- 导数的应用
- 共1166题
已知函数。
(1)求函数的最大值;
(2)求函数在区间上的零点的个数(为自然对数的底数);
(3)设函数图象上任意不同的两点为、,线段的中点为,记直线的斜率为,证明:。
正确答案
见解析。
解析
知识点
已知函数
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)当时,讨论的单调性.
正确答案
见解析。
解析
(1)当时,
,
(2)因为,
所以 ,
令
(Ⅰ)当a=0时,
所以当时g(x)>0,,此时,函数单调递减,
(Ⅱ)当时,由,
解得:
①若,函数f(x)在上单调递减,
②若,在单调递减,在上单调递增.
③ 当a<0时,由于1/a-1<0,
x∈(0,1)时,g(x)>0,此时f,(x)<0函数f(x)单调递减;
x∈(1 ,∞)时,g(x)<0此时函数f,(x)<0单调递增。
综上所述:
当a≤ 0 时,函数f(x)在(0,1)上单调递减;
函数f(x)在 (1, +∞) 上单调递增
当时,函数f(x)在(0, + ∞)上单调递减
当时,函数f(x)在上单调递减;
函数 f(x)在上单调递增;
知识点
已知,,,是常数。
(1)求曲线在点处的切线。
(2)是否存在常数,使也是曲线的一条切线,若存在,求的值;若不存在,简要说明理由。
(3)设,讨论函数的单调性。
正确答案
见解析。
解析
(1),,,所以直线的方程为。
(2)设在处的切线为,则有,解得,即,当时,是曲线在点的切线。
(3)。
当,时,……7分,在单调递增;
当时,……9分,在单调递增,在单调减少;
当时,解得,,,
在和单调递增,在单调减少 ;
当时,解得,(舍去),在单调递增,在单调递减。
知识点
设,函数。
(1)若是函数的极值点,求实数的值;
(2)若函数在上是单调减函数,求实数的取值范围。
正确答案
见解析
解析
(1)。
因为是函数的极值点,所以,即,
所以,经检验,当时,是函数的极值点。
即。-----------------6分
(2)由题设,,又,
所以,,,
这等价于,不等式对恒成立。
令(),
则,---------------10分
所以在区间上是减函数,
所以的最小值为。--------------12分
所以,即实数的取值范围为。---------------13分
知识点
设函数
(1)设函数的单调区间;
(2)若,试研究函数的零点个数。www.zxxk.com
正确答案
见解析。
解析
(1)的定义域是
∵∴………………2分
(a)当时,∴,则g(x)在上单调递增.
故单调增区间是……………………………………………………4分
(b)当时,
①当时,∴,则在上单调递增。
②当时,∴,则在上单调递减。
∴时的单调增区间是减区间是(0,a)……………………6分
综上当时的单调增区间是
当时的单调增区间是减区间是(0,a).
(2)由题(1)知,在时取到最小值,且为
………………………………………………………………………………………9分
∵∴∴∴
上单调递增………………………………………………………11分
∵
∴在内有零点………………………………………………………13分
故函数的零点个数为………………………………14分
知识点
已知函数f(x)=lnx﹣x,。
(1)求h(x)的最大值;
(2)若关于x的不等式xf(x)≥﹣2x2+ax﹣12对一切x∈(0,+∞)恒成立,求实数a的取值范围;
(3)若关于x的方程f(x)﹣x3+2ex2﹣bx=0恰有一解,其中e是自然对数的底数,求实数b的值。
正确答案
见解析。
解析
(1)因为,所以,
由h′(x)>0,且x>0,得0<x<e,由h′(x)<0,且x>0,x>e,
所以函数h(x)的单调增区间是(0,e],单调减区间是[e,+∞),
所以当x=e时,h(x)取得最大值;
(2)因为xf(x)≥﹣2x2+ax﹣12对一切x∈(0,+∞)恒成立,
即xlnx﹣x2≥﹣2x2+ax﹣12对一切x∈(0,+∞)恒成立,
亦即对一切x∈(0,+∞)恒成立,
设,因为,
故ϕ(x)在(0,3]上递减,在[3,+∞)上递增,ϕ(x)min=ϕ(3)=7+ln3,
所以a≤7+ln3.
