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题型:简答题
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简答题 · 12 分

21. 已知函数

(Ⅰ)当时,求函数的单调区间及极值;

(Ⅱ)若关于的不等式恒成立,求整数的最小值.

正确答案

(1).所以的单调递增区间为.

.所以的单调递增区间为.所以函数,无极小值     ;(2)2。

解析

试题分析:本题属于函数与导数的问题,(1)对函数求导,求出单调区间和极值(2)分离参数法,构造函数转化为求函数的最值.

(Ⅰ)解: ,所以.

;                                                                        由.所以的单调递增区间为.

.所以的单调递增区间为.                       所以函数,无极小值

法一(Ⅱ)令.

所以.                                  当时,因为,所以所以上是递增函数,

又因为.

所以关于的不等式不能恒成立.                                       当时, .

,所以当时, ;当时, .

因此函数是增函数,在是减函数.                      故函数的最大值为.

,因为.

又因为上是减函数,所以当时, .

所以整数的最小值为2.                                                                         法二(Ⅱ)由恒成立知恒成立     ……7分

,则               令,因为,则为增函数

故存在,使,即                                    当时,为增函数

时,为减函数                                                      所以,而,所以

所以整数的最小值为2.

考查方向

本题考查了函数与导数的问题.

解题思路

本题考查函数与导数的问题,解题步骤如下:

对函数求导,求出单调区间和极值。

分离参数法,构造函数转化为求函数的最值。

易错点

不会把求参数的问题转化为求函数的最值来解答。

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: 单选题
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单选题 · 5 分

7.设曲线)上任一点处切线斜率为则函数的部分图象可以为(   )

A

B

C

D

正确答案

D

解析

先计算出g(x)并可知是偶函数,也是偶函数,可以排除A,B,而当x=0时函数值为0可以知道选D答案。

考查方向

函数的图像和性质。

解题思路

先计算出g(x)并可知是偶函数,然后再来根据相乘之后去找到相应的函数的图像。

易错点

弄不清楚函数的奇偶性及图像的特征。

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函数的极值
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题型:简答题
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简答题 · 15 分

22.(本题满分15分)设函数.

(1)当时,求函数在[-1,1]上的最小值g(a)的表达式;

(2)已知函数在[-1,1]上存在零点,0≤b-2a≤1,求b的取值范围.

正确答案

(1) ;(2)

解析

试题分析:(1)利用函数解析式求出二次函数的对称轴,分类讨论求出函数的最小值;(2)设出方程的解,转化为函数求出b的取值范围。

(1)当时,,对称轴为

当a≤﹣2时,函数f(x)在[﹣1,1]上递减,则

当﹣2<a≤2时,即有,则

当a>2时,函数f(x)在[﹣1,1]上递增,则

综上可得,

(2)设s,t是方程的解,且﹣1≤t≤1,则

由于0≤b-2a≤1,

由此

当0≤t≤1时,

,由

,所以

当﹣1≤t<0时,

,所以

故b的取值范围是

考查方向

本题考查二次函数在闭区间上的最值的求法,同时考查二次方程和函数的零点的关系,以及韦达定理的运用,考查不等式的性质和分式函数的最值的求法,属于中等题.

解题思路

(1)求出二次函数的对称轴方程,讨论对称轴和区间[﹣1,1]的关系,运用函数的单调性即可得到最小值;

(2)设s,t是方程的解,且﹣1≤t≤1,运用韦达定理和已知条件,得到s的不等式,讨论t的范围,得到st的范围,由分式函数的值域,即可得到所求b的范围.

易错点

根据二次函数的对称轴求函数在闭区间上的单调性,基本不等式求最值时灵活变形.

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

已知函数f(x)=-2lnxx2-2axa2,其中a>0.

27.设g(x)为f(x)的导函数,讨论g(x)的单调性;

28.证明:存在a∈(0,1),使得f(x)≥g(x).

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

x∈(0,1)时,g'(x)<0,g(x)单调递减

x∈(1,+∞)时,g'(x)>),g(x)单调递增;

解析

由已知,函数f(x)的定义域为(0,+∞)

g(x)=f '(x)=2(x-1-lnxa)

所以g'(x)=2-

x∈(0,1)时,g'(x)<0,g(x)单调递减

x∈(1,+∞)时,g'(x)>),g(x)单调递增

考查方向

本题主要考查导数的运算、导数在研究函数中的应用、函数的零点等基础知识,意在考查考生推理论证能力、运算求解能力、创新意识,考查函数与方程、数形结合、化归与转化等数学思想。

解题思路

1.第(1)问直接利用单调区间的求法求解即可;

易错点

第(1)问注意不到定义域导致出错;

