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- 2021-05-13 发布
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导数单调性、极值、最值的直接应用
1.(切线)设函数.(1)当时,求函数在区间上的最小值;
(2) 当时,曲线在点处的切线为,与轴交于点求证:.
2.(极值比较讨论) 已知函数其中
当时,求曲线处的切线的斜率; 当时,求函数的单调区间与极值.
3.已知函数
⑴设两曲线有公共点,且在公共点处的切线相同,若,试建立 关于的函数关系式,并求的最大值;
⑵ 若在(0,4)上为单调函数,求的取值范围。
4.(最值,按区间端点讨论)已知函数f(x)=lnx-.
(1)当a>0时,判断f(x)在定义域上的单调性; (2)若f(x)在[1,e]上的最小值为,求a的值.
5.(最值直接应用)已知函数,其中.
(Ⅰ)若是的极值点,求的值; (Ⅱ)求的单调区间;
(Ⅲ)若在上的最大值是,求的取值范围.
5.已知函数=ln(1+)-+(≥0).(Ⅰ)当=2时,求曲线=在点(1,(1))处的切线方程;
(Ⅱ)求的单调区间.
6.(单调性)已知函数
当时,求曲线在点处的切线方程; 当时,讨论的单调性.
7.(是一道设计巧妙的好题,同时用到e底指、对数,需要构造函数,证存在且唯一时结合零点存在性定理不好想,⑴⑵联系紧密)
已知函数⑴若函数φ (x) = f (x)-,求函数φ (x)的单调区间;
⑵ 设直线l为函数f (x)的图象上一点A(x0,f (x0))处的切线,证明:在区间(1,+∞)上存在唯一的x0,使得直线l与曲线y=g(x)相切.
8.(最值应用,转换变量)设函数. (1)讨论函数在定义域内的单调性;
(2)当时,任意,恒成立,求实数的取值范围.
9.(最值应用)已知二次函数对都满足且,设函数(,). (Ⅰ)求的表达式;
(Ⅱ)若,使成立,求实数的取值范围;
(Ⅲ)设,,求证:对于,恒有.
10.设是函数的一个极值点.
(1)求与的关系式(用表示),并求的单调区间;
(2) 设,若存在,使得 成立,求的取值范围.
11.. (1)若,求函数的极值;
(2)若是函数的一个极值点,试求出关于的关系式(用表示),并确定的单调区间;
(3)在(2)的条件下,设,函数.若存在使得成立,求的取值范围.
12.(两边分求,最小值与最大值)
已知函数.⑴当时,讨论的单调性;
⑵ 设当时,若对任意,存在,使,求实数取值范围.
13.设函数.
(Ⅰ)当时,过原点的直线与函数的图象相切于点P,求点P的坐标;
(Ⅱ)当时,求函数的单调区间;
(Ⅲ)当时,设函数,若对于],[0,1]
使≥成立,求实数b的取值范围.(是自然对数的底,)
14.(两边分求,最小值与最大值)已知函数.
⑴求在上的最小值;
⑵若存在(是常数,=2.71828)使不等式成立,求实数的取值范围;
⑶ 证明对一切都有成立.
15.(最值应用)设函数,且,其中是自然对数的底数.⑴求与的关系;
⑵若在其定义域内为单调函数,求的取值范围;
⑵ 设,若在上至少存在一点,使得>成立,求实数的取值范围.
16.(单调性与极值,好题)设函数 ⑴讨论函数的单调性;
⑵若有两个极值点,记过点的直线斜率为,问:是否存在,使得?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
17.(构造函数,好,较难)
已知函数.⑴求函数的单调增区间;
⑵记函数的图象为曲线,设点是曲线上两个不同点,如果曲线上存在点,使得:①;②曲线在点处的切线平行于直线,则称函数存在“中值相依切线”.试问:函数是否存在中值相依切线,请说明理由.
18.(综合应用)已知,函数,.(的图象连续) ⑴求的单调区间;
⑵ 若存在属于区间的,且,使,证明:.
19.(恒成立,直接利用最值)已知函数,
⑴若是函数的一个极值点,求;⑵讨论函数的单调区间;
⑶若对于任意的,不等式在上恒成立,求的取值范围.
20.(最值与图象特征应用)设,函数为自然对数的底数).⑴判断的单调性;
⑵ 若上恒成立,求a的取值范围.
21.(单调性)已知=ln(x+2)-x2+bx+c
⑴若函数在点(1,y)处的切线与直线3x+7y+2=0垂直,且f(-1)=0,求函数在区间[0,3]上的最小值;
⑵ 若在区间[0,m]上单调,求b的取值范围.
