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题型:简答题
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简答题 · 12 分

21.已知函数.

(I)讨论的单调性;

(II)若有两个零点,求a的取值范围.

正确答案

II)解:由①知

若a≥0  f(x)在(-∞,1)减,(1,+∞)增,且f(1)=-e<0.

x→+∞时,f(x) →+∞,x→-∞时,f(x)→+∞

∴一定有2个零点;

若a<-  时,f(x) 在(-∞,1)内递增,(1,ln(-2a))内递减,(ln(-2a),+ ∞)递增

且f(1)=-e<0    f(x)只有一个零点;

若a=- 时   f(x)在R上递增,则f(x)只有一个零点;

若0>a>时,f(x)在(-∞,ln(-2a))增,(ln(-2a),1)减,(1,+∞)增

∵f(1)=-e<0   x→+∞时,f(x)→+∞,x→-∞时f(x) →-∞

∴f(x)在(1,+∞)内只有一个零点,f(x)若恰有2个零点,只能使f(ln(-2a)=0

而[ln(-2a)-2]·(-2a)+a[ln(-2a)-1]2=0

即须4-ln(-2a)+[ln(-2a)-1]2=0* ∵<a<0   ∴ln(-2a)<1

∴4-ln(-2a)>0,[ln(-2a)-1]2>0  ∴*不可能为0

综上f(x)有2个零点  a的范围为[0,+ ∞]

 

知识点

函数零点的判断和求解利用导数研究函数的单调性
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题型:简答题
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简答题 · 14 分

21.

设函数f(x)=ax2a-lnx,其中aR,e=2.718…为自然对数的底数。

(Ⅰ)讨论f(x)的单调性;

(Ⅱ)证明:当x>1时,g(x)>0;

(Ⅲ)确定a的所有可能取值,使得f(x)>g(x)在区间(1,+∞)内恒成立。

正确答案

知识点

利用导数研究函数的单调性利用导数求函数的极值利用导数求函数的最值利用导数证明不等式
1
题型:简答题
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简答题 · 13 分

20.设f(x)=xlnxax2+(2a–1)xaR.

(Ⅰ)令g(x)=f'(x),求g(x)的单调区间;

(Ⅱ)已知f(x)在x=1处取得极大值.求实数a的取值范围.

正确答案

(Ⅰ)当时,函数单调递增区间为

时,函数单调递增区间为,单调递减区间为.

(Ⅱ) .

解析

试题分析:(Ⅰ)求导数

可得

从而

讨论当时,当时的两种情况即得.

(Ⅱ)由(Ⅰ)知,.分以下情况讨论:①当时,②当时,③当时,④当时,综合即得.

试题解析:(Ⅰ)由

可得

时,

时,,函数单调递增;

时,

时,,函数单调递增,

时,,函数单调递减.

所以当时,函数单调递增区间为

时,函数单调递增区间为,单调递减区间为.

(Ⅱ)由(Ⅰ)知,.

①当时,单调递减.

所以当时,单调递减.

时,单调递增.

所以在x=1处取得极小值,不合题意.

②当时,,由(Ⅰ)知内单调递增,

可得当当时,时,

所以在(0,1)内单调递减,在内单调递增,

所以在x=1处取得极小值,不合题意.

③当时,即时,在(0,1)内单调递增,在 内单调递减,

所以当时,单调递减,不合题意.

④当时,即 ,当时,单调递增,

时,单调递减,

所以f(x)在x=1处取得极大值,合题意.

综上可知,实数a的取值范围为.

考查方向

1.应用导数研究函数的单调性、极值;2.分类讨论思想.

知识点

利用导数研究函数的单调性利用导数求函数的最值利用导数求参数的取值范围
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题型:填空题
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填空题 · 14 分

设函数f(x)=ax2a-lnxg(x)=-,其中aR,e=2.718…为自然对数的底数。

(Ⅰ)讨论f(x)的单调性;

(Ⅱ)证明:当x>1时,g(x)>0;

(Ⅲ)确定a的所有可能取值,使得f(x)>g(x)在区间(1,+∞)内恒成立。

正确答案

(I)

 <0,内单调递减.

=0,有.

时,<0,单调递减;

时,>0,单调递增.

(II)令=,则=.

时,>0,所以,从而=>0.

(iii)由(II),当时,>0.

时,=.

故当>在区间内恒成立时,必有.

时,>1.

由(I)有,从而

所以此时>在区间内不恒成立.

时,令=().

时,=.

因此在区间单调递增.

又因为=0,所以当时,=>0,即>恒成立.

综上,.

知识点

导数的几何意义利用导数研究函数的单调性利用导数求参数的取值范围
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题型:简答题
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简答题 · 12 分

20.  已知函数.

(I)当时,求曲线处的切线方程;

(II)若当时,,求的取值范围.

正确答案

知识点

导数的几何意义利用导数研究函数的单调性利用导数证明不等式
1
题型:简答题
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简答题 · 12 分

21.

设函数.

(I)讨论的单调性;

(II)证明当时,

(III)设,证明当时,.

正确答案

(Ⅰ)由题设,的定义域为,令,解得.

时,单调递增;当时,单调递减. ………4分

(Ⅱ)由(Ⅰ)知,处取得最大值,最大值为.

所以当时,.

故当时,,即.   ………………7分

(Ⅲ)由题设,设,则,令

解得.

时,单调递增;当时,单调递减. ……………9分

由(Ⅱ)知,,故,又,故当时,.