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

证明详见解析

解析

f '(x)=2(x-1-lnxa)=0,解得ax-1-lnx

Φ(x)=-2xlnxx2-2x(x-1-lnx)+(x-1-lnx)2=(1+lnx)2-2xlnx

Φ(1)=1>0,Φ(e)=2(2-e)<0

于是存在x0∈(1,e),使得Φ(x0)=0

a0x0-1-lnx0u(x0),其中u(x)=x-1-lnx(x≥1)

u'(x)=1-≥0知,函数u(x)在区间(1,+∞)上单调递增

故0=u(1)<a0u(x0)<u(e)=e-2<1

a0∈(0,1)

aa0时,有f '(x0)=0,f(x0)=Φ(x0)=0

再由(I)知,f '(x)在区间(1,+∞)上单调递增

x∈(1,x0)时,f '(x)<0,从而f(x)>f(x0)=0

x∈(x0,+∞)时,f '(x)>0,从而f(x)>f(x0)=0

又当x∈(0,1]时,f(x)=(xa0)2-2xlnx0

x∈(0,+∞)时,f(x)≥0

综上所述,存在a∈(0,1),使得f(x)≥0恒成立,且f(x)=0在区间(1,+∞)内有唯一解.

考查方向

本题主要考查导数的运算、导数在研究函数中的应用、函数的零点等基础知识,意在考查考生推理论证能力、运算求解能力、创新意识,考查函数与方程、数形结合、化归与转化等数学思想。

解题思路

.第(2)问先构造函数Φ(x)=-2xlnxx2-2x(x-1-lnx)+(x-1-lnx)2=(1+lnx)2-2xlnx,后得到函数u(x)=x-1-lnx(x≥1),然后即可证明结论。

易错点

第(2)问根本不知道该如何构造函数导致没有思路。

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题型:简答题
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简答题 · 12 分

21.已知函数)有两个不同的极值点,且

(1)求实数的取值范围;

(2)当时,设函数的最大值为,求

正确答案

(1);(2)

解析

试题分析:本题属于函数与导数的应用,题目的难度是逐渐由易到难,(1)求导之后得到a的一个范围,最后再得到关于a的一个不等式;(2)分类讨论求解。

试题解析:(1)0令得,

由题意:△

,∴

(2)又∵

,                             ∴ ∴

又∵,∴

①当时,上递增,在上递减,

∴当时,                       ②当时,上递减,

∴当时,

考查方向

本题考查了函数与导数的应用。

解题思路

本题考查了函数与导数的应用,解题步骤如下:(1)求导之后得到a的一个范围,最后再得到关于a的一个不等式;(2)分类讨论求解。

易错点

不会转化为所学的内容来做。

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
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题型:简答题
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简答题 · 12 分

已知函数g(x)aln xx(a0).

25.求函数f (x)的单调区间;

26.证明:当a > 0时,对于任意x1x2∈(0,e],总有g(x1) < f (x2)成立,其中是自然对数的底数.

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

(1)当a>0时,f (x)的单调递增区间为(-1,1),单调递减区间为(-∞,-1),(1,+∞);

a<0时,f (x)的单调递增区间为(-∞,-1),(1,+∞),单调递减区间为(-1,1);

解析

(Ⅰ)函数f (x)的定义域为Rf ′(x)=.

a>0时,当x变化时,f ′(x),f(x)的变化情况如下表:

a<0时,当x变化时,f ′(x),f(x)的变化情况如下表:

综上所述,

a>0时,f (x)的单调递增区间为(-1,1),单调递减区间为(-∞,-1),(1,+∞);

a<0时,f (x)的单调递增区间为(-∞,-1),(1,+∞),单调递减区间为(-1,1).

考查方向

本题主要考查利用导数研究函数的单调性以及证明不等式。

解题思路

1)第一问对求导,整理得到通过对的讨论得到函数的单调性;

2)第二问由的最小值大于的最大值证得不等式,通过求导讨论单调性得到的最值。

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

(2)略;

解析

(Ⅱ)由(Ⅰ)可知,当a>0时,f (x)在区间(0,1)上单调递增,f (x)>f (0)=a

f (x)在区间(1,e]上单调递减,且f (e)=a>a,所以当x∈(0,e]时,f (x)>a.

因为g(x)=aln xx,所以g′(x)=-1,令g′(x)=0,得xa.

①当a≥e时,g′(x)≥0在区间(0,e]上恒成立,

所以函数g(x)在区间(0,e]上单调递增,所以g(x)maxg(e)=a-e<a.

所以对于任意x1x2∈(0,e],仍有g(x1)<f(x2).

②当0<ag′(x)>0,得0<x<a;由g′(x)<0,得e≥x>a,所以函数g(x)在区间(0,a)上单调递增,在区间(a,e]上单调递减.所以g(x)maxg(a)=aln aa.

因为a-(aln aa)=a(2-ln a)>a(2-ln e)=a>0,

所以对任意x1x2∈(0,e],总有g(x1)<f (x2).

综上所述,对于任意x1x2∈(0,e],总有g(x1)<f (x2).