22.(单调性,用到二阶导数的技巧) 已知函数
⑴若,求的极大值;
⑵若在定义域内单调递减,求满足此条件的实数k的取值范围.
交点与根的分布
23.(交点个数与根的分布)已知是函数的一个极值点.
⑴求;⑵求函数的单调区间;
⑶ 若直线与函数的图像有个交点,求的取值范围.
24.已知函数在上是减函数,在上是增函数,函数在上有三个零点.
(1)求的值; (2)若1是其中一个零点,求的取值范围;
(2) 若,试问过点(2,5)可作多少条直线与曲线y=g(x)相切?请说明理由.
25.(交点个数与根的分布)已知函数⑴求在区间上的最大值
⑵是否存在实数使得的图像与的图像有且只有三个不同的交点?若存在,求出的取值范围;若不存在,说明理由。
26.(交点个数与根的分布)已知函数⑴求f(x)在[0,1]上的极值;
⑵若对任意成立,求实数a的取值范围;
⑷ 若关于x的方程在[0,1]上恰有两个不同的实根,求实数b的取值范围.
27.(利用根的分布)已知函数⑴如,求的单调区间;
⑵ 若在单调增加,在单调减少,证明:<6.w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
28.(利用根的分布讨论)设函数,其中
⑴当时,求曲线在点处的切线的斜率
⑵求函数的单调区间与极值
⑶已知函数有三个互不相同的零点,且,若对任意的恒成立,求的取值范围.
29.(转换变量后为根的分布)已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2) 设,如果过点可作曲线的三条切线,证明:.
30.已知函数在点处的切线方程为.
⑴求函数的解析式;
⑵若对于区间上任意两个自变量的值都有,求实数的最小值;
⑵ 若过点可作曲线的三条切线,求实数的取值范围.
31.(利用⑴的结论,转化成根的分布分题)已知,函数
(I)求函数在区间上的最小值;
(II)是否存在实数,使曲线在点处的切线与y轴垂直?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由。
32.(双参问题)已知函数,函数是区间[-1,1]上的减函数.(I)求的最大值;
(II)若上恒成立,求t的取值范围;
(Ⅲ)讨论关于x的方程的根的个数.
不等式证明
33.(最值、作差构造函数)已知函数.
(1)求函数的单调递减区间; (2)若,求证:≤≤x.
34.(转换变量,作差构造函数,较容易)
已知定义在正实数集上的函数,,其中.设两曲线,有公共点,且在该点处的切线相同.
⑴ 表示,并求的最大值; ⑵求证:当时,.
35.(字母替换,构造函数)
设函数有两个极值点,且
⑴ 的取值范围,并讨论的单调性; ⑵证明:.
变形构造函数证明不等式
36.(变形构造新函数,一次)已知函数. ⑴试讨论在定义域内的单调性;
⑵ <-1时,证明:,.求实数的取值范围.
37.(变形构造函数,二次)已知函数.⑴讨论函数的单调性;
⑶ ,如果对任意,≥,求的取值范围.
38.(构造变形,二次)已知函数.⑴讨论函数的单调性; K^S*5U.C#
⑵ 设,证明:对任意,.
39.(变形构造,二次)已知函数f(x)=x2-ax+(a-1),.(1)讨论函数的单调性;w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
(2) 证明:若,则对任意x,x,xx,有.
40.已知函数 确定函数的单调性;
若对任意,且,都有,求实数a的取值范围。
41.(变形构造)
已知二次函数和“伪二次函数”(、、),
(I)证明:只要,无论取何值,函数在定义域内不可能总为增函数;
(II)在二次函数图象上任意取不同两点,线段中点的横坐标为,记直线的斜率为, (i)求证:;(ii)对于“伪二次函数”,是否有①同样的性质?证明你的结论.
42.(变形构造,第2问用到均值不等式)
已知定义在正实数集上的函数f(x)=x2+4ax+1,g(x)=6a2lnx+2b+1,其中a>0.
⑴设两曲线y=f(x),y=g(x)有公共点,且在该点处的切线相同,用a表示b,并求b的最大值;
⑵设h(x)=f(x)+g(x)-8x,证明:若a≥-1,则h(x)在(0,+∞)上单调递增;
⑴ 设F(x)=f(x)+g(x),求证:对任意x1,x2∈(0,+∞),x1<x2有>8.
