- 导数的应用
- 共1166题
21.已知函数f(x)=lnx-ax2一a+2.(a∈R,a为常数)
(I)讨论函数f(x)的单凋性;
(II)若存在x0∈(0,1],使得对任意的a∈(-2,0],不等式mea+f(x0)>0(其中e为自然对数的底数)都成立,求实数m的取值范围.
正确答案
(1)函数在区间
上单调递增,在区间
上单调递减;
(2)实数的
取值范围是
.
解析
试题分析:本题属于函数的应用中相对较难的问题,解题思路一般,但是运算还是有一定的难度,具体解析如下:
解:(Ⅰ)函数的定义域为
,
,
当时,
,所以函数
在区间
上单调递增;
当时,由
且
解得
,
所以函数在区间
上单调递增,在区间
上单调递减.
(II)由(1)知道当时,函数
在区间
上单调递增,
所以时,函数
的最大值是
,
对任意的,都存在
,
不等式
都成立,
等价于对任意的,不等式
都成立,
即对任意的,不等式
都成立,
不等式可化为
,
记,则
,
所以的最大值是
,
所以实数的
取值范围是
.
考查方向
解题思路
本题考查函数的性质,运用导数进行求解,解题步骤如下:
1、根据题意,对函数求导,然后对参数a进行讨论;
2、在参数a的范围内进行不等式的求解;
3、第二问,在参数a的范围内讨论的单调性;
4、分离参数,构造新的函数,求出值域,进而得到参数的取值范围。
易错点
1、导数的运算出错;
2、求解函数的值域时出错;
3、对参数a进行讨论时考虑不全。
知识点
21.已知函数的图像在
处的切线方程为
.
(1)求s,t的值;
(2)若,求函数
的单调区间;
(3)若正项数列满足
,
,证明:数列
是递减数列.
正确答案
见解析
解析
试题分析:本题属于导数应用中的基本问题,题目的难度是逐渐由易到难,(1)直接按照步骤来求;(2)要注意对参数的讨论.
(1)由题意得,
,
则 ,
解得 ,
(2)由题意得
∴
①当时,令
,解得
或
,所以
在
和
上单调递增;
令,解得
,所以
在
上单调递减;
②当时,
,则
在
上单调递增;
③当时,令
,解得
或
,所以
在
和
上单调递增;
令,解得
,所以
在
上单调递减;
综上:当时,
的单调递增区间
和
,单调递减区间是
;
当时,
的单调递增区间是
;
当时,
的单调递增区间
和
,单调递减区间是
.
(3)∵ 正项数列满足
,
,
∴
数列是递减数列
令,
∵
∴ 是
上的增函数,
∴ ,即
,
故,
∴是递减数列.
考查方向
解题思路
本题考查导数的性质,解题步骤如下:1、求导,然后解导数不等式,求单调区间。2、对参数分类讨论求得零点个数。
易错点
第二问中的易丢对a的分类讨论。
知识点
12.已知函数,若
存在唯一的零点
,则
的取值
范围是( )
正确答案
解析
在
上要恒成立,所以
,故选D。
考查方向
解题思路
根据函数的导函数恒大于等于零最后转化为求函数的最值问题。
易错点
1、不能通过函数的导函数来解决问题。
知识点
21.已知函数.
(Ⅰ)讨论函数的单调性;
(Ⅱ)若对任意不相等的,恒有
成立,求非负实数
的取值范围.
正确答案
见解析
解析
(Ⅰ)
(Ⅱ)
不妨设,又
,
恒成立,等价于
恒成立,即就是
恒成立
令,则
为单调递增函数
即就是恒成立
令
考查方向
解题思路
求出函数的定义域,求导函数,判断单调区间,构造恰当的函数,结合不等式关系,求出参数的取值范围。
易错点
求导错误、对参数的分类讨论
知识点
21.设函数在点
处的切线方程为
.(自然对数的底数
(Ⅰ)求值,并求
的单调区间;
(Ⅱ)证明:当时,
.
正确答案
(Ⅰ),
在
单调递减,在
单调递增
(Ⅱ)略
解析
(Ⅰ),
由已知,,
,故
,
,
,当
时,
,当
时,
,
故在
单调递减,在
单调递增;……(6分)
(Ⅱ)方法1:不等式,即
,
设,
,
时,
,
时,
,
所以在
递增,在
递减,
当时,
有最大值
,
因此当时,
.
方法2:设,
在
单调递减,在
单调递增,
因为,
,
,
所以在
只有一个零点
,且
,
,
当时,
,当
时,
,
在
单调递减,在
单调递增,
当时,
,
因此当时,
.