考查方向

本题主要考查利用导数研究函数的单调性以及证明不等式。

解题思路

1)第一问对求导,整理得到通过对的讨论得到函数的单调性;

2)第二问由的最小值大于的最大值证得不等式,通过求导讨论单调性得到的最值。

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题型:简答题
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简答题 · 13 分

已知函数

24.当时,求的极值;

25.当时,讨论的单调性;

26.若对于任意的都有,求实数的取值范围.

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

(Ⅰ)当时,取得极小值为,无极大值.

解析

(Ⅰ)当时,,定义域为

的导函数

时,上是减函数;

时,上是增函数.

∴当时,取得极小值为,无极大值.

考查方向

本题主要考查利用导数研究函数极值、函数单调性、恒成立问题等知识,意在考查考生的分类讨论、转化的数学思想及综合应用知识的能力。

解题思路

直接求导,判断导数的正负后即可得到极值;

易错点

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

(Ⅱ)当时,上是减函数,在上是增函数;

时,上是减函数;

时,上是减函数,在上是增函数.

解析

(Ⅱ)当时,的定义域为的导函数为

(1)当时,上是减函数,在上是增函数,在上是减函数;

(2)当时,上是减函数;

(3)当时,上是减函数,在上是增函数,

上是减函数.

综上所述,

时,上是减函数,在上是增函数;

时,上是减函数;

时,上是减函数,在上是增函数.

考查方向

本题主要考查利用导数研究函数极值、函数单调性、恒成立问题等知识,意在考查考生的分类讨论、转化的数学思想及综合应用知识的能力。

解题思路

求导后分类讨论导数的正负后确定函数的单调区间;

易错点

在求函数的单调性时,不会确定分类的标准;

第(3)小题正确答案及相关解析

正确答案

(Ⅲ)

解析

(Ⅲ)由(Ⅱ)知,当时,上是减函数.

∵对于任意的都有

对任意恒成立,

对任意恒成立.

时,,∴

∴实数的取值范围为

考查方向

本题主要考查利用导数研究函数极值、函数单调性、恒成立问题等知识,意在考查考生的分类讨论、转化的数学思想及综合应用知识的能力。

解题思路

先根据第(2)问放缩后构造不等式后分类参数即可求解。

易错点

不会放缩

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题型:简答题
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简答题 · 12 分

已知函数)在x=处取得极值.

(本小题满分12分,(Ⅰ)小问4分,(Ⅱ)小问8分)

22.确定的值,

23.若,讨论的单调性.

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

解析

试题分析:先求出函数的导函数,由已知有可得关于的一个一元方程,解之即得的值,

试题解析: (1)对求导得

因为处取得极值,所以

,解得.

考查方向

本题考查极值,,属于中档题.

解题思路

本题考查函数导数的概念和运算,导数与函数极值之间的关系,利用函数的极值点必是导数为零的点,本题属于中档题.

易错点

极值的几何意义

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

 内为减函数,内为增函数..

解析

试题分析:由(Ⅰ)的结果可得函数

,利用积的求导法则可求出

解得.从而分别讨论的符号即可得到函数的单调性.

(2)由(1)得,,

,解得.

时,,故为减函数,

时,,故为增函数,

时,,故为减函数,

时,,故为增函数,

综上知 内为减函数,内为增函数.

考查方向

本题考查导数的运用:求单调区间,考查分类讨论的思想方法,以及函数和方程的转化思想,属于中档题.

解题思路

本题考查函数导数的概念和运算,运用导数研究函数的单调性,使导函数大于零的x的区间函数必增,小于零的区间函数必减进行求解,本题属于中档题.

易错点

注意求导的准确性及使导函数大于零或小于零的x的区间的确定.

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题型:填空题
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填空题 · 5 分

15.函数的图象如图所示,的导函数,设

,则由小到大的关系为      .

正确答案

解析

的几何意义可知,分别代表在处切线的斜率,由图可知,即,表示切线斜率的变换率,所以应介于之间,所以

考查方向

本题主要考查导函数的定义,以及在定点处导函数的几何意义。

解题思路

1)由导函数的几何意义,将导函数转化为切线斜率;

2)由导函数的定义将转化为变化率的问题;

易错点

本题易将导函数图像与原函数图像弄错,容易忘记导函数的定义;

知识点

利用导数研究函数的单调性
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题型: 单选题
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单选题 · 5 分

9.已知函数是定义在R上的可导函数,为其导函数,若对于任意实数,都有,其中为自然对数的底数,则(  )

A

B

C

D大小关系不确定

正确答案

A

解析

构造函数R的导函数.因为,所以R上是减函数,所以,所以.故选A.

考查方向

本题主要考查抽象函数单调性、比较大小、导数等知识,意在考查考生的抽象概括和转化的能力。

解题思路

1.先构造函数R,后用导数判断其单调性;2.利用函数的单调性比较的大小关系。

易错点

1.不会利用题中给出的导数的等式构造函数;2.不知道选项中给出的两个数什么关系。

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
百度题库 > 高考 > 文科数学 > 导数的应用

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