43.已知函数,a为正常数.⑴若,且a,求函数的单调增区间;
⑵在⑴中当时,函数的图象上任意不同的两点,,线段的中点为,记直线的斜率为,试证明:.
⑴ 若,且对任意的,,都有,求a的取值范围.
44.已知函数().(Ⅰ)求函数的单调区间;
(Ⅱ)记函数的图象为曲线.设点,是曲线上的不同两点.如果在曲线上存在点,使得:①;②曲线在点处的切线平行于直线,则称函数存在“中值相依切线”.试问:函数是否存在“中值相依切线”,请说明理由.
45.已知函数.(1)若对任意的恒成立,求实数的取值范围;
(2) 当时,设函数,若,求证
46.已知.(1) 求函数在上的最小值;
(2) 对一切,恒成立,求实数a的取值范围;
(3) 证明: 对一切,都有成立.
47.(变形构造,反比例)
设函数定义在上,,导函数,.
(1)求的单调区间和最小值;(2)讨论与的大小关系;
(3)是否存在,使得对任意成立?若存在,求出 的取值范围;若不存在,请说明理由.
48.已知函数,(Ⅰ)求的极值
(Ⅱ)若在上恒成立,求的取值范围
(Ⅲ)已知,且,求证
49.已知函数的图象为曲线, 函数的图象为直线.
(Ⅰ) 当时, 求的最大值;
(Ⅱ) 设直线与曲线的交点的横坐标分别为, 且, 求证: .
50.已知函数,其中常数
⑴若处取得极值,求a的值;⑵求的单调递增区间;
⑶已知若,且满足,试比较的大小,并加以证明。
替换构造不等式证明不等式
51.(第3问用第2问)已知,直线与函数的图像都相切,且与函数的图像的切点的横坐标为1。 求直线的方程及m的值;
若,求函数的最大值。
当时,求证:
52.已知函数、 (Ⅰ)求函数的单调区间;
(Ⅱ)若为正常数,设,求函数的最小值;
(Ⅲ)若,,证明:、
53.(替换构造不等式)
已知函数在点的切线方程为.⑴求函数的解析式;
⑵设,求证:≥在上恒成立;(反比例,变形构造)
⑴ 已知,求证:.(替换构造)
54.(替换证明)已知函数. (1)试判断函数的单调性;
(2)设,求在上的最大值;
(2) 试证明:对任意,不等式都成立(其中是自然对数的底数).
55.(利用⑵结论构造)
已知函数的图象在点处的切线方程为.
(反比例,作差构造)
.(替换构造)
56.已知的图像在点处的切线与直线平行.
(1)求a,b满足的关系式;(2)若上恒成立,求a的取值范围;
(2) 证明: (n∈N*)
57.已知函数 (1)求函数的极值点。
(2)若恒成立,试确定实数的取值范围。
(3)证明:.
58.(替换构造)已知函数 ⑴求函数的单调区间;
⑵ 若≤0恒成立,试确定实数的取值范围;(一次,作差构造)
59.证明:①当时,;②.
60.(替换构造)已知函数.⑴求的单调区间和极值;
证:.
三、 不等式恒成立求字母范围
61.(最值的直接应用)已知函数。⑴求的单调区间;
⑵ 若对于任意的,都有≤,求的取值范围.
62.(最值的直接应用,第3问带有小的处理技巧)已知函数,其中.
⑴若曲线在点处切线方程为,求函数的解析式;⑵讨论函数的单调性;
⑶ 若对于任意的,不等式在上恒成立,求的取值范围.
63.(转换变量,作差)已知函数. ⑴若,求的单调区间;
⑵已知是的两个不同的极值点,且,若恒成立,求实数b的取值范围。
恒成立之分离常数
64.(分离常数)已知函数
(1) 若在处的切线平行于直线,求函数的单调区间;
(2) 若,且对时,恒成立,求实数的取值范围.
65.(恒成立,分离常数,二阶导数)已知函数,(其中R,为自然对数的底数).
(1)当时,求曲线在处的切线方程;
(2)当≥1时,若关于的不等式≥0恒成立,求实数的取值范围.
(3)当≥0时,若关于的不等式≥0恒成立,求实数的取值范围.
66.(两边取对数的技巧)设函数且)
(1)求的单调区间和取值范围;
(2) 已知对任意恒成立,求实数的取值范围。
67.(分离常数)已知函数 .
(Ⅰ)若函数在区间其中a >0,上存在极值,求实数a的取值范围;
(Ⅱ)如果当时,不等式恒成立,求实数k的取值范围;
68.(分离常数,构造函数)已知函数 对任意的恒有.
