
综上:由知①②知对于n∈N*,有bn=2·3n﹣1成立
(Ⅲ)证明:由③
得④
③式减④式得⑤
⑥
⑤式减⑥式得
=﹣1+2
=1+2
=
=
则.
设函数,
,
,记
.
(1)求曲线在
处的切线方程;
(2)求函数的单调区间;
(3)当时,若函数
没有零点,求
的取值范围.
正确答案
(1)曲线在
处的切线方程
;(2)当
时,函数
的增区间是
,当
时,函数
的增区间是
,减区间是
;(3)实数
的取值范围为
.
试题分析:(1)求曲线在
处的切线方程,由导数的几何意义得,对函数
求导得
,既得函数
在
处的切线的斜率为
,又
,得切点
,由点斜式可得切线方程;(2)求函数
的单调区间,由题意得,
,求函数
的单调区间,先确定函数的定义域为
,由于含有对数函数,可对函数
求导得,
,由于含有参数
,需对
讨论,分
,
两种情况,从而得函数
的单调区间;(3)当
时,若函数
没有零点,即
无解,由(2)可知,当
时,函数
的最大值为
,只要
小于零即可,由此可得
的取值范围.
试题解析:(1),则函数
在
处的切线的斜率为
.又
,
所以函数在
处的切线方程为
,即
4分
(2),
,(
).
①当时,
,
在区间
上单调递增;
②当时,令
,解得
;令
,解得
.
综上所述,当时,函数
的增区间是
;
当时,函数
的增区间是
,减区间是
. 9分
(3)依题意,函数没有零点,即
无解.
由(2)知,当时,函数
在区间
上为增函数,区间
上为减函数,
由于,只需
,
解得.
所以实数的取值范围为
. 13分
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