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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=x3+ax2+bx+a2(a,b∈R).

(1)若函数f(x)在x=1处有极值10,求b的值;

(2)若对于任意的a∈[-4,+∞),f(x)在x∈[0,2]上单调递增,求b的最小值.

正确答案

(1)b=-11   (2)

解:(1)f′(x)=3x2+2ax+b,

于是,根据题设有

解得.

时,f′(x)=3x2+8x-11,Δ=64+132>0,所以函数有极值点;

时,f′(x)=3(x-1)2≥0,所以函数无极值点.

所以b=-11.

(2)由题意知f′(x)=3x2+2ax+b≥0对任意的a∈[-4,+∞),x∈[0,2]都成立,

所以F(a)=2xa+3x2+b≥0对任意的a∈[-4,+∞),x∈[0,2]都成立.

因为x≥0,

所以F(a)在a∈[-4,+∞)上为单调递增函数或为常数函数,

①当F(a)为常数函数时,F(a)=b≥0;

②当F(a)为增函数时,F(a)min=F(-4)=-8x+3x2+b≥0,

即b≥(-3x2+8x)max对任意x∈[0,2]都成立,

又-3x2+8x=-3(x-)2

所以当x=时,(-3x2+8x)max,所以b≥.

所以b的最小值为.

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题型:简答题
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简答题

已知过原点O的一条直线与函数y=log8x的图像交于AB两点,分别过点ABy轴的平行线与函数y=log2x的图像交于CD两点.

(1)证明: 点CD和原点O在同一条直线上;

(2)当BC平行于x轴时,求点A的坐标.

正确答案

(1) 证明略(2)点A的坐标为(,log8)

设点AB的横坐标分别为x1x2,

由题意知: x1>1,x2>1,则AB纵坐标分别为log8x1,log8x2.

因为AB在过点O的直线上,

所以,点CD坐标分别为(x1,log2x1),(x2,log2x2),

由于log2x1==3log8x2,

所以OC的斜率: k1=,

OD的斜率: k2=

由此可知: k1=k2,即OCD在同一条直线上.

(2)解: 由BC平行于x轴知:log2x1=log8x2 

即 log2x1=log2x2,代入x2log8x1=x1log8x2x13log8x1=3x1log8x1,

由于x1>1知log8x1≠0,∴x13=3x1.

x1>1,∴x1=,则点A的坐标为(,log8).

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题型:填空题
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填空题

已知函数f(x)=-lnx,x∈(0,e).在曲线y=f(x)上某一点作切线与x轴和y轴分别交于A、B两点,设O为坐标原点,则△AOB面积的最大值为______.

正确答案

设切点为(t,f(t))

由已知 f′(x)=-

所以曲线y=f(x)在点(t,f(t))处的切线方程为 y+lnt=-(x-t).

令y=0,得A点的横坐标为xA=t(1-lnt),

令x=0,得B点的纵坐标为yB=1-lnt,

当t∈(0,e)时,xA>0,yB>0,

此时△AOB的面积 S=t(1-lnt)2,S′=(lnt-1)(lnt+1),

解S'>0,得 0<t<;解S'<0,得 <t<e.

所以 (0,)是函数 S=t(1-lnt)2的增区间; (,e)是函数的减区间.

所以,当 t=时,△AOB的面积最大,最大值为 ×(1-ln)2=

故答案为:

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题型:简答题
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简答题

已知抛物线C:y=x2+4x+,过C上一点M,且与M处的切线垂直的直线称为C在点M的法线.

(Ⅰ)若C在点M的法线的斜率为-,求点M的坐标(x0,y0)

(Ⅱ)设P(-2,a)为C对称轴上的一点,在C上是否存在点,使得C在该点的法线通过点P?若有,求出这些点,以及C在这些点的法线方程;若没有,请说明理由.

正确答案

(Ⅰ)由题意知,M处的切线的斜率k==2,

∵y′=2x+4,

∴2x0+4=2,解得x0=-1,

将x0=-1代入y=x2+4x+中,解得y0=

∴M(-1,);

(Ⅱ)设 M(x0,y0)为C上一点,

①若x0=-2,则C上点M(-2,-)处的切线斜率 k=0,过点M(-2,-) 的法线方程为x=-2,此法线过点P(-2,a);

②若 x0≠-2,则过点 M(x0,y0)的法线方程为:y-y0=-(x-x0) ①

若法线过P(-2,a),则 a-y0=-(-2-x0),即(x0+2)2=a  ②

若a>0,则x0=-2±,从而y0=,将上式代入①,

化简得:x+2y+2-2a=0或x-2y+2+2a=0,

若a=0与x0≠-2矛盾,若a<0,则②式无解.

综上,当a>0时,在C上有三个点(-2+),(-2-)及

(-2,-),在这三点的法线过点P(-2,a),其方程分别为:

x+2y+2-2a=0,x-2y+2+2a=0,x=-2.

当a≤0时,在C上有一个点(-2,-),在这点的法线过点P(-2,a),其方程为:x=-2.

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题型:简答题
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简答题

已知函数 ().

(1)若,求函数的极值;

(2)设

① 当时,对任意,都有成立,求的最大值;

② 设的导函数.若存在,使成立,求的取值范围.

正确答案

(1)极大值是e-1,极小值

(2)①-1-e-1 ②(-1,+∞)

(1)当a=2,b=1时,f (x)=(2+)ex,定义域为(-∞,0)∪(0,+∞).

所以f ′(x)=ex

令f ′(x)=0,得x1=-1,x2,列表

 

由表知f (x)的极大值是f (-1)=e-1,f (x)的极小值是f ()=

(2)① 因为g (x)=(ax-a)ex-f (x)=(ax--2a)ex,

当a=1时,g (x)=(x--2)ex.

因为g (x)≥1在x∈(0,+∞)上恒成立,

所以b≤x2-2x-在x∈(0,+∞)上恒成立. 记h(x)=x2-2x- (x>0),则h′(x)=.

当0<x<1时,h′(x)<0,h(x)在(0,1)上是减函数;

当x>1时,h′(x)>0,h(x)在(1,+∞)上是增函数;

所以h(x)min=h(1)=-1-e-1;所以b的最大值为-1-e-1.      ②因为g (x)=(ax--2a)ex,所以g ′(x)=(+ax--a)ex.

由g (x)+g′(x)=0,得(ax--2a)ex+(+ax--a)ex=0,

整理得2ax3-3ax2-2bx+b=0.

存在x>1,使g (x)+g ′(x)=0成立.

等价于存在x>1,2ax3-3ax2-2bx+b=0成立.

因为a>0,所以.

设u(x)= (x>1),则u′(x)=

因为x>1,u′(x)>0恒成立,所以u(x)在(1,+∞)是增函数,所以u(x)>u(1)=-1,

所以>-1,即的取值范围为(-1,+∞)

百度题库 > 高考 > 数学 > 导数的概念及其几何意义

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