- 导数的应用
- 共1166题
若,其中。
(1)当时,求函数在区间上的最大值;
(2)当时,若,恒成立,求的取值范围。
正确答案
见解析。
解析
(1)当,时,,
∵,∴当时,,
∴函数在上单调递增,
故
(2)①当时,,,
,,∴f(x)在上增函数,
故当时,;
②当时,,,
(i)当即时,在区间上为增函数,
当时,,且此时;
(ii)当,即时,在区间上为减函数,在区间上为增函数,
故当时,,且此时;
(iii)当,即时,在区间[1,e]上为减函数,
故当时,.
综上所述,函数的在上的最小值为
由得;由得无解;由得无解;
故所求的取值范围是。
知识点
已知函数f(x)=-x3+ax2-4(),是f(x)的导函数。
(1)当a=2时,对于任意的m[-1,1],n[-1,1],求f(m)+的最小值;
(2)若存在,使>0,求a的取值范围。
正确答案
见解析。
解析
(1)由题意知
令
当在[-1,1]上变化时,随的变化情况如下表:
的最小值为
的对称轴为,且抛物线开口向下,
的最小值为
的最小值为-11.
(2).
①若,上单调递减,
又
②若当
从而上单调递增,在上单调递减,
.
根据题意,
综上,的取值范围是
(或由,用两种方法可解)
知识点
已知函数图像上的点处的切线方程为。
(1)若函数在时有极值,求的表达式
(2)函数在区间上单调递增,求实数的取值范围。
正确答案
见解析。
解析
解:, --
∵函数在处的切线斜率为-3,∴,即
又得。
(1)函数在时有极值,所以,
解得,-
所以,
(2)因为函数在区间上单调递增,所以导函数
在区间上的值恒大于或等于零,
则得,所以实数的取值范围为
知识点
已知函数,
(1)若,试确定函数的单调区间;
(2)若,且对于任意,恒成立,试确定实数的取值范围;
(3)设函数,求证:。
正确答案
见解析。
解析
(1)由得,所以。
由得,故的单调递增区间是,
由得,故的单调递减区间是,
(2)由可知是偶函数。
于是对任意成立等价于对任意成立。
由得。
①当时,,此时在上单调递增,故,符合题意;
②当时,。
当变化时,的变化情况如下表:
由此可得,在上,。
依题意,,又。
综合①②得,实数的取值范围是。
由此得,,
故,
知识点
已知函数.
(1) 求f(x)的反函数的图象上图象上点(1,0)处的切线方程;
(2)证明: 曲线y = f (x) 与曲线有唯一公共点.
(3)设a<b, 比较与的大小, 并说明理由.
正确答案
见解析
解析
(1) f (x)的反函数,则y=g(x)过点(1,0)的切线斜率k=.
.过点(1,0)的切线方程为:y = x+ 1
(2) 证明曲线y=f(x)与曲线有唯一公共点,过程如下。
因此,
所以,曲线y=f(x)与曲线只有唯一公共点(0,1).(证毕)
(3)设
令。
,且
。
所以
知识点
设函数的导函数为,对任意都有成立,则( )
正确答案
解析
略
知识点
设函数.
(1)若函数在区间(-2,0)内恰有两个零点,求a的取值范围;
(2)当a=1时,求函数在区间[t,t+3]上的最大值.
正确答案
见解析。
解析
(1)∵
∴,
令,解得
当x变化时,,的变化情况如下表:
故函数的单调递增区间为(-∞,-1),(a,+∞);单调递减区间为(-1,a);
因此在区间(-2,-1)内单调递增,在区间(-1,0)内单调递减,要使函数在区间内恰有两个零点,当且仅当,
解得, 所以a的取值范围是(0,).
(2)当a=1时,. 由(1)可知,函数的单调递增区间为(-∞,-1),(1,+∞);单调递减区间为(-1,1);.
①当t+3<-1,即t<-4时,
因为在区间[t,t+3]上单调递增,所以在区间[t,t+3]上的最大值为;
②当,即时,
因为在区间上单调递增,在区间[-1,1]上单调递减,在区间[1,2]上单调递增,且,所以在区间上的最大值为.
由,即时,有[t,t+3] ,-1[t,t+3],所以在上的最大值为;
③当t+3>2,即t>-1时,
由②得在区间上的最大值为. 因为在区间(1,+∞)上单调递增,所以,故在上的最大值为.
综上所述,当a=1时,
在[t,t+3]上的最大值.
知识点
正确答案
见解析。
解析
结合①可知
所以,x1=是极小值点,x2=是极大值点。
(2)若f(x)为R上的单调函数,则f′(x)在R上不变号,结合①与条件a>0,知ax2-2ax+1≥0在R上恒成立,因此Δ=4a2-4a=4a(a-1)≤0,由此并结合a>0,知0<a≤1。
知识点
已知函数,。
(1)若a=1,判断函数是否存在极值,若存在,求出极值;若不存在,说明理由;
(2)求函数的单调区间;
(3)设函数,若至少存在一个,使得成立,求实数a的取值范围。
正确答案
见解析。
解析
(1)当时,,其定义域为(0,+).
因为,
所以在(0,+)上单调递增,
所以函数不存在极值.
(2)函数的定义域为。
当时,
因为在(0,+)上恒成立,所以在(0,+)上单调递减.
当时,
当时,方程与方程有相同的实根.
①当时,>0,可得,,且
因为时,,所以在上单调递增;
因为时,,所以在上单调递减;
因为时,,所以在上单调递增;
②当时,,所以在(0,+)上恒成立,故在(0,+)上单调递增. (9分)
综上,当时,的单调减区间为(0,+);当时,的单调增区间为与;单调减区间为;当时,的单调增区间为(0,+).
(3)由存在一个,使得成立,
得,即.
令,等价于“当 时,”.
因为,且当时,,
所以在上单调递增,
故,因此.
知识点
已知函数,R .
(1)若函数在其定义域上为增函数,求的取值范围;
(2)当时,函数在区间N上存在极值,求的最大
值。
( 参考数值: 自然对数的底数≈)
正确答案
见解析。
解析
(1)解法1:函数的定义域为,
∵, ∴.
∵ 函数在上单调递增,
∴ , 即对都成立.
∴ 对都成立.
当时, , 当且仅当, 即时,取等号。
∴, 即.
∴的取值范围为.
解法2:函数的定义域为,
∵, ∴.
方程的判别式.
① 当, 即时, ,
此时, 对都成立,
故函数在定义域上是增函数.
② 当, 即或时, 要使函数在定义域上为增函数, 只需对都成立。
设, 则得.
故.
综合①②得的取值范围为.
(2)解:当时, .
.
∵ 函数在N上存在极值,
∴ 方程在N上有解,
即方程在N上有解.
令, 由于, 则,
∴函数在上单调递减.
∵,
,
∴函数的零点.
∵方程在 N上有解, N
∴.
∵N,
∴的最大值为.
知识点
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