所以当时,. ………………12分

知识点

利用导数研究函数的单调性利用导数证明不等式
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题型:简答题
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简答题 · 14 分

21. 已知函数a为实常数).

(1)若上为单调增函数;

(2)若,求函数上的最小值及相应的x值;

(3)设b=0,若存在,使得成立,求实数a的取值范围.

正确答案

(1)上为单调增函数;

(2)

(3).

解析

试题分析:本题属利用导数求单调区间、最值及不等式恒成立问题,解析如下:

解:(1) 时,,定义域为

时,恒成立,

所以上为单调增函数(Ⅱ)因为

所以

(i) 若上非负(仅当时,),

故函数上是增函数,

此时

(ii)若,

时,, 当时,,此时是减函数;

 当时,,此时是增函数.

(3) 不等式,即 可化为

因为, 所以且等号不能同时取,

所以,即

因而)令),

时,

从而(仅当时取等号),

所以上为增函数,故的最小值为

所以实数的取值范围是

考查方向

本题考查了利用导数求单调区间、最值及不等式恒成立问题。

易错点

第二问忘记分类讨论导致出错。

知识点

利用导数研究函数的单调性利用导数求函数的极值利用导数求函数的最值利用导数求参数的取值范围
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题型:简答题
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简答题 · 12 分

21.已知函数f(x)=  -ln  x(a0). 

(1)求函数f(x)的单调区间;

(2)当a = l时,求f(x)在区间[,2]上的最大值和最小值(0.69<ln 2<0.70);

(3)求证ln ≤

正确答案

(1)函数的定义域为

,又

,函数在区间上单调递减,

时,区间上单调递增,

上单调递减所以单调递减区间为

(2)时,

由(1)可知,上单调递增,

在区间[1,2上单调递减,

所以在区间上的最大值为

故函数在区间上的最小值为

(3)由(2)可知,

函数在区间(0,1)上单调递增,

故有,

解析

将f(x)求导并整理,

得到f(x)在x>0区间上单调递减,

然后分类讨论a的不同取值对单调区间的影响。

利用函数单调性证明不等式恒成立的条件。

解题步骤见答案。

考查方向

本题主要考查函数的单调性和函数的最值。

解题思路

本利用导数求单调区间,利用函数与不等式关系求最大值最小值

易错点

不会利用导数求函数单调区间。

知识点

利用导数研究函数的单调性利用导数求函数的最值利用导数证明不等式
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题型:简答题
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简答题 · 16 分

20.已知为实常数,函数.

(1)讨论函数的单调性;

(2)若函数有两个不同的零点

①求实数的取值范围;

②求证:.

正确答案

见解析

解析

(1)的定义域为.其导数

①当时,,函数在上是增函数;

②当时,在区间上,;在区间上,

所以是增函数,在是减函数.

(2)①由(I)知,当时,函数上是增函数,不可能有两个零点;

时,是增函数,在是减函数,此时为函数的最大值,当时,最多有一个零点,

所以,解得

此时,,且

,则

所以上单调递增,所以,即

所以的取值范围是

②证法一:

下面证明:当时, .

 ,则 .

 上是增函数,所以当时, .

即当时,..

      

  

   .

②证法二:

则:

所以函数在区间上为减函数.

,则,又

于是.

由(1)可知 .即

考查方向

本题主要考查了导数的应用——利用导数求函数单调性,根据函数的零点求参数的取值范围。

解题思路

1利用导数求函数单调性,2根据函数的零点求参数的取值范围

3构造函数求两个零点和的范围

易错点

本题必须注意函数的定义域,以及对参数进行讨论,否则求解错误。

知识点

利用导数研究函数的单调性利用导数求函数的极值利用导数证明不等式
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题型:简答题
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简答题 · 12 分

21.已知函数为常数),其图象是曲线

(1)当时,求函数的单调减区间;

(2)设函数的导函数为,若存在唯一的实数,使得同时成立,求实数的取值范围;

(3)已知点为曲线上的动点,在点处作曲线的切线与曲线交于另一点,在点处作曲线的切线,设切线的斜率分别为.问:是否存在常数,使得?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.

正确答案

(1)

(2)

(3)当时,存在常数,使得;当时,不存在常数使得

解析

(1)当时, .令,解得

的单调减区间为

(2) ,由题意知消去,得有唯一解.令,则,以在区间上是增函数,在上是减函数,又,故实数的取值范围是

(3) 设,则点处切线方程为

与曲线联立方程组,得,即,所以点的横坐标.由题意知,,若存在常数,使得,则,即常数使得,所以,解得.故当时,存在常数,使得;当时,不存在常数使得

考查方向

本题考查了利用导数研究函数的单调性;利用导数研究曲线上某点切线方程

解题思路

(1)先求原函数的导数,根据f′(x)<0求得的区间是单调减区间,即可;

(2)由于存在唯一的实数x0,使得f(x0)=x0与f′(x0)=0同时成立,则

存在唯一的实数根x0,就把问题转化为求函数最值问题;(3)假设存在常数λ,依据曲线C在点A处的切线l1与曲线C交于另一点B,曲线C在点B处的切线l2,得到关于λ的方程,有解则存在,无解则不存在.

易错点

第二问中的方程根的问题转化成最值问题

知识点

导数的几何意义利用导数研究函数的单调性利用导数求参数的取值范围
百度题库 > 高考 > 文科数学 > 导数的应用

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