⑴证明:当
⑵ 若对满足题设条件的任意b、c,不等式恒成立,求M的最小值。
69.(第3问不常见,有特点,由特殊到一般,先猜后证)已知函数
(Ⅰ)求函数f (x)的定义域(Ⅱ)确定函数f (x)在定义域上的单调性,并证明你的结论.
(Ⅲ)若x>0时恒成立,求正整数k的最大值.
70.(恒成立,分离常数,涉及整数、较难的处理)已知函数
(Ⅰ)试判断函数上单调性并证明你的结论;
(Ⅱ)若恒成立,求整数k的最大值;(较难的处理)
(Ⅲ)求证:(1+1×2)(1+2×3)…[1+n(n+1)]>e2n-3.
71.(分离常数,双参,较难)已知函数,.
(1)若函数依次在处取到极值.
①求的取值范围;②若,求的值.
(2) 若存在实数,使对任意的,不等式 恒成立.求正整数的最大值.
72.(分离常数,复合的超范围)已知函数 ⑴求函数的单调区间;
⑵ 若不等式对任意的都成立(其中e是自然对数的底数),求a的最大值.(分离常数)
73.(变形,分离常数)已知函数(a为实常数).
(1)若,求证:函数在(1,+∞)上是增函数;
(2)求函数在[1,e]上的最小值及相应的值;
(3)若存在,使得成立,求实数a的取值范围.
74.(分离常数,转换变量,有技巧)设函数.⑴若函数在处与直线相切:
①求实数的值;②求函数在上的最大值;
⑵当时,若不等式≥对所有的都成立,求实数的取值范围.
恒成立之讨论字母范围
75.(利用均值,不常见)设函数.⑴证明:的导数;
⑵ 若对所有都有,求的取值范围.
76.设函数f(x)=ex+sinx,g(x)=ax,F(x)=f(x)-g(x).(Ⅰ)若x=0是F(x)的极值点,求a的值;
(Ⅱ)当 a=1时,设P(x1,f(x1)), Q(x2, g(x 2))(x1>0,x2>0), 且PQ//x轴,求P、Q两点间的最短距离;
(Ⅲ):若x≥0时,函数y=F(x)的图象恒在y=F(-x)的图象上方,求实数a的取值范围.
77.(用到二阶导数,二次)设函数.⑴若,求的最小值;
⑵ 若当时,求实数的取值范围.
78.(第3问设计很好,2问是单独的,可以拿掉)
已知函数,斜率为的直线与相切于点.
(Ⅰ)求的单调区间;
(Ⅱ)当实数时,讨论的极值点。
(Ⅲ)证明:.
79.(恒成立,一次,提出一部分再处理的技巧)设函数.
⑴ 若a =,求的单调区间; ⑵若当≥0时≥0,求a的取值范围.
80.(恒成立,反比例,提出公因式再处理的技巧,本题的创新之处是将一般的过定点(0,0)变为过定点(1,0),如果第2问范围变为则更间单)
已知函数在点处的切线方程为.⑴求、的值;
⑴ 如果当,且时,,求的取值范围。
81.(恒成立,讨论,较容易,但说明原理)已知函数.(1)求函数的单调区间和极值;
(2) 若对上恒成立,求实数的取值范围.
82.(恒成立,讨论,二次,用到结论)设函数.
⑴ 若,求的单调区间; ⑵若当时,求的取值范围.
83.(恒成立,利用⑴结论,较难的变形讨论) 设函数. ⑴证明:当时,;
⑵ 设当时,,求a的取值范围.
84.已知函数,且函数是上的增函数。 (1)求的取值范围;
(2)若对任意的,都有(e是自然对数的底),求满足条件的最大整数的值。
85.已知函数其中n∈N*,a为常数.⑴当n=2时,求函数f(x)的极值;
⑵当a=1时,证明:对任意的正整数n,当x≥2时,有f(x)≤x-1.
三、 函数与导数性质的综合运用
86.(综合运用)已知函数 ⑴求函数的单调区间和极值;
⑶ 已知函数的图象与函数的图象关于直线对称,证明当时,
⑶如果,且,证明
87.(综合运用)已知函数 ⑴求函数的单调区间和极值;
⑵已知函数对任意满足,证明:当时,
⑵ 如果,且,证明:
88.已知函数 (1) 求函数的单调区间和极值;
(2) 若函数对任意满足,求证:当,
(3) 若,且,求证:
89.已知函数, (Ⅰ)若,求的单调区间;
(Ⅱ)对于任意的,比较与的大小,并说明理由.
