- 导数的概念及其几何意义
- 共3697题
设定义在(0,+∞)上的函数f(x)=ax++b(a>0)
(1)求f(x)的最小值;
(2)若曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为y=,求a,b的值。
正确答案
解:(1)f(x)=ax++b≥2
+b=b+2当且仅当ax=1(x=
)时,
f(x)的最小值为b+2;
(2)由题意,曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为y=,可得:f(1)=
,
∴a++b=
①
f'(x)=a﹣,
∴f′(1)=a﹣=
②
由①②得:a=2,b=-1。
已知函数.
(Ⅰ)求的极值;
(II)判断y=f(x)的图像是否是中心对称图形,若是求出对称中心并证明,否则说明理由;
(III)设的定义域为
,是否存在
.当
时,
的取值范围是
?若存在,求实数
、
的值;若不存在,说明理由
正确答案
是
的一个极大值,
是
的一个极小值.
、
不存在
解:(I) .注意到
,即
,
得
或
.所以当
变化时,
的变化情况如下表:
所以是
的一个极大值,
是
的一个极小值.
(II) 点的中点是
,所以
的图象的对称中心只可能是
.
设为
的图象上一点,
关于
的对称点是Q
,
因,又
所以,
即点也在函数y=f(x)的图像上。
设为
的图象上一点,
关于
的对称点是
……
(III) 假设存在实数、
.
,
或
.
若, 当
时,
,而
.故不可能…
若,当
时,
,而
.故不可能….
若,由
的单调递增区间是
,知
是
的两个解.而
无解. 故此时
的取值范围是不可能是
.
综上所述,假设错误,满足条件的实数、
不存在.
设函数表示f(x)导函数。
(I)求函数一份(x))的单调递增区间;
(Ⅱ)当k为偶数时,数列{}满足
.证明:数列{
}中
不存在成等差数列的三项;
(Ⅲ)当后为奇数时,证明:对任意正整数,n都有成立.
正确答案
(1)当k为奇数时,f(x)的单调递增区间为,当k为偶数时f(x)的单调递增区间为
(2)见解析(3)见解析
(Ⅰ)函数的定义域为(0,+∞)
又
当k为奇数时,
即的单调递增区间为
当k为偶函数时,
由>0,得x-1>0,∴x>1,即f(x)的单调递增区间为
,
综上所述:当k为奇数时,f(x)的单调递增区间为,当k为偶数时f(x)的单调递增区间为
(Ⅱ)当k为偶数时,由(Ⅰ)知
所以
根据题设条件有
∴{ }是以2为公式的比例数列
假设数列{}中存在三项
,
,
,成等差数列
不妨设r=
+
即
又
(Ⅲ)当k为奇数时
方法二:(数学归纳发)
当n=1是,左边=0,右边=0,显然不等式成立
设n=k+1时:
又
n=k+1时结论成立。
综上,对一切正整数n结论成立。
已知函数f(x)的导数f′(x)满足0<f′(x)<1,常数α为方程f(x)=x的实数根.
(Ⅰ)若函数f(x)的定义域为M,对任意[a,b]⊆M,存在x0∈[a,b],使等式f(b)-f(a)=(b-a)f′(x0)成立,求证:方程f(x)=x存在唯一的实数根α;
(Ⅱ) 求证:当x>α时,总有f(x)<x成立;
(Ⅲ)对任意x1、x2,若满足|x1-α|<2,|x2-α|<2,求证:|f(x1)-f(x2)|<4.
正确答案
(I)设f(x)=x有不同于α的实数根β,即f(β)=β,不妨设β>α,
于是在α与β间必存在c,α<c<β,
使得β-α=f(β)-f(α)=(β-α)f′(c)∴f′(c)=1,这与已知矛盾,∴方程f(x)=x存在唯一实数根α.
(II)令g(x)=x-f(x)
∴g′(x)=1-f′(x)>0
∴g(x)在定义域上为增函数
又g(α)=α-f(α)=0∴当x>α时,g(x)>g(α)=0
∴当x>α时,f(x)<x、
(III)不妨设x1<x2,∵0<f′(x)<1∴f(x)在定义域上为增函数
由(2)知x-f(x) 在定义域上为增函数、∴x1-f(x1)<x2-f(x2)
∴0<f(x2)-f(x1)<x2-x1
即|f(x2)-f(x1)|<|x2-x1|
∵|x2-x1|≤|x2-α|+|x1-α|<4
∴|f(x1)-f(x2)|<4.
(文)已知函数f(x)=x3+ax2+bx+2与直线4x-y+5=0切于点P(-1,1).
(Ⅰ)求实数a,b的值;
(Ⅱ)若x>0时,不等式f(x)≥mx2-2x+2恒成立,求实数m的取值范围.
正确答案
(Ⅰ)f′(x)=3x2+2ax+b
由题意得:即
解得:a=b=-1.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知:f(x)=x3-x2-x+2
∵f(x)≥mx2-2x+2,
∴mx2≤x3-x2+x.
∵x>0,
∴m≤,即m≤x+
-1,
法一:令g(x)=x+-1(x>0)∴g(x)≥2
-1=2-1=1,
当且仅当x=时取等号,即x=1时,g(x)min=1,
∴m≤1
法二:令g(x)=x+-1(x>0)∴g'(x)=1-x-2=0得x=1,
当x∈(0,1)时,g'(x)<0,g(x)为减函数,
当x∈(1,+∞)时,g'(x)>0,g(x)为增函数,
当x=1时,g(x)min=1,∴m≤1
扫码查看完整答案与解析