- 导数的应用
- 共1166题
函数y=x2-ln x的单调递减区间为( )
正确答案
解析
对函数y=x2-ln x求导,得(x>0),
令解得x∈(0,1],因此函数y=x2-ln x的单调递减区间为(0,1],故选B
知识点
设f(x)=ln x+-1,证明:
(1)当x>1时,f(x)<(x-1);
(2)当1<x<3时,。
正确答案
见解析
解析
(1)证法一:记g(x)=ln x+-1-(x-1),则当x>1时,
。
又g(1)=0,有g(x)<0,即f(x)<(x-1)。
证法二:由均值不等式,当x>1时,<x+1,故
。①
令k(x)=ln x-x+1,则k(1)=0,k′(x)=-1<0。
故k(x)<0,即ln x<x-1。②
由①②得,当x>1时,f(x)<(x-1)。
(2)证法一:记h(x)=f(x)-。
由(1)得
=。
令g(x)=(x+5)3-216x。
则当1<x<3时,g′(x)=3(x+5)2-216<0,
因此g(x)在(1,3)内是递减函数。
又由g(1)=0,得g(x)<0,
所以h′(x)<0,
因此h(x)在(1,3)内是递减函数。
又h(1)=0,得h(x)<0。
于是当1<x<3时,。
证法二:记h(x)=(x+5)f(x)-9(x-1),
则当1<x<3时,由(1)得
h′(x)=f(x)+(x+5)f′(x)-9
<(x-1)+(x+5)()-9
=[3x(x-1)+(x+5)(2+)-18x]
<[3x(x-1)+(x+5)(2++)-18x]
=(7x2-32x+25)<0,
因此h(x)在(1,3)内单调递减。
又h(1)=0,所以h(x)<0,即。
知识点
π为圆周率,e=2.71828…为自然对数的底数。
(1)求函数f(x)=的单调区间;
(2)求e3,3e,eπ,πe,3π,π3这6个数中的最大数与最小数。
正确答案
见解析。
解析
(1)函数f(x)的定义域为(0,+∞)。
由f(x)得。
当f'(x)>0,即0<x<e时,f(x)单调递增;当f'(x)<0,即x>e时,f(x)单调递减,
所以函数f(x)的单调递增区间为(0,e),单调递减区间为(e,+∞)。
(2)∵e<3<π,∴eln3<elnπ,πlne<πln3,
从而有ln3e<lnπe,lneπ<ln3π。
于是,根据函数y=lnx,y=ex,y=πx在定义域上单调递增,
可得3e<πe<π3,e3<eπ<3π,
∴这6个数的最大数在π3与3π之中,最小数在3e与e3之中。
由(1)知,f(x)=在[e,+∞)上单调递减,
∴即
得∴
综上可知,6个数中的最大数是3π,最小数是3e。
知识点
设.
(1)如果在处取得最小值,求的解析式;
(2)如果,的单调递减区间的长度是正整数,试求和的值,(注:区间的长度为)
正确答案
(1) (2) m=2,n=3或,
解析
(1)已知,
又在处取极值,
则,又在处取最小值-5.
则
(2)要使单调递减,则
又递减区间长度是正整数,所以两根设做a,b。即有:
b-a为区间长度。又
又b-a为正整数,且m+n<10,所以m=2,n=3或,符合。
知识点
已知函数,。
(1)设函数F(x)=18f(x)-x2[h(x)]2,求F(x)的单调区间与极值;
(2)设,解关于x的方程;
(3)设,证明:。
正确答案
见解析
解析
(1),
。
令,得(舍去)。
当时。;当时,,
故当时,为增函数;当时,为减函数。
为的极大值点,且。
(2)方法一:原方程可化为,
即为,且
①当时,,则,即,
,此时,∵,
此时方程仅有一解。
②当时,,由,得,,
若,则,方程有两解;
若时,则,方程有一解;
若或,原方程无解。
方法二:原方程可化为,
即,
①当时,原方程有一解;
②当时,原方程有二解;
③当时,原方程有一解;
④当或时,原方程无解。
(3)由已知得,
。
设数列的前n项和为,且()
从而有,当时,。
又
。
即对任意时,有,又因为,所以。
则,故原不等式成立。
知识点
观察,,,由归纳推理可得:若定义在上的函数满足,记为的导函数,则=
正确答案
解析
由给出的例子可以归纳推理得出:若函数是偶函数,则它的导函数是奇函数,因为定义在上的函数满足,即函数是偶函数,所以它的导函数是奇函数,即有=,故选D。
知识点
已知函数f(x)=ex(ax+b)-x2-4x,曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程为y=4x+4.
(1)求a,b的值;
(2)讨论f(x)的单调性,并求f(x)的极大值。
正确答案
见解析
解析
(1)f′(x)=ex(ax+a+b)-2x-4.
由已知得f(0)=4,f′(0)=4.
故b=4,a+b=8.
从而a=4,b=4.
(2)由(1)知,f(x)=4ex(x+1)-x2-4x,
f′(x)=4ex(x+2)-2x-4=4(x+2)·.
令f′(x)=0得,x=-ln 2或x=-2.
从而当x∈(-∞,-2)∪(-ln 2,+∞)时,f′(x)>0;
当x∈(-2,-ln 2)时,f′(x)<0.
故f(x)在(-∞,-2),(-ln 2,+∞)上单调递增,在(-2,-ln 2)上单调递减。
当x=-2时,函数f(x)取得极大值,极大值为f(-2)=4(1-e-2)。
知识点
若函数f(x)=kx﹣lnx在区间(1,+∞)单调递增,则k的取值范围是( )
正确答案
解析
函数f(x)=kx﹣lnx在区间(1,+∞)单调递增,
∴当x>1时,f′(x)=k﹣≥0,∴k﹣1≥0,∴k≥1,故选:D
知识点
设函数,,其中为实数。
(1)若在上是单调减函数,且在上有最小值,求的取值范围;
(2)若在上是单调增函数,试求的零点个数,并证明你的结论。
正确答案
见解析
解析
(1)≤0在上恒成立,则≥, 。
故:≥1。
,
若1≤≤e,则≥0在上恒成立,
此时,在上是单调增函数,无最小值,不合;
若>e,则在上是单调减函数,在上是单调增函数,,满足。
故的取值范围为:>e。
(2)≥0在上恒成立,则≤ex,
。
。
知识点
已知函数。
(1) 求的单调区间;
(2) 求在区间上的最小值。
正确答案
(2) (2)
解析
(1)令,得。
当的变化时,,的变化情况如下表:
所以,的单调递减区间是();单调递增区间是
(2)当,即时,函数在[0,1]上单调递增,
所以在区间[0,1]上的最小值为;
当时,
由(1)知上单调递减,在上单调递增,所以在区间
[0,1]上的最小值为;
当时,函数在区间[0,1]上单调递减,
所以在区间[0,1]上的最小值为。
知识点
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