90.(利用2的对称)已知函数. ⑴讨论的单调性;
⑵设,证明:当时,;(作差)
⑷ 若函数的图像与x轴交于A、B两点,线段AB中点的横坐标为,证明:.
91.(恒成立,思路不常见)已知函数,其中为实数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)是否存在实数,使得对任意,恒成立?若不存在,请说明理由,若存在,求出的值并加以证明.
92.已知函数,在区间上有最大值4,最小值1,设.
(Ⅰ)求的值; (Ⅱ)不等式在上恒成立,求实数的范围;
(Ⅲ)方程有三个不同的实数解,求实数的范围.
93.已知函数, 设 是否存在唯一实数,使得,若存在,求正整数m的值;若不存在,说明理由。当时,恒成立,求正整数n的最大值。
94.(第3问难想)已知函数,其中e是自然数的底数,。
(1) 当时,解不等式;
(2) 若在[-1,1]上是单调增函数,求的取值范围;
(3) 当时,求整数k的所有值,使方程在[k,k+1]上有解。
95.(单调性应用,第2问难)已知a、b是实数,函数 和是的导函数,若在区间I上恒成立,则称和在区间I上单调性一致.
(1)设,若函数和在区间上单调性一致,求实数b的取值范围;
(2) 设且,若函数和在以a,b为端点的开区间上单调性一致,求|a-b|的最大值.
96.(另类区间)已知函数其中a<0,且a≠-1.(Ⅰ)讨论函数的单调性;
(Ⅱ)设函数(e是自然数的底数)。是否存在a,使在[a,-a]上为减函数?若存在,求a的取值范围;若不存在,请说明理由。
97.(第2问无从下手,思路太难想)设函数.⑴求的单调区间和极值;
⑵是否存在实数,使得关于的不等式的解集为?若存在,求的取值范围;若不存在,试说明理由.
98.(第二问较难)设函数,,是的一个极大值点.
⑴若,求的取值范围;
⑵当是给定的实常数,设是的3个极值点,问是否存在实数,可找到,使得的某种排列(其中=)依次成等差数列?若存在,求所有的及相应的;若不存在,说明理由.
99.已知函数,,记(Ⅰ)求的单调区间;
(Ⅱ)当时,若,比较:与的大小;
(Ⅲ)若的极值为,问是否存在实数,使方程有四个不同实数根?若存在,求出实数的取值范围;若不存在,请说明理由。
六、导数应用题
100. 某工厂生产某种儿童玩具,每件玩具的成本为30元,并且每件玩具的加工费为t元(其中t为常数,且2≤t≤5),设该工厂每件玩具的出厂价为x元(35≤x≤41),根据市场调查,日销售量与ex(e为自然对数的底数)成反比例,当每件玩具的出厂价为40元时,日销售量为10件.
(1)求该工厂的日利润y(元)与每件玩具的出厂价x元的函数关系式;
(2)当每件玩具的日售价为多少元时,该工厂的利润y最大,并求y的最大值.
101.如图,ABCD是正方形空地,正方形的边长为30m,电源在点P处,点P到边AD、AB的距离分别为9m、3m,某广告公司计划在此空地上竖一块长方形液晶广告屏幕MNEF,MN:NE=16:9,线段MN必须过点P,满足M、N分别在边AD、AB上,设,液晶广告屏幕MNEF的面积为
(I)求S关于x的函数关系式,并写出该函数的定义域;
(II)当x取何值时,液晶广告屏幕MNEF的面积S最小?
七、导数结合三角函数
102.已知函数,函数是区间[-1,1]上的减函数.
(I)求的最大值;(II)若上恒成立,求t的取值范围;
(Ⅲ)讨论关于x的方程的根的个数.
103.已知函数是奇函数,函数与的图象关于直线对称,当时,
(I)求 的解析式;
(II)已知当时,取得极值,求证:对任意恒成立;
(III)若是上的单调函数,且当时,有,求证:.
104.设函数(),其中.
(Ⅰ)当时,求曲线在点处的切线方程;
(Ⅱ)当时,求函数的极大值和极小值;
(Ⅲ)当, 时,若不等式对任意的恒成立,求的值。
105.已知函数,(为常数)是实数集上的奇函数,函数是区间上的减函数。求的值;若在恒成立,求的取值范围;讨论关于的方程的根的个数。
106.(替换构造)已知函数.⑴求函数的最小值;
⑵若≥0对任意的恒成立,求实数a的值;(一次,作差构造)
⑵的条件下,证明:.
107.