考查方向
解题思路
第一问直接求导得到在x=0时斜率为-1得到一个方程,函数图像过点(0,-1)得到第二个方程,解出a,b;
第二问直接变形后作商得到,然后对左边函数进行求导即得
易错点
在第二问采用作差来比较大小,求导后得到的函数无法求出零点,不能联系第一问求二阶导数,导致无法计算。
知识点
9. 已知(
)是函数
的一个零点,若
,
,则
正确答案
解析
设g(x)=lnx,h(x)=1/x-1,在同一坐标中它们表示的图象如图所示,
要使f(x)=g(x)-h(x)=0,即g(x)=h(x),即它们相交,交点的横坐标就是零点。从图中可以看到,令x=a,时,g(a)>h(a),即f(a)>0,同理可得,f(b)<0,因此此题选C
考查方向
解题思路
此题用图像法解答
易错点
函数零点的概念理解不透彻
知识点
11.若函数 在区间(1,2)上没有极值点,则k的范围是( )
正确答案
解析
,函数在(-1,2)上有极值点则
得
,再取补集得答案。
考查方向
解题思路
先求出导函数,根据零点存在定理求出在(-1,2)上有极值点时k的范围,再取补集
易错点
区间(-1,2)上没有极值点误解为有极值点
知识点
9. 已知a是常数,函数的导函数
的图象如右图所示,则函数
的图象可能是( )
正确答案
解析
,
与x轴两交点为
,由图可知:
,
,选项A、B、C不正确,选项D正确,所以选D选项。
考查方向
本题主要考查了识图/本题主要考查了识图,在高考题中几乎每年都出现,主要考查图像变换:平移变换、对称变换,属于中档题。
解题思路
易错点
1、对应的二次方程不能用十字相乘法分解,并求出两根;
2、搞不清
知识点
19. 已知函数
(Ⅰ)当时,求函数
单调区间和极值;
(Ⅱ)若关于的方程
有解,求实数
的取值范围.
正确答案
(Ⅰ)的极小值
,无极大值.
的单调递减区间为
,单调递增区间为
.
(Ⅱ)或
.
解析
(Ⅰ)函数的定义域为
.
.
当时,
,
令,得
,
所以随
的变化情况如下表:
所以在
处取得极小值
, 无极大值.
的单调递减区间为
,单调递增区间为
.
(Ⅱ)因为关于的方程
有解,
令,则问题等价于函数
存在零点,
所以.
令,得
.
当时,
对
成立,函数
在
上单调递减,
而,
,
所以函数存在零点.
当时,
随
的变化情况如下表:
所以为函数
的最小值,
当时,即
时,函数
没有零点,
当时,即
时,注意到
, 所以函数
存在零点.
综上,当或
时,关于
的方程
有解.
法二:
因为关于的方程
有解,
所以问题等价于方程有解,
令,所以
,
令,得
当时,
随
的变化情况如下表:
所以函数在
处取得最大值,而
.
,
所以函数存在零点.
当时,
随
的变化情况如下表:
所以函数在
处取得最小值,而
.
当时,即
时,函数
不存在零点.
当,即
时,
所以函数存在零点.
综上,当或
时,关于
的方程
有解.
法三:因为关于的方程
有解,
所以问题等价于方程有解,
设函数,所以
.
令,得
,
随
的变化情况如下表:
所以函数在
处取得最大值,而
,
又当时,
, 所以
,
所以函数的值域为
,
所以当时,关于
的方程
有解,
所以.
考查方向
本题考查了利用导数求函数的单调性与极值,在近几年的各省高考题出现的频率非常高.
解题思路
(Ⅰ)求出函数的导函数
,求得稳定点,再利用极值第一判定定理求得极值与单调性.
(Ⅱ)将方程解的问题转换为函数存在零点问题.
易错点
未注意到函数的定义域致误.
知识点
21. 设函数,(
)
(Ⅰ)当时,求函数
的单调区间;
(Ⅱ)当,
时,求证:
正确答案
函数单调减区间为:(Ⅰ),
(Ⅱ)略
解析
试题分析:本题属于导数应用中的基本问题,题目的难度是逐渐由易到难,(1)直接按照步骤来求(2)涉及恒成立问题,转化成求函数的最值,这种思路是一般解法,往往要利用“分离参数法”;(3)零点回代是对学生是一种较高的要求.
(Ⅰ)函数的定义域为
,
当时,
,令:
,
得:或
,
所以函数单调增区间为:,
,得:,
所以函数单调减区间为:,
(Ⅱ)若证,
成立,只需证:
即:当
时成立
设∴
,
显然在
内是增函数且
,
∴
=0在(1,2)内有唯一零点
,
使得:,且当
(1,
),
<0;当
(
,+
),
>0.∴
在(1,
)递减,在(
,+
)递增
=
=
∵∴
∴
∴成立
考查方向
本题考查了利用导数求函数单调区间的知识,第二问是证明题,过程中要对不等式进行等价变形,本题难在求导后零点不好求,要由零点定理对导数的零点进行分析,将零点关系式回代原函数,求出原函数的正负。
解题思路
1、求导,然后解导数不等式,算极值。
2、对不等式进行等价变形,转化为一个常见函数再进行求导;
3、零点回代。
易错点
1、第二问中卡在求导后解不出零点。2、设出零点后得出零点关系式代入原函数后的正负难以判断。
知识点
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