(3)因为方程f(x)﹣x3+2ex2﹣bx=0恰有一解,
即lnx﹣x﹣x3+2ex2﹣bx=0恰有一解,即恰有一解,
由(1)知,h(x)在x=e时,,
而函数k(x)=x2﹣2ex+b+1在(0,e]上单调递减,在[e,+∞)上单调递增,
故x=e时,k(x)min=b+1﹣e2,
故方程=x2﹣2ex+b+1恰有一解当且仅当b+1﹣e2=,
即b=e2+﹣1;
知识点
设函数
(1)若在时有极值,求实数的值和的单调区间;
(2)若在定义域上是增函数,求实数的取值范围。
正确答案
见解析。
解析
(1)在时有极值,有, ……………… 2分
又,有, ……………………5分
有,
由有, ………7分
又关系有下表
的递增区间为 和 , 递减区间为 ……………………9分
(2)若在定义域上是增函数,则在时恒成立,……………………10分
,需时恒成立,………11分
化为恒成立,,需,此为所求。…………14分
知识点
已知函数是定义在实数集R上的奇函数,当>0时,
(1)已知函数的解析式;
(2)若函数在区间上是单调减函数,求a的取值范围;
(3)试证明对.
正确答案
见解析。
解析
(1) …………1分
时, …………3分
所以 …………4分
(2)函数是奇函数,则在区间上单调递减,当且仅当在区间上单调递减,当时, …………6分
由<0得<在区间(1,+)的取值范围为……(8分)
所以a的取值范围为…………………………………………………………(9分)
(3)……(10分)解得(11分),因为1<e—1<e,所以为所求………………………………………(12分)
知识点
已知函数f(x)=x2ln|x|,
(1)判断函数f(x)的奇偶性;
(2)求函数f(x)的单调区间;
(3)若关于x的方程f(x)=kx﹣1有实数解,求实数k的取值范围。
正确答案
见解析。
解析
(1)函数f(x)的定义域为{x|x∈R且x≠0}
f(﹣x)=(﹣x)2ln|﹣x|=x2lnx=f(x)
∴f(x)为偶函数
(2)当x>0时,
若,则f'(x)<0,f(x)递减;
若,则f'(x)>0,f(x)递增。
递增区间是和;
递减区间是和。
(3)要使方程f(x)=kx﹣1有实数解,即要使函数y=f(x)的图象与直线y=kx﹣1有交点。
函数f(x)的图象如图。
先求当直线y=kx﹣1与f(x)的图象相切时k的值。
当k>0时,f'(x)=x•(2lnx+1)
设切点为P(a,f(a)),则切线方程为y﹣f(a)=f'(a)(x﹣a),
将x=0,y=﹣1代入,得﹣1﹣f(a)=f'(a)(﹣a)
即a2lna+a2﹣1=0(*)
显然,a=1满足(*)
而当0<a<1时,a2lna+a2﹣1<0,
当a>1时,a2lna+a2﹣1>0
∴(*)有唯一解a=1
此时k=f'(1)=1
再由对称性,k=﹣1时,y=kx﹣1也与f(x)的图象相切,
∴若方程f(x)=kx﹣1有实数解,则实数k的取值范围是(﹣∞,﹣1]∪[1,+∞)。
知识点
已知函数.,且曲线上的点处的切线方程为.
(1)若在时有极值,求的表达式;
(2)若函数在区间[-2,1]上单调递增,求b的取值范围.
正确答案
见解析。
解析
(1)由求导数得,………1分
过上点P(1,f(1))处的切线方程为:,
即,……………………………………………3分
而过上的点处的切线方程为,
故,即,
因为在时有极值,
故………(3)
由(1)(2)(3)联立解得,……………………………………6分
所以.…………………………………………………………7分
(2)在区间[-2,1]上单调递增,
又,由(1)知,
,
依题意在[-2,1]上恒成立
即在[-2,1]上恒成立.………………………………………………………10分
①在时,;
②在时,;
③在时,则
综合上述讨论可知,所求参数b的取值范围是.……………………………………14分
知识点
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